JPH05332878A - オートコリメータの受光装置 - Google Patents
オートコリメータの受光装置Info
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- JPH05332878A JPH05332878A JP13480592A JP13480592A JPH05332878A JP H05332878 A JPH05332878 A JP H05332878A JP 13480592 A JP13480592 A JP 13480592A JP 13480592 A JP13480592 A JP 13480592A JP H05332878 A JPH05332878 A JP H05332878A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】レンズ偏心測定装置等に使用されるオートコリ
メータの受光装置において、光学素子を光軸方向に移動
することなく広視野と狭視野を形成し、この観測を単一
の受光素子で行う手段を提供する。 【構成】コリメートレンズとして、長焦点レンズ９ａ、
短焦点レンズ９ｂの焦点距離の異なる二つのレンズを用
い、先ず、短焦点レンズ９ｂを光軸に配置し、受光素子
７で被測定レンズ１１からの反射ビームの結像状態を確
認し、次に、長焦点レンズ９ａを光軸に配置し、受光素
子７で高感度のビームスポットの観測を行う。
メータの受光装置において、光学素子を光軸方向に移動
することなく広視野と狭視野を形成し、この観測を単一
の受光素子で行う手段を提供する。 【構成】コリメートレンズとして、長焦点レンズ９ａ、
短焦点レンズ９ｂの焦点距離の異なる二つのレンズを用
い、先ず、短焦点レンズ９ｂを光軸に配置し、受光素子
７で被測定レンズ１１からの反射ビームの結像状態を確
認し、次に、長焦点レンズ９ａを光軸に配置し、受光素
子７で高感度のビームスポットの観測を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査物からの反射ビ
ームに対する観測領域を拡大したオートコリメータの受
光装置に関し、例えば、レンズの偏心測定手段として利
用できるものである。
ームに対する観測領域を拡大したオートコリメータの受
光装置に関し、例えば、レンズの偏心測定手段として利
用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレンズの偏心測定手段として、図
７に示される光学系を有するレーザーオートコリメータ
が知られている。このようなレンズの偏心測定手段は、
被測定レンズの球心に指標像を投影し、その指標の反射
像の基準軸からのずれ量を検知し、そのずれ量から偏心
量を算出している。
７に示される光学系を有するレーザーオートコリメータ
が知られている。このようなレンズの偏心測定手段は、
被測定レンズの球心に指標像を投影し、その指標の反射
像の基準軸からのずれ量を検知し、そのずれ量から偏心
量を算出している。
【０００３】図７において、レーザー光源１から出射し
たビームは、光量を調整するＮＤフィルター２を通過
し、その後、反射ミラー３，４で反射され、顕微鏡対物
レンズ５によって、該ビームを広げる。広げられたビー
ムは偏光ビームスプリッタ６を通過し、紙面に平行な偏
光成分の光のみが透過し、１／４波長板８を通過するこ
とで円偏光となる。そして、コリメートレンズ９を通過
したビームは平行光となり、集光レンズ１０により収束
され、被測定レンズ１１上に照射される。
たビームは、光量を調整するＮＤフィルター２を通過
し、その後、反射ミラー３，４で反射され、顕微鏡対物
レンズ５によって、該ビームを広げる。広げられたビー
ムは偏光ビームスプリッタ６を通過し、紙面に平行な偏
光成分の光のみが透過し、１／４波長板８を通過するこ
とで円偏光となる。そして、コリメートレンズ９を通過
したビームは平行光となり、集光レンズ１０により収束
され、被測定レンズ１１上に照射される。
【０００４】この時、被測定レンズ１１の曲率半径と同
じ波面が照射され、その際、被測定レンズ１１が光軸に
対して傾いていなければ、被測定レンズ表面から反射さ
れたビームは入射ビームと全く同じ光路を戻っていく。
反射されたビーム（以下、反射ビームという）はコリメ
ートレンズ９によって集光され、１／４波長板８を通過
することで紙面に垂直方向の偏光成分に変えられる。こ
の反射ビームは偏光ビームスプリッタ６により殆ど反射
され、受光素子７上に焦点を結ぶ。
じ波面が照射され、その際、被測定レンズ１１が光軸に
対して傾いていなければ、被測定レンズ表面から反射さ
れたビームは入射ビームと全く同じ光路を戻っていく。
反射されたビーム（以下、反射ビームという）はコリメ
ートレンズ９によって集光され、１／４波長板８を通過
することで紙面に垂直方向の偏光成分に変えられる。こ
の反射ビームは偏光ビームスプリッタ６により殆ど反射
され、受光素子７上に焦点を結ぶ。
【０００５】また、被測定レンズ１１が光軸に対して傾
いていると、受光素子７上の反射ビームの焦点が移動す
る。この移動量δは被測定レンズ１１の傾き角θに対応
し、コリメートレンズ９の焦点距離をｆ、被測定レンズ
１１の傾き角をθとすると、δ＝ｆtan ２θなる関係が
ある。
いていると、受光素子７上の反射ビームの焦点が移動す
る。この移動量δは被測定レンズ１１の傾き角θに対応
し、コリメートレンズ９の焦点距離をｆ、被測定レンズ
１１の傾き角をθとすると、δ＝ｆtan ２θなる関係が
ある。
【０００６】従来の装置によると、コリメートレンズ９
の焦点距離が長い場合、被測定レンズ１１が同じ量だけ
傾いても、焦点距離が短いものと比べると、移動量δが
大きくなってしまい、感度は上がるものの、受光素子７
の受光範囲外に反射ビームのスポットが移動し、反射ビ
ームの結像状態を確認できないという欠点を生じてい
る。これに対して、コリメートレンズ９の焦点距離を短
くしすぎると、傾き角θを零に近づけるための分解能が
低くなってしまい、また、傾き角θの測定分解能も低く
なるという欠点がある。
の焦点距離が長い場合、被測定レンズ１１が同じ量だけ
傾いても、焦点距離が短いものと比べると、移動量δが
大きくなってしまい、感度は上がるものの、受光素子７
の受光範囲外に反射ビームのスポットが移動し、反射ビ
ームの結像状態を確認できないという欠点を生じてい
る。これに対して、コリメートレンズ９の焦点距離を短
くしすぎると、傾き角θを零に近づけるための分解能が
低くなってしまい、また、傾き角θの測定分解能も低く
なるという欠点がある。
【０００７】また、この種の従来技術において、光軸方
向にコリメートレンズ群を動かし、被測定レンズの面上
に結像させており、このために、レンズ系を駆動するモ
ーターを必要とし、精密位置合わせが要求されている。
よって、機械的な駆動部分が多く、装置が大型化してし
まうという欠点を有している。
向にコリメートレンズ群を動かし、被測定レンズの面上
に結像させており、このために、レンズ系を駆動するモ
ーターを必要とし、精密位置合わせが要求されている。
よって、機械的な駆動部分が多く、装置が大型化してし
まうという欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
点を解決する光学系を備えたレンズの偏心測定装置等と
して使用できるオートコリメータの受光装置を提供する
ものであり、機械的な駆動部分を不要として広視野と狭
視野を形成することができ、前記二つの視野を単一の受
光素子で観測する手段を提供し、また、受光素子の前面
に集光部材を配置し、被測定物の変位の方向を検知する
ことができる手段を提供するものである。
点を解決する光学系を備えたレンズの偏心測定装置等と
して使用できるオートコリメータの受光装置を提供する
ものであり、機械的な駆動部分を不要として広視野と狭
視野を形成することができ、前記二つの視野を単一の受
光素子で観測する手段を提供し、また、受光素子の前面
に集光部材を配置し、被測定物の変位の方向を検知する
ことができる手段を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、前記コリメートレンズとし
て、焦点距離の異なる狭視野用レンズと広視野用レンズ
からなる二つのコリメートレンズを設け、前記各コリメ
ートレンズの結像位置が同一になるように配置し、その
二つのコリメートレンズのいずれかを光軸に切り換え配
置し、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の
観測を可能とすることを特徴とするものである。
成するために、レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、前記コリメートレンズとし
て、焦点距離の異なる狭視野用レンズと広視野用レンズ
からなる二つのコリメートレンズを設け、前記各コリメ
ートレンズの結像位置が同一になるように配置し、その
二つのコリメートレンズのいずれかを光軸に切り換え配
置し、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の
観測を可能とすることを特徴とするものである。
【００１０】また、本発明は、同じくオートコリメータ
の受光装置において、コリメートレンズに至る光軸上
に、可動式ミラーユニットを挿脱可能に配置し、可動式
ミラーユニットが挿入され、該可動式ミラーユニットと
コンバータレンズによりなる焦点距離を長くした狭視野
用の光路と、可動式ミラーユニットが光軸から取り除か
れた広視野用の光路との二つの光路を設け、これら二つ
の光路を可動式ミラーユニットの挿脱により切り換え
て、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の観
測を可能とすることを特徴とするものである。
の受光装置において、コリメートレンズに至る光軸上
に、可動式ミラーユニットを挿脱可能に配置し、可動式
ミラーユニットが挿入され、該可動式ミラーユニットと
コンバータレンズによりなる焦点距離を長くした狭視野
用の光路と、可動式ミラーユニットが光軸から取り除か
れた広視野用の光路との二つの光路を設け、これら二つ
の光路を可動式ミラーユニットの挿脱により切り換え
て、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の観
測を可能とすることを特徴とするものである。
【００１１】本発明は、同じくオートコリメータの受光
装置において、顕微鏡対物レンズと偏光ビームスプリッ
タとの間の光路に、直線偏光の偏光方向を９０°回転さ
せる手段を挿脱可能に配置し、偏光ビームスプリッタと
コリメートレンズとの間に二つの光路を設け、一方の光
路にコンバータレンズを配置して狭視野用の光路とし、
コンバータレンズを配置していない他方の光路を広視野
用の光路とし、これら二つの光路を前記直線偏光の偏光
方向を９０°回転させる手段の挿脱により切り換えて、
単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の観測を
可能とすることを特徴とするものである。
装置において、顕微鏡対物レンズと偏光ビームスプリッ
タとの間の光路に、直線偏光の偏光方向を９０°回転さ
せる手段を挿脱可能に配置し、偏光ビームスプリッタと
コリメートレンズとの間に二つの光路を設け、一方の光
路にコンバータレンズを配置して狭視野用の光路とし、
コンバータレンズを配置していない他方の光路を広視野
用の光路とし、これら二つの光路を前記直線偏光の偏光
方向を９０°回転させる手段の挿脱により切り換えて、
単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の観測を
可能とすることを特徴とするものである。
【００１２】更に、本発明は、同じくオートコリメータ
の受光装置において、受光素子の前面には、観測領域外
の光ビームを受光素子の最外周位置に光を導くことがで
きるロート状の透明樹脂部材を配置し、単一の受光素子
の領域外の光ビームの方向を検知できることを特徴とす
るものである。
の受光装置において、受光素子の前面には、観測領域外
の光ビームを受光素子の最外周位置に光を導くことがで
きるロート状の透明樹脂部材を配置し、単一の受光素子
の領域外の光ビームの方向を検知できることを特徴とす
るものである。
【００１３】本発明は、同じくオートコリメータの受光
装置において、前記受光素子の前面には、観測領域外の
光ビームを受光素子の最外周位置に光を導くことができ
るロート状の光ファイバー部材を配置し、単一の受光素
子での領域外の光ビームの方向を検知できることを特徴
とするものである。
装置において、前記受光素子の前面には、観測領域外の
光ビームを受光素子の最外周位置に光を導くことができ
るロート状の光ファイバー部材を配置し、単一の受光素
子での領域外の光ビームの方向を検知できることを特徴
とするものである。
【００１４】そして、本発明は、同じくオートコリメー
タの受光装置において、受光素子の前面には、穴あきレ
ンズを配置し、該穴あきレンズにより受光素子の外側に
結像する光束を受光素子の外周部に集光し、単一の受光
素子での領域外の光ビームの方向を検知できることを特
徴とし、その穴あきレンズとして、透過率の低い材料を
使用することを特徴とするものである。
タの受光装置において、受光素子の前面には、穴あきレ
ンズを配置し、該穴あきレンズにより受光素子の外側に
結像する光束を受光素子の外周部に集光し、単一の受光
素子での領域外の光ビームの方向を検知できることを特
徴とし、その穴あきレンズとして、透過率の低い材料を
使用することを特徴とするものである。
【００１５】
【作用】本発明の構成において、オートコリメータの受
光装置において、焦点距離の異なるコリメートレンズレ
ンズを光軸に切り換え配置し、または、可動式ミラーユ
ニットを光路に出入とコンバータレンズとの関連によ
り、或いは、１／２波長板の出入とコンバータレンズと
の関連により、広視野と狭視野の観測を駆動部材を設け
ることなく、単一の受光素子により行うことができる。
光装置において、焦点距離の異なるコリメートレンズレ
ンズを光軸に切り換え配置し、または、可動式ミラーユ
ニットを光路に出入とコンバータレンズとの関連によ
り、或いは、１／２波長板の出入とコンバータレンズと
の関連により、広視野と狭視野の観測を駆動部材を設け
ることなく、単一の受光素子により行うことができる。
【００１６】そして、本発明の構成で、受光素子の受光
領域外のビームを、受光素子の外周部に導くことができ
るロート状の透明樹脂部材、光ファイバー部材、穴あき
レンズによって、受光素子の観測領域を広げることがで
きると共に、被測定物の変位の方向を知ることができ
る。
領域外のビームを、受光素子の外周部に導くことができ
るロート状の透明樹脂部材、光ファイバー部材、穴あき
レンズによって、受光素子の観測領域を広げることがで
きると共に、被測定物の変位の方向を知ることができ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明のオートコリメータの受光装置
に関する第一の実施例を示す。レーザー光源１から光量
調整用のＮＤフィルター２、反射ミラー３，４及び顕微
鏡対物レンズ５に到る光路は、従来の技術の項で説明し
た図７の構成と同様であり、省略されている。
する。図１には、本発明のオートコリメータの受光装置
に関する第一の実施例を示す。レーザー光源１から光量
調整用のＮＤフィルター２、反射ミラー３，４及び顕微
鏡対物レンズ５に到る光路は、従来の技術の項で説明し
た図７の構成と同様であり、省略されている。
【００１８】顕微鏡対物レンズ５の背後には、従来技術
と同様に、偏光ビームスプリッタ６、１／４波長板８が
配置され、１／４波長板８の後方にコリメートレンズが
設けられる。本発明のこの実施例では、コリメートレン
ズとして、焦点距離の異なる２つのレンズ９ａ，９ｂを
用い、該２つのレンズ９ａ，９ｂの夫々の結像位置が共
通になるような位置に、前記２つのレンズ９ａ，９ｂは
配置される。コリメートレンズ９ａ、または９ｂによる
平行光は、集光レンズ１０により収束され、被測定レン
ズ１１上に向かう。
と同様に、偏光ビームスプリッタ６、１／４波長板８が
配置され、１／４波長板８の後方にコリメートレンズが
設けられる。本発明のこの実施例では、コリメートレン
ズとして、焦点距離の異なる２つのレンズ９ａ，９ｂを
用い、該２つのレンズ９ａ，９ｂの夫々の結像位置が共
通になるような位置に、前記２つのレンズ９ａ，９ｂは
配置される。コリメートレンズ９ａ、または９ｂによる
平行光は、集光レンズ１０により収束され、被測定レン
ズ１１上に向かう。
【００１９】この第一の実施例において、焦点距離の異
なる２つのレンズ９ａ，９ｂのいずれかを光軸上に選択
配置して、、コリメートレンズとして使用するものであ
り、被測定レンズ１１の測定に当たり、先ず、焦点距離
の短い方のコリメートレンズ９ｂが、１／４波長板８と
集光レンズ１０との間の光路に挿入配置される。この
際、焦点距離の長い方のコリメートレンズ９ａは光路外
に位置し、図１では点線で示される状態に対応する。そ
こで、被測定レンズ１１の光軸の芯合わせをする。次
に、焦点距離の短い方のコリメートレンズ９ｂを前記光
路から除き、焦点距離の長い方のコリメートレンズ９ａ
を同様に光路に配置して、精密に光軸を合わせる。
なる２つのレンズ９ａ，９ｂのいずれかを光軸上に選択
配置して、、コリメートレンズとして使用するものであ
り、被測定レンズ１１の測定に当たり、先ず、焦点距離
の短い方のコリメートレンズ９ｂが、１／４波長板８と
集光レンズ１０との間の光路に挿入配置される。この
際、焦点距離の長い方のコリメートレンズ９ａは光路外
に位置し、図１では点線で示される状態に対応する。そ
こで、被測定レンズ１１の光軸の芯合わせをする。次
に、焦点距離の短い方のコリメートレンズ９ｂを前記光
路から除き、焦点距離の長い方のコリメートレンズ９ａ
を同様に光路に配置して、精密に光軸を合わせる。
【００２０】このようにレーザー光を用いたオートコリ
メータ光学系において、長焦点レンズ（狭視野用レン
ズ）９ａと短焦点レンズ（広視野用レンズ）９ｂの焦点
距離の異なる２つのコリメートレンズの夫々の結像点
が、単一の受光素子７上に来るように設定してあるた
め、被測定レンズ１１に対して、先ず、短焦点レンズ
（広視野用レンズ）９ｂを光軸に配置し、受光素子７上
で被測定レンズ１１からの反射ビームの結像状態を確認
し、しかる後、短焦点レンズ９ｂの代わりに、長焦点レ
ンズ（狭視野用レンズ）９ａを光軸に配置し、受光素子
７上で高感度のビームスポットの観測を可能とする。
メータ光学系において、長焦点レンズ（狭視野用レン
ズ）９ａと短焦点レンズ（広視野用レンズ）９ｂの焦点
距離の異なる２つのコリメートレンズの夫々の結像点
が、単一の受光素子７上に来るように設定してあるた
め、被測定レンズ１１に対して、先ず、短焦点レンズ
（広視野用レンズ）９ｂを光軸に配置し、受光素子７上
で被測定レンズ１１からの反射ビームの結像状態を確認
し、しかる後、短焦点レンズ９ｂの代わりに、長焦点レ
ンズ（狭視野用レンズ）９ａを光軸に配置し、受光素子
７上で高感度のビームスポットの観測を可能とする。
【００２１】以上のように、本発明の前記実施例におい
て、二つの長焦点レンズと短焦点レンズの焦点距離の異
なるコリメートレンズを、光軸に出入することで、広視
野と狭視野の観測を単一の受光素子で行うことができ
る。
て、二つの長焦点レンズと短焦点レンズの焦点距離の異
なるコリメートレンズを、光軸に出入することで、広視
野と狭視野の観測を単一の受光素子で行うことができ
る。
【００２２】次に、本発明の第二の実施例について、図
２によって説明する。この実施例においては、偏光ビー
ムスプリッタ６、１／４波長板８を通過し、コリメート
レンズ９に向かう照射ビームの光軸を、広視野用レンズ
系からなる第１光路と狭視野用レンズ系からなる第２光
路のいずれかに切り換えることができる。このため、１
／４波長板８とコリメートレンズ９との間に、ミラー１
３，１４からなる可動式ミラーユニット１２を挿脱可能
に配置し、可動式ミラーユニット１２が光軸上に挿入さ
れた際、ミラー１３及びミラー１４と夫々対向するミラ
ー１７及びミラー１６及びミラー１４とミラー１６との
間に位置するコンバターレンズ１５が光軸側方に配置さ
れている。
２によって説明する。この実施例においては、偏光ビー
ムスプリッタ６、１／４波長板８を通過し、コリメート
レンズ９に向かう照射ビームの光軸を、広視野用レンズ
系からなる第１光路と狭視野用レンズ系からなる第２光
路のいずれかに切り換えることができる。このため、１
／４波長板８とコリメートレンズ９との間に、ミラー１
３，１４からなる可動式ミラーユニット１２を挿脱可能
に配置し、可動式ミラーユニット１２が光軸上に挿入さ
れた際、ミラー１３及びミラー１４と夫々対向するミラ
ー１７及びミラー１６及びミラー１４とミラー１６との
間に位置するコンバターレンズ１５が光軸側方に配置さ
れている。
【００２３】可動式ミラーユニット１２を光軸に挿入し
た場合（第２光路）と、可動式ミラーユニット１２を光
路から除去した場合（第１光路）の二つの光路の結像位
置は同じになるように、光路長が調整されている。よっ
て、ミラー１３，１４からなる可動式ミラーユニット１
２が光軸から外された図２の実線状態である第１光路に
おいて、広視野用レンズ系を構成し、レーザー光源１か
ら出射したビームは、光量調整用ＮＤフィルター２、反
射ミラー３，４を経て、顕微鏡対物レンズ５、偏光ビー
ムスプリッタ６、１／４波長板８から直接コリメートレ
ンズ９を通過し、集光レンズ１０により収束され、被測
定レンズ１１上に照射される光路となる。
た場合（第２光路）と、可動式ミラーユニット１２を光
路から除去した場合（第１光路）の二つの光路の結像位
置は同じになるように、光路長が調整されている。よっ
て、ミラー１３，１４からなる可動式ミラーユニット１
２が光軸から外された図２の実線状態である第１光路に
おいて、広視野用レンズ系を構成し、レーザー光源１か
ら出射したビームは、光量調整用ＮＤフィルター２、反
射ミラー３，４を経て、顕微鏡対物レンズ５、偏光ビー
ムスプリッタ６、１／４波長板８から直接コリメートレ
ンズ９を通過し、集光レンズ１０により収束され、被測
定レンズ１１上に照射される光路となる。
【００２４】可動式ミラーユニット１２が光軸中に挿入
された図２の点線状態である第２光路において、狭視野
用レンズ系を構成し、レーザー光源１から出射したビー
ムは、偏光ビームスプリッタ６、１／４波長板８迄は前
記同様であり、１／４波長板８を通過した照射ビーム
は、ミラー１３，ミラー１７，ミラー１６，コンバータ
レンズ１５，ミラー１４を経て、コリメートレンズ９を
通過し、同様に被測定レンズ１１上に照射される光路と
なる。
された図２の点線状態である第２光路において、狭視野
用レンズ系を構成し、レーザー光源１から出射したビー
ムは、偏光ビームスプリッタ６、１／４波長板８迄は前
記同様であり、１／４波長板８を通過した照射ビーム
は、ミラー１３，ミラー１７，ミラー１６，コンバータ
レンズ１５，ミラー１４を経て、コリメートレンズ９を
通過し、同様に被測定レンズ１１上に照射される光路と
なる。
【００２５】この実施例において、可動式ミラーユニッ
ト１２を光軸に挿脱可能に配置し、第１光路とコンバー
タレンズが挿入される第２光路とにより、狭視野と広視
野の観測を１つの受光素子上で行なうことができる。
ト１２を光軸に挿脱可能に配置し、第１光路とコンバー
タレンズが挿入される第２光路とにより、狭視野と広視
野の観測を１つの受光素子上で行なうことができる。
【００２６】図３には、本発明の第三の実施例を示す。
この実施例では、狭視野と広視野の観測を１つの受光素
子上で行なう手段として、顕微鏡対物レンズ５から出射
するビームを紙面に平行な直線偏光とし、顕微鏡対物レ
ンズ５と偏光ビームスプリッタ６との間に、１／２波長
板１８を挿脱可能に配置すると共に、該１／２波長板１
８の挿脱により照射ビームは偏光ビームスプリッタ６を
透過又は反射し、透過したビームはコンバータレンズ１
５を経てコリメートレンズ９（第２光路）に、、反射し
たビームはコンバータレンズを経ることなくコリメート
レンズ９（第１光路）に夫々至り、該コリメートレンズ
９を通過し、集光レンズ１０により収束され、被測定レ
ンズ１１上に照射される光路を構成している。
この実施例では、狭視野と広視野の観測を１つの受光素
子上で行なう手段として、顕微鏡対物レンズ５から出射
するビームを紙面に平行な直線偏光とし、顕微鏡対物レ
ンズ５と偏光ビームスプリッタ６との間に、１／２波長
板１８を挿脱可能に配置すると共に、該１／２波長板１
８の挿脱により照射ビームは偏光ビームスプリッタ６を
透過又は反射し、透過したビームはコンバータレンズ１
５を経てコリメートレンズ９（第２光路）に、、反射し
たビームはコンバータレンズを経ることなくコリメート
レンズ９（第１光路）に夫々至り、該コリメートレンズ
９を通過し、集光レンズ１０により収束され、被測定レ
ンズ１１上に照射される光路を構成している。
【００２７】よって、広視野を構成するには、紙面に平
行な直線偏光として、顕微鏡対物レンズ５から出射する
ビームの背後の光路中に、１／２波長板１８が挿入され
る。この１／２波長板１８の挿入により、ビームの偏光
方向は９０°回転される。このため、偏光ビームスプリ
ッタ６によって、大部分の光が反射され、１／４波長板
１９を通過して円偏光となる。その後、ビームはハーフ
ミラー２１で反射され、コリメートレンズ９を通過し、
集光レンズ１０により収束され、被測定レンズ１１上に
照射される第１光路となる。被測定レンズ１１で反射さ
れた反射ビームは、前述したと同じ光路を戻り、１／４
波長板１９を再び通過すると、紙面と平行な偏光方向に
なるため、偏光ビームスプリッタ６で大部分の光が通過
して、受光素子７上に結像される。
行な直線偏光として、顕微鏡対物レンズ５から出射する
ビームの背後の光路中に、１／２波長板１８が挿入され
る。この１／２波長板１８の挿入により、ビームの偏光
方向は９０°回転される。このため、偏光ビームスプリ
ッタ６によって、大部分の光が反射され、１／４波長板
１９を通過して円偏光となる。その後、ビームはハーフ
ミラー２１で反射され、コリメートレンズ９を通過し、
集光レンズ１０により収束され、被測定レンズ１１上に
照射される第１光路となる。被測定レンズ１１で反射さ
れた反射ビームは、前述したと同じ光路を戻り、１／４
波長板１９を再び通過すると、紙面と平行な偏光方向に
なるため、偏光ビームスプリッタ６で大部分の光が通過
して、受光素子７上に結像される。
【００２８】一方、狭視野を構成するには、顕微鏡対物
レンズ５の背後に配置された１／２波長板１８は、光路
から除かれる。そのため、顕微鏡対物レンズ５を通過し
た紙面に平行な直線偏光のビームの大部分は偏光ビーム
スプリッタ６を通過し、１／４波長板２０により円偏光
となる。その後、ビームは反射ミラー１７で反射され、
コンバータレンズ１５を経て、反射ミラー１６で反射
し、ハーフミラー２１を透過し、コリメートレンズ９を
通過し、集光レンズ１０により収束され、被測定レンズ
１１上に照射される第２光路となる。被測定レンズ１１
で反射された反射ビームは、前述したと同じ光路を戻
り、１／４波長板２０を再び通過すると、紙面と垂直な
偏光方向になるため、偏光ビームスプリッタ６で大部分
の光が反射して、受光素子７上に結像される。広視野及
び狭視野の各光路の結像位置が同一になるように、光路
長は調整されている。
レンズ５の背後に配置された１／２波長板１８は、光路
から除かれる。そのため、顕微鏡対物レンズ５を通過し
た紙面に平行な直線偏光のビームの大部分は偏光ビーム
スプリッタ６を通過し、１／４波長板２０により円偏光
となる。その後、ビームは反射ミラー１７で反射され、
コンバータレンズ１５を経て、反射ミラー１６で反射
し、ハーフミラー２１を透過し、コリメートレンズ９を
通過し、集光レンズ１０により収束され、被測定レンズ
１１上に照射される第２光路となる。被測定レンズ１１
で反射された反射ビームは、前述したと同じ光路を戻
り、１／４波長板２０を再び通過すると、紙面と垂直な
偏光方向になるため、偏光ビームスプリッタ６で大部分
の光が反射して、受光素子７上に結像される。広視野及
び狭視野の各光路の結像位置が同一になるように、光路
長は調整されている。
【００２９】この実施例においては、顕微鏡対物レンズ
５と偏光ビームスプリッタ６との間に、１／２波長板を
光軸に挿入あるいは除去し、その１／２波長板の挿入或
いは除去に応じてコンバータレンズ１５を配置した光路
（第２光路）と配置しない光路（第１光路）とが切り換
わる二つの光路をコリメートレンズ９に到る部分に設
け、広視野と狭視野の切り換えが簡単に行え、その広視
野と狭視野の観測も１つの受光素子だけで行うことがで
きる。
５と偏光ビームスプリッタ６との間に、１／２波長板を
光軸に挿入あるいは除去し、その１／２波長板の挿入或
いは除去に応じてコンバータレンズ１５を配置した光路
（第２光路）と配置しない光路（第１光路）とが切り換
わる二つの光路をコリメートレンズ９に到る部分に設
け、広視野と狭視野の切り換えが簡単に行え、その広視
野と狭視野の観測も１つの受光素子だけで行うことがで
きる。
【００３０】図４〜図６には、オートコリメータの受光
装置において、受光素子部分に改良を加えることによ
り、受光素子の受光範囲より広い観測域によって被測定
物の変位方向を検知することができる手段を示してい
る。図４により、受光素子部分に関する本発明の第１の
実施例を説明する。偏光ビームスプリッタ６を反射した
反射ビームは受光素子７に結像する。その受光素子７の
前面には、受光素子７の受光範囲の外側に位置する受光
域２２ａと、受光素子７の最外周部に接続される接続部
２２ｂとを備えたロート状の透明樹脂部材２２が配置さ
れている。
装置において、受光素子部分に改良を加えることによ
り、受光素子の受光範囲より広い観測域によって被測定
物の変位方向を検知することができる手段を示してい
る。図４により、受光素子部分に関する本発明の第１の
実施例を説明する。偏光ビームスプリッタ６を反射した
反射ビームは受光素子７に結像する。その受光素子７の
前面には、受光素子７の受光範囲の外側に位置する受光
域２２ａと、受光素子７の最外周部に接続される接続部
２２ｂとを備えたロート状の透明樹脂部材２２が配置さ
れている。
【００３１】よって、被測定物が所定の位置にある場
合、被測定物からの反射ビームは、図４（ｂ）に示す実
線ｂ1 ，ｂ1 で受光素子７に向かうが、所定の位置から
ずれると、反射ビームｂ2 が生じ、この反射ビームｂ2
は、受光素子７の受光範囲外に位置するロート状の透明
樹脂部材２２の受光域２２ａの一部に当たり、該受光域
２２ａの一部に当った反射ビームｂ2 は接続部２２ｂを
介して受光素子７の最外周部に導かれる。この受光素子
７の最外周部には、反射ビームｂ2 によりスポットが形
成されるため、このスポットの位置から被測定物の変位
の方向を知ることができる。
合、被測定物からの反射ビームは、図４（ｂ）に示す実
線ｂ1 ，ｂ1 で受光素子７に向かうが、所定の位置から
ずれると、反射ビームｂ2 が生じ、この反射ビームｂ2
は、受光素子７の受光範囲外に位置するロート状の透明
樹脂部材２２の受光域２２ａの一部に当たり、該受光域
２２ａの一部に当った反射ビームｂ2 は接続部２２ｂを
介して受光素子７の最外周部に導かれる。この受光素子
７の最外周部には、反射ビームｂ2 によりスポットが形
成されるため、このスポットの位置から被測定物の変位
の方向を知ることができる。
【００３２】図５は、受光素子７の前面に、受光素子７
の受光範囲を開口し、偏光ビームスプリッタ６側の受光
部２３ａを受光素子７の受光範囲外まで広くし、受光素
子７と接続される接続部２３ｂを狭くしたロート状の光
ファイバー部材２３が配置されている。この広い受光部
２３ａと狭い接続部２３ｂからなる先細りのロート状の
光ファイバー部材２３は、中心部に穴をあけた受光用光
ファイバー或いは光ファイバーをロート状に束ねること
によって構成することがきる。
の受光範囲を開口し、偏光ビームスプリッタ６側の受光
部２３ａを受光素子７の受光範囲外まで広くし、受光素
子７と接続される接続部２３ｂを狭くしたロート状の光
ファイバー部材２３が配置されている。この広い受光部
２３ａと狭い接続部２３ｂからなる先細りのロート状の
光ファイバー部材２３は、中心部に穴をあけた受光用光
ファイバー或いは光ファイバーをロート状に束ねること
によって構成することがきる。
【００３３】図６には、受光素子７の前面に、受光素子
７の受光範囲に対応する位置に穴を開けた穴あきレンズ
２４を配置しており、ロート状の透明樹脂部材２２や光
ファイバー部材２３の場合と同様に、受光素子７の受光
範囲の外側の反射ビーム（点線で示されている）をレン
ズ部分で捉え、レンズ部分によりその光路を内側に変位
し、受光素子７の最外周部に集光する。この集光による
スポットの位置から前述と同様に、被測定物の変位の方
向を知ることができる。
７の受光範囲に対応する位置に穴を開けた穴あきレンズ
２４を配置しており、ロート状の透明樹脂部材２２や光
ファイバー部材２３の場合と同様に、受光素子７の受光
範囲の外側の反射ビーム（点線で示されている）をレン
ズ部分で捉え、レンズ部分によりその光路を内側に変位
し、受光素子７の最外周部に集光する。この集光による
スポットの位置から前述と同様に、被測定物の変位の方
向を知ることができる。
【００３４】また、前記穴あきレンズ２４において、レ
ンズの材料の透過率を下げることによって、穴あきレン
ズ２４による結像位置を受光素子７の最外周部とするこ
となく、受光素子７におけるスポットの光量或いは面積
によって、レンズを通らずに受光素子に結像している
か、レンズを通して結像しているかを区別することがで
き、観測領域を広げることができると共にこの区別から
被測定物の変位の方向を知ることができる。
ンズの材料の透過率を下げることによって、穴あきレン
ズ２４による結像位置を受光素子７の最外周部とするこ
となく、受光素子７におけるスポットの光量或いは面積
によって、レンズを通らずに受光素子に結像している
か、レンズを通して結像しているかを区別することがで
き、観測領域を広げることができると共にこの区別から
被測定物の変位の方向を知ることができる。
【００３５】本発明の実施例において、被測定物をレン
ズとした場合を例として説明したが、レンズ以外のもの
を対象とすることも当然である。
ズとした場合を例として説明したが、レンズ以外のもの
を対象とすることも当然である。
【００３６】
【発明の効果】本発明の構成により、オートコリメータ
の受光装置として、二つの光路を光学素子の挿脱により
形成し、広視野と狭視野の各観測をコリメートレンズ系
の光軸方向への移動を行うことなく、且つ静止した単一
の受光素子により行なえる利点を有し、そして、受光素
子の前面に、受光素子の受光範囲外の反射ビームを受光
素子側に導く手段によって、受光素子を移動させること
なく、該受光素子の観測領域を広げることを可能にし、
被測定物の変位の方向を知ることができる効果を有す
る。
の受光装置として、二つの光路を光学素子の挿脱により
形成し、広視野と狭視野の各観測をコリメートレンズ系
の光軸方向への移動を行うことなく、且つ静止した単一
の受光素子により行なえる利点を有し、そして、受光素
子の前面に、受光素子の受光範囲外の反射ビームを受光
素子側に導く手段によって、受光素子を移動させること
なく、該受光素子の観測領域を広げることを可能にし、
被測定物の変位の方向を知ることができる効果を有す
る。
【図１】本発明のオートコリメータの受光装置における
第一の実施例を示す概略断面図である。
第一の実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のオートコリメータの受光装置における
第二の実施例を示す概略断面図である。
第二の実施例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のオートコリメータの受光装置における
第三の実施例を示す概略断面図である。
第三の実施例を示す概略断面図である。
【図４】本発明のオートコリメータの受光装置における
受光素子部分の構成を示し、（ａ）は全体図であり、
（ｂ）は要部拡大図である。
受光素子部分の構成を示し、（ａ）は全体図であり、
（ｂ）は要部拡大図である。
【図５】本発明のオートコリメータの受光装置における
受光素子部分の他の構成を示す要部拡大図である。
受光素子部分の他の構成を示す要部拡大図である。
【図６】本発明のオートコリメータの受光装置における
受光素子部分の他の構成を示す断面図である。
受光素子部分の他の構成を示す断面図である。
【図７】従来のオートコリメータの受光装置を示す概略
断面図である。
断面図である。
１ レーザー光源 ２ ＮＤフィルター ３，４ 反射ミラー ５ 顕微鏡対物レンズ ６ 偏光ビームスプリッタ ７ 受光素子 ８ １／４波長板 ９ コリメートレンズ １０ 集光レンズ １１ 被測定レンズ １２ 可動式ミラーユニット １３，１４ ミラー １５ コンバータレンズ １６，１７ ミラー １８ １／２波長板 １９，２０ １／４波長板 ２１ ハーフミラー ２２ ロート状の透明樹脂部材 ２３ ロート状の光ファイバー部材 ２４ 穴あきレンズ
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、前記コリメートレンズとし
て、焦点距離の異なる狭視野用レンズと広視野用レンズ
からなる二つのコリメートレンズを設け、前記各コリメ
ートレンズの結像位置が同一になるように配置し、その
二つのコリメートレンズのいずれかを光軸に切り換え配
置し、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の
観測を可能とすることを特徴とするオートコリメータの
受光装置。 - 【請求項２】 レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、コリメートレンズに至る光軸
上に、可動式ミラーユニットを挿脱可能に配置し、可動
式ミラーユニットが挿入され、該可動式ミラーユニット
とコンバータレンズによりなる焦点距離を長くした狭視
野用の光路と、可動式ミラーユニットが光軸から取り除
かれた広視野用の光路との二つの光路を設け、これら二
つの光路を可動式ミラーユニットの挿脱により切り換え
て、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広視野の観
測を可能とすることを特徴とするオートコリメータの受
光装置。 - 【請求項３】 レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、顕微鏡対物レンズと偏光ビー
ムスプリッタとの間の光路に、直線偏光の偏光方向を９
０°回転させる手段を挿脱可能に配置し、偏光ビームス
プリッタとコリメートレンズとの間に二つの光路を設
け、一方の光路にコンバータレンズを配置して狭視野用
の光路とし、コンバータレンズを配置していない他方の
光路を広視野用の光路とし、これら二つの光路を前記直
線偏光の偏光方向を９０°回転させる手段の挿脱により
切り換えて、単一の受光素子を静止状態で狭視野及び広
視野の観測を可能とすることを特徴とするオートコリメ
ータの受光装置。 - 【請求項４】 レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、前記受光素子の前面には、観
測領域外の光ビームを受光素子の最外周位置に光を導く
ことができるロート状の透明樹脂部材を配置し、単一の
受光素子の領域外の光ビームの方向を検知できることを
特徴とするオートコリメータの受光装置。 - 【請求項５】 レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、前記受光素子の前面には、観
測領域外の光ビームを受光素子の最外周位置に光を導く
ことができるロート状の光ファイバー部材を配置し、単
一の受光素子での領域外の光ビームの方向を検知できる
ことを特徴とするオートコリメータの受光装置。 - 【請求項６】 レーザー光源からの照射ビームをコリメ
ートレンズ、集光レンズを介して被測定物に照射し、そ
の反射ビーム像を受光素子に結像してなるオートコリメ
ータの受光装置において、前記受光素子の前面には、穴
あきレンズを配置し、該穴あきレンズにより受光素子の
外側に結像する光束を受光素子の外周部に集光し、単一
の受光素子での領域外の光ビームの方向を検知できるこ
とを特徴とするオートコリメータの受光装置。 - 【請求項７】 前記穴あきレンズとして、透過率の低い
材料を使用することを特徴とする請求項６記載のオート
コリメータの受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13480592A JPH05332878A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | オートコリメータの受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13480592A JPH05332878A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | オートコリメータの受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332878A true JPH05332878A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15136941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13480592A Withdrawn JPH05332878A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | オートコリメータの受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332878A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001074604A (ja) * | 1999-08-04 | 2001-03-23 | Jds Uniphase Inc | レンズ特性の測定方法およびその光学システム |
| RU2602414C1 (ru) * | 2015-06-10 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет геодезии и картографии" (МИИГАиК) | Способ для измерения перемещений изображения марки в цифровых автоколлиматорах и устройство для его реализации |
| CN115616793A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-01-17 | 苏州中辉激光科技有限公司 | 一种多镜组密封准直腔、激光设备及其光路调试方法 |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP13480592A patent/JPH05332878A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001074604A (ja) * | 1999-08-04 | 2001-03-23 | Jds Uniphase Inc | レンズ特性の測定方法およびその光学システム |
| RU2602414C1 (ru) * | 2015-06-10 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет геодезии и картографии" (МИИГАиК) | Способ для измерения перемещений изображения марки в цифровых автоколлиматорах и устройство для его реализации |
| CN115616793A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-01-17 | 苏州中辉激光科技有限公司 | 一种多镜组密封准直腔、激光设备及其光路调试方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |