JPS61196111A - 平面度測定器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、技術分野 本発明は、一般的な平面特にカメラボディー内のフィル
ムの圧板平面の形状等を、光学的に且つ非接触で高精度
に測定する平面度測定器に関するものである。

ｂ、従来技術およびその問題点 従来、カメラボディー内のフィルムの圧板の平面形状測
定には、主に触針式の手段が用いられている。しかし、
この手段では１．針が被測定面に直接、接触するので、
被測定面に損傷を与える危険性がある。また、触針式測
定の場合、観測点が数ケ所と限られ、平面全体の２次元
的測定は困難であり、測定にも可成りの時間を要すると
いった問題がある。

Ｃ１目　的 本発明は、上記の従来技術の問題点を解消すべくなされ
たもので、圧板などの平面形状を光学的に且つ非接触で
測定することによって、被測定面を傷つけることなく、
また平面全体の２次元的形状を高速に測定することを可
能とした平面度測定器を提供しようとするものである。

ｄ、実施例の構成 第１図は本発明の一実施例を示す説明図であり、光路に
沿って構成を説明する。光源１は小さな点光源でＨｅ−
Ｎｅレーザーである。この光源１かもの光は、ビームエ
キスパンダー２で広げられ、偏光ビームスプリッタ−３
で曲げられ、対物レンズ４に入射する。対物レンズから
の光は、１／４人板５を透過すると共にコリメーターレ
ンズ６に入射し、このコリメーターレンズ６で太い平行
光束となり、その平行光束は微小レンズ・アレイに入射
する。この微小レンズ・アレイは、同一の微小レンズ７
が多数、光軸に垂直なカバーガラス８上に並べて貼り付
けたら構成となっている。前記微小レンズ・アレイの焦
点位置附近には被測定面９が置かれ、該被測定面９上に
微小レンズ７の数だけ同形状、同じ大きさのスポット像
が表れる。

この被測定面９は、図面に矢印で示したように光軸方向
への移動が可能であり、その移動量が検出（ｍ定）でき
るように移動量検出器（図示せず）に接続されている。

前記被測定面９に導かれた光、即ち各スポット像はそこ
で反射され、その反射光は再び微小レンズ７、コリメー
ターレンズ６．１／４人板５．対物レンズ４を通り偏光
ビームスプリッタ−３に入射する。ここで、対物レンズ
４とコリメーターレンズ６との間に設けられた１／４入
板５は、被測定面９への入射光と被測定面９からの反射
光とを分離するためのものである。偏光ビームスプリッ
タ−３に入射した反射光（スポット像）は、偏光ビーム
スプリッタ−３を透過し、対物レンズ４の集光位置に設
けられた空間フィルタ（ｓｐａｔｉａｌ　ｆｉｌｔｅｒ
）１０によりノイズを除去された後、レンズ系１１を介
して微小レンズ・アレイ（微小レンズ）の瞳に対して被
測定面９と共役な位置に設けられた観測面１２に導かれ
る。この観測面１２上には各微小レンズ７に対応する位
置に微小レンズ７と同数の光電素子１３が配置されてお
り、この光電素子１３により微小レンズ７の各光強度が
検出され光電変換される。この光強度と前記移動量検出
器によって検出された被測定面９の移動量とは演算素子
（図示せず）により結びつけられている。

尚、上記実施例では光源にＨｅ　　Ｎｏレーザーを用い
て説明したが、光源が普通のランプの場合には、１／４
人板５は不要となり、また偏光ビームスプリッタ−３は
偏光特性を有しないビームスプリッタ−ツタ−で構わな
いことは勿論である。

ｅ、実施例の作用 微小レンズ・アレイに入射した平行光は、被測定面９上
に集光し、微小レンズ７の数だけ同形状。

同じ大きさのスポット像が表われる。被測定面９に凹凸
がある場合、被測定面９上のスポット像の大きさ形が不
均一になる。また被測定面９が丁度。

微小レンズ７の焦点位置にあるとき、スポット像の形状
が最も小さくなり、被測定面９が前後に少しズしたとき
はスポット像が大きくなる。

一方、被測定面９と共役な面（ａｉ１！ｍ面）には、各
々の微小レンズ７に対応する位置に光電素子が配置され
ているので、被測定面９からの反射光、即ちスポット像
は光強度として検出される。

従って、被測定面９を光軸方向に前後に移動させ、被測
定面９上の各点に像を結ぶときの被測定面９の移動量に
よって生ずる光強度を検出し、光電変換し演算素子で処
理することにより、被測定面９の凹凸を求めることがで
きる。

ｆ、効　果 以上説明したように本発明の平面度測定器によれば、光
学的手段を用いたことによって、非接触に被測定面の平
面形状を測定できるため、被測定面を傷つけることなく
平面性を測定することが可能となり、また微小レンズを
多数並べることにより、被測定平面の形状を２次元的に
かつ高速に測定できるようになった。このように本発明
は、実際の圧板形状測定などにおいて極めて利用価値の
高いものである・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。 １：レーザー光源　　２：ビームエキスノ（シダー３＝
偏光ビームスプリッタ−４：対物レンズ５：１／４人板
　　６：コリメーターレンズ７：微小レンズ　　８：カ
バーガラス ９；被測定面　　　１０：空間フィルタ（ｓｐａｔｉａ
ｌ　ｆｉｌｔｅｒ）１１；微小レンズの瞳をＷｔ測面に
共役に導くための光学系１２：観測面　　１３：受光素
子 特許出願人　　　旭光学工業株式会社 躬１０ 手続補正書 昭和６０年１１月２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、小さな点光源と、その光源からの光を太い平行光束
   にする手段と、前記平行光束によって照らされる同一の
   微小レンズ・アレイと、その微小レンズ・アレイの焦点
   面附近におかれた光軸方向に移動可能な被測定面と、そ
   の移動量を測定する移動量検出器と、前記被測定面で反
   射した光が入射路をたどり微小レンズを再び通り抜けた
   あと、入射光と分離するためのビームスプリッターと、
   この反射光を微小レンズの瞳に対して共役な位置に導く
   ための光学系と、各微小レンズに対して共役な位置での
   光を光電変換する光電検出器と、この光電検出器からの
   出力と前記被測定面の移動量を結びつける演算素子を有
   することを特徴とする平面度測定器。 ２、光源にレーザーを用いることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の平面度測定器。 ３、上記ビームスプリッターが偏光ビームスプリッター
   であり、その後に１／４入板を配することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の平面度測定器。