JPS5990007A - 光学式寸度測定装置 - Google Patents
光学式寸度測定装置Info
- Publication number
- JPS5990007A JPS5990007A JP57200753A JP20075382A JPS5990007A JP S5990007 A JPS5990007 A JP S5990007A JP 57200753 A JP57200753 A JP 57200753A JP 20075382 A JP20075382 A JP 20075382A JP S5990007 A JPS5990007 A JP S5990007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- year
- split
- reflected light
- reflected
- 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.)
- Granted
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)
- Measurement Of Optical Distance (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】
本発明し１１、被１Ｉｌｌｌ定物の微小変位や表面粗さ
を光学的に測定する光学式寸度測定域（Ｊ’ｌに関する
。
を光学的に測定する光学式寸度測定域（Ｊ’ｌに関する
。
従来、この種の寸度測定装置としてはレーザ光を応用し
たものが広く知らｉｔでいるが、対物レンズの焦点ずれ
を利用することにより被測定物の微小変位や表面粗さを
測定する方式のものとして、例えば’Ｉ！ｒ開昭５６−
７２４６号に開示されだものがある。
たものが広く知らｉｔでいるが、対物レンズの焦点ずれ
を利用することにより被測定物の微小変位や表面粗さを
測定する方式のものとして、例えば’Ｉ！ｒ開昭５６−
７２４６号に開示されだものがある。
第１し１シ１このような方式による従来の光学式寸度測
定装置の概略構成を示ず図で、同図中符号ノー１′：［
レーザ光）原、２し［コリメートレンズ、３は偏光プリ
ズムで、この偏光プリズム３はレーザ光源１からの大引
）ＣがＰ偏光となるような方向に間かれている。又、符
号４で示すものは１波長板、５＆、ｊ対物レンズ、６１
ｒｉ被測定物である反射物体で、ｙ ｉｔ ｒｈＲ）Ｙ
；プリズム３からの反射光を後述する分割受ケＣ，セン
ザ８に導くプリズムである。尚、このプリズム７の反射
面７Ｃは反射光の光４ＩｌｌｌＣＶＣ対し、はぼ臨界角
と々るように設定さり、ている。上記分割受光センサ８
け２１２図に示すように二分割さｉシた受光面８Ａ、、
！１Ｂからなって卦り、上記デリズノ、７の入射面に対
して１５、は手直な面となっている。又、その分割線８
Ｃけ反射うγ、の光１ｔ１１Ｃとほぼ１点で父わるよう
になっている。
定装置の概略構成を示ず図で、同図中符号ノー１′：［
レーザ光）原、２し［コリメートレンズ、３は偏光プリ
ズムで、この偏光プリズム３はレーザ光源１からの大引
）ＣがＰ偏光となるような方向に間かれている。又、符
号４で示すものは１波長板、５＆、ｊ対物レンズ、６１
ｒｉ被測定物である反射物体で、ｙ ｉｔ ｒｈＲ）Ｙ
；プリズム３からの反射光を後述する分割受ケＣ，セン
ザ８に導くプリズムである。尚、このプリズム７の反射
面７Ｃは反射光の光４ＩｌｌｌＣＶＣ対し、はぼ臨界角
と々るように設定さり、ている。上記分割受光センサ８
け２１２図に示すように二分割さｉシた受光面８Ａ、、
！１Ｂからなって卦り、上記デリズノ、７の入射面に対
して１５、は手直な面となっている。又、その分割線８
Ｃけ反射うγ、の光１ｔ１１Ｃとほぼ１点で父わるよう
になっている。
以上のよう々構成において、レーザ光源１より出１１１
されたレーザー光にコリメートレンズ２によって千行丸
束γ変換され、Ｐ偏）’Ｑ ｆ （Ｉｉｔｌ光プリズム
３に入射される。偏光プリズム３に入射したレーザ光は
、偏光プリズム３を透過して次σ）レーザ光は円偏光の
光束に変換された後、対物レンズ５を介して反射物体６
のｌソ面に集）しされる。
されたレーザー光にコリメートレンズ２によって千行丸
束γ変換され、Ｐ偏）’Ｑ ｆ （Ｉｉｔｌ光プリズム
３に入射される。偏光プリズム３に入射したレーザ光は
、偏光プリズム３を透過して次σ）レーザ光は円偏光の
光束に変換された後、対物レンズ５を介して反射物体６
のｌソ面に集）しされる。
反射物体６で反射しだレー１１’ ｊ’（： ｉｔ反射
光とｋわ、再び同一光路を逆進して対物レンズ５．１波
長板４を通り、Ｓ偏光となって１（；ｄうＹ、プリズム
３に入射される。偏光プリズム３に入射した反射光は反
射してプリズム７に導かれ、反射面７Ｃで反射して分割
受光センサ８に入射され、光歇が検出される。
光とｋわ、再び同一光路を逆進して対物レンズ５．１波
長板４を通り、Ｓ偏光となって１（；ｄうＹ、プリズム
３に入射される。偏光プリズム３に入射した反射光は反
射してプリズム７に導かれ、反射面７Ｃで反射して分割
受光センサ８に入射され、光歇が検出される。
ところで、分割受光センサ８に入射した反射光は被測定
物である反射物体６の表面が対物レンズ５の焦点にｆ〜
ンー閘している時は対物レンズ５で平行））′、と々る
ので、プリズム７に入射する反射光の入Ｑ１角は全て等
しくなる。その結ｊ１↓、分割受光センサ８で受光され
る反射光の光■゛は全面均一とｋる。一方、反射物体６
の表面が対物１／ンズ５の焦点イ）′ｒ、置より矢印Ｘ
方向に変位した場合にＶま、反射光一対物レンズ５を通
過したのち発散光となるので、入射）′にの光軸より」
二側のｙ（２１１ｖ、を平行光の面と比べて入射角が大
きくなり、反射率が増加１−る。オた、入射光の光軸よ
り下１１１１の光線は入射角が小さくなるので、反射率
が低下干る。その結果、分割受光センサ８に入射する反
Ｑ４−＞’（４（１） ）Ｙ； ｔｉｔカ不均一ト１
り、ａ 光ｉＴ：ｉ ｇ Ａの受光ｈ１が増加干る。
物である反射物体６の表面が対物レンズ５の焦点にｆ〜
ンー閘している時は対物レンズ５で平行））′、と々る
ので、プリズム７に入射する反射光の入Ｑ１角は全て等
しくなる。その結ｊ１↓、分割受光センサ８で受光され
る反射光の光■゛は全面均一とｋる。一方、反射物体６
の表面が対物１／ンズ５の焦点イ）′ｒ、置より矢印Ｘ
方向に変位した場合にＶま、反射光一対物レンズ５を通
過したのち発散光となるので、入射）′にの光軸より」
二側のｙ（２１１ｖ、を平行光の面と比べて入射角が大
きくなり、反射率が増加１−る。オた、入射光の光軸よ
り下１１１１の光線は入射角が小さくなるので、反射率
が低下干る。その結果、分割受光センサ８に入射する反
Ｑ４−＞’（４（１） ）Ｙ； ｔｉｔカ不均一ト１
り、ａ 光ｉＴ：ｉ ｇ Ａの受光ｈ１が増加干る。
寸だ、反η、１物体６の表面が矢印Ｘ方向と逆方向に変
ず１′７′シた場合ＶＣ＆：を反射光は収束光となるの
で、反射）′ｒ；の入射角の関係が」部間発散う”Ｃ１
の場合と逆になり、受ケｒ１面８Ｂの受光Ｈが増加する
。
ず１′７′シた場合ＶＣ＆：を反射光は収束光となるの
で、反射）′ｒ；の入射角の関係が」部間発散う”Ｃ１
の場合と逆になり、受ケｒ１面８Ｂの受光Ｈが増加する
。
しだがって、従来でＵ分割管−）“Ｃ１センサ８の受→
゛Ｃ７ｉ？ｉｉ ／？ 、Ａと８ＢのＩＩＩ力差を求め
ることにより、反射物体表面と対物レンズ焦点との相対
的な位置ｒ１．ｉ係を検出し、被１１１１１５”ｒ？物
の微小変位壱表面粗さを１ｌｌｌｌ定しでいた。
゛Ｃ７ｉ？ｉｉ ／？ 、Ａと８ＢのＩＩＩ力差を求め
ることにより、反射物体表面と対物レンズ焦点との相対
的な位置ｒ１．ｉ係を検出し、被１１１１１５”ｒ？物
の微小変位壱表面粗さを１ｌｌｌｌ定しでいた。
しか１〜ながら、との」：つな従来の測定装置において
ｖ、１′、本来レーザ光ｎ！：ｊ ｉが持つ１°イｒ′
音によって生ずる光１）のＩＱ）らぎや光Ｉｉ１分布の
不均一性をも検出してし甘うだめ、反射物体６０位―に
応じた光…・変化と区別がつかないという欠点があった
。
ｖ、１′、本来レーザ光ｎ！：ｊ ｉが持つ１°イｒ′
音によって生ずる光１）のＩＱ）らぎや光Ｉｉ１分布の
不均一性をも検出してし甘うだめ、反射物体６０位―に
応じた光…・変化と区別がつかないという欠点があった
。
本発明は上記の欠点を解消するだめになされたもので、
レーザ光源の雑音による影響を受けることガく、ＩＩυ
訓定物の微小変位や表面月１さを正確に測定し得る光学
式寸問測定装置を提供することを目的とするものである
。
レーザ光源の雑音による影響を受けることガく、ＩＩυ
訓定物の微小変位や表面月１さを正確に測定し得る光学
式寸問測定装置を提供することを目的とするものである
。
本発明は上ｉｌｉ［′、の目Ｃ白ｆ：全成するだめに、
被泪り宝物からの反射光を光分割素子によって二分割し
、この部分′ｌ１ｌＪされだ反引光を光軸に対してほぼ
臨弄角とな））反射面を持つ二つのプリズムによって二
つの分割）Ｙ：検出朱子に・ＩＩＩ、き、この二つの分
７．す光検出末子の出力信号￥ｉ丘ね合せることにより
被測定物の微小変位及び表面オηさを測定することを特
徴としている。
被泪り宝物からの反射光を光分割素子によって二分割し
、この部分′ｌ１ｌＪされだ反引光を光軸に対してほぼ
臨弄角とな））反射面を持つ二つのプリズムによって二
つの分割）Ｙ：検出朱子に・ＩＩＩ、き、この二つの分
７．す光検出末子の出力信号￥ｉ丘ね合せることにより
被測定物の微小変位及び表面オηさを測定することを特
徴としている。
μ下、図面に示す実施例ＩＣ基づいて本発明の詳細な説
明する。
明する。
第３１ヅ〜角５５図１−いずれも本発明の一実が１１例
を説明するだめのもので、第３図は測定装置の概略ｔ７
ｖ成を示す図で、八１４ ｌｖｌ及び第５図は遮蔽板の
作用を説明する１週である。尚、各図中第１図と同一部
分には同一符号を付し、その部分の説、明は省略する。
を説明するだめのもので、第３図は測定装置の概略ｔ７
ｖ成を示す図で、八１４ ｌｖｌ及び第５図は遮蔽板の
作用を説明する１週である。尚、各図中第１図と同一部
分には同一符号を付し、その部分の説、明は省略する。
ｐ＋ｚ ３ ＋ｙａにおいて符号３０で示すものは偏光
プリズノ、３によって導かれた反８＋５’ｅを二つに分
割するハーフミラ−で、符号、？ １ 、３２で示すも
のはハーフミラ−０７０によって二分割された反射光を
分割受光セン゛す、？ 、？ 、、？ ４に導くプリズ
ムである。このデリズノー５？ノ、３２は材質、大きさ
、及び形状が同一のもので従来と同様、反射面、？ ７
Ｃ、；９２ Ｃが九１１＋ ｃに幻しほぼ臨界角とな
Ａように設定され、その壱…■には乱反射防止膜が施さ
れている。また、これらのフ０リズム、？ １ 、 、
？ ２１ｔ：Ｊ、反射）Ｙ； カ平行−）Ｙ、（７）
Ｊ合に、反射面、？ ７ Ｃ、３，？ Ｃの反射光に対
ｌ−る角度が等しく、１］、つ分割受）”Ｃ５センリ−
Ｊ 、？ 、 、？ ４の分割線が’）’ｒ； ｎａｌ
＋ Ｃ：とＶわＺｌようになっている。
プリズノ、３によって導かれた反８＋５’ｅを二つに分
割するハーフミラ−で、符号、？ １ 、３２で示すも
のはハーフミラ−０７０によって二分割された反射光を
分割受光セン゛す、？ 、？ 、、？ ４に導くプリズ
ムである。このデリズノー５？ノ、３２は材質、大きさ
、及び形状が同一のもので従来と同様、反射面、？ ７
Ｃ、；９２ Ｃが九１１＋ ｃに幻しほぼ臨界角とな
Ａように設定され、その壱…■には乱反射防止膜が施さ
れている。また、これらのフ０リズム、？ １ 、 、
？ ２１ｔ：Ｊ、反射）Ｙ； カ平行−）Ｙ、（７）
Ｊ合に、反射面、？ ７ Ｃ、３，？ Ｃの反射光に対
ｌ−る角度が等しく、１］、つ分割受）”Ｃ５センリ−
Ｊ 、？ 、 、？ ４の分割線が’）’ｒ； ｎａｌ
＋ Ｃ：とＶわＺｌようになっている。
一方、分割受光センサ、？ 、？ 、、？ ４も従来と
同様のもので、それぞれ二分割された受光面３３Ａ。
同様のもので、それぞれ二分割された受光面３３Ａ。
３．７Ｂ及び、？ ４ Ａ 、 、？−Ｊ−Ｂを有して
いる。尚、これらのプリズム、？ １ 、３２及び分割
受光センサ３Ｊ ’、、？ ４の位置的関係は、ノ為−
フミラー３０と一光７１ｉＩＩＣが交わる点を中心とし
て入射面内で一方を適当な角度だけ回転させた賭、はぼ
爪なり合う位置にある。
いる。尚、これらのプリズム、？ １ 、３２及び分割
受光センサ３Ｊ ’、、？ ４の位置的関係は、ノ為−
フミラー３０と一光７１ｉＩＩＣが交わる点を中心とし
て入射面内で一方を適当な角度だけ回転させた賭、はぼ
爪なり合う位置にある。
したがって反射物体６からの反射光は従来と同様、同−
電路全逆進して聞光プリズム３で反射し、ハーフミラ−
、？ＯＶＣよって二分割される。
電路全逆進して聞光プリズム３で反射し、ハーフミラ−
、？ＯＶＣよって二分割される。
二分割した反射光Ｖまそれぞれプリズム３１゜３２に入
射され、反射して分割受−）’ｒ、センサ３３゜３４に
導かれる。ここで、反射物体６の表面が対物レンズ５の
焦点位置にある時、すなわち反射光が平行光である、１
４合には分割受→°Ｃ，センザ、？ 、？ 、、？ ４
の各受光面の受′）Ｙ、寵υ、ｊ均等と在り、発散光及
び収束つ′（、のＨ３合Ｉｔ（ｒ、、ｌ：それぞれ対応
して分割受光センサ；？ ３．３４の清栄光面の出力が
交化干る。したシバっで、受光面３．？Ａの出力■３！
ＩＡと受）Ｌ面３４ Ａの出力’５４Ａの１１１から受
光面、７３Ｂの出力’３３Ｂと受光面３４Ｂの出力１３
４Ｂの和を差引くことによって反射物体６の位置を検出
することが可能である。
射され、反射して分割受−）’ｒ、センサ３３゜３４に
導かれる。ここで、反射物体６の表面が対物レンズ５の
焦点位置にある時、すなわち反射光が平行光である、１
４合には分割受→°Ｃ，センザ、？ 、？ 、、？ ４
の各受光面の受′）Ｙ、寵υ、ｊ均等と在り、発散光及
び収束つ′（、のＨ３合Ｉｔ（ｒ、、ｌ：それぞれ対応
して分割受光センサ；？ ３．３４の清栄光面の出力が
交化干る。したシバっで、受光面３．？Ａの出力■３！
ＩＡと受）Ｌ面３４ Ａの出力’５４Ａの１１１から受
光面、７３Ｂの出力’３３Ｂと受光面３４Ｂの出力１３
４Ｂの和を差引くことによって反射物体６の位置を検出
することが可能である。
例えば発散ゲ（、の場合について説明する。いま仮りに
、説明を縁高にするだめに偏光プリズム３からの反射光
の）Ｙ：軸Ｃより図中左側の領域をＡとし、右側の領域
をＢとして、反射光が平行光の時のプリズム、？ １
、 、？ ２の反射面３１Ｃ１，９２Ｃでの反射率をＲ
６とすると、Ａ領域における発散）Ｙ；の）′（、腺は
ハーフミラ−３０に対する入射角の関係から反射面、？
Ｉ Ｃでの反射率が°Ｒ８より大きくなり、反、！′
１１面、７２０での反４、ｉ率がＲ８より小さくなる。
、説明を縁高にするだめに偏光プリズム３からの反射光
の）Ｙ：軸Ｃより図中左側の領域をＡとし、右側の領域
をＢとして、反射光が平行光の時のプリズム、？ １
、 、？ ２の反射面３１Ｃ１，９２Ｃでの反射率をＲ
６とすると、Ａ領域における発散）Ｙ；の）′（、腺は
ハーフミラ−３０に対する入射角の関係から反射面、？
Ｉ Ｃでの反射率が°Ｒ８より大きくなり、反、！′
１１面、７２０での反４、ｉ率がＲ８より小さくなる。
まブこ、Ｂ領域の発散光の光線については反射面３１０
での反射率が１℃。より小さくカリ、反射ｉｉ’ｒｉ
、９２ｃでの反射？オてがＲ８より大きく々る。したが
って、平均的にｄＡく・ｌｌ域に卦ける反射面、？ Ｉ
Ｃでの反射率とＢ領域におしｙる反射面、９２ Ｃで
の反射率しＪ Ｒｏ＋ ｒと役り、Ｂ令「１城における
反射面３１０での反射率とＡ ｊ’ｌ域における反射面
、９．？Ｃでの反射率けＲ６−ｒとなる。尚、ｒけ反射
光の発散度によるもので、ｒ〉０、Ｒｏ＞ｒである。
での反射率が１℃。より小さくカリ、反射ｉｉ’ｒｉ
、９２ｃでの反射？オてがＲ８より大きく々る。したが
って、平均的にｄＡく・ｌｌ域に卦ける反射面、？ Ｉ
Ｃでの反射率とＢ領域におしｙる反射面、９２ Ｃで
の反射率しＪ Ｒｏ＋ ｒと役り、Ｂ令「１城における
反射面３１０での反射率とＡ ｊ’ｌ域における反射面
、９．？Ｃでの反射率けＲ６−ｒとなる。尚、ｒけ反射
光の発散度によるもので、ｒ〉０、Ｒｏ＞ｒである。
今、Ａ領域に卦ける反射光のう１ｒ、１性ｆ４′：Ｉｏ
十Δ■９とし、Ｂ領域の゛＞（： 晴を■。＋Δ■８と
すると、分割受光センサ、？ ３．、？ ４の各出力は
下記のように表わさｈる。
十Δ■９とし、Ｂ領域の゛＞（： 晴を■。＋Δ■８と
すると、分割受光センサ、？ ３．、？ ４の各出力は
下記のように表わさｈる。
ｌ５３Ａ−α（ＲＯ十ｒ ） （Ｉｏ十ΔＩＡ ）／２
Ｉ３３Ｂ−α（Ｒｏ−ｒ）（Ｉｏ＋ΔＩＦｌ）／２Ｉ３
４Ａ””α（Ｒｏ−ｒ）（Ｉｏ＋ΔＩＡ ）／２Ｉ３４
Ｂ＝（−ｆｆｉ （Ｒ□十ｒ ） （ＩＯ＋ΔＩ＋＋）
／２尚、上式に卦いてΔＩＡ、ΔＩＢはレーザ光源１の
雑音による光隈変化であり、通當はΔＩＡｌΔＪ Ｂ＜
Ｉｏである。また、αは分割受光センサ３３゜３４の効
率全表わす比例定数である。このことから、反射物体６
と対物レンズ５の焦点との相対的な位置関係しＪ、次式
によって表わされる。
Ｉ３３Ｂ−α（Ｒｏ−ｒ）（Ｉｏ＋ΔＩＦｌ）／２Ｉ３
４Ａ””α（Ｒｏ−ｒ）（Ｉｏ＋ΔＩＡ ）／２Ｉ３４
Ｂ＝（−ｆｆｉ （Ｒ□十ｒ ） （ＩＯ＋ΔＩ＋＋）
／２尚、上式に卦いてΔＩＡ、ΔＩＢはレーザ光源１の
雑音による光隈変化であり、通當はΔＩＡｌΔＪ Ｂ＜
Ｉｏである。また、αは分割受光センサ３３゜３４の効
率全表わす比例定数である。このことから、反射物体６
と対物レンズ５の焦点との相対的な位置関係しＪ、次式
によって表わされる。
（Ｉ３！ＳＡ＋ｌ３４Ａ） （＋３リ−１−１３４ｙ
＋）＝２α・ｒ−Ｉｏ十（Ｙ−Ｔ（Δ■９−）−ΔＩ
Ｒ） −・−・−−−・−（＋）一方、比較のため
に旭１図に示す分割受光センサ８の場合には次式のよう
に在る。
＋）＝２α・ｒ−Ｉｏ十（Ｙ−Ｔ（Δ■９−）−ΔＩ
Ｒ） −・−・−−−・−（＋）一方、比較のため
に旭１図に示す分割受光センサ８の場合には次式のよう
に在る。
ＩＲＩＩ Ｉ８Ａ ＝２ （１−ｒ・Ｉｏ−α４ｏ（
ΔＩＢ−Δ■Ａ）」α・ｒ（Δ工え＋ΔＩＢ） ・
・・・・・−・・（２）ここで、（１） 、 （２）式
においてＭ１項の２α・ｒ−Ｉ。
ΔＩＢ−Δ■Ａ）」α・ｒ（Δ工え＋ΔＩＢ） ・
・・・・・−・・（２）ここで、（１） 、 （２）式
においてＭ１項の２α・ｒ−Ｉ。
が検出すべき信号で、その他の項は雑音成分を意味して
いる。（１）式と（２）式との大きな違いｌｄ （２）
式に一α・ｒｔｏ（ΔＩＲ−ΔＩＡ）の項があることで
ある。
いる。（１）式と（２）式との大きな違いｌｄ （２）
式に一α・ｒｔｏ（ΔＩＲ−ΔＩＡ）の項があることで
ある。
（２）式で第１１１と第２Ｊ＋１の大きさを比べた時、
たとえ■。＞ΔＩＡＩΔＩＲであってもＲ２゜＞ｒであ
るので、雑音成分である２■２頃の方が大きくなること
が起り得る。しかしながら、（１）式においては一αＲ
ｏ（ΔＩ、−ΔＩＡ）の頃が存在［２ないので、はとん
どレーリ′光源１の形管を受けること々く、反射物体６
０位（ＰＩを検出−１−るξとが可能となる。
たとえ■。＞ΔＩＡＩΔＩＲであってもＲ２゜＞ｒであ
るので、雑音成分である２■２頃の方が大きくなること
が起り得る。しかしながら、（１）式においては一αＲ
ｏ（ΔＩ、−ΔＩＡ）の頃が存在［２ないので、はとん
どレーリ′光源１の形管を受けること々く、反射物体６
０位（ＰＩを検出−１−るξとが可能となる。
したがって、１本実施例によれば］二連した構成の光学
系全体又Ｖよ反射物体６を反Ｍｊ＋物体表面に平行な＝
ｌ’而内面移動させ（１）式１／７：’−Ｊ１１８づい
て信号を検出−１−ることにより、反身−１物体６０表
面’１１１さ及び微小変位を正確に測定できる。
系全体又Ｖよ反射物体６を反Ｍｊ＋物体表面に平行な＝
ｌ’而内面移動させ（１）式１／７：’−Ｊ１１８づい
て信号を検出−１−ることにより、反身−１物体６０表
面’１１１さ及び微小変位を正確に測定できる。
尚、木′！−３施例においてＱｊ反射物体６の傾きによ
る影響を除去するために、レーザ光源１と対物レンズ、
５の間に低面に対し垂直ｆｌ Ｔ＋νる幅を持つ遮蔽板
３５が設けられている。このようにすれば第４１Ａの斜
線部分で示すように反射物体６の表面が光軸に対して垂
直であれば、反射光は分割受光センサ、？ ３ 、 、
？ ４０分割呻３３Ｃ２，９４Ｃに対して対称であるが
、反則物体６の表面が入射光の光１）ｈに対して＠直で
か＜傾いている場ｋ ＶＣｌ：１：遮蔽板３５が第５１
ツ１に示」−」ごうに平行移動するようＶ、見える。し
だがっで、反射光の＞’（：Ｎ分布の連続した部分の一
部が分割線、？ ３．ｃ 。
る影響を除去するために、レーザ光源１と対物レンズ、
５の間に低面に対し垂直ｆｌ Ｔ＋νる幅を持つ遮蔽板
３５が設けられている。このようにすれば第４１Ａの斜
線部分で示すように反射物体６の表面が光軸に対して垂
直であれば、反射光は分割受光センサ、？ ３ 、 、
？ ４０分割呻３３Ｃ２，９４Ｃに対して対称であるが
、反則物体６の表面が入射光の光１）ｈに対して＠直で
か＜傾いている場ｋ ＶＣｌ：１：遮蔽板３５が第５１
ツ１に示」−」ごうに平行移動するようＶ、見える。し
だがっで、反射光の＞’（：Ｎ分布の連続した部分の一
部が分割線、？ ３．ｃ 。
、？ ４ Ｃを越えて岬りの受光面へ移動しない範囲で
反射物体６が傾いたとしても、分割受光センサ、？ ３
、 、？ ／の出力は変化せず、信号の安定化が図れ
る。
反射物体６が傾いたとしても、分割受光センサ、？ ３
、 、？ ／の出力は変化せず、信号の安定化が図れ
る。
以」二述べたように本発明によれば、被測定物からの反
射）Ｙ、を二つのプリズムを用いて、二つの二分割光検
出末子で検出することにより、レーデ光源の雑音による
影響に左右さり、ない高精度のつＹ：学式寸度泪１１定
装置Ｎを１県１１（できる。
射）Ｙ、を二つのプリズムを用いて、二つの二分割光検
出末子で検出することにより、レーデ光源の雑音による
影響に左右さり、ない高精度のつＹ：学式寸度泪１１定
装置Ｎを１県１１（できる。
４図面の１７ｉ′ｉ甲、な説明
年１１ツー従来の光学式寸度測定装置の概略ネん成■１
、第２１シーは分割受光センサの平面１ン１、第３図は
本発明の一実施例である光学式寸度測定装置の概略オド
ｖ成図、第４図及びｐｎ５図は同実施例に卦ける遮蔽板
の作用を説明する説明図である。
、第２１シーは分割受光センサの平面１ン１、第３図は
本発明の一実施例である光学式寸度測定装置の概略オド
ｖ成図、第４図及びｐｎ５図は同実施例に卦ける遮蔽板
の作用を説明する説明図である。
１・・・レーザ光源、２・・・コリメートレンズ、３・
・・偏光プリズム、４・・・１波長板、５・・・対物レ
ンズ、６・・・反射物体、３０・・・ハーフミラ−１３
）。
・・偏光プリズム、４・・・１波長板、５・・・対物レ
ンズ、６・・・反射物体、３０・・・ハーフミラ−１３
）。
、７２・・・プリズム１．’ｌ 、ｑ 、 、？ ４・
・・分割受光センサ、３５・・・遮蔽板。
・・分割受光センサ、３５・・・遮蔽板。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦昭和 年 月
日 柄′許庁長官 若 杉 和 夫 殿■、事
件の表示 特願昭５７−２００７５３号 ２、発明の名称 光学式寸度測定装置 ：３．補市をする菖 事件との関係 特許出願人 名ｂ、（０：（７） オリンパス光学二１−１こ１′１
：入会？１−４、代理人 ６、 ｈｉ市のり・ｊ象 明細着、図面 ７、補正の内容 （１）明細ｒ１第４百第８行〜第１４行目の「入射光の
〜する。」を下館の如く訂正する。
日 柄′許庁長官 若 杉 和 夫 殿■、事
件の表示 特願昭５７−２００７５３号 ２、発明の名称 光学式寸度測定装置 ：３．補市をする菖 事件との関係 特許出願人 名ｂ、（０：（７） オリンパス光学二１−１こ１′１
：入会？１−４、代理人 ６、 ｈｉ市のり・ｊ象 明細着、図面 ７、補正の内容 （１）明細ｒ１第４百第８行〜第１４行目の「入射光の
〜する。」を下館の如く訂正する。
記
入射光の光軸より」二側の光線は平行光の時と比べて入
射角が小さくなり、反射率が低下する。また、入射光の
光軸より下側の光線は入射角が大きくなるので、反射率
が増加する。
射角が小さくなり、反射率が低下する。また、入射光の
光軸より下側の光線は入射角が大きくなるので、反射率
が増加する。
その結果、分割受光センサ８に入射する反射光の光昂が
不均一となり、受光１ｉ８Ａの受光量が低下する、 （２）明細用量４頁第１８：ｉ’：Ｊ目の１増加する。
不均一となり、受光１ｉ８Ａの受光量が低下する、 （２）明細用量４頁第１８：ｉ’：Ｊ目の１増加する。
」を「低下する。」と訂正する。
（３）明細シ４第６頁第１９行〜第２０行目の「乱反射
防止膜」を「反射防止膜」と訂正する。
防止膜」を「反射防止膜」と訂正する。
（４）明細書第８頁第４行〜第８行の「したがって、〜
である。」を下６己の如く訂正する。
である。」を下６己の如く訂正する。
記
したがって、受光面、？ 、？Ａの出力ｌ３３Ａと受光
面３４Ｂの出力ｌ８４Ｂの和から受光面３３Ｂの出力Ｉ
Ｍ３Ｒと受光面、９４ Ａの出力ｌ３４Ａ の和を差
引くことに」、つて反４Ｊ ’１４＋休６の位置を検出
することがＯＪ能である。
面３４Ｂの出力ｌ８４Ｂの和から受光面３３Ｂの出力Ｉ
Ｍ３Ｒと受光面、９４ Ａの出力ｌ３４Ａ の和を差
引くことに」、つて反４Ｊ ’１４＋休６の位置を検出
することがＯＪ能である。
（５）明細１［；子、１０頁第２行目の１− （ｌ５３
Ａ ＋ ｌ３４Ａ）（ｌ３３Ｂ−Ｉ ｌ３４Ｂ）をｒ
（１３３Ａ−ｌ−ｌ３４Ｂ ）−（’ ３３Ｆ）−ｌ−
Ｔ ３４Ａ ） ＪどｎＩ正すイ）Ｃ（６）ド１面年１
図に符叶「８Ａ」、「／？ＨＪを添付図面に未配する如
く加入する。
Ａ ＋ ｌ３４Ａ）（ｌ３３Ｂ−Ｉ ｌ３４Ｂ）をｒ
（１３３Ａ−ｌ−ｌ３４Ｂ ）−（’ ３３Ｆ）−ｌ−
Ｔ ３４Ａ ） ＪどｎＩ正すイ）Ｃ（６）ド１面年１
図に符叶「８Ａ」、「／？ＨＪを添付図面に未配する如
く加入する。
Claims (1)
- レーザ光源と、このレーザ光源から出射された光を入射
光として被測定物の表面に焦光させる対物レンズど、こ
の対物レンズに前記）Ｙ：源からの光を導くとともに前
記被測定物で反射し再び対物レンズを通過しでくる反、
！’１１光を前記光源以外の方向に導く偏光素子と、こ
の偏光素子より導かれた反射光を二分割する光分割素子
と、この二分割さり、た反射光を光軸に対してほぼ臨界
角となる反射面を有する二つのプリズムと、この二つの
プリズムで反射した二つの反射光の光母変化を塗出する
二つの二分割光検出素子とを具備してｆｒる）“ｒ、学
式寸度測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200753A JPS5990007A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | 光学式寸度測定装置 |
| US06/875,508 US4726685A (en) | 1982-11-16 | 1986-06-18 | Optical measuring device for detecting surface characteristics of object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200753A JPS5990007A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | 光学式寸度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990007A true JPS5990007A (ja) | 1984-05-24 |
