JPH0619261B2 - 平面度測定装置 - Google Patents
平面度測定装置Info
- Publication number
- JPH0619261B2 JPH0619261B2 JP61270355A JP27035586A JPH0619261B2 JP H0619261 B2 JPH0619261 B2 JP H0619261B2 JP 61270355 A JP61270355 A JP 61270355A JP 27035586 A JP27035586 A JP 27035586A JP H0619261 B2 JPH0619261 B2 JP H0619261B2
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- JP
- Japan
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- sample
- light source
- prototype
- light
- measuring device
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は平面度測定装置、詳しくは斜入射干渉法を用
いて、試料を透過する干渉縞をスクリーンに投影する平
面度測定装置に関する。
いて、試料を透過する干渉縞をスクリーンに投影する平
面度測定装置に関する。
（従来の技術） 従来より、平面度を測定する方法として斜入射干渉法が
知られている。この方法は、基準原器と試料とを近接さ
せて、その基準原器に光を斜入射させる。すると、基準
原器と試料との光路差により干渉縞が生じ、その干渉縞
を反射光で見ることにより試料の平面度を測定するもの
である。この斜入射干渉法を用いた平面度測定装置とし
ては、例えば特開昭６１−１２９５１６号に提案されて
いるように、通常、光源にレーザ光源あるいは可干渉光
を射出する光源、基準原器にプリズム原器を用いて、プ
リズム原器の参照面で反射された反射光と、試料の測定
面で反射された反射光との光路差により生ずる干渉縞を
スクリーン上に反射光で観察することにより、測定面の
平面度を測定する装置が知られている。
知られている。この方法は、基準原器と試料とを近接さ
せて、その基準原器に光を斜入射させる。すると、基準
原器と試料との光路差により干渉縞が生じ、その干渉縞
を反射光で見ることにより試料の平面度を測定するもの
である。この斜入射干渉法を用いた平面度測定装置とし
ては、例えば特開昭６１−１２９５１６号に提案されて
いるように、通常、光源にレーザ光源あるいは可干渉光
を射出する光源、基準原器にプリズム原器を用いて、プ
リズム原器の参照面で反射された反射光と、試料の測定
面で反射された反射光との光路差により生ずる干渉縞を
スクリーン上に反射光で観察することにより、測定面の
平面度を測定する装置が知られている。
（発明が解決しようとする問題点） 従い、レーザ光源あるいは可干渉光を射出する光源や大
きなプリズム原器やミラーを用いて、干渉縞を反射光で
観察するため、装置全体が大型化し高価なものになって
いた。この発明は前記実情を鑑み、簡単な構成で安価に
製作できる平面度測定装置を提供することを目的とする
ものである。
きなプリズム原器やミラーを用いて、干渉縞を反射光で
観察するため、装置全体が大型化し高価なものになって
いた。この発明は前記実情を鑑み、簡単な構成で安価に
製作できる平面度測定装置を提供することを目的とする
ものである。
（問題点を解決するための手段） この発明は前記目的を解決するために、平面度を測定す
る試料を基準原器の参照面とスクリーンとの間に配置し
て、干渉縞を透過光で観察するようにしたことを特徴と
するものであり、更には、基準原器を試料の測定面とス
クリーンとの間に配置して、干渉縞を透過光で観察する
ようにしたことを特徴とするものである。
る試料を基準原器の参照面とスクリーンとの間に配置し
て、干渉縞を透過光で観察するようにしたことを特徴と
するものであり、更には、基準原器を試料の測定面とス
クリーンとの間に配置して、干渉縞を透過光で観察する
ようにしたことを特徴とするものである。
（作用） 可視光光源から射出される干渉性のある光が、試料と基
準原器それぞれを透過する際、その試料と基準原器相互
間の光路差により生ずる干渉縞をスクリーンに投影す
る。観察者はそのスクリーン上の干渉縞から試料測定面
の平面度を知ることができる。
準原器それぞれを透過する際、その試料と基準原器相互
間の光路差により生ずる干渉縞をスクリーンに投影す
る。観察者はそのスクリーン上の干渉縞から試料測定面
の平面度を知ることができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例について添付図面を参照しなが
ら説明する。第１図は本発明に係る平面度測定装置の側
面図を示す。図中符号１は、水銀灯などの適度に干渉性
のある光を射出する可視光光源である。２は可視光光源
１の前方に配置される放物凹面鏡である。３は透過性の
ある平行平面ガラスなどの光学部材からなる基準原器で
ある。４は透過性のある試料（例えばガラス）である。
試料４の測定面４ａは、僅かな空気間隔を隔てて基準原
器３の参照面３ｂと対向している。５はスクリーンであ
る。スクリーン５は、試料４の測定面４ａと反対の面４
ｂに近接または密接して配置される。
ら説明する。第１図は本発明に係る平面度測定装置の側
面図を示す。図中符号１は、水銀灯などの適度に干渉性
のある光を射出する可視光光源である。２は可視光光源
１の前方に配置される放物凹面鏡である。３は透過性の
ある平行平面ガラスなどの光学部材からなる基準原器で
ある。４は透過性のある試料（例えばガラス）である。
試料４の測定面４ａは、僅かな空気間隔を隔てて基準原
器３の参照面３ｂと対向している。５はスクリーンであ
る。スクリーン５は、試料４の測定面４ａと反対の面４
ｂに近接または密接して配置される。
前述のように構成された本発明の平面度測定装置におい
て、可視光光源１から射出された発散光は、可視光光源
１の前方に配置された放物凹面鏡２により反射され、平
行光となって放物凹面鏡２の上方に配置された基準原器
３の入射面３ａに入射角αで斜入射する。この入射光の
一部は、入射面３ａで反射するが、大部分は入射面３ａ
で屈折する。屈折光線Ａは基準原器３の参照面３ｂで屈
折し媒質（空気）７中を進み、試料４の測定面４ａで反
射し更に基準原器３の参照面３ｂで反射し試料４の測定
面４ａで屈折後試料４を透過する。一方、別の屈折光線
Ｂは、基準原器３、媒質７、試料４を順に透過する。前
記光線Ａと光線Ｂとの光路差により生ずる干渉縞が、試
料４の測定面４ａと反対側の面４ｂに接触して設けられ
たスクリーン５に投影され、観察者６により試料４の測
定面４ａの平面度が測定できる。
て、可視光光源１から射出された発散光は、可視光光源
１の前方に配置された放物凹面鏡２により反射され、平
行光となって放物凹面鏡２の上方に配置された基準原器
３の入射面３ａに入射角αで斜入射する。この入射光の
一部は、入射面３ａで反射するが、大部分は入射面３ａ
で屈折する。屈折光線Ａは基準原器３の参照面３ｂで屈
折し媒質（空気）７中を進み、試料４の測定面４ａで反
射し更に基準原器３の参照面３ｂで反射し試料４の測定
面４ａで屈折後試料４を透過する。一方、別の屈折光線
Ｂは、基準原器３、媒質７、試料４を順に透過する。前
記光線Ａと光線Ｂとの光路差により生ずる干渉縞が、試
料４の測定面４ａと反対側の面４ｂに接触して設けられ
たスクリーン５に投影され、観察者６により試料４の測
定面４ａの平面度が測定できる。
前記スクリーン５は、硝子や紙等からなり、測定面４ａ
と反対側の面４ｂに接触または密着させることが肝要で
あり、このスクリーン５と面４ｂとの間に広い空気間隙
があると、その空気間隙で光が屈折するため干渉縞をス
クリーン５上で正面視できなくなる。前記観察者６の位
置にカメラ等の撮影手段を用いれば、干渉縞を記録でき
ることは勿論のことである。
と反対側の面４ｂに接触または密着させることが肝要で
あり、このスクリーン５と面４ｂとの間に広い空気間隙
があると、その空気間隙で光が屈折するため干渉縞をス
クリーン５上で正面視できなくなる。前記観察者６の位
置にカメラ等の撮影手段を用いれば、干渉縞を記録でき
ることは勿論のことである。
ここで、光源から射出される光の波長をλ、基準原器の
入射面３ａに入射する入射角をα゜（但し、α＝９０−
θ）、干渉縞の縞次数をｎとすれば、試料測定面４ａの
凹凸量、すなわち測定感度ｈＮは次式(イ)で表わされ
る。
入射面３ａに入射する入射角をα゜（但し、α＝９０−
θ）、干渉縞の縞次数をｎとすれば、試料測定面４ａの
凹凸量、すなわち測定感度ｈＮは次式(イ)で表わされ
る。
ｈＮ＝ｎλ／２ｃｏｓα………（イ） 前記(イ)式において、０゜＜α＜９０゜の範囲であるか
ら測定感度ｈＮは、比較的粗い感度となる。表１は、波
長λ＝５７７．０ｍμの水銀灯の光を用いて、前記(イ)
式に基づいて計算された角度θと測定感度ｈＮの関係を
示す。
ら測定感度ｈＮは、比較的粗い感度となる。表１は、波
長λ＝５７７．０ｍμの水銀灯の光を用いて、前記(イ)
式に基づいて計算された角度θと測定感度ｈＮの関係を
示す。
第１図に示す実施例では、放物凹面鏡２からの光束が、
基準原器３が角度θの平行光束となって入射するため、
スクリーン５上で見る同一の縞次数ｎの干渉縞における
測定感度ｈＮは同一となり、測定精度が高い。
基準原器３が角度θの平行光束となって入射するため、
スクリーン５上で見る同一の縞次数ｎの干渉縞における
測定感度ｈＮは同一となり、測定精度が高い。
第２図は、本発明の他の一実施例の側面図を示し、前記
第１図の放物凹面鏡２の代わりにミラー２０を配置した
ものである。第２図において、第１図と同一符号は第１
図と同一名称で同一機能を有する。適度に干渉性のある
光源１から射出された発散光は、光源１の前方に配置さ
れたミラー２０により反射され、発散光となってミラー
２０の上方に配置された平行平板の基準原器３に斜入射
する。以下、基準原器３と試料４とにより生ずる干渉縞
の説明は、前述の説明と重複するので省略する。第２図
においては、基準原器３に斜入射する光線が発散光であ
るため、基準原器３の入射点によってその角度θが異な
る。従って、干渉縞の同一の縞次数ｎにおける測定感度
ｈＮが、スクリーン５上で見る各点によって少しずつ相
違してくる。しかし、厳しく測定精度を要求されない場
合には、この構成でも充分である。
第１図の放物凹面鏡２の代わりにミラー２０を配置した
ものである。第２図において、第１図と同一符号は第１
図と同一名称で同一機能を有する。適度に干渉性のある
光源１から射出された発散光は、光源１の前方に配置さ
れたミラー２０により反射され、発散光となってミラー
２０の上方に配置された平行平板の基準原器３に斜入射
する。以下、基準原器３と試料４とにより生ずる干渉縞
の説明は、前述の説明と重複するので省略する。第２図
においては、基準原器３に斜入射する光線が発散光であ
るため、基準原器３の入射点によってその角度θが異な
る。従って、干渉縞の同一の縞次数ｎにおける測定感度
ｈＮが、スクリーン５上で見る各点によって少しずつ相
違してくる。しかし、厳しく測定精度を要求されない場
合には、この構成でも充分である。
第３図は本発明の更に他の実施例を示す測面図である。
第３図において第１図及び第２図と同符号のものは、第
１図及び第２図と同一名称で同一機能を有する。第３図
に示す実施例は、第１図に示す実施例とその構成要素の
配置の順序の点において相違する。１は可視光光源、２
は放物凹面鏡、１０は試料、３は試料１０の測定面１０
ｂ上に僅かな空気間隔を隔てて配置された基準原器、５
は基準原器３の近接または密着して配置されたスクリー
ンである。
第３図において第１図及び第２図と同符号のものは、第
１図及び第２図と同一名称で同一機能を有する。第３図
に示す実施例は、第１図に示す実施例とその構成要素の
配置の順序の点において相違する。１は可視光光源、２
は放物凹面鏡、１０は試料、３は試料１０の測定面１０
ｂ上に僅かな空気間隔を隔てて配置された基準原器、５
は基準原器３の近接または密着して配置されたスクリー
ンである。
可視光光源１から射出された発散光は、可視光光源１の
前方に配置された放物凹面鏡２により反射され、平行光
となって放物凹面鏡２の上方に配置された試料１０の入
射面１０ａに入射角α゜で斜入射する（但し、α＝９０
−θ）。この入射光の一部は、入射面１０ａで反射する
が、大部分は入射面１０ａで屈折する。屈折光線Ｃは、
試料１０の測定面１０ｂで屈折し媒質（空気）７中を進
み、基準原器３の参照面３ａで反射し更に試料１０の測
定面１０ｂで反射し基準原器３の参照面３ａで屈折後基
準原器３を透過する。一方、別の屈折光線Ｄは、試料１
０の測定面１０ｂで屈折し媒質（空気）７を通り、基準
原器３の参照面３ａで屈折後基準原器３を透過する。前
記光線ＣとＤとは、両光線の光路差により干渉縞を生
じ、その干渉縞はスクリーン５に投影される。観察者６
は、スクリーン５に投影された干渉縞から試料１０の測
定面１０ｂの平面度を測定できる。
前方に配置された放物凹面鏡２により反射され、平行光
となって放物凹面鏡２の上方に配置された試料１０の入
射面１０ａに入射角α゜で斜入射する（但し、α＝９０
−θ）。この入射光の一部は、入射面１０ａで反射する
が、大部分は入射面１０ａで屈折する。屈折光線Ｃは、
試料１０の測定面１０ｂで屈折し媒質（空気）７中を進
み、基準原器３の参照面３ａで反射し更に試料１０の測
定面１０ｂで反射し基準原器３の参照面３ａで屈折後基
準原器３を透過する。一方、別の屈折光線Ｄは、試料１
０の測定面１０ｂで屈折し媒質（空気）７を通り、基準
原器３の参照面３ａで屈折後基準原器３を透過する。前
記光線ＣとＤとは、両光線の光路差により干渉縞を生
じ、その干渉縞はスクリーン５に投影される。観察者６
は、スクリーン５に投影された干渉縞から試料１０の測
定面１０ｂの平面度を測定できる。
この第３図の実施例は、試料１０の肉厚ｔ１が基準原器
３の肉厚ｔ２より厚い場合、試料１０上に基準原器３を
配置させて安定的に保持できるという特徴を有する。
３の肉厚ｔ２より厚い場合、試料１０上に基準原器３を
配置させて安定的に保持できるという特徴を有する。
以上、本発明を第１から第３実施例に基づいて詳細に説
明したが、前記第１から第３実施例においてスクリーン
５上に投影される干渉縞は、観察者６のみならず、スク
リーン５に対して反対側に位置する観察者８でも見るこ
とができる。
明したが、前記第１から第３実施例においてスクリーン
５上に投影される干渉縞は、観察者６のみならず、スク
リーン５に対して反対側に位置する観察者８でも見るこ
とができる。
更には、前記第１から第３実施例において、可視光光源
１の前方に放物凹面鏡２またはミラー２０を配置した
が、可視光光源１からの光を直接基準原器３の入射面３
ａまたは試料１０の入射面１０ａに斜入射させてもよ
い。
１の前方に放物凹面鏡２またはミラー２０を配置した
が、可視光光源１からの光を直接基準原器３の入射面３
ａまたは試料１０の入射面１０ａに斜入射させてもよ
い。
また、可視光光源としては、適度に干渉性のある可視光
を射出する光源であればよい。しかしながら、レーザ光
源などの極めて干渉性の良い光を射出する光源を用いる
と、基準原器３と試料４または１０とにより無数の干渉
縞が生じて所望の干渉縞を判別することが困難となる。
従い、このような場合には、拡散板を光路中に配置させ
て干渉性を劣化させることが望ましい。
を射出する光源であればよい。しかしながら、レーザ光
源などの極めて干渉性の良い光を射出する光源を用いる
と、基準原器３と試料４または１０とにより無数の干渉
縞が生じて所望の干渉縞を判別することが困難となる。
従い、このような場合には、拡散板を光路中に配置させ
て干渉性を劣化させることが望ましい。
なお、可視光光源１から射出される光が広帯域の波長を
有する場合、可視光光源１の前方の光路中に波長選択性
のあるフィルター、例えばバンドパスフィルターを配置
すれば、広帯域の光を狭帯域の光または単色光に変換す
ることが可能となり、得られる干渉縞に色のニジミを生
じなくなってコントラストの良い干渉縞が得られる。
有する場合、可視光光源１の前方の光路中に波長選択性
のあるフィルター、例えばバンドパスフィルターを配置
すれば、広帯域の光を狭帯域の光または単色光に変換す
ることが可能となり、得られる干渉縞に色のニジミを生
じなくなってコントラストの良い干渉縞が得られる。
（効果） 本発明に係る平面度測定装置は、適度に干渉性のある光
を用いて、基準原器と試料とにより生ずる干渉縞を透過
光でスクリーンに投影するように成したから、大型のプ
リズム原器や複数のミラーを用いる必要がなく、簡単な
構成で安価な平面度測定装置を提供できる。
を用いて、基準原器と試料とにより生ずる干渉縞を透過
光でスクリーンに投影するように成したから、大型のプ
リズム原器や複数のミラーを用いる必要がなく、簡単な
構成で安価な平面度測定装置を提供できる。
第１図は本発明の平面度測定装置の一実施例を示す側面
図、第２図は本発明の平面度測定装置の他の実施例を示
す側面図、第３図は本発明の平面度測定装置の更に他の
実施例を示す側面図をそれぞれ示す。 １……可視光光源、２……放物凹面鏡、３……基準原
器、３ｂ……基準原器の参照面、４，１０……試料、４
ａ，１０ｂ……試料の測定面、５……スクリーン、６，
８……観察者、２０……ミラー。
図、第２図は本発明の平面度測定装置の他の実施例を示
す側面図、第３図は本発明の平面度測定装置の更に他の
実施例を示す側面図をそれぞれ示す。 １……可視光光源、２……放物凹面鏡、３……基準原
器、３ｂ……基準原器の参照面、４，１０……試料、４
ａ，１０ｂ……試料の測定面、５……スクリーン、６，
８……観察者、２０……ミラー。
Claims (2)
- 【請求項１】可視光光源と、その光源から射出される光
が斜入射して透過する基準原器と、その基準原器の参照
面に対向して配置される透過性のある試料の測定面と反
対の面に近接または密接させて設けたスクリーンとから
なることを特徴とする平面度測定装置。 - 【請求項２】可視光光源と、この光源から射出される光
が斜入射して透過する試料の測定面に参照面を対向させ
て配置される透過性のある基準原器と、その基準原器の
参照面と反対の面に近接または密接させて設けたスクリ
ーンとからなることを特徴とする平面度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61270355A JPH0619261B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 平面度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61270355A JPH0619261B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 平面度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122909A JPS63122909A (ja) | 1988-05-26 |
| JPH0619261B2 true JPH0619261B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=17485111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61270355A Expired - Fee Related JPH0619261B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 平面度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619261B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410260A (en) * | 1977-06-24 | 1979-01-25 | Kouzou Masuura | Method of detecting incorrect condition in metal pipe draw process apparatus |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP61270355A patent/JPH0619261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63122909A (ja) | 1988-05-26 |
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