JPH08145619A - レーザ干渉計 - Google Patents

レーザ干渉計

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JPH08145619A
JPH08145619A JP6289785A JP28978594A JPH08145619A JP H08145619 A JPH08145619 A JP H08145619A JP 6289785 A JP6289785 A JP 6289785A JP 28978594 A JP28978594 A JP 28978594A JP H08145619 A JPH08145619 A JP H08145619A
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JP
Japan
Prior art keywords
solid
state image
image sensor
cover glass
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6289785A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhide Yamazaki
和秀 山崎
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP6289785A priority Critical patent/JPH08145619A/ja
Publication of JPH08145619A publication Critical patent/JPH08145619A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察されるノイズ縞を生じさせず、見えの良
いレーザ干渉計を提供する。 【構成】 マイクロレンズ2を固体撮像素子1の面上に
配置するとともに、固体撮像素子1の面に対して一面が
傾いているカバーガラス4を固体撮像素子1に対向して
配置する。カバーガラス4を透過して固体撮像素子1に
到達するレーザ光に対し、カバーガラス4の内部で反射
して固体撮像素子1に到達するノイズ光は傾いた状態に
なるので、ノイズ縞のピッチは固体撮像素子1で観察で
きないくらい小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いたレー
ザ干渉計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、被検物、例えばレンズなどの
形状等を測定する測定機としてレーザ光を用いた干渉計
がある。かかるレーザ干渉計においては、干渉縞を観察
することにより被検物の形状等を測定しているが、この
干渉縞を観察する手段として多くの場合、CCDカメラ
が用いられている。一般的にCCDカメラには、図6に
示すように、固体撮像素子30を保護するための平行平
面なカバーガラス31が固体撮像素子30に対向して固
体撮像素子30の受光面と平行に設けられている。しか
し、CCDカメラに入射する光CRがレーザのような可
干渉光のときには、固体撮像素子30の受光面に入射す
る光Aに対し、カバーガラス31の裏面31bで反射し
た後さらに表面31aで反射した光Bや、受光面で反射
した後さらにカバーガラス31の裏面31bで反射した
光C、受光面で反射した後さらにカバーガラス31の表
面31aで反射した光Dがそれぞれノイズ光となり、ノ
イズ縞を発生させてしまう不具合があった。
【0003】この不具合を解決するために、CCDカメ
ラのカバーガラス31を傾ける方法が知られており、例
えば、特開平5−316284号公報で提案されてい
る。図7は、上記公開公報に開示された干渉縞ノイズ防
止機構を示す断面図で、固体撮像素子35はハウジング
36に収納されており、ハウジング36には固体撮像素
子35を収納した空間を密閉するように平行平面カバー
ガラス37が取り付けられている。カバーガラス37
は、固体撮像素子35に対し、すなわちCCDカメラの
光軸に対し傾けて配置され、これにより、図6に示す光
Cと光Dのノイズ光が、光Aに対して進行方向が異なる
ように構成されている。したがって、光Aと光C、光A
と光Dによるノイズ縞を、CCDカメラでは認識できな
いくらいに細かくすることができる。また、光Bによる
ノイズ縞は、カバーガラス37の表裏面に反射防止コー
トを施すことにより抑えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、光Cと
光Dによるノイズ縞は抑えられるが、光Bによるノイズ
縞は、カバーガラス37の表裏面に反射防止コートを施
すことにより薄くして目立たなくしている。しかし、反
射防止コートで反射率を0%にすることは困難であり、
また多層膜反射防止コートを施せば、反射率を0%に近
付けることは可能であるが、コストがかかるという問題
があった。
【0005】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、従来のレーザ干渉計におけるCCDカ
メラの問題を解決し、安価で、ノイズ縞を生じさせず、
見えの良いレーザ干渉計を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、被検物の形状等を測定するレー
ザ干渉計において、固体撮像素子と、前記固体撮像素子
面上に配置したマイクロレンズと、前記固体撮像素子に
対向して配置され前記固体撮像素子面に対し一面が傾い
ているカバーガラスとを具備して構成した。
【0007】請求項2の発明は、前記カバーガラスを、
固体撮像素子面に対して平行なガラスと一面が傾いてい
るガラスとより構成した。
【0008】請求項3の発明は、被検物の形状等を測定
するレーザ干渉計において、固体撮像素子と、前記固体
撮像素子面上に配置されたマイクロレンズと、前記固体
撮像素子に対向して前記固体撮像素子面に対し平行なガ
ラスおよび前記干渉計の光軸に垂直な面に対して一面が
傾いているプリズムよりなるカバーガラスとを具備して
構成した。
【0009】
【作用】請求項1〜3の構成にあっては、レーザ光源か
ら射出され、カバーガラスを透過し、固体撮像素子上の
マイクロレンズで反射したレーザ光はマイクロレンズの
表面がほぼ球面であるために発散光となり、干渉縞像に
は悪影響を与えない。
【0010】また、図3に示すように、カバーガラスを
透過したレーザ光6とカバーガラスの裏面で反射してそ
の一部が表面で反射したノイズ光7とは、請求項1,2
の構成のようにカバーガラスの一面が受光面に対して傾
いているか、もしくは請求項3の構成のようにカバーガ
ラスを構成するプリズムの一面が干渉計の光軸に垂直な
面に対して傾いているので、角度θを有する。この時発
生するノイズ縞のピッチPは、 P=λ/sinθ (λはレーザ光の波長) で示される。したがって、傾き角度θを大きくすれば、
ノイズ縞のピッチPを固体撮像素子では観察できないく
らい細かくすることが可能となる。以上より、レーザ干
渉計のノイズ縞を実質的に除去することが可能となる。
【0011】
【実施例1】図1および図2に本発明の実施例1を示
す。本実施例のレーザ干渉計には、図1に示すように、
マイクロレンズ2を有する固体撮像素子1と、固体撮像
素子1を収納するハウジング3と、固体撮像素子1を保
護するため固体撮像素子1の前方においてハウジング3
に取り付けられたカバーガラス4が具備されている。カ
バーガラス4は、両面が平面で、かつ一方の面が他方の
面に対して傾斜するように形成され、その一面が固体撮
像素子1の面に対して傾けられた状態で取り付けられて
おり、本実施例ではレーザ光が入射する表面側を傾けた
状態で設置してある。
【0012】つぎに、本実施例の作用を図2を用いて説
明する。図2において、CCDカメラ20に入射するレ
ーザ光5はカバーガラス4を透過し、固体撮像素子1に
到達する。レーザ光5がカバーガラス4を透過する際、
レーザ光5の一部はカバーガラス4の表面4aと裏面4
bで反射し、カバーガラス4を透過したレーザ光6の一
部はマイクロレンズ2の表面で反射する。ここで、マイ
クロレンズ2の表面で反射したレーザ光は、マイクロレ
ンズ2の表面がほぼ球面であるため、発散光8となり干
渉縞像には悪影響を与えない。
【0013】また、カバーガラス4の内部を通過してカ
バーガラスの裏面4bに到達したレーザ光5は、その一
部がカバーガラス4の裏面4bで反射し、他のレーザ光
5が上記レーザ光6となる。カバーガラス4の裏面4b
で反射されたレーザ光5はカバーガラス4の表面4aに
到達し、その一部が表面4aで反射され再びカバーガラ
ス4を透過してノイズ光7となり、固体撮像素子1に到
達する。ここで、カバーガラス4の一面(表面4a)が
固体撮像素子1の面に対して傾けられているので、レー
ザ光6とノイズ光7との進行方向が異なり、レーザ光6
に対してノイズ光7が傾いた状態で固体撮像素子1に到
達する。
【0014】本実施例によれば、レーザ光6とノイズ光
7によるノイズ縞を固体撮像素子1では観察できないく
らいに細かくすることができる。
【0015】
【実施例2】図4に本発明の実施例2を示す。本実施例
のレーザ干渉計には、図4に示すように、マイクロレン
ズ2を搭載した固体撮像素子1と、固体撮像素子1を収
納するハウジング3と、固体撮像素子1を保護するため
固体撮像素子1の前方においてハウジング3に取り付け
られた平行平面である平面ガラス10および平面ガラス
10の表面に接合された屈折率が平面ガラス10と同じ
硝材で形成したクサビ状ガラス11からなるカバーガラ
ス15が具備されている。すなわち、クサビ状ガラス1
1は、両面が平面で、一面(クサビ面11a)が固体撮
像素子1の面に対して傾けられた状態で平面ガラスに取
り付けられている。
【0016】つぎに、本実施例の作用を説明する。クサ
ビ状ガラス11のクサビ面11a側から固体撮像素子1
へ入射されるレーザ光12は、クサビ状ガラス11およ
び平面ガラス10の内部を通り、その一部が平面ガラス
10の裏面10bで反射され、他は平面ガラス10を透
過したレーザ光13となって固体撮像素子1に到達す
る。平面ガラス10の裏面10bでクサビ状ガラス11
の方向に反射されたレーザ光12は、その一部がクサビ
状ガラス11のクサビ面11aで反射され、再びクサビ
状ガラス11および平面ガラス10を透過し、レーザ光
13に対して傾いたノイズ光14となって固体撮像素子
1に到達する。
【0017】本実施例によれば、従来よりあるマイクロ
レンズを搭載した固体撮像素子1のカバーガラスを、平
面ガラス10とクサビ状ガラス11を接合したカバーガ
ラス15にするだけで、ノイズ縞を固体撮像素子1では
認識できないように細かくすることができる。
【0018】
【実施例3】図5に本発明の実施例3を示す。本実施例
では、実施例2に用いたクサビ状ガラス11に換えて、
屈折率が平面ガラス10と同じ硝材で、かつ入射するレ
ーザ光22の光軸25に対し傾いた面21aを有するプ
リズム21を平面ガラス10の表面に接合してカバーガ
ラス26を構成した。なお、21bは、プリズム21に
入射したレーザ光22を固体撮像素子1の方向に導く反
射面である。他の構成は、実施例2と同様である。
【0019】つぎに、本実施例の作用を説明する。プリ
ズム21の傾いた面21a側から入射されたレーザ光2
2は、干渉計の光軸25に対し傾いた面21aを通過し
て反射面21bで反射し、平面ガラス10を透過して、
光23として固体撮像素子1に到達する。そして、レー
ザ光22が平面ガラス10の裏面10bを通過すると
き、平面ガラス10の裏面10bで、レーザ光22の一
部が反射する。この反射光は、反射面21bで反射され
た後、傾いた面21aで反射し、再び反射面21bで反
射して、ノイズ光24となり、固体撮像素子1に到達す
る。このとき、プリズム21の面21aが干渉計の光軸
25に対して傾いているので、面21aで反射されて反
射面21bに入射する角度が、反射面21bに入射する
レーザ光22の角度とは異なり、ノイズ光24は光23
に対して傾いた状態で固体撮像素子1に到達する。
【0020】本実施例によれば、実施例2の効果に加え
て、光路を曲げる役目と、ノイズ縞を防止する役目を1
つのプリズムで果たすことができるので、レーザ干渉計
の小型化が可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レーザ
干渉計におけるCCDカメラで発生するノイズ縞を安価
な方法で有効に除去することができ、干渉縞の見えの良
い高精度なレーザ干渉計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例1の作用を説明するための説明
図である。
【図3】本発明の作用を説明するための説明図である。
【図4】本発明の実施例2を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例3を示す断面図である。
【図6】従来技術を説明するための説明図である。
【図7】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
1 固体撮像素子 2 マイクロレンズ 4 15 26 カバーレンズ 10 平面ガラス 11 クサビ状ガラス 21 プリズム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検物の形状等を測定するレーザ干渉計
    において、固体撮像素子と、前記固体撮像素子面上に配
    置したマイクロレンズと、前記固体撮像素子に対向して
    配置され前記固体撮像素子面に対し一面が傾いているカ
    バーガラスとを具備したことを特徴とするレーザ干渉
    計。
  2. 【請求項2】 カバーガラスは、固体撮像素子面に対し
    て平行なガラスと一面が傾いているガラスとより構成し
    たことを特徴とする請求項1記載のレーザ干渉計。
  3. 【請求項3】 被検物の形状等を測定するレーザ干渉計
    において、固体撮像素子と、前記固体撮像素子面上に配
    置されたマイクロレンズと、前記固体撮像素子に対向し
    て前記固体撮像素子面に対し平行なガラスおよび前記干
    渉計の光軸に垂直な面に対して一面が傾いているプリズ
    ムより構成されるカバーガラスとを具備したことを特徴
    とするレーザ干渉計。
JP6289785A 1994-11-24 1994-11-24 レーザ干渉計 Withdrawn JPH08145619A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009222418A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Aisin Seiki Co Ltd 凹凸表面検査装置
JP2011112607A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Olympus Corp 干渉計
WO2015012120A1 (ja) 2013-07-23 2015-01-29 ソニー株式会社 撮像装置
CN106123793A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 北京航天控制仪器研究所 一种便携式光学干涉法球径球度快速检测仪

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