JPH06307840A - Optical surface roughness meter - Google Patents

Optical surface roughness meter

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Publication number
JPH06307840A
JPH06307840A JP5123522A JP12352293A JPH06307840A JP H06307840 A JPH06307840 A JP H06307840A JP 5123522 A JP5123522 A JP 5123522A JP 12352293 A JP12352293 A JP 12352293A JP H06307840 A JPH06307840 A JP H06307840A
Authority
JP
Japan
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signal
objective lens
surface roughness
focus error
servo
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5123522A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Daimon
正博 大門
Takao Tawaraguchi
隆雄 俵口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP5123522A priority Critical patent/JPH06307840A/en
Publication of JPH06307840A publication Critical patent/JPH06307840A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

Abstract

PURPOSE:To contactlessly measure the surface roughness of a surface to be measured which operates at a high feed speed such as an online process for metal rolling by using a sensed error signal as a focal error signal for servo motions through calculation till the high frequency band. CONSTITUTION:The emitted beam of light from a semiconductor laser 1 is passed through an optical system 2 and condenced by an objective lens 4, and the reflected light by a surface to be measured 20 is two divided so as to generate photo-sensor outputs 61a, 61b. The result is fed to a wide band focal error calculation amplifier 17, and signals from DC to high frequency range are emitted which include a focal error signal 12 for servo motions and a surface unevenness signal. The high frequency of this output is cut 30 to turn into an error signal 12 and further subjected to phase compensation 22 and amplification 23 so that an objective lens actuator 3 is driven, and the focus position of the objective lens 4 is put in pursuit after the mean level of the surface unevenness of the surface to be measured 20. Accordingly a fine surface unevevenness of a steel plate is sensed as a focal error from the focus position and included in the surface unevenness signal. By a BPF 29 this signal is divergently emitted in a roughness signal 51 and waviness signal 52. This enables contactlessly measuring the surface roughness having a high feed speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光技術と追従サーボ技
術を応用して金属の圧延やメッキ工程等のオンラインで
用いる表面の粗度(Ra値)やうねり(Wca値)を非
接触で測定する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention applies non-contact surface roughness (Ra value) and waviness (Wca value) of surfaces used online in metal rolling and plating processes by applying optical technology and tracking servo technology. Regarding a measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属の圧延やメッキ工程等のオンライン
で用いる鋼板等の表面の粗さや凹凸の測定は、非接触な
方法であることが望まれている。非接触で表面を測定す
ることができる方法として、光を用いた光学式表面粗度
計が知られている。この光学式表面粗度計には、大きく
分けて2種類の方法が知られている。1つは表面の凹凸
による光の散乱を利用するものであり、もう1つは光デ
ィスク装置のピックアップに利用されている焦点誤差検
出光学系を応用した装置である。
2. Description of the Related Art It is desired that a non-contact method is used to measure the surface roughness and unevenness of a steel sheet or the like used on-line during a metal rolling or plating process. An optical surface roughness meter using light is known as a method capable of measuring the surface in a non-contact manner. For this optical surface roughness meter, roughly divided into two methods are known. One is a device that utilizes the scattering of light due to the unevenness of the surface, and the other is a device that applies the focus error detection optical system that is used in the pickup of an optical disk device.

【0003】光散乱を利用した方法は、参照文献1(C
AMPーISIJ Vol.5(1992)520)に
示されているように、表面を鏡面と考えた反射光とこの
反射光から角度をもって散乱される光の角度と強度の関
係を、アレイ状に並べた各光検知器の出力をある関係式
に基づいて計算しているので、データ採集と計算にある
程度の時間が必要である。また、この種の表面粗度計は
必然的に規模が大きくなることはよく知られている。従
って、簡便に表面粗度を測定するためにはこの方法は不
向きである。また、この方法では表面の凹凸のうち周期
の長いうねりの測定は困難である。
A method utilizing light scattering is described in Reference Document 1 (C
AMP-ISIJ Vol. 5 (1992) 520), the photodetectors are arranged in an array of the relationship between the reflected light whose surface is considered to be a mirror surface and the angle and intensity of the light scattered at an angle from this reflected light. Since the output of is calculated based on a certain relational expression, it takes some time to collect and calculate the data. Further, it is well known that the surface roughness meter of this type is necessarily large in scale. Therefore, this method is not suitable for simply measuring the surface roughness. Further, with this method, it is difficult to measure waviness with a long period among the surface irregularities.

【0004】一方、焦点誤差検出光学系を用いたもの
は、光ディスク装置の光ピックアップと同じような構成
をした光学系とサーボを利用している。例えば参照文献
2(センサ技術、1992年臨時増刊号,114ぺー
ジ)に示されている方法は、固体表面と対物レンズの間
隔を一定距離にするサーボをかけ、表面の凹凸と対応す
る対物レンズの位置変化を差動変圧器で測定する方法で
ある。ここで、この従来方法について詳述する。
On the other hand, the one using the focus error detecting optical system uses an optical system and a servo having the same structure as the optical pickup of the optical disk device. For example, the method disclosed in Reference Document 2 (Sensor Technology, Special Issue, 1992, p. 114) applies a servo to keep a constant distance between a solid surface and an objective lens, and the objective lens corresponding to the unevenness of the surface. This is a method of measuring the change in position of the device using a differential transformer. Here, this conventional method will be described in detail.

【0005】図11に示すように光ピックアップ5は、
半導体レーザー1、対物レンズ4と対物レンズアクチュ
エーター3、反射光と出射光を分離し焦点誤差検出を含
む光学系2から成る。対物レンズアクチュエーター3
は、サーボ電気信号を対物レンズ4の機械的運動に変換
する装置である。図11において、半導体レーザー1か
ら出射した光は、光学系2を通過して対物レンズ4によ
って空間のある1点に集光される。更に図12におい
て、光は被測定面(本発明では鋼板などの固体表面)に
よって反射され、再び対物レンズ4に入り、ビームスプ
リッタ6で反射され、焦点誤差検出のための光学素子で
あるレンズ7とプリズム8を通って2本の光ビームに分
けられ、それぞれ2分割光検知器9で光検知される。
As shown in FIG. 11, the optical pickup 5 is
It comprises a semiconductor laser 1, an objective lens 4, an objective lens actuator 3, and an optical system 2 which separates reflected light and emitted light and includes focus error detection. Objective lens actuator 3
Is a device for converting a servo electric signal into a mechanical movement of the objective lens 4. In FIG. 11, the light emitted from the semiconductor laser 1 passes through the optical system 2 and is condensed by the objective lens 4 at one point with space. Further, in FIG. 12, light is reflected by a surface to be measured (a solid surface such as a steel plate in the present invention), enters the objective lens 4 again, is reflected by the beam splitter 6, and is a lens 7 which is an optical element for detecting a focus error. Then, the light beam is split into two light beams through the prism 8 and is detected by the two-split photodetector 9.

【0006】光検知器出力61a,61bは、焦点誤差
演算増幅器11でサーボ用焦点誤差信号12となる。そ
の出力特性の例を図13に示す。図13において、横軸
は焦点誤差であり、縦軸は電気的出力(電圧)である。
図13で示した例は、計測可能な範囲が−10μmから
+10μmである。例えば出力電圧を+10μmで10
Vとし、そのときのノイズ電圧を10mVとするとSN
比は1000であり、表面凹凸として10μmの100
0分の1である0.01μmまで測定が可能である。従
来技術における焦点誤差演算増幅器11の周波数特性
は、サーボに必要な周波数帯域を満足するようにしてあ
るので、高々数100KHz(図2におけるcの場合を
参照)の高周波域までしかなかった。この帯域幅は、主
として焦点誤差演算増幅器11に用いるオペレーショナ
ルアンプの帯域によって決っていた。帯域幅が広いオペ
レーショナルアンプは高価であるため、不必要に帯域が
広いオペレーショナルアンプを用いる理由はなかった。
また不必要な高周波域まで増幅するのは、ノイズの観点
から望ましくないので、周波数帯域の広いオペレーショ
ナルアンプを用いても回路的に帯域を制限することが多
かった。
The photodetector outputs 61a and 61b become the focus error signal 12 for servo in the focus error operational amplifier 11. An example of the output characteristic is shown in FIG. In FIG. 13, the horizontal axis is the focus error and the vertical axis is the electrical output (voltage).
In the example shown in FIG. 13, the measurable range is from −10 μm to +10 μm. For example, if the output voltage is +10 μm, 10
If the noise voltage at that time is 10 mV, SN
The ratio is 1000, and the surface unevenness is 100 μm of 10 μm.
It is possible to measure up to 0.01 μm, which is 1/0. The frequency characteristic of the focus error operational amplifier 11 in the prior art is set so as to satisfy the frequency band required for servo, so that it is only up to a high frequency range of several 100 KHz (see the case of c in FIG. 2). This bandwidth is mainly determined by the bandwidth of the operational amplifier used in the focus error operational amplifier 11. Since wide band operational amplifiers are expensive, there was no reason to use unnecessarily wide band operational amplifiers.
Further, since it is not desirable to amplify to an unnecessary high frequency region from the viewpoint of noise, the band is often limited by a circuit even if an operational amplifier having a wide frequency band is used.

【0007】焦点誤差演算増幅器11の出力を、誤差信
号として図14のサーボのブロック図に従ってサーボを
構成すると、光が反射する被測定面が何らかの原因で、
焦点位置に存在せず、サーボ用焦点誤差信号12がゼロ
でない場合は図14のサーボのブロック図に従って増幅
され、対物レンズアクチュエーター3へ電気的信号が与
えられ、誤差がゼロになるまで対物レンズ4を移動させ
る。従って対物レンズ4の焦点位置は図15に示すよう
に常に被測定面上にあり、そして対物レンズ4は被測定
面から一定距離にあり、その位置変化あるいは運動が表
面凹凸に対応するので、対物レンズ4の位置変化を測定
すれば、表面凹凸を測定することができる。表面凹凸の
信号を適当に処理すれば、表面粗度やうねりのJISな
どで定義された値が得られる。
When the output of the focus error operational amplifier 11 is used as an error signal to configure a servo according to the servo block diagram of FIG.
If the servo focus error signal 12 is not present at the focus position and is not zero, it is amplified according to the servo block diagram of FIG. 14, an electric signal is given to the objective lens actuator 3, and the objective lens 4 is supplied until the error becomes zero. To move. Therefore, the focus position of the objective lens 4 is always on the surface to be measured as shown in FIG. 15, and the objective lens 4 is at a constant distance from the surface to be measured, and its position change or movement corresponds to the surface unevenness. By measuring the positional change of the lens 4, the surface irregularities can be measured. By appropriately processing the signal of the surface irregularities, the values of the surface roughness and waviness defined by JIS can be obtained.

【0008】サーボが作動している状態では、焦点位置
は常に被測定面上にあり、サーボ用焦点誤差信号は常に
ゼロになる。対物レンズ位置の測定は実際の対物レンズ
位置を差動変圧器22で読み取ってもよいし、あるいは
特開昭59−27207号公報記載のように対物レンズ
を物理的に移動させる機構や装置に加える電流値や電圧
値を測定してもよい。読み取られた対物レンズの移動量
は、信号処理装置25により粗度として規定されている
Ra値などの値として出力される。
When the servo is operating, the focus position is always on the surface to be measured, and the servo focus error signal is always zero. To measure the objective lens position, the actual objective lens position may be read by the differential transformer 22, or it may be added to a mechanism or device for physically moving the objective lens as described in JP-A-59-27207. You may measure a current value and a voltage value. The read movement amount of the objective lens is output by the signal processing device 25 as a value such as an Ra value defined as the roughness.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ここで述べた
従来の方法は、送り速度が数ミリメートル/秒(参照文
献2)であり、圧延工程では例えば1500m/分の送
り速度であるから、従来の装置をそのままこのような高
速の物体のオンライン計測には使用することができなか
った。その理由は、光の焦点位置を正確に被測定面の表
面凹凸に追従させるので、あるいは被測定面の表面凹凸
の動きを対物レンズの動きに対応させるので、その対物
レンズ駆動サーボが追従できる周波数範囲内でのみ測定
が可能となる。従って鋼板等の送り速度に制限が生じ
る。金属の圧延やメッキ工程等のオンライン工程ではこ
の制限以上の送り速度であるから、従来の技術では焦点
誤差検出光学系を応用した表面粗度計は用いることがで
なかった。従ってこれらの用途では、光の散乱を利用し
た方法がとられていたが、前述したように規模が大きい
装置となるという問題点があった。
However, in the conventional method described here, the feed rate is several millimeters / second (reference document 2), and in the rolling process, for example, 1500 m / min. Could not be used as is for online measurement of such high speed objects. The reason is that the focus position of light accurately follows the surface irregularities of the surface to be measured, or the movement of the surface irregularities of the surface to be measured is made to correspond to the movement of the objective lens. Measurement is possible only within the range. Therefore, the feed rate of the steel sheet or the like is limited. Since the feed rate is higher than this limit in the online process such as metal rolling and plating process, the surface roughness meter to which the focus error detection optical system is applied cannot be used in the conventional technique. Therefore, in these applications, the method utilizing the scattering of light has been adopted, but there is a problem that the apparatus becomes large in scale as described above.

【0010】そこで本発明は、金属の圧延やメッキ工程
等のオンラインで用いる表面の粗さや凹凸を非接触で測
定し得るように、送り速度が速い被測定面に対応可能な
表面粗度計を提供するものである。
Therefore, the present invention provides a surface roughness meter capable of dealing with a surface to be measured having a high feed rate so that the surface roughness and unevenness used on-line in metal rolling and plating processes can be measured in a non-contact manner. It is provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の光学式表面粗度
計は、オンライン用の装置であることから非接触の光学
式とし、サーボを作動させるが、対物レンズの焦点位置
は表面の凹凸の平均レベルに対して一定距離になるよう
にサーボ帯域を設定し、その平均からの被測定面の凹凸
によるずれを焦点誤差センサの高周波成分として検出
し、表面の凹凸を測定するものである。
Since the optical surface roughness meter of the present invention is an on-line device, it is a non-contact optical type, and the servo is operated, but the focus position of the objective lens is uneven on the surface. The servo band is set so as to have a constant distance with respect to the average level, and the deviation from the average due to the unevenness of the surface to be measured is detected as a high frequency component of the focus error sensor to measure the unevenness of the surface.

【0012】[0012]

【作用】圧延工程などでは鋼板は例えば1500m/
分、即ち25m/秒で移動しており、表面の凹凸が例え
ば30μm間隔の周期で山や谷を繰り返すとすれば、そ
の凹凸の繰返し周期は、25m/秒を30μmで割算し
た80万回/秒、即ち0.8MHzの周波数となる。ま
た鋼板表面のそれよりも周期が長いうねりを例えば50
mmとすれば、そのうねりの信号成分は25m/秒を5
0mmで割算した5KHzとなる。他方、圧延ロールの
間隔に依存する鋼板の移動に伴う面振れはピンチローラ
ーなどのローラー部分で面振れの節になっていると考え
れば、高々数10Hzと仮定しても差し支えない。ここ
では例えばロール間隔を5mとすれば、波長はその2倍
の10mとなり、周波数は2.5Hzとなる。ここで、
波長と周波数の積が速度に等しいという関係を用いた。
[Function] In the rolling process and the like, the steel plate is, for example, 1500 m /
If the unevenness on the surface repeats peaks and valleys at intervals of 30 μm, for example, the unevenness of the surface is 800,000 times when 25 m / sec is divided by 30 μm. / Sec, that is, a frequency of 0.8 MHz. In addition, a waviness with a longer cycle than that of the surface of the steel plate is, for example, 50.
If it is mm, the signal component of the swell is 5 m at 25 m / sec.
It becomes 5 KHz divided by 0 mm. On the other hand, if it is considered that the surface runout due to the movement of the steel sheet depending on the distance between the rolling rolls is a node of the surface runout at the roller portion such as the pinch roller, it may be assumed that it is at most several tens Hz. Here, for example, if the roll interval is 5 m, the wavelength is doubled to 10 m, and the frequency is 2.5 Hz. here,
We used the relationship that the product of wavelength and frequency equals velocity.

【0013】図14の従来技術として示したブロック図
と図1に示す本発明との差はサーボループそのものには
なく、光検出器出力を必要な表面粗度信号が得られる高
周波帯域(ここの例では、5KHzの10分の一である
500Hzから0.8MHzの10倍の8MHzまで)
を焦点誤差演算できる演算器を用いて、この演算器出力
信号を処理して粗度信号やうねり信号とすることにあ
る。サーボは、誤差の量がゲイン分の1になるように対
物レンズを機械的に移動させるが、サーボを作動させて
も残った誤差は定常偏差として知られている。
There is no difference between the block diagram shown as the prior art in FIG. 14 and the present invention shown in FIG. 1 in the servo loop itself, and the output of the photodetector is in the high frequency band (where the surface roughness signal can be obtained). (In the example, from 500 Hz, which is one tenth of 5 KHz, to 8 MHz, which is ten times 0.8 MHz)
Using a calculator capable of calculating the focus error, the output signal of this calculator is processed into a roughness signal and a swell signal. The servo mechanically moves the objective lens so that the amount of error becomes 1 / gain, but the error remaining even after the servo is operated is known as a steady deviation.

【0014】図3(a)は、鋼板の振動を示し、また図
3(b)は、その振動の時間的変化を横軸距離にして表
すと同時に、サーボをかけた対物レンズの運動を破線で
示している。ところで光ディスク装置の技術によれば、
対物レンズのフォーカスサーボの帯域はほぼ数KHz程
度であり、ここでは3KHzと仮定する(図2における
aの場合)。そうすれば通常低周波域で60dB以上の
ゲインが得られ、1mm程度の面振れに追従して定常偏
差1μm以内が期待できる。以下サーボゲインが60d
B以上の場合は定常偏差はないものとするが、最後にそ
の効果について述べる。なおここで図2はサーボ系の各
部周波数特性を示しているが、aはサーボゲイン周波数
特性を、bは本発明における広帯域焦点誤差演算増幅装
置のゲイン周波数特性を、cは従来技術の焦点誤差演算
装置のゲイン周波数特性を、dは本発明の実施例におけ
る粗度信号とうねり信号に分離するためのバンドパスフ
ィルター周波数特性を、eは各信号(A:鋼板の面振
れ、B:鋼板のうねり、C:粗度)の周波数分布をそれ
ぞれ表している。
FIG. 3 (a) shows the vibration of the steel sheet, and FIG. 3 (b) shows the change over time of the vibration as the horizontal axis distance, and at the same time, shows the movement of the servo-driven objective lens by the broken line. It shows with. By the way, according to the technology of the optical disk device,
The band of the focus servo of the objective lens is approximately several KHz, and it is assumed here that it is 3 KHz (case a in FIG. 2). Then, a gain of 60 dB or more is usually obtained in the low frequency range, and a steady-state deviation of 1 μm or less can be expected by following a surface deflection of about 1 mm. Below servo gain is 60d
In the case of B or more, it is assumed that there is no steady deviation, but the effect will be described finally. Here, FIG. 2 shows the frequency characteristics of each part of the servo system, where a is the servo gain frequency characteristics, b is the gain frequency characteristics of the wide band focus error operational amplifier of the present invention, and c is the focus error of the prior art. The gain frequency characteristic of the arithmetic unit, d is the bandpass filter frequency characteristic for separating the roughness signal and the swell signal in the embodiment of the present invention, and e is each signal (A: surface deviation of steel plate, B: steel plate surface deviation). It shows the frequency distribution of undulation and C: roughness, respectively.

【0015】図2におけるeの場合においてCで表され
た周波数スペクトルを持つ表面の細かい凹凸に対して
は、サーボゲインが0dB以下となる周波数領域となる
のでサーボが効かず対物レンズは応答しない。即ち鋼板
の振動に基づく面振れには対物レンズは追従できるが、
鋼板の細かい凹凸には追従できない。鋼板のうねりに対
して図2の例ではサーボゲインが10dB程度となる周
波数領域があり、サーボの効果は全く無視できないはず
であるが、うねりの主な周波数分布ではサーボゲインは
0dBであるので、サーボは効果せず対物レンズの運動
は鋼板のうねりに対しても追従することができないとす
る。
In the case of e in FIG. 2, fine irregularities on the surface having a frequency spectrum represented by C are in the frequency region where the servo gain is 0 dB or less, so the servo does not work and the objective lens does not respond. That is, the objective lens can follow the surface runout due to the vibration of the steel plate,
It cannot follow the fine unevenness of the steel plate. In the example of FIG. 2, there is a frequency region where the servo gain is about 10 dB against the waviness of the steel plate, and the effect of the servo should not be ignored at all, but the servo gain is 0 dB in the main frequency distribution of the waviness, It is assumed that the servo has no effect and the movement of the objective lens cannot follow the waviness of the steel plate.

【0016】以上に述べた様子を図3に示す。図3
(a)には30μm周期で細かい凹凸を繰り返し、50
mm周期でうねる鋼板表面のモデルを示すが、破線で示
す対物レンズの運動はうねりや細かい凹凸には応答しな
いことが描かれている。対物レンズは表面凹凸の平均レ
ベルに対して、常に一定距離(作動距離 WD)だけ離
れた位置にある。この平均レベルは対物レンズから出射
する光の焦点位置で、細かい凹凸を持つ光の反射表面と
平均レベルの距離の差は焦点誤差として検出される。従
来技術では、前述したように焦点は常に被測定面上にあ
るようにサーボをかけていたが、本発明では、表面のう
ねりや細かい凹凸の平均レベルという仮想的な位置が焦
点位置となる。
The state described above is shown in FIG. Figure 3
In (a), fine unevenness is repeated at a cycle of 30 μm, and 50
A model of the surface of a steel plate that undulates in mm cycles is shown, but it is drawn that the movement of the objective lens shown by the broken line does not respond to undulations and fine irregularities. The objective lens is always at a position apart from the average level of surface irregularities by a constant distance (working distance WD). This average level is the focal position of the light emitted from the objective lens, and the difference between the distance of the average level and the reflecting surface of the light having fine irregularities is detected as a focus error. In the prior art, the servo was applied so that the focus is always on the surface to be measured as described above, but in the present invention, the virtual position of the average level of the surface waviness and fine irregularities is the focus position.

【0017】通常、光検出器は数10MHz程度の周波
数まで応答するので、被測定面の凹凸信号は光検出器の
出力を高周波まで含めて誤差演算し増幅すれば、粗度信
号が得られる。例えば、具体例を用いて説明する。始め
の仮定で述べたように粗度信号(Ra値と関連)は0.
8MHzを中心とする成分であるから、位相変化も考え
て80KHzから8MHzの帯域を持てば、粗度信号を
検出することができる。また鋼板表面のうねり(Wca
値と関連)を検出するには5KHzを中心とするので、
同様に500Hzから50KHzの帯域とすれば良い。
従って焦点誤差演算増幅器17は高周波域まで作動する
演算増幅器とすればよい。しかし本発明ではサーボを構
成する必要があるので焦点誤差演算増幅器17の周波数
特性は直流成分も必要となり、図2おけるbの場合のよ
うに直流から8MHzまでの広帯域とする。
Since the photodetector normally responds up to a frequency of several tens of MHz, the roughness signal of the surface to be measured can be obtained by error-calculating and amplifying the output of the photodetector up to a high frequency. For example, a specific example will be described. As mentioned in the first assumption, the roughness signal (related to the Ra value) is 0.
Since the component is centered at 8 MHz, the roughness signal can be detected by considering the phase change and having a band from 80 KHz to 8 MHz. In addition, the waviness of the steel plate surface (Wca
Since it is centered on 5 KHz to detect (related to value),
Similarly, the band may be set to 500 Hz to 50 KHz.
Therefore, the focus error operational amplifier 17 may be an operational amplifier that operates up to a high frequency range. However, in the present invention, since it is necessary to configure a servo, the frequency characteristic of the focus error operational amplifier 17 also needs a direct current component, and a wide band from direct current to 8 MHz is used as in the case of b in FIG.

【0018】従来技術では焦点誤差演算増幅器11の周
波数特性は図2におけるcの場合に示すように、高々1
00KHzであった。サーボ系には8MHzの帯域は不
用なので、高周波カットフィルター30で100KHz
程度の帯域にして、サーボ系を図1に示すように構成す
る。位相補償の方法などサーボ系構成は、従来技術と変
わらない。また焦点誤差演算装置27の出力は、帯域幅
が80KHzから8MHzの帯域と500Hzから50
KHzの帯域に分けるバンドパスフィルター29を接続
され、それぞれのフィルター出力51と52が粗度信号
とうねり信号となる。
In the prior art, the frequency characteristic of the focus error operational amplifier 11 is at most 1 as shown in the case of c in FIG.
It was 00 KHz. Since the 8MHz band is unnecessary for the servo system, the high frequency cut filter 30 is 100KHz.
The servo system is configured as shown in FIG. The servo system configuration such as the phase compensation method is the same as that of the conventional technique. The output of the focus error calculation device 27 has a bandwidth of 80 KHz to 8 MHz and 500 Hz to 50 Hz.
A bandpass filter 29 for dividing into a KHz band is connected, and respective filter outputs 51 and 52 become a roughness signal and a swell signal.

【0019】ところで定常偏差はゼロとして説明してき
たが、実際にはゼロでない。前述の定常偏差が1μm以
下であるのはサーボゲインが充分高い100Hz以下の
周波数成分のみで、これ以上の周波数に対してはゲイン
が小さいので追従が不十分で誤差が大きいこともあり得
る。図2におけるeの場合においてAは、鋼板の振動ス
ペクトルで2.5Hzの基本波とその高調波が数十Hz
まで存在することを示すが、100Hzを越えれば鋼板
の振動成分は非常に小さくなり定常偏差も含めて無視で
きる量である。またそれ以上の高周波では鋼板の振動ス
ペクトルは存在せず、検出したい信号のみである。ゼロ
でない定常偏差は、サーボゲインが有限であることから
生じ、この量が常に一定であれば問題ない。定常偏差が
周波数を持つとすると、それは面振れの周波数特性であ
るはずであるから、フィルターでカットされて粗度信号
やうねり信号には含まれないはずであり、焦点誤差検出
のリニアー性とオフセットの関係を別にすれば特に問題
ない。
Although the steady-state deviation has been described as zero, it is not actually zero. The above-mentioned steady-state deviation is 1 μm or less only in the frequency component of 100 Hz or less where the servo gain is sufficiently high, and since the gain is small for frequencies higher than this, tracking may be insufficient and the error may be large. In the case of e in FIG. 2, A is the vibration spectrum of the steel plate, and the fundamental wave of 2.5 Hz and its harmonics are several tens Hz.
However, if the frequency exceeds 100 Hz, the vibration component of the steel sheet becomes extremely small, and it is a negligible amount including the steady deviation. At higher frequencies, the vibration spectrum of the steel sheet does not exist, but only the signal to be detected. The non-zero steady-state deviation occurs because the servo gain is finite, and there is no problem if this amount is always constant. If the stationary deviation has a frequency, it should be the frequency characteristic of surface wobbling, so it should be cut by the filter and not included in the roughness signal or undulation signal. There is no particular problem except for the relationship.

【0020】上述の例では鋼板は、例えば1500m/
分で移動しているとしたが、別の例では150m/秒の
場合もあり得る。他の仮定が変わらないとすると、表面
の凹凸が8万回/秒、即ち80KHzの周波数となる。
またそのうねりの信号成分は0.5KHzとなる。鋼板
の移動に伴う面振れは、0.25Hzとなる。この場合
はサーボ帯域とうねり信号の帯域の重なりが大きいの
で、うねり信号の補正が必要になり得る。うねり信号の
低域部分は、500Hzの10分の1である50Hzと
サーボゲインが充分に高いところにあり、サーボの作用
でこの周波数付近の信号は減少する。従ってサーボゲイ
ン周波数特性の逆の周波数特性を持つうねり信号の振幅
補正が必要である。図4におけるfに、その補正の為の
増幅度周波数特性を示す。
In the above example, the steel plate is, for example, 1500 m /
It is assumed that the movement is made in minutes, but in another example, it may be 150 m / sec. Assuming the other assumptions are the same, the surface irregularities have a frequency of 80,000 times / sec, that is, 80 KHz.
The swell signal component is 0.5 KHz. The surface runout associated with the movement of the steel plate is 0.25 Hz. In this case, there is a large overlap between the servo band and the band of the swell signal, so it may be necessary to correct the swell signal. The low-frequency portion of the swell signal is at a position where the servo gain is sufficiently high at 50 Hz, which is one-tenth of 500 Hz, and the signal near this frequency decreases due to the action of the servo. Therefore, it is necessary to correct the amplitude of the swell signal having a frequency characteristic opposite to the servo gain frequency characteristic. In FIG. 4, “f” shows the amplification frequency characteristic for the correction.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の光学式表面粗度計の一実施例
を説明する。図1は、一実施例による構成例を示してい
るが、従来の光学系を用いている。その場合、2分割光
検出器9は充分周波数帯域が広いものとする。この出力
61a,61bは広帯域焦点誤差演算増幅器17へ導か
れ、サーボ用焦点誤差信号信号12と表面凹凸信号を含
む直流から高周波域の信号を出力する。表面凹凸信号と
は、粗度信号とうねり信号を含む信号である。広帯域焦
点誤差演算増幅装置27の出力は高域カットフィルター
30によって高周波をカットされ、サーボ用焦点誤差信
号12にされる。但し高周波カットフィルターは位相補
償装置22に含めてもよい。
EXAMPLE An example of the optical surface roughness meter of the present invention will be described below. Although FIG. 1 shows a configuration example according to one embodiment, a conventional optical system is used. In that case, the two-divided photodetector 9 has a sufficiently wide frequency band. The outputs 61a and 61b are guided to the wide band focus error operational amplifier 17, and output a DC to high frequency region signal including the servo focus error signal signal 12 and the surface unevenness signal. The surface unevenness signal is a signal including a roughness signal and a waviness signal. The output of the wide band focus error calculation / amplification device 27 has its high frequency cut by the high-frequency cut filter 30 and is converted into the servo focus error signal 12. However, the high frequency cut filter may be included in the phase compensator 22.

【0022】更に位相補償装置22と電力増幅器23で
増幅されて、対物レンズアクチュエーター3を駆動し、
対物レンズ4の焦点位置を鋼板の表面凹凸の平均レベル
に追従させる。従って鋼板の細かい表面凹凸は、焦点位
置との焦点誤差として検出され、表面凹凸信号に含まれ
る。広帯域焦点誤差演算増幅装置27からの出力信号は
分岐して、バンドパスフィルター29により粗度信号5
1とうねり信号52を得ることができる。
Further amplified by the phase compensator 22 and the power amplifier 23, the objective lens actuator 3 is driven,
The focus position of the objective lens 4 is made to follow the average level of the surface unevenness of the steel plate. Therefore, the fine surface unevenness of the steel sheet is detected as a focus error with the focus position and included in the surface unevenness signal. The output signal from the wide band focus error calculation / amplification device 27 is branched, and the bandpass filter 29 outputs the roughness signal 5
1 and the swell signal 52 can be obtained.

【0023】図5は、本発明の他の実施例による構成例
を示しており、図1の広帯域焦点誤差演算増幅装置27
とバンドパスフィルター29の間に、直線性補償装置2
8を挿入している。上記直線性補償装置28の有用性を
以下に述べる。図7は焦点誤差検出のリニアー性と定常
偏差から生じるオフセットによる検出の歪みを示してい
る。オフセットを生じさせる原因は、定常偏差だけでな
く温度変化等のによるオペレーショナルアンプの電気的
オフセットのためでもある。図7(a)はオフセットが
無い状態で、また図7(b)はオフセットがeだけある
場合の検出歪みを示す。この歪みは焦点誤差検出信号の
直線性が良くない場合に生じる。
FIG. 5 shows a configuration example according to another embodiment of the present invention, which is a wide band focus error operational amplifier 27 of FIG.
And the bandpass filter 29 between the linearity compensator 2
8 is inserted. The usefulness of the linearity compensator 28 will be described below. FIG. 7 shows the linearity of focus error detection and the distortion of detection due to the offset caused by the steady deviation. The cause of the offset is not only the steady-state deviation but also the electrical offset of the operational amplifier due to a temperature change or the like. FIG. 7A shows the detected distortion when there is no offset, and FIG. 7B shows the detected distortion when there is only e offset. This distortion occurs when the linearity of the focus error detection signal is not good.

【0024】図7におけるaは実際の表面を、またbは
検出の出力特性をそれぞれ示し、そして図7におけるc
とdは検出波形を示す。オフセットが一定であれば粗度
検出にも問題無いが、オフセットが時間的に変化すれば
出力の絶対値等の数値が不確かになる。この不確かさを
軽減するために図5に示すように直線性補償装置28が
必要となる。直線性補償装置28は図6(b)に示すよ
うな入力電圧と増幅度の関係を有していて、図6(a)
に示すような直線部分の少ない焦点誤差信号を図6
(c)のように直線性に富んだ焦点誤差信号に変換す
る。従って図5の構成であれば,定常偏差等が原因のオ
フセットが多少存在しても,信頼性のある粗度信号を得
ることが出来る。
7a shows the actual surface, b shows the output characteristics of the detection, and c in FIG.
And d are detected waveforms. If the offset is constant, there is no problem in detecting the roughness, but if the offset changes with time, the absolute value of the output or the like becomes uncertain. In order to reduce this uncertainty, a linearity compensator 28 is required as shown in FIG. The linearity compensator 28 has a relationship between the input voltage and the amplification degree as shown in FIG.
As shown in FIG.
As shown in (c), it is converted into a focus error signal with rich linearity. Therefore, with the configuration of FIG. 5, a reliable roughness signal can be obtained even if there is some offset due to a steady deviation or the like.

【0025】半導体レーザーの出射光は、半導体レーザ
ー駆動装置26によって一定光強度に保たれている。し
かし鋼板などでは局所的に光反射率が変化するので、半
導体レーザー光強度を一定にするだけでは、反射率変化
による信号の変化であるのか焦点誤差を実際に大きく生
じているのかは判定することができない。従来方法では
誤差をゼロとするサーボで構成されていたので、多少反
射光強度が変動しても測定結果に何らの変化をもたらさ
ず、従来は半導体レーザー1の出力を一定にする駆動方
法が多かった。本発明では反射光を一定強度としなけれ
ば誤差信号の絶対値が信用できなくなる。従って本発明
では光反射率の局所的変化も取り入れた形の光強度を一
定にする必要がある。そのためには2分割光検知9以外
にも別の光検知器10(図8)を光ピックアップに備え
て反射光強度を検知し、反射光強度を一定にする半導体
レーザー駆動方法を採用する必要がある。
The emitted light of the semiconductor laser is kept at a constant light intensity by the semiconductor laser driving device 26. However, since the light reflectance changes locally on steel plates and the like, it is necessary to determine whether the change in the signal due to the reflectance change or the focus error is actually large simply by making the semiconductor laser light intensity constant. I can't. In the conventional method, since the servo is configured to make the error zero, even if the reflected light intensity fluctuates to some extent, no change is brought to the measurement result, and conventionally, there are many driving methods in which the output of the semiconductor laser 1 is constant. It was In the present invention, the absolute value of the error signal cannot be trusted unless the reflected light has a constant intensity. Therefore, in the present invention, it is necessary to keep the light intensity constant in a form that also incorporates a local change in the light reflectance. For that purpose, it is necessary to adopt a semiconductor laser driving method for detecting the reflected light intensity by providing another optical detector 10 (FIG. 8) in the optical pickup in addition to the two-divided light detection 9 and making the reflected light intensity constant. is there.

【0026】図8において鋼板20の被測定面で反射さ
れた光は、光学系に置かれたハーフミラ−13で一部分
が反射され、光検知器10で検出される。光検知器10
の出力は被測定面からの反射光の強度に比例しているの
で、反射光出力を一定にするために光検知器出力増幅装
置31で増幅して半導体レーザー駆動装置26へフィー
ドバックする。また図8は、被測定面からの反射光の強
度のモニターに2つの2分割検知器9の加算信号を用い
るようにして、光学系を簡便にしてある。2分割検知器
9の出力は一旦バッファ19を通して、加算と減算の回
路に分ける。バッファ19を通すのは広帯域焦点誤差演
算増幅器17と広帯域加算演算増幅器18が独立に作動
することを補償するためである。
In FIG. 8, the light reflected by the surface to be measured of the steel plate 20 is partially reflected by the half mirror 13 placed in the optical system and detected by the photodetector 10. Light detector 10
Output is proportional to the intensity of the reflected light from the surface to be measured, so that the reflected light output is amplified by the photodetector output amplifying device 31 and fed back to the semiconductor laser driving device 26. Further, in FIG. 8, the optical system is simplified by using the addition signal of the two two-divided detectors 9 for monitoring the intensity of the reflected light from the surface to be measured. The output of the two-divided detector 9 is once passed through a buffer 19 and divided into an adder and a subtractor. The buffer 19 is passed through to compensate that the wide band focus error operational amplifier 17 and the wide band addition operational amplifier 18 operate independently.

【0027】半導体レーザーの光強度を一定にするため
に、半導体レーザーに加える電流量を調整するだけでは
充分でない場合がある。半導体レーザーは戻り光がある
と大きく出射光強度が変化し、また光強度ノイズの原因
となることはよく知られている。出射光のノイズの周波
数成分は10MHz以上まで広がるので、粗度信号に周
波数領域が重なり非常に有害となる。従って戻り光ノイ
ズを減らす工夫をしなければならない。
In order to keep the light intensity of the semiconductor laser constant, it may not be enough to adjust the amount of current applied to the semiconductor laser. It is well known that the intensity of emitted light of a semiconductor laser greatly changes when there is returned light, and it causes light intensity noise. Since the frequency component of the noise of the emitted light spreads to 10 MHz or more, the frequency region overlaps the roughness signal, which is extremely harmful. Therefore, it is necessary to devise to reduce the return light noise.

【0028】戻り光の低減を図るには偏光ビームスプリ
ッタと4分の1波長板との組み合せによる良く知られた
方法がある。図10は半導体レーザー1への戻り光を低
減するために、図9の構成と4分の1波長板14と偏光
ビームスプリッタ15を組み合せて用いた例である。図
10の構成では半導体レーザー1のノイズが少なくなる
ので更に高精度に測定できる。光ピックアップは特に半
導体レーザー1を用いる必要はなく、大きさの制限がな
ければその他のレーザーを用いた光ピックアップでも良
い。また焦点誤差検出の光学系も特に図11に示した方
法でなくても、その他にも多数の方式が知れており、こ
れらの公知のどの方法を選択するかは設計技術範囲の問
題であり、本発明を限定するものではない。例えば特公
平4−7804号に記載の光学系と本発明とを組み合せ
れば高性能なオンライン表面粗度計となることが期待さ
れる。
To reduce the return light, there is a well-known method of combining a polarization beam splitter and a quarter-wave plate. FIG. 10 shows an example in which the configuration of FIG. 9 and the quarter wavelength plate 14 and the polarization beam splitter 15 are used in combination in order to reduce the return light to the semiconductor laser 1. In the configuration of FIG. 10, the noise of the semiconductor laser 1 is reduced, so that the measurement can be performed with higher accuracy. It is not necessary to use the semiconductor laser 1 as the optical pickup, and an optical pickup using another laser may be used as long as the size is not limited. Also, the focus error detection optical system is not limited to the method shown in FIG. 11, and many other methods are known, and which of these known methods is to be selected is a matter of design technical scope. It does not limit the invention. For example, it is expected that a high performance online surface roughness meter will be obtained by combining the optical system described in JP-B-4-7804 with the present invention.

【0029】前記の仮定で述べた広帯域焦点誤差演算増
幅器27の周波数帯域は、一例であって帯域巾が直流か
ら8MHzと限定しなければならない理由はない。鋼板
の種類によって造り込みの目標とする粗度や鋼板のライ
ン送り速度が異なるので、それぞれに目的に応じた広帯
域焦点誤差演算増幅器27やバンドパスフィルター29
の設計としなければならない。例えば表面凹凸の細かい
周期が説明例の10分の1の3μmとなれば広帯域焦点
誤差演算増幅器27の周波数帯域を80MHzとしなけ
ればならない。また本発明例では信号の10倍の帯域幅
としたが、凹凸分布によってはそれ以下あるいはそれ以
上の倍率であってもよい。
The frequency band of the wide band focus error operational amplifier 27 described in the above assumption is an example, and there is no reason to limit the band width from DC to 8 MHz. Since the target roughness of assembling and the line feed speed of the steel plate differ depending on the type of the steel plate, the wide band focus error operational amplifier 27 and the band pass filter 29 corresponding to the respective purposes are provided.
Must be designed. For example, if the fine cycle of the surface irregularities is 3 μm, which is one-tenth of the explanation example, the frequency band of the wide band focus error operational amplifier 27 must be 80 MHz. Although the bandwidth of the signal is 10 times that of the signal in the example of the present invention, the magnification may be lower or higher depending on the uneven distribution.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ピックアップを用いて簡便な装置により、非接触で表
面粗度を測定することができるようになったので、安価
な光学式表面粗度計が実現される。
As described above, according to the present invention,
Since the surface roughness can be measured in a non-contact manner with a simple device using an optical pickup, an inexpensive optical surface roughness meter can be realized.

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

【図1】本発明の光学式表面粗度計の一実施例による構
成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example according to an embodiment of an optical surface roughness meter of the present invention.

【図2】サーボ系の各部周波数特性の例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of frequency characteristics of each part of a servo system.

【図3】本発明での測定表面と対物レンズの運動を摸式
的に示し、(a)は鋼板の面振れを、(b)は鋼板の面
振れに対物レンズが追従している様子を、また(c)は
鋼板のうねりや細かい表面凹凸には対物レンズが追従し
ていない様子を示す図である。
3A and 3B schematically show the movements of a measurement surface and an objective lens in the present invention, where FIG. 3A shows the surface runout of a steel plate, and FIG. 3B shows how the objective lens follows the surface runout of a steel plate. Further, (c) is a diagram showing a state in which the objective lens does not follow the waviness and fine surface irregularities of the steel sheet.

【図4】うねり信号用バンドパスフィルターのゲイン周
波数特性の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of gain-frequency characteristics of a swell signal bandpass filter.

【図5】本発明の光学式表面粗度計に係る構成例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an optical surface roughness meter of the present invention.

【図6】直線性補償装置特性を示し、(a)は焦点誤差
信号を、(b)は直線性補償装置の入力電圧/出力電圧
特性を、また(c)補正された焦点誤差信号を示す図で
ある。
6A and 6B show characteristics of a linearity compensator, FIG. 6A shows a focus error signal, FIG. 6B shows an input voltage / output voltage characteristic of the linearity compensator, and FIG. 6C shows a corrected focus error signal. It is a figure.

【図7】焦点誤差信号におけるオフセットによる検出歪
みを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing detection distortion due to an offset in a focus error signal.

【図8】本発明の光学式表面粗度計の他の実施例による
構成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example according to another embodiment of the optical surface roughness meter of the present invention.

【図9】本発明の他の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the present invention.

【図10】本発明の他の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another configuration example of the present invention.

【図11】従来の光ピックアップの例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a conventional optical pickup.

【図12】反射光と出射光を分離し焦点誤差検出を含む
光学系の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of an optical system that separates reflected light and emitted light and includes focus error detection.

【図13】焦点誤差検出における焦点誤差と電圧出力の
関係を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a focus error and a voltage output in focus error detection.

【図14】従来法におけるサーボの構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a servo in a conventional method.

【図15】従来技術における測定表面と対物レンズの運
動を摸式的に示す図である。
FIG. 15 is a diagram schematically showing the movements of the measurement surface and the objective lens in the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザー 2 反射光と出射光を分離し焦点誤差検出を含む光
学系 3 対物レンズアクチュエーター 4 対物レンズ 5 光ピックアップ 6 ビームスプリッタ 7 レンズ 8 プリズム 9 2分割光検知器 10 光検知器 11 焦点誤差演算増幅器 12 サーボ用焦点誤差信号 13 ハーフミラー 14 4分の1波長板 15 偏光ビームスプリッタ 17 広帯域焦点誤差演算増幅器 18 広帯域加算演算増幅器 19 高周波バッファ 20 鋼板等の被測定面 21 焦点誤差演算装置 22 位相補償装置 23 電力増幅装置 24 作動変圧器 25 信号処理装置 26 半導体レーザー駆動装置 27 広帯域焦点誤差演算装置 28 直線補償装置 29 バンドパスフィルター 30 高周波カットフィルター 31 光検知器出力増幅器 42 圧延ロール 51 粗度信号 52 うねり信号 61a,61b 光検知器出力
1 semiconductor laser 2 optical system that separates reflected light and emitted light and includes focus error detection 3 objective lens actuator 4 objective lens 5 optical pickup 6 beam splitter 7 lens 8 prism 9 2 split photodetector 10 photodetector 11 focus error calculation Amplifier 12 Servo focus error signal 13 Half mirror 14 Quarter wave plate 15 Polarizing beam splitter 17 Wide band focus error operational amplifier 18 Wide band addition operational amplifier 19 High frequency buffer 20 Measured surface such as steel plate 21 Focus error operation device 22 Phase compensation Device 23 Power amplification device 24 Working transformer 25 Signal processing device 26 Semiconductor laser drive device 27 Wide band focus error calculation device 28 Linear compensation device 29 Band pass filter 30 High frequency cut filter 31 Photodetector output amplifier 42 Rolling roll 51 Roughness signal 52 waviness signals 61a, 61b photodetector output

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光源と、該レーザー光源から出
射する光を測定対象とする測定面に向けて照射し集光す
る対物レンズと、該対物レンズを駆動する対物レンズア
クチュエーターと、被測定面で反射した光を捕らえて前
記レーザー光源から出射する光とを分離し被測定面と前
記光の焦点との距離の誤差を検知する光学系と、光検知
器と、前記対物レンズの焦点位置と前記被測定面との距
離の差をゼロとするサーボ系と、を備えて成る光学式表
面粗度計において、 前記光検知器出力を誤差信号として演算する装置の周波
数帯域を、前記サーボ系の周波数帯域以上の高い周波数
帯域まで演算し得るようにした広帯域焦点誤差演算増幅
装置を備え、該広帯域焦点誤差演算増幅装置の出力をサ
ーボ用焦点誤差信号とし、更に該出力を分岐して、表面
凹凸信号を出力するバンドパスフィルターに接続したこ
とを特徴とする光学式表面粗度計。
1. A laser light source, an objective lens for irradiating and condensing light emitted from the laser light source onto a measurement surface to be measured, an objective lens actuator for driving the objective lens, and a surface to be measured. An optical system that captures the reflected light and separates the light emitted from the laser light source to detect an error in the distance between the surface to be measured and the focus of the light, a photodetector, the focus position of the objective lens, and the In an optical surface roughness meter, which comprises a servo system that makes the difference in distance from the surface to be measured zero, the frequency band of the device that calculates the photodetector output as an error signal is the frequency of the servo system. A wide band focus error calculation amplification device capable of calculating up to a frequency band higher than the band, the output of the wide band focus error calculation amplification device is used as a servo focus error signal, and the output is further branched to obtain a table. Optical surface roughness meter is characterized in that connected to the band-pass filter which outputs the unevenness signal.
【請求項2】 請求項1に記載の光学式表面粗度計にお
いて、前記光検知器出力を焦点誤差信号演算する装置の
出力を、直線化する直線性補償装置を備えたことを特徴
とする光学式表面粗度計。
2. The optical surface roughness meter according to claim 1, further comprising a linearity compensator for linearizing an output of a device for calculating a focus error signal from the photodetector output. Optical surface roughness meter.
【請求項3】 前記光学系において、4分の1波長板と
偏光ビームスプリッタを組合わせて配置したことを特徴
とする請求項1又は2に記載の光学式表面粗度計。
3. The optical surface roughness meter according to claim 1, wherein a quarter-wave plate and a polarization beam splitter are arranged in combination in the optical system.
【請求項4】 反射光を検知する光検知器と該光検知器
の増幅装置と、該増幅装置出力を備え反射して戻ってき
た光強度をフィードバックして一定にするための光源駆
動装置と、を備えたことを特徴とする請求項1,2又は
3に記載の光学式表面粗度計。
4. A photodetector for detecting reflected light, an amplification device for the photodetector, and a light source driving device having the output of the amplification device for feeding back the intensity of light reflected and returned to be constant. The optical surface roughness meter according to claim 1, wherein the optical surface roughness meter is provided.
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