JPS59143908A - 表面粗さ検出装置 - Google Patents
表面粗さ検出装置Info
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- JPS59143908A JPS59143908A JP1867983A JP1867983A JPS59143908A JP S59143908 A JPS59143908 A JP S59143908A JP 1867983 A JP1867983 A JP 1867983A JP 1867983 A JP1867983 A JP 1867983A JP S59143908 A JPS59143908 A JP S59143908A
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- optical
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- G—PHYSICS
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- 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
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
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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】
この発明は表面粗さ検出装置の改良に係り、特に、検査
表面に投光して、眩光の検査表面における反射率から表
面粗さを検出するようにした表面ネロざ検出装置の改良
に関する。
表面に投光して、眩光の検査表面における反射率から表
面粗さを検出するようにした表面ネロざ検出装置の改良
に関する。
従来、表面粗さ検出装置の一つとしχ、触針式表面粗さ
検出装置があるが、これは、例えば、被測定物表面か鏡
面に近い状態の場合１ま、測定子か被測定物表面に接触
することによつ′Ｃ表面状態を悪化ざＵてしまい、且つ
、正確な測定か圃ｙｈとなるという問題点があった。
検出装置があるが、これは、例えば、被測定物表面か鏡
面に近い状態の場合１ま、測定子か被測定物表面に接触
することによつ′Ｃ表面状態を悪化ざＵてしまい、且つ
、正確な測定か圃ｙｈとなるという問題点があった。
これに対して、物体表面を傷つりることなく光学的に非
接触−（表面粗さを測定する装置が採用されている。
接触−（表面粗さを測定する装置が採用されている。
かかる光学的手段による非接触の表向粗さ検出装置は、
−９シに、例え（，１１光〕ｊフイバ等からなる光学系
を介し−Ｃ，被測定物表向に投光し、その反射光線を４
；Ｃえ、物体表面の反則イ之から表面粗さを検出リ−る
ものである。
−９シに、例え（，１１光〕ｊフイバ等からなる光学系
を介し−Ｃ，被測定物表向に投光し、その反射光線を４
；Ｃえ、物体表面の反則イ之から表面粗さを検出リ−る
ものである。
かかる表面粗さ検出装置は、非接触で測定できるという
利点があるが、被測定物表面にお（）る反Ｑ’Ｊ光線の
出力が微細どなることがある等の理由によって、光学系
からの投光角度、光学系による受光角度、光学系と測定
面との距１１ｊ Ｊ３Ｊ：び光学系の光軸と測定面との
角度が固定的とされていて、実用化か回動−Ｃあった。
利点があるが、被測定物表面にお（）る反Ｑ’Ｊ光線の
出力が微細どなることがある等の理由によって、光学系
からの投光角度、光学系による受光角度、光学系と測定
面との距１１ｊ Ｊ３Ｊ：び光学系の光軸と測定面との
角度が固定的とされていて、実用化か回動−Ｃあった。
この発明は上記従来の問題点にＳにみてなされたもので
あって、投光および受光角度、被測定面と光学系との距
Ｅｌ１１、被測定面と光学系の光軸どの角１文等の変動
があっても、感度よく表面粗さを検出することができる
表面粗さ検出装置を提供することを目的どする。
あって、投光および受光角度、被測定面と光学系との距
Ｅｌ１１、被測定面と光学系の光軸どの角１文等の変動
があっても、感度よく表面粗さを検出することができる
表面粗さ検出装置を提供することを目的どする。
又この発明（よ、被測定物表面の１／Ｊ日、大面状態等
によって生じる表面反則串のｊａい４耐ｉ 、ｉＬ Ｌ
、て、（両度よく表面用さを検出することか℃きるよう
に］ノだ表向粗さ検出装置を提供す゛ること４目的とり
る。
によって生じる表面反則串のｊａい４耐ｉ 、ｉＬ Ｌ
、て、（両度よく表面用さを検出することか℃きるよう
に］ノだ表向粗さ検出装置を提供す゛ること４目的とり
る。
この発明は、光軸が相りに交差する第１光学系および第
２光学系と、前記第１光学系および第２光学系の少なく
とも−ｈを介して検査面に投光する光源装置と、前記検
査面からの反Ｑ’ｌ光を前記第１光学系を介し゛Ｃ受光
する第１受光器と、前記検査面からの反射光を前記第２
光学系をｆＦ Ｌで受光する第２受光器と、前記第１受
光器、ｌ−５よび第２受光器の出ツノの比を求める割算
器と、この割算器による割算器量ツノを逆対数演算リ−
るための）山詐装置と、により表１１“Ｉ粗さ検出装置
を（に成りることにより上記目的を達成するしのである
。
２光学系と、前記第１光学系および第２光学系の少なく
とも−ｈを介して検査面に投光する光源装置と、前記検
査面からの反Ｑ’ｌ光を前記第１光学系を介し゛Ｃ受光
する第１受光器と、前記検査面からの反射光を前記第２
光学系をｆＦ Ｌで受光する第２受光器と、前記第１受
光器、ｌ−５よび第２受光器の出ツノの比を求める割算
器と、この割算器による割算器量ツノを逆対数演算リ−
るための）山詐装置と、により表１１“Ｉ粗さ検出装置
を（に成りることにより上記目的を達成するしのである
。
又この発明は、前記表面粗さ検出具ｕ７ｆにおいて、前
記第１光学系および第２光学系の一力を、その光軸が前
記検査面に対し垂直となるよ−うに配置することにより
上記目的を）構成づるちのである。
記第１光学系および第２光学系の一力を、その光軸が前
記検査面に対し垂直となるよ−うに配置することにより
上記目的を）構成づるちのである。
父この発明は、前記表面′！ｌＩさ検出Ｓ置に、Ｊヲい
て、 １前記第１光学系Ａ３ Ｊ：び第２光？系を、
その光軸の交差角度Ｏか、該検査面の状態にＩ、ｉ＞し
で、Ｏ〈θ・て９０°どなるように配置して上記目的を
達成するものである。
て、 １前記第１光学系Ａ３ Ｊ：び第２光？系を、
その光軸の交差角度Ｏか、該検査面の状態にＩ、ｉ＞し
で、Ｏ〈θ・て９０°どなるように配置して上記目的を
達成するものである。
又この発明Ｌ１． 、 ｉｉ？ｊ記表面粗表面出装置に
、１５いて、前記第１）１Ｃ学系および第２光学系の少
なくとも一方を、往路ｉ１Ｊよび復路を備えた光ファイ
バーから構成づ−ることにより上記目的を達成するもの
である。
、１５いて、前記第１）１Ｃ学系および第２光学系の少
なくとも一方を、往路ｉ１Ｊよび復路を備えた光ファイ
バーから構成づ−ることにより上記目的を達成するもの
である。
以Ｆ本発明の実施例を図面を参照して説明する。
この実施１シリは、第１図に示されるように、光軸か（
１：ｌ ！ｊ−に３０゛′の角１良で交差する第１光学
系１１Ｊ３よび第２光学系１２ど、前記第１光・学系１
１Ｊ５」：び第２光学系１２を介して検査面１３に投光
する光源装置１４と、前記検査向１３力冒らの反射光を
前記第１光学系１１を介して受光する第１受光器１５ど
、前記検査面１３からの反則光を前記第２光学系１２を
介して受光りる第２受光器１６と、前記第１受光器１５
および第２受光器１６の出力り比を求める割算器１７と
、この割算器、１７による割算器出力を逆対数ＩＩ−る
ための演粋装；イ１８ど、により表面粗さ検出装置を構
成したものである。
１：ｌ ！ｊ−に３０゛′の角１良で交差する第１光学
系１１Ｊ３よび第２光学系１２ど、前記第１光・学系１
１Ｊ５」：び第２光学系１２を介して検査面１３に投光
する光源装置１４と、前記検査向１３力冒らの反射光を
前記第１光学系１１を介して受光する第１受光器１５ど
、前記検査面１３からの反則光を前記第２光学系１２を
介して受光りる第２受光器１６と、前記第１受光器１５
および第２受光器１６の出力り比を求める割算器１７と
、この割算器、１７による割算器出力を逆対数ＩＩ−る
ための演粋装；イ１８ど、により表面粗さ検出装置を構
成したものである。
前記第１光学系１１および第２光学系１２は、それぞれ
往路および復路を備えた尤ツノフィバ−から構成されて
いる。
往路および復路を備えた尤ツノフィバ−から構成されて
いる。
これら第１光学系１１Ｊ３よひ第２光学系１２の光ファ
イバは、共に内側に投光用の光ノアイバを円形に束ね、
又その外側に同心リング状に受光用の光ツノフィバを束
ねたものであり、投光用および受光用の光フッフィバの
面積比は１：１とされている。。
イバは、共に内側に投光用の光ノアイバを円形に束ね、
又その外側に同心リング状に受光用の光ツノフィバを束
ねたものであり、投光用および受光用の光フッフィバの
面積比は１：１とされている。。
前記第１受光器１５および第２受光器１６は、それぞれ
、受光した反射光線を電気信号に光電変換する）７１１
へ１〜ランジスタとされ、その出力電気信−号をアンプ
１９を介してそれぞれ前記割吐器１７に出力りるように
されている。
、受光した反射光線を電気信号に光電変換する）７１１
へ１〜ランジスタとされ、その出力電気信−号をアンプ
１９を介してそれぞれ前記割吐器１７に出力りるように
されている。
前記演β装’＋ｔｉ １８１ま、前記第１受光器１５か
らの出力Ｆｏと第２受光器１６からの出力Ｆ ｅのｊｔ
Ｆ ｏ ＝ 「−’ ｅ ＝” Ｉ−ｏに基づぎ、中心
線平均粗さｌ’（ａ＝１ｏ（へ八） を何りンリーる逆対数演算装置とされ Ｃいる１、ここでＭ、Ｋは測定物の（Ａ買加工条件等に
」：って異なる定故文ある。。
らの出力Ｆｏと第２受光器１６からの出力Ｆ ｅのｊｔ
Ｆ ｏ ＝ 「−’ ｅ ＝” Ｉ−ｏに基づぎ、中心
線平均粗さｌ’（ａ＝１ｏ（へ八） を何りンリーる逆対数演算装置とされ Ｃいる１、ここでＭ、Ｋは測定物の（Ａ買加工条件等に
」：って異なる定故文ある。。
−に記第１図に小される表面（ｉ］さ検出装置ににつて
検査面１３の表１ｆ１１相さを測定す゛る場合は、同図
に；Ｊ′Ｘされるように、第１光学系１１を、その光軸
か検査＋ｆ＋ｉ １３ど直交づ−るように配置り−るど
ともに、第２光学系１２を、その光軸が検査面１３にあ
いく前記第１光学系１１と交差角度θをもって交ηりる
ように配置する。
検査面１３の表１ｆ１１相さを測定す゛る場合は、同図
に；Ｊ′Ｘされるように、第１光学系１１を、その光軸
か検査＋ｆ＋ｉ １３ど直交づ−るように配置り−るど
ともに、第２光学系１２を、その光軸が検査面１３にあ
いく前記第１光学系１１と交差角度θをもって交ηりる
ように配置する。
次に、上記実施例装置によ゛つて検査ｉｆｉ’ｉ １３
の表面粗さを測定り−る原理およＧ・その原理における
理論６１樟式ならひにこの理論ｉＩ幹式を実証覆る実験
（１白；こ一ついて畠２明りる。
の表面粗さを測定り−る原理およＧ・その原理における
理論６１樟式ならひにこの理論ｉＩ幹式を実証覆る実験
（１白；こ一ついて畠２明りる。
実験は、第１光学系゛１１および第２光学系１２）しに
、内側に自律０ 、８’ １１ｍの投光用の光ファイバ
を、又、その外側にリング状に外径か１．２北の光ファ
イバを各々３００本束ねたものであって、面積化は１：
１とした。又、第１光学系１１と第２光学系１２の交差
角度θ＝３０′とした。
、内側に自律０ 、８’ １１ｍの投光用の光ファイバ
を、又、その外側にリング状に外径か１．２北の光ファ
イバを各々３００本束ねたものであって、面積化は１：
１とした。又、第１光学系１１と第２光学系１２の交差
角度θ＝３０′とした。
光源装置１４どしては、タンゲスＴンランブを、又第１
光学系１１ａ５よび第２光学系１２により照’ＪＪ サ
＃’Ｌ ル４ｑ査ｊｋｉ １３ ニｄ３ ｔ−Ｊル、、
７．ボ’／ ｌ’ ？４１Ｊ、 約１．５瓦、第１光学
系゛１および第２光・￥”系１２先端ど検Ｍ１η〕１３
とのキャップを約２乃至３開とし ノこ 。
光学系１１ａ５よび第２光学系１２により照’ＪＪ サ
＃’Ｌ ル４ｑ査ｊｋｉ １３ ニｄ３ ｔ−Ｊル、、
７．ボ’／ ｌ’ ？４１Ｊ、 約１．５瓦、第１光学
系゛１および第２光・￥”系１２先端ど検Ｍ１η〕１３
とのキャップを約２乃至３開とし ノこ 。
一般にｌ］）１削而の場合そのｌＯ１面曲線曲線ｉｌら
れる表面傾斜角か正規分イｌｉとなることが知られてい
るが、中心線平均粗さ１でａが０．２μｍ Ａ３よび０
．８Ｌ１ｍの表面粗さ標準片を測定した丈、験の結果、
その断面曲線にｉＦ）ける表面傾斜角の分イｂ１．１．
第２図（ａ）Ｊ５よひ（０）に示されるヒストダラムの
ようになった。
れる表面傾斜角か正規分イｌｉとなることが知られてい
るが、中心線平均粗さ１でａが０．２μｍ Ａ３よび０
．８Ｌ１ｍの表面粗さ標準片を測定した丈、験の結果、
その断面曲線にｉＦ）ける表面傾斜角の分イｂ１．１．
第２図（ａ）Ｊ５よひ（０）に示されるヒストダラムの
ようになった。
第２図（ａ）おにび（１）〉のヒスＩ−グラムは正規分
布を示し、理論値と実験値が略−敗しｔいることがわか
る。
布を示し、理論値と実験値が略−敗しｔいることがわか
る。
従って、表面１ｌＪ１斜角をＯ５とし、表ｉｆ＋１１Ｌ
貞ｒ１角分イ１１の標準４に＋！差をσｅｓとり−ると
、分イ１」関数ｆ （θＳ）は、 ２πσｅｓ ・・・・・・ （１）
−（表わされることになる、。
貞ｒ１角分イ１１の標準４に＋！差をσｅｓとり−ると
、分イ１」関数ｆ （θＳ）は、 ２πσｅｓ ・・・・・・ （１）
−（表わされることになる、。
従って２系統の光学系′１１および１２−（−受光され
る倹’Ｎ？ｉｉ＋ｉ １３からの反射光についてらｌ１
ｉｌ係に正規分布するｂのと占えられろう ここで光ノノノイバは開口ＶＩ Ｎ 、△による固有の
受光角（光］）ノイバが受光可能な入射角）を有するた
め、検出有効化１川か限定される。実検に使用した第１
光学系１１（υよび第２光学系１２の垂直光−ノノ′イ
バＦｏおよび（ｌｊｉ斜光ツノフィバＦ ｅは八にＮ、
／１０．２６であり、有効受光角は約７″とイ劣る。測
定物からの総反射光量をΦとづると、となる。又又ノア
イバが受光可能な反射光量をΦ（３）式における定数ａ
、ｌｌ ｌユ光シアイバの有効受光角Ｃ゛決定れる。
る倹’Ｎ？ｉｉ＋ｉ １３からの反射光についてらｌ１
ｉｌ係に正規分布するｂのと占えられろう ここで光ノノノイバは開口ＶＩ Ｎ 、△による固有の
受光角（光］）ノイバが受光可能な入射角）を有するた
め、検出有効化１川か限定される。実検に使用した第１
光学系１１（υよび第２光学系１２の垂直光−ノノ′イ
バＦｏおよび（ｌｊｉ斜光ツノフィバＦ ｅは八にＮ、
／１０．２６であり、有効受光角は約７″とイ劣る。測
定物からの総反射光量をΦとづると、となる。又又ノア
イバが受光可能な反射光量をΦ（３）式における定数ａ
、ｌｌ ｌユ光シアイバの有効受光角Ｃ゛決定れる。
ここ（゛、光ファイバが受光できる反射光量を検出！（
を率Ｑと呼ぶことにすると Ｑ−Φ Φ ・・・・・・（／Ｉ）となる。
を率Ｑと呼ぶことにすると Ｑ−Φ Φ ・・・・・・（／Ｉ）となる。
第３図に小されるように、測定物の反則角θＳの表面で
反則される光の反射角θｒは θｒ”２Ｏ５・・・・・・（５） となる。
反則される光の反射角θｒは θｒ”２Ｏ５・・・・・・（５） となる。
よって垂直フ））イバＦｏの検出１１１ｉ１串Ｑｏは、
第４図に小されるように正規分布の中心に対して±３．
５’ 、 又θ−３０’ の傾斜−ノノ仁イハ１
− θの検出確率Ｑｅは、正規分布の中心から１り’ず
れた位置を中心に士３．５°の範囲の積分１泊どして求
められる。
第４図に小されるように正規分布の中心に対して±３．
５’ 、 又θ−３０’ の傾斜−ノノ仁イハ１
− θの検出確率Ｑｅは、正規分布の中心から１り’ず
れた位置を中心に士３．５°の範囲の積分１泊どして求
められる。
第５図に検出確率Ｑｏ、Ｑｅの４詩結果を小り。
Ｑｏ、ＱｅおよびＱ ｏ −Ｑ ｅ 、□Ｑｏ ｆこ−
１）い−（’ ｚ−Ｉ Ｐｉ近似を最小自乗法により求
めると、 Ｑｏ ＝１．０９−０．０８１ｏｇσθｓ −（６）Ｑ
ｅ −−０，１１＋０． １９１ｏｇ ０ｔ３
６− （７）Ｑ ｏ −−−１、６７１−１、７
２ｌｏリ σｅ ｓ −（Ｆ３ ）（’Ｉ”ａ関
係数γ＝ｏ、 ９７＞ どなる。
１）い−（’ ｚ−Ｉ Ｐｉ近似を最小自乗法により求
めると、 Ｑｏ ＝１．０９−０．０８１ｏｇσθｓ −（６）Ｑ
ｅ −−０，１１＋０． １９１ｏｇ ０ｔ３
６− （７）Ｑ ｏ −−−１、６７１−１、７
２ｌｏリ σｅ ｓ −（Ｆ３ ）（’Ｉ”ａ関
係数γ＝ｏ、 ９７＞ どなる。
９１６図に１．２＜面相さ標ｒ％ Ｊ ’＋につぃで測
定した結尿を小づ。ここ（゛は、Ｈｔｌ ｌｌｌ仙は尤
フッ′イハの出力１直（ある。このｌＩ、ｌ、の、Ｆ
ｏ 、 Ｆ ｅ ｉｔ＞よびｌ：ｏ ＝ Ｆ Ｂ’ ｌ
” ｏ ’Ｉ：′）対数関数近似を最小自乗法により求
めると、 Ｌ−ｏ＝８．９０−６．２７１０！Ｊ σｅｓ−＜９
ントｅ−〇、 ′ｌ ６＋’ｌ、２２１ｏｇσｅｓ・・
・（１ｏ）に ｏ ＝−！３ 、 ４８４ １１．
５９１ｏｇ σ θ Ｓ・・・（１１） く相関係数γ−０，９５） どなった。
定した結尿を小づ。ここ（゛は、Ｈｔｌ ｌｌｌ仙は尤
フッ′イハの出力１直（ある。このｌＩ、ｌ、の、Ｆ
ｏ 、 Ｆ ｅ ｉｔ＞よびｌ：ｏ ＝ Ｆ Ｂ’ ｌ
” ｏ ’Ｉ：′）対数関数近似を最小自乗法により求
