JPH05107026A - 集光スポツト同軸度測定装置 - Google Patents
集光スポツト同軸度測定装置Info
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- JPH05107026A JPH05107026A JP26575491A JP26575491A JPH05107026A JP H05107026 A JPH05107026 A JP H05107026A JP 26575491 A JP26575491 A JP 26575491A JP 26575491 A JP26575491 A JP 26575491A JP H05107026 A JPH05107026 A JP H05107026A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】円筒形状ワークの外径とワークより出射される
光の集光スポットの同軸度を高精度に測定する。 【構成】ワーク２０より出射する光の集光点をナイフエ
ッジ４が走査し、ナイフエジ４を通る光量の変化を光セ
ンサ８でとらえる。ナイフエッジ４の位置に応じた光セ
ンサ８の信号をＡ／Ｄ変換器２９で離散化し光量変化が
最大の位置を演算装置１９が算出し集光点の位置とす
る。ワーク２０の径および位置をレーザ外径測定器が測
定しこれからワーク２０の外径の中心位置をレーザ外径
測定器コントローラ１６が算出する。または円筒形状ワ
ーク２０の外径上の３点の位置を光マイクロメータ３１
〜３３が測定しこれから円筒形状ワーク２０の外径の中
心位置を演算装置１９が算出する。集光点の位置とワー
ク２０の外径の中心位置のデータから演算装置１９が同
軸度を算出する。
光の集光スポットの同軸度を高精度に測定する。 【構成】ワーク２０より出射する光の集光点をナイフエ
ッジ４が走査し、ナイフエジ４を通る光量の変化を光セ
ンサ８でとらえる。ナイフエッジ４の位置に応じた光セ
ンサ８の信号をＡ／Ｄ変換器２９で離散化し光量変化が
最大の位置を演算装置１９が算出し集光点の位置とす
る。ワーク２０の径および位置をレーザ外径測定器が測
定しこれからワーク２０の外径の中心位置をレーザ外径
測定器コントローラ１６が算出する。または円筒形状ワ
ーク２０の外径上の３点の位置を光マイクロメータ３１
〜３３が測定しこれから円筒形状ワーク２０の外径の中
心位置を演算装置１９が算出する。集光点の位置とワー
ク２０の外径の中心位置のデータから演算装置１９が同
軸度を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円筒形のワークから軸方
向に出射される集光スポットのワークに対する同軸度を
測定する集光スポット同軸度測定装置に関し、特に光通
信の分野で用いられるレーザダイオードモジュールの集
光スポット同軸度測定装置に関する。
向に出射される集光スポットのワークに対する同軸度を
測定する集光スポット同軸度測定装置に関し、特に光通
信の分野で用いられるレーザダイオードモジュールの集
光スポット同軸度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の集光スポット同軸度測定装置は、
図３に示すようにベース１に顕微鏡台２３が固定され、
顕微鏡台２３に固定された顕微鏡２１と、顕微鏡２１の
像面上におかれ顕微鏡２１に固定されるカメラ２２と、
カメラ２２に接続され顕微鏡２１により拡大される円筒
形状ワーク２０の外形の中心位置と対象点の中心位置を
算出する画像処理装置２６と、顕微鏡２１にとりつけら
れる対物レンズ２４と、ベース１に固定され顕微鏡２１
の光軸とワーク２０の軸が平行かつ同軸にそしてワーク
２０の端面が対物レンズ２４の焦点面上にくるようにワ
ーク２０を保持するチャック２５とを有している。
図３に示すようにベース１に顕微鏡台２３が固定され、
顕微鏡台２３に固定された顕微鏡２１と、顕微鏡２１の
像面上におかれ顕微鏡２１に固定されるカメラ２２と、
カメラ２２に接続され顕微鏡２１により拡大される円筒
形状ワーク２０の外形の中心位置と対象点の中心位置を
算出する画像処理装置２６と、顕微鏡２１にとりつけら
れる対物レンズ２４と、ベース１に固定され顕微鏡２１
の光軸とワーク２０の軸が平行かつ同軸にそしてワーク
２０の端面が対物レンズ２４の焦点面上にくるようにワ
ーク２０を保持するチャック２５とを有している。
【０００３】対物レンズ２４はワーク２０の端面の像す
べてがカメラ２２の視野内に入る低い倍率の対物レンズ
である。顕微鏡２１と対物レンス２４でワーク２０の端
面の拡大しその像をカメラ２２がとらえ、光電変換す
る。カメラ２２がとらえた像のデータは画像処理装置２
６に送られワーク２０の端面の外径の像より端面外形の
中心を算出し、一方同軸度の測定対象となる部分の中心
位置を算出し、外径と対象点の同軸度を算出する。
べてがカメラ２２の視野内に入る低い倍率の対物レンズ
である。顕微鏡２１と対物レンス２４でワーク２０の端
面の拡大しその像をカメラ２２がとらえ、光電変換す
る。カメラ２２がとらえた像のデータは画像処理装置２
６に送られワーク２０の端面の外径の像より端面外形の
中心を算出し、一方同軸度の測定対象となる部分の中心
位置を算出し、外径と対象点の同軸度を算出する。
【０００４】ここで対象点とは例えば光通信用レーザダ
イオードモジュールの光ファイバとの結合点すなわちレ
ーザダイオード光の集光スポットである。図３の装置は
この結合点位置と光通信用レーザダイオードモジュール
外径との同軸を測定する用途に用いられる。
イオードモジュールの光ファイバとの結合点すなわちレ
ーザダイオード光の集光スポットである。図３の装置は
この結合点位置と光通信用レーザダイオードモジュール
外径との同軸を測定する用途に用いられる。
【０００５】図４は光通信用レーザダイオードモジュー
ル端面を示す平面図である。ワーク２０の外径２７の中
心にＬＤ光の集光スポット２８が配置されるように製造
されている。
ル端面を示す平面図である。ワーク２０の外径２７の中
心にＬＤ光の集光スポット２８が配置されるように製造
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の集光スポッ
ト同軸度測定装置では、同軸度の基準となるワーク外径
と対象点を顕微鏡およびカメラにより同一の画像でとら
えて処理する必要性から対象点より大きいワークの外径
にあわせて顕微鏡の倍率を決めるため、低倍率の対物レ
ンズとなりカメラの解像度の制限から１ミクロン以下、
０．１ミクロン台の測定制度がえられないという問題点
があった。
ト同軸度測定装置では、同軸度の基準となるワーク外径
と対象点を顕微鏡およびカメラにより同一の画像でとら
えて処理する必要性から対象点より大きいワークの外径
にあわせて顕微鏡の倍率を決めるため、低倍率の対物レ
ンズとなりカメラの解像度の制限から１ミクロン以下、
０．１ミクロン台の測定制度がえられないという問題点
があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の集光スポット同
軸度測定装置は、ベース上に取り付けられたチャック
と、このチャックに保持された円筒形のワークの先端か
ら出射される光の集光スポットを横切るように移動する
ナイフエッジと、このナイフエッジの位置を計測する位
置計測手段と、前記ワークから出射され前記集光スポッ
トを通過後の光を受光する光センサと、前記ワークの一
の方向における径および側面の位置を検出する第１のレ
ーザ外径測定器と、前記ワークの前記一の方向と直角の
方向における径および側面の位置を検出する第２のレー
ザ外径測定器と、前記第１のレーザ外径測定器および前
記第２のレーザ外径測定器に接続され前記ワークの中心
位置を算出するレーザ外径測定器コントローラと、前記
光センサの受光量の変化が極大となる時に前記位置計測
手段が検出する前記ナイフエッジの位置から求める前記
集光スポットの位置を前記レーザ外径測定器コントロー
ラが算出した前記ワークの中心位置と比較して前記集光
スポットの同軸度を算出する演算手段とを備えている。
軸度測定装置は、ベース上に取り付けられたチャック
と、このチャックに保持された円筒形のワークの先端か
ら出射される光の集光スポットを横切るように移動する
ナイフエッジと、このナイフエッジの位置を計測する位
置計測手段と、前記ワークから出射され前記集光スポッ
トを通過後の光を受光する光センサと、前記ワークの一
の方向における径および側面の位置を検出する第１のレ
ーザ外径測定器と、前記ワークの前記一の方向と直角の
方向における径および側面の位置を検出する第２のレー
ザ外径測定器と、前記第１のレーザ外径測定器および前
記第２のレーザ外径測定器に接続され前記ワークの中心
位置を算出するレーザ外径測定器コントローラと、前記
光センサの受光量の変化が極大となる時に前記位置計測
手段が検出する前記ナイフエッジの位置から求める前記
集光スポットの位置を前記レーザ外径測定器コントロー
ラが算出した前記ワークの中心位置と比較して前記集光
スポットの同軸度を算出する演算手段とを備えている。
【０００８】本発明の集光スポット同軸度測定装置は、
ベース上に取り付けられたチャックと、このチャックに
保持された円筒形のワークの先端から出射される光の集
光スポットを横切るように移動するナイフエッジと、こ
のナイフエッジの位置を計測する位置計測手段と、前記
ワークから出射され前記集光スポットを通過後の光を受
光する光センサと、前記ワークの側面の第１の点の位置
を検出する第１の測長手段と、前記ワークの側面の前記
第１の点を含む周上の第２の点の位置を検出する第２の
測長手段と、前記ワークの側面の前記第１の点および前
記第２の点を含む周上の第３の点の位置を検出する第３
の測長手段と、前記光センサの受光量の変化が極大とな
る時に前記位置計測手段が検出する前記ナイフエッジの
位置から求める前記集光スポットの位置を前記第１ない
し第３の測長手段が求める前記第１ないし第３の点から
得る前記ワークの中心位置と比較して前記集光スポット
の同軸度を算出する演算手段とを備えている。
ベース上に取り付けられたチャックと、このチャックに
保持された円筒形のワークの先端から出射される光の集
光スポットを横切るように移動するナイフエッジと、こ
のナイフエッジの位置を計測する位置計測手段と、前記
ワークから出射され前記集光スポットを通過後の光を受
光する光センサと、前記ワークの側面の第１の点の位置
を検出する第１の測長手段と、前記ワークの側面の前記
第１の点を含む周上の第２の点の位置を検出する第２の
測長手段と、前記ワークの側面の前記第１の点および前
記第２の点を含む周上の第３の点の位置を検出する第３
の測長手段と、前記光センサの受光量の変化が極大とな
る時に前記位置計測手段が検出する前記ナイフエッジの
位置から求める前記集光スポットの位置を前記第１ない
し第３の測長手段が求める前記第１ないし第３の点から
得る前記ワークの中心位置と比較して前記集光スポット
の同軸度を算出する演算手段とを備えている。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明の一実施例の集光スポット同
軸度測定装置の構成図、第２図は図１の主要部を拡大し
た側面図である。
軸度測定装置の構成図、第２図は図１の主要部を拡大し
た側面図である。
【００１１】本実施例はベース１と、ベース１上に固定
された回転ステージ２と、回転ステージ２上に固定され
ワーク２０を保持するチャック３と、光を透過する部分
と光を透過しない部分とからなり透過する部分と透過し
ない部分の境界が直線であるナイフエッジ４と、ナイフ
エッジ４を保持しチャック３により保持されるワーク２
０より出射された光の集光スポットを横切るようにガイ
ドする直線ガイド５と、ベース１状に固定されナイフエ
ッジ４を直線ガイド５のガイドに従って直線駆動するモ
ータ６と、ベース１上に固定されナイフエッジ４の位置
を検出しかつ原点出力をもつリニアスケール７と、チャ
ック３により保持されるワーク２０より出射された光の
うちナイフエッジ４を通った光を受光する光センサ８
と、チャック３により保持されるワーク２０の側面に計
測光を投光する第１のレーザ外径測定器投光ユニット９
と、第１のレーザ外径測定器投光ユニット９と電気的に
接続されワーク２０を挟んで向い合いワーク２０の径お
よび側面の位置を検出する第１のレーザ外径測定器受光
ユニット１０と、光軸が第１のレーザ外径測定器投光ユ
ニット９の光軸に対し垂直でチャック３により保持され
るワーク２０の側面に計測光を投光する第２のレーザ外
径測定器投光ユニット１１と、第２のレーザ外径測定器
投光ユニット１１と電気的に接続されワーク２０を挟ん
で向い合いワーク２０の径および側面の位置を検出する
第２のレーザ外径測定器受光ユニット１２と、第１のレ
ーザ外径測定器投光ユニット９と第１のレーザ外径測定
器受光ユニット１０と第２のレーザ外径測定器投光ユニ
ット１１と第２のレーザ外径測定器受光ユニット１２を
ベース１上に固定するサブベース１３と、リニアスケー
ル７をコントロールしナイフエッジが一定距離動くごと
にパルスを出力し原点位置で原点出力をするリニアスケ
ールコントローラ１４と、光センサ８の信号を増幅して
出力する光センサアンプ１５と、リニアスケールコント
ローラ１４および光センサアンプ１５と接続しリニアス
ケールコントローラ１４からのパルス信号をトリガとし
て光センサアンプ１５からの入力をＡ／Ｄ変換して出力
するＡ／Ｄ変換器２９と、第１のレーザ外径測定器投光
ユニット９とこのレーザ光を受光する第１のレーザ外径
測定器受光ユニット１０と第２のレーザ外径測定器投光
ユニット１１（第１のレーザ外径測定器投光ユニット９
の光軸３０と第２のレーザ外径測定器投光ユニット１１
の光軸は互いにほぼ直交するように配置する）とこのレ
ーザ光を受光する第２のレーザ外径測定器受光ユニット
１２と電気的に接続されそれぞれをコントロールしチャ
ック３により保持されるワーク２０に径および側面の位
置からワーク２０の中心位置を算出するレーザ外径測定
器コントローラ１６と、回転ステージ２をコントロール
する回転ステージコントローラ１７と、モータ６をコン
トロールするモータコントローラ１８と、モータコント
ローラ１８に指令してナイフエッジ４を往復運動させＡ
／Ｄ変換器２９からリニアスケール７が定距離動くごと
の光センサ８が受光する光量のデータをとりこみ一方リ
ニアスケールコントローラ１４からリニアスケール７の
原点信号をもらいチャック３により保持されるワーク２
０から出射される光の集光点の一軸方向の位置を算出
し、さらに回転ステージコントローラ１７に指令してワ
ーク２０を９０°回転させ集光スポットの他の軸方向の
位置を算出しレーザ外径測定器コントローラ１６にて算
出されるワーク２０の中心位置に対するワーク２０より
出射される光の集光点位置の同軸度を算出する演算装置
１９とを含んで構成される。
された回転ステージ２と、回転ステージ２上に固定され
ワーク２０を保持するチャック３と、光を透過する部分
と光を透過しない部分とからなり透過する部分と透過し
ない部分の境界が直線であるナイフエッジ４と、ナイフ
エッジ４を保持しチャック３により保持されるワーク２
０より出射された光の集光スポットを横切るようにガイ
ドする直線ガイド５と、ベース１状に固定されナイフエ
ッジ４を直線ガイド５のガイドに従って直線駆動するモ
ータ６と、ベース１上に固定されナイフエッジ４の位置
を検出しかつ原点出力をもつリニアスケール７と、チャ
ック３により保持されるワーク２０より出射された光の
うちナイフエッジ４を通った光を受光する光センサ８
と、チャック３により保持されるワーク２０の側面に計
測光を投光する第１のレーザ外径測定器投光ユニット９
と、第１のレーザ外径測定器投光ユニット９と電気的に
接続されワーク２０を挟んで向い合いワーク２０の径お
よび側面の位置を検出する第１のレーザ外径測定器受光
ユニット１０と、光軸が第１のレーザ外径測定器投光ユ
ニット９の光軸に対し垂直でチャック３により保持され
るワーク２０の側面に計測光を投光する第２のレーザ外
径測定器投光ユニット１１と、第２のレーザ外径測定器
投光ユニット１１と電気的に接続されワーク２０を挟ん
で向い合いワーク２０の径および側面の位置を検出する
第２のレーザ外径測定器受光ユニット１２と、第１のレ
ーザ外径測定器投光ユニット９と第１のレーザ外径測定
器受光ユニット１０と第２のレーザ外径測定器投光ユニ
ット１１と第２のレーザ外径測定器受光ユニット１２を
ベース１上に固定するサブベース１３と、リニアスケー
ル７をコントロールしナイフエッジが一定距離動くごと
にパルスを出力し原点位置で原点出力をするリニアスケ
ールコントローラ１４と、光センサ８の信号を増幅して
出力する光センサアンプ１５と、リニアスケールコント
ローラ１４および光センサアンプ１５と接続しリニアス
ケールコントローラ１４からのパルス信号をトリガとし
て光センサアンプ１５からの入力をＡ／Ｄ変換して出力
するＡ／Ｄ変換器２９と、第１のレーザ外径測定器投光
ユニット９とこのレーザ光を受光する第１のレーザ外径
測定器受光ユニット１０と第２のレーザ外径測定器投光
ユニット１１（第１のレーザ外径測定器投光ユニット９
の光軸３０と第２のレーザ外径測定器投光ユニット１１
の光軸は互いにほぼ直交するように配置する）とこのレ
ーザ光を受光する第２のレーザ外径測定器受光ユニット
１２と電気的に接続されそれぞれをコントロールしチャ
ック３により保持されるワーク２０に径および側面の位
置からワーク２０の中心位置を算出するレーザ外径測定
器コントローラ１６と、回転ステージ２をコントロール
する回転ステージコントローラ１７と、モータ６をコン
トロールするモータコントローラ１８と、モータコント
ローラ１８に指令してナイフエッジ４を往復運動させＡ
／Ｄ変換器２９からリニアスケール７が定距離動くごと
の光センサ８が受光する光量のデータをとりこみ一方リ
ニアスケールコントローラ１４からリニアスケール７の
原点信号をもらいチャック３により保持されるワーク２
０から出射される光の集光点の一軸方向の位置を算出
し、さらに回転ステージコントローラ１７に指令してワ
ーク２０を９０°回転させ集光スポットの他の軸方向の
位置を算出しレーザ外径測定器コントローラ１６にて算
出されるワーク２０の中心位置に対するワーク２０より
出射される光の集光点位置の同軸度を算出する演算装置
１９とを含んで構成される。
【００１２】回転ステージ２にはエアベアリング等の高
精度回転ガイドが使われる。ナイフエッジ４によるワー
ク２０の集光点位置検出はナイフエッジを１つしか使わ
ないため一度には一の径の方向のみの位置検出でありこ
の方向に直交する他の径方向の位置検出を行うため検出
方向切替え用としてワーク２０を回転させるために回転
ステージ２が必要となる。ナイフエッジ４が２方向分の
２組用意されれば回転ステージ２は必要ない。
精度回転ガイドが使われる。ナイフエッジ４によるワー
ク２０の集光点位置検出はナイフエッジを１つしか使わ
ないため一度には一の径の方向のみの位置検出でありこ
の方向に直交する他の径方向の位置検出を行うため検出
方向切替え用としてワーク２０を回転させるために回転
ステージ２が必要となる。ナイフエッジ４が２方向分の
２組用意されれば回転ステージ２は必要ない。
【００１３】図５（ａ）および（ｂ）はナイフエッジ４
がワーク２０より出射された光の集光スポットを横切る
とき光センサ８に受光される光量の変化およびその微分
値を示したグラフである。光量変化が最大になる位置、
すなわち微分値が極大となる位置が集光スポットの中心
である。図１に示される本実施例ではリニアスケール７
が一定距離動くごとにパルスを出し、そのパルス信号を
トリガとして光センサ８の受光光量をＡ／Ｄ変換して離
散化し、これを数値微分して極大値をとる位置を集光点
の中心位置としている。この集光点の中心位置はリニア
スケール７の原点信号を使い絶対位置として求める。
がワーク２０より出射された光の集光スポットを横切る
とき光センサ８に受光される光量の変化およびその微分
値を示したグラフである。光量変化が最大になる位置、
すなわち微分値が極大となる位置が集光スポットの中心
である。図１に示される本実施例ではリニアスケール７
が一定距離動くごとにパルスを出し、そのパルス信号を
トリガとして光センサ８の受光光量をＡ／Ｄ変換して離
散化し、これを数値微分して極大値をとる位置を集光点
の中心位置としている。この集光点の中心位置はリニア
スケール７の原点信号を使い絶対位置として求める。
【００１４】ナイフエッジ４は例えばガラス面上にクロ
ム蒸着パターンを形成したものである。
ム蒸着パターンを形成したものである。
【００１５】レーザ外径測定器投光ユニットと受光ユニ
ットは対になっており１セットでレーザ外径測定器とな
り、例えばアンリツ（株）製レーザ外径測定器ＫＬ１５
Ｘシリーズ等でありワークの径および側面の位置を０．
１ミクロン台の精度で測定できる。
ットは対になっており１セットでレーザ外径測定器とな
り、例えばアンリツ（株）製レーザ外径測定器ＫＬ１５
Ｘシリーズ等でありワークの径および側面の位置を０．
１ミクロン台の精度で測定できる。
【００１６】図６は本発明の他の実施例の構成図であ
る。
る。
【００１７】この実施例で回転ステージ２，チャック
３，ナイフエッジ４，直線ガイド５，モータ６，リニア
スケール７，光センサ８，光センサアンプ１５，回転ス
テージコントローラ１７，モータコントローラ１８およ
び演算装置１９は図１に示すものと同じである。
３，ナイフエッジ４，直線ガイド５，モータ６，リニア
スケール７，光センサ８，光センサアンプ１５，回転ス
テージコントローラ１７，モータコントローラ１８およ
び演算装置１９は図１に示すものと同じである。
【００１８】図６に示す実施例は、これらの外にチャッ
ク３により保持される円筒形状ワーク２０の側面の一点
の位置を検出する第１の光マイクロメータ３１と円筒形
状ワーク２０の側面の第１の光マイクロメータ３１が位
置を計測する点を含む周上の他の点の位置を検出する第
２の光マイクロメータ３２と、円筒形状ワーク２０の側
面の第１の光マイクロメータ９および第２の光マイクロ
メータ３２が位置を計測する点を含む周上のさらに他の
点の位置を検出する第３の光マイクロメータ３３と第１
の光マイクロメータ３１、第２の光マイクロメータ３２
および第３の光マイクロメータ３３をベース１と接続し
相対位置を固定するサブベース３４と、第１の光マイク
ロメータ３１と第２の光マイクロメータ３２と第３の光
マイクロメータ３３に電気的に接続されておりそれぞれ
をコントロールし、また３つの光マイクロメータ３１〜
３３にて測定された円筒形状ワーク２０の外形の位置３
点を出力するコントローラ１４と、モータコントローラ
１８に指令してナイフエッジ４を往復運動させＡ／Ｄ変
換器１６からリニアスケール７が定距離動くごとの光セ
ンサ８が受光する光量のデータをとりこみ、一方リニア
スケールコントローラ１５からリニアスケール７の原点
信号をもらいチャック３により保持される円筒形状ワー
ク２０から出射される光の集光点の一軸方向の位置を算
出しさらに回転ステージコントローラ１７に指令して円
筒形状ワーク２０を９０°回転させ集光点の他の軸方向
の位置を算出し、コントローラ１４から出力される円筒
形状ワーク２０の外形位置３点から円筒形状ワーク２０
の中心位置を円の方程式に３点の位置を代入し方程式を
解くことによって算出し、集光スポット位置と円筒形状
ワーク２０の中心位置から同軸度を算出する演算装置１
９とを有する。
ク３により保持される円筒形状ワーク２０の側面の一点
の位置を検出する第１の光マイクロメータ３１と円筒形
状ワーク２０の側面の第１の光マイクロメータ３１が位
置を計測する点を含む周上の他の点の位置を検出する第
２の光マイクロメータ３２と、円筒形状ワーク２０の側
面の第１の光マイクロメータ９および第２の光マイクロ
メータ３２が位置を計測する点を含む周上のさらに他の
点の位置を検出する第３の光マイクロメータ３３と第１
の光マイクロメータ３１、第２の光マイクロメータ３２
および第３の光マイクロメータ３３をベース１と接続し
相対位置を固定するサブベース３４と、第１の光マイク
ロメータ３１と第２の光マイクロメータ３２と第３の光
マイクロメータ３３に電気的に接続されておりそれぞれ
をコントロールし、また３つの光マイクロメータ３１〜
３３にて測定された円筒形状ワーク２０の外形の位置３
点を出力するコントローラ１４と、モータコントローラ
１８に指令してナイフエッジ４を往復運動させＡ／Ｄ変
換器１６からリニアスケール７が定距離動くごとの光セ
ンサ８が受光する光量のデータをとりこみ、一方リニア
スケールコントローラ１５からリニアスケール７の原点
信号をもらいチャック３により保持される円筒形状ワー
ク２０から出射される光の集光点の一軸方向の位置を算
出しさらに回転ステージコントローラ１７に指令して円
筒形状ワーク２０を９０°回転させ集光点の他の軸方向
の位置を算出し、コントローラ１４から出力される円筒
形状ワーク２０の外形位置３点から円筒形状ワーク２０
の中心位置を円の方程式に３点の位置を代入し方程式を
解くことによって算出し、集光スポット位置と円筒形状
ワーク２０の中心位置から同軸度を算出する演算装置１
９とを有する。
【００１９】３台の光マイクロメータ３１〜３３により
円筒形状ワーク２０の外周上の３点を求めるが、これは
３点を通る円は一意に定まるため円筒形状ワーク２０の
位置が求められるからである。ここで光マイクロメータ
とは例えばアンリツ（株）製光マイクロＫＬ１３Ｘシリ
ーズ等であり、円筒形状ワーク１２の側面の位置を０．
１ミクロン台の精度で測定できる。
円筒形状ワーク２０の外周上の３点を求めるが、これは
３点を通る円は一意に定まるため円筒形状ワーク２０の
位置が求められるからである。ここで光マイクロメータ
とは例えばアンリツ（株）製光マイクロＫＬ１３Ｘシリ
ーズ等であり、円筒形状ワーク１２の側面の位置を０．
１ミクロン台の精度で測定できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ワークの
外形の中心位置をレーザ外形測定器または測長手段によ
り求め、一方集光スポットをナイフエッジにて走査しナ
イフエッジを通る光量の変化から集光スポット位置を求
めワークの外径と集光点の同軸度を高精度（０．１ミク
ロン台）で測定できるという効果を有する。
外形の中心位置をレーザ外形測定器または測長手段によ
り求め、一方集光スポットをナイフエッジにて走査しナ
イフエッジを通る光量の変化から集光スポット位置を求
めワークの外径と集光点の同軸度を高精度（０．１ミク
ロン台）で測定できるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１に示す実施例の主要部分の拡大側面図であ
る。
る。
【図３】従来の集光スポット同軸度測定装置の構成図で
ある。
ある。
【図４】光通信用レーザダイオードモジュールの端面を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１中のナイフ
エッジ４がワーク２０の集光スポットを横切るとき光セ
ンサ８に受光される光量の変化およびその微分値を示す
図である。
エッジ４がワーク２０の集光スポットを横切るとき光セ
ンサ８に受光される光量の変化およびその微分値を示す
図である。
【図６】本発明の他の実施例の構成図である。
１ ベース ２ 回転ステージ ３ チャック ４ ナイフエッジ ５ 直線ガイド ６ モータ ７ リニアスケール ８ 光センサ ９ 第１のレーザ外径測定器投光ユニット １０ 第１のレーザ外径測定器受光ユニット １１ 第２のレーザ外径測定器投光ユニット １２ 第２のレーザ外径測定器受光ユニット １３ サブベース １４ リニアスケールコントローラ １５ 光センサアンプ １６ レーザ外径測定器コントローラ １７ 回転ステージコントローラ １８ モータコントローラ １９ 演算装置 ２０ ワーク ２１ 顕微鏡 ２２ カメラ ２３ 顕微鏡台 ２４ 対物レンズ ２５ チャック ２６ 画像処理装置 ２７ ワーク外径 ２８ ＬＤ光の集光スポット ２９ Ａ／Ｄ変換器 ３０ 光軸 ３１ 第１の光マイクロメータ ３２ 第２の光マイクロメータ ３３ 第３の光マイクロメータ ３４ サブベース ３５ コントローラ
Claims (4)
- 【請求項１】 ベース上に取り付けられたチャックと、
このチャックに保持された円筒形のワークの先端から出
射される光の集光スポットを横切るように移動するナイ
フエッジと、このナイフエッジの位置を計測する位置計
測手段と、前記ワークから出射され前記集光スポットを
通過後の光を受光する光センサと、前記ワークの一の方
向における径および側面の位置を検出する第１のレーザ
外径測定器と、前記ワークの前記一の方向と直角の方向
における径および側面の位置を検出する第２のレーザ外
径測定器と、前記第１のレーザ外径測定器および前記第
２のレーザ外径測定器に接続され前記ワークの中心位置
を算出するレーザ外径測定器コントローラと、前記光セ
ンサの受光量の変化が極大となる時に前記位置計測手段
が検出する前記ナイフエッジの位置から求める前記集光
スポットの位置を前記レーザ外径測定器コントローラが
算出した前記ワークの中心位置と比較して前記集光スポ
ットの同軸度を算出する演算手段とを含むことを特徴と
する集光スポット同軸度測定装置。 - 【請求項２】 ベース上に取り付けられたチャックと、
このチャックに保持された円筒形のワークの先端から出
射される光の集光スポットを横切るように移動するナイ
フエッジと、このナイフエッジの位置を計測する位置計
測手段と、前記ワークから出射され前記集光スポットを
通過後の光を受光する光センサと、前記ワークの側面の
第１の点の位置を検出する第１の測長手段と、前記ワー
クの側面の前記第１の点を含む周上の第２の点の位置を
検出する第２の測長手段と、前記ワークの側面の前記第
１の点および前記第２の点を含む周上の第３の点の位置
を検出する第３の測長手段と、前記光センサの受光量の
変化が極大となる時に前記位置計測手段が検出する前記
ナイフエッジの位置から求める前記集光スポットの位置
を前記第１ないし第３の測長手段が求める前記第１ない
し第３の点から得る前記ワークの中心位置と比較して前
記集光スポットの同軸度を算出する演算手段とを含むこ
とを特徴とする集光スポット同軸度測定装置。 - 【請求項３】 ナイフエッジを一つ備え、チャックを回
転可能とし、前記ナイフエッジを集光スポットを横切る
ように移動させてワークの端面における一の径の方向の
前記集光スポットの位置を求めた後に前記チャックを回
転してから再び前記ナイフエッジを前記集光スポットを
横切るように移動させて前記ワークの端面における他の
径の方向の前記集光スポットの位置を求める請求項１ま
たは２記載の集光スポット同軸度測定装置。 - 【請求項４】 集光スポットを互いに異る方向で横切る
ように移動する２つのナイフエッジを備えた請求項１ま
たは２記載の集光スポット同軸度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26575491A JP2638356B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 集光スポット同軸度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26575491A JP2638356B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 集光スポット同軸度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107026A true JPH05107026A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2638356B2 JP2638356B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=17421551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26575491A Expired - Fee Related JP2638356B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 集光スポット同軸度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638356B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111975448A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-24 | 珠海格力智能装备有限公司 | 对刀装置、加工设备及对刀控制方法 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26575491A patent/JP2638356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111975448A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-24 | 珠海格力智能装备有限公司 | 对刀装置、加工设备及对刀控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2638356B2 (ja) | 1997-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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