JPH0510616B2 - - Google Patents
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- JPH0510616B2 JPH0510616B2 JP21103983A JP21103983A JPH0510616B2 JP H0510616 B2 JPH0510616 B2 JP H0510616B2 JP 21103983 A JP21103983 A JP 21103983A JP 21103983 A JP21103983 A JP 21103983A JP H0510616 B2 JPH0510616 B2 JP H0510616B2
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- light beam
- roof mirror
- slit
- optical path
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/005—Testing of reflective surfaces, e.g. mirrors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、複写機等の結像素子に使用される
ダハミラーの光学精度を測定する装置に関するも
のである。
ダハミラーの光学精度を測定する装置に関するも
のである。
従来技術
従来よりこの種の測定手段として、オートコリ
メーシヨン法がある。これはオートコリメータに
より、ダハ面に平行光束を照射し、その反射光が
再びコリメータに入るとき、焦点付近の像の様子
から測定対象の面精度や直角度などを測定する方
法であり、測定に当つてはオートコリメータの接
眼視野目盛の読取りが目視によるものであるから
測定時間も比較的長く要し、精度もあまりよくな
い。また面精度が悪い場合には像が拡散するため
に測定が困難である。
メーシヨン法がある。これはオートコリメータに
より、ダハ面に平行光束を照射し、その反射光が
再びコリメータに入るとき、焦点付近の像の様子
から測定対象の面精度や直角度などを測定する方
法であり、測定に当つてはオートコリメータの接
眼視野目盛の読取りが目視によるものであるから
測定時間も比較的長く要し、精度もあまりよくな
い。また面精度が悪い場合には像が拡散するため
に測定が困難である。
目的
この発明は、結像光学系に使用されるダハミラ
ーの光学精度を検知するために、ダハミラーの各
反射面についての測定を切替えて、各面精度に対
しては結像レンズによる結像スペクトルの空間周
波数に対する振幅変調を求めることによつて測定
し、直角度に対しては各結像スペクトルについて
の強度分布のピーク位置座標相互の偏位を求めて
測定することにより、これら測定の高精度、高速
化を図るダハミラーの光学精度測定装置を提供し
ようとするものである。
ーの光学精度を検知するために、ダハミラーの各
反射面についての測定を切替えて、各面精度に対
しては結像レンズによる結像スペクトルの空間周
波数に対する振幅変調を求めることによつて測定
し、直角度に対しては各結像スペクトルについて
の強度分布のピーク位置座標相互の偏位を求めて
測定することにより、これら測定の高精度、高速
化を図るダハミラーの光学精度測定装置を提供し
ようとするものである。
構成
以下、この発明の構成についてその実施例を図
面に基づいて説明する。第１図はこの発明の実施
例を示す光学系の略図であり、図において、イン
コヒーレントな光束を発生する光源１とコリメー
タレンズ２との間には、該コリメータレンズ２の
光源側焦点位置に入力面３が配設され、狭小な開
口幅（数ミクロン〜数十ミクロン）のスリツトを
設けている。光源１と入力面３との間には雑音除
去等のためにフイルタ４が配設されている。コリ
メータレンズ２を通過して得られる平行光路中に
は光路分割手段としてのビームスプリツタ５が配
設され、該ビームスプリツタ５を透過した平行光
束は、第１の反射ミラー６を経由して、ダハミラ
ー７の一方の反射面８に垂直に受けて反射され、
平行光束をもつて第１の反射ミラー６を経由して
ビームスプリツタ５に回帰されるようになつてい
る。一方ビームスプリツタ５で反射された平行光
束は、第２の反射ミラー９を経由して、ダハミラ
ー７の他方の反射面１０に垂直に受けて反射さ
れ、平行光束をもつて第２の反射ミラー９を経由
してビームスプリツタ５に回帰されるようになつ
ている。ビームスプリツタ５は第１の反射ミラー
６を経由した光束を反射し、そして第２の反射ミ
ラー９を経由した光束を透過させて、測定用の結
像手段としてのコリメータレンズ結像レンズ１１
がこれら各光束を受け、その焦点位置に光電変換
素子１２が配設されている。ビームスプリツタ５
とダハミラー７との間には光路遮断用のシヤツタ
ー板１３を設けていて、図の左右に移動可能にし
ていて、図の如く右側位置にあるとき一方の反射
面８に係わる光路を遮断し、左側に移動される
と、他方の反射面１０に係わる光路を遮断するよ
うにしている。光電変換素子１２は１次元固体撮
像素子よりなり、その単位素子がここに結像され
るスリツト像に対して垂直方向に配設されてい
て、スリツト像のスペクトルについて空間１次元
的にその光強度を検出する。第２図は光電変換素
子１２からの画信号を演算する演算手段のブロツ
ク図であり、図において、光電変換素子１２は光
電変換素子駆動回路１４によつて駆動されて、そ
の各単位素子からの画素信号（Lk）が、サンプ
ルホールド手段１５、Ａ／Ｄ変換手段１６を介し
て線像RAM１７にブロツク転送されて、その一
連の画素信号が一時記憶される。このブロツク転
送は後記する如く、シヤツター板１３の各移動位
置に対応する画素信号群毎に行なわれ、このとき
線像RAM１７の記憶場所として、各群の全デー
タにわたつてそれぞれ個有のアドレスが割当てら
れる。タイミング発生回路１８は各演算と記憶
と、後記する各読出し等のタイミングを与えるた
めのものである。線像RAM１７等にその記憶と
読出しタイミング入力端子が記号Ｒ／Ｗで示して
ある。ダハミラー７の各平面度（面精度）につい
ては、スリツト像スペクトルの光強度分布をフー
リエ変換して振幅変調関数（MTF）を演算する
ことによつて測定する。各画素信号群について、
空間周波数ｕに対する振幅変調関数Ｍ（ｕ）は次
式で与えられる。
面に基づいて説明する。第１図はこの発明の実施
例を示す光学系の略図であり、図において、イン
コヒーレントな光束を発生する光源１とコリメー
タレンズ２との間には、該コリメータレンズ２の
光源側焦点位置に入力面３が配設され、狭小な開
口幅（数ミクロン〜数十ミクロン）のスリツトを
設けている。光源１と入力面３との間には雑音除
去等のためにフイルタ４が配設されている。コリ
メータレンズ２を通過して得られる平行光路中に
は光路分割手段としてのビームスプリツタ５が配
設され、該ビームスプリツタ５を透過した平行光
束は、第１の反射ミラー６を経由して、ダハミラ
ー７の一方の反射面８に垂直に受けて反射され、
平行光束をもつて第１の反射ミラー６を経由して
ビームスプリツタ５に回帰されるようになつてい
る。一方ビームスプリツタ５で反射された平行光
束は、第２の反射ミラー９を経由して、ダハミラ
ー７の他方の反射面１０に垂直に受けて反射さ
れ、平行光束をもつて第２の反射ミラー９を経由
してビームスプリツタ５に回帰されるようになつ
ている。ビームスプリツタ５は第１の反射ミラー
６を経由した光束を反射し、そして第２の反射ミ
ラー９を経由した光束を透過させて、測定用の結
像手段としてのコリメータレンズ結像レンズ１１
がこれら各光束を受け、その焦点位置に光電変換
素子１２が配設されている。ビームスプリツタ５
とダハミラー７との間には光路遮断用のシヤツタ
ー板１３を設けていて、図の左右に移動可能にし
ていて、図の如く右側位置にあるとき一方の反射
面８に係わる光路を遮断し、左側に移動される
と、他方の反射面１０に係わる光路を遮断するよ
うにしている。光電変換素子１２は１次元固体撮
像素子よりなり、その単位素子がここに結像され
るスリツト像に対して垂直方向に配設されてい
て、スリツト像のスペクトルについて空間１次元
的にその光強度を検出する。第２図は光電変換素
子１２からの画信号を演算する演算手段のブロツ
ク図であり、図において、光電変換素子１２は光
電変換素子駆動回路１４によつて駆動されて、そ
の各単位素子からの画素信号（Lk）が、サンプ
ルホールド手段１５、Ａ／Ｄ変換手段１６を介し
て線像RAM１７にブロツク転送されて、その一
連の画素信号が一時記憶される。このブロツク転
送は後記する如く、シヤツター板１３の各移動位
置に対応する画素信号群毎に行なわれ、このとき
線像RAM１７の記憶場所として、各群の全デー
タにわたつてそれぞれ個有のアドレスが割当てら
れる。タイミング発生回路１８は各演算と記憶
と、後記する各読出し等のタイミングを与えるた
めのものである。線像RAM１７等にその記憶と
読出しタイミング入力端子が記号Ｒ／Ｗで示して
ある。ダハミラー７の各平面度（面精度）につい
ては、スリツト像スペクトルの光強度分布をフー
リエ変換して振幅変調関数（MTF）を演算する
ことによつて測定する。各画素信号群について、
空間周波数ｕに対する振幅変調関数Ｍ（ｕ）は次
式で与えられる。
上式において、ａは入力面３のスリツト幅、Ｌ
（ｕ）は各コリメータレンズ２，１１による複合
変調率であり、被測定面としてのダハミラー７の
反射面８または１０にオプテイカルフラツトを用
いて予め測定した値が使用される。Δlは光電変
換素子１２のＮ個よりなる各単位素子の配列ピツ
チ、Lkは線像RAM１７に格納された各データで
あり、その添え字ｋは光軸を起点として数えた順
位数を示す。ｍはスリツト像の倍率であり、各コ
リメータレンズ２，１１の相互の焦点距離比であ
り。cosRAM１９、sinRAM２０には測定すべき
空間周波数に対応した上式における演算成分が格
納されていて、該演算成分と線像RAM１７の各
データとを用いて演算回路２１が順位数ｋをを高
速に変えながら上式の演算を行なうようになつて
いる。その結果はスペクトルのフーリエ変換値を
なす。タイミング発生回路２２は演算回路２１に
よるこの順位数ｋの変更と各演算とのタイミング
を与えるためのものである。アドレスカウンタ２
３はタイミング発生回路１８と演算回路２１の演
算タイミングとに関連して各RAM１７，１９，
２０の記憶と読出しのためのアドレスを指定す
る。コンピユータ２４は演算回路２１の演算結果
に基づいて、一連の振幅変調関数をCRT２５上
に表示し、あるいはフロツピーデイスク２６に格
納する。シヤツター板駆動回路２７はコンピユー
タ２４によつて制御されて、シヤツター板１３を
第１図の左右の各移動位置に駆動制御するもので
あり、その移動位置に対応して線像RAM１７が
受入れる画素信号群に対するアドレス群がそれぞ
れ指定される。ダハミラー７の各反射面８，１０
相互の直角度については、第３図に示す信号レベ
ルLkの各ピーク値LM1，LM2を演算するようにな
つていて、その演算は、第３図に示してある如
く、光電変換素子１２のピツチΔl毎の各単位素
子位置ｋ（ｋ＝１……ｍ）に対するダハミラー７
の例えば一方の反射面８の信号レベルLk（ｋ＝１
……ｍ）について、そのピーク値に対応する単位
素子位置（線像RAM１７のアドレス）Ｍを求め
るために、１〜ｍ番地の互いに隣接するデータの
差分をとり、その差分の符号が反転する番地を求
めることによる。即ち、Lk＋1−Lk＞０（ｋ＝１
……M1-1）、Lk＋1−Lk＜０（ｋ＝M1……n）であ
るときM1がピーク番地として求められる。ダハ
ミラー７の他方の反射面１０の信号レベルLk（ｋ
＝n+1……n）についても同様にピーク番地M2が
求められる。スリツト像の結像位置ずれ量は｜
M2−M1｜×Δlで表わされることになり、この値
が直角度に換算される。
（ｕ）は各コリメータレンズ２，１１による複合
変調率であり、被測定面としてのダハミラー７の
反射面８または１０にオプテイカルフラツトを用
いて予め測定した値が使用される。Δlは光電変
換素子１２のＮ個よりなる各単位素子の配列ピツ
チ、Lkは線像RAM１７に格納された各データで
あり、その添え字ｋは光軸を起点として数えた順
位数を示す。ｍはスリツト像の倍率であり、各コ
リメータレンズ２，１１の相互の焦点距離比であ
り。cosRAM１９、sinRAM２０には測定すべき
空間周波数に対応した上式における演算成分が格
納されていて、該演算成分と線像RAM１７の各
データとを用いて演算回路２１が順位数ｋをを高
速に変えながら上式の演算を行なうようになつて
いる。その結果はスペクトルのフーリエ変換値を
なす。タイミング発生回路２２は演算回路２１に
よるこの順位数ｋの変更と各演算とのタイミング
を与えるためのものである。アドレスカウンタ２
３はタイミング発生回路１８と演算回路２１の演
算タイミングとに関連して各RAM１７，１９，
２０の記憶と読出しのためのアドレスを指定す
る。コンピユータ２４は演算回路２１の演算結果
に基づいて、一連の振幅変調関数をCRT２５上
に表示し、あるいはフロツピーデイスク２６に格
納する。シヤツター板駆動回路２７はコンピユー
タ２４によつて制御されて、シヤツター板１３を
第１図の左右の各移動位置に駆動制御するもので
あり、その移動位置に対応して線像RAM１７が
受入れる画素信号群に対するアドレス群がそれぞ
れ指定される。ダハミラー７の各反射面８，１０
相互の直角度については、第３図に示す信号レベ
ルLkの各ピーク値LM1，LM2を演算するようにな
つていて、その演算は、第３図に示してある如
く、光電変換素子１２のピツチΔl毎の各単位素
子位置ｋ（ｋ＝１……ｍ）に対するダハミラー７
の例えば一方の反射面８の信号レベルLk（ｋ＝１
……ｍ）について、そのピーク値に対応する単位
素子位置（線像RAM１７のアドレス）Ｍを求め
るために、１〜ｍ番地の互いに隣接するデータの
差分をとり、その差分の符号が反転する番地を求
めることによる。即ち、Lk＋1−Lk＞０（ｋ＝１
……M1-1）、Lk＋1−Lk＜０（ｋ＝M1……n）であ
るときM1がピーク番地として求められる。ダハ
ミラー７の他方の反射面１０の信号レベルLk（ｋ
＝n+1……n）についても同様にピーク番地M2が
求められる。スリツト像の結像位置ずれ量は｜
M2−M1｜×Δlで表わされることになり、この値
が直角度に換算される。
以上の構成において、ダハミラー７の各平面度
については、その平面度が低下している場合は、
オプテイカルフラツトである場合よりもスペクト
ルピツチが等価的に狭くなつて、空間周波数の増
加に伴なう振幅変調関数の下降曲線が急峻にな
る。よつてその降下特性によつて各平面度が評価
される。ダハミラー７の各反射面８，１０相互の
直角度については、第３図に示す一方の反射面８
に対応した信号レベルのピーク値LM1と他方の反
射面１０に対応した信号レベルのピーク値LM2と
のそれぞれの結像位置座標M1，M2の相互の偏位
の大小によつてその直角度が評価される。
については、その平面度が低下している場合は、
オプテイカルフラツトである場合よりもスペクト
ルピツチが等価的に狭くなつて、空間周波数の増
加に伴なう振幅変調関数の下降曲線が急峻にな
る。よつてその降下特性によつて各平面度が評価
される。ダハミラー７の各反射面８，１０相互の
直角度については、第３図に示す一方の反射面８
に対応した信号レベルのピーク値LM1と他方の反
射面１０に対応した信号レベルのピーク値LM2と
のそれぞれの結像位置座標M1，M2の相互の偏位
の大小によつてその直角度が評価される。
第４図は測定用結像手段としてコリメータレン
ズ２と入力面３との間にビームスプリツタ２８を
介在させて、ダハミラー７の各反射面８，１０か
らの反射光がコリメータレンズ２によつて集光さ
れる過程における光束を反射させて光電変換素子
１２がこれを検出するようにしたものであり、前
記同様に第２図の演算手段と組合わされてデータ
処理される。
ズ２と入力面３との間にビームスプリツタ２８を
介在させて、ダハミラー７の各反射面８，１０か
らの反射光がコリメータレンズ２によつて集光さ
れる過程における光束を反射させて光電変換素子
１２がこれを検出するようにしたものであり、前
記同様に第２図の演算手段と組合わされてデータ
処理される。
効果
以上の如く、この発明によれば、ダハミラーの
平面図や直角度の光学精度を画像情報と直接に関
連する振幅変調関数に基づき測定し得るので、測
定結果が高精度かつ高速に得られ、測定の自動化
も可能である。
平面図や直角度の光学精度を画像情報と直接に関
連する振幅変調関数に基づき測定し得るので、測
定結果が高精度かつ高速に得られ、測定の自動化
も可能である。
第１図はこの発明の実施例を示す光学系の概略
構成図、第２図は演算手段のブロツク図、第３図
は直角度の測定の説明をするためのスリツト像の
データ分布グラフ、第４図は光学系の別実施例の
概略構成図である。 １…光源、２…コリメータレンズ、３…入力面
（スリツト）、５…ビームスプリツタ（光路分割手
段）、７…ダハミラー、１１…コリメータレンズ
（測定用結像手段）、２８…ビームスプリツタ（測
定用結像手段）、１２…光電変換素子、１３…シ
ヤツター板（光路遮断手段）、２１…演算回路
（演算手段）。
構成図、第２図は演算手段のブロツク図、第３図
は直角度の測定の説明をするためのスリツト像の
データ分布グラフ、第４図は光学系の別実施例の
概略構成図である。 １…光源、２…コリメータレンズ、３…入力面
（スリツト）、５…ビームスプリツタ（光路分割手
段）、７…ダハミラー、１１…コリメータレンズ
（測定用結像手段）、２８…ビームスプリツタ（測
定用結像手段）、１２…光電変換素子、１３…シ
ヤツター板（光路遮断手段）、２１…演算回路
（演算手段）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 両反射面の互いになす角が直角となつている
ダハミラーの各反射面の面精度とその直角度を測
定するダハミラーの光学精度測定装置であつて、 インコヒーレントな光束を発生する光源と、 該光源の光束を受けて平行光束にするコリメー
タレンズと、 該コリメータレンズの光源側焦点位置に配設さ
れ狭小な開口幅を有するスリツトと、 前記コリメータレンズの平行光束中に配置され
て該平行光束を２分割し、この分割された一方の
分割光束を前記ダハミラーの一方の反射面へ垂直
に入射させるとともに該反射面で反射した反射光
束を受け、他方の分割光束をダハミラーの他方の
反射面へ垂直に入射させるとともに該反射光束を
受ける光路分割手段と、 該光路分割手段を介して前記各反射面で反射し
た反射光束を受けて前記スリツトのスリツト像を
形成させる結像レンズと、 該結像レンズの結像位置に配設され前記スリツ
ト像に対応した画信号を出力する光電変換素子
と、 前記光路分割手段と前記ダハミラーとの間の光
路に介在され前記ダハミラーの一方の反射面と他
方の反射面との各光路を択一的に遮断する光路遮
断手段と、 該光路遮断手段による遮断によつて選択される
前記ダハミラーの各反射面に対応して前記光電変
換素子から出力される画信号から、ダハミラーの
各反射面に対応したスリツト像の光強度分布をそ
れぞれ求め、該強度分布をフーリエ変換して振幅
変調をそれぞれ演算するとともに、前記ダハミラ
ーの各反射面に対応したスリツト像の強度分布の
ピーク位置をそれぞれ求めてピーク位置のずれを
演算する演算手段と、 を備え、前記演算手段によつて演算した振幅変調
からダハミラーの各反射面の面精度を測定し、前
記ピーク位置のずれから各反射面の相互の直角度
を測定することを特徴とするダハミラーの光学精
度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21103983A JPS60104237A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | ダハミラ−の光学精度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21103983A JPS60104237A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | ダハミラ−の光学精度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60104237A JPS60104237A (ja) | 1985-06-08 |
| JPH0510616B2 true JPH0510616B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=16599354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21103983A Granted JPS60104237A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | ダハミラ−の光学精度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60104237A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105727784B (zh) * | 2015-04-29 | 2017-06-27 | 宁夏共享模具有限公司 | 3d打印机的混料装置 |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP21103983A patent/JPS60104237A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60104237A (ja) | 1985-06-08 |
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