JPS63285452A - 線状体端面の検査装置 - Google Patents

線状体端面の検査装置

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JPS63285452A
JPS63285452A JP12080087A JP12080087A JPS63285452A JP S63285452 A JPS63285452 A JP S63285452A JP 12080087 A JP12080087 A JP 12080087A JP 12080087 A JP12080087 A JP 12080087A JP S63285452 A JPS63285452 A JP S63285452A
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JP
Japan
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light
face
linear body
half mirror
reflected
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Pending
Application number
JP12080087A
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English (en)
Inventor
Tomoyuki Ito
智之 伊藤
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OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
Sumitomo Cement Co Ltd
Original Assignee
OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
Sumitomo Cement Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、レーザーによるコヒーレント光を光ファイバ
ーなどの線状体の端面に照射して、その反射光により生
じる干渉により表面の粗さを計測でき、しかも顕微鏡と
しての機能を有し、レーザー光や、さらに白色光、赤色
光によって表面の状態を精査をすることができる検査装
置に関するものである。
「従来の技術および問題点」 マイケルソンの干渉計の原理を利用した表面の粗さや形
状を測定する技術は、従来からよく知られている。しか
し、この種の表面粗さ計測装置は、コヒーレント光源と
してガスレーザーを用いることから大型となり、各種の
加工現場で用いる上で不便であり、特にガラス光ファイ
バー、単結晶光ファイバー、プラスチックス光ファイバ
ー、金属電線などの線状体端面のような微小面の測定に
は不向きであった。レーザー・ダイオードによる半導体
レーザーを用いる場合は、光源部分はコンパクトであっ
ても平行光を得るためには別にレンズ群を使用する必要
があり、装置の小型化ないし簡単化には障害であった。
また、これらの装置は、単に干渉縞による面精度の測定
は十分行なえるものであっても、傷、その地表面の状態
を観測する機能は持っていなかった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、干渉縞による表面計測と、顕微鏡機能による表面状
態の観察とを同一の装置により極めて容易かつ高精度に
行なうことのできるコンパクト化された線状体端面の検
査装置を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」 前記従来の問題点を解決するためになされた本発明に係
る線状体端面の検査装置を、第1図を参照して説明する
図中符号1は光源を示すもので、この光源lとしてIt
 e −N eレーザー、白色光および赤色光が適宜選
択使用可能に設けられている。この光源lからの光線光
路A上には、所定の間隔を置いて、減光フィルター兼光
路移動用の2枚の透明平行板2.3、ハーフミラ−4、
参照反射板5が順次設置されている。前記ハーフミラ−
4は前記光路Aに対して所定角度傾斜して設置されてお
り、前記参照反射板5は煽り機構5aによって俯仰旋回
、すなわち上下方向および左右方向に傾斜自在に回動で
きるように構成されている。前記ハーフミラ−4と参照
反射板5との間の側方位置には遮蔽装置6が設けられて
いる。この遮蔽装置6は螺合構造やソレノイド構造など
のその他の駆動構造によりその遮蔽板6aを光路A上に
出没させてハーフミラ−4と参照反射板5との間の光路
Aの遮断が自在にできるように構成されている。また、
前記ハーフミラ−4の位置において光路Aに直交する光
路Bの一方側(光源lからの光線がハーフミラ−4によ
り反射される方向)には、光ファイバーなどの線状体7
をその端面7aを前記光路Bに直交させて固定させるた
めのコネクター8が設けられている。
このコネクター8の前記ハーフミラ−4を介した反対側
の光路B上には、所定の間隔を置いて順次対物レンズ9
、結像(接眼)レンズIOが設けられ、この結像レンズ
10によって光路B上を通ってきた光線が結像する位置
に自己走査型固体撮像素子(COD)カメラ11が設置
されている。
前記構成の線状体端面の検査装置に使用方法は、次のよ
うにして行なわれる。
まず、線状体7の端面の凹凸ないし湾曲状態を計測する
場合は、光源1をI e −N eレーザーに切り替え
、遮蔽装置6の遮蔽板6aを引き上げて光路Bを解放し
ておき、光源1から1ie−Neレーザー光を光路A上
に照射する。照射されたレーザー光は減光フィルター兼
光路移動用平行板2.3を通ってハーフミラ−4に到達
し、ここで透過光と反射光とに分かれる。これら透過光
および反射光はそれぞれ参照反射板5および線状体7の
端面7aで反射し、ハーフミラ−4で出会い、合成され
、その光路差による干渉光が対物レンズ9、結像レンズ
10を通ってCODカメラll上に像を結ぶ。この場合
の線状体7の端面7aは必ずしも水平でな(、切断時等
の状態によって傾斜を有する場合が多いので、鮮明な結
像が得られない時には、前記参照反射板5の上下、左右
各方向の傾斜角度を煽り機構5aによって調節すること
により、鮮明な結像を得ることができる。得られる結像
には、平行等間隔に配列した参照反射板5からの干渉縞
と、円形もしくは楕円形の線状体7の端面7aの反射映
像とがあり、端面7aに凹凸が存在すれば、この反射映
像内に湾曲もしくはリング状の干渉縞が現れる。平面度
の計測にあたっては、一般に被計測面上の干渉縞の湾曲
量をQとし、縞と縞との間隔をLとすれば、面精度はλ
(2/2 Lとして表示される。ここで、λは波長を表
し、He−Neレーザーの場合、632.8nffであ
るので、縞と縞との間にはλ/2の段差があり、これは
約0.3μ麓に相当する。線状体端面上の縞が参照反射
面の縞に対し、わずかな湾曲しか示していなければ、こ
の線状体端面はほぼ平面に近いものと判定される。これ
に対し、例えば、線状体端面の反射面上にリング状干渉
縞が現れ、それが四重に現れているとすると、線状体の
端面が、λ/2×4−2λ、すなわち、約12〜・13
μ肩の凹状の湾曲面をなしていることが判る。
次に、本発明の装置を線状体端面を観察する顕べ鏡とし
て使用する場合には、まず、光源1はHeNeレーザー
光、白色光もしくは赤色光を任意に選択する。It e
 −N eレーザーでも観察は可能であるが、白色光ら
しくは赤色光を選択した方がより鮮明な端面観察が可能
である。続いて、遮蔽装置6を駆動して遮蔽板6aを突
出させ、ハーフミラ−4と参照反射板5との間の光路を
閉鎖状態にする。
この状態で光源1からHe −N eレーザー、白色、
もしくは赤色光を照射すれば、光線は光路A上を直進し
、ハーフミラ−4で反射し、線状体7の端面7aに向か
い、この線状体7の端面7aで反射し、対物Lノンズ9
、結像レンズ10を通って、線状体7の端面の映像をC
ODカメラll上に現す。このように、本発明の装置に
よれば、ハーフミラ−4と参照反射板5との間の光路を
閉鎖するだけで、顕微鏡として使用が可能となる。なお
、前記構成において、光源1と(7て白色光もしくは赤
色光を使用する場合は、対物レンズ9として暗視野型顕
微鏡用の対物レンズを使用することも可能である。
このように、本発明の線状体端面の検査装置によれば、
次のような利点が得られる。まず、端面計測の光源1に
使用するH e −N eレーザーは、最近、小型化が
可能になり、しかも平行光線が極めて容易に得られるの
で、装置のコンパクト化が容易に実現できる。
また、コネクター8によって線状体7の微小端面7aは
確実に固定され、参照反射板5は俯仰旋回自在になって
いるので、各干渉縞の間隔を拡大、縮小することができ
、それによって線状体7端面7aの傾斜が各試験体によ
って差異が生じるような場合にも対応できる。その結果
、参照反射板5と線状体7端面7aとからの反射光がハ
ーフミラ−4において適性に合成され、対物レンズ9、
結像レンズ10を通して鮮明な干渉像を容易にCODカ
メラ11内に形成することができる。そして、線状体端
面の凹部もしくは凸部は、得られた干渉縞の各縞間隔と
、線状体端面から得られた曲線干渉縞の各縞間隔との比
較により容易にその凹凸の程度が0105μ肩以下のオ
ーダーで計測できる。すなわち、線状体端面が平担に近
い場合は、干渉縞が端面上にリング状には結ばれず、曲
線をなすのみであるので、参照反射面からの干渉縞との
傾きの程度および干渉縞の間隔(−0,3μ肩)との対
比により湾曲度ないし平坦度を判定する。これに対し、
端面が明らかな湾曲をなしている場合は、リング状をな
した端面そのものの干渉縞により湾曲度が判定できるの
で、この場合は干渉縞間の間隔とは無関係に判定できる
さらに、ハーフミラ−4と参照反射板5との間の光路を
遮蔽板6aで遮断することにより、線状体端面を明瞭に
観察することができる。
以下、本発明の実施例を示す。
「実施例1 」 第1図に示した構造の装置を用いて、端面が平担である
と思われる光ファイバー(線状体7)の端面7aの計測
を行なった。被計測体である光ファイバーの直径は、約
125μ肩であった。光源1は小型He−Neレーザー
で、ハーフミラ−4と参照反射板5との間の光路は、解
放状態とした。
得られた結像の写真を第2図に示した。この第2図の場
合、光フアイバ一端面上の縞Xは参照反射面の縞Yに対
し、わずかな湾曲しか示していないので、この光フアイ
バ一端面はほぼ平面に近いものと判定される。
「実施例2 」 同じく第1図に示した構造の装置を用いて、端面が凹状
に変形していると思われる先ファイバー(線状体7)の
端面7aの計測を行なった。被計測体である光ファイバ
〒の直径は、約125μ肩であった。
光源lはHe −N eレーザー(波長λ= 632.
8nz)で、ハーフミラ−4と参照反射板5との間の光
路は、解放状態とした。
得られた結像の写真を第3図に示した。この第3図にお
いては、光フアイバ一端面上にリング状干渉縞Zが四重
に現れているので、λ/2X 4 = 2λ、すなわち
、約1.2〜1.3μ麓の凹状の湾曲面をなしているこ
とが判る。
「実施例3 」 同じく第1図に示した構造の装置を用いて、直径約12
5μ肩の光ファイバー(線状体7)の端面7aを顕微鏡
機能により観察した。光源1はHe−Neレーザー(波
長λ−632,8nz)で、ハーフミラ−4と参照反射
板5との間の光路は、遮蔽装置6によって閉鎖状態とし
た。
得られた結像の写真を第4図に示した。図に見るように
、端面7aの様子は充分に把握できる像が得られた。こ
れに対し、光源1を白色光とし、対物レンズ9に暗視野
型顕微鏡用の対物レンズを使用して同一対象を観察した
ところ、チラッキの少ないより鮮明な観察像が得られた
「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る線状体端面の検査装
置は、光源からの光線を減光フィルター兼光路移動用の
2枚の透明平行板で線状体端面の中心に来るように合わ
せ、前記平行光線がハーフミラ−を通り、反射光と屈折
透過光とに分けられ、反射光は線状体端面で反射すると
ともに、透過光は参照反射板で反射し、再度ハーフミラ
−で合成されて干渉し、この干渉光が対物レンズおよび
結像レンズを通って結像される構造の線状体端面の検査
装置であって、前記参照反射板に俯仰旋回可能とする煽
り機構が設けられ、前記ハーフミラ−と参照反射板との
間に前記透過光を適宜遮る遮断機構が設けられ、前記光
源としてHe −N eレーザー光、白色光および赤色
光が適宜交換使用可能とされ、それによって干渉縞によ
る端面計測機能と暗視野型の顕微鏡としての機能を同時
に有することを特徴とするものである。
したがって、本発明によれば、干渉縞による表面計測と
、顕微鏡機能による表面状態の観察とを同一の装置によ
り調整の操作が最小限で極めて容易かつ高精度に行なう
ことのできるコンパクト化された線状体端面の検査装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る線状体端面の検査装置の構成図、
第2図は本発明の第1の実施例において得られた干渉結
像写真、第3図は本発明の第2の実施例において得られ
た干渉結像写真、第4図は本発明の第3の実施例にお゛
いて得られたファイバ一端面顕微鏡写真である。 l・・・・・・光源、 2.3・・・・・・減光フィルター兼光路移動用の透明
平行板、 4・・・・・・ハーフミラ−1 5・・・・・・参照反射板、 6・・・・・・遮蔽装置、 6a・・・・・・遮蔽板、 7・・・・・・線状体、 7a・・・・・・線状体の端面、 8・・・・・・コネクター、 9・・・・・・対物レンズ、 lO・・・・・・結像(接眼)レンズ。 A、B・・・・・・光路、 X・・・・・・光フアイバ一端面の干渉縞、Y・・・・
・・参照反射面の干渉縞、 Z・・・・・・光フアイバ一端面のリング状干渉縞。 出願人 株式会社 応用光電研究室 第1図 工面の浄壷 X        、Y 図面のか」 第3図 図面の浄貫 手粘n省1j正四季(方式) 2、発明の名称 線状体端面の検査装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社 応用光電研究室 (ばか1名)4、代理人 住所 東京都中央区八重洲2丁目1番5号東京駅前ビル
6階 7、補正の内容 (+)  明細書の第1O頁第8行目、第11頁第1行
目、同頁第7行目、第13頁第6行目、同頁第7行目、
同頁第9行目にそれぞれ「写真」とあるのを「写真を模
写した図」 と訂正する。 (2)第2〜4図の適正な図面をそれぞれ別紙の通り提
出する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源からの光線を減光フィルター兼光路移動用の
    2枚の透明平行板で線状体端面の中心に来るように合わ
    せ、前記平行光線がハーフミラーを通り、反射光と屈折
    透過光とに分けられ、反射光は線状体端面で反射すると
    ともに、透過光は参照反射板で反射し、再度ハーフミラ
    ーで合成されて干渉し、この干渉光が対物レンズおよび
    結像レンズを通って結像される構造の線状体端面の検査
    装置であって、 前記参照反射板に俯仰旋回可能とする煽り機構が設けら
    れ、前記ハーフミラーと参照反射板との間に前記透過光
    を適宜遮る遮断機構が設けられ、前記光源としてHe−
    Neレーザー光、白色光および赤色光が適宜交換使用可
    能とされ、それによって干渉縞による端面計測機能と顕
    微鏡としての機能を同時に有することを特徴とする線状
    体端面の検査装置。
  2. (2)線状体固定コネクタを設けることにより線状体の
    被測定端面の位置決めを容易にしたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の線状体端面の検査装置。
JP12080087A 1987-05-18 1987-05-18 線状体端面の検査装置 Pending JPS63285452A (ja)

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JP12080087A JPS63285452A (ja) 1987-05-18 1987-05-18 線状体端面の検査装置

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JPS63285452A true JPS63285452A (ja) 1988-11-22

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0342510U (ja) * 1989-09-04 1991-04-22
US5459564A (en) * 1994-02-18 1995-10-17 Chivers; James T. Apparatus and method for inspecting end faces of optical fibers and optical fiber connectors
WO2015065762A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 Corning Optical Communications LLC Device for inspecting a cleave and/or polish of an optical fiber, and related systems and methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0342510U (ja) * 1989-09-04 1991-04-22
US5459564A (en) * 1994-02-18 1995-10-17 Chivers; James T. Apparatus and method for inspecting end faces of optical fibers and optical fiber connectors
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