JPS59190606A - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
- Publication number
- JPS59190606A JPS59190606A JP58064849A JP6484983A JPS59190606A JP S59190606 A JPS59190606 A JP S59190606A JP 58064849 A JP58064849 A JP 58064849A JP 6484983 A JP6484983 A JP 6484983A JP S59190606 A JPS59190606 A JP S59190606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical axis
- detector
- displacement
- measured
- measuring device
- 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.)
- Pending
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
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、被測定物面の深さ方向の出入を検出すること
により、被測定面の変位量および面形状を測定する変位
測定装置に関するものである。
により、被測定面の変位量および面形状を測定する変位
測定装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
レーザ光を用いた光学機器は温度変化、外部振動等の原
因により光軸が変動しやすい。特に’ｆ）１１６ｔｌ定
物の変位量２面形状等を高精度にて測定する６（す定装
置において、この光軸変動が剃定精ＩＷおよび分解能に
大きな影響を与える原因となる。このだめに今までの光
学測定機器は恒温室内にて防振台等に設置し、測定環境
を一定にするとともに防振台上に設置する必要があった
。このような手段では光学測定機器の使用できる場所が
限定され、設置には高価な費用を要する。寸だ防振台に
て数Ｈｚ以下の低周波成分の振動を除去することは困難
である。寸だ光学測定機器の温度か一定になるまでの時
間がかかり非常に効率が悪い。
因により光軸が変動しやすい。特に’ｆ）１１６ｔｌ定
物の変位量２面形状等を高精度にて測定する６（す定装
置において、この光軸変動が剃定精ＩＷおよび分解能に
大きな影響を与える原因となる。このだめに今までの光
学測定機器は恒温室内にて防振台等に設置し、測定環境
を一定にするとともに防振台上に設置する必要があった
。このような手段では光学測定機器の使用できる場所が
限定され、設置には高価な費用を要する。寸だ防振台に
て数Ｈｚ以下の低周波成分の振動を除去することは困難
である。寸だ光学測定機器の温度か一定になるまでの時
間がかかり非常に効率が悪い。
一方、光軸位置の変動が生じた場合、こ扛を補ｉＥする
のにその原因となるものを元の状態に戻す方法が考えら
れる。しかしレーサ自身の光軸に変動が生じた場合、そ
の原因を取り除くことは困難である。さらに光軸位置の
変動を生じさせる原因が多数ある場合、それぞれを元に
戻すことはさらに困難であり、装置も高価なものとなる
。
のにその原因となるものを元の状態に戻す方法が考えら
れる。しかしレーサ自身の光軸に変動が生じた場合、そ
の原因を取り除くことは困難である。さらに光軸位置の
変動を生じさせる原因が多数ある場合、それぞれを元に
戻すことはさらに困難であり、装置も高価なものとなる
。
発明の目的
本発明は変位検出用検出器位置における光軸変動を正確
に把握し、光軸位置補正を可能とすること、すなわち、
被測定物面の変位置・面形状を高精度に測定する変位１
測定装置を提供するものである。
に把握し、光軸位置補正を可能とすること、すなわち、
被測定物面の変位置・面形状を高精度に測定する変位１
測定装置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、反射光を分割し、反射光の光軸変化邦が同等
となる位置に非点収差検出器と光軸位置検器とを設け、
光軸位置検出器により検出した光＋１ＩＩｔ＋変動に応
した電気信号を差動出力アンプ、出力アンプ部を通して
光軸補正カラス板の駆動部に１０］制御・信号を印加す
ることによりカラス板を回動し、前記光軸検出器の定位
置に反射光の中心がくるように光軸を移動することによ
り上記目的を達成するものである。
となる位置に非点収差検出器と光軸位置検器とを設け、
光軸位置検出器により検出した光＋１ＩＩｔ＋変動に応
した電気信号を差動出力アンプ、出力アンプ部を通して
光軸補正カラス板の駆動部に１０］制御・信号を印加す
ることによりカラス板を回動し、前記光軸検出器の定位
置に反射光の中心がくるように光軸を移動することによ
り上記目的を達成するものである。
実施例の説明
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、１はレーザ光源、２はレーザ光源１に
より発光したレーザ光である。３は互いに平行な１ｆｌ
を有するガラス板で、レーザ光２に対しＮＪＺ面部分の
角度を変えることにより光軸位置を１／。
より発光したレーザ光である。３は互いに平行な１ｆｌ
を有するガラス板で、レーザ光２に対しＮＪＺ面部分の
角度を変えることにより光軸位置を１／。
行移動することができる。４（−まレーザ光源１から発
しだレーザ光２の光径を変え任、鰍の平行光にゆえる光
学系である。５は第１のビームスプリッタで、 板６
と対物レンズ７の方向に１ｉｎ過し、被測定物８の測定
面って反射した光を、男点集冷ＩＩ光学系１０の方向に
反則する。対物レンズ７ （ｄ、レーザ光２を集束し被
測定物８のｉｌｉ、り定面に１（り団１する。
しだレーザ光２の光径を変え任、鰍の平行光にゆえる光
学系である。５は第１のビームスプリッタで、 板６
と対物レンズ７の方向に１ｉｎ過し、被測定物８の測定
面って反射した光を、男点集冷ＩＩ光学系１０の方向に
反則する。対物レンズ７ （ｄ、レーザ光２を集束し被
測定物８のｉｌｉ、り定面に１（り団１する。
非点収差用光学系１０を通過し／こレーザ光２（−１、
被測定物８の測定面９の位置に制、１［−１点から後焦
点の間において非点収差１象か安住する。
被測定物８の測定面９の位置に制、１［−１点から後焦
点の間において非点収差１象か安住する。
１１は第２のビームスプリッタで・用定面って反射した
レーザ光２を変位）け、検出器１２と光１ＩＩｌｉ１位
１１″ざ昌・＋７出器１３の方向に分割する。
レーザ光２を変位）け、検出器１２と光１ＩＩｌｉ１位
１１″ざ昌・＋７出器１３の方向に分割する。
変位量検出器１２と光軸位１市検出器１３ば４分割光検
出器を使用し非点収差光学系１０による前焦点と後焦点
の中央において、先例１変化）ｊｌ：が同等となる位置
に設置されている。１４は光］１１ｂ１１ｂ９′検出器
１３からの電気信号を増幅する差動アンプ・出力アンプ
部を示し、レーザ光２の光軸が変動し／こ場合、その変
動量を光軸位置検出器１３が検出し、その変動量に応じ
た制ｒ［Ｉ信号が差動アンプ・出力アンプ部１４を通し
て駆動部１５に印加されカラス板３が直角２方向に回動
し光軸のずれを補正する。
出器を使用し非点収差光学系１０による前焦点と後焦点
の中央において、先例１変化）ｊｌ：が同等となる位置
に設置されている。１４は光］１１ｂ１１ｂ９′検出器
１３からの電気信号を増幅する差動アンプ・出力アンプ
部を示し、レーザ光２の光軸が変動し／こ場合、その変
動量を光軸位置検出器１３が検出し、その変動量に応じ
た制ｒ［Ｉ信号が差動アンプ・出力アンプ部１４を通し
て駆動部１５に印加されカラス板３が直角２方向に回動
し光軸のずれを補正する。
第２図において光軸位置検出器１３ば４分割の太陽型１
’（！２１３ａ％３ｂ、１３ｃ、１３ｄにより構成され
、非点収差像１６は、太陽電池１３ａ、１３ｂ。
’（！２１３ａ％３ｂ、１３ｃ、１３ｄにより構成され
、非点収差像１６は、太陽電池１３ａ、１３ｂ。
１３ｃ、１３ｄの分割線１７の中央に位置するよう位置
決めされる。また光４１１１位置ずれしけは各太陽型２
ｔｍの出力を（１３ａ−１−１３ｂ） −（１３ｃｍ１
−１３ｄ）と（１３ａ＋１３ｄ）−（１３ｂ−４−１３
ｃ）の如く２方向の差」の出力の検出により求められ、
光軸変動がない場合２方向の差動出力はＯとなる。
決めされる。また光４１１１位置ずれしけは各太陽型２
ｔｍの出力を（１３ａ−１−１３ｂ） −（１３ｃｍ１
−１３ｄ）と（１３ａ＋１３ｄ）−（１３ｂ−４−１３
ｃ）の如く２方向の差」の出力の検出により求められ、
光軸変動がない場合２方向の差動出力はＯとなる。
第３図において、変位ＪＴｌ−検出器１２は、４分割の
太陽電池１２ａ 、１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄにより構成
され、非点収差像１８は、太陽型／＋１２１２ａ、１２
ｂ。
太陽電池１２ａ 、１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄにより構成
され、非点収差像１８は、太陽型／＋１２１２ａ、１２
ｂ。
１２Ｃ，１２ｄの分割線１９に対し約４５°傾き位置決
めされる。被測定物の変位量および面形状の測定は、各
太陽電池の出力を、（１２ａ＋１２ｃ）−（１２ｂ＋１
２ｄ）の如くで方向の非点収差像１８の差動出力により
求められる。
めされる。被測定物の変位量および面形状の測定は、各
太陽電池の出力を、（１２ａ＋１２ｃ）−（１２ｂ＋１
２ｄ）の如くで方向の非点収差像１８の差動出力により
求められる。
２０１ｒ！、前記の非点収差像１８の光軸かδたけずれ
た場合の非点収差像を示す。
た場合の非点収差像を示す。
非点収差像の光軸かずれだ状態で前記のように各々の太
陽電池の差動出力を求めると、被測定１０１の変動が○
であっても、変位し／こと判断さ、Ｉ］るか、この実施
例の構成においては、レーザの光軸かずれた場合、光軸
位置検１１１１器１３の差動出力ハラ／スがくずれ、カ
ラス板３の傾きを塵えることにより光１１１１位高゛補
１１・、が行なわれる。従−１で）し軸位ｉｉ”＋°検
出器１３と光路長を等しく設けた変位；「１゛倹ｔ１を
：；１２においても光軸は安定し、光軸鼓動による測定
誤差を防き、信頼性の、ｉ−ｊ；い測定仙を札すること
が出来る。
陽電池の差動出力を求めると、被測定１０１の変動が○
であっても、変位し／こと判断さ、Ｉ］るか、この実施
例の構成においては、レーザの光軸かずれた場合、光軸
位置検１１１１器１３の差動出力ハラ／スがくずれ、カ
ラス板３の傾きを塵えることにより光１１１１位高゛補
１１・、が行なわれる。従−１で）し軸位ｉｉ”＋°検
出器１３と光路長を等しく設けた変位；「１゛倹ｔ１を
：；１２においても光軸は安定し、光軸鼓動による測定
誤差を防き、信頼性の、ｉ−ｊ；い測定仙を札すること
が出来る。
発明の効果
以」−のように本発明によれは、ｉ％’＋ ’ＪＣ’Ａ
−化等により生じる光軸のずれを容易に補正できるもの
であり、光学機器の安定な動作を得ることかできる。
−化等により生じる光軸のずれを容易に補正できるもの
であり、光学機器の安定な動作を得ることかできる。
第１図は本発明の一実施例における変位測定装置の原理
図、第２図は同装置の光軸位置検出器の配置を示す図、
第３図は同装置の変位検出器の配置を示す図である。 １・・・・レーザ光源、２ ・・ レーザ光、３ カ
ラス板、５．１１・・・・ビームスプリッタ、１２・・
変位量検出器、１３ ・・位置検出器。
図、第２図は同装置の光軸位置検出器の配置を示す図、
第３図は同装置の変位検出器の配置を示す図である。 １・・・・レーザ光源、２ ・・ レーザ光、３ カ
ラス板、５．１１・・・・ビームスプリッタ、１２・・
変位量検出器、１３ ・・位置検出器。
Claims (1)
- 光ビームを集光して被測定面に照射し、その反射光の非
点収差を検出することにより被１１１］定面の変位量お
よび面形状を測定するよう構成し、前記反則光を分割し
、反射光の光軸変化量が同等となるような位置に、前記
非点収差−」検出器と光軸位置検出器を設け、前記光軸
位置検出器の定位置に反則光の中心がくる」＝うに前記
光ビームの光軸を移動する手段を設けたことを特徴とす
る変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58064849A JPS59190606A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58064849A JPS59190606A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190606A true JPS59190606A (ja) | 1984-10-29 |
Family
ID=13270055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58064849A Pending JPS59190606A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190606A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61235709A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Citizen Watch Co Ltd | 形状測定方法 |
| JPH04174315A (ja) * | 1989-12-26 | 1992-06-22 | Fujitsu Ltd | 光軸調整装置 |
| JPH06217317A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-08-05 | Egawa:Kk | 光点追跡装置 |
| US10361846B2 (en) * | 2014-05-12 | 2019-07-23 | University Of Kwazulu-Natal | System and method for identifying and/or measuring orientation mismatches between stations |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP58064849A patent/JPS59190606A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61235709A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Citizen Watch Co Ltd | 形状測定方法 |
| JPH04174315A (ja) * | 1989-12-26 | 1992-06-22 | Fujitsu Ltd | 光軸調整装置 |
| JPH06217317A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-08-05 | Egawa:Kk | 光点追跡装置 |
| US10361846B2 (en) * | 2014-05-12 | 2019-07-23 | University Of Kwazulu-Natal | System and method for identifying and/or measuring orientation mismatches between stations |
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