JPH0536723B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0536723B2 JPH0536723B2 JP59242847A JP24284784A JPH0536723B2 JP H0536723 B2 JPH0536723 B2 JP H0536723B2 JP 59242847 A JP59242847 A JP 59242847A JP 24284784 A JP24284784 A JP 24284784A JP H0536723 B2 JPH0536723 B2 JP H0536723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- beam splitter
- lens
- reflecting surface
- laterally shifted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/255—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レンズ、ミラー等の平面、球面ある
いは非球面の形状を精密測定する測定装置に関す
るものである。
いは非球面の形状を精密測定する測定装置に関す
るものである。
従来の技術
参照波面をつくるための原器が不要で、高精
度、高安定な形状測定装置として、縞走査型コモ
ンパスシエアリング干渉計の具体構成を第５図に
示す。図において、被測定物５１より反射した光
束５２は、ビームスプリツタ５３と反射面５４を
平行に対向して設置したシエアリング装置５６に
より横ずらしされた２つの光束となり、光束変換
レンズ５７により撮像装置５８の有効面積に変換
され、生じた干渉縞は撮像装置５８よりフレーム
メモリ５９を介して電子計算機６０に入力され
る。このとき、反射面５４をピエゾ駆動装置５５
で微少量移動し、横ずらしした波面の一方に位相
変調を与える。この干渉縞データを電子計算機６
０で解析することにより形状を測定することがで
きる。
度、高安定な形状測定装置として、縞走査型コモ
ンパスシエアリング干渉計の具体構成を第５図に
示す。図において、被測定物５１より反射した光
束５２は、ビームスプリツタ５３と反射面５４を
平行に対向して設置したシエアリング装置５６に
より横ずらしされた２つの光束となり、光束変換
レンズ５７により撮像装置５８の有効面積に変換
され、生じた干渉縞は撮像装置５８よりフレーム
メモリ５９を介して電子計算機６０に入力され
る。このとき、反射面５４をピエゾ駆動装置５５
で微少量移動し、横ずらしした波面の一方に位相
変調を与える。この干渉縞データを電子計算機６
０で解析することにより形状を測定することがで
きる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、シエアリ
ング装置５６内のビームスプリツタ５３の多層膜
コーテイングでは、２次反射光以上の高次の反射
光を完全には除去できないため、干渉縞にノイズ
として混入し、測定精度を向上できないという問
題点を有していた。
ング装置５６内のビームスプリツタ５３の多層膜
コーテイングでは、２次反射光以上の高次の反射
光を完全には除去できないため、干渉縞にノイズ
として混入し、測定精度を向上できないという問
題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、シエアリング装置
で発生する高次反射光を除去し、測定精度の向上
を図るものである。
で発生する高次反射光を除去し、測定精度の向上
を図るものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の形状測定
装置は、互いに傾けて設置したビームスプリツタ
及び反射面と、光束変換レンズの焦点位置付近に
遮光板をもつものである。
装置は、互いに傾けて設置したビームスプリツタ
及び反射面と、光束変換レンズの焦点位置付近に
遮光板をもつものである。
作 用
本発明は上記した構成によつて、全反射ミラー
をビームスプリツタに対してわずかに傾きを与え
ることにより、横ずらし波面の出射角度が変わ
り、光束変換レンズの焦点位置付近に各種ずらし
波面に対するスポツトが離散的に生じる。２次以
上の高次反射光による横ずらし波面のスポツトを
ナイフエツジで遮光する。
をビームスプリツタに対してわずかに傾きを与え
ることにより、横ずらし波面の出射角度が変わ
り、光束変換レンズの焦点位置付近に各種ずらし
波面に対するスポツトが離散的に生じる。２次以
上の高次反射光による横ずらし波面のスポツトを
ナイフエツジで遮光する。
この結果、シエアリング干渉縞のノイズ成分で
ある高次反射光を除去することができ、形状測定
精度を向上できる。
ある高次反射光を除去することができ、形状測定
精度を向上できる。
実施例
以下本発明の一実施例の形状測定装置について
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
第１図において、１はHe−Neレーザー光源で
あり、射出されたレーザービームを、ビームエク
スパンダ２で十分な径の光束に拡大し、第１のビ
ームスプリツタ３を透過し、透過球面レンズ４に
より球面波面が作成される。被測定物５は、最適
の球面波面の位置に設定する。被測定物５を反射
した光束は、透過球面レンズ４を通り、第１のビ
ームスプリツタ３を反射し、第２のビームスプリ
ツタ６に入射する。入射した光束は第２図におい
て、蒸着面２０で反射光束２１と透過光束２２に
分離する。透過光束２２は、第２のビームスプリ
ツタ６に対してわずかに傾けて設置した反射面７
で反射し、再び第２のビームスプリツタ６に入射
し、反射光束２１に対してわずかに傾いて出射す
る。さらに透過光束２２は、蒸着面２０で一部２
次反射し反射面５で反射して、第２のビームスプ
リツタ６を透過し反射光２１に対してわずかに傾
いて出射する。同様にして３次以上の高次の出射
光が、それぞれわずかずつ異なつた角度で出射さ
れる。これらの光束は、光束変換レンズ８で焦点
位置付近に離散的なスポツトに集束する。これら
のスポツトのうち高次反射光束に対応するスポツ
トを遮光板９で遮光する。遮光されない２光束
は、撮像装置１０上に干渉縞を発生する。上記２
光束はほぼ同一の光路を通るため、環境の変化に
対して非常に安定である。この干渉縞をフレーム
メモリ１１を介して電子計算機１２に入力する。
あり、射出されたレーザービームを、ビームエク
スパンダ２で十分な径の光束に拡大し、第１のビ
ームスプリツタ３を透過し、透過球面レンズ４に
より球面波面が作成される。被測定物５は、最適
の球面波面の位置に設定する。被測定物５を反射
した光束は、透過球面レンズ４を通り、第１のビ
ームスプリツタ３を反射し、第２のビームスプリ
ツタ６に入射する。入射した光束は第２図におい
て、蒸着面２０で反射光束２１と透過光束２２に
分離する。透過光束２２は、第２のビームスプリ
ツタ６に対してわずかに傾けて設置した反射面７
で反射し、再び第２のビームスプリツタ６に入射
し、反射光束２１に対してわずかに傾いて出射す
る。さらに透過光束２２は、蒸着面２０で一部２
次反射し反射面５で反射して、第２のビームスプ
リツタ６を透過し反射光２１に対してわずかに傾
いて出射する。同様にして３次以上の高次の出射
光が、それぞれわずかずつ異なつた角度で出射さ
れる。これらの光束は、光束変換レンズ８で焦点
位置付近に離散的なスポツトに集束する。これら
のスポツトのうち高次反射光束に対応するスポツ
トを遮光板９で遮光する。遮光されない２光束
は、撮像装置１０上に干渉縞を発生する。上記２
光束はほぼ同一の光路を通るため、環境の変化に
対して非常に安定である。この干渉縞をフレーム
メモリ１１を介して電子計算機１２に入力する。
第３図に示すように、干渉縞は被測定物５の設
定球面波面からのずれ量（以下非球面量と記す）
を示す波面３０とそれを横ずらし量３３だけ横ず
らしした波面３１との差分３２に対応して現われ
る。非球面量の大きさによつて干渉縞の密度が変
化するので、第２のビームスプリツタ６と反射面
７の間隔を変化させることにより、横ずらし量３
３を変化させ、解析に適した干渉縞密度に設定す
る。さらに、反射面７をピエゾ駆動装置１３で微
少量移動し、横ずらし光束の一方を光源波長の一
波長分位相変調すると、干渉縞が変化する。撮像
装置１０上の各観測点における光量は位相変調に
従つて、正弦波状に変化する。この波形を用い
て、各観測点における位相を高精度に測定でき
る。これらの位相データは形状データの微分情報
なので、電子計算機１２で積分することにより、
非球面量を求められる。このとき、反射面７の傾
きの影響及び、被測定物５設定時のテイルトとデ
イフオーカスは、電子計算機３１で最小自乗法を
用いて取り除くことができる。また、デイフオー
カス量を変化させ、このときの最小自乗法におけ
るデイフオーカスの係数の変化量を求めることに
より、被測定物５の最適球面波面の曲率半径を精
度良く求めることができる。
定球面波面からのずれ量（以下非球面量と記す）
を示す波面３０とそれを横ずらし量３３だけ横ず
らしした波面３１との差分３２に対応して現われ
る。非球面量の大きさによつて干渉縞の密度が変
化するので、第２のビームスプリツタ６と反射面
７の間隔を変化させることにより、横ずらし量３
３を変化させ、解析に適した干渉縞密度に設定す
る。さらに、反射面７をピエゾ駆動装置１３で微
少量移動し、横ずらし光束の一方を光源波長の一
波長分位相変調すると、干渉縞が変化する。撮像
装置１０上の各観測点における光量は位相変調に
従つて、正弦波状に変化する。この波形を用い
て、各観測点における位相を高精度に測定でき
る。これらの位相データは形状データの微分情報
なので、電子計算機１２で積分することにより、
非球面量を求められる。このとき、反射面７の傾
きの影響及び、被測定物５設定時のテイルトとデ
イフオーカスは、電子計算機３１で最小自乗法を
用いて取り除くことができる。また、デイフオー
カス量を変化させ、このときの最小自乗法におけ
るデイフオーカスの係数の変化量を求めることに
より、被測定物５の最適球面波面の曲率半径を精
度良く求めることができる。
第１図では凹面の測定例を示したが、凸面の測
定の場合は第４図のように被測定物４０を透過球
面レンズ４１の焦点位置４２より透過球面レンズ
４２寄りに設置することは言うまでもない。平面
形状の測定の場合は透過球面レンズ４１を取り除
けばよい。また、第１のビームスプリツタ３はプ
リズムタイプを記してあるが平面板タイプでも良
い。また、本実施例では、反射面７を移動して位
相変調を与えたが、第２のビームスプリツタ６を
移動しても良いことは明らかである。加えて、横
ずらし光束の傾きは反射面７で与えたが、第２の
ビームスプリツタ６で与えてもよい。
定の場合は第４図のように被測定物４０を透過球
面レンズ４１の焦点位置４２より透過球面レンズ
４２寄りに設置することは言うまでもない。平面
形状の測定の場合は透過球面レンズ４１を取り除
けばよい。また、第１のビームスプリツタ３はプ
リズムタイプを記してあるが平面板タイプでも良
い。また、本実施例では、反射面７を移動して位
相変調を与えたが、第２のビームスプリツタ６を
移動しても良いことは明らかである。加えて、横
ずらし光束の傾きは反射面７で与えたが、第２の
ビームスプリツタ６で与えてもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、反射面あるいは第２の
ビームスプリツタを傾けて設置し、光束変換レン
ズの焦点位置付近に遮光板を設けて高次反射光を
除去したため、干渉縞のノイズ成分が除去され形
状測定の精度を向上することができる。
ビームスプリツタを傾けて設置し、光束変換レン
ズの焦点位置付近に遮光板を設けて高次反射光を
除去したため、干渉縞のノイズ成分が除去され形
状測定の精度を向上することができる。
第１図は本発明の実施例における形状測定装置
の構成図、第２図は高次反射光除去方法の説明
図、第３図はシエアリング干渉法の原理説明図、
第４図は凸面被検物の設置説明図、第５図は従来
の形状測定装置の構成図である。 １……He−Neレーザ光源、２……ビームエク
スパンダ、５……被測定物、６……第２のビーム
スブリツタ、７……反射面、８……光束変換レン
ズ、９……遮光板、１０……撮像装置、１１……
フレームメモリ、１２……電子計算機、１３……
ピエゾ駆動装置、１４……処理装置。
の構成図、第２図は高次反射光除去方法の説明
図、第３図はシエアリング干渉法の原理説明図、
第４図は凸面被検物の設置説明図、第５図は従来
の形状測定装置の構成図である。 １……He−Neレーザ光源、２……ビームエク
スパンダ、５……被測定物、６……第２のビーム
スブリツタ、７……反射面、８……光束変換レン
ズ、９……遮光板、１０……撮像装置、１１……
フレームメモリ、１２……電子計算機、１３……
ピエゾ駆動装置、１４……処理装置。
Claims (1)
- １ 光源と、この光源からの光束を被測定物に照
射するために少なくともアフオーカルレンズ群を
含むレンズ系と、被測定物よりの反射光から互い
に異なつた角度で出射する横ずらし光束を発生す
るために互いに傾けて設置したビームスプリツタ
及び反射面と、横ずらしした光束を位相変調する
ための前記ビームスプリツタあるいは反射面の少
なくとも一方の移動装置と、光束径を変換するた
めのレンズと、前記レンズの焦点位置近傍に設置
した遮光板と、前記２つの横ずらしした光束で生
じた干渉縞から形状を計算する処理装置とを有す
る形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59242847A JPS61120910A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59242847A JPS61120910A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120910A JPS61120910A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH0536723B2 true JPH0536723B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=17095174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59242847A Granted JPS61120910A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120910A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4899408B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2012-03-21 | 株式会社ニコン | 顕微鏡装置 |
| JP5598063B2 (ja) * | 2010-04-07 | 2014-10-01 | 日立工機株式会社 | 空気圧縮機 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59242847A patent/JPS61120910A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61120910A (ja) | 1986-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100449711B1 (ko) | 오목면과 홀로그램을 가지는 비구면 측정장치 및 방법 | |
| US6323949B1 (en) | Optical measurement method and apparatus which determine a condition based on quasi-elastic-interaction | |
| EP0165173B1 (en) | Device for analyzing and correcting wavefront surfaces in real time using a polarization interferometer | |
| JPH02259508A (ja) | 一体型干渉測定装置 | |
| JPH0151801B2 (ja) | ||
| JPH10325874A (ja) | レーザー・ドップラー原理に基づく速度測定方法 | |
| KR20050044901A (ko) | 그레이징 입사 간섭계용 줄무늬 패턴 판별기 | |
| JPH10512955A (ja) | 光学装置、及び該装置を物体の光学的検査に用いる方法 | |
| US6909510B2 (en) | Application of the phase shifting diffraction interferometer for measuring convex mirrors and negative lenses | |
| US7349102B2 (en) | Methods and apparatus for reducing error in interferometric imaging measurements | |
| JP3667149B2 (ja) | レンズの評価方法、レンズの評価装置、及びレンズの調整装置 | |
| JPS60253945A (ja) | 形状測定装置 | |
| EP0168270B1 (en) | Device for analyzing and correcting wavefront surfaces in real time | |
| JPH0536723B2 (ja) | ||
| KR101175368B1 (ko) | 광학부품의 검사방법 및 검사장치 | |
| JPH07229721A (ja) | 非球面波発生装置及びそれを用いた非球面形状測定方法 | |
| JP3461566B2 (ja) | 円錐形状測定用干渉計 | |
| JPS6131904A (ja) | 形状測定装置 | |
| JPH02259512A (ja) | 一体型干渉測定装置 | |
| JPS6353481B2 (ja) | ||
| JP2621792B2 (ja) | 空間的コヒーレンスの測定方法およびその測定装置 | |
| JPS61133813A (ja) | 面形状測定装置 | |
| SU1058875A1 (ru) | Лазерный профилограф | |
| JPH05100615A (ja) | ホログラム再生法及び再生装置 | |
| SU1619014A1 (ru) | Интерферометр |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |