JPH1054711A - 表面形状計測方法 - Google Patents
表面形状計測方法Info
- Publication number
- JPH1054711A JPH1054711A JP21241696A JP21241696A JPH1054711A JP H1054711 A JPH1054711 A JP H1054711A JP 21241696 A JP21241696 A JP 21241696A JP 21241696 A JP21241696 A JP 21241696A JP H1054711 A JPH1054711 A JP H1054711A
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- JP
- Japan
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- grid
- shadow
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定物表面の凹凸を判別し、さらにその凹
凸量をモアレ縞の間隔以下の精度で測定できる表面形状
測定方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 平面格子の影を、点状またはスリット状
の光源から出た光によって、被測定物表面上に投影し、
この影を元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影
によって生じるモアレ縞を利用して物体表面形状を求め
る方法において、被測定物を平面格子の格子面に対し鉛
直方向に移動させることにより被測定物表面の凹凸を判
別する。
凸量をモアレ縞の間隔以下の精度で測定できる表面形状
測定方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 平面格子の影を、点状またはスリット状
の光源から出た光によって、被測定物表面上に投影し、
この影を元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影
によって生じるモアレ縞を利用して物体表面形状を求め
る方法において、被測定物を平面格子の格子面に対し鉛
直方向に移動させることにより被測定物表面の凹凸を判
別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、等高線モアレ縞を
使った物体表面の形状測定方法に関するものである。
使った物体表面の形状測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】モアレ縞は２つの直線群もしくは曲線群
を重ね合わしたときにその交点の軌跡として生じる別の
縞模様のことを言う。このモアレ縞を用いて物体の表面
形状を求める方法は等高線モアレ縞計測（モアレトポグ
ラフィ）と呼ばれ、格子照射型のモアレトポグラフィに
おいては、平面格子の影を、点状またはスリット状の光
源から出た光によって、被測定物表面上に投影し、この
影を元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影によ
って生じるモアレ縞を利用し、表面形状の非接触測定を
可能とするものである。
を重ね合わしたときにその交点の軌跡として生じる別の
縞模様のことを言う。このモアレ縞を用いて物体の表面
形状を求める方法は等高線モアレ縞計測（モアレトポグ
ラフィ）と呼ばれ、格子照射型のモアレトポグラフィに
おいては、平面格子の影を、点状またはスリット状の光
源から出た光によって、被測定物表面上に投影し、この
影を元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影によ
って生じるモアレ縞を利用し、表面形状の非接触測定を
可能とするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】等高線モアレ縞計測で
は、被測定物表面上に格子面から垂直距離の等間隔位置
に縞を生じさせ形状を迅速かつ正確に観察するものであ
る。しかし、この方法では等高線の相対的な高さ、いわ
ゆる凹凸が判断できない。また、その凹凸量のさらに細
かい精度で測定を行うためには、間隔の狭い等高線モア
レ縞を用いることになり、その際使用する格子のピッチ
を細かくする必要がある。そうした場合、コントラスト
が低下するという課題があった。
は、被測定物表面上に格子面から垂直距離の等間隔位置
に縞を生じさせ形状を迅速かつ正確に観察するものであ
る。しかし、この方法では等高線の相対的な高さ、いわ
ゆる凹凸が判断できない。また、その凹凸量のさらに細
かい精度で測定を行うためには、間隔の狭い等高線モア
レ縞を用いることになり、その際使用する格子のピッチ
を細かくする必要がある。そうした場合、コントラスト
が低下するという課題があった。
【０００４】本発明は、かかる従来技術の課題を解決し
て、被測定物表面の凹凸を判別し、さらにその凹凸量を
モアレ縞の間隔以下の精度で測定できる表面形状測定方
法を得ることを目的とする。
て、被測定物表面の凹凸を判別し、さらにその凹凸量を
モアレ縞の間隔以下の精度で測定できる表面形状測定方
法を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表面形状計測方
法は、平面格子の影を、点状またはスリット状の光源か
ら出た光によって、被測定物表面上に投影し、この影を
元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影によって
生じるモアレ縞を利用して物体表面形状を求める方法に
おいて、被測定物を平面格子の格子面に対し鉛直方向に
移動させることにより被測定物表面の凹凸を判別するこ
とを特徴とする。
法は、平面格子の影を、点状またはスリット状の光源か
ら出た光によって、被測定物表面上に投影し、この影を
元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影によって
生じるモアレ縞を利用して物体表面形状を求める方法に
おいて、被測定物を平面格子の格子面に対し鉛直方向に
移動させることにより被測定物表面の凹凸を判別するこ
とを特徴とする。
【０００６】本発明においては、被測定物を格子面に対
して垂直方向に移動させ、その移動方向に対する被測定
物表面上のモアレ縞の移動方向から凹凸を判別すること
ができる。さらには、被測定物の格子面垂直方向に対す
る移動量とその移動前後の被測定物表面上のモアレ縞の
位置から、凹凸の変位量を定量化することで、被測定物
表面の凹凸量を等高線モアレ縞の間隔以下の精度で測定
することができより好ましい。
して垂直方向に移動させ、その移動方向に対する被測定
物表面上のモアレ縞の移動方向から凹凸を判別すること
ができる。さらには、被測定物の格子面垂直方向に対す
る移動量とその移動前後の被測定物表面上のモアレ縞の
位置から、凹凸の変位量を定量化することで、被測定物
表面の凹凸量を等高線モアレ縞の間隔以下の精度で測定
することができより好ましい。
【０００７】すなわち等高線モアレ縞は、原理的に格子
面に対して相対的な距離によって現れる。これより被測
定物が格子面から遠ざかる場合、モアレ縞は物体表面の
凸方向に移動し、格子面に近づける場合、モアレ縞は凹
方向に移動する。よって、被測定物を格子面から垂直方
向に移動させたときのモアレ縞の移動方向を観察するこ
とによって凹凸の判定が可能となる。さらに被測定物と
格子面の相対的距離の変位量（移動量）は、物体表面上
のモアレ縞の移動前後の位置間の高低差（凹凸量）に等
しいため、被測定物の定量的な移動量の測定とモアレ縞
の移動位置の観察から等高線モアレ縞の間隔以下の細か
い凹凸量が測定可能となる。
面に対して相対的な距離によって現れる。これより被測
定物が格子面から遠ざかる場合、モアレ縞は物体表面の
凸方向に移動し、格子面に近づける場合、モアレ縞は凹
方向に移動する。よって、被測定物を格子面から垂直方
向に移動させたときのモアレ縞の移動方向を観察するこ
とによって凹凸の判定が可能となる。さらに被測定物と
格子面の相対的距離の変位量（移動量）は、物体表面上
のモアレ縞の移動前後の位置間の高低差（凹凸量）に等
しいため、被測定物の定量的な移動量の測定とモアレ縞
の移動位置の観察から等高線モアレ縞の間隔以下の細か
い凹凸量が測定可能となる。
【０００８】なおこれらの方法は、等高線モアレ縞を用
いる計測方法であれば、装置・被測定物等で限定される
ものではない。
いる計測方法であれば、装置・被測定物等で限定される
ものではない。
【０００９】
【実施例】図１に示す本発明の実施例に係わる等高線モ
アレ縞計測装置について説明する。レーザー光源１より
出射された偏光はビームエキスパンダー２によって拡大
され、レンズ３により平行光線とされる。この平行光線
を平面格子４を通して被測定物５の表面に照射し平面格
子４の影を、被測定物表面上に投影する。この影を元の
平面格子４、集光レンズ６及び偏光子７を通してＣＣＤ
カメラ８で観察する。被測定物５は、移動ステージ付の
ホルダー９に取り付けられる。このステージはステッピ
ングモーターにより平面格子４の格子面に対し垂直方向
に定量的に移動可能である。
アレ縞計測装置について説明する。レーザー光源１より
出射された偏光はビームエキスパンダー２によって拡大
され、レンズ３により平行光線とされる。この平行光線
を平面格子４を通して被測定物５の表面に照射し平面格
子４の影を、被測定物表面上に投影する。この影を元の
平面格子４、集光レンズ６及び偏光子７を通してＣＣＤ
カメラ８で観察する。被測定物５は、移動ステージ付の
ホルダー９に取り付けられる。このステージはステッピ
ングモーターにより平面格子４の格子面に対し垂直方向
に定量的に移動可能である。
【００１０】実施例では、直径１３０ｍｍの円盤状の物
体表面の観測を行った。平面格子にはピッチ５０μｍの
ロンキ格子を用いた。平面格子への光の照射角度は４５
゜である。現れる等高線モアレ縞は２５μｍ間隔であ
る。さらに本実施例においては、ホルダーの移動ステー
ジを格子面から最初の観測位置から相対的に５μｍずつ
２５μｍまで遠ざける方向に移動させて観測を行った。
体表面の観測を行った。平面格子にはピッチ５０μｍの
ロンキ格子を用いた。平面格子への光の照射角度は４５
゜である。現れる等高線モアレ縞は２５μｍ間隔であ
る。さらに本実施例においては、ホルダーの移動ステー
ジを格子面から最初の観測位置から相対的に５μｍずつ
２５μｍまで遠ざける方向に移動させて観測を行った。
【００１１】図２には観測した物体表面の等高線モアレ
縞像を示す。図２中で像下の各数値は、ディスク移動距
離（μｍ）を示す。図２に示すように被測定物を格子面
より遠ざる方向に移動させて観察を行うと、物体表面に
現れるモアレ縞は移動し、実施例の物体表面が主に凹の
形状をしていることが判別できる。さらに図３に示すよ
うに、図２の実施例の観察で得たモアレ縞を重ね合わせ
ると、２５μｍ間隔の等高線モアレ縞の観察から、５μ
ｍ間隔の凹凸量が測定できる。
縞像を示す。図２中で像下の各数値は、ディスク移動距
離（μｍ）を示す。図２に示すように被測定物を格子面
より遠ざる方向に移動させて観察を行うと、物体表面に
現れるモアレ縞は移動し、実施例の物体表面が主に凹の
形状をしていることが判別できる。さらに図３に示すよ
うに、図２の実施例の観察で得たモアレ縞を重ね合わせ
ると、２５μｍ間隔の等高線モアレ縞の観察から、５μ
ｍ間隔の凹凸量が測定できる。
【００１２】
【発明の効果】以上、本発明の計測方法によれば、被測
定物表面の凹凸を判別し、さらにその凹凸量をモアレ縞
の間隔以下の精度で測定を行うことができる。
定物表面の凹凸を判別し、さらにその凹凸量をモアレ縞
の間隔以下の精度で測定を行うことができる。
【図１】本発明の計測方法を用いた計測装置の構成
【図２】本発明の方法で観測した物体表面の等高線モア
レ縞像
レ縞像
【図３】本発明により計測した物体表面の相対的な等高
線
線
１ レーザー光源 ２ ビームエキスパンダー ３ レンズ ４ 平面格子 ５ 被測定物 ６ 集光レンズ ７ 偏光子 ８ ＣＣＤカメラ ９ 移動ステージ付のホルダー
Claims (2)
- 【請求項１】 平面格子の影を、点状またはスリット状
の光源から出た光によって、被測定物表面上に投影し、
この影を元の格子を通して観察点で得て、平面格子の影
によって生じるモアレ縞を利用して物体表面形状を求め
る方法において、被測定物を平面格子の格子面に対し鉛
直方向に移動させることにより被測定物表面の凹凸を判
別することを特徴とする表面形状計測方法。 - 【請求項２】 被測定物を平面格子の格子面に対し鉛直
方向に移動させ、被測定物の移動量と観察される等高線
モアレ縞の移動量から被測定物表面の凹凸量を等高線モ
アレ縞の間隔以下の精度で測定することを特徴とする請
求項１記載の表面形状計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21241696A JPH1054711A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 表面形状計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21241696A JPH1054711A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 表面形状計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054711A true JPH1054711A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16622231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21241696A Pending JPH1054711A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 表面形状計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1054711A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6940608B2 (en) | 2001-03-08 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for surface configuration measurement |
| JP2015065178A (ja) * | 2014-12-02 | 2015-04-09 | 日本電気株式会社 | フィルム外装電池の製造方法 |
-
1996
- 1996-08-12 JP JP21241696A patent/JPH1054711A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6940608B2 (en) | 2001-03-08 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for surface configuration measurement |
| JP2015065178A (ja) * | 2014-12-02 | 2015-04-09 | 日本電気株式会社 | フィルム外装電池の製造方法 |
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