JPS63191010A - 表面粗さ計測方法 - Google Patents
表面粗さ計測方法Info
- Publication number
- JPS63191010A JPS63191010A JP2256787A JP2256787A JPS63191010A JP S63191010 A JPS63191010 A JP S63191010A JP 2256787 A JP2256787 A JP 2256787A JP 2256787 A JP2256787 A JP 2256787A JP S63191010 A JPS63191010 A JP S63191010A
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- JP
- Japan
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- light
- surface roughness
- intensity
- pattern
- waviness
- 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
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は表面粗さ計測方法、特に非接触の表面粗さ計測
方法に関するものである。
方法に関するものである。
（従来の技術）
面の粗さは現在成る線上での凹凸を究明に計測している
ため、−次元的な計測に過ぎない。従って、面の粗さと
いう二次元体を扱うには不向きである。
ため、−次元的な計測に過ぎない。従って、面の粗さと
いう二次元体を扱うには不向きである。
従来、表面粗さ計は、接触式、非接触式の何れにおいて
も多種多様の方式が知られている。しかしながら、之等
は全て一次元的な評価方法であり面を二次元として捉え
る方式はない。
も多種多様の方式が知られている。しかしながら、之等
は全て一次元的な評価方法であり面を二次元として捉え
る方式はない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は斯かる現状に鑑み、表面粗さを二次元的に計測
する表面粗さ計測方法を提供しようとするものである。
する表面粗さ計測方法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、対象物の表面に対して、１個以上の投光器に
より光を投射し、該表面での反射光もしくは透過光を２
個以上の受光器にて受光し、その二次元的な受光光強度
分布から対象面のうねりの周期とうねりの振幅を求める
ことを特徴とする表面粗さ計測方法である。
より光を投射し、該表面での反射光もしくは透過光を２
個以上の受光器にて受光し、その二次元的な受光光強度
分布から対象面のうねりの周期とうねりの振幅を求める
ことを特徴とする表面粗さ計測方法である。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
光に対して非透過性の対象面に投射した光は、第１図に
示すように表面の凹凸に応じて様々な方向に散乱する。
示すように表面の凹凸に応じて様々な方向に散乱する。
従って第５図に示すように、投射光に対する反射パター
ン（Ａ）を示す対象面の微小頭域ｄｓからの反射光強度
■は対象面に焦点を合わせるレンズのｄｓに対する立体
角ωと反射パターンｇ（ψ）及び投射光強度Ｉ０の関数
であり、ｄｓにたいする投射光とレンズの角度をθとす
ると、ｒ ＝Ｉｏｆ（ｇ（ψ）、θ、ω）・・・・・・
（１）となる。そこで、スクリーンの最小分解能（１画
素）に対応する対象面の面積ｄｓが表面粗さの二次元的
な分解能である。いうまでもなく、工学的手法（レンズ
等）を用いて拡大し、分解能の向上を図ることは可能で
ある。
ン（Ａ）を示す対象面の微小頭域ｄｓからの反射光強度
■は対象面に焦点を合わせるレンズのｄｓに対する立体
角ωと反射パターンｇ（ψ）及び投射光強度Ｉ０の関数
であり、ｄｓにたいする投射光とレンズの角度をθとす
ると、ｒ ＝Ｉｏｆ（ｇ（ψ）、θ、ω）・・・・・・
（１）となる。そこで、スクリーンの最小分解能（１画
素）に対応する対象面の面積ｄｓが表面粗さの二次元的
な分解能である。いうまでもなく、工学的手法（レンズ
等）を用いて拡大し、分解能の向上を図ることは可能で
ある。
そこで第２ａ図に示す様に対象面に、ある強度パターン
（第２ｂ図に示すようにステップ状の強度パターンのと
きには扱いは非常に楽になる）を持つ光を対象面に投射
してその時゛にできる像をカメラで捉える。
（第２ｂ図に示すようにステップ状の強度パターンのと
きには扱いは非常に楽になる）を持つ光を対象面に投射
してその時゛にできる像をカメラで捉える。
計測を望む領域の大きさから投射光の幅ｄを決め、また
角度θは対象毎に最適な値を選択することとする。
角度θは対象毎に最適な値を選択することとする。
例えば、第２ｂ図の投射光パターンを用いると第６図に
示すように対象面上で様々な反射パターンかえられ、そ
れに応じて投射光からθ傾いた方向にある受光面では図
に示す強度バクーンがえられる。従って像の拡大率をｋ
とすると、λ、＝にλ２ λＩ：対象面のうねりの周期 λ２：受光像のうねりの周期 また、対象物のうねりの振幅ｄも受光像の強度振幅■か
ら（１）式を用いて計算することができる。
示すように対象面上で様々な反射パターンかえられ、そ
れに応じて投射光からθ傾いた方向にある受光面では図
に示す強度バクーンがえられる。従って像の拡大率をｋ
とすると、λ、＝にλ２ λＩ：対象面のうねりの周期 λ２：受光像のうねりの周期 また、対象物のうねりの振幅ｄも受光像の強度振幅■か
ら（１）式を用いて計算することができる。
視線方向が一方向である場合、対象面の凹凸に方向性が
あるときは、対象面と受像器の位置関係で測定結果に差
異を生ずることがある。その場合には、第３図に示すよ
うに、二方向あるいは更に多方向から測定することによ
って上記の不都合を除くことが可能である。
あるときは、対象面と受像器の位置関係で測定結果に差
異を生ずることがある。その場合には、第３図に示すよ
うに、二方向あるいは更に多方向から測定することによ
って上記の不都合を除くことが可能である。
なお、受像はカメラのように対象面に焦点を合わせる方
法でおこなう。
法でおこなう。
又、対象が光に対して透過性である場合には第４図に示
すように透過方式で計測を行う。
すように透過方式で計測を行う。
（発明の効果）
本発明によれば、面の粗さを二次元的に計測することが
できる。
できる。
本発明は、表面形状の時間的変化を実時間で計測する場
合とか、傷を検出する場合に適用することができる。
合とか、傷を検出する場合に適用することができる。
第１図は非透過性の対象面に投射した光が表面の凹凸に
応じて様々な方向に散乱する態様を示す説明図、第２ａ
図は対象面に、ある強度パターンを持つ光を投射した際
の反射光を、投射光から角度θ傾いた方向にある受光器
で捉える態様を示す説明図、第２ｂ図は投射光のステッ
プ状強度パターンの説明図、第３図は測定すべき対象面
の凹凸に方向性がある際の測定の態様を示す説明図、第
４図は対象面が光に対して透過性である場合の測定のＢ
様を示す説明図、第５図は本発明の原理を示す説明図、
第６図は第２ｂ図の投射光パターンを用いた場合の受光
面の強度パターンを示す図である。
応じて様々な方向に散乱する態様を示す説明図、第２ａ
図は対象面に、ある強度パターンを持つ光を投射した際
の反射光を、投射光から角度θ傾いた方向にある受光器
で捉える態様を示す説明図、第２ｂ図は投射光のステッ
プ状強度パターンの説明図、第３図は測定すべき対象面
の凹凸に方向性がある際の測定の態様を示す説明図、第
４図は対象面が光に対して透過性である場合の測定のＢ
様を示す説明図、第５図は本発明の原理を示す説明図、
第６図は第２ｂ図の投射光パターンを用いた場合の受光
面の強度パターンを示す図である。
Claims (1)
- 対象物の表面に対して、１個以上の投光器により光を投
射し、該表面での反射光もしくは透過光を２個以上の受
光器にて受光し、その二次元的な受光光強度分布から対
象面のうねりの周期とうねりの振幅を求めることを特徴
とする表面粗さ計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256787A JPS63191010A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 表面粗さ計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256787A JPS63191010A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 表面粗さ計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63191010A true JPS63191010A (ja) | 1988-08-08 |
Family
ID=12086449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2256787A Pending JPS63191010A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 表面粗さ計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63191010A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5179425A (en) * | 1991-08-07 | 1993-01-12 | Hughes Aircraft Company | Hand held paint inspection meter |
| US5229835A (en) * | 1991-08-07 | 1993-07-20 | Hughes Aircraft Company | Optical monitoring |
| DE19616245A1 (de) * | 1996-04-15 | 1997-10-16 | Zam Zentrum Fuer Angewandte Mi | Verfahren und Anordnung zum zerstörungsfreien, berührungslosen Prüfen und/oder Bewerten von Festkörpern, Flüssigkeiten, Gasen und Biomaterialien |
| JP2006337108A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Univ Nihon | 加工表面評価装置 |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP2256787A patent/JPS63191010A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5179425A (en) * | 1991-08-07 | 1993-01-12 | Hughes Aircraft Company | Hand held paint inspection meter |
| US5229835A (en) * | 1991-08-07 | 1993-07-20 | Hughes Aircraft Company | Optical monitoring |
| DE19616245A1 (de) * | 1996-04-15 | 1997-10-16 | Zam Zentrum Fuer Angewandte Mi | Verfahren und Anordnung zum zerstörungsfreien, berührungslosen Prüfen und/oder Bewerten von Festkörpern, Flüssigkeiten, Gasen und Biomaterialien |
| DE19616245C2 (de) * | 1996-04-15 | 1998-06-18 | Zam Zentrum Fuer Angewandte Mi | Verfahren und Anordnung zum zerstörungsfreien, berührungslosen Prüfen und/oder Bewerten von Festkörpern, Flüssigkeiten, Gasen und Biomaterialien |
| JP2006337108A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Univ Nihon | 加工表面評価装置 |
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