| JPH0363001B2 JPH0363001B2 (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=16429597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57200753A Granted JPS5990007A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | 光学式寸度測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4726685A (ja) |
| JP (1) | JPS5990007A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182209U (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-31 | ||
| JPS6184508U (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-04 | ||
| JPS6184510U (ja) * | 1984-11-07 | 1986-06-04 | ||
| JPS61219805A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-09-30 | Olympus Optical Co Ltd | 表面形状測定器 |
| JPS6266112A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-25 | Tokyo Optical Co Ltd | 位置検出装置 |
| JPS63250552A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Yasunaga Tekkosho:Kk | 光学式傷変位計測装置 |
| JPH01259208A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Olympus Optical Co Ltd | 光学的表面形状測定装置 |
| US4971445A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Fine surface profile measuring apparatus |
| US5206702A (en) * | 1989-10-09 | 1993-04-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Technique for canceling the effect of external vibration on an atomic force microscope |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132242A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | Hitachi Ltd | 光デイスク装置 |
| JPH04281231A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-10-06 | Toshiba Corp | 光集束光学系 |
| DE4229313A1 (de) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | Betr Forsch Inst Angew Forsch | Verfahren und Vorrichtung zur hochgenauen Abstandsmessung von Oberflächen |
| US5870199A (en) * | 1992-09-02 | 1999-02-09 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Method and apparatus for highly accurate distance measurement with respect to surfaces |
| JP3639607B2 (ja) * | 1992-10-21 | 2005-04-20 | キヤノン株式会社 | 光磁気情報記録再生装置 |
| US5606802A (en) * | 1995-02-22 | 1997-03-04 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser gradient setting device |
| US5839199A (en) * | 1993-09-07 | 1998-11-24 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser gradient setting device |
| US5654799A (en) * | 1995-05-05 | 1997-08-05 | Measurex Corporation | Method and apparatus for measuring and controlling the surface characteristics of sheet materials such as paper |
| US5859364A (en) * | 1995-06-05 | 1999-01-12 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning probe microscope |
| JP3523754B2 (ja) | 1995-06-05 | 2004-04-26 | オリンパス株式会社 | 走査型プローブ顕微鏡 |
| US7721725B2 (en) * | 2004-08-11 | 2010-05-25 | Acushnet Company | Method and apparatus for heating golf balls |
| US7692138B1 (en) * | 2006-10-23 | 2010-04-06 | David James Ray | Integrated scanning probe microscope and confocal microscope |
| CN102175311B (zh) * | 2011-02-19 | 2012-11-28 | 欧阳国平 | 一种激光光束参数测量装置 |
| CN108204890B (zh) * | 2017-12-27 | 2021-05-11 | 四川大学 | 照明系统光场均匀性的测试方法及其检测装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB856006A (en) * | 1956-12-31 | 1960-12-14 | Zeiss Jena Veb Carl | Improvements in measuring apparatus having optical and photoelectric means |
| US4037959A (en) * | 1975-12-15 | 1977-07-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Means for real-time laser source characterization |
| JPS53135653A (en) * | 1977-05-01 | 1978-11-27 | Canon Inc | Photoelectric detecting optical device |
| JPS567246A (en) * | 1979-06-25 | 1981-01-24 | Olympus Optical Co Ltd | Method and unit for focus detection |
| JPS5752005A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-27 | Olympus Optical Co Ltd | Focus detecting method |
| JPS5737742A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-02 | Olympus Optical Co Ltd | Method and device for optical information recording |
| JPS5752006A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-27 | Olympus Optical Co Ltd | Method and device for detecting focus |
| JPS5753832A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | Method and device for recording of optical information |
| JPS57108811A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Hitachi Ltd | Optical focus position detector |
| JPS57131039A (en) * | 1981-02-07 | 1982-08-13 | Olympus Optical Co Ltd | Defect detector |
-
1982
- 1982-11-16 JP JP57200753A patent/JPS5990007A/ja active Granted
-
1986
- 1986-06-18 US US06/875,508 patent/US4726685A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182209U (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-31 | ||
| JPS6184508U (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-04 | ||
| JPH044166Y2 (ja) * | 1984-11-06 | 1992-02-07 | ||
| JPS6184510U (ja) * | 1984-11-07 | 1986-06-04 | ||
| JPH044966Y2 (ja) * | 1984-11-07 | 1992-02-13 | ||
| JPS61219805A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-09-30 | Olympus Optical Co Ltd | 表面形状測定器 |
| JPS6266112A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-25 | Tokyo Optical Co Ltd | 位置検出装置 |
| JPS63250552A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Yasunaga Tekkosho:Kk | 光学式傷変位計測装置 |
| US4971445A (en) * | 1987-05-12 | 1990-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Fine surface profile measuring apparatus |
| JPH01259208A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Olympus Optical Co Ltd | 光学的表面形状測定装置 |
| US5206702A (en) * | 1989-10-09 | 1993-04-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Technique for canceling the effect of external vibration on an atomic force microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4726685A (en) | 1988-02-23 |
| JPH0363001B2 (ja) | 1991-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5990007A (ja) | 光学式寸度測定装置 | |
| US4660980A (en) | Apparatus for measuring thickness of object transparent to light utilizing interferometric method | |
| US4514083A (en) | Distance measuring apparatus | |
| US4504147A (en) | Angular alignment sensor | |
| CN106019259A (zh) | 基于马赫曾德干涉仪的激光鉴频装置及鉴频方法 | |
| EP0792438B1 (en) | Method and device for determining the thickness of a layer applied to an optical fiber | |
| JPS58200137A (ja) | 定在波干渉計 | |
| US20040136008A1 (en) | Optical characteristic measurement device and optical type displacement meter | |
| JPH0467889B2 (ja) | ||
| US5870199A (en) | Method and apparatus for highly accurate distance measurement with respect to surfaces | |
| US5051575A (en) | Optical surface roughness measuring apparatus using double-focus lens for producing parallel and converged beams for measurement | |
| CN106969717B (zh) | 对称光桥式自稳激光测径系统的标定方法、测量方法 | |
| JPH07113547B2 (ja) | 試料面位置測定装置 | |
| JPS6262208A (ja) | 距離測定装置および距離測定方法 | |
| JPS5983116A (ja) | 光学系の調整装置 | |
| JPS5946808A (ja) | 光フアイバによる物体の変位測定方法 | |
| JPS63153442A (ja) | ビ−ムスプリツタの光学特性測定装置 | |
| JPH0534437A (ja) | レーザ測距装置 | |
| RU1775598C (ru) | Способ измерени параметров прозрачных труб и устройство дл его осуществлени | |
| RU2148790C1 (ru) | Способ и устройство для высокоточного бесконтактного измерения расстояний поверхностей | |
| JPH0210282A (ja) | レーザレーダ装置 | |
| RU1796901C (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени профил деталей | |
| JPS58200436A (ja) | 焦点検出装置 | |
| JPH0458139A (ja) | 赤外線光学装置 | |
| SU1730533A1 (ru) | Устройство дл измерени углового положени объекта |