JPH073329B2 - 三次元自由曲面測定装置 - Google Patents
三次元自由曲面測定装置Info
- Publication number
- JPH073329B2 JPH073329B2 JP61047119A JP4711986A JPH073329B2 JP H073329 B2 JPH073329 B2 JP H073329B2 JP 61047119 A JP61047119 A JP 61047119A JP 4711986 A JP4711986 A JP 4711986A JP H073329 B2 JPH073329 B2 JP H073329B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- polarizing element
- laser light
- measured
- curved surface
- 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
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02056—Passive reduction of errors
- G01B9/02057—Passive reduction of errors by using common path configuration, i.e. reference and object path almost entirely overlapping
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
- G01B2290/70—Using polarization in the interferometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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＞ この発明は三次元自由曲面測定装置に関し、さらに詳細
にいえば、周波数変調が施されたレーザ光を２本のレー
ザビームに分離し、その後、両レーザビームを干渉させ
ることにより、被測定対象物の表面の状態を測定する三
次元自由曲面測定装置に関する。
にいえば、周波数変調が施されたレーザ光を２本のレー
ザビームに分離し、その後、両レーザビームを干渉させ
ることにより、被測定対象物の表面の状態を測定する三
次元自由曲面測定装置に関する。
＜従来の技術＞ 従来から三次元自由曲面測定装置として、第３図に示す
構成のものが提供されていた。
構成のものが提供されていた。
即ち、変調源（31）により電流源（32）を制御して、半
導体レーザ（33）への注入電流の制御を行ない、周波数
変調が施されたレーザ光（34）を出力する。このレーザ
光（34）はレンズ（35）を通してハーフミラーからなる
ビームスプリッタ（36）に導かれて、互いに直角方向を
向く２本のレーザビーム（34a），（34b）に分離され、
一方のレーザビーム（34a）がミラー（37）に照射させ
られるとともに、他方のレーザビーム（34b）がレンズ
（38）を通して被測定対象物（39）に照射させられる。
そして、上記各レーザビーム（34a）（34b）は、それぞ
れミラー（37）、被測定対象物（39）により反射させら
れて、再びビームスプリッタ（36）に導かれ、干渉させ
られた状態で検出器（40）に導かれる。
導体レーザ（33）への注入電流の制御を行ない、周波数
変調が施されたレーザ光（34）を出力する。このレーザ
光（34）はレンズ（35）を通してハーフミラーからなる
ビームスプリッタ（36）に導かれて、互いに直角方向を
向く２本のレーザビーム（34a），（34b）に分離され、
一方のレーザビーム（34a）がミラー（37）に照射させ
られるとともに、他方のレーザビーム（34b）がレンズ
（38）を通して被測定対象物（39）に照射させられる。
そして、上記各レーザビーム（34a）（34b）は、それぞ
れミラー（37）、被測定対象物（39）により反射させら
れて、再びビームスプリッタ（36）に導かれ、干渉させ
られた状態で検出器（40）に導かれる。
上記の構成の三次元自由曲面測定装置であれば、上記ビ
ームスプリッタ（36）からミラー（37）までの距離、お
よび被測定対象物（39）までの距離に対応して、再びビ
ームスプリッタ（36）に導かれ干渉させられた状態のレ
ーザビームが検出器（40）に導かれるので、両レーザビ
ーム（34a）（34b）の位相差の時間的変化に起因するビ
ートを検出することにより、上記距離の差を検出するこ
とができる。
ームスプリッタ（36）からミラー（37）までの距離、お
よび被測定対象物（39）までの距離に対応して、再びビ
ームスプリッタ（36）に導かれ干渉させられた状態のレ
ーザビームが検出器（40）に導かれるので、両レーザビ
ーム（34a）（34b）の位相差の時間的変化に起因するビ
ートを検出することにより、上記距離の差を検出するこ
とができる。
また、上記ミラー（37）までの距離は基準となる所定距
離に設定されているのであるから、基準となる所定距離
に上記距離の差を加減算することにより、正確な距離を
も検出することができる。
離に設定されているのであるから、基準となる所定距離
に上記距離の差を加減算することにより、正確な距離を
も検出することができる。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記三次元自由曲面測定装置においては、レーザ源（3
3）から出力されるレーザ光がビームスプリッタ（36）
によって、互に直角方向を向く２本のレーザビーム（34
a）（34b）に分離させられ、それぞれミラー（37）、被
測定対象物（39）に導かれた後、反射させられて再びビ
ームスプリッタ（36）に導かれるのであるから、上記両
レーザビーム（34a）（34b）が通過する雰囲気の状態が
大幅に相違する可能性が高く、それぞれに浮遊物等に起
因する影響を受けるとともに、温度に起因するレベル変
動を受け、しかもこれら影響、レベル変動が相違するの
で、正確な測定を行なうことができないという問題があ
る。特に、μｍオーダーの精度で測定を行なう場合に
は、上記影響、レベル変動の相違に起因する誤差が大き
くなりすぎ、到底μｍオーダーの測定精度を保証するこ
とができないという問題がある。しかも、上記雰囲気
は、温度差が発生すると屈折率が変化し、しかも、屈折
率が温度差に対応して変化するので、この点においても
測定精度の保証ができないという問題がある。
3）から出力されるレーザ光がビームスプリッタ（36）
によって、互に直角方向を向く２本のレーザビーム（34
a）（34b）に分離させられ、それぞれミラー（37）、被
測定対象物（39）に導かれた後、反射させられて再びビ
ームスプリッタ（36）に導かれるのであるから、上記両
レーザビーム（34a）（34b）が通過する雰囲気の状態が
大幅に相違する可能性が高く、それぞれに浮遊物等に起
因する影響を受けるとともに、温度に起因するレベル変
動を受け、しかもこれら影響、レベル変動が相違するの
で、正確な測定を行なうことができないという問題があ
る。特に、μｍオーダーの精度で測定を行なう場合に
は、上記影響、レベル変動の相違に起因する誤差が大き
くなりすぎ、到底μｍオーダーの測定精度を保証するこ
とができないという問題がある。しかも、上記雰囲気
は、温度差が発生すると屈折率が変化し、しかも、屈折
率が温度差に対応して変化するので、この点においても
測定精度の保証ができないという問題がある。
また、ビームスプリッタ（36）により分離させられる２
本のレーザビーム（34a）（34b）が互いに直角方向を向
くのであるから、両レーザビーム（34a）（34b）の方向
においてかなりの距離（ミラー（37）までの距離、およ
び被測定対象物（39）までの距離）が必要となり、三次
元自由曲面測定装置が全体として大型化するという問題
もある。
本のレーザビーム（34a）（34b）が互いに直角方向を向
くのであるから、両レーザビーム（34a）（34b）の方向
においてかなりの距離（ミラー（37）までの距離、およ
び被測定対象物（39）までの距離）が必要となり、三次
元自由曲面測定装置が全体として大型化するという問題
もある。
＜発明の目的＞ この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
レーザビームが通過する雰囲気の影響を殆ど受けること
なく、高精度での被測定対象物の測定を行なうことがで
きる三次元自由曲面測定装置を提供することを目的とし
ている。
レーザビームが通過する雰囲気の影響を殆ど受けること
なく、高精度での被測定対象物の測定を行なうことがで
きる三次元自由曲面測定装置を提供することを目的とし
ている。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための、この発明の三次元自由曲
面測定装置は、周波数変調が施されたレーザ光を出力す
るレーザ光源と、上記レーザ光を２本のレーザビームに
分離する偏光素子と、一方のレーザビームを反射させる
ミラーとを有し、ミラーにより反射された一方のレーザ
ビームと測定対象物により反射された他方のレーザビー
ムとを偏光素子により干渉させ、干渉させられたレーザ
ビームを受光する検出器の検出結果に基いて被測定対象
物の表面の状態に対応する測定値を得るものであって、
上記偏光素子としてレーザ光を互に微小角度ずれた２本
のレーザビームに分離するものを採用し、上記偏光素子
と、ミラーおよび被測定対象物との間の各レーザビーム
の光路を空間的に互に近接するように設定してなるもの
である。
面測定装置は、周波数変調が施されたレーザ光を出力す
るレーザ光源と、上記レーザ光を２本のレーザビームに
分離する偏光素子と、一方のレーザビームを反射させる
ミラーとを有し、ミラーにより反射された一方のレーザ
ビームと測定対象物により反射された他方のレーザビー
ムとを偏光素子により干渉させ、干渉させられたレーザ
ビームを受光する検出器の検出結果に基いて被測定対象
物の表面の状態に対応する測定値を得るものであって、
上記偏光素子としてレーザ光を互に微小角度ずれた２本
のレーザビームに分離するものを採用し、上記偏光素子
と、ミラーおよび被測定対象物との間の各レーザビーム
の光路を空間的に互に近接するように設定してなるもの
である。
但し、上記偏光素子としてはウォラストンプリズムであ
ってもよい。
ってもよい。
また、上記レーザ光源が半導体レーザであり、半導体レ
ーザと偏光素子との間にコリメータを配設しているとと
もに、偏光素子と被測定対象物との間に、レーザビーム
スポット系を広範囲にわたって小さく保持させる集光光
学系を配設しているものであってもよい。
ーザと偏光素子との間にコリメータを配設しているとと
もに、偏光素子と被測定対象物との間に、レーザビーム
スポット系を広範囲にわたって小さく保持させる集光光
学系を配設しているものであってもよい。
＜作用＞ 以上の構成の三次元自由曲面測定装置であれば、レーザ
光源からの、周波数変調が施されたレーザ光が偏光素子
に導かれると、常光線、および異常光線の２本のレーザ
ビームに分離させられ、しかも両レーザビーム同士のず
れ角度が微小であるから、互に近接する所定位置、即
ち、ほぼ同一雰囲気中に配設されたミラー、および被測
定対象物を照射することができる。そして、上記両レー
ザビームは、それぞれミラー、および被測定対象物によ
り反射させられて再び偏光素子に導かれ、干渉させられ
るので、この干渉させられたレーザビームを検出器によ
り受光させて、被測定対象物の表面の状態に対応する測
定値を出力させることができる。
光源からの、周波数変調が施されたレーザ光が偏光素子
に導かれると、常光線、および異常光線の２本のレーザ
ビームに分離させられ、しかも両レーザビーム同士のず
れ角度が微小であるから、互に近接する所定位置、即
ち、ほぼ同一雰囲気中に配設されたミラー、および被測
定対象物を照射することができる。そして、上記両レー
ザビームは、それぞれミラー、および被測定対象物によ
り反射させられて再び偏光素子に導かれ、干渉させられ
るので、この干渉させられたレーザビームを検出器によ
り受光させて、被測定対象物の表面の状態に対応する測
定値を出力させることができる。
また、上記偏光素子がウォラストンプリズムであれば、
上記両レーザビーム同士のずれ角度を約５度にすること
ができる。
上記両レーザビーム同士のずれ角度を約５度にすること
ができる。
また、上記レーザ光源が半導体レーザであり、半導体レ
ーザと偏光素子との間にコリメータを配設しているとと
もに、偏光素子と被測定対象物との間に、レーザビーム
スポット径を広範囲にわたって小さく保持させる集光光
学系を配設しているものであれば、非等方的な拡がりを
有するレーザ光をコリメータにより等方的な拡がりを有
するレーザ光に変換し、このレーザ光を、集光光学系に
より広範囲にわたって小さいスポット径を有する状態と
して被測定対象物に照射させることができる。
ーザと偏光素子との間にコリメータを配設しているとと
もに、偏光素子と被測定対象物との間に、レーザビーム
スポット径を広範囲にわたって小さく保持させる集光光
学系を配設しているものであれば、非等方的な拡がりを
有するレーザ光をコリメータにより等方的な拡がりを有
するレーザ光に変換し、このレーザ光を、集光光学系に
より広範囲にわたって小さいスポット径を有する状態と
して被測定対象物に照射させることができる。
＜実施例＞ 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第１図はこの発明の三次元自由曲面測定装置のに一実施
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
測定用のレーザ光を出力する半導体レーザ（１）に電流
源（２）により注入電流を供給し、また、上記電流源
（２）には変調源（３）により変調信号が供給されてい
る。
源（２）により注入電流を供給し、また、上記電流源
（２）には変調源（３）により変調信号が供給されてい
る。
上記半導体レーザ（１）から出力されるレーザ光（４）
は、レンズ（５）を通してビームスプリッタ（６）に導
かれて、一部が直角に反射されて出力モニタ部（７）に
照射され、残部はそのまま直進して偏光素子としてウォ
ラストンプリズム（８）に照射される。ウォラストンプ
リズム（８）は、照射されたレーザ光（４）を常光線と
異常光線とに分離し、それぞれ所定位置に配設されたミ
ラー（９）、および被測定対象物（10）に照射するもの
である。但し、上記常光線と異常光線とは、互に約５度
の角度で出射されるのであるから、ミラー（９）と被測
定対象物（10）とは比較的近接する位置に配設されてい
る。
は、レンズ（５）を通してビームスプリッタ（６）に導
かれて、一部が直角に反射されて出力モニタ部（７）に
照射され、残部はそのまま直進して偏光素子としてウォ
ラストンプリズム（８）に照射される。ウォラストンプ
リズム（８）は、照射されたレーザ光（４）を常光線と
異常光線とに分離し、それぞれ所定位置に配設されたミ
ラー（９）、および被測定対象物（10）に照射するもの
である。但し、上記常光線と異常光線とは、互に約５度
の角度で出射されるのであるから、ミラー（９）と被測
定対象物（10）とは比較的近接する位置に配設されてい
る。
尚、（11）はウォラストンプリズム（８）と被測定対象
物（10）との間に配設されたレンズであり、（12）は上
記ビームスプリッタ（６）を挟んで反対側に配設された
検出器である。また、図示されていないが、上記出力モ
ニタ部（７）からの出力信号を半導体レーザ駆動系にフ
ィードバックすることにより、出力レーザ光（４）の強
度変化を抑制することが可能である。
物（10）との間に配設されたレンズであり、（12）は上
記ビームスプリッタ（６）を挟んで反対側に配設された
検出器である。また、図示されていないが、上記出力モ
ニタ部（７）からの出力信号を半導体レーザ駆動系にフ
ィードバックすることにより、出力レーザ光（４）の強
度変化を抑制することが可能である。
上記の構成の三次元自由曲面測定装置の作用は次のとお
りである。
りである。
変調源（３）からの信号に応答する注入電流が電流源
（２）から半導体レーザ（１）に供給されることによ
り、半導体レーザ（１）が周波数変調を施されたレーザ
光（４）を出力する。
（２）から半導体レーザ（１）に供給されることによ
り、半導体レーザ（１）が周波数変調を施されたレーザ
光（４）を出力する。
このレーザ光（４）は、レンズ（５）を通してウォラス
トンプリズム（８）に導かれ、互に約５度のずれ角度を
有する常光線と異常光線とに分離され、一方は参照光
（4a）として直接ミラー（９）に照射され、他方はプロ
ーブ光（4b）としてレンズ（11）を通して被測定対象物
（10）に照射させられる。その後、両光（4a）（4b）は
反射させられて、上記と同一経路を通ってウォラストン
プリズム（８）に導かれ、互に干渉状態で出射させられ
る。この干渉状態のレーザ光（4c）は、ビームスプリッ
タ（６）により反射させられて、検出器（12）に照射さ
せられる。
トンプリズム（８）に導かれ、互に約５度のずれ角度を
有する常光線と異常光線とに分離され、一方は参照光
（4a）として直接ミラー（９）に照射され、他方はプロ
ーブ光（4b）としてレンズ（11）を通して被測定対象物
（10）に照射させられる。その後、両光（4a）（4b）は
反射させられて、上記と同一経路を通ってウォラストン
プリズム（８）に導かれ、互に干渉状態で出射させられ
る。この干渉状態のレーザ光（4c）は、ビームスプリッ
タ（６）により反射させられて、検出器（12）に照射さ
せられる。
上記検出器（12）においては、干渉状態のレーザ光（4
c）に含まれる、位相差の時間的変化に起因するビート
を検出することにより、上記ミラー（９）までの距離と
被測定対象物（10）までの距離との差を検出することが
できる。この場合において、ウォラストンプリズム
（８）からミラー（９）に至る光路と、被測定対象物
（10）に至る光路とは、ずれ角度が約５度であり、非常
に近接しているので、ほぼ同一の雰囲気中を通過してい
ることになり、浮遊物等の影響を同程度に受けて、正確
に距離の差に対応するビートのみを検出することができ
る。
c）に含まれる、位相差の時間的変化に起因するビート
を検出することにより、上記ミラー（９）までの距離と
被測定対象物（10）までの距離との差を検出することが
できる。この場合において、ウォラストンプリズム
（８）からミラー（９）に至る光路と、被測定対象物
（10）に至る光路とは、ずれ角度が約５度であり、非常
に近接しているので、ほぼ同一の雰囲気中を通過してい
ることになり、浮遊物等の影響を同程度に受けて、正確
に距離の差に対応するビートのみを検出することができ
る。
したがって、被測定対象物（10）の表面の微小な距離変
化を測定することにより、表面粗さ計、傷検査装置等と
して活用することができるのであり、このような用途に
適用した場合の測定精度としてはμｍオーダーの精度が
達成できた。
化を測定することにより、表面粗さ計、傷検査装置等と
して活用することができるのであり、このような用途に
適用した場合の測定精度としてはμｍオーダーの精度が
達成できた。
尚、以上の動作を遂行している間、半導体レーザ（１）
からの出力レーザ光（４）の一部がビームスピリッタ
（６）を通って出力モニタ部（７）に照射させられるの
で、この照射光強度をモニタすることにより、半導体レ
ーザ（１）からの出力レーザ光強度の変化を知ることが
でき、必要に応じて半導体レーザ（１）の温度、注入電
流等を制御することにより、出力レーザ光強度の安定化
を達成することができる。
からの出力レーザ光（４）の一部がビームスピリッタ
（６）を通って出力モニタ部（７）に照射させられるの
で、この照射光強度をモニタすることにより、半導体レ
ーザ（１）からの出力レーザ光強度の変化を知ることが
でき、必要に応じて半導体レーザ（１）の温度、注入電
流等を制御することにより、出力レーザ光強度の安定化
を達成することができる。
第２図は他の実施例を示す概略図であり、上記実施例と
異なる点は、半導体レーザ（１）とビームスピリッタ
（６）との間にコリメータ（13）を介挿した点、および
ウォラストンプリズム（８）と被測定対象物（10）との
間に３枚のレンズからなる集光光学系（14）を介挿した
点のみである。
異なる点は、半導体レーザ（１）とビームスピリッタ
（６）との間にコリメータ（13）を介挿した点、および
ウォラストンプリズム（８）と被測定対象物（10）との
間に３枚のレンズからなる集光光学系（14）を介挿した
点のみである。
さらに詳細に説明すると、上記コリメータ（13）は、上
記半導体レーザ（１）から出力される、非等方的なビー
ムの拡がりを有するレーザ光を、等方的なビームの拡が
りを有するレーザ光に変換するものである。
記半導体レーザ（１）から出力される、非等方的なビー
ムの拡がりを有するレーザ光を、等方的なビームの拡が
りを有するレーザ光に変換するものである。
また、上記集光光学系（14）は、ウォラストンプリズム
（８）の側から順に配設された３枚のレンズ（15）（1
6）（17）で構成されたものであり、１枚目のレンズ（1
5）によってレーザ光を集光させることにより、レーザ
共振器内部における振幅分布と等しい振幅分布を有する
領域Ｌを形成することができる。第２枚目のレンズ（1
6）は、上記領域Ｌの終端部に配設させられ、第３枚目
のレンズ（17）は、上記レンズ（16）から所定距離Ｄだ
け離隔した位置に配設させられており、それぞれ焦点距
離f1，f2に設定されている。
（８）の側から順に配設された３枚のレンズ（15）（1
6）（17）で構成されたものであり、１枚目のレンズ（1
5）によってレーザ光を集光させることにより、レーザ
共振器内部における振幅分布と等しい振幅分布を有する
領域Ｌを形成することができる。第２枚目のレンズ（1
6）は、上記領域Ｌの終端部に配設させられ、第３枚目
のレンズ（17）は、上記レンズ（16）から所定距離Ｄだ
け離隔した位置に配設させられており、それぞれ焦点距
離f1，f2に設定されている。
上記所定距離Ｄ、および焦点距離f2は、 Ｄ≦(fF/Xm)1/2、 f2＝｛1-(fF/Xm-D2)1/2/fF｝/D で表される距離である。
但し、fF＝πγ０ ２／λ、 xm＝b(c1c2)1/2/c0、 c0＝c1a2+c2(a+b)2、 γ０はレーザ光の拡がりを示すパラメータ、λは光の波
長、ａは作動距離、ｂは計測区間、c1，c2は評価関数の
各項の比重をそれぞれ示している。
長、ａは作動距離、ｂは計測区間、c1，c2は評価関数の
各項の比重をそれぞれ示している。
上記のように設定することにより、計測区間ｂの範囲内
におけるレーザ光を小さいスポット状に絞り込むことが
でき、被測定対象物（10）までの距離を正確に測定する
ことができる。
におけるレーザ光を小さいスポット状に絞り込むことが
でき、被測定対象物（10）までの距離を正確に測定する
ことができる。
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、ウォラストンプリズムに代えてロンション
プリズムを使用すること等が可能である他、この発明の
要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施す
ことが可能である。
く、例えば、ウォラストンプリズムに代えてロンション
プリズムを使用すること等が可能である他、この発明の
要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施す
ことが可能である。
＜発明の効果＞ 以上のようにこの発明は、変更素子によりレーザ光を小
さいずれ角度しか有していない参照光、およびプロープ
光に分離するとともに、偏光素子と、ミラーおよび被測
定対象物との間の各レーザビームの光路を空間的に互に
近接するように設定するので、参照光、およびプローブ
光が同程度に雰囲気による影響を受け、それぞれの反射
光を互いに干渉させることにより上記影響を解消させ
て、三次元自由曲面の測定精度を著しく向上させること
ができるとともに、全体として小形化できるという特有
の効果を奏する。
さいずれ角度しか有していない参照光、およびプロープ
光に分離するとともに、偏光素子と、ミラーおよび被測
定対象物との間の各レーザビームの光路を空間的に互に
近接するように設定するので、参照光、およびプローブ
光が同程度に雰囲気による影響を受け、それぞれの反射
光を互いに干渉させることにより上記影響を解消させ
て、三次元自由曲面の測定精度を著しく向上させること
ができるとともに、全体として小形化できるという特有
の効果を奏する。
第１図はこの発明の三次元自由曲面測定装置の一実施例
を示す概略図、 第２図は他の実施例を示す概略図、 第３図は従来例を示す概略図。 （１）…半導体レーザ、（２）…電流源、（３）…変調
源、（４）…レーザ光、（８）…偏光素子としてのウォ
ラストンプリズム、（９）…ミラー、（10）…被測定対
象物、（12）…検出器、（13）…コリメータ、（14）…
集光光学系、（15）（16）（17）…レンズ
を示す概略図、 第２図は他の実施例を示す概略図、 第３図は従来例を示す概略図。 （１）…半導体レーザ、（２）…電流源、（３）…変調
源、（４）…レーザ光、（８）…偏光素子としてのウォ
ラストンプリズム、（９）…ミラー、（10）…被測定対
象物、（12）…検出器、（13）…コリメータ、（14）…
集光光学系、（15）（16）（17）…レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】周波数変調が施されたレーザ光を出力する
レーザ光源と、上記レーザ光を２本のレーザビームに分
離する偏光素子と、一方のレーザビームを反射させるミ
ラーとを有し、ミラーにより反射された一方のレーザビ
ームと測定対象物により反射された他方のレーザビーム
とを偏光素子により干渉させ、干渉させられたレーザビ
ームを受光する検出器の検出結果に基いて被測定対象物
の表面の状態に対応する測定値を得る三次元自由曲面測
定装置であって、上記偏光素子としてレーザ光を互いに
微小角度ずれた２本のレーザビームに分離するものを採
用し、上記偏光素子と、ミラーおよび被測定対象物との
間の各レーザビームの光路を空間的に互に近接するよう
に設定したことを特徴とする三次元自由曲面測定装置。 - 【請求項２】偏光素子がウォラストンプリズムである上
記特許請求の範囲第１項記載の三次元自由曲面測定装
置。 - 【請求項３】レーザ光源が半導体レーザであり、半導体
レーザと偏光素子との間にコリメータを配設していると
ともに、偏光素子と被測定対象物との間に、レーザビー
ムスポット径を広範囲にわたって小さく保持させる集光
光学系を配設している上記特許請求の範囲第１項記載の
三次元自由曲面測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047119A JPH073329B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 三次元自由曲面測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047119A JPH073329B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 三次元自由曲面測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203005A JPS62203005A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH073329B2 true JPH073329B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=12766272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047119A Expired - Lifetime JPH073329B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 三次元自由曲面測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073329B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112240754B (zh) * | 2020-11-17 | 2024-09-03 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种微小空间三维形貌测量装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837614A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-04 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 反射型微分干渉顕微鏡 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61047119A patent/JPH073329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203005A (ja) | 1987-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3768910A (en) | Detecting the position of a surface by focus modulating the illuminating beam | |
| US3847485A (en) | Optical noncontacting surface sensor for measuring distance and angle of a test surface | |
| JPH0429963B2 (ja) | ||
| JPH02140604A (ja) | 薄い絶縁性フイルムの厚さ測定方法及びその装置 | |
| JP2755757B2 (ja) | 変位及び角度の測定方法 | |
| JPH0363001B2 (ja) | ||
| CA1302700C (en) | Method and apparatus for optical distance measurement | |
| US4436419A (en) | Optical strain gauge | |
| JPS5862507A (ja) | 表面の形状を光の干渉により決定する方法 | |
| US4655597A (en) | Micro-displacement measuring apparatus using a semiconductor laser | |
| US4681447A (en) | Interferometer apparatus and method for determining the spatial relationship of two or more objects | |
| JP2732849B2 (ja) | 干渉測長器 | |
| US5202740A (en) | Method of and device for determining the position of a surface | |
| US7019840B2 (en) | Dual-beam interferometer for ultra-smooth surface topographical measurements | |
| US3561876A (en) | Detecting and measuring apparatus using polarization interferometry | |
| US4395123A (en) | Interferometric angle monitor | |
| US4425041A (en) | Measuring apparatus | |
| JPH0256604B2 (ja) | ||
| JPH073329B2 (ja) | 三次元自由曲面測定装置 | |
| JPS6432105A (en) | Angle deviation measuring instrument for flat plate member | |
| JP2592254B2 (ja) | 変位量及び変位速度の測定装置 | |
| JPH0875433A (ja) | 表面形状測定装置 | |
| JP2966950B2 (ja) | 試料変位測定装置 | |
| SU406180A1 (ru) | Двухкоординатный автоколлиматор | |
| JPH0729445Y2 (ja) | 透明物体厚さ測定装置 |