JPH02167411A - 平行平面間距離の測定方法 - Google Patents
平行平面間距離の測定方法Info
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- JPH02167411A JPH02167411A JP32254088A JP32254088A JPH02167411A JP H02167411 A JPH02167411 A JP H02167411A JP 32254088 A JP32254088 A JP 32254088A JP 32254088 A JP32254088 A JP 32254088A JP H02167411 A JPH02167411 A JP H02167411A
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- 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、平行平面間距離の測定方法に関する。
より詳細には、光学的に透明で屈折率が既知である物質
の被検体の対向する平行平面間距離を、非接触で高精度
に測定する方法に関する。また、本発明は、円柱体の外
径、たとえば光ファイバの外径を高精度で測定する方法
に対する、上記の方法の応用にも関する。
の被検体の対向する平行平面間距離を、非接触で高精度
に測定する方法に関する。また、本発明は、円柱体の外
径、たとえば光ファイバの外径を高精度で測定する方法
に対する、上記の方法の応用にも関する。
従来の技術
平行平面間の距離を光学的に非接触な方法で測定する方
法としては、等傾角干渉縞のフリンジによる方法が公知
である。この方法の一例として、ＪＭＩテクニカルｖｏ
ｌ、 ２ Ｎｏ、 ６ （１９８８）第２１頁〜第２５
頁゛光ファイバ外径の絶対測定″に開示されている方法
を第３図を参照して説明する。第３図は、上記の方法を
利用して、光ファイバの外径を測定する場合の原理を示
す概略図である。第３図において、一対のオプティカル
パラレル１および１′は、測定面１１および１１′が向
かい合い、２本の外径の等しい光ファイバ２および２′
が測定面１１および１１′の間に挟まれている。単色光
の光源３１から発せられた光は、ハーフミラ−１４を透
過してオプティカルパラレル■および１′に入射し、そ
れぞれ測定面１１および１１′で反射した光ａおよびｂ
は、ハーフミラ−１４により反射され結像レンズ１３へ
入射する。光ａおよびｂは結像レンズ１３の焦点面で重
なり合い、干渉する。干渉光の強度Ｉは、光ａおよびｂ
の強度をそれぞれ１１および１゜、光路差をδ、光の波
長をλとすると、式 １式％ で表すことができる。干渉縞はレンズ■３の光軸をよぎ
る点を中心とした多数の同心円群よりなり、これをハイ
ディンガーフリンジという。この干渉縞の暗い縞の中心
から１番目の環の半径をｒ、とすると、 １＝ｋｒｔ２＋ （１−ε〉 ここで、εは、レンズ１３の光軸上における干渉次数δ
／λの端数値である。オプティカルパラレル１および１
′間の間隔をｄとすると、 δ−２ｄ であり、干渉次数の整数部をＮとすると、干渉次数Ｎ＋
εは、 Ｎ十ε＝２ｄ／λ で表せる。一般に干渉次数の整数部Ｎを直ちに求めるこ
とはできないため、測定時間がかかるという問題点があ
る。
法としては、等傾角干渉縞のフリンジによる方法が公知
である。この方法の一例として、ＪＭＩテクニカルｖｏ
ｌ、 ２ Ｎｏ、 ６ （１９８８）第２１頁〜第２５
頁゛光ファイバ外径の絶対測定″に開示されている方法
を第３図を参照して説明する。第３図は、上記の方法を
利用して、光ファイバの外径を測定する場合の原理を示
す概略図である。第３図において、一対のオプティカル
パラレル１および１′は、測定面１１および１１′が向
かい合い、２本の外径の等しい光ファイバ２および２′
が測定面１１および１１′の間に挟まれている。単色光
の光源３１から発せられた光は、ハーフミラ−１４を透
過してオプティカルパラレル■および１′に入射し、そ
れぞれ測定面１１および１１′で反射した光ａおよびｂ
は、ハーフミラ−１４により反射され結像レンズ１３へ
入射する。光ａおよびｂは結像レンズ１３の焦点面で重
なり合い、干渉する。干渉光の強度Ｉは、光ａおよびｂ
の強度をそれぞれ１１および１゜、光路差をδ、光の波
長をλとすると、式 １式％ で表すことができる。干渉縞はレンズ■３の光軸をよぎ
る点を中心とした多数の同心円群よりなり、これをハイ
ディンガーフリンジという。この干渉縞の暗い縞の中心
から１番目の環の半径をｒ、とすると、 １＝ｋｒｔ２＋ （１−ε〉 ここで、εは、レンズ１３の光軸上における干渉次数δ
／λの端数値である。オプティカルパラレル１および１
′間の間隔をｄとすると、 δ−２ｄ であり、干渉次数の整数部をＮとすると、干渉次数Ｎ＋
εは、 Ｎ十ε＝２ｄ／λ で表せる。一般に干渉次数の整数部Ｎを直ちに求めるこ
とはできないため、測定時間がかかるという問題点があ
る。
上記の方法で光ファイバの外径を測定した場合、現在光
ファイバの外径測定に要求されている±０．１μｍを超
える精度で結果が得られる。これは、接触式測長器を用
いてファイバ外径を求める方法よりも１桁以上精度が高
い。また、上記の方法は、レーザ光でファイバを掃引し
、レーザ光がファイバにより遮られる時間からファイバ
の外径を求める方法のように、ファイバ外径の絶対値の
較正を必要としない。
ファイバの外径測定に要求されている±０．１μｍを超
える精度で結果が得られる。これは、接触式測長器を用
いてファイバ外径を求める方法よりも１桁以上精度が高
い。また、上記の方法は、レーザ光でファイバを掃引し
、レーザ光がファイバにより遮られる時間からファイバ
の外径を求める方法のように、ファイバ外径の絶対値の
較正を必要としない。
発明が解決しようとする課題
上記のように、従来の等傾角干渉縞を利用する方法では
、干渉次数を求めなければならない。この場合、オプテ
ィカルパラレル１および１′間の間隔ｄの概略値が光の
波長程度の精度でわかっている場合には、複数のスペク
トル線から干渉次数を合致法により求めることが可能で
ある。しかしながら、そうでない場合は、上記従来の装
置では、干渉次数を求めることが困難であり、平行平面
間距離ｄの測定も正確にはできない。
、干渉次数を求めなければならない。この場合、オプテ
ィカルパラレル１および１′間の間隔ｄの概略値が光の
波長程度の精度でわかっている場合には、複数のスペク
トル線から干渉次数を合致法により求めることが可能で
ある。しかしながら、そうでない場合は、上記従来の装
置では、干渉次数を求めることが困難であり、平行平面
間距離ｄの測定も正確にはできない。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
した、干渉法により高精度で短時間に平行平面間の距離
を測定する方法を提供することにある。
した、干渉法により高精度で短時間に平行平面間の距離
を測定する方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明に従うと、光学的に透明で屈折率が既知である物
質の対向する平行平面間距離の測定方法において、白色
平行光を前記平行平面に垂直に照射し、対向するそれぞ
れの平面の反射光を可動式マイケルソン干渉計に導き、
前記可動式マイケルソン干渉計の可動鏡を動かしてイン
ターフェログラムを測定し、前記インターフェログラム
のピークに対応する前記可動鏡の位置から前記対向する
平行平面間距離を測定することを特徴とする平行平面間
距離の測定方法が提供される。
質の対向する平行平面間距離の測定方法において、白色
平行光を前記平行平面に垂直に照射し、対向するそれぞ
れの平面の反射光を可動式マイケルソン干渉計に導き、
前記可動式マイケルソン干渉計の可動鏡を動かしてイン
ターフェログラムを測定し、前記インターフェログラム
のピークに対応する前記可動鏡の位置から前記対向する
平行平面間距離を測定することを特徴とする平行平面間
距離の測定方法が提供される。
本発明の方法では、前記白色平行光の光源が、前記可動
式マイケルソン干渉計の光源であることが好ましく、前
記平面の反射光を光ファイバにより、前記可動式マイケ
ルソン干渉計に、伝搬することが好ましい。また、前記
可動式マイケルソン干渉計の出力光を光ファイバにより
、前記平行平面に伝搬することが好ましい。
式マイケルソン干渉計の光源であることが好ましく、前
記平面の反射光を光ファイバにより、前記可動式マイケ
ルソン干渉計に、伝搬することが好ましい。また、前記
可動式マイケルソン干渉計の出力光を光ファイバにより
、前記平行平面に伝搬することが好ましい。
さらに、本発明に従うと、２本の平行に配置された同一
の円柱体を光学的な厚さが前記円柱体外径と異なる一対
のオプティカルパラレルまたはオプティカルウェッヂで
挟み、前記一対のオプティカルパラレルまたはオプティ
カルウェッヂの前記円柱体を挟んだ対向する平行平面間
の距離を上記の方法で測定し、前記円柱体の外径を求め
ることを特徴とする円柱体の外径測定方法が提供される
。
の円柱体を光学的な厚さが前記円柱体外径と異なる一対
のオプティカルパラレルまたはオプティカルウェッヂで
挟み、前記一対のオプティカルパラレルまたはオプティ
カルウェッヂの前記円柱体を挟んだ対向する平行平面間
の距離を上記の方法で測定し、前記円柱体の外径を求め
ることを特徴とする円柱体の外径測定方法が提供される
。
亦１
本発明の方法は、白色平行光を平行平面に垂直に照射し
、対向する平面のそれぞれの反射光を可動式マイケルソ
ン干渉計に導き、前記可動式マイケルソン干渉計の可動
鏡を動かしてインターフェロクラムを測定し、前記イン
ターフェログラムのピークに対応する前記可動鏡の位置
から前記対向する平行平面間距離を測定するところにそ
の主要な特徴がある。
、対向する平面のそれぞれの反射光を可動式マイケルソ
ン干渉計に導き、前記可動式マイケルソン干渉計の可動
鏡を動かしてインターフェロクラムを測定し、前記イン
ターフェログラムのピークに対応する前記可動鏡の位置
から前記対向する平行平面間距離を測定するところにそ
の主要な特徴がある。
従来の等傾角干渉縞を利用する方法では、集光レンズの
焦点面に生じる干渉縞の間隔を測定し、干渉次数を利用
して対向する平行平面間距離を求めていた。本発明の方
法では、対向する平行平面のそれぞれ反射光の干渉によ
るピークが、あたかも可動式マイケルソン干渉計の可動
鏡の移動する方向に平行に、測定する平行平面間距離と
等しい間隔で生じているように観測される。インターフ
ェログラムは、可動式マイケルソン干渉計の出力を、マ
イケルソン干渉計の可動鏡の位置の関数として表したも
のである。従って、測定されるインターフェログラムの
隣接するピークにそれぞれ対応する可動鏡の位置の差が
、求める平行平面間距離となり、可動鏡の位置を正確に
測定することで平行平面間距離が求められるものである
。
焦点面に生じる干渉縞の間隔を測定し、干渉次数を利用
して対向する平行平面間距離を求めていた。本発明の方
法では、対向する平行平面のそれぞれ反射光の干渉によ
るピークが、あたかも可動式マイケルソン干渉計の可動
鏡の移動する方向に平行に、測定する平行平面間距離と
等しい間隔で生じているように観測される。インターフ
ェログラムは、可動式マイケルソン干渉計の出力を、マ
イケルソン干渉計の可動鏡の位置の関数として表したも
のである。従って、測定されるインターフェログラムの
隣接するピークにそれぞれ対応する可動鏡の位置の差が
、求める平行平面間距離となり、可動鏡の位置を正確に
測定することで平行平面間距離が求められるものである
。
本発明の方法で白色光を用いる理由は、インターフェロ
グラムのピークを鋭くし、分解能を向上させるためであ
る。また、本発明の方法においては、上記の白色光の光
源は、必ずしも専用の光源である必要はなく、前記可動
式マイケルソン干渉計の光源であってもよい。また、本
発明の方法では、前記平面の反射光を光ファイバにより
、前記可動式マイケルソン干渉計に伝搬すること、およ
び可動式マイケルソン干渉計の光源を利用する場合には
可動式マイケルソン干渉計の光源の出力光を光ファイバ
により、前記平行平面に伝搬することが好ましい。光フ
ァイバを用いることにより、本発明の装置の配置の融通
性が高くなり、フィルム、プラスチックシート等の製造
ラインにおける厚さの計測・制御が可能になる。
グラムのピークを鋭くし、分解能を向上させるためであ
る。また、本発明の方法においては、上記の白色光の光
源は、必ずしも専用の光源である必要はなく、前記可動
式マイケルソン干渉計の光源であってもよい。また、本
発明の方法では、前記平面の反射光を光ファイバにより
、前記可動式マイケルソン干渉計に伝搬すること、およ
び可動式マイケルソン干渉計の光源を利用する場合には
可動式マイケルソン干渉計の光源の出力光を光ファイバ
により、前記平行平面に伝搬することが好ましい。光フ
ァイバを用いることにより、本発明の装置の配置の融通
性が高くなり、フィルム、プラスチックシート等の製造
ラインにおける厚さの計測・制御が可能になる。
また、本発明の方法は、２本の平行に配置された同一の
円柱体を光学的な厚さが前記円柱体外径と異なる一対の
オプティカルパラレルまたはオプティカルウェッヂで挟
み、前記一対のオプティカルパラレルまたはオプティカ
ルウェッヂの前記円柱体を挟んだ対向する平行平面間の
距離を測定することで、円柱体の外径測定にも応用でき
る。この方法で用いるオプティカルパラレルは、光学的
に透明で屈折率が一様で既知の材料で構成され、対向す
る面が、光学的に十分平滑に且つ平行に仕上げられた光
学部品である。また、オプティカルウェッヂは、同様な
材料で構成され、対向する面が、光学的に十分平滑で互
いに角度をもって対向するような形状の光学部品である
。
円柱体を光学的な厚さが前記円柱体外径と異なる一対の
オプティカルパラレルまたはオプティカルウェッヂで挟
み、前記一対のオプティカルパラレルまたはオプティカ
ルウェッヂの前記円柱体を挟んだ対向する平行平面間の
距離を測定することで、円柱体の外径測定にも応用でき
る。この方法で用いるオプティカルパラレルは、光学的
に透明で屈折率が一様で既知の材料で構成され、対向す
る面が、光学的に十分平滑に且つ平行に仕上げられた光
学部品である。また、オプティカルウェッヂは、同様な
材料で構成され、対向する面が、光学的に十分平滑で互
いに角度をもって対向するような形状の光学部品である
。
上記の方法で、オプティカルパラレルの光学的な厚さを
円柱体外径と異なる寸法にする理由は、測定面以外の面
から、の反射光の影響を除くためである。オプティカル
パラレルにかえてオプティカルウェッヂを用い、測定面
以外の面からの反射光の軸を外すことにより、その影響
を除いても効果は同様である。本発明の方法は、特に光
ファイバ外径の高精度測定に応用すると有利である。
円柱体外径と異なる寸法にする理由は、測定面以外の面
から、の反射光の影響を除くためである。オプティカル
パラレルにかえてオプティカルウェッヂを用い、測定面
以外の面からの反射光の軸を外すことにより、その影響
を除いても効果は同様である。本発明の方法は、特に光
ファイバ外径の高精度測定に応用すると有利である。
実施例
第１図に本発明の方法を実現するための装置の概略図を
示す。第１図の装置は、オプティカルパラレル１および
１′それぞれの測定面１１および１１′の間に挟まれた
２本の同一の外径の光ファイバ２および２′の外径を前
記測定面１１および１１’の間の距離を測定することで
求めるものである。
示す。第１図の装置は、オプティカルパラレル１および
１′それぞれの測定面１１および１１′の間に挟まれた
２本の同一の外径の光ファイバ２および２′の外径を前
記測定面１１および１１’の間の距離を測定することで
求めるものである。
第１図の装置において、光学系３は、白色光源３１と、
白色光源３１が発する光をピンホール３３に集光するレ
ンズ３２と、ピンホール３３を通過した光を平行光とす
るコリメータレンズ３４と、該平行光をオプティカルパ
ラレル１．１′へ反射するビームスプリッタ３５と、オ
プティカルパラレル１．１′の各面よりの反射光を集光
して光ファイバ４に入射する集光レンズ３６とを具備す
る。光ファイバ４は、入射された光を可動式マイケルソ
ン干渉計５に伝搬する。
白色光源３１が発する光をピンホール３３に集光するレ
ンズ３２と、ピンホール３３を通過した光を平行光とす
るコリメータレンズ３４と、該平行光をオプティカルパ
ラレル１．１′へ反射するビームスプリッタ３５と、オ
プティカルパラレル１．１′の各面よりの反射光を集光
して光ファイバ４に入射する集光レンズ３６とを具備す
る。光ファイバ４は、入射された光を可動式マイケルソ
ン干渉計５に伝搬する。
可動式マイケルソン干渉計５は、光ファイバ４により伝
搬された光を平行光にするコリメーク５１と、該平行光
を固定鏡５３および可動鏡５４に分岐させ、固定鏡５３
および可動鏡５４よりの反射光を集光レンズ５５へ入射
させるビームスプリッタ５２と、集光レンズ５５が焦点
を結ぶ位置に配置され、固定鏡５３および可動鏡５４そ
れぞれの反射光の干渉を測定する検出器５６を具備する
。
搬された光を平行光にするコリメーク５１と、該平行光
を固定鏡５３および可動鏡５４に分岐させ、固定鏡５３
および可動鏡５４よりの反射光を集光レンズ５５へ入射
させるビームスプリッタ５２と、集光レンズ５５が焦点
を結ぶ位置に配置され、固定鏡５３および可動鏡５４そ
れぞれの反射光の干渉を測定する検出器５６を具備する
。
可動鏡５４は、光が入射する方向と平行に動かすことが
可能である。検出器５６の出力は、可動鏡５４の位置を
測定する光波干渉型測長器６の可動鏡５４が単位長さだ
け移動するごとに発する出力信号をタイミングパルスと
してＡ／Ｄ変換器７を介してＣＰＵ８に入力され、可動
鏡５４の位置の関数として出力される。上記の装置では
、可動鏡５４の位置の関数として得られた検出器５６の
信号がインターフェログラムとなる。
可能である。検出器５６の出力は、可動鏡５４の位置を
測定する光波干渉型測長器６の可動鏡５４が単位長さだ
け移動するごとに発する出力信号をタイミングパルスと
してＡ／Ｄ変換器７を介してＣＰＵ８に入力され、可動
鏡５４の位置の関数として出力される。上記の装置では
、可動鏡５４の位置の関数として得られた検出器５６の
信号がインターフェログラムとなる。
第１図の装置は、以下のように動作して本発明の方法を
実現する。白色光源３１から発せられた光は、集光レン
ズ３２で集光され、ピンホール３３を通過してコリメー
タレンズ３４で平行光となる。この平行光はビームスプ
リッタ３５で反射され、オプティカルパラレル１および
■′に入射される。オプティカルパラレル１および↓′
それぞれの測定面１１および１１’で反射された光は、
ビームスプリッタ３５を透過し、集光レンズ３６で集光
され光ファイバ４に入射する。光ファイバ４により、可
動式マイケルソン干渉計５に伝搬された光は、コリメー
タレンズ５１で平行光にされ、ビームスプリッタ５２で
固定鏡５３と可動鏡５４とに向かって分岐される。
実現する。白色光源３１から発せられた光は、集光レン
ズ３２で集光され、ピンホール３３を通過してコリメー
タレンズ３４で平行光となる。この平行光はビームスプ
リッタ３５で反射され、オプティカルパラレル１および
■′に入射される。オプティカルパラレル１および↓′
それぞれの測定面１１および１１’で反射された光は、
ビームスプリッタ３５を透過し、集光レンズ３６で集光
され光ファイバ４に入射する。光ファイバ４により、可
動式マイケルソン干渉計５に伝搬された光は、コリメー
タレンズ５１で平行光にされ、ビームスプリッタ５２で
固定鏡５３と可動鏡５４とに向かって分岐される。
可動鏡５４は、一定の速度で光の方向と平行に移動しな
がら、ビームスプリッタ５２へ光を反射する。
がら、ビームスプリッタ５２へ光を反射する。
固定鏡５３および可動鏡５４でそれぞれ反射され、ビー
ムスプリッタ５２へ戻った光は、集光レンズ５５に入射
され、集光された後に検出器５６へ入射される。
ムスプリッタ５２へ戻った光は、集光レンズ５５に入射
され、集光された後に検出器５６へ入射される。
検出器５６は、固定鏡５３および可動鏡５４でそれぞれ
反射された光の干渉による強度変化を測定する。
反射された光の干渉による強度変化を測定する。
検出器５６の出力は、上述のように可動鏡５４が単位長
さだけ移動するごとに発せられる光波干渉型測長器６の
出力信号をタイミングパルスとしてＡ／Ｄ変換器７を介
してＣＰＵ８に入力され、処理され、インターフェログ
ラムが得られる。
さだけ移動するごとに発せられる光波干渉型測長器６の
出力信号をタイミングパルスとしてＡ／Ｄ変換器７を介
してＣＰＵ８に入力され、処理され、インターフェログ
ラムが得られる。
第２図に、上記の装置で観測されるインターフェログラ
ムの測定例を示す。第２図に示されたピーク（イ〉、（
ロ）、（ハ）において、ピーク（ロ）は、ビームスプリ
ッタ５２と固定鏡５３との間の距離と、ビームスプリッ
タ５２と可動鏡５４との間の距離が一致した場合に対応
する。ピーク（イ）および（ハ）は、それらの距離の差
がオプティカルパラレル１および１′の面１１と１１′
との間の距離に等しくなった場合に対応する。ピーク（
イ〉が得られる可動鏡の位置とピーク（ロ）が得られる
可動鏡の位置との間隔と、ピーク（ロ）が得られる可動
鏡の位置とピーク（ハ）が得られる可動鏡の位置との間
隔とは等しく、この間隔Ｘが、オプティカルパラレル１
および１′の測定面１１および１１’間の距離である。
ムの測定例を示す。第２図に示されたピーク（イ〉、（
ロ）、（ハ）において、ピーク（ロ）は、ビームスプリ
ッタ５２と固定鏡５３との間の距離と、ビームスプリッ
タ５２と可動鏡５４との間の距離が一致した場合に対応
する。ピーク（イ）および（ハ）は、それらの距離の差
がオプティカルパラレル１および１′の面１１と１１′
との間の距離に等しくなった場合に対応する。ピーク（
イ〉が得られる可動鏡の位置とピーク（ロ）が得られる
可動鏡の位置との間隔と、ピーク（ロ）が得られる可動
鏡の位置とピーク（ハ）が得られる可動鏡の位置との間
隔とは等しく、この間隔Ｘが、オプティカルパラレル１
および１′の測定面１１および１１’間の距離である。
尚、第１図の装置で、光源３１と検出器５６との位置を
入れ換えても、全く同様のインターフェログラムが得ら
れる。
入れ換えても、全く同様のインターフェログラムが得ら
れる。
第１図の装置を用いて、本発明の方法で、既知の光ファ
イバの外径の測定を行った。白色光源３１として５０Ｗ
のハロゲンランプ、検出器５６にはシリコンフォトダイ
オードを用いた。オプティカルパラレル１および１′は
、厚さ１０ ｍｍ 、表面積度λ／２０とし、光波干渉
型測長器６としてＨｅ−Ｎｅ２周波レーザを用いたドプ
ラー式測長器を用い、Ｘを求めた。オプティカルパラレ
ル１および１′の厚さを１０ｍｍとしたのは、面１２お
よび１２′ における反射光の影響を排除するためであ
る。オプティカルパラレル１および１′の光学的な厚さ
が、測定面１１および１１′間の光学的距離よりも十分
大きければ上記の寸法でなくてもよい。また、オプティ
カルパラレルに代えてオプティカルウェッヂを用いても
上記の反射光の影響を排除することができる。
イバの外径の測定を行った。白色光源３１として５０Ｗ
のハロゲンランプ、検出器５６にはシリコンフォトダイ
オードを用いた。オプティカルパラレル１および１′は
、厚さ１０ ｍｍ 、表面積度λ／２０とし、光波干渉
型測長器６としてＨｅ−Ｎｅ２周波レーザを用いたドプ
ラー式測長器を用い、Ｘを求めた。オプティカルパラレ
ル１および１′の厚さを１０ｍｍとしたのは、面１２お
よび１２′ における反射光の影響を排除するためであ
る。オプティカルパラレル１および１′の光学的な厚さ
が、測定面１１および１１′間の光学的距離よりも十分
大きければ上記の寸法でなくてもよい。また、オプティ
カルパラレルに代えてオプティカルウェッヂを用いても
上記の反射光の影響を排除することができる。
サンプルとして１２５μｍφの石英ファイバを用い、同
一ファイバに対し１０回繰返し測定を行ったところ、測
定値の再現性（標準偏差〉として０．０４μｍを得た。
一ファイバに対し１０回繰返し測定を行ったところ、測
定値の再現性（標準偏差〉として０．０４μｍを得た。
従って、本発明の方法は、現在光ファイバの外径測定に
対して要求されている精度±０．１ μｍを超える測定
精度を有し、光ファイバの外径測定に十分応用可能なも
のである。
対して要求されている精度±０．１ μｍを超える測定
精度を有し、光ファイバの外径測定に十分応用可能なも
のである。
また、本実施例では、光ファイバの外径測定への応用に
ついて説明したが、本発明の方法は、屈折率（ｎ）が既
知の平行平板、例えばフィルム、シリコンウェハ、オプ
ティカルパラレル等の厚さの測定も可能となる。この場
合、オプティカルパラレル１．１′に代えて測定する平
行平板をおけばよい。この場合平行平板の厚さは、ｘ
／ ｎで求められる。
ついて説明したが、本発明の方法は、屈折率（ｎ）が既
知の平行平板、例えばフィルム、シリコンウェハ、オプ
ティカルパラレル等の厚さの測定も可能となる。この場
合、オプティカルパラレル１．１′に代えて測定する平
行平板をおけばよい。この場合平行平板の厚さは、ｘ
／ ｎで求められる。
発明の効果
本発明の方法により、光学的に透明で屈折率が既知であ
る物質の対向する平行平面間距離の高精度測定が、従来
の方法よりも迅速且つ簡単に行なえる。また、本発明の
方法では、光学系と可動式マイケルソン干渉計を離して
配置することが可能なため、従来不可能であったフィル
ム、プラスチックシート等の製造ラインにおける厚さの
高精度計測および制御にも応用できるものである。
る物質の対向する平行平面間距離の高精度測定が、従来
の方法よりも迅速且つ簡単に行なえる。また、本発明の
方法では、光学系と可動式マイケルソン干渉計を離して
配置することが可能なため、従来不可能であったフィル
ム、プラスチックシート等の製造ラインにおける厚さの
高精度計測および制御にも応用できるものである。
第１図は、本発明の方法を実現する装置の一例の概略図
であり、 第２図は、第１図の装置で測定されるインターフェログ
ラムを示す図であり、 第３図は、従来の等傾角干渉縞のフリンジを利用した測
定方法の原理を示す概略図である。 〔主な参照番号〕 １・・オプティカルパラレル、 ２・・光ファイバ、 ３・・光学系、 ４・・光ファイバ、 ５・・可動式マイケルソン干渉計、 ６・・光波干渉型測長器、 ７・・Ａ／Ｄ変換器、 ８・・ＣＰＵ。 ３１・・光源、 ３２．３６．５５・・集光レンズ、 ３３・・ピンホール、 ３４．５１・・コリメータレンズ、 ３５．５２・・ビームスプリッタ、 ５３・・固定鏡、 ５４・・可動鏡、 ５６・・検出器
であり、 第２図は、第１図の装置で測定されるインターフェログ
ラムを示す図であり、 第３図は、従来の等傾角干渉縞のフリンジを利用した測
定方法の原理を示す概略図である。 〔主な参照番号〕 １・・オプティカルパラレル、 ２・・光ファイバ、 ３・・光学系、 ４・・光ファイバ、 ５・・可動式マイケルソン干渉計、 ６・・光波干渉型測長器、 ７・・Ａ／Ｄ変換器、 ８・・ＣＰＵ。 ３１・・光源、 ３２．３６．５５・・集光レンズ、 ３３・・ピンホール、 ３４．５１・・コリメータレンズ、 ３５．５２・・ビームスプリッタ、 ５３・・固定鏡、 ５４・・可動鏡、 ５６・・検出器
Claims (5)
- （１）光学的に透明で屈折率が既知である物質の対向す
る平行平面間距離の測定方法において、白色平行光を前
記平行平面に垂直に照射し、対向するそれぞれの平面の
反射光を可動式マイケルソン干渉計に導き、前記可動式
マイケルソン干渉計の可動鏡を動かしてインターフェロ
グラムを測定し、前記インターフェログラムのピークに
対応する前記可動鏡の位置から前記対向する平行平面間
距離を測定することを特徴とする平行平面間距離の測定
方法。 - （２）前記白色平行光の光源が、前記可動式マイケルソ
ン干渉計の光源であることを特徴とする請求項（１）に
記載の平行平面間距離の測定方法。 - （３）前記平面の反射光を光ファイバにより、前記可動
式マイケルソン干渉計に伝搬することを特徴とする請求
項（１）または（２）に記載の平行平面間距離の測定方
法。 - （４）前記可動式マイケルソン干渉計の光源の出力光を
光ファイバにより、前記平行平面に伝搬することを特徴
とする請求項（２）に記載の平行平面間距離の測定方法
。 - （５）２本の平行に配置された同一の円柱体を光学的な
厚さが前記円柱体外径と異なる一対のオプティカルパラ
レルまたはオプティカルウェッヂで挟み、前記一対のオ
プティカルパラレルまたはオプティカルウェッヂの前記
円柱体を挟んだ対向する平行平面間の距離を請求項（１
）〜（４）のいずれか１項に記載の方法で測定すること
により前記円柱体の外径を求めることを特徴とする円柱
体の外径測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32254088A JPH02167411A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 平行平面間距離の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32254088A JPH02167411A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 平行平面間距離の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167411A true JPH02167411A (ja) | 1990-06-27 |
Family
ID=18144807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32254088A Pending JPH02167411A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 平行平面間距離の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02167411A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5341205A (en) * | 1991-01-15 | 1994-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for characterization of optical waveguide devices using partial coherence interferometry |
| JP2008309645A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 内径測定装置 |
| JP2011518312A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-06-23 | インテクプラス カンパニー、リミテッド | 立体形状測定装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140607B2 (ja) * | 1982-09-25 | 1986-09-10 | Sony Corp | |
| JPS63172910A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | Yokogawa Electric Corp | 円柱状物体の直径測定装置 |
| JPS63193003A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Japan Spectroscopic Co | 凹部深さ・膜厚測定装置 |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP32254088A patent/JPH02167411A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140607B2 (ja) * | 1982-09-25 | 1986-09-10 | Sony Corp | |
| JPS63172910A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | Yokogawa Electric Corp | 円柱状物体の直径測定装置 |
| JPS63193003A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Japan Spectroscopic Co | 凹部深さ・膜厚測定装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5341205A (en) * | 1991-01-15 | 1994-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for characterization of optical waveguide devices using partial coherence interferometry |
| JP2008309645A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 内径測定装置 |
| JP2011518312A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-06-23 | インテクプラス カンパニー、リミテッド | 立体形状測定装置 |
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