JPH02302607A - 曲面形状測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く本発明の産業上の利用分野〉 本発明は曲面の形状を無接触で測定する曲面形状測定装
置に関する。

〈従来技術と解決しよとする課題〉 例えばレンズ等のように表面にキズを付けてはいけない
物品の曲面形状を測定する場合、レーザ汗渉計を用いて
非接触で行なうものが従来よりあった。

しかしながら、レーザ汗渉計を用いたこれまでの曲面形
状測定装置では、汗渉を起こすためのミラーや偏光子を
多く必要とし、光源としてコヒーレントな光を出力する
Ｈｅ−Ｎｅ型のレーザを用いなけばならず、光学系が非
常に高価で大型となり調整も非常に煩雑になるという問
題があった。

このため、半導体レーザ等の小型で安値な光源からのビ
ーム光を測定面に移動照射し、その反射光の受光位置の
変化でその照射点の基準からの距離変化を求める方法が
考えられるが、このような三角測量方法は、測定する面
の傾斜が大きいと反射光が受光範囲外となって測定困難
となる。

これを解決するためには、被測定物を、理論上で求めら
れた測定面の曲率中心を中心に回転することにより照射
点の移動を行なえば、急傾斜のない状態で距離測定を行
なうことができる。

ところが、被測定物を回転させるための回転機構の回転
中心に対して、測定面の曲率中心を完全に一致させた状
態で被測定物を取付けることは極めて困難である。

特にμｍ単位での測定精度が要求されるこの種の測定で
は、機械的な調整を行なってもこのズレを完全にゼロに
すること難がしく、その誤差が測定結果に大きな影響を
与え高精度な測定を行なえない。

本発明はこのｉ！！題を解決した曲面形状測定回路を提
供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するために本発明の曲面形状測定手段は
、 回転ステージと、 回転ステージの角度を検出する角度検出手段と、回転ス
テージ上に置かれた物体の測定面に対向する位置に配置
され、測定面に光ビームを照射してその反射光の受光位
置の変化により、測定面までの距離変位を検出する光変
位センサと、光変位センサを回転ステージの回転中心に
向って進退移動させるＸステージと、 Ｘステージの移動量を検出する移動検出手段と、角度検
出手段、光変位センサおよび移動検出手段からの出力を
受けて測定面の形状を求めるデータ処理手段とを備えた
曲面形状測定装置であって、曲率半径の既知な校正原器
を回転ステージ上に置いて回転することにより得られる
所定角度毎の変位データと前記校正原器の測定面の理論
式に基づいて、光変位センサの測定基準位置から回転ス
テージの回転中心までの距離を校正値として求める校正
用位置ずれ稗出手段と、 この校正値を用いて、光変位センサの出力と移動検出手
段の出力とで決まる位置データが、回転中心から光変位
センサの照射点までの距離データとなるように設定する
設定手段と、 校正原器に代えて回転ステージ上に置かれた被測定物を
回転することによって得られる回転中心を原点とする所
定角度毎の距離データと、被測定物の測定面の曲率中心
と回転中心との位置ずれを見込んだ理論式とに基づいて
、位置ずれ量を算出する測定用位置ずれ算出手段と、 算出された位置ずれ量により、所定角度毎の距離データ
を補正する位置ずれ補正手段とを前記データ処理手段が
備えている。

く作用〉 したがって、回転中心から測定照射点までの距離は校正
値により光変位センサと移動検出手段の出力で示される
ことになり、被測定物の曲率中心と回転中心の位置ずれ
は位置ずれ補正手段によって補正されるため精密な位置
合せをすることなしに測定が行なえる。

く本発明の実施例〉 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図はレンズの曲面形状を測定するための一実施例の
曲面形状測定装置の要部の構成を示す顆能ブロック図、
第２図は一実施例の曲面形状測定装置の全体構成図、第
３図は第２図の機構部の平面図である。

第２および第３図において、１１は基台１０上で回転自
在に載置された回転ステージであり、下方に垂設された
回転軸１２とパルスモータ１３とがベルト１４を介して
連結され、パルスモータ１３の駆動により所定角度ずつ
回転するように構成されている。

この回転軸１２には回転ステージ１１の回転角を検出す
るためのロータリエンコーダ１５が直結されている。

このロータリエンコーダ１５は、回転ステージ１１の基
準点く図示せず）が基台１０の他方側の所定位置くＸ軸
方向）に向ったことを示す０度信号と、回転ステージ１
１が所定角度回転する毎のピッチパルスとを出力する。

回転ステージ１１の上面には、手動操作により前記基準
点と回転中心とを結ぶ線に沿って移動する微調ステージ
１６が取付けられている。

この微調ステージ１６上には被測定物保持装置１７が取
付られている。

この被測定物保持装置１７は、微調ステージ１６上に固
定された固定部１７ａと、被測定物であるレンズの外周
を保持し、その測定面が微調ステージ１６の移動方向に
向いた状態で固定部１７ａに挿着できる保、持部１７ｂ
とで構成されている。

基台１０の他方側上面には、Ｘ軸方向に沿って移動する
Ｘステージ２０が設けられており、このＸステージ２０
の回転ステージ１１１ｉＦりの上端部には、光変位セン
サ２１が取付られてる。

この光変位センサ２１は、第４図に示すように半導体レ
ーザを光源とする光ビームを測定面に照射してその反射
光の受光位置の変化に応じて変位信号ノｐを出力する。

なお、この光変位センサ２１は、変位信号が零となる基
準路Ｍノ「に対する照射点の変位量を変位信号ノｐとし
て出力する。

２２はＸステージ２０のＸ軸上の位置データを出力する
移動検出センサであり、出力値ノＸ、を任意の値にプリ
セットすることが可能となっている。

なお、このＸステージ２０は、光変位センサ２１からの
変位出力、ｉ！ｐの絶対値が所定範囲を越えようとする
と、オートフォーカス回路２５の働きによりＸステージ
２０のモータ２３が駆動され、所定範囲内に入る方向に
常に移動制御される。

したがって、回転ステージ１１の回転中心から光変位セ
ンサ２１の基準距離ｌ「の位置までの距離りを知ること
ができれば、この値りを移動検出センサ２２にプリセッ
トすることにより、回転ステージ１１の回転中心から照
射点までの距離は２つの出力値Ｊ！Ｄ、！×の和で表わ
されることになる。

なお、２６はロータリエンコーダ１５からの出力信号を
角度データθとして出力する角度検出手段、２７はパル
スモータ１３に対する駆動パルスを出力して回転ステー
ジ１１を制御するコントローラである。

データ処理部３０は第１図に示す機能ブロックを有して
いる。

このデータ処理部３０は、外径値が高精度かつ既知な円
柱または球の基準ゲージをレンズの代りに被測定物保持
装置１７に装着して、Ｘ軸の校正（前述のＬのプリセッ
ト）および回転ステージ１１の偏心による測定誤差を打
消すための偏心補正データを得るための校正モードと、
実際の被測定物であるレンズを装着してその曲面形状を
測定する測定モードとを有しており、測定モードでは測
定面の設計形状が球面の場合の球面測定モードと放物面
で近似される場合の非球面測定モードとを切換えられる
ように構成されている。

第１図において、３１は光変位センサ２１からの出力Ｊ
ｌｐと移動検出センサ２２からの出カッＸとを加算し、
その加郷データノを出力する加算手段、３２は同時に入
力される加算データｌと角度データθとを１つの測定デ
ータ（ｌ！ｉｔθｉ）として記憶する測定データ記憶手
段である（ｉは１からサンプリング数までの値）。

３３は、測定モードにおいて測定データを偏心データ記
憶手段３４の偏心データで補正して出力し、校正モード
では測定データをそのまま出力する偏心補正手段である
。

３５は、偏心補正手段３３からのデータの移動平均を求
める移動平均演算手段である。

この移動平均演算は角度が連続する２Ｎ−１個の距離デ
ータの平均値を痺出し、この平均値をＮ番目（中央）の
距離データと置換えることにより、データの再現性の強
い部分を抽出するようにしている。

３６は、非球面測定モードにおいて移動平均データ（極
座標データ）を次式（１）、（２）によりＸ−Ｙ座標デ
ータに変換する座標変換手段であり、他のモードでは移
動平均データを極座標データのまま出力する。

沌＝Ｊｌ＜−、Ｑ＾θＬ　　　　　　　　−−−−−−
−（１）’＃’　＝　−１ｔ−ｃＡｌ＝　＋ｌ　イｌ　
　　　−−−−−−（２＞（ただし＋１／ＣＩは放物面
の近軸球面の半径）３７は座標変換手段３６からのデー
タを記憶する処理データ記憶手段である。

３８は、測定面の曲率中心と回転ステージ１１の回転中
心とのずれを見込んだ測定面の理論式と、処理データ記
憶手段３７に記憶されたデータとに基づいて最小自乗法
と逐次近似を用い、球面測定モードでは回転ステージ１
１の回転中心に対する測定面の曲率中心のＸ−Ｙ座標デ
ータ（ａ、ｂ）とその曲率半径Ｒを算出し、校正モード
では校正原器の曲率中心のＸ−Ｙ座標データ（ａ、ｂ）
と、回転ステージの回転中心から光変位センサ２１の基
準位置までの距離りとを算出する位置ずれ算出手段であ
る。

また非球面測定モードでは、同様の方法により放物面頂
点座標（ｐ、ｑ）、軸の傾きα、近軸曲率半径Ｒ＜＝１
１／ＣＩ）および近似展開係数（Ｋ、Ａ４　、Ａｓ　、
−−１Ａｓ　、　Ａｓｏ　）を算出する。

３９は、球面測定モードにおいて処理データ記憶手段３
７に記憶された極座標のデータ（Ｊｉ。

θｉ）を、位置ずれ算出手段３８で算出された座標（ａ
、ｂ）分だけ補正して次式（３）、（４）に示すように
Ｘ−Ｙ座標に変換し、この座標データ（ｘｉ、ｙｒ　＞
を極座標のデータと１換える位置ずれ補正手段である。

Ｘｔ　＝　１＝−、ｔ−；＾θシーα　　　　　　−−
−−−−Ｃ３）＼ニーム・ｃＡ（９埴−ｂ　　　　　　
　　−−−−−＜４）この位置ずれ補正手段３９は、非
球面測定モードでは、位置ずれ算出手段３８で算出され
た頂点座標（ｐ、Ｑ）および軸の傾きαにより次式（５
）、（６）のように位置ずれの補正を行ない、得られた
座標データ（Ｘｉ　、　Ｙｉ　）を処理データ記憶手段
３７のデータ（ｘｉ　、ｙｉ　）と置換える。

Ｘε＝（χ心−ｐ＞ＣＡｃメ、＋（督；、　−Ｓ　）Ａ
Ｑｓ−Ｃメ、　　　　　−−−−＜らンＹ２．＝−（χ
Ｌ　−ｐ　’）　示ｃメ２士　（訃−呂ン　ｃｅｏｄ　
　　　　　　　−−−−Ｃ６）４０は、校正モードにお
いて処理データ記憶手段３７に記憶された変位データ（
、ｚｉ１θｉ）と位置ずれ算出手段３８からのａ、ｂ％
Ｌとにより、曲率半径Ｒ「に対する回転ステージ１１の
偏心データを次式（７）のように算出する偏心データ算
出手段である。

算出された働心データΔノｉは回転ステージ１１の回転
角度θｉ毎に偏心データ記憶手段３４に記憶される。

４１は、処理データ記憶手段３７に記憶された座標デー
タ（Ｘｉ、Ｙｉ）の理論曲線に対する偏差あるいは最小
自乗曲線に対する偏差を評価データとして作成して表示
装置４２に表示させる評価データ作成手段であり、球面
測定モードではそれぞれの評価についてＸまたはθに対
する偏差で表示することが可能で、非球面測定モードで
はＸに対する偏差で表示することができる。

く前記実施例の動作〉 次に前記実施例の曲面形状測定装置の測定手順および動
作について説明する。

始めに第５図に示すように円柱の校正原器５０を、その
曲率中心Ｐと回転ステージ１１の回転中心Ｑとがほぼ一
致するように微調ステージ１６（第５図では省略）上に
載置する。

この校正原器５０の曲率半径Ｒ「はデータ処理部３０に
予め設定されているものとし、回転ステージ１１をθ＝
０の位置に停止させる。

このとき光変位センサ２１の出力ｉｐが、所定範囲（例
えば±０．２μｍの範囲）となる位置までＸステージ２
０が移動して停止する（オートフォーカス動作）。

ここでｌｐの値および移動検出センサ２２の出カフＸを
零にプリセットして、校正モードによる測定を開始する
。

回転ステージ１１は、コントローラ２７からの駆動によ
りθ＝−９０を初期測定位置にしてθ＝＋９０まで所定
速度で回転する。

このときロータリエンコーダ１５から所定角度（例えば
０．５度）毎にピッチパルスが出力され、測定データ記
憶手段３２には、θ＝０時における回転ステージ１１の
回転中心Ｑから照射点までの距離しに対する３６０個の
変位データＩｉ　　（＝１ｐ　＋Ｊ！Ｘ　）が角度毎に
記憶される。

この変位データは移動平均され、処理データ記憶手段３
７に記憶される。

位置ずれ算出手段３８はこの変位データ（）１１θｉ）
から回転ステージ１１の回転中心に対する校正原器５０
の曲率中心の位置（ａ、ｂ）とＬとを算出する。

この演算は始めに中心座標が（ａ、ｂ）の球面の理論式
を極座標で表わすと次式（８）のように示され、 Ｃｂｃｍ　＆−ａ、ａ；−０”）　　　　　　　　−−
−−−（’ｉ３）最小自乗法を用いて、次式（９）が最
小となるしを求める。

Ｓ＝Σ［＜Ｌ＋ｈ＝＞−と（θシ）］”　　　　　　　
　　　−−−−（’１）（９）式を近似展開すると次式
（１０）のように示される。

Ｓ；Σｉ（＋−ｏ＋ＬＬ）−Ｙ（α。ｂ、）＋＋＋　４
１トー°パー　什１ａｏ、ｂ；　ｔＪｒｙ　＋Ａ　Ｌコ
”　　　　　−−−−−（１０，１ここでａＱ　Ｎ　ｂ
ｏ　％　Ｌｏの初期値を次式（１１）、（１２＞のよう
に仮定して、 α。−ｂｏ　；Ｏ−−−−−（ｌ　ｌ　）Ｌｏ　”＝　
）ｐ）　　　　　　　　　　　　−−−−−（’２）（
１０）式および次式（１３）よりΔａ１Δｂ１ΔＬを求
める。

ｉ】−：βＳヨー捉＝　Ｏ、−−−−（１３ンつΔα　
　ａムｂａΔム 求められたΔａ、Δｂ１Δしが所定の基準値Ｅより大き
い場合は、次式（１４）のように初期値を更新して再び
Δａ１Δｂ、Δしを求める。

Ｑｏ＝０６＋ａＣＬ、　　ｂａ＝ｂｏ＋Ａｂ　、　　　
Ｌ。−Ｌｏ＋ａＬ　　　　−−（＋’ａ）以下、Δａ、
Δｂ、ΔＬが基準値Ｅより小さくなるまで上記の逐次近
似演算を繰返して行ない、基準値しより小さくなったΔ
ａ１Δｂ１Δしを用いて、ａＳｂ、Ｌを次式（１５）の
ように算出する。

ａ−θ（＞＋ｔｈｎ、ｂ＝ｂｏ”し、Ｌ＝Ｌ＋ａＬ　　
　−−−−（＋’））もし算出されたａ、ｂｌＬが例え
ば０．１ｍｍ以上の場合は、近似による誤差が大きくな
るので微調ステージ１６を手動調整して中心位置を近づ
け前記測定を再度行なう。

以上のようにして算出されたしの値を、回転ステージ１
１をθ＝Ｏの位置に戻しノｐ−０にプリセットした状態
で移動検出センサ２２にプリセットすれば、以後の測定
でｉｐ＋Ｊ！ｘの値は、回転中心Ｑから照射点位置まで
の距離を示すことになる。

処理データ記憶手段３７に記憶れた変位データ（Ｊｉ、
θｉ）と算出されたａ、ｂ、Ｌの値から、回転ステージ
１１の偏心データΔＩｉが前述の式（７）で算出され、
偏心データ記憶手段３４に記憶される。

以上により校正が終了し、校正原器５０の代りに被測定
物保持装置１７を微調ステージ１６上に取付けてレンズ
を装着する。

測定モードにおいても、回転ステージ１１の動作は同様
でθ＝−９０からθ−＋９０まで回転Ｌノ、回転ステー
ジ１１の回転中心Ｑから照射点まで距離データＩｉがそ
の回転角θ１とともに測定データとして記憶され、偏心
補正（ｉｉ−Δ）ｉ）されたデータは移動平均される。

測定されるレンズの理論曲線が球面の場合は、極座標の
まま処理データ記憶手段３７に記憶され、位置ずれ算出
手段３８による球面測定モードの処理がなされる。

即ち、前述（８）で示された球面の理論式に対して今度
は次式（１６）が最小となるａ、ｂＳＲを求めることに
なる。

Ｓ＝Σ［１λ−γ（θシ）コ２　　　　　　　　　　−
−−−（＋６）この式（１６）を近似展開すると次式（
１７）ただし　し１＝−立Ｌ１ ｂ＾ｄ、、シ曇、に０ し２＝−北１ｏ。、Ｌ、、１２゜ うｂ ［）１＝−（ヒトトＩ　　Ｑ、、ｂ、、Ｑ。

レ一二　Ｊ屍−γ（ａｏ、’１６゜、Ｒ８）ここでΔａ
１Δｂ１ΔＲが最小となる条件は次式（１８）で表わさ
れ、 ａＯＮ　ｂＯＮ　Ｒｏの初期値を次式（１９）、（２０
）のように仮定して、 ａｏ”　ｂｏ＝ｏ　　　　　　　　−−−−、（１（１
）Ｐｏ＝　　Ｒ，＜ａｍイｉ、）　　　　　　　　　　
　　−−−−（２０）（１８）式よりΔａ１Δｂ１ΔＲ
を求める。

後の処理は前述の式（１４）〜式（１５）の演算処理と
同様であり説明を省略する。

以上のようにして算出されたａ、ｂの値および測定デー
タ（）ｉ、θｉ）は前式（３）、（４）による位置ずれ
補正がなされ、そのＸ−Ｙ座標データが処理データ記憶
手段３７に記憶される。

この座標データは第６図のＦに示す曲線となるが、評価
データ作成手段４０で理論曲線Ｇ　（Ｘ２＋Ｙ２　＝Ｒ
１２）からの偏差をＸ−Ｙ座標で示すように設定すると
、その偏差（Ｙ）が次式（２１）で求められ、第７図の
ように表示される。

偏差（Ｙ）ニゴ＼十／Ｌ５５裳）　　　　−、−（２＋
　）また、曲座標で示すように設定すると、その偏差（
Ｒ）は次式（２２）、（２３）で求められ、第８図に示
すように表示される。

偏差（Ｒ）＝、〜；費−Ｒ，−−−−（２２）タシ＝−
αｍｌ’（Ｘ７ｙｔ）　　　　　　　　Ｌ−−−（２３
）また上式（２１）、（２２）で曲率半径の理論値Ｒ１
の代りに位置ずれ算出手段３８で得られた曲率半径Ｒを
用いれば、最小自乗曲線Ｈ（第６図参照）に対する偏差
（Ｘ）、（Ｒ）のデータが表物であるレンズの曲面形状
の評価を容易に行なうことができ、例えば第７図や第８
図の表示で偏差曲線がＸ軸あるいはθ軸に近い行側定面
が設計仕様に近いことがｉｖ認できる。

一方測定されるレンズの理論曲線が非球面の場合は、移
動平均されたデータがＸ−Ｙ座標のデータに変換されて
処理データ記憶手段３７に記憶され（前式（１）、（２
））、位置ずれ算出手段３８による非球面測定モードの
処理がなされる。

即ち、非球面の理論式は、 で近似表示されるが、その頂点座標が原点に対して（ｐ
、ｑ）だけずれ、軸がＹ軸に対してα傾いた場合の理論
式は次式（２５）のように示される。

−（工〜Ｐ）ルー＋　　（Ｊ−ｇ）ω風＝ｆＣＣＸ−Ｐ
）Ｃａｏｄ＋　（９−％）Ａλ晧ｄ　）　　　　　−−
−−（ｘ籾）最小自乗法を用いて、 Ｓ＝、ＵＣ賃（ｉ−元−Ｐ）（６）凋士（ｔ−ν）・ム
〜、Ｕここで前記同様に式（２６）の右辺を近似展開し
、Ｓが最小となるようなｐ、ｑ、α、Ｃおよび近似展開
係数（Ｋ、Ａ４−Ａ１１））を逐次近似によって求める
（式省略）。

この演算処理で求められた頂点座標（ｐ、１およびαを
用いて前式（５）、（６）に代入することによりこの非
球面の位置ずれが補正され、処環データ記憶手段３７に
記憶される。

この座標データは第９図のＪに示す曲線となるが、前記
同様に理論面１ＩｉｌＵからの偏差（Ｙ）を表示するよ
うに設定すると、その偏差（Ｙ）が次式（２７）で求め
られ、第１０図に示すように表示ただし、Ｒｕは理論面
！ＩＵの近軸曲率半径、Ｕ４〜Ｕｓｏは同じく理論曲線
の展開係数である。

上式（２７）でＲｕおよびＵ４〜ＬＩＳＯの代りに、位
置ずれ算出手段３８で得られた近軸曲率半径Ｒ（＝１／
Ｃ）および展開係数Ａ４〜Ａｍを用いれば最小自乗曲線
Ｔ（第９図参照）からの偏差（Ｙ）が求められ、その偏
差（Ｙ）は第１１図のように表示されることになり、被
測定物の曲率中心と回転ステージ１１の回転中心ずれが
あっても、その曲面形状の評価を正確にかつ容易に行な
うことができる。

く本発明の他の実施例〉 なお、前記実施例では光変位センサ２１側に突出する凸
型のレンズの曲面形状を測定する場合について説明した
が、凹型の曲面についても球面、非球面にかかわらず全
く同様に測定できることは勿論であり、レンズ以外の被
測定物についても測定可能である。

また、前記実施例では回転ステージ１１の回転中心に対
する被測定物の曲率中心の位置を手動で動かすための微
調ステージ１６を設けていたが、被測定物の曲率中心を
回転中心に合わせやすい場合には、微調ステージ１６を
省略して、データ処理部３０の位置ずれ補正だけでデー
タの補正を行なうようにしても高精度な測定が可能であ
る。

また、前記実施例では、Ｘステージ２０をオートフォー
カス回路２５により自動制御していたが、光変位センサ
２１の測定範囲に比べて、被測定物の回転ステージ１１
に対する位置ずれや球面誤差の少ない場合には、光変位
センサ２１を所定位置で停止させた状態で測定を行なう
こともできる。

また、前記実施例では、位置ずれ補正されたデータを理
論曲線あるいは最小自乗曲線からの偏差データにして表
示し、曲面の評価を行なうようにしていたが、この評価
方法は任意であり、前記実施例に限定されるものではな
い。

く本発明の効果〉 本発明の曲面形状測定装置は前記説明のように、測定さ
れた所定角度毎の距離データから、回転中心に対する測
定面の位置ずれ量を算出して距離データを補正するよう
にしているため、被測定物の回転ステージに対するセツ
ティングを厳密にする必要がなく、高精度な測定を格段
に容易にかつ高速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す機能ブロック図
、第２図は一実施例の全体構成図、第３図は一実施例の
礪構部の平面図である。 第４図は光変位センサの測定面に対する受光位置の変化
を説明する図、第５図は校正原器の測定状態を示す機構
部の概略平面図である。 第６図は球面レンズを測定して得られた曲面のデータを
Ｘ−Ｙ座標に示した図、第７図は第６図のデータを理烏
曲線からの偏差としてＸ−Ｙ平面に表示した図、第８図
は第６図のデータを理論曲線からの偏差としてＲ−〇平
面に表示した図である。 第９図は非球面レンズを測定して得られた曲面のデータ
をＸ−Ｙ座標に示した図、第１０図は第９図のデータを
理論曲線からの偏差としてＸ−Ｙ平面に示した図、第１
１図は、第９図のデータを最小自乗曲線からの偏差とし
てＸ−Ｙ平面に示した図である。 １１・・・・・・回転ステージ、１５・旧・・ロータリ
エンコーダ、１６・・・・・・微調ステージ、１７・・
・・・・被測定物保持装置、２０・・・・・・Ｘステー
ジ、２１・・・・・・光変位センサ、２２・・・・・・
移動検出センサ、２５・・・・・・オートフォーカス回
路、２６・・・・・・角度検出手段、３０・・・・・・
データ処理部、３１・・・・・・加算手段、３３・・・
・・・偏心補正手段、３４・旧・・偏心データ記憶手段
、３５・・・・・・移動平均手段、３６・・・・・・座
標変換手段、３８・・・・・・位置ずれ算出手段、３９
・・・・・・位置ずれ補正手段、４０・・・・・・偏心
データ算出手段。 代理人　　弁理士　　早　川　誠　志 第２図 ｊＩ６図 Ｙ 第７図 ｊ！８図 手続ン…正書（自発） １．事件の表示 平成１年　特許願　第１２３２７９号 ２、発明の名称　　曲面形状測定装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区南麻布５丁目１０番２７号名称　（０
５７）アンリツ株式会社 代表者　　菅　居　紳　至 ４、代理人７〒１４１　　電話４９０−４５１６住所　
東京部品用区大崎１−１７−５ ６、補正の内容 １、事件の表示 平成１年　特許願　第１２３２７９号 ２、発明の名称 曲面形状測定装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区南麻布５丁目１０番２７＠名称　（０
５７）アンリッ株式会社 代表者　菅居紳至 ４、代理人〒１４１　　電話４９０−４５１６住所　東
京部品用区大崎１−１７−５ ５、補正の対象 （１）明細内の「発明の詳細な説明」の欄（２）図面の
第９図および第１０図 ６、補正の内容 （１）明細書の第３頁の第５行の「無接触」を［非接触
Ｊと補正する。 （２）明細書の第３頁の第１０行の「汗渉計」を「干渉
計」と補正する。 （３）明ＩＩ書の第゛３頁の第１２行の「汗渉計」を「
干渉計」と補正する。 （４）明細書の第３頁の第１３行の「汗渉」を「干渉」
と補正する。 （５）明［１害の第３頁の第１８行の「安値」を「安価
」と補正する。 （６）明細書の第１０頁の第５行の「外径値」を「半径
値」と補正する。 （７）明細書の第２３頁の第７〜１３行の［ｇＡ差（Ｙ
）＝・・・・・・を用いれ」を、邑 十ＵｃＸＦ　十ＵｓＸ　＋ＩＪ＋。ｘ）ｏ）　−−−−
（２７）ただし、Ｃｕ　、　Ｋ、　ＬＩ４〜ＵＩｏは理
論曲線の展開係数である。 上式（２７）でＣｌ　、におよびＵ４〜Ｕｉｏの代りに
、位置ずれ算出手段３８で得られたＣｕ　、　Ｋおよび
展開係数Ａ４〜Ａｕｏを用いれ」と補正する。 （８）図面の第９図および第１０図を別紙のとおり補正
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転ステージと、 前記回転ステージの角度を検出する角度検出手段と、 前記回転ステージ上に置かれた物体の測定面に対向する
   位置に配置され、該測定面に光ビームを照射してその反
   射光の受光位置の変化により、測定面までの距離変位を
   検出する光変位センサと、前記光変位センサを前記回転
   ステージの回転中心に向つて進退移動させるＸステージ
   と、 前記Ｘステージの移動量を検出する移動検出手段と、 前記角度検出手段、光変位センサおよび移動検出手段か
   らの出力を受けて前記測定面の形状を求めるデータ処理
   手段とを備えた曲面形状測定装置であつて、 曲率半径の既知な校正原器を前記回転ステージ上に置い
   て回転ステージを回転することにより得られる所定角度
   毎の変位データと前記校正原器の測定面の理論式に基づ
   いて、前記光変位センサの測定基準位置から前記回転ス
   テージの回転中心までの距離を校正値として求める校正
   用位置ずれ算出手段と、 前記校正値を用いて、前記光変位センサの出力と前記移
   動検出手段の出力とで決まる位置データが、前記回転中
   心から光変位センサの照射点までの距離データとなるよ
   うに設定する設定手段と、前記校正原器に代えて前記回
   転ステージ上に置かれた被測定物を回転することによっ
   て得られる前記回転中心を原点とする所定角度毎の距離
   データと、前記被測定物の測定面の曲率中心と前記回転
   中心との位置ずれを見込んだ理論式とに基づいて、前記
   位置ずれ量を算出する測定用位置ずれ算出手段と、 算出された位置ずれ量により、前記角度毎の距離データ
   を補正する位置ずれ補正手段とを前記データ処理手段が
   備えていることを特徴とする曲面形状測定装置。