JPH03226618A - Auto collimator - Google Patents

Auto collimator

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JPH03226618A
JPH03226618A JP2272490A JP2272490A JPH03226618A JP H03226618 A JPH03226618 A JP H03226618A JP 2272490 A JP2272490 A JP 2272490A JP 2272490 A JP2272490 A JP 2272490A JP H03226618 A JPH03226618 A JP H03226618A
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light
beam splitter
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focal plane
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克哉 八木
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Abstract

PURPOSE:To inspect an object of a very small inspecting area by displaying the information output from a second dimensional pickup device along with the index information from an index generating means on a video monitor. CONSTITUTION:A laser light from a semiconductor laser 10 is reflected by a beam splitter 40 and changed to parallel beams with high accuracy by a collimator lens 50. The parallel beams are incident upon the surface to be inspected of an object 56 on a surface plate 55. The light reflected from the to-be-inspected surface of the object 56 is, through the lens 50 and beam splitter 40, formed into a spot image on the receiving surface of a second dimensional pickup device 60. Then, the image signal fed from the device 60 is combined with an index signal from an index generating circuit 63 at an image processing part 61 and, displayed by a video monitor 62. Moreover, the image signal processed in the processing part 61 is fed also to a characteristic detecting circuit 64. The inclination, flatness, surface roughness and the like characteristic of the to-be-inspected surface of the object 56 detected by the circuit 64 are digitally displayed by a digital display part 65.

Description

【発明の詳細な説明】 :産業上の利用分野〕 本発明は、オートコリメータに関し、特に被検物の傾斜
角度や平面性0面の粗さ等の検査用として使用するに優
れたオートコリメータに関する。
Detailed Description of the Invention: Industrial Application Field The present invention relates to an autocollimator, and more particularly to an autocollimator that is excellent for use in inspecting the inclination angle, flatness, surface roughness, etc. of a test object. .

:従来の技術〕 第5囚は従来のオートコリメータの一例を示す構成図で
ある。
:Prior Art] The fifth prisoner is a configuration diagram showing an example of a conventional autocollimator.

図において、12はタングステンランプ等からなる光源
、70は集光レンズ、40はハーフミラ−、ハーフプリ
ズム(半透明プリズム)等のビームスプリッタ−150
はコリメータレンズ、55はオートコリメータの光軸に
垂直に設けられた定盤である。
In the figure, 12 is a light source such as a tungsten lamp, 70 is a condenser lens, and 40 is a beam splitter 150 such as a half mirror or a half prism (semi-transparent prism).
5 is a collimator lens, and 55 is a surface plate provided perpendicularly to the optical axis of the autocollimator.

上記ビームスプリッター40によってコリメータレンズ
50の焦点面はビームスプリッタ−40の透過側の焦点
面51の他に、反射側(この例では光源側)にも焦点面
52の2つの焦点面が形成される。21は例えば透明ガ
ラス板の片面に十字線及び目盛り等のスケールが刻印さ
れ、そのスケール面が焦点面51と一致するように設置
された焦点板、22はピンホール若しくは十字線が刻印
された焦点板で、光源12及び集光レンズ70によって
照明され、そのスケール面か焦点面52に一致するよう
に設置された焦点板、56は定盤55上に載置された被
検物、92は焦点板21のスケール面を拡大観察するた
めの接眼レンズ゛である。
The beam splitter 40 forms two focal planes of the collimator lens 50: a focal plane 51 on the transmission side of the beam splitter 40 and a focal plane 52 on the reflection side (in this example, the light source side). . Reference numeral 21 denotes a focus plate having scales such as cross lines and graduations engraved on one side of a transparent glass plate, and is installed so that the scale plane coincides with the focal plane 51. Reference numeral 22 denotes a focus plate having pinholes or cross lines engraved thereon. The focus plate is illuminated by the light source 12 and the condensing lens 70 and is installed so that its scale plane coincides with the focal plane 52. Reference numeral 56 indicates the object to be examined placed on the surface plate 55. Reference numeral 92 indicates the focus plate. This is an eyepiece lens for magnifying and observing the scale surface of the plate 21.

前記オートコリメータを用いて、例えば鋼材がらなり両
面を研磨した平行平面板の検査を行う場合について説明
する。予めコリメータレンズ50と焦点板21の中心を
結ぶ光軸tこ垂直に定盤55を設け、この定盤55の上
に反射面を有する正確な平行平面板を載置し、この反射
面より反射される光によって焦点板21上lこ結像する
焦点板22のピンホール又は十字線の像が、焦点板21
の十字線と一致するように調整しておく。次に上記定盤
55上に被検物56である平行平面板を載置し、この平
行平面板の上面より反射する反射光jこよって焦点板2
1上Jこ結像する焦点板22の像を接眼レンズ92によ
って観察する。このとき焦点板22のピンホールの像又
は十字線の像と焦点板21の十字線とが一致すれば平行
平面板の表裏の面は平行であり、両者が一致しないでス
しているときは表裏の面は平行度不良で傾斜しており、
そのズレ量とコリメータレンズ50の焦点距離から傾斜
角度を求める二とができる。また、焦点板22のピンホ
ール像又は十字線像か鮮明に歪まずに見えれは平面度及
び面の粗さか良好であり、また、ピンホール像又は十字
線像が歪んで見える場合は平面度が不良であり、コント
ラストが低く不明瞭Tある場合は面の粗さが大でいわゆ
る粗面であることを知ることができる。
A case will be described in which the autocollimator is used to inspect, for example, a flat parallel plate made of steel and polished on both sides. A surface plate 55 is provided in advance perpendicular to the optical axis t connecting the centers of the collimator lens 50 and the focus plate 21, and a precise parallel plane plate having a reflective surface is placed on the surface plate 55, and the reflection from this reflective surface is The pinhole or crosshair image of the focusing plate 22 that is imaged on the focusing plate 21 by the light emitted from the focusing plate 21 is
Adjust it so that it matches the crosshairs. Next, a plane-parallel plate, which is the object to be inspected 56, is placed on the surface plate 55, and the reflected light j reflected from the upper surface of the plane-parallel plate is reflected by the focus plate 2.
The image formed on the focusing plate 22 is observed through the eyepiece lens 92. At this time, if the pinhole image or the crosshair image of the focusing plate 22 and the crosshair image of the focusing plate 21 match, the front and back surfaces of the parallel plane plate are parallel; The front and back surfaces are tilted due to poor parallelism.
The inclination angle can be determined from the amount of shift and the focal length of the collimator lens 50. Also, if the pinhole image or crosshair image of the focus plate 22 appears clearly without distortion, the flatness and surface roughness are good, and if the pinhole image or crosshair image appears distorted, the flatness is good. If the surface is defective and the contrast is low and there is an unclear T, it can be seen that the surface roughness is large and is a so-called rough surface.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本来前記オートコリメータでは、発光面積が微少で輝度
の高い点光源をコリメータレンズ50の焦点面52に置
き、この反射像を焦点板21のスケール面上に結像させ
るようにすると検査が容易かつ迅速に行うことができる
。しかし、従来簡便に使用できる光源としてはタングス
テンランプしかなく、タングステンランプでは発光部の
面積を大きくしなければ十分な光量が得られず、被検物
56の面積も大きくなければ反射像の明るさも暗くなり
、精密な検査を行うことが困難であった。従って、従来
は第5図に示すようlニピンホール若しくは十字線を刻
印した焦点板22を光源側の焦点面52に設置し、これ
をタングステンランプの光源12と集光レンズ70を用
いて照明するようにしていたのであるか、被検物56の
面積が小さいとスケール像のコントラストが低く、かつ
暗くなって検査ができないこと、さらに光学系が複雑で
組み立て調整が繁差であるいう問題点があった。
Originally, in the autocollimator, a point light source with a small light emitting area and high brightness is placed on the focal plane 52 of the collimator lens 50, and the reflected image is formed on the scale plane of the focal plate 21. This makes inspection easier and faster. can be done. However, the only light source that can be easily used in the past is a tungsten lamp, and with a tungsten lamp, a sufficient amount of light cannot be obtained unless the area of the light emitting part is large, and the brightness of the reflected image will be low unless the area of the test object 56 is large. It was dark and it was difficult to conduct a detailed inspection. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, a focus plate 22 with a pinhole or a crosshair engraved thereon is installed on the focal plane 52 on the light source side, and this is illuminated using the light source 12 of a tungsten lamp and the condensing lens 70. Perhaps because the area of the object to be inspected 56 is small, the contrast of the scale image is low and it becomes too dark to inspect, and the optical system is complicated, making assembly and adjustment difficult. Ta.

本発明はこれらの点を解決して光学系が簡素で組み立て
調整が容易であり、検査がし易く、また被検物の面積が
小さくても容易に検査することのできるオートコリメー
タを提供することを目的とする。
The present invention solves these problems and provides an autocollimator that has a simple optical system, is easy to assemble and adjust, is easy to inspect, and can be easily inspected even if the area of the object to be inspected is small. With the goal.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、コリメータレンズとその焦点面の間にビー
ムスプリッタ−を設け、該ビームスプリッタ−によって
形成される前記コリメータレンズの2つの焦点面若しく
はこの焦点面と共役な平面の一つに半導体レーザーから
なる光源を設け、他の焦点面若しくはこの焦点面と共役
な平面上に2次元撮像素子を設け、別に指標発生手段を
設けて、前記2次元撮像素子からの情報出力を前記指標
発生手段からの指標情報と併せてモニタテレビ上に表示
するよう構成したことを特徴とするオートコ1 、′−
タによって達成される。
The above object is to provide a beam splitter between a collimator lens and its focal plane, and to connect a semiconductor laser to one of the two focal planes of the collimator lens formed by the beam splitter or a plane conjugate to this focal plane. A light source is provided, a two-dimensional imaging device is provided on another focal plane or a plane conjugate to this focal plane, and an index generating means is provided separately, and information output from the two-dimensional imaging device is transmitted from the index generating means. Autoco 1 characterized in that it is configured to be displayed on a monitor television together with index information.
This is achieved by data.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図〜第4図は本発明のオートコリメータの実施例を
示す図である、第5図と同−又は相当部分は同一符号を
用いて表示してあり、その詳細な説明は省略する。
1 to 4 are diagrams showing embodiments of the autocollimator of the present invention. The same or equivalent parts as in FIG. 5 are indicated using the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

図において、lOは例えば780nm単波長のレーザー
光を発光する半導体レーザー、60は2次元の受光面を
有する例えばCCDセンサあるいはビジコン管等の2次
元撮像素子(以下撮像素子と+いう)で、半導体レーザ
ー10の発光部は焦点面52の光軸上に、撮像素子60
の受光面は焦点面51にあって、その中心が光軸と一致
するように設置される。61は撮像素子60から送出さ
れる画像信号を処理する画像処理部、62は画像処理部
61からの信号を受けて画像を表示するCRT或は液晶
表示器等からなるビデオモニタ、63はビデオモニタ6
2の表示部中心を原点した極座標、又は十字線と中心か
らの距離を表すスケール等を表示するための信号を画像
処理部61に送出する指標発生手段である指標発生回路
、64は画像処理部61からの信号によって被検物56
の被検面の傾さ、平面性1表面粗さ等の特性を検知・算
出する特性検出回路、65は特性検出回路64から送出
された信号によって上記特性をディジタル表示するディ
ジタル表示部である。上記スケールの中心・は撮像素子
60の受光面上の光軸(中心)と一致するように組み立
て時に調整されている。
In the figure, IO is a semiconductor laser that emits laser light with a single wavelength of 780 nm, for example, and 60 is a two-dimensional image sensor (hereinafter referred to as an image sensor) such as a CCD sensor or a vidicon tube having a two-dimensional light-receiving surface. The light emitting part of the laser 10 is located on the optical axis of the focal plane 52, and the image sensor 60
The light-receiving surface of is located at the focal plane 51, and the center thereof is placed so as to coincide with the optical axis. 61 is an image processing section that processes the image signal sent from the image sensor 60; 62 is a video monitor consisting of a CRT or liquid crystal display that displays an image in response to the signal from the image processing section 61; and 63 is a video monitor. 6
64 is an image processing unit; 64 is an image processing unit; 64 is an image processing unit; The test object 56 is detected by the signal from 61.
A characteristic detection circuit 65 detects and calculates the characteristics such as the inclination, flatness, surface roughness, etc. of the surface to be tested, and 65 is a digital display unit that digitally displays the above-mentioned characteristics based on the signal sent from the characteristic detection circuit 64. The center of the scale is adjusted during assembly so that it coincides with the optical axis (center) on the light receiving surface of the image sensor 60.

半導体レーザーlOの発光部は直径IX3.um程度き
微少でありながら光出力は5〜50mWと大きく極めて
高輝度であり、また単波長でフヒーレントであるから、
コリメータレンズによって無収差の平行光束を発生させ
、被検物の形状に応じた回折像を撮像素子60受光面上
に結像させることができる。しかし現在半導体レーザー
の波長として一般的な780nmの近赤外光では肉眼で
直接観察することは困難である。より短波長(例えは6
70nm)の半導体レーザー光を用いれは肉眼での観察
は可能であるが、高反射率、大面積の被検物を観察した
ときは焦点面51に結像する光像が極めて高輝度となり
、網膜を焼損する恐れがあり危険である。
The light emitting part of the semiconductor laser IO has a diameter of IX3. Although it is as small as um, it has a large optical output of 5 to 50 mW and is extremely bright, and is coherent at a single wavelength.
The collimator lens generates an aberration-free parallel light beam, and a diffraction image corresponding to the shape of the object to be examined can be formed on the light receiving surface of the image sensor 60. However, it is difficult to observe directly with the naked eye using near-infrared light of 780 nm, which is currently the common wavelength for semiconductor lasers. shorter wavelength (for example, 6
It is possible to observe with the naked eye using semiconductor laser light (70 nm), but when observing a large-area object with a high reflectance, the light image formed on the focal plane 51 becomes extremely bright, and the retina It is dangerous as there is a risk of burning out.

本発明では撮像素子60を用い、その画像信号出力を信
号処理部61を経てCRT、液晶表示器等の別に設けた
ビデオモニタ62に表示するようにしているので半導体
レーザーを用いた利点を生がしながら上記危険を避ける
ようにしたものである。
In the present invention, an image sensor 60 is used, and the image signal output is displayed on a separately provided video monitor 62 such as a CRT or liquid crystal display through a signal processing section 61, so that the advantages of using a semiconductor laser can be realized. However, the above-mentioned dangers are avoided.

次に本発明の構成と作用について説明する。Next, the structure and operation of the present invention will be explained.

半導体レーザ〜10より射出されたレーザー光は、ビー
ムスプリッタ−40によって反射され、コリメータレン
ズ50によって精度の高い平行光線となり定盤55上の
被検物56の被検面に入射される。被検物56の被検面
から反射した反射光は再びコリメータレンズ50、ビー
ムスグリツタ−40を通過したのち撮像素子60の受光
面に点状lこ結像する(以下これを光像という)。撮像
素子60から送出される画像信号は画像処理部61にお
いて指標発生回路63がら送出された指標信号と合成さ
れてビデオモニタ621こ第4図に示すように表示され
る。
The laser light emitted from the semiconductor laser 10 is reflected by the beam splitter 40 and converted into a highly accurate parallel beam by the collimator lens 50, which is incident on the test surface of the test object 56 on the surface plate 55. The reflected light reflected from the test surface of the test object 56 passes through the collimator lens 50 and the beam sinter 40 again, and forms a dot-like image on the light receiving surface of the image sensor 60 (hereinafter referred to as an optical image). . The image signal sent from the image sensor 60 is combined with the index signal sent from the index generation circuit 63 in the image processing section 61 and displayed on the video monitor 621 as shown in FIG.

本実施例ではさらに、画像処理部6jにおいて処理され
た画像信号(画像の走査信号)を特性検出回路64にも
送出して、例えば被検物56の被検面の傾き、平面性1
表面粗さ等の特性の測定結果をディジタル表示部65に
ディジタル表示するようにしている。
In this embodiment, the image signal (image scanning signal) processed by the image processing unit 6j is also sent to the characteristic detection circuit 64, and the inclination, flatness, etc.
The measurement results of characteristics such as surface roughness are digitally displayed on a digital display section 65.

画像の走査信号より前記光像の形状を検知し、このデー
タより光像の中心位置、光像の面積、光像の照度分布と
その積分値を求める方法は既j二周知の技術で可能であ
るので詳細な説明は省略する。
The method of detecting the shape of the light image from the image scanning signal and determining the center position of the light image, the area of the light image, the illuminance distribution of the light image and its integral value from this data is possible using well-known techniques. Therefore, detailed explanation will be omitted.

第3図は本発明の画像信号出力を行う回路の一例を示す
ブロック図である。図において、612はディジタル表
示を希望する場合に押圧する被挟物測定ボタン、64]
 、642,643は画像処理部6Iより送出される画
像面を走査して得られた画像信号に基ついて前記光像の
形状を検知し、そのデータから被検物56の傾き、平面
性、表面粗さ等の特性を検知・算出する特性検出回路6
4の各検知回路である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a circuit for outputting an image signal according to the present invention. In the figure, 612 is a pinched object measurement button that is pressed when digital display is desired; 64]
, 642, 643 detect the shape of the optical image based on the image signal obtained by scanning the image plane sent from the image processing unit 6I, and determine the inclination, flatness, and surface of the object 56 from the data. Characteristic detection circuit 6 that detects and calculates characteristics such as roughness
4 detection circuits.

641は光像の形状を検知しt:のちその中心位置を算
出し、この中心位置の光軸よりのズレを算出し、コリノ
ータレレス50の焦点距離より決まる係数を記憶する予
め入力された換算メモリ641aからの係数とによって
傾き量に換算する被検物傾き検知回路であり、642は
光像の形状から面積を算出し、これを被検物56の種類
に対応した標準面積を予め入力し記憶した標準面積メモ
リ642aよりの標準面積と比較して被検物56の被検
面の平面性を表す数値に換算する被挟物平面性検知回路
であり、643は光像の照度を検知しこの照度の光像全
体の積分を行い、この積分値と各種被検物の被検面の反
射率及び反射面積から決まる標準値を予め入力し記憶し
ている標準値メモリ643aからの標準値と比較して、
被検物56の被検面の表面粗さに相当する数値(例えば
JIS規格によるRmax等に対応)に換算する被検物
表面粗さ検知回路である。651,652,653はデ
ィジタル表示部65の被検面傾き表示部、被検面平面性
表示部、被検面表面粗さ表示部である。
641 is a conversion memory 641a that detects the shape of the optical image, calculates its center position, calculates the deviation of this center position from the optical axis, and stores a coefficient determined by the focal length of the collinator lens 50. 642 is an object inclination detection circuit that converts the amount of inclination to the amount of inclination using a coefficient from . A sandwiched object flatness detection circuit compares the standard area from the standard area memory 642a and converts it into a numerical value representing the flatness of the surface to be inspected of the specimen 56, and 643 detects the illuminance of the optical image and calculates this illuminance. The integrated value is compared with the standard value determined from the reflectance and reflection area of the test surface of various test objects from the standard value memory 643a which has been input and stored in advance. hand,
This is a test object surface roughness detection circuit that converts a value corresponding to the surface roughness of the test surface of the test object 56 (corresponding to, for example, Rmax according to the JIS standard). Reference numerals 651, 652, and 653 are a test surface inclination display section, a test surface flatness display section, and a test surface surface roughness display section of the digital display section 65.

なお、ディジタル表示部6Sは別番こ設けず、共通に設
けることも可能であるし、また第4図の65aに示すよ
うに前記のビデオモニタ62の一部に表示することも可
能である。
Note that the digital display section 6S can be provided in common without having to provide a separate number, or it can be displayed on a part of the video monitor 62 as shown at 65a in FIG.

第4図の62aは被検物56の被検面の平行度(傾き)
、平面性及び粗さが良好な場合の光像を示していて、ス
ケールの中心に位置し微少な円形の光像となっている。
62a in FIG. 4 is the parallelism (inclination) of the surface to be tested of the test object 56.
, shows an optical image with good flatness and roughness, and is a minute circular optical image located at the center of the scale.

被検面の平行度が悪くなるに従い光像はスケールの中心
よりズレ、平面性が悪くなるに従い光像は大きくかつ円
形から歪んだ形となり、平滑度が悪くなるに従い光像は
不明瞭になりその輝度が低下する。62bは被検面が不
良の場合の光像の一例を示している。
As the parallelism of the test surface worsens, the light image shifts from the center of the scale; as the flatness worsens, the light image becomes larger and distorted from a circular shape; and as the smoothness worsens, the light image becomes unclear. Its brightness decreases. 62b shows an example of an optical image when the surface to be inspected is defective.

測定にあたっては、定盤55上に被検物56を載置し、
ビデオモニタ62に光像が表示されたことを確認したの
ち被挟物測定ボタン612を押すと、前記撮像素子60
より送出される画像信号は画像処理部61、特性検出回
路64を経たのちディジタル表示部65又はビデオモニ
タ62の一部にディジタル的に表示されることとなる。
For measurement, place the test object 56 on the surface plate 55,
After confirming that the optical image is displayed on the video monitor 62, when the object measurement button 612 is pressed, the image sensor 60
The image signal sent from the image processing section 61 and the characteristic detection circuit 64 are then digitally displayed on a digital display section 65 or a part of the video monitor 62.

このように本発明のオートコリメータでは半導体レーザ
ーlOを使用しているので光源の輝度が高く光像がビデ
オモニタ62上に鮮明に表示され、必要な情報がアナロ
グ的に容易にかつ一度に得ることができるとともに、確
実に把握し易いディジタル的にもディジタル表示部65
又はビデオモニタ62の一部に表示されることになる。
As described above, since the autocollimator of the present invention uses a semiconductor laser IO, the brightness of the light source is high, and the light image is clearly displayed on the video monitor 62, making it possible to easily obtain necessary information in an analog manner at once. The digital display section 65 allows for accurate and easy-to-understand information.
Or it will be displayed on a part of the video monitor 62.

また、ディジタル信号により、良品と不良品との判別を
行い警報を発するようにすることも可能となり、検査能
率を格段に向上させることができる。
Further, it is also possible to discriminate between good products and defective products using digital signals and to issue an alarm, thereby significantly improving inspection efficiency.

さらに、半導体レーザーlOの使用は、これより発する
レーザー光が直線偏光となっているので、光路中に1枚
の偏光フィルターを挿入して回転するだけで光の強さを
減少させ調整することができるので調整上極めて便利で
ある。
Furthermore, when using a semiconductor laser IO, the laser light emitted from it is linearly polarized, so the intensity of the light can be reduced and adjusted simply by inserting a single polarizing filter into the optical path and rotating it. This is extremely convenient for adjustment.

なお、前記構成は、2次元撮像素子60をビームスプリ
ッタ−40の反射側の焦点面52に、半導体レーザーl
Oを透過側の焦点面51に設けるように変更してもよい
ことはいうまでもない。また光路上に熱線吸収フィルタ
を配設し、半導体レーザー10゜2次元撮像素子60の
保護を行うことも勿論可能である。
Note that in the above configuration, the two-dimensional image sensor 60 is placed on the focal plane 52 on the reflection side of the beam splitter 40, and the semiconductor laser l
It goes without saying that O may be provided at the focal plane 51 on the transmission side. Of course, it is also possible to protect the semiconductor laser 10° two-dimensional imaging device 60 by disposing a heat ray absorption filter on the optical path.

第2図は本発明の他の実施例を示す構成図である。本5
1!施例では、焦点面51に結像する光像を結像レンズ
90によって撮像素子60に写し込むようになっている
。結像レンズ90はズームレンズとなっており、必要に
応じて拡大倍率を変更すること(2一ム結像機能)がで
きる。91はそのズーム部である。拡大倍率の変更に伴
って指標発生回路63の指標間隔、特性検出回路64中
の換算値、標準値も変更されるようになっている。この
実施例ではさらに、反射面がダイクロイックミラーから
なるビームスプリッタ−41を光路中にビームスプリッ
タ−40に密接して併設し、コリメータレンズ50の焦
点面にほぼ相当する位置に例えば赤色光または緑色光の
可視光を発光する発光ダイオード等からなるマーカー光
源14を設け、定盤55に向かって肉眼で見ることので
きる平行光線(マーカー光)を送出して検査可能範囲を
表示するマーカー機能を発揮する二とができるようにな
っている。ビームスプリッタ−41のダイクロイックミ
ラーは赤色又は緑色を反射し長波長側の光を透過するも
のを用いているのでレーザー光の減衰は殆どない。また
、被検物56から反射して戻るマーカー光はビームスプ
リッタ−40により総て反射されるため撮像素子60へ
は入射しない。このようにして、本実施例は被検物56
の載置位置が容易に分かり、特に被検物56が遠距離に
あるときに特に有効である。また、必要な測定精度、視
野範囲に応じて拡大率を自由に変更できるという優れた
特徴を有している。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. Book 5
1! In the embodiment, the optical image formed on the focal plane 51 is projected onto the image sensor 60 by the imaging lens 90. The imaging lens 90 is a zoom lens, and the magnification can be changed as necessary (2-inch imaging function). 91 is its zoom section. As the magnification is changed, the index interval of the index generation circuit 63, the converted value in the characteristic detection circuit 64, and the standard value are also changed. In this embodiment, a beam splitter 41 whose reflecting surface is a dichroic mirror is further provided in the optical path in close proximity to the beam splitter 40, and a beam splitter 41 is provided in the optical path to emit, for example, red or green light at a position approximately corresponding to the focal plane of the collimator lens 50. A marker light source 14 made of a light emitting diode or the like that emits visible light is provided, and a marker light source 14 is provided that emits a parallel light beam (marker light) that can be seen with the naked eye toward a surface plate 55 to exhibit a marker function of displaying an inspection range. It is now possible to do two things. Since the dichroic mirror of the beam splitter 41 reflects red or green light and transmits light on the longer wavelength side, there is almost no attenuation of the laser light. Further, the marker light reflected from the object 56 and returned is all reflected by the beam splitter 40 and therefore does not enter the image sensor 60. In this way, the present embodiment has the test object 56.
The mounting position of the test object 56 can be easily determined, which is particularly effective when the test object 56 is located at a long distance. It also has the excellent feature that the magnification can be freely changed depending on the required measurement accuracy and visual field range.

マーカー機能と、ズーム結像機能はそれぞれ単独で実施
してもよい。まt;、例えば波長670n功の可視光を
発する半導体レーザーlOを用いた場合はこの光源自体
でマーカー機能を持たせることができる。
The marker function and zoom imaging function may each be implemented independently. For example, if a semiconductor laser that emits visible light with a wavelength of 670 nm is used, this light source itself can have a marker function.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば以上説明したような構成と画像信号処理
により、光学系の構成が極めて簡素となり、光源の輝度
が高く微少な被検面積の被検物をも検査が可能であり、
しかも組み立て調整が容易で、−度に種々の検査情報が
正確に得られるという優れた効果をもったオートコリメ
ータを提供できることとなった。
According to the present invention, due to the configuration and image signal processing as described above, the configuration of the optical system is extremely simple, and the brightness of the light source is high, making it possible to inspect even a small inspection area.
In addition, it has become possible to provide an autocollimator that is easy to assemble and adjust, and has the excellent effect of accurately obtaining various inspection information every time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第3図は本発明の画像信
号処理を行う回路の例を示すブロック図、 第4図は本発明のオートコリメータによって得られるビ
デオモニタ画像を示す図、 第5図は従来のオートフリメータを示す構成図である。 10・・・半導体レーザー  14・・マーカー光源4
0.41・・・ビームスプリッタ 50・・・コリメータレンズ 51.52・・・焦点面    55・・定盤56・・
被検物
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of a circuit that performs image signal processing of the present invention. , FIG. 4 is a diagram showing a video monitor image obtained by the autocollimator of the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional autocollimator. 10... Semiconductor laser 14... Marker light source 4
0.41...Beam splitter 50...Collimator lens 51.52...Focal plane 55...Surface plate 56...
Test object

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  コリメータレンズとその焦点面の間にビームスプリッ
ターを設け、該ビームスプリッターによって形成される
前記コリメータレンズの2つの焦点面若しくはこの焦点
面と共役な平面の一つに半導体レーザーからなる光源を
設け、他の焦点面若しくはこの焦点面と共役な平面上に
2次元撮像素子を設け、別に指標発生手段を設けて、前
記2次元撮像素子からの情報出力を前記指標発生手段か
らの指標情報と併せてビデオモニタ上に表示するよう構
成したことを特徴とするオートコリメータ。
A beam splitter is provided between a collimator lens and its focal plane, a light source made of a semiconductor laser is provided on one of the two focal planes of the collimator lens formed by the beam splitter, or a plane conjugate to this focal plane, and A two-dimensional image sensor is provided on the focal plane of the image sensor or a plane conjugate to the focal plane, and an index generating means is provided separately, and the information output from the two-dimensional image sensor is combined with the index information from the index generating means to generate a video. An autocollimator characterized in that it is configured to be displayed on a monitor.
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