JPS6347607A - 光学部品等の曲面測定装置 - Google Patents
光学部品等の曲面測定装置Info
- Publication number
- JPS6347607A JPS6347607A JP19089086A JP19089086A JPS6347607A JP S6347607 A JPS6347607 A JP S6347607A JP 19089086 A JP19089086 A JP 19089086A JP 19089086 A JP19089086 A JP 19089086A JP S6347607 A JPS6347607 A JP S6347607A
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- JP
- Japan
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- curvature
- objective lens
- distance
- radius
- lens
- 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.)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (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】
ａ、技術分野
本発明は、光学部品等のなめらかな光学反射面を有する
曲面（被検面）の屈折面パワー、曲率半径及び面精度を
測定・検査する装置に関するものである。
曲面（被検面）の屈折面パワー、曲率半径及び面精度を
測定・検査する装置に関するものである。
ｂ、従来技術及びその問題点
従来より、光学反射面の曲率半径及び面精度を測定・検
査する種々の装置が提案され実施されている。第２図は
、それらの測定装置のうちで、最も一般的に実施されて
いる測定原理図であり、光学技術ハンドブック増補版２
３９ページおよび、ＩＳＯ／ＴＣ１７２／ＳＣ７／ＷＧ
４ Ｎ２２（１９８５年７月１日付）において、記載
されている。
査する種々の装置が提案され実施されている。第２図は
、それらの測定装置のうちで、最も一般的に実施されて
いる測定原理図であり、光学技術ハンドブック増補版２
３９ページおよび、ＩＳＯ／ＴＣ１７２／ＳＣ７／ＷＧ
４ Ｎ２２（１９８５年７月１日付）において、記載
されている。
第２図（ａ）は、凹面の曲率半径を測定する装置を説明
した図である。光源（又は２次光源）２０１とスクリー
ン２０６は、ハーフミラ−２０２に関し互に共役な位置
関係にあり、従って光源（又は２次光源）２０１の像が
凹面の反射によってスクリーン２０６上に結ばれるには
、凹面は光源（又は２次光源）２ｏ１が対物レンズ２０
３によって結像される位置２０４か、オートコリメーシ
ョンの位置２０５のいずれかになければならない、これ
らの位置２０４及び２０５の間の距離を測定することに
よって、凹面の曲率半径が知れる。
した図である。光源（又は２次光源）２０１とスクリー
ン２０６は、ハーフミラ−２０２に関し互に共役な位置
関係にあり、従って光源（又は２次光源）２０１の像が
凹面の反射によってスクリーン２０６上に結ばれるには
、凹面は光源（又は２次光源）２ｏ１が対物レンズ２０
３によって結像される位置２０４か、オートコリメーシ
ョンの位置２０５のいずれかになければならない、これ
らの位置２０４及び２０５の間の距離を測定することに
よって、凹面の曲率半径が知れる。
また、オートコリメーションの位置２０５に凹面を設置
したままで、スクリーン２０６上の反射光′ｇ像の変形
状態をＲＷ４することにより、凹面の局所的な面精度を
知ることができる。同様にして、凸面の曲率半径も測定
が可能で、第２図（ｂ）はその模様を図に示したもので
ある。凹面の場合と異なる点は、前記位置２０４と２０
５との相対的な位置関係が入れ換っている点である。そ
の相違点を除けば、曲率半径や面積度の測定・検査は凹
面の場合と全く同じである。
したままで、スクリーン２０６上の反射光′ｇ像の変形
状態をＲＷ４することにより、凹面の局所的な面精度を
知ることができる。同様にして、凸面の曲率半径も測定
が可能で、第２図（ｂ）はその模様を図に示したもので
ある。凹面の場合と異なる点は、前記位置２０４と２０
５との相対的な位置関係が入れ換っている点である。そ
の相違点を除けば、曲率半径や面積度の測定・検査は凹
面の場合と全く同じである。
さて、第２図に示された測定装置には重大な問題点が存
在する。それは、全ての曲率半径が測定できるという訳
ではないという点である０例えば、凹面の場合には、も
し、その曲率半径が５．００ｋｍであったとしたならば
、位置２０４と位置２０５の間隔は５ 、０００ｍｍと
なり、測定装置が極めて大きなものになってしまう。一
方、凸面の場合には。
在する。それは、全ての曲率半径が測定できるという訳
ではないという点である０例えば、凹面の場合には、も
し、その曲率半径が５．００ｋｍであったとしたならば
、位置２０４と位置２０５の間隔は５ 、０００ｍｍと
なり、測定装置が極めて大きなものになってしまう。一
方、凸面の場合には。
対物レンズ２０３と位置２０４の間にしか、位置２０５
は存在しえないので、凸面の曲率半径も限定されてしま
う。
は存在しえないので、凸面の曲率半径も限定されてしま
う。
Ｃ１目的
それ故、本発明の目的は、全ての曲率半径を測定しえて
、同時に面精度並びに屈折面パワーをも検査・測定可能
なコンパクトな光学部品等の曲面測定装置を提供するこ
とにある。
、同時に面精度並びに屈折面パワーをも検査・測定可能
なコンパクトな光学部品等の曲面測定装置を提供するこ
とにある。
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る。適当
な波長のレーザービームを光源として用い、そのビーム
は、ハーフミラ−１０１を通りコンデンサーレンズ１０
２により一度絞られた後。
な波長のレーザービームを光源として用い、そのビーム
は、ハーフミラ−１０１を通りコンデンサーレンズ１０
２により一度絞られた後。
発散する。そして、後方に配置された対物レンズ１０３
を透過した後、固定開口１０４に当て付いた光学部品等
の曲面である被検面１０５で反射され、逆行し、ハーフ
ミラ−１０１で９０°に曲げられ、スクリーン１０６に
到る。測定光学系からの反射光を除去する為に、レーザ
ービームは直線偏光を用いてもよい、その場合、λ／４
板１、Ｃ７を対物レンズ１０３と固定開口１０４の間に
入れ。
を透過した後、固定開口１０４に当て付いた光学部品等
の曲面である被検面１０５で反射され、逆行し、ハーフ
ミラ−１０１で９０°に曲げられ、スクリーン１０６に
到る。測定光学系からの反射光を除去する為に、レーザ
ービームは直線偏光を用いてもよい、その場合、λ／４
板１、Ｃ７を対物レンズ１０３と固定開口１０４の間に
入れ。
ハーフミラ−１０１とスクリーン１０６の間に偏光板１
０８を配し、各々の偏光方向を調整して、最も迷光の少
なくなる所をさがす、また、ハーフミラ−１０１には偏
光ビームスプリッタ−を用いると光量の損失が少なくて
すむ、更に、ハーフミラ−１ｏ１．コンデンサーレンズ
１ｏ２．偏光板１０８及びスクリーン１０６を含む枠１
０９が、図示せぬ移動手段によって光軸（矢印方向）に
沿って移動が可能であり、コンデンサーレンズ１０２と
対物レンズ１０３との間隔（距離）を変化させることが
でき、その間隔の変化を読み取る為の図示せぬ読み取り
手段を備えている。
０８を配し、各々の偏光方向を調整して、最も迷光の少
なくなる所をさがす、また、ハーフミラ−１０１には偏
光ビームスプリッタ−を用いると光量の損失が少なくて
すむ、更に、ハーフミラ−１ｏ１．コンデンサーレンズ
１ｏ２．偏光板１０８及びスクリーン１０６を含む枠１
０９が、図示せぬ移動手段によって光軸（矢印方向）に
沿って移動が可能であり、コンデンサーレンズ１０２と
対物レンズ１０３との間隔（距離）を変化させることが
でき、その間隔の変化を読み取る為の図示せぬ読み取り
手段を備えている。
被検面１０５は、固定開口１０４に当て付いた時に、対
物レンズ１０３の像側焦点Ｆ′上に設定される様になさ
れている。
物レンズ１０３の像側焦点Ｆ′上に設定される様になさ
れている。
ｅ、実施例の作用
枠１０９を移動して、コンデンサーレンズ１０２による
ビームの集光点が、被検面１０５の曲率中心○と対物レ
ンズ１０３に関して共役となる位置に設定されたとする
。この時、スクリーン１０６上には、被検面１０５から
のオートコリメーション像が結ばれている。
ビームの集光点が、被検面１０５の曲率中心○と対物レ
ンズ１０３に関して共役となる位置に設定されたとする
。この時、スクリーン１０６上には、被検面１０５から
のオートコリメーション像が結ばれている。
ここで、対物レンズ１０３の物側焦点Ｆから。
コンデンサーレンズ１０２によるビームの集光点までの
距離を又とし、対物レンズ１０３の焦点距離をｆとおき
、被検面１０５の曲率半径をｒとすると、第１図よりニ
ュートンの式が適用できて、ｘ −ｒ＝−ｆ” が求まる。故に、 ｒ ｆ” となり、被検面１０５の曲率半径の逆数１／ｒは、Ｘに
比例することが解る。もし、枠１０９の座標原点をＸ＝
Ｏ１つまりコンデンサーレンズ１０２によるビームの集
光点が、対物レンズ１０３の物側焦点Ｆと一致したとき
と定めると、枠１０９の座標原点からの移動量を読みと
って、（１）式のＸに代入すれば、容易に曲率半径ｒが
求まる。
距離を又とし、対物レンズ１０３の焦点距離をｆとおき
、被検面１０５の曲率半径をｒとすると、第１図よりニ
ュートンの式が適用できて、ｘ −ｒ＝−ｆ” が求まる。故に、 ｒ ｆ” となり、被検面１０５の曲率半径の逆数１／ｒは、Ｘに
比例することが解る。もし、枠１０９の座標原点をＸ＝
Ｏ１つまりコンデンサーレンズ１０２によるビームの集
光点が、対物レンズ１０３の物側焦点Ｆと一致したとき
と定めると、枠１０９の座標原点からの移動量を読みと
って、（１）式のＸに代入すれば、容易に曲率半径ｒが
求まる。
いま、被検面１０５の屈折率をｎとして。
ｎ−１を（１）式の両辺にかけると、
となって、左辺は屈折面のパワーを与える式である。
それゆえ、本発明の装置は、直接的には屈折面のパワー
を測定する装置と云えるものである。
を測定する装置と云えるものである。
尚、枠１０９の移動量を、移動方向に応じて、正負の符
号つきで読み取れば、被検面１０５の凹凸に対応して、
曲率半径ｒを符号付きで算出することが可能である。
号つきで読み取れば、被検面１０５の凹凸に対応して、
曲率半径ｒを符号付きで算出することが可能である。
更に、もし、Ｘを適当な値に固定して、被検面１０５を
除いて全ての光学要素を枠１０９の移動方向と同じ方向
に一体で移動でき、かつその移動量を測定できるとする
と、従来の曲率半径の測定装置と等価となる。尚、レー
ザービームは平行光束で本装置に入射するので、一体で
移動する際にレーザー光源（図には表われていない）ま
で同時に移動する必要がないことは明白である。
除いて全ての光学要素を枠１０９の移動方向と同じ方向
に一体で移動でき、かつその移動量を測定できるとする
と、従来の曲率半径の測定装置と等価となる。尚、レー
ザービームは平行光束で本装置に入射するので、一体で
移動する際にレーザー光源（図には表われていない）ま
で同時に移動する必要がないことは明白である。
以上より５本発明の部分より測定される曲率半径ｒの範
囲を ｌｒｌ≧ｌｒ、１ とし、ｒＩＩｌは枠１０９の移動量Ｘの限界より定まる
最小の絶対値をもつ曲率半径とする。
囲を ｌｒｌ≧ｌｒ、１ とし、ｒＩＩｌは枠１０９の移動量Ｘの限界より定まる
最小の絶対値をもつ曲率半径とする。
一方、従来方式による曲率半径ｒの測定範囲をＩｒｌ≦
ｌｆ’ｍｌ とし、ｒＭは一体で移動できる移動量の限界より定まる
最大の絶対値をもつ曲率半径とすると、もし、１ｒ、１
≦Ｉｒｍ１が満足されるのならば、全ての曲率半径を測
定しうるコンパクトな装置を提供するという目的を達す
る。
ｌｆ’ｍｌ とし、ｒＭは一体で移動できる移動量の限界より定まる
最大の絶対値をもつ曲率半径とすると、もし、１ｒ、１
≦Ｉｒｍ１が満足されるのならば、全ての曲率半径を測
定しうるコンパクトな装置を提供するという目的を達す
る。
事実、ｌｒ、、１≦ｌｒｍｌなる条件を満たすことは容
易に可能である。また、本発明にかかる装置では、常に
オートコリメーションの位置を探しているので、被検面
１０５の面精度をいつもＷＡ察しているのと同じである
。すなわち、本発明の目的は全て達成されたといえる。
易に可能である。また、本発明にかかる装置では、常に
オートコリメーションの位置を探しているので、被検面
１０５の面精度をいつもＷＡ察しているのと同じである
。すなわち、本発明の目的は全て達成されたといえる。
なお、レーザービームは、コンデンサーレンズ１０２ま
で平行光束であるから、あらかじめハーフミラ−１０１
とコンデンサーレンズ１０２の間隔を十分確保しておけ
ば、測定は、枠１０９の移動によるものではなく、単に
コンデンサーレンズ１０２のみの移動だけでも達成でき
ることは明らかである。
で平行光束であるから、あらかじめハーフミラ−１０１
とコンデンサーレンズ１０２の間隔を十分確保しておけ
ば、測定は、枠１０９の移動によるものではなく、単に
コンデンサーレンズ１０２のみの移動だけでも達成でき
ることは明らかである。
ｆ、効果
以−ヒに述べた如く、コンデンサーレンズによって生成
された２次光源を対物レンズにより再結像した位置と、
被検面のオートコリメーションの位置との間の距離から
、被検面の曲率半径を求める従来からの装置に対して、
対物レンズの像側焦点上に固定開口を設置し、２次光源
と対物レンズとの間の距離が変化できるようにし、その
距離を読みとることによって、固定開口に当てつけられ
ている被検面の曲率半径及び屈折面パワーを式（１）及
び式（２）から算出して求める機能を付加することで、
全ての曲率半径を測定することが可能となった・ 更に、局所的な面精度に関しても、全ての曲率半径に渡
って１つの装置で観察が可能となった。
された２次光源を対物レンズにより再結像した位置と、
被検面のオートコリメーションの位置との間の距離から
、被検面の曲率半径を求める従来からの装置に対して、
対物レンズの像側焦点上に固定開口を設置し、２次光源
と対物レンズとの間の距離が変化できるようにし、その
距離を読みとることによって、固定開口に当てつけられ
ている被検面の曲率半径及び屈折面パワーを式（１）及
び式（２）から算出して求める機能を付加することで、
全ての曲率半径を測定することが可能となった・ 更に、局所的な面精度に関しても、全ての曲率半径に渡
って１つの装置で観察が可能となった。
しかも５本発明にかかる装置は、コンパクトで卓上にて
簡易に取り扱うことが可能であるという効果を有するこ
とが明らかとなった。
簡易に取り扱うことが可能であるという効果を有するこ
とが明らかとなった。
第１図は１本発明の一実施例を示す説明図、第２図（ａ
）は従来例の曲率半径を測定する装置にて、凹面を被検
面としたときの測定原理図、第２図（ｂ）は同じく凸面
を被検面としたときの測定原理図である。 手 続 補 正 書 昭和６２年 ５月２９日
）は従来例の曲率半径を測定する装置にて、凹面を被検
面としたときの測定原理図、第２図（ｂ）は同じく凸面
を被検面としたときの測定原理図である。 手 続 補 正 書 昭和６２年 ５月２９日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コンデンサーレンズによって生成された２次光源を
対物レンズにより再結像した位置と、被検面のオートコ
リメーションの位置との間の距離から、被検面の曲率半
径を求める装置において、対物レンズの像側焦点上に固
定開口を設置し、２次光源と対物レンズとの間の距離を
変化できる様になし、 該距離を読みとる手段を含んでなり、 前記固定開口に被検面を当てつけて前記２次光源と対物
レンズ間の距離を変化し、オートコリメーションの位置
が求まった所の距離を読みとって（ｎ−１）／ｒ＝−［
（ｎ−１）／ｆ＾２］ｘ又は１／ｒ＝−（ｘ／ｆ＾２）
なる式から被検面の屈折面パワー及び曲率半径を求める
ことを特徴とする光学部品等の曲面測定装置。ここで、
ｆは対物レンズの焦点距離、ｒは被検面の曲率半径、ｎ
は被検面の屈折率、ｘは対物レンズの物側焦点からコン
デンサーレンズによるビームの集光点までの距離である
。 ２ 特許請求の範囲第１項において、光源に直線偏光さ
れたレーザーを用い、前記対物レンズと前記固定開口と
の間にλ／４板を配置し、スクリーンに近接して偏光板
を置き、迷光を除去するよう偏光方向を調整したことを
特徴とする光学部品等の曲面測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089086A JPS6347607A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 光学部品等の曲面測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089086A JPS6347607A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 光学部品等の曲面測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347607A true JPS6347607A (ja) | 1988-02-29 |
| JPH0569362B2 JPH0569362B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=16265440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19089086A Granted JPS6347607A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 光学部品等の曲面測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347607A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137909A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-28 | Uc Ind Inc | 発泡体押出装置および方法 |
| US5074260A (en) * | 1989-04-27 | 1991-12-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve driving device and valve driving method for internal combustion engine |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP19089086A patent/JPS6347607A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137909A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-28 | Uc Ind Inc | 発泡体押出装置および方法 |
| US5074260A (en) * | 1989-04-27 | 1991-12-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve driving device and valve driving method for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0569362B2 (ja) | 1993-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |