JPH02287107A - 2次元情報取得装置 - Google Patents
2次元情報取得装置Info
- Publication number
- JPH02287107A JPH02287107A JP10829189A JP10829189A JPH02287107A JP H02287107 A JPH02287107 A JP H02287107A JP 10829189 A JP10829189 A JP 10829189A JP 10829189 A JP10829189 A JP 10829189A JP H02287107 A JPH02287107 A JP H02287107A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- physical quantity
- phase
- polarized
- optical system
- 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.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 17
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004050 Pentaglottis sempervirens Species 0.000 description 1
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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、光学的干渉計を用いた精密測定装置に係わり
、特に、偏光干渉計を用いて、光の位相のずれを高精度
かつ高速に検出・計算して、超精密加工製品などの面形
状、温度分布、屈折率分布プラズマ密度等を実時間で測
定する2次元情報取得装置に関する。
、特に、偏光干渉計を用いて、光の位相のずれを高精度
かつ高速に検出・計算して、超精密加工製品などの面形
状、温度分布、屈折率分布プラズマ密度等を実時間で測
定する2次元情報取得装置に関する。
(従来技術)
精密機械、電子産業では、超精密加工部品や装置が制作
されており、それらの製品の検査あるいは装置の駆動制
御に係わり、光学的干渉計による測定装置が用いられて
いる。前記従来の測定装置は、干渉測定の自動化や高精
度化を主眼として、例えば、参照面を電気的に微少量変
化させながら干渉縞を計算機に取り込み、それらの複数
枚の干渉縞から光の位相分布を計算して測定するもので
あった。第5図は、面形状を高精度に測定するための従
来装置の構成図である。同図において、測定は以下のよ
うに行われている。レーず一光源51からの光を半透鏡
52で分け、被測定物体53と参照面54を照明する。
されており、それらの製品の検査あるいは装置の駆動制
御に係わり、光学的干渉計による測定装置が用いられて
いる。前記従来の測定装置は、干渉測定の自動化や高精
度化を主眼として、例えば、参照面を電気的に微少量変
化させながら干渉縞を計算機に取り込み、それらの複数
枚の干渉縞から光の位相分布を計算して測定するもので
あった。第5図は、面形状を高精度に測定するための従
来装置の構成図である。同図において、測定は以下のよ
うに行われている。レーず一光源51からの光を半透鏡
52で分け、被測定物体53と参照面54を照明する。
それぞれの面から反射してきた光を再び半透鏡52で合
わせて干渉縞55をつくる。この干渉縞強度をテレビカ
メラ56を用いて計算機57に入力し計算するが、この
時参照面をピエゾ素子58などを用いて微少量ずつ変化
させて、位相がずれた干渉縞を計算機に人力し演算・計
算を行う。このような測定システムにより、例えば、面
形状を1/1000波長程度で高精度測定することがで
きる。
わせて干渉縞55をつくる。この干渉縞強度をテレビカ
メラ56を用いて計算機57に入力し計算するが、この
時参照面をピエゾ素子58などを用いて微少量ずつ変化
させて、位相がずれた干渉縞を計算機に人力し演算・計
算を行う。このような測定システムにより、例えば、面
形状を1/1000波長程度で高精度測定することがで
きる。
(発明が解決しようとする課題)
前述した従来装置では、テレビカメラの複数フレームを
時系列で計算機に取り込むためにデータの人力時間がか
かり、また−変針算機に記録されたデータをやり取りし
ながら計算するので演算時間がかかり、テレビレートで
の測定は不可能である。被測定物が金属面のように時間
変化のないものは測定時間がある程度かかっても問題は
ないが、例えばプラズマ密度の測定のように時間変化す
るものは実時間測定することが不可欠である。また測定
が実時間で行えれば、その結果を測定系や制御系にフィ
ードバックすることができ、更に多機能なシステム構成
が可能となる。
時系列で計算機に取り込むためにデータの人力時間がか
かり、また−変針算機に記録されたデータをやり取りし
ながら計算するので演算時間がかかり、テレビレートで
の測定は不可能である。被測定物が金属面のように時間
変化のないものは測定時間がある程度かかっても問題は
ないが、例えばプラズマ密度の測定のように時間変化す
るものは実時間測定することが不可欠である。また測定
が実時間で行えれば、その結果を測定系や制御系にフィ
ードバックすることができ、更に多機能なシステム構成
が可能となる。
そこで本発明では、偏光レーザー干渉計を用いて、位相
が異なる複数の干渉縞を同時に形成し、この干渉縞を複
数のテレビカメラで撮像し、テレビレートで光の位相分
布を演算・計測して、被測定物体からの2次元的な物理
量の情報を高精度でかつ実時間で取得することを目的と
する。
が異なる複数の干渉縞を同時に形成し、この干渉縞を複
数のテレビカメラで撮像し、テレビレートで光の位相分
布を演算・計測して、被測定物体からの2次元的な物理
量の情報を高精度でかつ実時間で取得することを目的と
する。
(課題を解決するための手段)
上記の目的は、以下本発明によって達成される。
即ち本発明は、2次元的な物理量の変化に応じて直交偏
光間の位相がずれた光を出力する物理量測定光学系と、
この光学系からの出力光の直交偏光間の位相、または右
と左の円偏光の位相を保持したまま3つの波面に分割す
る波面分割光学系と、この分割光学系から出力された3
つの光に対して各々に偏光板および波長板の組み合わせ
を用いて、干渉縞の位相が90”ずつ異なる干渉縞を同
時に得て、その3枚の干渉縞を周波数同期したテレビカ
メラで影像し、それらからのビデオ信号の差信号を求め
た後に逆正接を求めて、前記被測定直交偏光間の位相分
布を実時間測定するものである。
光間の位相がずれた光を出力する物理量測定光学系と、
この光学系からの出力光の直交偏光間の位相、または右
と左の円偏光の位相を保持したまま3つの波面に分割す
る波面分割光学系と、この分割光学系から出力された3
つの光に対して各々に偏光板および波長板の組み合わせ
を用いて、干渉縞の位相が90”ずつ異なる干渉縞を同
時に得て、その3枚の干渉縞を周波数同期したテレビカ
メラで影像し、それらからのビデオ信号の差信号を求め
た後に逆正接を求めて、前記被測定直交偏光間の位相分
布を実時間測定するものである。
ビデオ信号の差信号の逆正接を求めるには、あらかじめ
人力の差信号に対する逆正接を計算しておく、ディジタ
ルルックアップテーブル方式により、テレビレートで光
の位相分布を求めることが可能である。
人力の差信号に対する逆正接を計算しておく、ディジタ
ルルックアップテーブル方式により、テレビレートで光
の位相分布を求めることが可能である。
(作 用)
本発明を図面を用いて更に説明する。
左右円偏光の波面分割光学系を用いる場合を第3A図に
示した。光波センシング用偏光干渉計から出射してきた
被測定波面のXおよびy偏光の振幅と位相成分をそれぞ
れa、bとφX、φyとすると、2波長板QIAP3の
ファスト軸がx−y面内にあり、Xおよびy軸となす角
が45°とすると、このX波長板ΩWP、を通過した被
測定波面のそれぞれの振幅および位相は、右と左の円偏
光にそれぞれ変換される。ここでその波面を3分割した
後、偏光板を透過させるが、この偏光板P1〜P、の方
向を2軸に対してθとすると、得られる干渉縞は、1
= (a2+b’) / 2 +ab sin (φ×
−φy+2θ)となる。従って、θを0.π/4.π/
2とした偏光板P、−P、を透過すると、得られる干渉
縞はそれぞれ、 I + = (a2+b2) /2 +ab sin
(φX−φy)12 : (a’ +b2) /2 +
ab cos (φX−φy)[z = (a’ +b
2> /2−ab sin (φX−φy)となる。こ
れらの干渉縞は位相が90’ずつずれている。従ってこ
れらの干渉縞をテレビカメラ7y、 %Tv、で撮像し
、そのビデオ信号の差を次式により求めて、余弦S=1
.−1.と正弦C=1.−L信、号とを得る。この余弦
、正弦信号は上式から、 5=12 ab sin (φX−φy −π/4)
C=/E) abcos(φ×−φy −π/4)と
なるので、これらを用いて逆正接jan −’(S/C
)を計算することにより、直交偏光間の位相分布を実時
間で求めることができる。
示した。光波センシング用偏光干渉計から出射してきた
被測定波面のXおよびy偏光の振幅と位相成分をそれぞ
れa、bとφX、φyとすると、2波長板QIAP3の
ファスト軸がx−y面内にあり、Xおよびy軸となす角
が45°とすると、このX波長板ΩWP、を通過した被
測定波面のそれぞれの振幅および位相は、右と左の円偏
光にそれぞれ変換される。ここでその波面を3分割した
後、偏光板を透過させるが、この偏光板P1〜P、の方
向を2軸に対してθとすると、得られる干渉縞は、1
= (a2+b’) / 2 +ab sin (φ×
−φy+2θ)となる。従って、θを0.π/4.π/
2とした偏光板P、−P、を透過すると、得られる干渉
縞はそれぞれ、 I + = (a2+b2) /2 +ab sin
(φX−φy)12 : (a’ +b2) /2 +
ab cos (φX−φy)[z = (a’ +b
2> /2−ab sin (φX−φy)となる。こ
れらの干渉縞は位相が90’ずつずれている。従ってこ
れらの干渉縞をテレビカメラ7y、 %Tv、で撮像し
、そのビデオ信号の差を次式により求めて、余弦S=1
.−1.と正弦C=1.−L信、号とを得る。この余弦
、正弦信号は上式から、 5=12 ab sin (φX−φy −π/4)
C=/E) abcos(φ×−φy −π/4)と
なるので、これらを用いて逆正接jan −’(S/C
)を計算することにより、直交偏光間の位相分布を実時
間で求めることができる。
次に、直交偏光間の位相を保持して測定する場合の波面
分割光学系を第3B図に示した。入力光のXおよびy偏
光の振幅と位相成分をそれぞれa、bとφx1 φyと
すると、偏光方向が2軸に対して45°方向に向いてい
る偏光板P、を透過してきた光の作る干渉縞I、は、 I + = (a2+b’) / 2 +ab cos
(φX−φy)となり、この偏光板P1と偏光方向が9
0°回転した偏光板P3を透過した干渉縞■、は、!
y = (a’ 十b’) /2−ab cos (φ
X−φy)となる。更にス波長板QWP、のファスト軸
が2軸と一致し、・検出偏光方向がPlと一致する偏光
板P2を透過した光による干渉縞■2は、I 2 =
(a” +b’) /2−5in (φ×−φy)と
なる。干渉縞I2.I、の位相はItに対してはそれぞ
れ90° 180°ずつずれている。これらの干渉縞
をテレビカメラ7v、〜Tv、で撮像し、差信号C=1
+ 12.5=Ia 12を求めると、この正弦
、余弦信号は、 C=J2ab cos (φX−φy −π/4)S
=j2ab sin (φ×−φy −π/4)と
なるので、これら差信号の逆正接を計算することにより
、直交偏光間の位相差 (φX−φy−π/4)が求められる。
分割光学系を第3B図に示した。入力光のXおよびy偏
光の振幅と位相成分をそれぞれa、bとφx1 φyと
すると、偏光方向が2軸に対して45°方向に向いてい
る偏光板P、を透過してきた光の作る干渉縞I、は、 I + = (a2+b’) / 2 +ab cos
(φX−φy)となり、この偏光板P1と偏光方向が9
0°回転した偏光板P3を透過した干渉縞■、は、!
y = (a’ 十b’) /2−ab cos (φ
X−φy)となる。更にス波長板QWP、のファスト軸
が2軸と一致し、・検出偏光方向がPlと一致する偏光
板P2を透過した光による干渉縞■2は、I 2 =
(a” +b’) /2−5in (φ×−φy)と
なる。干渉縞I2.I、の位相はItに対してはそれぞ
れ90° 180°ずつずれている。これらの干渉縞
をテレビカメラ7v、〜Tv、で撮像し、差信号C=1
+ 12.5=Ia 12を求めると、この正弦
、余弦信号は、 C=J2ab cos (φX−φy −π/4)S
=j2ab sin (φ×−φy −π/4)と
なるので、これら差信号の逆正接を計算することにより
、直交偏光間の位相差 (φX−φy−π/4)が求められる。
(発明の効果)
以上のように、本発明によって、超精密加工製品の面形
状(そり、表面あらさ等)が高精度でかつ実時間で測定
することが可能となる。従って、精密機械の加工工程に
おいて、欠陥製品の発見に時間を要せず、機械を長時間
停止することなく加工条件を変えることができる。また
、測定物体や偏光干渉計に適当なものを選ぶと、被測定
物体の屈折率分布、温度分布やプラズマ密度などの物理
量の定量的測定も実時間でできることになる。更に、こ
の実時間波面測定システムは、すべての偏光干渉計に対
して応用することができるので、従来使用されていた干
渉計の干渉縞検出部分に本発明の検出部分および信号処
理・表示装置を用いることにより、種々の偏光干渉計の
高精度化および実時間化が可能となる。
状(そり、表面あらさ等)が高精度でかつ実時間で測定
することが可能となる。従って、精密機械の加工工程に
おいて、欠陥製品の発見に時間を要せず、機械を長時間
停止することなく加工条件を変えることができる。また
、測定物体や偏光干渉計に適当なものを選ぶと、被測定
物体の屈折率分布、温度分布やプラズマ密度などの物理
量の定量的測定も実時間でできることになる。更に、こ
の実時間波面測定システムは、すべての偏光干渉計に対
して応用することができるので、従来使用されていた干
渉計の干渉縞検出部分に本発明の検出部分および信号処
理・表示装置を用いることにより、種々の偏光干渉計の
高精度化および実時間化が可能となる。
(実施例)
以下に、本発明を実施例11実施例2によって詳細に説
明する。
明する。
一実施例 1−
第3A図のような装置は、第1図に示すような面形状を
高精度で測定する計測システムに応用することができる
。同図のシステムは左右の円偏光を用いる場合である。
高精度で測定する計測システムに応用することができる
。同図のシステムは左右の円偏光を用いる場合である。
光センシング用の干渉計10としては偏光マイケルソン
干渉計を用いる。
干渉計を用いる。
レーザー光源11からの光をレンズ系12により拡大し
た後平行光とし、偏光半透鏡13により2つの直交偏光
に分ける。それぞれの光に区波長板Ωwp、、QWP、
を挿入して円偏光とし、物体面14と参照面15を照明
する。・各の面で反射してきた光を再び2波長板OWP
r、QWP2を通して直線偏光とした後に、再び偏光
半透鏡13により2つの波面を合わせる。この時X偏光
とy偏光の位相差が被測定面の形状に比例することにな
る。このセンシング光を2波長板QWhを透過させると
、Xおよびy偏光は左および右円偏光(ユ))に変換さ
れて、波面分割光学系16により3つの波面に分割され
る。この分割された光に対して偏光板P1〜P3を透過
させて干渉縞工、〜I、を作る。この時偏光板P、とP
、はPlの偏光方向に対してそれぞれ45°と90’回
転しである。従って干渉縞11〜I、の位相は90°ず
つずれているので、テレビカメラTv、〜TVSからの
出力信号の差信号CとSとを例えばオペアンプで求める
ことができる。その後この差信号を信号処理装置17で
A/D変換してディジタル信号とした後、ルックアップ
テーブル方式でCとSとの逆正接を求め、ると、センシ
ング用干渉計の直交偏光間の位相差が実時間で求められ
る。位相差は表示用のテレビモニター18に入力され、
位相分布に比例した画像が濃淡パターンとなって表現さ
れる。位相分布が2πラジアンを越えると濃淡パターン
が折り返すので、画面全面での分布を求めるために、位
相の不連続点をディジタル的に補正して表示することも
できる。また、そのデータを用いて位相分布を実時間で
テレビモニター上に第4図に示すような鳥敞図として表
現することもできる。さらに定量的なデータ処理として
、求めた位相値を計算機などの外部の信号処理装置にも
転送できるようにすることができる。これにより被測定
物体の面形状をテレビレートで計測できるので、被測定
物体が高速に替わっても測定が可能であり、欠陥品の非
破壊検査が高速に行える。
た後平行光とし、偏光半透鏡13により2つの直交偏光
に分ける。それぞれの光に区波長板Ωwp、、QWP、
を挿入して円偏光とし、物体面14と参照面15を照明
する。・各の面で反射してきた光を再び2波長板OWP
r、QWP2を通して直線偏光とした後に、再び偏光
半透鏡13により2つの波面を合わせる。この時X偏光
とy偏光の位相差が被測定面の形状に比例することにな
る。このセンシング光を2波長板QWhを透過させると
、Xおよびy偏光は左および右円偏光(ユ))に変換さ
れて、波面分割光学系16により3つの波面に分割され
る。この分割された光に対して偏光板P1〜P3を透過
させて干渉縞工、〜I、を作る。この時偏光板P、とP
、はPlの偏光方向に対してそれぞれ45°と90’回
転しである。従って干渉縞11〜I、の位相は90°ず
つずれているので、テレビカメラTv、〜TVSからの
出力信号の差信号CとSとを例えばオペアンプで求める
ことができる。その後この差信号を信号処理装置17で
A/D変換してディジタル信号とした後、ルックアップ
テーブル方式でCとSとの逆正接を求め、ると、センシ
ング用干渉計の直交偏光間の位相差が実時間で求められ
る。位相差は表示用のテレビモニター18に入力され、
位相分布に比例した画像が濃淡パターンとなって表現さ
れる。位相分布が2πラジアンを越えると濃淡パターン
が折り返すので、画面全面での分布を求めるために、位
相の不連続点をディジタル的に補正して表示することも
できる。また、そのデータを用いて位相分布を実時間で
テレビモニター上に第4図に示すような鳥敞図として表
現することもできる。さらに定量的なデータ処理として
、求めた位相値を計算機などの外部の信号処理装置にも
転送できるようにすることができる。これにより被測定
物体の面形状をテレビレートで計測できるので、被測定
物体が高速に替わっても測定が可能であり、欠陥品の非
破壊検査が高速に行える。
以上の方法は定量的な手法であるが、3台のテレビカメ
ラから得られるビデオ信号をカラーのRGB信号とする
と、カラーモニター19上には被測定光の位相分布がカ
ラーで表示されることになる。この手法は定量的な測定
はできないが、白色干渉縞と同様に位相の凹凸判定が簡
単に実時間でできると共に、特徴的な欠陥部分などを色
の変化として高速に検出することができる。
ラから得られるビデオ信号をカラーのRGB信号とする
と、カラーモニター19上には被測定光の位相分布がカ
ラーで表示されることになる。この手法は定量的な測定
はできないが、白色干渉縞と同様に位相の凹凸判定が簡
単に実時間でできると共に、特徴的な欠陥部分などを色
の変化として高速に検出することができる。
一実施例 2−
以上のような実時間波面測定装置(第1図)は、第2図
に示すような偏光マハ・ツエンダ−干渉計10’に適応
することができ、例えばプラズマ密度などの計測が高速
に行える。
に示すような偏光マハ・ツエンダ−干渉計10’に適応
することができ、例えばプラズマ密度などの計測が高速
に行える。
レーザー光源11から来た光をレンズ12により平行光
とし、この光を偏光半透鏡13により2つの直交した偏
光面をもつ光に分ける。第1図では各光路の途中に偏光
方向を直線(+)と円(◆)で示しである。この一方の
光を被測定物体19を透過させ、他方の光を参照光とし
、再び偏光半透鏡13’でこの2つの光を合わせる。被
測定物体の物理量の変化によりX偏光の光の位相が変化
している。この光波センシング用偏光干渉計10′から
出射してきた光を、波面分割光学系16′により3つに
波面分割し、順番に偏光子P1からP、を挿入する。こ
の時P、の偏光子はその偏光軸をP+とP2に対して9
0°回転させ、更に偏光子P、の前面にはス波長板QW
P4を挿入する。これら3個の偏光子を透過してできた
干渉縞の位相はそれぞれ90°ずれている。この干渉縞
をテレビカメラTv、〜Tv、 、例えばCCDカメラ
などで撮像するが、ここで重要なのはこの3枚の画像の
位置合わせである。ここではまず、干渉計10′の光路
21を遮断し、一方の光路22の後方に適当な吸収物体
19を挿入する。この画像を3個のカメラで撮像し、そ
れらの差信号を見ていると画像の位置が一致すれば、2
つの差信号には分布が生じない。従って、差信号がなる
べく一様になるようにテレビカメラの位置の調節を行っ
て、3枚の画像の位置合わせを正確に行うことができる
。次に、波面分割光学による位相ずれの補正は、干渉縞
を撮像しながら3個の偏光子P、〜P、の回転やス波長
板QWP、を回転して、2つの差信号のコントラストが
最大になるように調節すれば良い。
とし、この光を偏光半透鏡13により2つの直交した偏
光面をもつ光に分ける。第1図では各光路の途中に偏光
方向を直線(+)と円(◆)で示しである。この一方の
光を被測定物体19を透過させ、他方の光を参照光とし
、再び偏光半透鏡13’でこの2つの光を合わせる。被
測定物体の物理量の変化によりX偏光の光の位相が変化
している。この光波センシング用偏光干渉計10′から
出射してきた光を、波面分割光学系16′により3つに
波面分割し、順番に偏光子P1からP、を挿入する。こ
の時P、の偏光子はその偏光軸をP+とP2に対して9
0°回転させ、更に偏光子P、の前面にはス波長板QW
P4を挿入する。これら3個の偏光子を透過してできた
干渉縞の位相はそれぞれ90°ずれている。この干渉縞
をテレビカメラTv、〜Tv、 、例えばCCDカメラ
などで撮像するが、ここで重要なのはこの3枚の画像の
位置合わせである。ここではまず、干渉計10′の光路
21を遮断し、一方の光路22の後方に適当な吸収物体
19を挿入する。この画像を3個のカメラで撮像し、そ
れらの差信号を見ていると画像の位置が一致すれば、2
つの差信号には分布が生じない。従って、差信号がなる
べく一様になるようにテレビカメラの位置の調節を行っ
て、3枚の画像の位置合わせを正確に行うことができる
。次に、波面分割光学による位相ずれの補正は、干渉縞
を撮像しながら3個の偏光子P、〜P、の回転やス波長
板QWP、を回転して、2つの差信号のコントラストが
最大になるように調節すれば良い。
また、これら3枚の干渉縞を3個のテレビカメラで撮像
するが、テレビカメラの前面プレートでの不必要な多重
干渉を取り除くために、この前面プレートに反射防止膜
を取り付ける必要がある。前記3個のビデオ信号は、各
々90’位相がずれているので、信号処理装置17でそ
れらの差信号を求めた後、逆正接を計算すると光の位相
分布、例えばプラズマの密度などが求められる。ここで
用いる計算処理は、ディジタル信号処理装置を用いてテ
レビレート、つまり実時間で測定できる。
するが、テレビカメラの前面プレートでの不必要な多重
干渉を取り除くために、この前面プレートに反射防止膜
を取り付ける必要がある。前記3個のビデオ信号は、各
々90’位相がずれているので、信号処理装置17でそ
れらの差信号を求めた後、逆正接を計算すると光の位相
分布、例えばプラズマの密度などが求められる。ここで
用いる計算処理は、ディジタル信号処理装置を用いてテ
レビレート、つまり実時間で測定できる。
第1図は、本発明の偏光マイケルソン干渉計を用いた面
形状測定システムの構成図、 第2図は、本発明の偏光マハ・ツエンダ−干渉計を用い
た透明物体測定システムの構成図、第3A図は、左右円
偏光の位相を保持して測定する場合の波面分割光学系を
示す構成図、第3B図は、直交偏光間の位相を保持して
測定する場合の波面分割光学系を示す構成図、 第4図は、被測定物体の面形状をテレビモニター上に鳥
撤図で表示させた例、 第5図は、従来の干渉縞を用いた面形状測定装置の構成
図である。。 (符号の説明) 10.10’・・・・・・光波センシング用偏光干渉計
、11.51・・・・・・レーザー光源、12・・・・
・・レンズ系、 13.13’、52・・・・・・偏光半透鏡、14.5
3・・・・・・被測定面、 15.54・・・・・・参照面、 16.16’・・・・・・波面分割光学系、17・・・
・・・信号処理装置、 18・・・・・・テレビモニター 19・・・・・・カラーモニ9− 20・・・・・・透明物体、 21、−22・・・・・・光路、 55・・・・・・干渉縞、 56・・・・・・テレビカメラ、 57・・・・・・計算機、 58・・・・・・ピエゾ素子、 QIIIP 、〜QWP、・・・・・・ス波長板、Tv
、〜TV3・・・・・・テレビカメラ、P1〜P3・・
・・・・偏光子、 ■、〜■、・・・・・・干渉縞。 第3A図 銅3B図
形状測定システムの構成図、 第2図は、本発明の偏光マハ・ツエンダ−干渉計を用い
た透明物体測定システムの構成図、第3A図は、左右円
偏光の位相を保持して測定する場合の波面分割光学系を
示す構成図、第3B図は、直交偏光間の位相を保持して
測定する場合の波面分割光学系を示す構成図、 第4図は、被測定物体の面形状をテレビモニター上に鳥
撤図で表示させた例、 第5図は、従来の干渉縞を用いた面形状測定装置の構成
図である。。 (符号の説明) 10.10’・・・・・・光波センシング用偏光干渉計
、11.51・・・・・・レーザー光源、12・・・・
・・レンズ系、 13.13’、52・・・・・・偏光半透鏡、14.5
3・・・・・・被測定面、 15.54・・・・・・参照面、 16.16’・・・・・・波面分割光学系、17・・・
・・・信号処理装置、 18・・・・・・テレビモニター 19・・・・・・カラーモニ9− 20・・・・・・透明物体、 21、−22・・・・・・光路、 55・・・・・・干渉縞、 56・・・・・・テレビカメラ、 57・・・・・・計算機、 58・・・・・・ピエゾ素子、 QIIIP 、〜QWP、・・・・・・ス波長板、Tv
、〜TV3・・・・・・テレビカメラ、P1〜P3・・
・・・・偏光子、 ■、〜■、・・・・・・干渉縞。 第3A図 銅3B図
Claims (3)
- (1)2次元的な物理量の変化に応じて直交偏光面の位
相がずれた光を出力する物理量測定光学系、前記物理量
測定光学系からの光を左右の円偏光に変換する円偏光生
成手段、この円偏光生成手段からの光のある特定の方向
の偏光を2次元的に検出する第1の光検出手段、前記あ
る特定の方向とπ/4異なる方向に偏光した前記円偏光
生成手段からの光の強度を2次元的に検出する第2の光
検出手段、前記第1の光検出手段により検出された光と
π/2異なる方向に偏光した前記円偏光生成手段からの
光の強度を2次元的に検出する第3の光検出手段を備え
、前記第1、第2および第3の光検出手段に基づいて前
記物理量に関する2次元的情報を取得する2次元情報取
得装置。 - (2)2次元的な物理量の変化に応じて直交偏光面の位
相がずれた光を出力する物理量測定光学系、前記物理量
測定光学系からの光のある特定の方向の偏光を2次元的
に検出する第1の光検出手段、前記ある特定の方向とπ
/2異なる方向に偏光した前記物理量測定光学系からの
光の強度を2次元的に検出する第2の光検出手段、前記
第1および第2の光検出手段により検出された光とλ/
4位相がずらされ、前記のある特定の方向またはπ/2
異なる方向に偏光した前記物理量測定光学系からの光の
強度を2次元的に検出する第3の光検出手段を備え、前
記第1、第2および第3の光検出手段に基づいて前記物
理量に関する2次元的情報を取得する2次元情報取得装
置。 - (3)前記物理量の2次元的情報がカラー表示されるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の2次元情報取得装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10829189A JP2821685B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 2次元情報取得装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10829189A JP2821685B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 2次元情報取得装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02287107A true JPH02287107A (ja) | 1990-11-27 |
JP2821685B2 JP2821685B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=14480953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10829189A Expired - Lifetime JP2821685B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 2次元情報取得装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2821685B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05318287A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-03 | Okuma Mach Works Ltd | 超精密加工機 |
JP2005221391A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Jfe Steel Kk | 表面疵検査装置 |
EP1724550A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-22 | Mitutoyo Corporation | Interferometer and shape measuring method |
US7511827B2 (en) | 2005-04-27 | 2009-03-31 | Mitutoyo Corporation | Interferometer and method of calibrating the interferometer |
JP2010060304A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Olympus Corp | 形状測定方法 |
JP2010197376A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-09-09 | Kobe Steel Ltd | 形状測定装置,形状測定方法 |
DE112010000705T5 (de) | 2009-01-28 | 2012-09-27 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Formbestimmungsvorrichtung |
CN111238419A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-05 | 中车齐齐哈尔车辆有限公司 | 制动阀滑阀副平面度的检测装置及检测方法 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP10829189A patent/JP2821685B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05318287A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-03 | Okuma Mach Works Ltd | 超精密加工機 |
JP2005221391A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Jfe Steel Kk | 表面疵検査装置 |
US7511827B2 (en) | 2005-04-27 | 2009-03-31 | Mitutoyo Corporation | Interferometer and method of calibrating the interferometer |
EP1724550A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-22 | Mitutoyo Corporation | Interferometer and shape measuring method |
JP2006349657A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-12-28 | Mitsutoyo Corp | 干渉計、形状測定方法 |
