JPH05107025A - 同軸度測定装置 - Google Patents

同軸度測定装置

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JPH05107025A
JPH05107025A JP26575391A JP26575391A JPH05107025A JP H05107025 A JPH05107025 A JP H05107025A JP 26575391 A JP26575391 A JP 26575391A JP 26575391 A JP26575391 A JP 26575391A JP H05107025 A JPH05107025 A JP H05107025A
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JP
Japan
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work
outer diameter
measuring device
microscope
laser outer
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Pending
Application number
JP26575391A
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English (en)
Inventor
Katsuhisa Okawa
勝久 大川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】円筒形状ワークの外径と対象点の同軸度を高精
度に測定する。 【構成】ワーク供給ユニット11がワーク12を保持
し、ワーク12の軸が顕微鏡1の光軸と平行かつ同軸に
そして端面が高倍率対物レンズ4の焦点面上にくる位置
にセットする。高倍率対物レンズ4のセットされた顕微
鏡1でワーク12の端面を拡大しワーク12の外径との
同軸度を求めたい対象点をカメラ2がとらえ画像処理装
置3により対象点の中心位置を算出する。光軸が顕微鏡
1の光軸に対し垂直な第1および第2のレーザ外径測定
器投光ユニット6,8、受光ユニット7,9により、ま
たは計測方向が顕微鏡1の光軸に垂直な第1〜第3の光
マイクロメータ21〜23によりワーク12の側面の3
点の位置を測定しワーク12の径および側面の位置を検
出し、これからレーザ外径測定器コントローラ16によ
りワーク12の外径の中心位置を算出する。測定された
対象点の中心位置とワーク12の外径の中心位置から演
算装置18が同軸度を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒形のワークの端面
上に設けられる対象点のワークに対する同軸度を測定す
る同軸度測定装置に関し、特に光通信用レーザダイオー
ドモジュールの集光スポットの同軸度測定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の同軸度測定装置は、図2に示すよ
うに顕微鏡1と、顕微鏡1の像面上におかれ顕微鏡1に
固定されるカメラ2と、カメラ2に接続され顕微鏡1に
より拡大される円筒形状ワーク12の外径の中心位置と
対象点の中心位置を算出する画像処理装置17と、顕微
鏡1にとりつけられる低倍率対物レンズ13と、顕微鏡
1を支持する顕微鏡台5と、円筒形状ワーク12を保持
し顕微鏡1の光軸と円筒形状ワーク12の軸が平行かつ
同軸にそして端面が低倍率対物レンズ13の焦点面上に
くる位置にセットするワーク供給ユニット11とを有し
ている。
【0003】低倍率対物レンズ13はワーク12の端面
の像すべてがカメラ2の視野内に入るような低い倍率の
対物レンズである。顕微鏡1と低倍率対物レンズ13で
ワーク12の端面を拡大しその像をカメラ2がとらえ、
光電変換する。カメラ2がとらえた像のデータは、画像
処理装置17に送られワーク12の端面の外径より端面
外径の中心を算出し、一方同軸度の対象となる部分の中
心位置を算出し外径と対象点の同軸度を算出する。
【0004】ここで対象点とは例えば光通信用LDモジ
ュールの光ファイバとの結合点、すなわちレーザダイオ
ード光の集光スポットの空中像である。図2に示す同軸
度測定装置は、この結合点位置と光通信用LDモジュー
ル外径との同軸を測定する用途に用いられる。
【0005】図3は光通信用LDモジュールであるワー
ク12の端面を示す平面図である。ワーク外径14の中
心に対象点15であるLD光の集光スポットが配置され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来の同軸度測定
装置では、同軸度の基準となるワーク12の外径と対象
点を同一の画像でとらえて処理する必要性から、対象点
より大きいワーク12の外径にあわせて顕微鏡1の倍率
を決めるため、低倍率の対物レンズ13を使用すること
となりカメラ2の解像度の制限から1ミクロン以下、
0.1ミクロン台の高精度な同軸度検出精度がえられな
いという問題点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は同軸度測定装置
は、対物レンズが取り付けられた顕微鏡と、この顕微鏡
の光軸と同軸の状態に円筒形状のワークを保持するワー
ク供給ユニットと、前記ワークの端面の対象点が配置さ
れる範囲の前記顕微鏡による像を光電変換するカメラ
と、このカメラに撮像される前記対象点の中心位置を算
出する画像処理装置と、互いに前記ワークを挟んで向い
合う第1のレーザ外径測定器投光ユニットおよび第1の
レーザ外径測定器受光ユニットと、これら第1のレーザ
外径測定器投光ユニットおよび第1のレーザ外径測定器
受光ユニットと垂直な方向に互いに前記ワークを挟んで
向い合う第2のレーザ外径測定器投光ユニットおよび第
2のレーザ外径測定器受光ユニットと、前記第1のレー
ザ外径測定器投光ユニットおよび第1のレーザ外径測定
器受光ユニットならびに前記第2のレーザ外径測定器投
光ユニットおよび第2のレーザ外径測定器受光ユニット
に接続され前記ワークの中心位置を算出するレーザ外径
測定器コントローラと、このレーザ外径測定器コントロ
ーラが算出する前記ワークの中心位置および前記画像処
理装置が算出する前記対象点の中心位置より前記対象点
の前記ワークに対する同軸度を算出する演算装置とを備
えている。
【0008】本発明の同軸度測定装置は、対物レンズが
取り付けられた顕微鏡と、この顕微鏡の光軸と同軸の状
態に円筒形状のワークを保持するワーク供給ユニット
と、前記ワークの端面の対象点が配置される範囲の前記
顕微鏡による像を光電変換するカメラと、このカメラに
撮像される前記対象点の中心位置を算出する画像処理装
置と、それぞれが前記ワークの側面上で前記ワークの中
心軸に垂直な面上の異なる点である第1〜第3の点の位
置を測定する第1〜第3の測長手段と、これら第1〜第
3の測長手段に接続され前記第1〜第3の点の位置から
前記ワークの中心位置を測定するコントローラと、この
コントローラが算出する前記ワークの中心位置および前
記画像処理装置が算出する前記対象点の中心位置より前
記対象点の前記ワークに対する同軸度を算出する演算装
置とを備えている。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0010】図1は本発明の一実施例の同軸度測定装置
の構成図である。
【0011】ワーク供給ユニット11が円筒形状ワーク
12を保持し、ワーク12の軸が顕微鏡1の光軸と平行
かつ同軸になりそして端面が高倍率対物レンズ4の焦点
面上にくる位置にワーク12をセットする。高倍率対物
レンズ4はワーク12の外径との同軸度を求めたい対象
点がカメラ2の視野から外れない範囲で最も高い倍率の
対物レンズである。
【0012】高倍率対物レンズ4のセットされた顕微鏡
1でワーク12の端面を拡大しワーク12の外径との同
軸度を求めたい対象点をカメラ2がとらえる。カメラ2
は顕微鏡1の像面上におかれ顕微鏡1に固定されてい
る。顕微鏡1は顕微鏡台5に支持されている。カメラ2
がどらえた像のデータは画像処理装置3に送られワーク
12の外径との同軸度を求めたい対象点の中心位置を算
出する。
【0013】一方、光軸が顕微鏡1の光軸に対し垂直な
第1のレーザ外径測定器投光ユニット6と第1のレーザ
外径測定受光ユニット7によりワーク12の径および側
面の位置を検出しこれからレーザ外径測定器コントロー
ラ16によりワーク12の外径の一の方向の中心位置を
算出する。第1のレーザ外径測定器投光ユニット6と第
1のレーザ外径測定器受光ユニット7は対になっており
1セットでレーザ外径測定器となる。ここでレーザ外径
測定器とは例えばアンリツ(株)製レーザ外径測定器K
L15Xシリーズ等であり、ワーク12の径および側面
の位置を0.1ミクロン台の精度で測定できる。
【0014】また光軸が顕微鏡1の光軸と第1のレーザ
外径測定器投光ユニット6の光軸に対し垂直な第2のレ
ーザ外径測定器投光ユニット8と第2のレーザ外径測定
器受光ユニット9により第1のレーザ外径測定器の測定
対象である一の方向と直角な他の方向のワーク12の径
および測面の位置を検出し、これからレーザ外径測定器
コントローラ16によりワーク12の外径の他の方向の
中心位置を算出する。第2のレーザ外径測定器投光ユニ
ット8と第2のレーザ外径測定器受光ユニット9は対に
なっており1セットでレーザに外径測定器となる。
【0015】カメラ2と画像処理装置3により得られる
対象点の中心位置および第1のレーザ外径測定器と第2
のレーザ外径測定器とレーザ外径測定器コントローラ1
6により得られるワーク12の外径の中心位置からワー
ク12の外径と対象点の同軸度をレーザ外径測定器コン
トローラ16と画像処理装置3のそれぞれと接続する演
算装置18が算出する。
【0016】第1のレーザ外径測定器投光ユニット6と
第1のレーザ外径測定器受光ユニット7と第2のレーザ
外径測定器投光ユニット8と第2のレーザ外径測定器受
光ユニット9はサブベース10により顕微鏡台5に接
続、固定され顕微鏡1との相対位置が固定されている。
【0017】図4は本発明の他の実施例の構成図であ
る。
【0018】この実施例で、顕微鏡1、カメラ2、画像
処理装置3、高倍率対物レンズ4、顕微鏡台5、ワーク
供給ユニット11および演算装置18は図1に示すもの
と同じである。
【0019】図4は示す実施例では、計測方向が顕微鏡
1の光軸に対し垂直な第1の光マイクロメータ21によ
りワーク12の側面の点の位置を検出する。ここで光マ
イクロメータとは例えばアンリツ(株)製光マイクロK
L13Xシリーズ等であり、ワーク12の側面の点の位
置を0.1ミクロン台の精度で測定できる。
【0020】また、計測方向が顕微鏡1の光軸に対し垂
直な、第2の光利マイクロメータ22と第3の光マイク
ロメータ23それぞれにより第1の光マイクロメータ2
1が計測するワーク12の側面の位置を含むワーク12
の軸に垂直な面内のワーク12の側面の他の2点の位置
を検出する。
【0021】これら3点を通る円は一意に決まるため、
光マイクロメータ21と光マイクロメータ22と第3の
光マイクロメータ23により検出されたワーク12の側
面の3点の位置よりワーク12の中心位置を光マイクロ
メータコントローラ19を介して演算装置18が算出す
る。カメラ2と画像処理装置3により得られる対象点の
中心位置および第1の光マイクロメータ21と第2の光
マイクロメータ22と第3の光マイクロメータ23と光
マイクロメータコントローラ19より得られるワーク1
2の外径の中心位置からワーク12の外径と対象点の同
軸度を画像処理装置3と光マイクロメータコントローラ
19のそれぞれと接続する演算装置18が算出する。
【0022】第1の光マイクロメータ21と第2の光マ
イクロメータ22と第3の光マイクロメータ23はサブ
ベース20により顕微鏡台5に接続、固定され顕微鏡1
との相対位置を固定されている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ワーク1
2の外径の中心位置をレーザ外径測定器または3つの測
長手段により求め、一方対象点を高倍率の対物レンズに
より大きく拡大して画像処理して対象点の中心位置を求
め、ワーク12の外径と対象点の同軸度を高精度(0.
1ミクロン台)で測定できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】従来の同軸度測定装置を示す構成図である。
【図3】光通信用LDモジュールの端面を示す平面図で
ある。
【図4】本発明の他の実施例の構成図である。
【符号の説明】
1 顕微鏡 2 カメラ 3 画像処理装置 4 高倍率対物レンズ 5 顕微鏡台 6 第1のレーザ外径測定器投光ユニット 7 第1のレーザ外径測定器受光ユニット 8 第2のレーザ外径測定器投光ユニット 9 第2のレーザ外径測定器受光ユニット 10 サブベース 11 ワーク供給ユニット 12 ワーク 13 低倍率対物レンズ 14 ワーク外径 15 LD光の集光スポット 16 レーザ外径測定器コントローラ 17 画像処理装置 18 演算装置 19 光マイクロメータコントローラ 20 サブベース 21 第1の光マイクロメータ 22 第2の光マイクロメータ 23 第3の光マイクロメータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対物レンズが取り付けられた顕微鏡と、
    この顕微鏡の光軸と同軸の状態に円筒形状のワークを保
    持するワーク供給ユニットと、前記ワークの端面の対象
    点が配置される範囲の前記顕微鏡による像を光電変換す
    るカメラと、このカメラに撮像される前記対象点の中心
    位置を算出する画像処理装置と、互いに前記ワークを挟
    んで向い合う第1のレーザ外径測定器投光ユニットおよ
    び第1のレーザ外径測定器受光ユニットと、これら第1
    のレーザ外径測定器投光ユニットおよび第1のレーザ外
    径測定器受光ユニットと垂直な方向に互いに前記ワーク
    を挟んで向い合う第2のレーザ外径測定器投光ユニット
    および第2のレーザ外径測定器受光ユニットと、前記第
    1のレーザ外径測定器投光ユニットおよび第1のレーザ
    外径測定器受光ユニットならびに前記第2のレーザ外径
    測定器投光ユニットおよび第2のレーザ外径測定器受光
    ユニットに接続され前記ワークの中心位置を算出するレ
    ーザ外径測定器コントローラと、このレーザ外径測定器
    コントローラが算出する前記ワークの中心位置および前
    記画像処理装置が算出する前記対象点の中心位置より前
    記対象点の前記ワークに対する同軸度を算出する演算装
    置とを含むことを特徴とする同軸度測定装置。
  2. 【請求項2】 対物レンズが取り付けられた顕微鏡と、
    この顕微鏡の光軸と同軸の状態に円筒形状のワークを保
    持するワーク供給ユニットと、前記ワークの端面の対象
    点が配置される範囲の前記顕微鏡による像を光電変換す
    るカメラと、このカメラに撮像される前記対象点の中心
    位置を算出する画像処理装置と、それぞれが前記ワーク
    の側面上で前記ワークの中心軸に垂直な面上の異なる点
    である第1〜第3の点の位置を測定する第1〜第3の測
    長手段と、これら第1〜第3の測長手段に接続され前記
    第1〜第3の点の位置から前記ワークの中心位置を測定
    するコントローラと、このコントローラが算出する前記
    ワークの中心位置および前記画像処理装置が算出する前
    記対象点の中心位置より前記対象点の前記ワークに対す
    る同軸度を算出する演算装置とを含むことを特徴とする
    同軸度測定装置。
JP26575391A 1991-10-15 1991-10-15 同軸度測定装置 Pending JPH05107025A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101888861B1 (ko) * 2017-03-22 2018-08-16 주식회사 마크텍코리아 파이프 측정 장치 및 이를 이용한 파이프 측정 방법
CN108453564A (zh) * 2018-03-05 2018-08-28 上海理工大学 数控机床滚珠丝杠装配同轴度误差的视觉检测装置及方法
CN109596074A (zh) * 2018-12-25 2019-04-09 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 轴承同轴度检测系统
CN110146257A (zh) * 2019-05-17 2019-08-20 中国科学院上海技术物理研究所 一种快速测量空间激光载荷光轴变化的装置及方法

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