JP3071844B2 - 干渉計のオートズーム機構及び干渉縞取り込み方法 - Google Patents
干渉計のオートズーム機構及び干渉縞取り込み方法Info
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- JP3071844B2 JP3071844B2 JP3052506A JP5250691A JP3071844B2 JP 3071844 B2 JP3071844 B2 JP 3071844B2 JP 3052506 A JP3052506 A JP 3052506A JP 5250691 A JP5250691 A JP 5250691A JP 3071844 B2 JP3071844 B2 JP 3071844B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は干渉計における干渉縞の
画像の拡大、縮小方法に関し、干渉計における物理量の
測定を効率化する技術に関する。
画像の拡大、縮小方法に関し、干渉計における物理量の
測定を効率化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】干渉計は波動の干渉を利用して干渉縞を
作り、これを解析して各種の物理量を測定する装置であ
り、光の干渉を利用するものでは光学素子の形状、平面
度、角度、距離などが測定される。レンズ等の光学素子
の大量検査においては、従来から、市販されている干渉
計を用い、被測定物の干渉縞をモニター上に投影し、そ
の投影される干渉縞の大きさを検査可能な所定の大きさ
に、作業者自らが手動で、干渉計の光学系に組み込まれ
た焦点可変のズームレンズを操作することで行なってい
た。
作り、これを解析して各種の物理量を測定する装置であ
り、光の干渉を利用するものでは光学素子の形状、平面
度、角度、距離などが測定される。レンズ等の光学素子
の大量検査においては、従来から、市販されている干渉
計を用い、被測定物の干渉縞をモニター上に投影し、そ
の投影される干渉縞の大きさを検査可能な所定の大きさ
に、作業者自らが手動で、干渉計の光学系に組み込まれ
た焦点可変のズームレンズを操作することで行なってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、量産工
程での検査の場合は、作業者が被測定物に合わせて、ズ
ームレンズを操作するのは効率的ではない。また、レン
ズ等の被測定物の物理量の変化範囲はある所定の範囲に
入る場合がほどんどであり、かつ数量も多いため、最初
に投影する大きさを決定してしまえば、同じ被測定物を
測定する間は、倍率を変化させる必要はない。
程での検査の場合は、作業者が被測定物に合わせて、ズ
ームレンズを操作するのは効率的ではない。また、レン
ズ等の被測定物の物理量の変化範囲はある所定の範囲に
入る場合がほどんどであり、かつ数量も多いため、最初
に投影する大きさを決定してしまえば、同じ被測定物を
測定する間は、倍率を変化させる必要はない。
【０００４】本発明の目的は被測定物の大きさを入力す
れば、自動的に干渉縞のズーム倍率を決定することがで
きる干渉計のオートズーム装置及び干渉縞取り込み方法
を提供することにある。
れば、自動的に干渉縞のズーム倍率を決定することがで
きる干渉計のオートズーム装置及び干渉縞取り込み方法
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の干渉計のオート
ズーム機構は、波動の干渉を利用して被測定物の物理量
に関する干渉縞を作る干渉光学系と、干渉縞画像を電気
信号として取り込む撮像素子と、該撮像素子上の干渉縞
画像の拡大縮小を行なうズームレンズ系と、干渉縞画像
を記憶するフレームメモリと、干渉縞画像を解析するコ
ンピュータと、前記ズームレンズ系のズーム可動部を駆
動する駆動手段と、前記ズーム可動部の移動量と干渉縞
画像の画素数との関係を関数近似した関数を記憶した記
憶手段と、被測定物の大きさの入力と前記記憶手段に記
憶された関数から前記駆動手段を駆動し、常に一定の大
きさで画像を取り込むように制御する制御系と、から構
成されている。
ズーム機構は、波動の干渉を利用して被測定物の物理量
に関する干渉縞を作る干渉光学系と、干渉縞画像を電気
信号として取り込む撮像素子と、該撮像素子上の干渉縞
画像の拡大縮小を行なうズームレンズ系と、干渉縞画像
を記憶するフレームメモリと、干渉縞画像を解析するコ
ンピュータと、前記ズームレンズ系のズーム可動部を駆
動する駆動手段と、前記ズーム可動部の移動量と干渉縞
画像の画素数との関係を関数近似した関数を記憶した記
憶手段と、被測定物の大きさの入力と前記記憶手段に記
憶された関数から前記駆動手段を駆動し、常に一定の大
きさで画像を取り込むように制御する制御系と、から構
成されている。
【０００６】本発明の干渉縞取り込み方法は、波動の干
渉を利用して被測定物の物理量に関する干渉縞画像を電
気信号として撮像素子に取り込む場合、前記撮像素子上
の干渉縞画像の大きさを変化させる光学的手段の移動量
と干渉縞画像の画素数との関係を関数近似することによ
り、被測定物の大きさの入力により前記撮像素子に取り
込む干渉縞画像の大きさを自動的に決定することを特徴
とする。
渉を利用して被測定物の物理量に関する干渉縞画像を電
気信号として撮像素子に取り込む場合、前記撮像素子上
の干渉縞画像の大きさを変化させる光学的手段の移動量
と干渉縞画像の画素数との関係を関数近似することによ
り、被測定物の大きさの入力により前記撮像素子に取り
込む干渉縞画像の大きさを自動的に決定することを特徴
とする。
【０００７】
【作用】本発明では、ズームレンズのズーム可動部の移
動量とＣＣＤカメラ上に投影される干渉縞の画素数との
関係を関数近似することで把握し、この関係式を用い
て、被測定物の大きさを入力すれば、自動的に干渉縞の
ズーム倍率が決定される。
動量とＣＣＤカメラ上に投影される干渉縞の画素数との
関係を関数近似することで把握し、この関係式を用い
て、被測定物の大きさを入力すれば、自動的に干渉縞の
ズーム倍率が決定される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明に係る干渉計のオートズーム機構の一実施例の概略
構成図である。同図において、本実施例のシステムは、
各種干渉方法により被測定物の物理量に関する干渉が行
なわれる干渉光学系３０、その干渉を投影する結像レン
ズ１、その干渉縞が投影される投影板２、撮像素子上の
干渉縞画像の拡大縮小を行なうズームレンズ機構３、集
光レンズ４、干渉縞を取り込む撮像素子であるＣＣＤ
５、干渉縞の状態を観察するためのＣＲＴ等で構成され
るモニタ６、干渉縞画像を記録するフレームメモリ９、
干渉縞画像を解析するコンピュータ１０、ズームレンズ
機構３のズーム可動部３ａを駆動する駆動部であるモー
タコントローラ８とから構成されている。ズームレンズ
機構３は、光学系であるズームレンズ系３ｂと、ズーム
可動部３ａと、そのズーム可動部３ａを動かすパルスモ
ータ７とから構成されており、後述する動作原理によ
り、コンピュータ１０の指令によりモータコントローラ
８が駆動されることにより、ズームレンズ系３ｂの倍率
が変化される。投影板２はスリガラスで構成され、それ
を回転させることにより、干渉縞のスペックルを取り除
くように構成されている。また、コンピュータ１０内に
はズーム可動部３ａの移動量と干渉縞画像の画素数との
関係を関数近似した関数を記憶した記憶手段が設けられ
ている。
発明に係る干渉計のオートズーム機構の一実施例の概略
構成図である。同図において、本実施例のシステムは、
各種干渉方法により被測定物の物理量に関する干渉が行
なわれる干渉光学系３０、その干渉を投影する結像レン
ズ１、その干渉縞が投影される投影板２、撮像素子上の
干渉縞画像の拡大縮小を行なうズームレンズ機構３、集
光レンズ４、干渉縞を取り込む撮像素子であるＣＣＤ
５、干渉縞の状態を観察するためのＣＲＴ等で構成され
るモニタ６、干渉縞画像を記録するフレームメモリ９、
干渉縞画像を解析するコンピュータ１０、ズームレンズ
機構３のズーム可動部３ａを駆動する駆動部であるモー
タコントローラ８とから構成されている。ズームレンズ
機構３は、光学系であるズームレンズ系３ｂと、ズーム
可動部３ａと、そのズーム可動部３ａを動かすパルスモ
ータ７とから構成されており、後述する動作原理によ
り、コンピュータ１０の指令によりモータコントローラ
８が駆動されることにより、ズームレンズ系３ｂの倍率
が変化される。投影板２はスリガラスで構成され、それ
を回転させることにより、干渉縞のスペックルを取り除
くように構成されている。また、コンピュータ１０内に
はズーム可動部３ａの移動量と干渉縞画像の画素数との
関係を関数近似した関数を記憶した記憶手段が設けられ
ている。
【０００９】次に、この近似された関数について説明す
る。図３に示すように被測定物の長手方向の長さｄが２
０ｍｍの矩形物である場合を例にとり、モータ７の回転
数と干渉縞画像の画素数の関係を示したのが図２であ
る。即ち、図２はズーム倍率を変化させていったときの
パルスモータ７のパルス数(縦軸)とその時に得られる干
渉縞の長手方向の画素数(横軸)を対応されてデータを取
り、それらのプロット点を２次曲線で近似したグラフで
ある。このように近似した関数をコンピュータ１０内の
記録手段に記憶させている。
る。図３に示すように被測定物の長手方向の長さｄが２
０ｍｍの矩形物である場合を例にとり、モータ７の回転
数と干渉縞画像の画素数の関係を示したのが図２であ
る。即ち、図２はズーム倍率を変化させていったときの
パルスモータ７のパルス数(縦軸)とその時に得られる干
渉縞の長手方向の画素数(横軸)を対応されてデータを取
り、それらのプロット点を２次曲線で近似したグラフで
ある。このように近似した関数をコンピュータ１０内の
記録手段に記憶させている。
【００１０】次に、本実施例に係る干渉計のオートズー
ム機構の動作について説明する。まず、干渉光学系３０
を通ってきた光束は、結像レンズ１を通過して、投影板
２に干渉縞を形成する。投影板２に投影された干渉縞画
像はズームレンズ系３ｂ及び集光レンズ４によって、拡
大されてＣＣＤ５に投影される。ＣＣＤ５で得られた画
像はモニタ６で観察され、さらにフレームメモリ９に送
られ、フレームメモリ９の画像データはさらにコンピュ
ータ１０に転送される。ここで、コンピュータ１０に被
測定物の長手方向のサイズが操作者によって入力される
と、そのサイズに相当する画素数に変換され、さらに上
記関数を用いて、必要なパルス数を計算する。パルス数
が計算されると、コンピュータ１０はモータコントロー
ラ８に指令を出し、ズーム倍率を変化させる。図２に示
すものは、２０ｍｍを基準としているので、２０ｍｍの
ときの画素数は１６０画素となり、駆動されるパルスモ
ータ７のパルス数は０となる。また、１０ｍｍのものを
測定する場合は、画素数は２０ｍｍの半分、即ち、８０
画素となり、これに必要なパルス数は１７６２８パルス
となる。このように構成することで、コンピュータ１０
の制御可能なズーム変倍用のパルスモータ７のパルス数
と、干渉縞画像の画素数との対応が取れ、それを関数近
似することができる。また、この関数を使うことによ
り、被測定物のサイズをコンピュータ１０に入力するだ
けで、自動的にズーム倍率を決定することができる。
ム機構の動作について説明する。まず、干渉光学系３０
を通ってきた光束は、結像レンズ１を通過して、投影板
２に干渉縞を形成する。投影板２に投影された干渉縞画
像はズームレンズ系３ｂ及び集光レンズ４によって、拡
大されてＣＣＤ５に投影される。ＣＣＤ５で得られた画
像はモニタ６で観察され、さらにフレームメモリ９に送
られ、フレームメモリ９の画像データはさらにコンピュ
ータ１０に転送される。ここで、コンピュータ１０に被
測定物の長手方向のサイズが操作者によって入力される
と、そのサイズに相当する画素数に変換され、さらに上
記関数を用いて、必要なパルス数を計算する。パルス数
が計算されると、コンピュータ１０はモータコントロー
ラ８に指令を出し、ズーム倍率を変化させる。図２に示
すものは、２０ｍｍを基準としているので、２０ｍｍの
ときの画素数は１６０画素となり、駆動されるパルスモ
ータ７のパルス数は０となる。また、１０ｍｍのものを
測定する場合は、画素数は２０ｍｍの半分、即ち、８０
画素となり、これに必要なパルス数は１７６２８パルス
となる。このように構成することで、コンピュータ１０
の制御可能なズーム変倍用のパルスモータ７のパルス数
と、干渉縞画像の画素数との対応が取れ、それを関数近
似することができる。また、この関数を使うことによ
り、被測定物のサイズをコンピュータ１０に入力するだ
けで、自動的にズーム倍率を決定することができる。
【００１１】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、量産工程では、作業者が毎回ズーム調整をする必要
がなくなり、作業の効率化が達成できる。また、被測定
物のサイズによらず、取り込まれる干渉縞画像の大きさ
を一定にできるので、作業者のくせによらず、常に一定
の条件で測定が行なえる。
ば、量産工程では、作業者が毎回ズーム調整をする必要
がなくなり、作業の効率化が達成できる。また、被測定
物のサイズによらず、取り込まれる干渉縞画像の大きさ
を一定にできるので、作業者のくせによらず、常に一定
の条件で測定が行なえる。
【図１】本発明の一実施例に係る干渉計のオートズーム
機構の概略構成図である。
機構の概略構成図である。
【図２】モータの回転数と干渉縞画像の画素数の関係を
示す図である。
示す図である。
【図３】矩形の被測定物の一例を示す図である。
５ ＣＣＤ（撮像素子） ３ ズームレンズ機構 ８ モータコントローラ ９ フレームメモリ １０ コンピュータ ３０ 干渉光学系
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 9/00 - 11/30 102 G02B 7/08 G06T 7/00
Claims (2)
- 【請求項１】波動の干渉を利用して被測定物の物理量に
関する干渉縞を作る干渉光学系と、干渉縞画像を電気信
号として取り込む撮像素子と、該撮像素子上の干渉縞画
像の拡大縮小を行なうズームレンズ系と、干渉縞画像を
記憶するフレームメモリと、干渉縞画像を解析するコン
ピュータと、前記ズームレンズ系のズーム可動部を駆動
する駆動手段と、前記ズーム可動部の移動量と干渉縞画
像の画素数との関係を関数近似した関数を記憶した記憶
手段と、被測定物の大きさの入力と前記記憶手段に記憶
された関数から前記駆動手段を駆動し、常に一定の大き
さで画像を取り込むように制御する制御系と、を有する
ことを特徴とする干渉計のオートズーム機構。 - 【請求項２】波動の干渉を利用して被測定物の物理量に
関する干渉縞画像を電気信号として撮像素子に取り込む
場合、前記撮像素子上の干渉縞画像の大きさを変化させ
る光学的手段の移動量と、干渉縞画像の画素数との関係
を関数近似することにより、被測定物の大きさの入力に
より前記撮像素子に取り込む干渉縞画像の大きさを自動
的に決定することを特徴とする干渉縞取り込み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052506A JP3071844B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 干渉計のオートズーム機構及び干渉縞取り込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052506A JP3071844B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 干渉計のオートズーム機構及び干渉縞取り込み方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04289402A JPH04289402A (ja) | 1992-10-14 |
| JP3071844B2 true JP3071844B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=12916619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3052506A Expired - Fee Related JP3071844B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 干渉計のオートズーム機構及び干渉縞取り込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071844B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3052506A patent/JP3071844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04289402A (ja) | 1992-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |