JPS6319508A - 表面粗さ測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、複写鍬用感光アルミドラムやコンピュータ
ディスクなどのように精密加工された被測定物の表面の
粗さを光学的に測定する装Ｎ’ｓ−関する。

（従来の技術とその問題点） コンピュータディスクなどのように精密加工された被測
定物の表面の粗さを光学的に測定する装置は、既に種々
の方式のものが知られている。このような装置では、所
定の光源からの光を被測定物の表面に照射し、その表面
からの反射光を検出するわけであるが、この反射光には
被測定物の表面の平坦成分からの反射によって生ずる正
反射光と、被測定物の表面の凹凸によって生ずる散乱光
とが含まれている。そして、表面粗さ測定における測定
精度を向上させるためには、これらの正反射光と散乱光
との双方を検出し、それらに基いて表面粗さを評価する
必要がある。

ところが、精密加工された被測定物の表面は鏡面に近い
程度の平坦性を有しているため、このような被測定物か
らの反射光では正反射光強度が散乱光強度に対して著し
く大きく、その比は１０６程度にも及ぶ。したがって、
正反射光と散乱光との双方を検出するにあたっては、大
ぎなダイナミックレンジを有する光電変換８置が必要と
なる。

しかしながら、単一の素子としてこれほど大きなダイナ
ミックレンジを有する光電変換素子は未だ開発されてお
らず、従来の装置に種々の改良を加えて正反射光と散乱
光とを検出しようとしているのが現状である。このよう
な技術としては、たとえばこの発明の発明者によって提
案され、特願昭６１−０２０９７号として出願されてい
る装置がある。この装置では、光電子増倍管に与える印
加電圧を入射光量に応じて変化させ、それによって、実
質的にダイナミックレンジを広げようとしている。また
、感度が互いに責なる複数個のフォトダイオードを使用
する装置も提案されている。

これらの装置は、ダイナミックレンジを実質的に拡大す
るという点では一応の成功を収めているが、１回に検出
できるのはひとつの反射方向の光のみである。このため
、このような装置を用いて反射光の空間的強度分布を検
出するためには、光電変換素子を各反射方向にわたって
機械的に走査しなければならない。したがって、上記の
各装置では測定を高速に行なうことができないという問
題がある。

このような問題に対処するため、１次元または２次元Ｃ
ＯＤなどによって構成されたアレイ型光センサを使用し
た装置の利用も行なわれている。

しかしながら、アレイ型光センサのダイナミックレンジ
は１０２程度である。このため、上述したような１０６
ものダイナミックレンジを必要とするような表面粗さ測
定を行なうにあたって、このようなアレイ型光センサを
そのまま使用することは困難である。

これに対処するため、所定の光透過率を有する光ロフィ
ルタを用いて反射光の強度を一様に減衰させてから、こ
の反射光をアレイ型光センサで検出する技術も考えられ
る。ところが、この場合には、第１７図に示すように、
正反射光Ｒ０をアレイ型光センサのダイナミックレンジ
ＤＲ内に収めようとすると、その周囲に存在する散乱光
Ｒ８のレベルはアレイ型光センサの検出精度以下となっ
て、表面粗さ測定を満足に行なうことができない。

これを避けるために光源からの光の照射岱や上記光量フ
ィルタの光透過率を上げると、第１８図および第１９図
に示すように、散乱光Ｒ８の検出は次第に高精度となる
反面で、正反射光Ｒ０のピーク付近はアレイ型光センサ
のダイナミックレンジ外となってしまう。

このように、従来技術においては、測定の精度と速度と
のいずれかを犠牲にしなければならず、被測定物の表面
粗さを高速かつ正確に測定することが困難であるという
問題があった。

（発明の目的） この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、被測定物からの反射光の空間的強度分布を高速
かつ高精度で求め、それによって被測定物の表面の粗さ
を高速かつ正確に測定することのできる表面粗さ測定装
置を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 上述の目的を達成するため、この発明では、光源からの
光を被測定物の表面に照射するとともに、被測定物から
の反射光に含まれる正反射光と散乱光とをアレイ型光セ
ンサで検出し、このアレイ型光センサの光検出出力に基
いて被測定物の表向粗さを測定する［？を対象として、
被測定物からアレイ型光センサに至る反射光の光路中に
、正反）ｊ光の入射中心から離れるに従って光伝達率を
順次増加させた光伝達率分布素子を介挿させた装置とす
る。

（実施例） Ａ、実施例の全体的構成と動作 第１図は、この発明の一実施例である表面粗さ測定装置
の模式図である。同図において、この装置は、光源とし
てのレーザ発振器１を備えており、このレーザ発振器１
からのレーザビームＬが、後述する入射光調整フィルタ
１０を介して被測定物としてのアルミドラム２の表面に
照射される。

このレーザビームしは、アルミドラム２の表面で反射さ
れて反射光Ｒとなるが、この反射光Ｒは、レーザビーム
Ｌのスポット径ｄ（図示せず）に応じた径を有する正反
射光ＲＱと、この正反射光Ｒ。

の反射方向を中心としてその周囲の方向に散乱する散乱
光Ｒ８とを含んでいる。そして、この反射光Ｒの進行方
向には、１次元ＣＯＤなどによって構成されたアレイ型
光センサ３が配置されている。

さらに、アルミドラム２の表面からこのアレイ型光セン
サ３に至る反射光Ｒの光路中には、この発明の特徴に応
じて形成された光透過帯分布フィルタ４が介挿されてい
る。この実施例では、この光透過帯分布フィルタ４を、
アレイ型光センサ３の受光面に近接した位置に設けであ
る。

この光透過帯分布フィルタ４は、アレイ型光センサ３の
長手方向（図示のＸ方向）に沿って設【ノられているが
、その光透過率は、正反射光Ｒ９の入射中心Ｃで最小と
され、この入射中心ＣからＸ方向に離れるに従って順次
増加するような分布とされている。この分布については
後に詳述する。

このようにして、光透過帯分布フィルタ４を介してアレ
イ型光センサ３で受光された反射光Ｒは、このアレイ型
光センサ３によって、ＣＯＤの各受光セルごとに電気的
な光検出信号に変換される。

この光検出信号は増幅回路５で増幅された後に、Ａ／Ｄ
コンバータ６でデジタル化されて、マイクロコンピュー
タ７に与えられる。

一方、アルミドラム２は、図示しない駆動門構によって
、図のθ方向へ回転するとともに、Ｙ方向へと並進する
。したがって、マイクロコンピュータ７には、アルミド
ラム２の表面の各部分についての光検出信号が順次入力
されることになる。

マイクロコンピュータ７は、このような光検出信号に基
いてアルミドラム２の表面粗さを演算して求める。この
演算処理はこの発明の要旨と直接関係しないため、その
詳細な説明は省略するが、たとえばアルミドラム２の全
表面についての凹凸のＲＭＳ値（２乗平均平方根）を求
めることによってこの処理が行なわれる。

さらに、このマイクロコンピュータ７では、アレイ型光
センサ３に入射する光の強度がこのアレイ型光センサ３
のダイナミックレンジを越えたような場合に、モータ駆
動回路８に駆動指令信号を与えるようになっている。モ
ータ駆動回路８は、このような駆動指令信号に応じてス
テッピングモータ９に駆動信号を与え、このステッピン
グモータ９のロータに取付けられた円板状の照射光調整
フィルタ１０を図示のφ方向に所定角麿だり回転させる
。この照射光調整フィルタ１０は、その円周方向に所定
の透過率分布を有する光量フィルタであり、上記回転に
よって、レーザ発振器１からアルミドラム２の表面に照
射するレーザビームＬの光強度を調整する機能を有して
いる。なお、この照射光調整フィルタ１０における光透
過重分布の具体例は後述する。

Ｂ、ゝ透過率）布フィルタ４の構成例と実験結果 次に、上述した光透過帯分布フィルタ４の構成例と、そ
れによって得られた反射光検出実験の結果とを説明する
。

（Ｂ−１）第１の構成例 第２図は、光透過帯分布フィルタ４における光透過率の
分布を示すグラフである。ただし、このグラフにおける
横軸は、第３図に示すような光透過帯分布フィルタ４の
表面における位置座標ａそのｂのではなく、レーザビー
ムＬが照射されているアルミドラム２上の点Ｐと入射中
心Ｃとを結ぶ線分Ｇを基準にした反）１角αをスケール
としである。したがって、この線分Ｇの長さを１としだ
とき、ａ密には、 ａ　＝　１　ｔａｎα の関係によって、位置座標ａと対応づけられるべきもの
であるが、α＜１である場合にはａ＃ｌα となるため、第２図のグラフの横軸は位置座標ａにほぼ
比例しているものと考えてよい。

この第２図に示す光透過率分布は、次のような性質を有
している。

■　まず、正反射光Ｒｏが入射する部分への光透過率を
、散乱光Ｒ５が入射する部分Ｂの光透過率よりも小さく
している。このうち、部分への幅はレーザビームＬのス
ポット径ｄに応じて決定されている。このように、正反
射光Ｒｏが入射する部分への光透過率を下げているのは
、前述したよてアレイ型光センサ３に与えようとしてい
るのである。このようにすることによって、正反射光Ｒ
６と散乱光Ｒ５との強度差が圧縮された形で、アレイ型
光センサ３による光検出が行なわれる。このため、この
第１の性質によってアレイ型光センサ３に要求されるダ
イナミックレンジをかなり小さくすることができる。

■　第２の性質は、正反射入射部分Ａおよび散乱先入ｒ
Ｉ４部分Ｂのいずれにおいても、反射角αに対して、光
透過率を１０の指数関数的に増加させていることである
（第２図では、縦軸が常用対数スケールになっているこ
とに注卑されたい。）。

このような性質を光透過率分癲フィルタ４に与えるのは
次のような理由による。すなわち、上記■に相当する技
術は既に本願出願人によって特願昭６１−００５９１９
号として特許出願されているが、そこでは、正反射光入
射部分への光透過率を散乱光入射部分Ｂの光透過率より
も小さくすることのみを特徴的構成としており、それぞ
れの部分Ａ、Ｂ内でどのような分布をさせるかについて
は何らの制限を行なっていない。したがって、上記先願
技術では、たとえば第４図に示すような光透過率分布が
代表的な構成として開示されている。

ところが、正反射光Ｒｏおよび散乱光Ｒ５は、それら相
互間に強度差があるだけではな（、それらの内部でも反
射角αに応じた一般的光強度変化が存在する。この事情
を第５図を参照して説明する。この第５図は、光電子増
倍管の機械的走査によって得られた反射光Ｒの光強度分
布を示すグラフであり、この分布は真の光強度分布にほ
ぼ一致していると考えることができる。この第５図の分
布が被測定物の表面粗さに依存する微細構造を有するの
は当然であるが、それとは別に、反射角αの絶対値が大
きくなるほど光強度が低下するという一般的傾向を認め
ることができる。

このため、第４図に例示したような光透過率分布を持っ
たフィルタを用いた場合には、正反射光Ｒｏの内部にお
いても反射角αが大きくなるほど検出精度が相対的に低
下する。散乱光Ｒ８内においても同様である。そして、
このような事情を考慮して、この実施例における光透過
率分布フィルタ４では、入射中心Ｃから離れるに従って
光透過率を順次増大させているわけである。

ところで、この分布の形として最も望ましいのは、反射
光Ｒの角度分布における一般的傾向を定量的に取込ｌυ
だ分布である。この目的で第５図における強度分布を観
察すると、図中に破線で示すように、正反射光Ｒ０は１
０　／１°の勾配を有する直線Ｆ０に沿った強度分布を
しており、散乱光Ｒでは１０’／４°の勾配を有する直
線Ｆｓ に沿った強度分布をしていることがわかる。これは、第
５図に示した場合に限らず、他のサンプルによる実験デ
ータでも同様の傾向が認められる。

このため、これらの強度分布の一般的鍮向を示す関数の
逆ｖＡ数に相当する光透過率分布を持った光透過率分布
フィルタを準備すれば、反射光Ｒの全体にわたってほぼ
均一な相対精度で光強度の検出が可能となる。

第２図に示した光透過率分布はまさにこの原理を具現し
たものであって、正反射光入射部分Ａでは１０　／１°
の勾配を有する直１ｉ１Ｈ０となっており、散乱光入射
部分Ｂでは１０３／４°の勾配を有する直Ｆｉｔ　ｌ−
１、となっている。ただし、この第２図の縦軸は常用対
数スケールであるため、リニアスケールに換算すれば、
正反射光入射部分Ａにおいては１０６“に比例し、また
、散乱光入射部分では１０３ｃｚ／４に比例する光透過
率分布になる。

このように、反射角αについて１０の指数関数に比例す
る光透過率分布を持ったフィルタは、反射光Ｒの一般的
分布傾向を定量的に取込んだフィルタとなっている。な
お、このような光透過率分布フィルタ４は、ガラス基板
に金属を真空蒸着させる際の蒸着厚を空間的に変化させ
ることによって製作可能である。

第６図は、第２図の分布形を有する光透過率分布フィル
タ４を用いて反射光Ｒを検出したデータ例である。ただ
し、このデータは光強度検出値そのものではなく、光強
度検出値を第２図の光透過率で除算した後、対数化した
ものである（後述する各実験データについても同様の表
示法を用いている６）。この第６図かられかるように、
空間的に均一な光透過率を有する元旦フィルタを用いて
測定した第１７図ないし第１９図と比較して、アレイ型
光センサ３のダイナミックレンジＤＲ内で反射光Ｒの強
度分布の詳細が良くとらえられており、検出精度が箸し
く向上していることがわかる。

このため、実質的にこのダイナミックレンジ［）Ｒが１
０６程度に拡大したことと等価となって、このデータを
用いて表面粗さを演算して求めれば、その測定精度も大
きく向上する。アレイ型光センサ３を用いているため、
測定速度も高速である。

なお、マイクロコンピュタ−７における表面粗上の油筒
にあたっては、上記の光透過率分布をあらかじめ記憶し
ておき、各ＣＯＤセルからの光検出信号を、対応する光
透過率で除算して、リニアスケールでの反射光強度分布
を求めればよい。

（Ｂ−２）第２の構成例 ところで、通常の場合には、第２図に示した光透過率分
布を有するフィルタを用いることによって反射光Ｒの強
度分布を詳細にとらえることがでてきるが、特定の方向
に強い光散乱を生じさせる部分が被測定物の表面に存在
するときなどには、第２図の光透過率分布を持ったフィ
ルタを用いた場合にも、アレイ型光センサ３のダイナミ
ックレンジＤＲを越えるような異常ピークが生ずること
がある。そして、このようなときには、第７図に例示す
るように、これらのピークＡＰで光検出信号値が飽和し
てしまう。

このような状況に対処するには、散乱光Ｒ５の入射部分
Ｂにおける光透過率の絶対値を全体的にさらに減少させ
た光透過率分布フィルタを別個に準備し、この別のフィ
ルタを用いて再度測定を行なうことによって、この異常
ピークの正確な値を再検出することになる。

これに対して、このような複数回の測定を必要とけずに
、−度の測定で上記のような異常ピークＡＰの検出をも
可能とするような、光透過率分布フィルタの第２の構成
例を第８図に示す。この第８図の分布では、光透過率分
布を入射中心Ｃに関して非対称としている。より具体的
には、入射中心Ｃｋ：関して所定の側（図示例では右側
）に位置する領域Ｅ１の光透過率分布は第２図と同様の
分布とする一方で、入射中心Ｃに関して上記領域Ｅ１の
反対側（図示例では左側）に位置する領域Ｅ２について
は、散乱光入射部分Ｂの光透過率を第２図の透過率より
も低い値に設定している。ただし、この領域Ｅ２につい
ても、光透過率の空間的変化率（勾配）は第２図のもの
と同一となっている。

この透過率の下げ幅は、どの程度の高さの異常ピークが
出るかを予想して定めることになる。この異常ピークの
高さは表面粗さによって変わってくるが、最大０．１μ
ｍ程度の形状系幅を有する超精密加工面では、異常ピー
クは１０１〜１０２であるため、透過率の下げ幅として
は１０１程度でよい。

このような光透過率分布を右する光透過率分布フィルタ
４を用い丁反射光Ｒの検出を行なえば、領域Ｅ１におい
ては上記第１の構成例と同様、の精度の高い検出が行な
われ、また、領域Ｅ２においては光強度がさらに圧縮さ
れるために、前述した異常ピークＡＰなどがアレイ型光
センサ３のダイナミックレンジＤＲ内でとらえられるこ
とになる。

そして、反射光Ｒの角度分布は入射中心Ｃに関してほぼ
対称であるという事実を考慮して、領域Ｅ　において飽
和したピークを、他方の領域Ｅ２における検出データの
うち、上記ピークと同一の反射角（ただし、符号はマイ
ナス）での検出データを用いて補正する。

たとえば、光透過率が高い領域Ｅ１における特定の反射
角α。（図示せず）において飽和が生じた場合を考える
。すると、光透過率が低い側の領域Ｅ２内に存在する反
射角（−α。）での検出データＤ　を、双方の領１ｉｉ
！Ｅ、Ｅ２における光透過率の相違に応じて領域Ｅ１に
おける検出データに換ｎし、これを反射角α、における
ピーク値として採用するわけである。なお、領域Ｅ２に
おいでは光透過率が全体として低いために、異常ピーク
による飽和はほとんど生じない。

そして、このような補正を行なった後の、領域Ｅ、Ｅ２
における反射光検出データに基いて被測定物の表面粗さ
を評価する。このようにすれば、−回の測定を行なうだ
けで、上述した異常ピークＡＰなども取込んだ表面粗さ
測定が可能となる。

もっとも、反射光Ｒの強度分布は反射中心Ｃに関して常
に対称となっているわけではないために、上述した補正
によって検出精度をすべての点で向上できるとは限らな
い。しかしながら、表面粗さ測定では、既述したように
被測定物の表面全体についての凹凸のＲＭＳｌｉｉなど
を求めて粗さ評価を行なうため、上述の補正によって検
出データの精度が向上しない場所が部分的に存在しても
、全体的な粗さ評価においては問題はない。

第９図は、このようなフィルタを用いて反射光Ｒの検出
を行ない、上述の補正を施した後の反射光強度検出デー
タを示す図である。この図かられかるように、非対称的
な光透過率分布フィルタ４を用いることによって、はぼ
厳密な反射光強度分布（第５図）に近い光強度分布検出
データを得ることができる。

このようなフィルタを用いることによって、被測定物の
表面上のひとつの点についての光検出データ取込みに必
要とされる時間が、従来の機械的走査による数秒から数
ミリ秒へと短縮される。

Ｃ０，射光強度のフィードバック制御 このようにして、非常に高精度の表面粗さ測定を短ｖ；
１ｆｍで行なうことができるようになったが、被測定物
の表面粗さのおおまかな程度を事前に知ることができな
いときや、被測定物の表面上の領域によって粗さの程度
がかなり違うときなどは、どのような光透過率分布を持
ったフィルタを用いるのが適当であるかを事前に判断す
ることが困難である場合もある。このような場合の対策
のひとつとしては、光透過率の分布が異なる複数種類の
光透過率分布フィルタ４を準備しておき、これらによる
測定を順次繰返して、最も精度が高いデータを用いるこ
とが考えられる。

このような対策ら有効ではあるが、この実施例では、ア
レイ型光センサ３の光検出信号に基いて、被測定物に照
射する光の強度をフィードバック制御する。寸なわら、
第１図の照射光調整フィルタ１０として、第１０図に示
すような、円周方向に沿って光透過率を変化させた先爪
フィルタを使用する。そして、アレイ型光センサ３から
の光検出信号が７レイ型光センサ３のダイナミックレン
ジＤＲを越えて飽和値に達すれば、第１図のステッピン
グモータ９を所定角度だけ回転させて、照射光調整フィ
ルタ１０のうち、光透過率のより小さな領域がレーザビ
ームＬの光路中に入るようにする。また逆に、光検出信
号値の全体的レベルが所定の下限スレショールド値より
も小さくなっているときには、ステッピングモータ９を
逆方向に回転させて、照射光調整フィルタ１０のうち、
より光透過率の大きな領域を通してレーザビームＬをア
ルミドラム２に照射させるようにする。

このようにすれば、たとえば第１１図のように反射光Ｒ
が全体的に強過ぎるときにも、自動的に照射光強度が減
少して、頁の反射光分布（第１３図）とよく一致する検
出結果（第１２図）が得られるようになる。このような
照射光強度の調整は、はぼ−様な表面粗さを有する被測
定物については測定開始点で１回だけ行なえばよい。ま
た、領域ごとに表面粗さが大きく変わるような被測定物
の場合は、そのような表面粗さの変化時において、その
都度、調整が行なわれる。

第１４図および第１５図は伯のサンプルについでの検出
データ例であるが、これらでもアレイ型光センサ３のダ
イナミックレンジＤＲ内で高精度の検出が行なわれてい
る。

第１６図は、このようなフィードバック制御をも行ない
つつ、第８図に示した分布を有する光透過帯分布フィル
タ４を用いてアルミドラム２のＲＭＳ表面粗さを測定し
た結果と、光電子増信管の機械的走査によって測定され
た結果との相関を示ずグラフである。この第１６図から
れかるように、この実施例によって得られた表面粗さは
、光電子増倍管による測定結果と良く一致しており、そ
の測定精度はかなり高いものとなっている。

Ｄ、変形例 以上、この発明の実施例について説明したが、この発明
は上記実施例に限られるものではなく、たとえば次のよ
うな変形も可能である。

■　上記実施例では、光透過率分布を入射中心Ｃを基檗
とした反射角についての１０の指数関数で増加するよう
なフィルタを用いることにより、反射光の一般的角度分
布の傾向を最もよく反映した分布としているが、入射中
心Ｃから離れるに従って順次増加する光透過率分布であ
れば他の関数形に基いて分布さけることも可能である。

また、階段状に光透過率を順次増加されるような分布も
、ひとつの簡易な変形としてこの発明の中に含まれる。

■　照射光強度のフィードバック制御を行なう場合には
、上記のような照射光調整フィルタを用いるかわりに、
光源の先出ノｊそのものを制御することも可能である。

■　上記実施例では光透過率分布フィルタ４を「光伝達
率分布素子」として用いたが、反射光Ｒをミラーやプリ
ズムで反射させた後にアレイ型光センサに入射させる構
成とし、これらのミラーやプリズムの光反射率を空間的
に分布させてもよい。

この発明における「光伝達率分布素子」とはこのような
光学素子をも含む概念である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、正反射光の入
射中心から離れるに従って光伝達率を順次増加させた光
伝達率分布素子を介して被測定物からの反射光をアレイ
型光センサで検出し、それに基いて表面粗さを測定する
ため、アレイ型光センサのダイナミックレンジを実質的
に拡大させたことと等価となる。このため、被測定物か
らの反射光の空間的強度分布を高速かつ高精度に求める
ことができ、その結果、高速かつ正確に被測定物の表面
粗さを測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である表面粗さ測定装置の
模式図、 第２図は光透過率分布フィルタの第１の構成例を示す図
、 第３図は大川中心からの距離と反射角との関係を示す説
明図、 第４図は比較例における光透過率分布を示ず図、第５図
は光電子増倍管の癲械的走査によって求めた反射光強度
分布を示す図、 第６図は第１の構成例に従った光透過率分布フィルタを
用いた揚台の反射光強直検出結果を示す図、 第７図は光検出信号値の飽和の説明図、第８図は光透過
率分布フィルタの第２の構成例を示す図、 第９図は第２の構成例に従った光透過率分布フィルタを
用いた場合の反射光強度検出結果を示す図、 第１０図は照射光調整フィルタ１０における円周方向の
光透過率分布を示す図、 第１１図は反射光が強過ぎる場合の反則光強度検出結末
を示す図、 第１２図は照射光強度のフィードバック１１制御を行な
った場合の反射光強１復検出結果を示す図、第１３図は
第１１図および第１２図に対応する真の反射光強度分布
を示す図、 第１４図および第１５図は実施例にお（」る他の反）ｊ
光強度検出結果を示す図、 第１６図は実施例と光電子増倍管とによるそれぞれの表
面粗さ測定結果の相関を示すグラフ、第１７図ないし第
１９図はアレイ型光センサを用いた従来装置での反射光
強度分布の測定結果を示す図である。 １・・・レーザ発振器（光源）、 ２・・・アルミドラム（被測定物）、 ３・・・アレイ型光センサ、 ４・・・光透通帯分布フィルタ （光伝達率分布素子）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光を被測定物の表面に照射するととも
   に前記被測定物からの反射光に含まれる正反射光と散乱
   光とをアレイ型光センサで検出し、前記アレイ型光セン
   サの光検出信号に基いて前記被測定物の表面粗さを測定
   する装置において、前記被測定物から前記アレイ型光セ
   ンサに至る前記反射光の光路中に、前記正反射光の入射
   中心から離れるに従つて光伝達率を順次増加させた光伝
   達率分布素子を介挿させたことを特徴とする表面粗さ測
   定装置。
2. （２）前記光伝達率の分布は、前記入射中心から離れる
   に従って１０の指数関数的に増加する分布であり、 前記指数関数は、前記正反射光が入射する部分と前記散
   乱光が入射する部分とで異なる関数形とされた、特許請
   求の範囲第１項記載の表面粗さ測定装置。
3. （３）前記光伝達率分布素子における光伝達率の分布が
   前記正反射光の入射中心に関して非対称とされた、特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の表面粗さ測定装置
   。
4. （４）前記アレイ型光センサの光検出信号に基いて、前
   記光源から前記被測定物に照射する光の強度を調整する
   フィードバック手段がさらに設けられた、特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の表面粗さ測定
   装置。