JP2830943B2 - 光学式形状測定方法 - Google Patents
光学式形状測定方法Info
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- JP2830943B2 JP2830943B2 JP32613589A JP32613589A JP2830943B2 JP 2830943 B2 JP2830943 B2 JP 2830943B2 JP 32613589 A JP32613589 A JP 32613589A JP 32613589 A JP32613589 A JP 32613589A JP 2830943 B2 JP2830943 B2 JP 2830943B2
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- measurement
- measured
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Description
この発明は、光学反射面を有する任意の曲面形状を測
定する技術に関する。
定する技術に関する。
従来、光学反射面の形状を測定する方法としては、機
械的な触針式面粗さ計を用いる方法、干渉計を用いる方
法、モアレ縞を用いる方法、あるいは三角測定法を用い
た光学的測定法等が知られている。 上記の各方法は、例えば、特開昭57−6302号公報、特
開昭57−10406号公報、特開昭58−172506号公報、特開
昭58−172505号公報等に記載されている。
械的な触針式面粗さ計を用いる方法、干渉計を用いる方
法、モアレ縞を用いる方法、あるいは三角測定法を用い
た光学的測定法等が知られている。 上記の各方法は、例えば、特開昭57−6302号公報、特
開昭57−10406号公報、特開昭58−172506号公報、特開
昭58−172505号公報等に記載されている。
上記の機械的な触針法は、測定に熟練を要し、さらに
測定時に被測定面を傷つける恐れがある。 また、干渉計やモアレ縞を用いる方法は、測定も比較
的簡単であり、測定精度も良いが、被測定面が球面以外
の場合には、縞の数が増加して解析が困難になるという
問題がある。 また、三角測定法の原理を利用した形状測定方法は、
非接触であるため非測定面に傷をつけることなく、解析
も容易であるが、従来方法では測定に用いられる光のビ
ーム幅が大きいために反射光の位置を検出する際の受光
感度が悪く、反射光の位置決め精度が悪くなるという問
題があった。例えば、第４図の（Ａ−１）〜（Ａ−３）
に示すように、従来のごとく受光素子面上のビーム13の
幅が受光素子７よりも大きいと、計測時に、受光素子の
移動に伴ってビーム13が受光素子面上で移動しても（Ａ
−１）〜（Ａ−３）の範囲では、受光素子の出力は変化
しない。したがって受光素子の出力から中心位置を求め
るには熟練が必要であり、中心位置の精密な位置決めを
簡単に行うことは困難であった。 本発明の目的は、被測定物の表面を傷つけることな
く、容易に高精度の形状測定を行うことのできる測定方
法を提供することにある。
測定時に被測定面を傷つける恐れがある。 また、干渉計やモアレ縞を用いる方法は、測定も比較
的簡単であり、測定精度も良いが、被測定面が球面以外
の場合には、縞の数が増加して解析が困難になるという
問題がある。 また、三角測定法の原理を利用した形状測定方法は、
非接触であるため非測定面に傷をつけることなく、解析
も容易であるが、従来方法では測定に用いられる光のビ
ーム幅が大きいために反射光の位置を検出する際の受光
感度が悪く、反射光の位置決め精度が悪くなるという問
題があった。例えば、第４図の（Ａ−１）〜（Ａ−３）
に示すように、従来のごとく受光素子面上のビーム13の
幅が受光素子７よりも大きいと、計測時に、受光素子の
移動に伴ってビーム13が受光素子面上で移動しても（Ａ
−１）〜（Ａ−３）の範囲では、受光素子の出力は変化
しない。したがって受光素子の出力から中心位置を求め
るには熟練が必要であり、中心位置の精密な位置決めを
簡単に行うことは困難であった。 本発明の目的は、被測定物の表面を傷つけることな
く、容易に高精度の形状測定を行うことのできる測定方
法を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明においては、特許
請求の範囲に記載するように構成している。 すなわち、本発明においては、反射光の位置を検出す
る受光素子の表面上に焦点を結ばせるように光学系を設
定することにより、上記受光素子表面上で反射光のビー
ム幅が最小となるように設定したものである。 また、本発明においては、上記受光素子の表面上にお
けるビーム幅を、少なくとも上記受光素子の幅より小さ
くするように構成している。 また、本発明においては、位置測定精度を更に向上さ
せるため、上記受光素子として、互いに隣接する２個の
素子を用い、かつ、該２個の素子の出力の差を検出する
差動回路を設け、該作動回路の出力によって位置検出を
行うように構成している。 〔作用〕 本発明においては、反射光の位置を検出する受光素子
の表面上に焦点を結ばせるように光学系を設定すること
により、上記受光素子表面上で反射光のビーム幅が最小
となるように設定しているので、位置測定精度を向上さ
せることができる。 例えば、第４図（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）に示すよう
に、ビーム幅が受光素子７よりも小さいビーム14の場合
には、（Ｂ−１）および（Ｂ−３）に示すように、ビー
ムの一部が受光素子に当たっている場合と、（Ｂ−２）
に示すように、ビーム全体が受光素子に当たっている場
合とでは、受光素子の出力が異なり、（Ｂ−２）の場合
に最大出力となる。したがって位置決め精度は、前記
（Ａ−１）〜（Ａ−３）示した従来例よりも大幅に向上
する。 また、上記受光素子として、互いに隣接する２個の素
子を用い、かつ、該２個の素子の出力の差を検出する差
動回路を設け、該作動回路の出力によって位置検出を行
うように構成した場合には、更に測定精度を向上させる
ことができる。例えば、第４図（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）
に示すように、２個の受光素子７−１と７−２を隣接し
て設け、それらの出力の差を求めると、ビーム14が一方
の受光素子に偏っている場合には出力が検出されるが、
（Ｃ−２）に示すように、ビーム14が２個の受光素子の
真中に位置した場合は出力が０になる。したがって、は
じめ作動回路の検出出力が得られ、次にその出力が０に
なった点を求めれば、正確な中心位置を極めて容易に検
出することができる。 なお、通常の受光素子の幅（１辺の長さ）は数100μ
ｍであるが、その場合、受光素子面上におけるビーム幅
を数10μｍ程度にすると良好な結果が得られた。 また、本発明の測定方法によれば、一通りの測定で、
被測定物表面の任意の点における局所的な曲率半径と被
測定物表面の全体形状を同時に求めることが可能であ
る。 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例図である。 第１図において、レーザ出射口１から出たレーザビー
ムは、収光レンズ２及びコリメートレンズ３を通過し、
ビーム径が拡大された後、再び収光レンズ４を通過し、
ミラー５によって方向を変え、被測定物６の表面に照射
される。そして被測定物６の表面で反射し、受光素子７
へ照射される。 また、受光素子７は、スケール付きリニアレール８−
１上を移動することが出来るようになっており、その移
動量はインディケータ９−１に表示される。同様に、被
測定物６もスケール付きリニアレール８−２上を移動す
ることが出来るようになっており、その移動量はインデ
ィケータ９−２に表示される。 上記の装置において、本発明では、上記各レンズ等の
光学系の位置を適当に調整し、受光素子７の表面上にレ
ーザビームの焦点を結ばせることにより、被測定物表面
で反射したレーザビームを絞り込み、受光素子７表面で
のビーム幅を最小にするように構成している。 さらに、前記第１図および第４図（Ｃ−１）〜（Ｃ−
３）に示したように、受光素子を２個並べて配置し、２
個の素子の出力の差を検出する差動回路を設け、該作動
回路の出力によって位置検出を行うように構成すること
により、反射光の位置決め精度を著しく向上させること
が出来る。 次に、上記の装置を用いた三角測定法の原理について
第２図に基づいて説明する。 第２図に示す測定原理図においては、被測定物６をＸ
軸方向にｄだけ移動させたときの反射光の移動量Ｕを知
ることによって幾何学的に被測定曲面の曲率半径を求め
る。 測定は入射光10に垂直な平面を観測面とし、被測定曲
面からの反射光11が観測面12と交わる位置を受光素子を
用いて求める。 被測定曲面上の一点Ａを基準点とし、この場合の反射
光の位置をＢとする。ここで計算を簡単にするために、
反射光の位置Ｂが観測面の原点に一致するように被測定
曲面上の基準点を設定する。すなわち、このときの反射
角は０゜となる。次に、被測定物をＸ方向にｄだけ移動
させた場合の反射光の位置をＣとし、このときの移動量
をＵ、反射角をθとする。また、求めるべき被測定曲面
の曲率半径をＲ、原点における被測定物表面を観測面と
の距離をＬとすると、曲率半径Ｒは以下のようにして求
めることができる。 上記の式は、第２図から幾何学的に求めた原理式であ
る。 次に、曲率半径及び全体形状の求め方について具体的
に説明する。ここでは被測定物のプロファイルを半径Ｒ
の円とする。 本方法は測定面の各点における接平面の傾斜角の変化
によって反射光の方向が変化することを利用している。
すなわち、各点の反射光の方向を測定すれば、その点に
おける傾きが判り、次にその傾きを積分することによっ
て被測定曲面の全体形状を求める。さらに、求めた面形
状に最適な円を最小二乗法によって求め、曲率半径を求
める。 上記の傾きdy/dxは下式によって求める。 また、面形状は、 面形状＝∫（dy/dx）dx である。 上記のごとき傾き、曲率半径および面形状をコンピュ
ータ等を用いて実際に求める際のアルゴリズムを第３図
に示す。 上記曲率半径の算出式から分かるように、被測定物の
移動量ｘ、受光素子の移動量Ｕ及び原点における被測定
物表面と観測面の距離Ｌを測定することにより、被測定
物表面の任意の点における局所的な曲率半径と全体形状
を同時に求めることが可能となる。 上記の３個の変数x,U,Lのうち、被測定物の移動量ｘ
は第１図のスケール付きリニアレール８−２のインジケ
ータ９−２の数値を読み取ることによって求められ、ま
た、原点における被測定物表面と観測面の距離Ｌは予め
設定した値なので既知である。したがって反射ビームの
移動量Ｕを求めることによって被測定物の曲率半径およ
び全体形状を求めることが出来る。 上記の移動量Ｕは受光素子７を移動させて求める。す
なわち、第１図において、受光素子７をスケール付きリ
ニアレール８−１上を移動させ、反射ビームの中心位置
に一致するように受光素子を移動させる。このとき受光
素子が１個の場合は受光素子の出力が最大（第４図Ｂ−
２の状態）となり、２個の受光素子の差動出力の場合は
その出力が０（第４図Ｃ−２の状態）となることから中
心位置に一致したことが判る。そしてその位置における
インディケータ９−１の表示を読み取ることによって移
動量Ｕを求め、その値を上記の式に代入することによっ
て曲率半径Ｒおよび全体形状を求めることが出来る。 次に、具体的な測定例について説明する。 （測定例１） まず、球面の測定について、曲率半径が予め分かって
いる玉軸受用鋼球の形状を測定し、本計測方法の測定精
度を調べた。 最初に局所的な曲率半径を求めた。サンプルの送り量
は10μｍピッチで総計100μｍ、測定点数は40ポイント
である。なお、本測定に用いた受光素子の幅（１辺の長
さ）は350μｍ、受光素子面上におけるビーム幅は50μ
ｍである。 第１表に上記の測定結果を示す。 例えば、本発明を測定に適用したい非球面レンズの曲
率半径は下二桁までの正確な値を必要としているが、上
記第１表の結果を見ると、測定試験に用いた鋼球の曲率
半径は下三桁までは設計値と概ね合っており、十分実用
に耐えることが判る。 次に、鋼球の全体形状を求め、それから曲率半径を算
出した結果を第２表に示す。測定範囲は前記に同じであ
るが、測定点数は10ポイントとし、10次の多項式を作
り、最近似の円の半径を計算し、鋼球の曲率半径を求め
た。なお、測定は５回行なった。 第２表の結果を見ると、求めるべき鋼球の曲率半径は
下二桁まで設計値と概ね合っている。したがって本発明
の測定方法は、非球面レンズの形状評価に使用できるも
のと判断出来る。 （測定例２） 次に、非球面レンズの曲面半径の測定結果を示す。サ
ンプルの送り量は、10μｍピッチで総計100μｍ、測定
点数は40ポイントとした。 第３表は局所的曲率半径の測定結果を示す図である。 次に、非曲面レンズの全体形状を求め、それから曲率
半径を算出した結果を第４表に示す。測定範囲は前記に
同じであるが、測定点数は19ポイントとし、10次の多項
式を作り、最近似の円の半径を計算して曲率半径を求め
た。なお、測定は５回行なった。 なお、本測定で用いた非球面レンズの曲率半径は、目
標とする設計値で49.22mmである。 以上の結果から、本発明の計測法を用いることによ
り、非球面レンズの曲率半径を精度良く測定出来たこと
が分かる。ただし、鋼球の曲率半径を測定した場合の標
準偏差と非球面レンズの場合のそれとを比較すると、必
ず非球面レンズの標準偏差の方が大きくなっている。こ
れは鋼球に比べて非球面レンズの加工精度が劣るため、
曲率半径のばらつきが大きいためである。 次に、非球面レンズの曲率半径測定の比較例として、
触針式面粗さ計であるフォームタリサーフ（テーラーホ
ブソン社製）を用いて同一レンズの曲率半径を測定し
た。その結果は、49.249mmとなり、本発明の計測法に比
べて測定精度がやや劣ることが分かった。なお、測定範
囲はレンズ中心付近4mmである。
請求の範囲に記載するように構成している。 すなわち、本発明においては、反射光の位置を検出す
る受光素子の表面上に焦点を結ばせるように光学系を設
定することにより、上記受光素子表面上で反射光のビー
ム幅が最小となるように設定したものである。 また、本発明においては、上記受光素子の表面上にお
けるビーム幅を、少なくとも上記受光素子の幅より小さ
くするように構成している。 また、本発明においては、位置測定精度を更に向上さ
せるため、上記受光素子として、互いに隣接する２個の
素子を用い、かつ、該２個の素子の出力の差を検出する
差動回路を設け、該作動回路の出力によって位置検出を
行うように構成している。 〔作用〕 本発明においては、反射光の位置を検出する受光素子
の表面上に焦点を結ばせるように光学系を設定すること
により、上記受光素子表面上で反射光のビーム幅が最小
となるように設定しているので、位置測定精度を向上さ
せることができる。 例えば、第４図（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）に示すよう
に、ビーム幅が受光素子７よりも小さいビーム14の場合
には、（Ｂ−１）および（Ｂ−３）に示すように、ビー
ムの一部が受光素子に当たっている場合と、（Ｂ−２）
に示すように、ビーム全体が受光素子に当たっている場
合とでは、受光素子の出力が異なり、（Ｂ−２）の場合
に最大出力となる。したがって位置決め精度は、前記
（Ａ−１）〜（Ａ−３）示した従来例よりも大幅に向上
する。 また、上記受光素子として、互いに隣接する２個の素
子を用い、かつ、該２個の素子の出力の差を検出する差
動回路を設け、該作動回路の出力によって位置検出を行
うように構成した場合には、更に測定精度を向上させる
ことができる。例えば、第４図（Ｃ−１）〜（Ｃ−３）
に示すように、２個の受光素子７−１と７−２を隣接し
て設け、それらの出力の差を求めると、ビーム14が一方
の受光素子に偏っている場合には出力が検出されるが、
（Ｃ−２）に示すように、ビーム14が２個の受光素子の
真中に位置した場合は出力が０になる。したがって、は
じめ作動回路の検出出力が得られ、次にその出力が０に
なった点を求めれば、正確な中心位置を極めて容易に検
出することができる。 なお、通常の受光素子の幅（１辺の長さ）は数100μ
ｍであるが、その場合、受光素子面上におけるビーム幅
を数10μｍ程度にすると良好な結果が得られた。 また、本発明の測定方法によれば、一通りの測定で、
被測定物表面の任意の点における局所的な曲率半径と被
測定物表面の全体形状を同時に求めることが可能であ
る。 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例図である。 第１図において、レーザ出射口１から出たレーザビー
ムは、収光レンズ２及びコリメートレンズ３を通過し、
ビーム径が拡大された後、再び収光レンズ４を通過し、
ミラー５によって方向を変え、被測定物６の表面に照射
される。そして被測定物６の表面で反射し、受光素子７
へ照射される。 また、受光素子７は、スケール付きリニアレール８−
１上を移動することが出来るようになっており、その移
動量はインディケータ９−１に表示される。同様に、被
測定物６もスケール付きリニアレール８−２上を移動す
ることが出来るようになっており、その移動量はインデ
ィケータ９−２に表示される。 上記の装置において、本発明では、上記各レンズ等の
光学系の位置を適当に調整し、受光素子７の表面上にレ
ーザビームの焦点を結ばせることにより、被測定物表面
で反射したレーザビームを絞り込み、受光素子７表面で
のビーム幅を最小にするように構成している。 さらに、前記第１図および第４図（Ｃ−１）〜（Ｃ−
３）に示したように、受光素子を２個並べて配置し、２
個の素子の出力の差を検出する差動回路を設け、該作動
回路の出力によって位置検出を行うように構成すること
により、反射光の位置決め精度を著しく向上させること
が出来る。 次に、上記の装置を用いた三角測定法の原理について
第２図に基づいて説明する。 第２図に示す測定原理図においては、被測定物６をＸ
軸方向にｄだけ移動させたときの反射光の移動量Ｕを知
ることによって幾何学的に被測定曲面の曲率半径を求め
る。 測定は入射光10に垂直な平面を観測面とし、被測定曲
面からの反射光11が観測面12と交わる位置を受光素子を
用いて求める。 被測定曲面上の一点Ａを基準点とし、この場合の反射
光の位置をＢとする。ここで計算を簡単にするために、
反射光の位置Ｂが観測面の原点に一致するように被測定
曲面上の基準点を設定する。すなわち、このときの反射
角は０゜となる。次に、被測定物をＸ方向にｄだけ移動
させた場合の反射光の位置をＣとし、このときの移動量
をＵ、反射角をθとする。また、求めるべき被測定曲面
の曲率半径をＲ、原点における被測定物表面を観測面と
の距離をＬとすると、曲率半径Ｒは以下のようにして求
めることができる。 上記の式は、第２図から幾何学的に求めた原理式であ
る。 次に、曲率半径及び全体形状の求め方について具体的
に説明する。ここでは被測定物のプロファイルを半径Ｒ
の円とする。 本方法は測定面の各点における接平面の傾斜角の変化
によって反射光の方向が変化することを利用している。
すなわち、各点の反射光の方向を測定すれば、その点に
おける傾きが判り、次にその傾きを積分することによっ
て被測定曲面の全体形状を求める。さらに、求めた面形
状に最適な円を最小二乗法によって求め、曲率半径を求
める。 上記の傾きdy/dxは下式によって求める。 また、面形状は、 面形状＝∫（dy/dx）dx である。 上記のごとき傾き、曲率半径および面形状をコンピュ
ータ等を用いて実際に求める際のアルゴリズムを第３図
に示す。 上記曲率半径の算出式から分かるように、被測定物の
移動量ｘ、受光素子の移動量Ｕ及び原点における被測定
物表面と観測面の距離Ｌを測定することにより、被測定
物表面の任意の点における局所的な曲率半径と全体形状
を同時に求めることが可能となる。 上記の３個の変数x,U,Lのうち、被測定物の移動量ｘ
は第１図のスケール付きリニアレール８−２のインジケ
ータ９−２の数値を読み取ることによって求められ、ま
た、原点における被測定物表面と観測面の距離Ｌは予め
設定した値なので既知である。したがって反射ビームの
移動量Ｕを求めることによって被測定物の曲率半径およ
び全体形状を求めることが出来る。 上記の移動量Ｕは受光素子７を移動させて求める。す
なわち、第１図において、受光素子７をスケール付きリ
ニアレール８−１上を移動させ、反射ビームの中心位置
に一致するように受光素子を移動させる。このとき受光
素子が１個の場合は受光素子の出力が最大（第４図Ｂ−
２の状態）となり、２個の受光素子の差動出力の場合は
その出力が０（第４図Ｃ−２の状態）となることから中
心位置に一致したことが判る。そしてその位置における
インディケータ９−１の表示を読み取ることによって移
動量Ｕを求め、その値を上記の式に代入することによっ
て曲率半径Ｒおよび全体形状を求めることが出来る。 次に、具体的な測定例について説明する。 （測定例１） まず、球面の測定について、曲率半径が予め分かって
いる玉軸受用鋼球の形状を測定し、本計測方法の測定精
度を調べた。 最初に局所的な曲率半径を求めた。サンプルの送り量
は10μｍピッチで総計100μｍ、測定点数は40ポイント
である。なお、本測定に用いた受光素子の幅（１辺の長
さ）は350μｍ、受光素子面上におけるビーム幅は50μ
ｍである。 第１表に上記の測定結果を示す。 例えば、本発明を測定に適用したい非球面レンズの曲
率半径は下二桁までの正確な値を必要としているが、上
記第１表の結果を見ると、測定試験に用いた鋼球の曲率
半径は下三桁までは設計値と概ね合っており、十分実用
に耐えることが判る。 次に、鋼球の全体形状を求め、それから曲率半径を算
出した結果を第２表に示す。測定範囲は前記に同じであ
るが、測定点数は10ポイントとし、10次の多項式を作
り、最近似の円の半径を計算し、鋼球の曲率半径を求め
た。なお、測定は５回行なった。 第２表の結果を見ると、求めるべき鋼球の曲率半径は
下二桁まで設計値と概ね合っている。したがって本発明
の測定方法は、非球面レンズの形状評価に使用できるも
のと判断出来る。 （測定例２） 次に、非球面レンズの曲面半径の測定結果を示す。サ
ンプルの送り量は、10μｍピッチで総計100μｍ、測定
点数は40ポイントとした。 第３表は局所的曲率半径の測定結果を示す図である。 次に、非曲面レンズの全体形状を求め、それから曲率
半径を算出した結果を第４表に示す。測定範囲は前記に
同じであるが、測定点数は19ポイントとし、10次の多項
式を作り、最近似の円の半径を計算して曲率半径を求め
た。なお、測定は５回行なった。 なお、本測定で用いた非球面レンズの曲率半径は、目
標とする設計値で49.22mmである。 以上の結果から、本発明の計測法を用いることによ
り、非球面レンズの曲率半径を精度良く測定出来たこと
が分かる。ただし、鋼球の曲率半径を測定した場合の標
準偏差と非球面レンズの場合のそれとを比較すると、必
ず非球面レンズの標準偏差の方が大きくなっている。こ
れは鋼球に比べて非球面レンズの加工精度が劣るため、
曲率半径のばらつきが大きいためである。 次に、非球面レンズの曲率半径測定の比較例として、
触針式面粗さ計であるフォームタリサーフ（テーラーホ
ブソン社製）を用いて同一レンズの曲率半径を測定し
た。その結果は、49.249mmとなり、本発明の計測法に比
べて測定精度がやや劣ることが分かった。なお、測定範
囲はレンズ中心付近4mmである。
【発明の効果】 上記に示したように、本発明の計測方法によれば、曲
面の形状を高精度で、しかも容易に測定することが可能
となる。また、本計測方法はレーザビームの反射を利用
した非接触式計測方法であるため、ガラスやプラスチッ
クなどの傷がつきやすい材料の表面形状を測定するのに
適している。
面の形状を高精度で、しかも容易に測定することが可能
となる。また、本計測方法はレーザビームの反射を利用
した非接触式計測方法であるため、ガラスやプラスチッ
クなどの傷がつきやすい材料の表面形状を測定するのに
適している。
第１図は本発明に用いる測定装置の一例図、第２図は本
発明の測定原理を示す図、第３図は本発明においてサン
プル形状のプロファイルを求めるアルゴリズムを示す
図、第４図は従来例と本発明におけるレーザビームの幅
と測定精度の関係を示す概念図である。 ＜符号の説明＞ １……レーザ出射口、２……収光レンズ ３……コリメートレンズ、４……収光レンズ ５……ミラー、６……被測定物 ７、７−１、７−２……受光素子 ８−１、８−２……リニアレール ９−１、９−２……インディケータ 10……入射光 11……反射光 12……観測面 13、14……レーザビーム
発明の測定原理を示す図、第３図は本発明においてサン
プル形状のプロファイルを求めるアルゴリズムを示す
図、第４図は従来例と本発明におけるレーザビームの幅
と測定精度の関係を示す概念図である。 ＜符号の説明＞ １……レーザ出射口、２……収光レンズ ３……コリメートレンズ、４……収光レンズ ５……ミラー、６……被測定物 ７、７−１、７−２……受光素子 ８−１、８−２……リニアレール ９−１、９−２……インディケータ 10……入射光 11……反射光 12……観測面 13、14……レーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−227112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−98211（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (4)
- 【請求項１】光学反射面を有する曲面の形状を測定する
方法であって、レーザ光源と、上記レーザ光源からのレ
ーザビームを集光する光学レンズおよびレーザビームを
被測定物表面に照射させるための光学素子からなる光学
系と、を用いて被測定物表面にレーザビームを照射し、
その反射光の位置を検出し、三角測定法の原理を用いる
ことによって被測定物の表面形状を測定する方法におい
て、 反射光の位置を検出する受光素子の表面上にレーザビー
ムの焦点を結ばせるように上記受光素子と上記被測定物
との距離、および上記光学系を設定することにより、上
記受光素子表面上で反射光のビーム幅が最小となるよう
に設定したことを特徴とする光学式形状測定方法。 - 【請求項２】上記受光素子の表面上におけるビーム幅
を、少なくとも上記受光素子の幅より小さくするように
設定したことを特徴とする請求項１に記載の光学式形状
測定方法。 - 【請求項３】上記受光素子として、互いに隣接する２個
の素子を用い、かつ、該２個の素子の出力の差を検出す
る差動回路を設け、該作動回路の出力によって位置検出
を行うことを特徴とする請求項１に記載の光学式形状測
定方法。 - 【請求項４】上記受光素子の表面上におけるビーム幅
を、少なくとも上記受光素子１個の幅より小さくするよ
うに設定したことを特徴とする請求項３に記載の光学式
形状測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32613589A JP2830943B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 光学式形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32613589A JP2830943B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 光学式形状測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186709A JPH03186709A (ja) | 1991-08-14 |
| JP2830943B2 true JP2830943B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18184450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32613589A Expired - Lifetime JP2830943B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 光学式形状測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830943B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423765B2 (en) * | 2004-07-31 | 2008-09-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus |
| JP4753657B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2011-08-24 | 株式会社東京精密 | 表面形状測定装置及び表面形状測定方法 |
| JP5358898B2 (ja) * | 2007-06-06 | 2013-12-04 | 株式会社リコー | 光学面の形状測定方法および装置および記録媒体 |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP32613589A patent/JP2830943B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03186709A (ja) | 1991-08-14 |
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