US7397570B2 (en) | 2005-05-18 | 2008-07-08 | Mitutoyo Corporation | Interferometer and shape measuring method |
JP2010060304A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Olympus Corp | 形状測定方法 |
JP2010197376A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-09-09 | Kobe Steel Ltd | 形状測定装置,形状測定方法 |
DE112010000705T5 (de) | 2009-01-28 | 2012-09-27 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Formbestimmungsvorrichtung |
US8649019B2 (en) | 2009-01-28 | 2014-02-11 | Kobe Steel, Ltd. | Shape determining device |
CN111238419A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-05 | 中车齐齐哈尔车辆有限公司 | 制动阀滑阀副平面度的检测装置及检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2821685B2 (ja) | 1998-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7777895B2 (en) | Linear-carrier phase-mask interferometer | |
Brock et al. | Dynamic interferometry | |
US7230717B2 (en) | Pixelated phase-mask interferometer | |
US9958251B1 (en) | Single snap-shot fringe projection system | |
CN101893429B (zh) | 一种基于偏振相移显微干涉术的超精表面测量*** | |
US5218424A (en) | Flying height and topography measuring interferometer | |
EP3118571B1 (en) | Instantaneous phase-shift interferometer and measurement method | |
US20100309476A1 (en) | Linear-carrier phase-mask interferometer | |
Millerd et al. | Modern approaches in phase measuring metrology | |
JP2821685B2 (ja) | 2次元情報取得装置 | |
JP3943620B2 (ja) | 微分干渉顕微鏡 | |
KR102007004B1 (ko) | 3차원 형상 측정장치 | |
Zhou et al. | Experiments on a simple setup for two-step quadrature phase-shifting holography | |
JPH11337321A (ja) | 位相シフト干渉縞の同時計測方法及び装置 | |
JPH0587541A (ja) | 2次元情報測定装置 | |
US8334981B2 (en) | Orthogonal-polarization mirau interferometry and beam-splitting module and interferometric system using the same | |
JPH08327453A (ja) | 偏光干渉計 | |
KR20130065186A (ko) | 3차원 필름의 주축과 위상차의 측정장치 및 측정방법 | |
JPH11194011A (ja) | 干渉装置 | |
JP2003139515A (ja) | スペックルを利用した変形量の絶対値計測方法 | |
JP3325078B2 (ja) | 非接触三次元形状計測装置 | |
JP4072190B2 (ja) | 微分干渉顕微鏡 | |
Sivakumar et al. | Measurement of surface profile in vibrating environment with instantaneous phase shifting interferometry | |
JPH07198319A (ja) | リアルタイム位相シフト干渉計 | |
JP2002013919A (ja) | 位相シフト干渉縞同時撮像装置における平面形状計測方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080904 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090904 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090904 Year of fee payment: 11 |