JPS6298205A - 形状測定装置 - Google Patents
形状測定装置Info
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- JPS6298205A JPS6298205A JP60237575A JP23757585A JPS6298205A JP S6298205 A JPS6298205 A JP S6298205A JP 60237575 A JP60237575 A JP 60237575A JP 23757585 A JP23757585 A JP 23757585A JP S6298205 A JPS6298205 A JP S6298205A
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- interferometer
- inspected
- curvature
- center
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、形状測定方法及び装置、特に非球面レンズや
金型などの表面形状を高精度に測定する方法及び装置に
関する。
金型などの表面形状を高精度に測定する方法及び装置に
関する。
この種従来の形状測定装置は、接触式の測定子を用いて
この測定子の動きを電気的にあるいは干渉計測により測
定するものが主であるが、被検面を損傷したり、測定圧
による被検面の変形のため正確な測定ができなかったり
する欠点があった。
この測定子の動きを電気的にあるいは干渉計測により測
定するものが主であるが、被検面を損傷したり、測定圧
による被検面の変形のため正確な測定ができなかったり
する欠点があった。
特にこれらの点は、被検面として金型やプラスチックレ
ンズが選ばれる場合には大きな問題となっていた。この
ため光を用いた干渉計測による非接触の測定子が発表さ
れている。この−例の概要を第５図ｔａ＋に示す。これ
は、八ｐｐ１．ｏｐＬ、２０（１９） 、 １９８１ｐ
ｐ、３３６７〜３３７７ Ａｓｐｈｅｒｉｃ ５ｕｒ
ｆａｃｅ Ｃａ１ｉｂｒａｔｏｒ（非球面測定機）”に
記載されているもので、たて型の干渉測定系となってい
る。図示されていない干渉計からの光ビームｌは、長ず
Ｌ点のレンズ２により鏡３を経て、回転軸受４に水平に
固定されたワーク５の被検面６上に集束する。鏡３は、
その反射面上の一点Ｏを通る紙面に垂直な軸のまわりに
矢印Ａのように回転できるようになっている。
ンズが選ばれる場合には大きな問題となっていた。この
ため光を用いた干渉計測による非接触の測定子が発表さ
れている。この−例の概要を第５図ｔａ＋に示す。これ
は、八ｐｐ１．ｏｐＬ、２０（１９） 、 １９８１ｐ
ｐ、３３６７〜３３７７ Ａｓｐｈｅｒｉｃ ５ｕｒ
ｆａｃｅ Ｃａ１ｉｂｒａｔｏｒ（非球面測定機）”に
記載されているもので、たて型の干渉測定系となってい
る。図示されていない干渉計からの光ビームｌは、長ず
Ｌ点のレンズ２により鏡３を経て、回転軸受４に水平に
固定されたワーク５の被検面６上に集束する。鏡３は、
その反射面上の一点Ｏを通る紙面に垂直な軸のまわりに
矢印Ａのように回転できるようになっている。
ワーク５は、回転軸受４に水平に固定されており、その
回転対称軸のまわりに矢印Ｂのように回転できるように
なっている。レンズ２の焦点距離は、平行に入射した光
ビーム６が被検面６上に焦点を結ぶように選ばれている
。被検面６の頂点をＰとすると、光ビーム１の収束点は
鏡３の回転と共にＯＰは被検面６の近似曲率中心に選ば
れており、被検面６の形状はたとえば距離ＯＰからの変
化として干渉計測される。またワーク５の回転と鏡３の
回転とを組合わせることにより被検面６の全面を光ビー
ムで走査することが可能となり、被検面６の全面の形状
測定が非接触式に行われる。この方式の欠点は、その系
の構成から凸面は測定できず、凹面専用となっているこ
とである。これは光ビームｌの収束点の軌跡が点０を中
心としてＯＰを半径とする凸面を形成していることから
、（入射光ビームが再び平行光として図示されていない
干渉計の方に戻るためには）被検面６がＯＰを近似曲率
半径とする凹面に限られるためである。
回転対称軸のまわりに矢印Ｂのように回転できるように
なっている。レンズ２の焦点距離は、平行に入射した光
ビーム６が被検面６上に焦点を結ぶように選ばれている
。被検面６の頂点をＰとすると、光ビーム１の収束点は
鏡３の回転と共にＯＰは被検面６の近似曲率中心に選ば
れており、被検面６の形状はたとえば距離ＯＰからの変
化として干渉計測される。またワーク５の回転と鏡３の
回転とを組合わせることにより被検面６の全面を光ビー
ムで走査することが可能となり、被検面６の全面の形状
測定が非接触式に行われる。この方式の欠点は、その系
の構成から凸面は測定できず、凹面専用となっているこ
とである。これは光ビームｌの収束点の軌跡が点０を中
心としてＯＰを半径とする凸面を形成していることから
、（入射光ビームが再び平行光として図示されていない
干渉計の方に戻るためには）被検面６がＯＰを近似曲率
半径とする凹面に限られるためである。
別の例として本件出願人が先に出願した特願昭５８−２
０５５６３号（特開昭６０−９７２０５号公報参照）で
はよこ型を採用しており、その一部を第５図ｆｂｌ示す
。これは、被検面６をその回転対称軸のまわりに回転さ
せると共にさらに該被検面６の近似曲率中心０を通って
前記回転対称軸に直交する軸のまわりに回転させるとい
う被検面の走査方式を採用している。これは、第５図［
ａｌに示した被検面６の走査方式として鏡３と被検面６
とに分担させた二つの回転を被検面６のみに負わせたも
のに相当する。この方式は、原理的に凸凹両面に対応で
きるが、その後の検討の結果、被検面６に二つの回転駆
動を同時に施すことから、測定の安定性、高速性の点で
不充分であることがわかった。
０５５６３号（特開昭６０−９７２０５号公報参照）で
はよこ型を採用しており、その一部を第５図ｆｂｌ示す
。これは、被検面６をその回転対称軸のまわりに回転さ
せると共にさらに該被検面６の近似曲率中心０を通って
前記回転対称軸に直交する軸のまわりに回転させるとい
う被検面の走査方式を採用している。これは、第５図［
ａｌに示した被検面６の走査方式として鏡３と被検面６
とに分担させた二つの回転を被検面６のみに負わせたも
のに相当する。この方式は、原理的に凸凹両面に対応で
きるが、その後の検討の結果、被検面６に二つの回転駆
動を同時に施すことから、測定の安定性、高速性の点で
不充分であることがわかった。
本発明は、上記問題点に迄み、種々の曲率半径の凸凹両
方の被検面に対しその前面の形状を非接触式に高精度且
つ高速に測定し得る形状測定方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
方の被検面に対しその前面の形状を非接触式に高精度且
つ高速に測定し得る形状測定方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
〔面題点を解決するための手段及び作用〕−１ぼの形状
測定方式の概念を第１図に示す。
測定方式の概念を第１図に示す。
木刀式でユま、たとえばよこ型とし、ワーク１１をその
回転対称軸のまわり（Ｃ方向）に回転させる。
回転対称軸のまわり（Ｃ方向）に回転させる。
一方、非接触プローブ１３を備えた干渉計１４をワーク
１１の被検面１２の近似曲率中心Ｏを中心として上記回
転対称軸を含む平面内で矢印りのように回転させる。第
１図（ａｌは凸面の測定の場合を第２図（１）ｌは凹面
の測定の場合を夫々示す。被検面１４の形状は近位曲率
中心０を中心とする理想球面からのずれとして干渉計測
される。干渉計１４の図示されていない回転駆動系はワ
ーク１１の回転軸と平行な方向（Ｘ方向）に移動できる
機構を具備しているものとし、また該干渉計１４と該回
転駆動系との相対的位置関係を変化させ得る機構を具備
しているものとする。これら二つの機構により種々の曲
率半径の凸凹両方の被検面に対応できることが示される
。たとえば第１図（ａ）に於て、図示された凸面より大
なる曲率半径を有する被検面１２を測定する場合は、干
渉計１４を図示されていない回転駆動系に対して左方い
いかえると被検面１２から遠ざかる方向に移動した後、
ワーク１１を測定しようとする被検面１２を備えたワー
ク＋１に交換し、該回転駆動系の回転軸が被検面１２の
近似曲率中心０に一致するように移動し、最後に干渉計
１４を右方いいかえると該回転駆動系に対して被検面１
２に近づく方向に移動し、非接触プローブ１３の先端が
被検面１２上にくるようにする。これで測定の準備が完
了する。同様に第１図（ｂｌの場合のように種々の曲率
半径の凹面にも対応できることが理解される。
１１の被検面１２の近似曲率中心Ｏを中心として上記回
転対称軸を含む平面内で矢印りのように回転させる。第
１図（ａｌは凸面の測定の場合を第２図（１）ｌは凹面
の測定の場合を夫々示す。被検面１４の形状は近位曲率
中心０を中心とする理想球面からのずれとして干渉計測
される。干渉計１４の図示されていない回転駆動系はワ
ーク１１の回転軸と平行な方向（Ｘ方向）に移動できる
機構を具備しているものとし、また該干渉計１４と該回
転駆動系との相対的位置関係を変化させ得る機構を具備
しているものとする。これら二つの機構により種々の曲
率半径の凸凹両方の被検面に対応できることが示される
。たとえば第１図（ａ）に於て、図示された凸面より大
なる曲率半径を有する被検面１２を測定する場合は、干
渉計１４を図示されていない回転駆動系に対して左方い
いかえると被検面１２から遠ざかる方向に移動した後、
ワーク１１を測定しようとする被検面１２を備えたワー
ク＋１に交換し、該回転駆動系の回転軸が被検面１２の
近似曲率中心０に一致するように移動し、最後に干渉計
１４を右方いいかえると該回転駆動系に対して被検面１
２に近づく方向に移動し、非接触プローブ１３の先端が
被検面１２上にくるようにする。これで測定の準備が完
了する。同様に第１図（ｂｌの場合のように種々の曲率
半径の凹面にも対応できることが理解される。
この方式では、被検面１２はその回転対称軸のまわりの
回転のみを行えばよいため安定な回転が保証される。こ
れは測定精度の向上に重要な役割を果たす。
回転のみを行えばよいため安定な回転が保証される。こ
れは測定精度の向上に重要な役割を果たす。
干渉計１４の回転駆動系は、ワーク１１の回転軸と平行
な方向だけでなく、これを直交する紙面内の方向（Ｙ方
向）にも変化できる機構を具備しているものとする。こ
れは干渉計１４の回転駆動系の回転軸とワーク回転軸と
の間の軸ずれ補正するものである。軸ずれがあると測定
値に系統的誤差が生じ特に小口径で曲率半径の小さい被
検面でばより大きい誤差となり問題となるが、従来この
影響に対する積極的補正はなされていない。
な方向だけでなく、これを直交する紙面内の方向（Ｙ方
向）にも変化できる機構を具備しているものとする。こ
れは干渉計１４の回転駆動系の回転軸とワーク回転軸と
の間の軸ずれ補正するものである。軸ずれがあると測定
値に系統的誤差が生じ特に小口径で曲率半径の小さい被
検面でばより大きい誤差となり問題となるが、従来この
影響に対する積極的補正はなされていない。
例えば第１図ｔｅｌに示すように被検面１２の近イ以曲
率中心を０とし、図示されていない干渉計の回転軸を○
′を通る紙面に垂直な軸とすると、０と○′の間の距離
Ｅが二つの回転軸間の軸ずれとなる。尚、図ではわかり
やすくするために、軸ずれＥは誇張してかかれている。
率中心を０とし、図示されていない干渉計の回転軸を○
′を通る紙面に垂直な軸とすると、０と○′の間の距離
Ｅが二つの回転軸間の軸ずれとなる。尚、図ではわかり
やすくするために、軸ずれＥは誇張してかかれている。
干渉計の０′のまわりの回転角をθとし、被検面上の一
点をＰとするとき、測定値には概略ＯＰ−〇′Ｐの系統
的測定誤差が生ずる。いいかえると約Ｅｓ１ｎ θの誤
差が生ずる。Ｅをたとえば５μｍとしθを４５６とする
と、θ＝４５°のところで約３．５μｍの系統的誤差を
生ずる。これは測定の正確さの点で問題となる。しかし
、通常軸ずれＥを数ミクロン以内に収めるのは困難、で
、測定値から軸ずれＥを算出し、干渉計の回転駆動系を
Ｅだけ機械的に補正するか又は計算で測定値を補正する
かの手法がとられる。後者の場合でも軸ずれＥができる
だけ小さい方が補正の精度は良いので、できるだけ機械
的に補正することが望ましく、リアルタイムで容易に行
えることが必要となる。第１図（ａｌ、（ｂｌに於て干
渉計１４の回転駆動系がこの種の移動制御機構を具備し
ていることが必要であるのはこのためである。
点をＰとするとき、測定値には概略ＯＰ−〇′Ｐの系統
的測定誤差が生ずる。いいかえると約Ｅｓ１ｎ θの誤
差が生ずる。Ｅをたとえば５μｍとしθを４５６とする
と、θ＝４５°のところで約３．５μｍの系統的誤差を
生ずる。これは測定の正確さの点で問題となる。しかし
、通常軸ずれＥを数ミクロン以内に収めるのは困難、で
、測定値から軸ずれＥを算出し、干渉計の回転駆動系を
Ｅだけ機械的に補正するか又は計算で測定値を補正する
かの手法がとられる。後者の場合でも軸ずれＥができる
だけ小さい方が補正の精度は良いので、できるだけ機械
的に補正することが望ましく、リアルタイムで容易に行
えることが必要となる。第１図（ａｌ、（ｂｌに於て干
渉計１４の回転駆動系がこの種の移動制御機構を具備し
ていることが必要であるのはこのためである。
また、第１図（Ｃ＋に於いて干渉計の回転中心軸０“と
さらに被検面１２の回転対称軸に平行に○′Ｏ″−δだ
けずれた場合にはこれに対応する系統的誤差が生ずるが
、このこの補正は前記干渉計１４の回転駆動系のワーク
回転軸に平行な移動機構で行うことができる。
さらに被検面１２の回転対称軸に平行に○′Ｏ″−δだ
けずれた場合にはこれに対応する系統的誤差が生ずるが
、このこの補正は前記干渉計１４の回転駆動系のワーク
回転軸に平行な移動機構で行うことができる。
第２図に本発明の形状側’ＡＨの一実施例を示す。
ワーク１１は図示されていない測定装置本体に装架され
た回転軸受１５に取付けられている。非接触プローブ１
３を備えた干渉計１４は一軸スライドテーブル１６に固
定され、該一軸スライドテーブル１６はロータリーテー
ブル１７に装架されている。また該ロータリーテーブル
１７は二次元に移動・制御可能なＮＣテーブル１８に装
架されている。該ＮＣテーブル１８は図示されていない
測定装置本体に装架されている。
た回転軸受１５に取付けられている。非接触プローブ１
３を備えた干渉計１４は一軸スライドテーブル１６に固
定され、該一軸スライドテーブル１６はロータリーテー
ブル１７に装架されている。また該ロータリーテーブル
１７は二次元に移動・制御可能なＮＣテーブル１８に装
架されている。該ＮＣテーブル１８は図示されていない
測定装置本体に装架されている。
次に各部の作用を説明する。ワーク１１は回転軸受１５
によりワーク回転軸１９の回りに回転させることができ
る。回転軸受１５は亮さ方向に微調整できる図示されて
いない機構を具備することができる。これは、たとえば
三輪制御の可能なＮＣ加工機のＺ軸に回転軸受１５を装
架することにより可能である。非接触プローブ１３はオ
ートフォーカス機能を有しており、常に非接触プローブ
１３の先端が被検面１２上にくるように自動制御されて
いる。一軸スライドテーブル１６は干渉計１４のロータ
リーテーブル１７との相対的位置を変化させることがで
きる。これにより、非接触プローブ１３の可動範囲内に
被検面１２がくるようにできる。ロータリーテーブル１
７はロータリーテーブル回転輪２０のまわりに回転する
ことが可能で、一軸スライドテーブル１６を介して干渉
計１４を被検面１２の近イ以曲率中心０のまわりに回転
させることができる。ＮＣテーブル１８は、ロータリー
テーブル回転軸２０を被検面１２の近イ以曲率中心Ｏの
位置に移動させる機能を有する。さらにワーク回転軸１
９とロータリーテーブル回転軸２０との間の紙面に直交
する方向での軸ずれを修正するために、ＮＣテーブル１
８は紙面と直交する方向の移動・制？ＩＵが可能となっ
ている。
によりワーク回転軸１９の回りに回転させることができ
る。回転軸受１５は亮さ方向に微調整できる図示されて
いない機構を具備することができる。これは、たとえば
三輪制御の可能なＮＣ加工機のＺ軸に回転軸受１５を装
架することにより可能である。非接触プローブ１３はオ
ートフォーカス機能を有しており、常に非接触プローブ
１３の先端が被検面１２上にくるように自動制御されて
いる。一軸スライドテーブル１６は干渉計１４のロータ
リーテーブル１７との相対的位置を変化させることがで
きる。これにより、非接触プローブ１３の可動範囲内に
被検面１２がくるようにできる。ロータリーテーブル１
７はロータリーテーブル回転輪２０のまわりに回転する
ことが可能で、一軸スライドテーブル１６を介して干渉
計１４を被検面１２の近イ以曲率中心０のまわりに回転
させることができる。ＮＣテーブル１８は、ロータリー
テーブル回転軸２０を被検面１２の近イ以曲率中心Ｏの
位置に移動させる機能を有する。さらにワーク回転軸１
９とロータリーテーブル回転軸２０との間の紙面に直交
する方向での軸ずれを修正するために、ＮＣテーブル１
８は紙面と直交する方向の移動・制？ＩＵが可能となっ
ている。
回転軸受１５およびロータリーテーブル１７は空気軸受
などの高精度の軸受を用いることができる。非接触プロ
ーブ１３は第３図に示すように光収束性素子２１を具備
した可動子２２とこれを無摩擦に摺動可能に保持する軸
受部２３と可動子２２を駆動する駆動部２４から構成さ
れている。駆動部２４はコイルと磁石による電磁力を用
いることができる。可動子２２は光ビーム２５が透過し
それの被検面１２での反射光を反射する半ｌ！ｉ鏡２６
と焦点検出回路２７とより得られる誤差信号により駆動
部２４を介してワーク１１に対して一定の位置にオート
フォーカスされる。これらは公知の技術の組合せにより
達成される。第２図の干渉計１４としては、通常の三光
束干渉計や特開昭６０−９７２０５号公報に開示した複
合型の干渉計などを用いることができる。
などの高精度の軸受を用いることができる。非接触プロ
ーブ１３は第３図に示すように光収束性素子２１を具備
した可動子２２とこれを無摩擦に摺動可能に保持する軸
受部２３と可動子２２を駆動する駆動部２４から構成さ
れている。駆動部２４はコイルと磁石による電磁力を用
いることができる。可動子２２は光ビーム２５が透過し
それの被検面１２での反射光を反射する半ｌ！ｉ鏡２６
と焦点検出回路２７とより得られる誤差信号により駆動
部２４を介してワーク１１に対して一定の位置にオート
フォーカスされる。これらは公知の技術の組合せにより
達成される。第２図の干渉計１４としては、通常の三光
束干渉計や特開昭６０−９７２０５号公報に開示した複
合型の干渉計などを用いることができる。
また、被検面１２として非球面レンズ面等を対象とする
場合には、第４図に示す傾き角補正機構が必要となる。
場合には、第４図に示す傾き角補正機構が必要となる。
これは特開昭６０−９７２０５号公報に既に開示された
もので、干渉計１４．移動直角プリズム２８．固定プリ
ズム２９．３０．光集束性素子２１から構成されている
。干渉計１４から発した三光束干渉計の参照光ビームビ
ームと対をなす他方の光ビームは移動直角プリズム２８
゜固定プリズム２９．３０を経て光集束性素子２１によ
り被検面１２上に収束される。該被検面１２としては簡
単のために平面を仮定した。実際は非球面などの曲面で
あるから、この平面は曲面上のある点での接線を表すと
考えることができる。被検面１２が実線で示したように
入射光ビームに対し垂直であれば、反射光ビームは入射
した経路を逆行し、干渉計１４で参照光ビームと重なっ
て干渉縞を形成する。しかし、非球面などのように入射
光ビームに対し垂直から傾いている場合には反射光ビー
ム３１のようになり、光ビーム２５に対し横ずれした光
ビームとなる。このため参〇、ｑ光ビームとの重なり具
合が不良となり、良好な干渉信号が得られにくくなる。
もので、干渉計１４．移動直角プリズム２８．固定プリ
ズム２９．３０．光集束性素子２１から構成されている
。干渉計１４から発した三光束干渉計の参照光ビームビ
ームと対をなす他方の光ビームは移動直角プリズム２８
゜固定プリズム２９．３０を経て光集束性素子２１によ
り被検面１２上に収束される。該被検面１２としては簡
単のために平面を仮定した。実際は非球面などの曲面で
あるから、この平面は曲面上のある点での接線を表すと
考えることができる。被検面１２が実線で示したように
入射光ビームに対し垂直であれば、反射光ビームは入射
した経路を逆行し、干渉計１４で参照光ビームと重なっ
て干渉縞を形成する。しかし、非球面などのように入射
光ビームに対し垂直から傾いている場合には反射光ビー
ム３１のようになり、光ビーム２５に対し横ずれした光
ビームとなる。このため参〇、ｑ光ビームとの重なり具
合が不良となり、良好な干渉信号が得られにくくなる。
このため傾き角に対して補正が必要となる。この方法は
移動直角プリズム２８たとえば矢印Ｆの方向に移動させ
ることによって達成される。移動後の光ビーム２５の経
路を点線で示すと、適当量の移動の後被検面１２に垂直
に入射させることが可能である。この時は反射光ビーム
３１と光ビーム２５とは−敗し、可視度のよい干渉縞が
得られる。
移動直角プリズム２８たとえば矢印Ｆの方向に移動させ
ることによって達成される。移動後の光ビーム２５の経
路を点線で示すと、適当量の移動の後被検面１２に垂直
に入射させることが可能である。この時は反射光ビーム
３１と光ビーム２５とは−敗し、可視度のよい干渉縞が
得られる。
次に測定の手順を示す。第２図に於いて干渉計１４を一
軸スライドテーブル１６により左方に移動させておき、
ワーク１１を回転軸受１５に取付け、ＮＣテーブル１８
を移動させ、ロータリーテーブル１７の回転軸２０を被
検面１２の近似曲率中心Ｏに一致させる。次に干渉計１
４を一軸スライドテーブル１６を介して被検面１２の方
向に移動させ、弁接触プローブ１３の動作範囲内に被検
１ｍ１２がくるようにする。これで測定の準備が完了す
る。測定の際はワーク１１をワーク回転軸１０のまわり
に回転させながらロータリーテーブル１７をロータリー
テーブル回転輪２０のまわりに回転させることにより干
渉計１４被検面１２の近似曲率中心０のまわりに回転さ
せる。被検面１２の形状は、第１図で説明したように、
該被検面１２の近似曲率中心Ｏを中心とする理想球面か
らのずれ里として干渉計測される。
軸スライドテーブル１６により左方に移動させておき、
ワーク１１を回転軸受１５に取付け、ＮＣテーブル１８
を移動させ、ロータリーテーブル１７の回転軸２０を被
検面１２の近似曲率中心Ｏに一致させる。次に干渉計１
４を一軸スライドテーブル１６を介して被検面１２の方
向に移動させ、弁接触プローブ１３の動作範囲内に被検
１ｍ１２がくるようにする。これで測定の準備が完了す
る。測定の際はワーク１１をワーク回転軸１０のまわり
に回転させながらロータリーテーブル１７をロータリー
テーブル回転輪２０のまわりに回転させることにより干
渉計１４被検面１２の近似曲率中心０のまわりに回転さ
せる。被検面１２の形状は、第１図で説明したように、
該被検面１２の近似曲率中心Ｏを中心とする理想球面か
らのずれ里として干渉計測される。
この測定装置をよこ型とした利点は、第２図において［
２−タリーテーブル１７として高精度のエアー軸受けを
用いた場合、この重■はたとえば１２０ ｋｇとなり、
これ水平に保持し二次元に駆動する方が安定であり、低
速で回転する場合の偏荷重の点でも有利であることであ
る。
２−タリーテーブル１７として高精度のエアー軸受けを
用いた場合、この重■はたとえば１２０ ｋｇとなり、
これ水平に保持し二次元に駆動する方が安定であり、低
速で回転する場合の偏荷重の点でも有利であることであ
る。
この実施例の特徴は、
ｆｉ＋ 種々の曲率半径の凸凹両面に対応できる。
特に小さい曲率半径の深いＲのものに有効である。
（２） 被検面１２を走査するための二つの回転が被
検面１２と干渉計１４とに分担されているため、安定な
回転が期待でき、測定を安定させ且つ高速にし得る。
検面１２と干渉計１４とに分担されているため、安定な
回転が期待でき、測定を安定させ且つ高速にし得る。
（３） 非接触式に測定できる。このため被検面１２
の変形による不正確さや測定による損傷などを防止でき
る。
の変形による不正確さや測定による損傷などを防止でき
る。
（４） 軸ずれを修正できる。従って、測定系による
系統的誤差を軽減できる。
系統的誤差を軽減できる。
（５） よこ型の装置としているため、ロータリーテ
ーブル１７の安定な回転、移動が可能となっており、測
定精度が向上する。
ーブル１７の安定な回転、移動が可能となっており、測
定精度が向上する。
以上の説明では装置をよこ型としたが、技術が進展し新
しいタイプのロータリーテーブル１７などが開発されれ
ば、たて型としても可能である。
しいタイプのロータリーテーブル１７などが開発されれ
ば、たて型としても可能である。
いいかえると、軽量で高精度の回転を保証するロータリ
ーテーブル１７が開発されれば２第２図の配置の状態で
９０°回転した状態即ちロータリーテーブル１７の回転
軸２０についていえば水平になった状態で垂直になった
ＮＣテーブル１日に保持させることも可能となろう。
ーテーブル１７が開発されれば２第２図の配置の状態で
９０°回転した状態即ちロータリーテーブル１７の回転
軸２０についていえば水平になった状態で垂直になった
ＮＣテーブル１日に保持させることも可能となろう。
また第２図では回転軸受１５が上下に移動可能な機構を
介して測定装置本体に保持されているとしたが、回転軸
受１５は測定装置本体に直接装架して代わりに干渉計１
４の方が上下移動制御可能に一軸スライドテーブル１６
に保持されているようにしてもよいことはもちろんであ
る。
介して測定装置本体に保持されているとしたが、回転軸
受１５は測定装置本体に直接装架して代わりに干渉計１
４の方が上下移動制御可能に一軸スライドテーブル１６
に保持されているようにしてもよいことはもちろんであ
る。
〔発明の効果］
本発明の形状測定方法及び装置によれば、非球面レンズ
、金型などの種々の曲率半径の凸凹両面にだいしその全
体の形状を非接触式に高精度且つ高速に測定することが
できる。また、被検面を走査するための二つの回転につ
き回転軸間のずれ補正する機構を具備することにより、
測定形系の系統的誤差を軽減することができる。
、金型などの種々の曲率半径の凸凹両面にだいしその全
体の形状を非接触式に高精度且つ高速に測定することが
できる。また、被検面を走査するための二つの回転につ
き回転軸間のずれ補正する機構を具備することにより、
測定形系の系統的誤差を軽減することができる。
第１図は本発明の形状測定方式の概念を示す図、第２図
は本発明の形状測定装置の一実施例の概略図、第３図は
上記実施例の非接触プローブの断面図、第４図は上記実
施例の傾き負補正機構の概略図、第５図は従来の形状測
定装置の概略図である。 １１・・・・ワーク、１２ ・・被検面、１３．・、非
接触プローブ、１４・・・・干渉計、１５１１４回転軸
受、１６・・・・一軸スクイ１′テーブル、１７ ・・
・ロータリーテーブル、１８．・、・ＮＣテーブル、１
９・・・・ワーク回転軸、２０・・・・ロータリーテー
ブル回転軸。 １１図 第２図 才３図 二］２７ 第５図 （Ｑ）
は本発明の形状測定装置の一実施例の概略図、第３図は
上記実施例の非接触プローブの断面図、第４図は上記実
施例の傾き負補正機構の概略図、第５図は従来の形状測
定装置の概略図である。 １１・・・・ワーク、１２ ・・被検面、１３．・、非
接触プローブ、１４・・・・干渉計、１５１１４回転軸
受、１６・・・・一軸スクイ１′テーブル、１７ ・・
・ロータリーテーブル、１８．・、・ＮＣテーブル、１
９・・・・ワーク回転軸、２０・・・・ロータリーテー
ブル回転軸。 １１図 第２図 才３図 二］２７ 第５図 （Ｑ）
Claims (2)
- （１）被検面をその回転対称軸のまわりに回転させると
共に、非接触プローブを備えた干渉計を前記被検面の近
似曲率中心を中心として前記回転対称軸を含む平面内で
回転させるようにしたことを特徴とする形状測定方法。 - （２）被検面をその回転対称軸のまわりに回転可能に保
持する回転軸受と、二次元に移動・制御が可能な移動台
に装架された回転テーブルと、該回転テーブルに装架さ
れた一軸スライドテーブルと、該一軸スライドテーブル
に固定されていて非接触プローブを有する干渉計とを具
備していることを特徴とする形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237575A JPH071166B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237575A JPH071166B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298205A true JPS6298205A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH071166B2 JPH071166B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17017346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237575A Expired - Fee Related JPH071166B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071166B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01199103A (ja) * | 1987-03-13 | 1989-08-10 | Canon Inc | 面形状測定装置 |
| JP2013057688A (ja) * | 2012-12-25 | 2013-03-28 | Olympus Corp | 形状測定方法及び形状測定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5434345B2 (ja) * | 2009-08-03 | 2014-03-05 | 勝義 遠藤 | 回転対称形状の超精密形状測定方法及びその装置 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60237575A patent/JPH071166B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01199103A (ja) * | 1987-03-13 | 1989-08-10 | Canon Inc | 面形状測定装置 |
| JP2013057688A (ja) * | 2012-12-25 | 2013-03-28 | Olympus Corp | 形状測定方法及び形状測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH071166B2 (ja) | 1995-01-11 |
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|---|---|---|---|
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