JPS60218006A - 微小すきま測定器 - Google Patents
微小すきま測定器Info
- Publication number
- JPS60218006A JPS60218006A JP7469184A JP7469184A JPS60218006A JP S60218006 A JPS60218006 A JP S60218006A JP 7469184 A JP7469184 A JP 7469184A JP 7469184 A JP7469184 A JP 7469184A JP S60218006 A JPS60218006 A JP S60218006A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- gap
- measured
- emitting element
- fine gap
- 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
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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
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は小形、軽量にして安価な微小すきま測定器に関
するものである。
するものである。
第１図は従来の微小すきま測定器の一例である。１は測
定物、２はオプティカルフラットであシ、両者で微小す
きまを形成する。３は単色光光源、４は集光レンズ、５
はハーフミラ−１６は受光素子、２はｘｙ移動台て１ｔ
ｌＩ転、３〜ｒで微小すきま測定器８を構成する。
定物、２はオプティカルフラットであシ、両者で微小す
きまを形成する。３は単色光光源、４は集光レンズ、５
はハーフミラ−１６は受光素子、２はｘｙ移動台て１ｔ
ｌＩ転、３〜ｒで微小すきま測定器８を構成する。
即ち、ｉ’、ｍ以下の小さい領域で１０μｍ以下の微小
すきまを測定するためには、単色光光源３とこれを対象
とする微小すきまに集光するし／ズ４及びもどり光を分
離するためのハーフミラ−５、及び本どシ光量測定のた
めの受光素子６が必須゛の構成要素となる。
すきまを測定するためには、単色光光源３とこれを対象
とする微小すきまに集光するし／ズ４及びもどり光を分
離するためのハーフミラ−５、及び本どシ光量測定のた
めの受光素子６が必須゛の構成要素となる。
しかし上記測定器では、各構成要素とも単一部品のため
、測定器として構成する場合小形・軽量化に限界があっ
た。そのため、光路が長くな夛、光の減衰が大きいこと
、及びハーフミラ−５によシ有効利用光量がさらに１／
４前後になること等の欠点があった。
、測定器として構成する場合小形・軽量化に限界があっ
た。そのため、光路が長くな夛、光の減衰が大きいこと
、及びハーフミラ−５によシ有効利用光量がさらに１／
４前後になること等の欠点があった。
本発明は、これらの欠点を除去するため、発光素子、受
光素子、集光レンズ系が一体形成されている反射形ホト
センサを構成要素として用いたもので、以下図面につい
て詳細に説明する。
光素子、集光レンズ系が一体形成されている反射形ホト
センサを構成要素として用いたもので、以下図面につい
て詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例であって、９はしンズ付発光
素子、１０はレンズ付受光素子であシ、両者で反射形ホ
トセンサー１を構成する。
素子、１０はレンズ付受光素子であシ、両者で反射形ホ
トセンサー１を構成する。
測定物１、オプティカルフラ、）！’、ＸＹ移動台７は
第１図と共通でＸＹ移動台７、反射形ホトセンサ１１の
両者で微小すきま測定器１２を構成する。
第１図と共通でＸＹ移動台７、反射形ホトセンサ１１の
両者で微小すきま測定器１２を構成する。
微小すきま測定の原理は、オプティカルフラット２と測
定物１の表面で形成されるくさびに上方から単色光（波
長をλとおく）をあてると、くさびの微小すきまｄに対
し干渉縞を生じｄ＝−Ｘｎ（ｎは０．１．２・・・で表
われる整数）なる位置は明部となることを利用する。
定物１の表面で形成されるくさびに上方から単色光（波
長をλとおく）をあてると、くさびの微小すきまｄに対
し干渉縞を生じｄ＝−Ｘｎ（ｎは０．１．２・・・で表
われる整数）なる位置は明部となることを利用する。
即ち、レンズ付発光素子９及びレンズ付受光素子１０で
形成される発光素子、受光素子、集光レンズ系が一体形
成されている反射形ホトセンサ１１を測定物１とオプテ
ィカルフラット２で形成される微小すきまに焦点を合せ
、このくさび状微小すきまを形成する測定物１とオプテ
ィカルフラット２をＸＹ移動台７によりＸ方向およびＹ
方向に掃引すれば、すきまｄに応じて明部、暗部に対応
する電気的出力を得ることができる。
形成される発光素子、受光素子、集光レンズ系が一体形
成されている反射形ホトセンサ１１を測定物１とオプテ
ィカルフラット２で形成される微小すきまに焦点を合せ
、このくさび状微小すきまを形成する測定物１とオプテ
ィカルフラット２をＸＹ移動台７によりＸ方向およびＹ
方向に掃引すれば、すきまｄに応じて明部、暗部に対応
する電気的出力を得ることができる。
ここで、レンズ付発光素子９は単色光光源であることが
必要条件でおるが、市販の反射形ホトセンサでは通常発
光ダイオード（ｉ長０．５〜１μｍ）を使用しているの
でこれを用いれば良い。
必要条件でおるが、市販の反射形ホトセンサでは通常発
光ダイオード（ｉ長０．５〜１μｍ）を使用しているの
でこれを用いれば良い。
欠如実験結果を示す。
第３図は実験回路であり、第４図は測定結果である。第
３図において、ＱＡ１５は一般に市販されている反射形
ホトセンサの一種で、作動距離１５瓢前後で、最大出力
を得た。又、同図の５０００の抵抗Ｒ１は発光ダイオー
ド電流を決めるもので、物体の反射率を考慮して定格内
電流となるように選ぶ。ＩＯＫΩの負荷抵抗Ｒ２は、す
きま測定の応答速度に関係する。ここでは静的なすきま
測定なので高い値に選び出力感度を上げている。
３図において、ＱＡ１５は一般に市販されている反射形
ホトセンサの一種で、作動距離１５瓢前後で、最大出力
を得た。又、同図の５０００の抵抗Ｒ１は発光ダイオー
ド電流を決めるもので、物体の反射率を考慮して定格内
電流となるように選ぶ。ＩＯＫΩの負荷抵抗Ｒ２は、す
きま測定の応答速度に関係する。ここでは静的なすきま
測定なので高い値に選び出力感度を上げている。
第４図は鏡面研磨し九Ｎ１−Ｚｎフェライト面とオプテ
ィカルフラットで形成したくさび状微小すきまを測定し
た例であり、１０ｖフルスケールのレコーダレンジで電
気的出力を画くことができた。同図で高次の干渉縞出力
はどコントラストが低下するのは、可干渉性の低下によ
るものである。Ｈｅ−Ｎｅレーデ（波長０．６３２８μ
７）で波長の校正をした結果、上記反射形ホトセンサの
発光素子波長は１．０１μｍであった。即ち、第４図か
らくさび終端は暗部でｎ −５故、上記（１）式より２
．５μｍと算出できる。なお１／２波長よりも精度良く
すきまを算出するためには、何次の干渉縞か（ｎの値）
とその反射光量（標準試料の反射光量との比較）から算
出する。
ィカルフラットで形成したくさび状微小すきまを測定し
た例であり、１０ｖフルスケールのレコーダレンジで電
気的出力を画くことができた。同図で高次の干渉縞出力
はどコントラストが低下するのは、可干渉性の低下によ
るものである。Ｈｅ−Ｎｅレーデ（波長０．６３２８μ
７）で波長の校正をした結果、上記反射形ホトセンサの
発光素子波長は１．０１μｍであった。即ち、第４図か
らくさび終端は暗部でｎ −５故、上記（１）式より２
．５μｍと算出できる。なお１／２波長よりも精度良く
すきまを算出するためには、何次の干渉縞か（ｎの値）
とその反射光量（標準試料の反射光量との比較）から算
出する。
以上説明したように本発明によれば、反射形ホトセンサ
を′光干渉検出素子とすることによシ、微小すきま測定
器の小形軽量化、低価格化が達成できる。
を′光干渉検出素子とすることによシ、微小すきま測定
器の小形軽量化、低価格化が達成できる。
本測定器はその測定原理から磁気ヘッドの浮上すきま測
定、鏡面研磨面のうねシ測定、微小段差測定等に応用で
きる。
定、鏡面研磨面のうねシ測定、微小段差測定等に応用で
きる。
第１図は従来の微小すきま測定器を示す構成説明図、第
２図は本発明微小すきま測定器の一実施例を示す構成説
明図、第３図は本発明に係る実験用回路の一例を示す結
線図、第４図は第３図の回路における測定結果の一例を
示す特性図である。 １・・・測定物、２・・・オプティカルフラット、３・
・・単色光光源、４・・・レンズ、５・・・ハーフミラ
−１６・・・受光素子、２・・・ｘｙ移動台、８・・・
微小すきま測定器、９・・・レンズ付発光素子、１０・
・・レンズ付受光素子、１１・・・反射形ホトセンサ、
１２・・・微小すきま測定器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 １
２図は本発明微小すきま測定器の一実施例を示す構成説
明図、第３図は本発明に係る実験用回路の一例を示す結
線図、第４図は第３図の回路における測定結果の一例を
示す特性図である。 １・・・測定物、２・・・オプティカルフラット、３・
・・単色光光源、４・・・レンズ、５・・・ハーフミラ
−１６・・・受光素子、２・・・ｘｙ移動台、８・・・
微小すきま測定器、９・・・レンズ付発光素子、１０・
・・レンズ付受光素子、１１・・・反射形ホトセンサ、
１２・・・微小すきま測定器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 １
Claims (1)
- 測定物とオプティカルフラットで形成される゛微小すき
まに焦点を合わせるように設けられた発光素子、受光素
子、集光レンズ系が一体形成されている反射形ホトセン
サを、有し、上記微小すきまを光干渉法によって測定す
ることを特徴とする微小すきま測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7469184A JPS60218006A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 微小すきま測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7469184A JPS60218006A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 微小すきま測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218006A true JPS60218006A (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=13554495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7469184A Pending JPS60218006A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 微小すきま測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60218006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927485A (en) * | 1988-07-28 | 1990-05-22 | Applied Materials, Inc. | Laser interferometer system for monitoring and controlling IC processing |
| WO2006070263A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-06 | Nokia Corporation | Optoelectronic position determination system |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7469184A patent/JPS60218006A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927485A (en) * | 1988-07-28 | 1990-05-22 | Applied Materials, Inc. | Laser interferometer system for monitoring and controlling IC processing |
| US7667186B2 (en) | 2004-05-28 | 2010-02-23 | Nokia Corporation | Optoelectronic position determination system |
| WO2006070263A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-06 | Nokia Corporation | Optoelectronic position determination system |
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