JPH02173509A - 表面粗さ測定装置 - Google Patents
表面粗さ測定装置Info
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- JPH02173509A JPH02173509A JP32836488A JP32836488A JPH02173509A JP H02173509 A JPH02173509 A JP H02173509A JP 32836488 A JP32836488 A JP 32836488A JP 32836488 A JP32836488 A JP 32836488A JP H02173509 A JPH02173509 A JP H02173509A
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野１
本発明は、物体の表面粗さを非接触で光学的に測定する
表面粗さ測定装置に関するものである。 【従来の技術］ 一般に、各種物体の表面粗さは、触針式の表面粗さ計を
用いて、その表面プロフィルを解析する方法が用いられ
ている。しかしながら、この方法は、被ｉ１＋１定物が
静止した状態を前提としており、移動する物体を測定す
ることは難しく、又、被測定面が傷付くという問題もあ
る。 一方、光学的手法を用いた表面粗さ計は、非接触測定が
可能であるため、従来の触針法では測定できなかった物
体や、オンラインでの粗さ測定に適用された例も少なく
ない。 【発明が達成しようとする課題】 しかしながら、入射光束が単一であると、被測定面の粗
さが大きい場合は、投射した光束の反射光の散乱が大き
く、正反射強度が著しく低下するために、実際には検出
不可能となる場合がある。 従って、粗さの大きな被測定面の測定ができないため、
測定範囲に限界が生じることになり、測定範囲を拡大す
ることができないという問題点を有していた。 第６図は、単一の光束を冷延鋼板の表面に入射角７５°
で投射したときの正反射強度と表面粗さＲａの関係を示
したものである。第６図より明らかなように、被測定面
の粗さが小さいときは、反射光がほとんど散乱せずに正
反射方向に集中するので、正反射強度は表面粗さによら
ず、はぼ飽和状態となる。そのため、正反射強度値が被
測定面の粗さの差を明確に判断できる程の差を示さず、
測定範囲に上限が生じる。一方、逆に被測定面の粗さが
大きいときは、反射光がほとんど散乱するため、正反射
強度の検出ができなくなる。その結果、粗さの大きい面
の測定が不可能となる。以上述べた理由により、単一の
光束を用いた場合には、測定範囲に制限が生じることに
なる。 一方、出願人は、特開昭６０−２０１２０４号で、同一
波長の光束を異なる２つの入射角で被測定面に投射して
、正反射方向の反射光強度（以下、正反射強度と称する
）と全反射量及び入射光強度から、被測定面の振幅情報
と周波数情報を求めるようにした表面性状測定装置を提
案している。 しかしながら、この装置では、正反射強度だけでなく、
全反射量も検出する必要があるため、測定装置が大がか
りになるだけでなく、全反射量の正ｌｒ１な測定は困難
であるという問題点を有していた。 本発明は、上記のような問題点を解消するべくなされた
ものであって、物体の表面粗さを広い範囲に渡って精度
良く測定することが可能な表面粗さ測定装置を提供する
ことを課題とする。
表面粗さ測定装置に関するものである。 【従来の技術］ 一般に、各種物体の表面粗さは、触針式の表面粗さ計を
用いて、その表面プロフィルを解析する方法が用いられ
ている。しかしながら、この方法は、被ｉ１＋１定物が
静止した状態を前提としており、移動する物体を測定す
ることは難しく、又、被測定面が傷付くという問題もあ
る。 一方、光学的手法を用いた表面粗さ計は、非接触測定が
可能であるため、従来の触針法では測定できなかった物
体や、オンラインでの粗さ測定に適用された例も少なく
ない。 【発明が達成しようとする課題】 しかしながら、入射光束が単一であると、被測定面の粗
さが大きい場合は、投射した光束の反射光の散乱が大き
く、正反射強度が著しく低下するために、実際には検出
不可能となる場合がある。 従って、粗さの大きな被測定面の測定ができないため、
測定範囲に限界が生じることになり、測定範囲を拡大す
ることができないという問題点を有していた。 第６図は、単一の光束を冷延鋼板の表面に入射角７５°
で投射したときの正反射強度と表面粗さＲａの関係を示
したものである。第６図より明らかなように、被測定面
の粗さが小さいときは、反射光がほとんど散乱せずに正
反射方向に集中するので、正反射強度は表面粗さによら
ず、はぼ飽和状態となる。そのため、正反射強度値が被
測定面の粗さの差を明確に判断できる程の差を示さず、
測定範囲に上限が生じる。一方、逆に被測定面の粗さが
大きいときは、反射光がほとんど散乱するため、正反射
強度の検出ができなくなる。その結果、粗さの大きい面
の測定が不可能となる。以上述べた理由により、単一の
光束を用いた場合には、測定範囲に制限が生じることに
なる。 一方、出願人は、特開昭６０−２０１２０４号で、同一
波長の光束を異なる２つの入射角で被測定面に投射して
、正反射方向の反射光強度（以下、正反射強度と称する
）と全反射量及び入射光強度から、被測定面の振幅情報
と周波数情報を求めるようにした表面性状測定装置を提
案している。 しかしながら、この装置では、正反射強度だけでなく、
全反射量も検出する必要があるため、測定装置が大がか
りになるだけでなく、全反射量の正ｌｒ１な測定は困難
であるという問題点を有していた。 本発明は、上記のような問題点を解消するべくなされた
ものであって、物体の表面粗さを広い範囲に渡って精度
良く測定することが可能な表面粗さ測定装置を提供する
ことを課題とする。
【課題を達成するための手段１
本発明は、被測定面に光束を投射して得られる反射光強
度から前記被測定面の表面プロフィルの振幅情報を求め
る装置において、光束の波長あるいは前記被測定面への
光束の入射角が互いに異なる少なくとも２つの光束を投
光する投光手段、及び、前記各々の光束の反射光を受光
する受光手段を含む光学系と、該受光手段の出力信号に
基づいて各入射光束に対応する正反射強度を求めて前記
被測定面の表面粗さを算出する信号処理装置と、該演算
結果を出力する出力装置とを備えることにより、前記課
題を達成したものである。 （作用１ ？ａ凋定面の粗さと正反射強度の関係については、ベッ
クマン（Ｂ ｅｃｔｔｍａｎｎ ）の理論（注；ｐ、３
ｅｃｋｍａｎｎ他、ｒ Ｔ ｈｅ ３ ｃａｔｔｅｒ
ｉｎｇ ｏｆ Ｅ ｌｅｃ（ｒｏＩＩＩａｇｎｅ［ｉ
ｃ Ｗａｖｅｓ ｆｒｏｍ Ｒｏｕｇｈ ３ｕｒｆ
ａｃｅｓ Ｊ ｐｅｒｇａＩｏｎ Ｐｒｅｓｓ、１９６
３年発行）や特開昭６０−２０１２０４号公報に述べら
れている。 前記文献に従って、゛被測定面に投射される光束の波長
をλ、入射角をθ、被測定面の表面プロフィルの高さ分
布の分散をσとして、パラメータ９を ９＝ （４πσＣＯＳ θ／λ）２ ・・・
（１）と定義する。前記特開昭６０−２０１２０４号公
報では、正反射強度の測定値により誤差±３％以下で分
散σの値を求める条件として、 す≦４ ・・・（２） を与えている。故に、（１）式のパラメータ９の定義よ
り明らかなように、被測定面の高さ分布の分散σの値に
応じて、光束の波長λ、入射角θを設定することにより
、（２）式の条件を満たすことができる。又、一般には
分散σと表面の平均粗さＲａの間には、はぼ比例関係が
成立し、特に冷延鋼板面ではσ＝１．２５Ｒａが成り立
つために、分散σの値から表面粗さＲａを求めることが
できる。以上より、被測定面の粗さに応じて、前記光学
条件を変えることにより、広い範囲の表面粗さ測定がで
きる。 本発明の装置では、光束の波長あるいは被測定面への光
束の入射角が互いに異なるような少なくとも２つの光束
を投光する投光手段を設けることにより、広い範囲の表
面粗さを測定することを可能にしている。又、被屓１１
定面からの反射光を受光する受光手段としては、例えば
、前記各々の光束に対して各１個の光検出器を用いた構
成、投光手段の光束の波長領域を検出できるような光検
出器を走査する構成、複数個の光検出器を配列したアレ
イ方式のセンサを用いた構成等が考えられるが、前記光
束の反射光の正反射強度を的確に測定できるものであれ
ば、どのような構成のものでもよい。 測定した正反射強度から、信号処理装置が、表面粗さ算
出に必要な各種演算を行う。例えば、前記受光手段が反
射光の強度分布を測定する構成であれば、強度分布の中
から最大値を選び、この値を正反射強度とするか、正反
射方向の強度のみを選び、正反射強度とする等の演算を
行えばよい。 表面粗さの算出は、理論計算によって求めることが可能
であり、あるいは、予め実験によって１ｑられた検量線
を用いて求めることもできる。更に、光源強度の変動、
被測定面の全反射率の変動による測定誤差を補正するた
めに、正反射強度を対応する入射光強度信号、あるいは
全反！ＩＦｉｆｆｉ信号によって修正演算することもで
きる。各々の光束に対応する表面粗さを求めた後、予め
定めた表面粗さの範囲に応じて最適な表面粗さを代表と
して決定すれば、この値が最も閉度の良い測定値となる
。 このようにして得られた測定値は、出力装置を通じて外
部に表示、伝達される。 （実施例１ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図は、波長の異なる２つの光束３Ａ、３Ｂを用いた
本発明の第１の実施例を模式的に示す説明図である。 この第１実施例においては、互いに独立した２つの投光
部２Ａ、２Ｂを用いて、被測定面１の異なる位置に、２
つの光束３Ａ、３Ｂを投射する。 投光部２Ａ、２Ｂとしては、例えば波長の相異なるレー
ザ光源を用いることができる。 光束３Ａ、３Ｂは被測定面１で反射して、それぞれ反射
光強度分布４Ａ、４Ｂを生じる。 受光手段である、互いに独立した２つの光検出器５Ａ、
５Ｂは、被測定面１の各反射点を中心とした円弧上を走
査することにより、反射光強度分布４Ａ、４Ｂを検出す
ることができる。 更に、試料台６は、２つの光束３Ａ、３Ｂと垂直方向に
移動することにより、被測定面１上の同一点をそれぞれ
の光束３Ａ、３Ｂが順次照射することを可能としている
。 なお、この第１実施例では、受光手段を走査する構成と
しているが、被測定面１が安定していれば、光検出器５
Ａ、５Ｂを正反射方向に固定してもよい。又、被測定面
１が振動するために不安定な状態であれば、光検出器５
Ａ、５Ｂを、複数個の光検出器を正反射方向を中心とし
て並べたアレイ形式のものとして、瞬時に反射光強度分
布４△、４Ｂを測定するような構成にしてもよい。 第２図は、第１実施例の信号処理系統を示すものである
。第２図において、光検出器５Ａ、５Ｂから発生する信
号は、増幅ｄ７Ａ、７ＢによりＡ／Ｄ変換器８に充分な
感度で入力可能な電気信号にまで増幅される。Ａ／Ｄ変
換器８は、光検出器５Ａ、５Ｂからの信号をデジタル化
し、信号処理装置９に送信する。信号処理部装置９は、
これらの信号値から正反射強度値を決定し、被測定面１
の表面粗ざＲａを求め、その値を出力装置１０に送る。 一方、光検出器５Ａ、５Ｂの走査は、信号処理装置９か
らの指示をインターフェイス１１を介して、例えばパル
スモータドライバ１２Ａ、１２Ｂに伝達し、光検出器走
査の動力となる、例（ばパルスモータ１３Ａ、１３Ｂを
駆動することによって行う。 又、試料台６の移動も、同様にして、信号処理装置９か
らの指示をインターフェイス１１を介して、例えばパル
スモータドライバ１４に伝達し、試料台移動の動力とな
る、例えばパルスモータ１５を駆動することによって行
う。なお、冷延鋼板の製造工程のように、被測定面１の
方が移動する場合には、試料台６を用いて被測定面１を
移動する必要がないことは当然である。 次に第１実施例により実際に表面粗さを測定した例を示
す。この測定例では、投光部３Ａ、３Ｂとして赤外Ｈｅ
−Ｎｅレーザ〈波長λ＝３．３９μｍ）と半導体レーザ
（波長λ＝０．７８ａｍ ＞を用いて、それぞれ同じ入
射角θ＝７５°で冷延鋼板の被測定面１に投射した。 本発明による測定値と触針式粗度計によって得た測定値
を比較した結果を第３図に示す。又、第３図には、従来
の単一波長（λ−０．７８μ催のみとλ＝３．３９μｍ
のみ）を用いた装置によって得られた結果をも合わせて
示す。第３図より明らかなように、本発明による装置で
は、測定範囲が広いにも拘らず精度の良い結果が得られ
ている。 触針式粗度計による測定値からのばらつきの標準偏差σ
は、 本発明による結果 σ−０，０６μｍλ＝
０．７８ μｍのみによる結果 ａ −０，１６μｍ
λ＝ ３．３９μｍのみによる結果 σ＝ ０．１４μ
ｍとなり、数値的にも本発明による効果を確認すること
ができた。 第４図は、被測定面１への光束の入射角θ１、θ２が互
いに異なる投光手段を用いた本発明の第２実施例を模式
的に示す説明図である。 単一の投光部１６より発する光束は、ハーフミラ−１７
によって２つの光束１８Ａ、１８Ｂに分割され、ミラー
１９Ａ１１９Ｂにより所定の入射角θ１、θ２で被測定
面１に投射される。 被測定面１で反射されることにより生じた反射光強度分
布２ＯＡ、２０Ｂは、光検出器２１Ａ１２１Ｂによって
それぞれ受光される。 この第２実施例の信号処理系統は、第２図に示すものと
ほぼ同様のものが使用できる。但し、試料台６が不要と
なるために、パルスモータドライバ１４、パルスモータ
１５を省くことができる。 第２実施例により実際に表面粗さを測定した例を示す。 この測定例においては、投光部１６としてＨｅ−Ｊｌｅ
レーザ（波長λ＝０．６３μｍ ）を用いて、入射角θ
１＝４５° θ２＝７５°で冷延鋼板の被測定面１に投
射した。 本発明による測定値と触針式粗度計によって得た測定値
を比較した結果を第５図に示す。第５図には、従来の単
一入射角（θ１＝４５°のみとθ２＝７５°のみ）で投
射した装置によって得られた結果も併せて承り。第５図
より明らかなように、本発明による結果の方が、従来の
装置による結果より精度が良いことが分る。即ち触針式
粗度計による測定値からのばらつきの標ｑＶａ差σは本
発明による結果 σ＝ ０．３８μｍθ、＝
４５°のみによる結果 σ−０．７６μｍθ２−７５
°のみによる結果 σ−０，５０μｍとなり、本発明
による効果を定量的に確認できる。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明に係る表面粗さ測定装置によ
れば、以下のような効果が得られる。 （１）被測定面の表面粗さが広い範囲に及んでいても、
測定範囲を容易に拡張することができるので、測定範囲
の制限がなくなる。なお且つ、測定精度の劣化を招くこ
とはない。 （ｉｉ）光束の波長、あるいは被測定面への光束の入射
角の少なくともどちらかを変えることにより測定範囲の
拡大が行えるため、実際に装置化する際に、設計の自由
度を増すことができる。 （ｉｉｉ ）光学的に表面粗さを測定することができる
ため、非接触ヨ１１定が行える。従ってオンライン測定
や軟質材の測定が可能である。
度から前記被測定面の表面プロフィルの振幅情報を求め
る装置において、光束の波長あるいは前記被測定面への
光束の入射角が互いに異なる少なくとも２つの光束を投
光する投光手段、及び、前記各々の光束の反射光を受光
する受光手段を含む光学系と、該受光手段の出力信号に
基づいて各入射光束に対応する正反射強度を求めて前記
被測定面の表面粗さを算出する信号処理装置と、該演算
結果を出力する出力装置とを備えることにより、前記課
題を達成したものである。 （作用１ ？ａ凋定面の粗さと正反射強度の関係については、ベッ
クマン（Ｂ ｅｃｔｔｍａｎｎ ）の理論（注；ｐ、３
ｅｃｋｍａｎｎ他、ｒ Ｔ ｈｅ ３ ｃａｔｔｅｒ
ｉｎｇ ｏｆ Ｅ ｌｅｃ（ｒｏＩＩＩａｇｎｅ［ｉ
ｃ Ｗａｖｅｓ ｆｒｏｍ Ｒｏｕｇｈ ３ｕｒｆ
ａｃｅｓ Ｊ ｐｅｒｇａＩｏｎ Ｐｒｅｓｓ、１９６
３年発行）や特開昭６０−２０１２０４号公報に述べら
れている。 前記文献に従って、゛被測定面に投射される光束の波長
をλ、入射角をθ、被測定面の表面プロフィルの高さ分
布の分散をσとして、パラメータ９を ９＝ （４πσＣＯＳ θ／λ）２ ・・・
（１）と定義する。前記特開昭６０−２０１２０４号公
報では、正反射強度の測定値により誤差±３％以下で分
散σの値を求める条件として、 す≦４ ・・・（２） を与えている。故に、（１）式のパラメータ９の定義よ
り明らかなように、被測定面の高さ分布の分散σの値に
応じて、光束の波長λ、入射角θを設定することにより
、（２）式の条件を満たすことができる。又、一般には
分散σと表面の平均粗さＲａの間には、はぼ比例関係が
成立し、特に冷延鋼板面ではσ＝１．２５Ｒａが成り立
つために、分散σの値から表面粗さＲａを求めることが
できる。以上より、被測定面の粗さに応じて、前記光学
条件を変えることにより、広い範囲の表面粗さ測定がで
きる。 本発明の装置では、光束の波長あるいは被測定面への光
束の入射角が互いに異なるような少なくとも２つの光束
を投光する投光手段を設けることにより、広い範囲の表
面粗さを測定することを可能にしている。又、被屓１１
定面からの反射光を受光する受光手段としては、例えば
、前記各々の光束に対して各１個の光検出器を用いた構
成、投光手段の光束の波長領域を検出できるような光検
出器を走査する構成、複数個の光検出器を配列したアレ
イ方式のセンサを用いた構成等が考えられるが、前記光
束の反射光の正反射強度を的確に測定できるものであれ
ば、どのような構成のものでもよい。 測定した正反射強度から、信号処理装置が、表面粗さ算
出に必要な各種演算を行う。例えば、前記受光手段が反
射光の強度分布を測定する構成であれば、強度分布の中
から最大値を選び、この値を正反射強度とするか、正反
射方向の強度のみを選び、正反射強度とする等の演算を
行えばよい。 表面粗さの算出は、理論計算によって求めることが可能
であり、あるいは、予め実験によって１ｑられた検量線
を用いて求めることもできる。更に、光源強度の変動、
被測定面の全反射率の変動による測定誤差を補正するた
めに、正反射強度を対応する入射光強度信号、あるいは
全反！ＩＦｉｆｆｉ信号によって修正演算することもで
きる。各々の光束に対応する表面粗さを求めた後、予め
定めた表面粗さの範囲に応じて最適な表面粗さを代表と
して決定すれば、この値が最も閉度の良い測定値となる
。 このようにして得られた測定値は、出力装置を通じて外
部に表示、伝達される。 （実施例１ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図は、波長の異なる２つの光束３Ａ、３Ｂを用いた
本発明の第１の実施例を模式的に示す説明図である。 この第１実施例においては、互いに独立した２つの投光
部２Ａ、２Ｂを用いて、被測定面１の異なる位置に、２
つの光束３Ａ、３Ｂを投射する。 投光部２Ａ、２Ｂとしては、例えば波長の相異なるレー
ザ光源を用いることができる。 光束３Ａ、３Ｂは被測定面１で反射して、それぞれ反射
光強度分布４Ａ、４Ｂを生じる。 受光手段である、互いに独立した２つの光検出器５Ａ、
５Ｂは、被測定面１の各反射点を中心とした円弧上を走
査することにより、反射光強度分布４Ａ、４Ｂを検出す
ることができる。 更に、試料台６は、２つの光束３Ａ、３Ｂと垂直方向に
移動することにより、被測定面１上の同一点をそれぞれ
の光束３Ａ、３Ｂが順次照射することを可能としている
。 なお、この第１実施例では、受光手段を走査する構成と
しているが、被測定面１が安定していれば、光検出器５
Ａ、５Ｂを正反射方向に固定してもよい。又、被測定面
１が振動するために不安定な状態であれば、光検出器５
Ａ、５Ｂを、複数個の光検出器を正反射方向を中心とし
て並べたアレイ形式のものとして、瞬時に反射光強度分
布４△、４Ｂを測定するような構成にしてもよい。 第２図は、第１実施例の信号処理系統を示すものである
。第２図において、光検出器５Ａ、５Ｂから発生する信
号は、増幅ｄ７Ａ、７ＢによりＡ／Ｄ変換器８に充分な
感度で入力可能な電気信号にまで増幅される。Ａ／Ｄ変
換器８は、光検出器５Ａ、５Ｂからの信号をデジタル化
し、信号処理装置９に送信する。信号処理部装置９は、
これらの信号値から正反射強度値を決定し、被測定面１
の表面粗ざＲａを求め、その値を出力装置１０に送る。 一方、光検出器５Ａ、５Ｂの走査は、信号処理装置９か
らの指示をインターフェイス１１を介して、例えばパル
スモータドライバ１２Ａ、１２Ｂに伝達し、光検出器走
査の動力となる、例（ばパルスモータ１３Ａ、１３Ｂを
駆動することによって行う。 又、試料台６の移動も、同様にして、信号処理装置９か
らの指示をインターフェイス１１を介して、例えばパル
スモータドライバ１４に伝達し、試料台移動の動力とな
る、例えばパルスモータ１５を駆動することによって行
う。なお、冷延鋼板の製造工程のように、被測定面１の
方が移動する場合には、試料台６を用いて被測定面１を
移動する必要がないことは当然である。 次に第１実施例により実際に表面粗さを測定した例を示
す。この測定例では、投光部３Ａ、３Ｂとして赤外Ｈｅ
−Ｎｅレーザ〈波長λ＝３．３９μｍ）と半導体レーザ
（波長λ＝０．７８ａｍ ＞を用いて、それぞれ同じ入
射角θ＝７５°で冷延鋼板の被測定面１に投射した。 本発明による測定値と触針式粗度計によって得た測定値
を比較した結果を第３図に示す。又、第３図には、従来
の単一波長（λ−０．７８μ催のみとλ＝３．３９μｍ
のみ）を用いた装置によって得られた結果をも合わせて
示す。第３図より明らかなように、本発明による装置で
は、測定範囲が広いにも拘らず精度の良い結果が得られ
ている。 触針式粗度計による測定値からのばらつきの標準偏差σ
は、 本発明による結果 σ−０，０６μｍλ＝
０．７８ μｍのみによる結果 ａ −０，１６μｍ
λ＝ ３．３９μｍのみによる結果 σ＝ ０．１４μ
ｍとなり、数値的にも本発明による効果を確認すること
ができた。 第４図は、被測定面１への光束の入射角θ１、θ２が互
いに異なる投光手段を用いた本発明の第２実施例を模式
的に示す説明図である。 単一の投光部１６より発する光束は、ハーフミラ−１７
によって２つの光束１８Ａ、１８Ｂに分割され、ミラー
１９Ａ１１９Ｂにより所定の入射角θ１、θ２で被測定
面１に投射される。 被測定面１で反射されることにより生じた反射光強度分
布２ＯＡ、２０Ｂは、光検出器２１Ａ１２１Ｂによって
それぞれ受光される。 この第２実施例の信号処理系統は、第２図に示すものと
ほぼ同様のものが使用できる。但し、試料台６が不要と
なるために、パルスモータドライバ１４、パルスモータ
１５を省くことができる。 第２実施例により実際に表面粗さを測定した例を示す。 この測定例においては、投光部１６としてＨｅ−Ｊｌｅ
レーザ（波長λ＝０．６３μｍ ）を用いて、入射角θ
１＝４５° θ２＝７５°で冷延鋼板の被測定面１に投
射した。 本発明による測定値と触針式粗度計によって得た測定値
を比較した結果を第５図に示す。第５図には、従来の単
一入射角（θ１＝４５°のみとθ２＝７５°のみ）で投
射した装置によって得られた結果も併せて承り。第５図
より明らかなように、本発明による結果の方が、従来の
装置による結果より精度が良いことが分る。即ち触針式
粗度計による測定値からのばらつきの標ｑＶａ差σは本
発明による結果 σ＝ ０．３８μｍθ、＝
４５°のみによる結果 σ−０．７６μｍθ２−７５
°のみによる結果 σ−０，５０μｍとなり、本発明
による効果を定量的に確認できる。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明に係る表面粗さ測定装置によ
れば、以下のような効果が得られる。 （１）被測定面の表面粗さが広い範囲に及んでいても、
測定範囲を容易に拡張することができるので、測定範囲
の制限がなくなる。なお且つ、測定精度の劣化を招くこ
とはない。 （ｉｉ）光束の波長、あるいは被測定面への光束の入射
角の少なくともどちらかを変えることにより測定範囲の
拡大が行えるため、実際に装置化する際に、設計の自由
度を増すことができる。 （ｉｉｉ ）光学的に表面粗さを測定することができる
ため、非接触ヨ１１定が行える。従ってオンライン測定
や軟質材の測定が可能である。
第１図は、本発明に係る表面粗さ測定装置の第１実施例
を模式的に示す斜視図、 第２図は、第１実施例の信号処理系統を示すブロック線
図、 第３図は、第１実施例によって得られる測定値の精度を
示す線図、 第４図は、本発明の第２実施例を模式的に示す光路図、 第５図は、第２実施例によって得られる測定値の精度を
示す線図、 第６図は、従来の単一光束を用いた装置によって得られ
る正反射強度と表面粗さとの関係を示す線図である。 １・・・被測定面、 ２Ａ、２Ｂ、１６・・・投光部、 ３Ａ、３Ｂ、１８・・・光束、 ４Ａ、４Ｂ、２ＯＡ、２０Ｂ・・・反射光強度分布、５
Ａ、５Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ・・・光検出器、９・・・信
号処理装置、 １０・・・出力装置、 １７・・・ハーフミラ− １９Ａ、１９Ｂ・・・ミラー 第 図
を模式的に示す斜視図、 第２図は、第１実施例の信号処理系統を示すブロック線
図、 第３図は、第１実施例によって得られる測定値の精度を
示す線図、 第４図は、本発明の第２実施例を模式的に示す光路図、 第５図は、第２実施例によって得られる測定値の精度を
示す線図、 第６図は、従来の単一光束を用いた装置によって得られ
る正反射強度と表面粗さとの関係を示す線図である。 １・・・被測定面、 ２Ａ、２Ｂ、１６・・・投光部、 ３Ａ、３Ｂ、１８・・・光束、 ４Ａ、４Ｂ、２ＯＡ、２０Ｂ・・・反射光強度分布、５
Ａ、５Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ・・・光検出器、９・・・信
号処理装置、 １０・・・出力装置、 １７・・・ハーフミラ− １９Ａ、１９Ｂ・・・ミラー 第 図
Claims (1)
- （１）被測定面に光束を投射して得られる反射光強度か
ら前記被測定面の表面プロフィルの振幅情報を求める装
置であつて、 光束の波長あるいは前記被測定面への光束の入射角が互
いに異なる少なくとも２つの光束を投光する投光手段、
及び、前記各々の光束の反射光を受光する受光手段を含
む光学系と、 該受光手段の出力信号に基づいて各入射光束に対応する
正反射強度を求めて前記被測定面の表面粗さを算出する
信号処理装置と、 該演算結果を出力する出力装置と、 を備えたことを特徴とする表面粗さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328364A JPH0739948B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 表面粗さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328364A JPH0739948B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 表面粗さ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173509A true JPH02173509A (ja) | 1990-07-05 |
| JPH0739948B2 JPH0739948B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=18209423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328364A Expired - Fee Related JPH0739948B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 表面粗さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739948B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840048A (zh) * | 2016-12-17 | 2017-06-13 | 江汉大学 | 粗糙度测量装置和方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125865A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Fujitsu Ltd | Inspection of alumite substrate |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328364A patent/JPH0739948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125865A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Fujitsu Ltd | Inspection of alumite substrate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840048A (zh) * | 2016-12-17 | 2017-06-13 | 江汉大学 | 粗糙度测量装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0739948B2 (ja) | 1995-05-01 |
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Legal Events
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