JPS5927207A - 非接触表面形状・あらさ計 - Google Patents
非接触表面形状・あらさ計Info
- Publication number
- JPS5927207A JPS5927207A JP13754082A JP13754082A JPS5927207A JP S5927207 A JPS5927207 A JP S5927207A JP 13754082 A JP13754082 A JP 13754082A JP 13754082 A JP13754082 A JP 13754082A JP S5927207 A JPS5927207 A JP S5927207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- measured
- light
- focal point
- roughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、測定面に非接触でその表面形状またはあらさ
を測定する装置に関するものである。
を測定する装置に関するものである。
機械加工技術の発展によシ加工面の形状・あらさは高精
度になり、その測定に要求される精度もますます高くな
っている。このような形状またはちらさの測定は、−次
元的な測定と二次元的な測で、ＪＩＳ などによるあら
さや形状の規定に沿った信号であること、従って最大、
平均あらさなどの数値が求めやすいなど、多くの利点が
ある。しかし、触針にかかる圧力は１ｃＩｒＬ２に換算
すると数百〜〜数 ｔｏｎにもの埋ることから、やわら
かい材質には使えず、金属面上においても傷が見られる
など、雪上を橋が通るほどでなくても多かれ少なかれ形
状を損いつつ測定を行っていることになる。
度になり、その測定に要求される精度もますます高くな
っている。このような形状またはちらさの測定は、−次
元的な測定と二次元的な測で、ＪＩＳ などによるあら
さや形状の規定に沿った信号であること、従って最大、
平均あらさなどの数値が求めやすいなど、多くの利点が
ある。しかし、触針にかかる圧力は１ｃＩｒＬ２に換算
すると数百〜〜数 ｔｏｎにもの埋ることから、やわら
かい材質には使えず、金属面上においても傷が見られる
など、雪上を橋が通るほどでなくても多かれ少なかれ形
状を損いつつ測定を行っていることになる。
いわば破壊検査の範隣に属し、これは接触法では本質的
ガことと言える。
ガことと言える。
一方、非接触法の代表である光学的な方法は、面の凹凸
が干渉縞によって表わされることが多い父；、干渉縞の
解析は必ずし７も簡単ではなく、形状やおらさの数値と
して出力するのは前処理を含めて比較的大光の割算が必
要とされ、計算時間がかかるばかシでなく、ソフトウェ
アとしての解析手法にも未開発の部分を含んでいる。
が干渉縞によって表わされることが多い父；、干渉縞の
解析は必ずし７も簡単ではなく、形状やおらさの数値と
して出力するのは前処理を含めて比較的大光の割算が必
要とされ、計算時間がかかるばかシでなく、ソフトウェ
アとしての解析手法にも未開発の部分を含んでいる。
しかるに、光学的外方法は非接触という大きな利点をも
っておシ、これに対して上記接触法は直感性と数値性と
いう点で有利である。
っておシ、これに対して上記接触法は直感性と数値性と
いう点で有利である。
本発明は、これら両者の利点を生かした測定装置を提供
しようとするものであって、光源からの光を測定面上に
集光してそこに焦点を結ばせるレンズを備えると共に、
上記測定面から反射した光についてその焦点位置のずれ
を検出する焦点検出用光学系及びそのずれを電気信号と
して出力する検出器を備え、上記検出器に、それによっ
て出力される電気信号に基づいてレンズ駆動アクチュエ
ータに対し焦点位置のずれをなくすように上記レンズを
駆動するだめの制御信号を出力するコント、ｊ、’、Ｊ
西材４・ 第１図は本発明の実施の一例を示すもので、ベンチ１上
に設けたホルダー２によって測定面３αをもつ試料３が
保持され、この試料３に対して測定用光学装置４を対設
した状態を示している。上記光学装置４は走査駆動部５
によって直線的に駆動されるが、試料３を光学装置４に
対しで駆動してもよく、これによって試料の測定面３α
が走査される。
しようとするものであって、光源からの光を測定面上に
集光してそこに焦点を結ばせるレンズを備えると共に、
上記測定面から反射した光についてその焦点位置のずれ
を検出する焦点検出用光学系及びそのずれを電気信号と
して出力する検出器を備え、上記検出器に、それによっ
て出力される電気信号に基づいてレンズ駆動アクチュエ
ータに対し焦点位置のずれをなくすように上記レンズを
駆動するだめの制御信号を出力するコント、ｊ、’、Ｊ
西材４・ 第１図は本発明の実施の一例を示すもので、ベンチ１上
に設けたホルダー２によって測定面３αをもつ試料３が
保持され、この試料３に対して測定用光学装置４を対設
した状態を示している。上記光学装置４は走査駆動部５
によって直線的に駆動されるが、試料３を光学装置４に
対しで駆動してもよく、これによって試料の測定面３α
が走査される。
上記測定用光学装置４は、半導体レーザその他の任意の
光を投射する光源６を備え、この光源６からの光をコリ
メータレンズ７、偏光板８、偏光プリズム９．１／４波
長板１ｏ及びレンズ１１を通し面を回転させて偏光プリ
ズム９を効率よく透過させ、焦点検出用光学系１２を通
して検出器１３により電気信号に変換される。
光を投射する光源６を備え、この光源６からの光をコリ
メータレンズ７、偏光板８、偏光プリズム９．１／４波
長板１ｏ及びレンズ１１を通し面を回転させて偏光プリ
ズム９を効率よく透過させ、焦点検出用光学系１２を通
して検出器１３により電気信号に変換される。
焦点検出用光学系１２としては、例えばシリンドリカル
レンズを用いる方式、臨界角プリズムをμ用した方式等
、公知の各種方式を採用した光学系を用いることができ
、それによって焦点位置のずれに応じた情報をもつ光が
検出器１３の光電変換面に投射し、上記焦点のずれに応
じた電気信号が出力されることになる。
レンズを用いる方式、臨界角プリズムをμ用した方式等
、公知の各種方式を採用した光学系を用いることができ
、それによって焦点位置のずれに応じた情報をもつ光が
検出器１３の光電変換面に投射し、上記焦点のずれに応
じた電気信号が出力されることになる。
コントロー２１４は、上記検出器１３がらの信号に基づ
き、し／ズ１１の焦点位置を移動させるためのレンズ駆
動アクチュエータ１５に対して、焦点位置のずれをなく
すための制御信号を出方するものであシ、この制御信号
によるアクチュエータ１５の駆；ニーｉ−＜ １１の動
き即ち測定面の凹凸が記録されると共に、＋４二１ ：；必要な演算を行ってその結果が記録される。
き、し／ズ１１の焦点位置を移動させるためのレンズ駆
動アクチュエータ１５に対して、焦点位置のずれをなく
すための制御信号を出方するものであシ、この制御信号
によるアクチュエータ１５の駆；ニーｉ−＜ １１の動
き即ち測定面の凹凸が記録されると共に、＋４二１ ：；必要な演算を行ってその結果が記録される。
＋１
−ｊ１′Ｓ’ｌ；上記構成を有する装置によって測定面
の形状ないしあらさを測定する場合、測定面３α上を走
査駆動部５によって駆動される測定用光学装置４で走査
するが、その際、測定面３αに凹凸があると、レンズ１
１の焦点位置がその凹凸に応じて測定面３ａ上から上下
いずれかの方向にずれることになシ、この焦点位置のず
れが焦点検出用光学系１２及び検出器】３によって検出
され、コントローラからの制御信号によって常に焦点が
測定面上に位置するようにレンズ１１の位置が制御され
ると共に、その制御信号が演算記録部１６に送られるた
め、上記測、定面３αの凹凸に対応したレンズ１１の動
きがその演算記録部１６に記録され、さらに必要に応じ
てあらさの’；７’＊均、最大値、標準偏差等の演算を
行ってそれら凸は表面あらさとして測定されることにな
シ、これらを区別して記録する場合には、測定用光学装
置４の送りに対応して選択された周波数フィルターを用
いて演算記録部１６への出力信号を分類区分すればよい
。
の形状ないしあらさを測定する場合、測定面３α上を走
査駆動部５によって駆動される測定用光学装置４で走査
するが、その際、測定面３αに凹凸があると、レンズ１
１の焦点位置がその凹凸に応じて測定面３ａ上から上下
いずれかの方向にずれることになシ、この焦点位置のず
れが焦点検出用光学系１２及び検出器】３によって検出
され、コントローラからの制御信号によって常に焦点が
測定面上に位置するようにレンズ１１の位置が制御され
ると共に、その制御信号が演算記録部１６に送られるた
め、上記測、定面３αの凹凸に対応したレンズ１１の動
きがその演算記録部１６に記録され、さらに必要に応じ
てあらさの’；７’＊均、最大値、標準偏差等の演算を
行ってそれら凸は表面あらさとして測定されることにな
シ、これらを区別して記録する場合には、測定用光学装
置４の送りに対応して選択された周波数フィルターを用
いて演算記録部１６への出力信号を分類区分すればよい
。
しては、籾、在一般的に１００５ ｍ ５度の分解能を
もたせることが可能であるが、さらに１０Ｗｍにｕ下の
検出分解能を得ることも技術的には可能であると考えら
れ、従りて触針式に対応する検出能力をもたせることが
できる。
もたせることが可能であるが、さらに１０Ｗｍにｕ下の
検出分解能を得ることも技術的には可能であると考えら
れ、従りて触針式に対応する検出能力をもたせることが
できる。
ホ答性に問題がある場合などにおいては、最近開発され
たロッドレンズやホログラフィレンズを使（： 凸することもできる。
たロッドレンズやホログラフィレンズを使（： 凸することもできる。
以上に詳述したところから明らかなように、本発明によ
れば、試料の表面形状ないしあらさを非接触法と接触法
の利点を生かして測定することが可能な表面形状・あら
さ計を得ることができる。
れば、試料の表面形状ないしあらさを非接触法と接触法
の利点を生かして測定することが可能な表面形状・あら
さ計を得ることができる。
第１図は本発明の実施例の構成図である。
３α・・・測定ｍ１、 ６・・・光源、１１・・・レ
ンズ、 １２・・・焦点検出用光学系、］３・・・
検出器、 １５・・・レンズ駆動アクチュエータ、１６・・・演算
記録部。
ンズ、 １２・・・焦点検出用光学系、］３・・・
検出器、 １５・・・レンズ駆動アクチュエータ、１６・・・演算
記録部。
Claims (1)
- １、 光源からの光を測定面上に集光してそこに焦点を
結ばせるレンズを備えると共に、上記測定面から反射し
た光についてその焦点位置のずれを狭山する焦点検出用
光学系及びそのずれを電気信号として出力する検出器を
備え、上記検出器に、カれによって出力される電気信号
に基づいてレンズ駆動アクチュエータに対し焦点位置の
ずれをなくすように上記レンズを駆動するための制御信
号を゛出力するコントローラを接続し、さらに上記コン
トロー２に測定面の凹凸を記録する演算記録部を接続し
、前記レンズで集光した光によって河１定面を走査する
ための手段を備えたことを特徴とする非接触表面形状・
あらさ計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13754082A JPS5927207A (ja) | 1982-08-07 | 1982-08-07 | 非接触表面形状・あらさ計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13754082A JPS5927207A (ja) | 1982-08-07 | 1982-08-07 | 非接触表面形状・あらさ計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927207A true JPS5927207A (ja) | 1984-02-13 |
Family
ID=15201069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13754082A Pending JPS5927207A (ja) | 1982-08-07 | 1982-08-07 | 非接触表面形状・あらさ計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927207A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6165106A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-04-03 | アクチボラゲツト・エレクトロラツクス | 物体の表面プロフイルを同定するための測定装置 |
| JPH0279450U (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-19 | ||
| US4971445A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Fine surface profile measuring apparatus |
| US5033856A (en) * | 1984-07-05 | 1991-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Three-dimensional shape measuring apparatus |
| US5092676A (en) * | 1989-04-13 | 1992-03-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and system for evaluating gloss and brightness character of coated paint film |
| US5141320A (en) * | 1989-04-13 | 1992-08-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and system for evaluating gloss and brightness character of coated paint film |
| US9526314B2 (en) | 2013-06-27 | 2016-12-27 | Japro Inc. | Sliding makeup implement |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899705A (ja) * | 1981-04-27 | 1983-06-14 | センテツク・コ−ポレ−シヨン | 非接触粗さ測定器 |
-
1982
- 1982-08-07 JP JP13754082A patent/JPS5927207A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899705A (ja) * | 1981-04-27 | 1983-06-14 | センテツク・コ−ポレ−シヨン | 非接触粗さ測定器 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5033856A (en) * | 1984-07-05 | 1991-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Three-dimensional shape measuring apparatus |
| JPS6165106A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-04-03 | アクチボラゲツト・エレクトロラツクス | 物体の表面プロフイルを同定するための測定装置 |
| US4971445A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Fine surface profile measuring apparatus |
| JPH0279450U (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-19 | ||
| US5092676A (en) * | 1989-04-13 | 1992-03-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and system for evaluating gloss and brightness character of coated paint film |
| US5141320A (en) * | 1989-04-13 | 1992-08-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and system for evaluating gloss and brightness character of coated paint film |
| US9526314B2 (en) | 2013-06-27 | 2016-12-27 | Japro Inc. | Sliding makeup implement |
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