めると、 Ｌ−ｏ＝８．９０−６．２７１０！Ｊ σｅｓ−＜９
ントｅ−〇、 ′ｌ ６＋’ｌ、２２１ｏｇσｅｓ・・
・（１ｏ）に ｏ ＝−！３ 、 ４８４ １１．
５９１ｏｇ σ θ Ｓ・・・（１１） く相関係数γ−０，９５） どなった。
１ス」二のｊ由り、表面（頃お１直分子１」θＳの（票
県（幅差σθＳに対りる２系統の光７］Ｉイバ出力の比
ＦｏとのｔｌＩＪ関性は、第ｊ）図の検出確率の］！ｌ
！論計棹叫と比較して明らかなＪ：うに、定性的に一致
性が高い、３表面１頃斜角分ηｉの（票準１幅差σｅｓ
により表面粗ざをＡ！’Ｊ ＞ｍジるのは大川的−（な
い□１ぞこ−Ｃ１σｅ５− Ｒａの関係式を実験的に求
め、（の結果を第１図に示１ 、最小自乗法により対教
近（１ソをｔ−ｊい、σｅ ５−−−１１．０３＋６．
９６１ｏｇ ｌ犬ａ・・・・・・（１２） （相関係数γ−０，９９） を 得 １ｃ 。
県（幅差σθＳに対りる２系統の光７］Ｉイバ出力の比
ＦｏとのｔｌＩＪ関性は、第ｊ）図の検出確率の］！ｌ
！論計棹叫と比較して明らかなＪ：うに、定性的に一致
性が高い、３表面１頃斜角分ηｉの（票準１幅差σｅｓ
により表面粗ざをＡ！’Ｊ ＞ｍジるのは大川的−（な
い□１ぞこ−Ｃ１σｅ５− Ｒａの関係式を実験的に求
め、（の結果を第１図に示１ 、最小自乗法により対教
近（１ソをｔ−ｊい、σｅ ５−−−１１．０３＋６．
９６１ｏｇ ｌ犬ａ・・・・・・（１２） （相関係数γ−０，９９） を 得 １ｃ 。
同作に、［ｏＲａの関係式を求めると、Ｆｏ−−６，０
７＋４．２２１ｏ＜＋ ｌ’＜ａ・・・・・・（１３） （’ｌｆＪ間関数ｒ＝０．９９） を得た（第８図参照）、１ 以上の帖里から、光ファイバにょるｉ、ｌｌｌＩＪＩＩ
Ｌｉｒ＋ｉの中心線平均粗ざＲａの測定の場合、次の
一般ゴ（で表わすことができる。
７＋４．２２１ｏ＜＋ ｌ’＜ａ・・・・・・（１３） （’ｌｆＪ間関数ｒ＝０．９９） を得た（第８図参照）、１ 以上の帖里から、光ファイバにょるｉ、ｌｌｌＩＪＩＩ
Ｌｉｒ＋ｉの中心線平均粗ざＲａの測定の場合、次の
一般ゴ（で表わすことができる。
Ｆ ｏ ＝Ｍ＋ Ｋ １ｏｆＪ Ｒａ −（１
４）故に、 １ぺ ａ −１ｏ”ｐ−’） ・・・・・・（Ｉ Ｅ） ） どなる。ただし、ｆｖｌ、には測定物の（イｌｊｊ、加
」条件等により異なる定数である、１ よって、ソＣツノ′イハ出カド０どＲａの関係を直れ？
化させるにに１１、逆勾、２′！演ε仝による疫模を？
Ｉえはよいことになる。
４）故に、 １ぺ ａ −１ｏ”ｐ−’） ・・・・・・（Ｉ Ｅ） ） どなる。ただし、ｆｖｌ、には測定物の（イｌｊｊ、加
」条件等により異なる定数である、１ よって、ソＣツノ′イハ出カド０どＲａの関係を直れ？
化させるにに１１、逆勾、２′！演ε仝による疫模を？
Ｉえはよいことになる。
従って、上記実施例に係るに面１ｕさ検出装置において
は、演い装置１８における計陣条件として、１）１ｊ記
（１／′Ｉ）式および（１５）式におりる定数Ｍお」；
びＫ ’ａ’測定物のｔｌＡ買、加［条件等に応じて予
め設定し′Ｃお（〕は、第１光学系１１および第２光学
系１２をｆｐ して第′１支・光器、ｌ１３よび第２受
光器に受光された２系統の反則光出力の比に基づき、表
面粗（’５１Ｒａを検出づ−ることがてきる。
は、演い装置１８における計陣条件として、１）１ｊ記
（１／′Ｉ）式および（１５）式におりる定数Ｍお」；
びＫ ’ａ’測定物のｔｌＡ買、加［条件等に応じて予
め設定し′Ｃお（〕は、第１光学系１１および第２光学
系１２をｆｐ して第′１支・光器、ｌ１３よび第２受
光器に受光された２系統の反則光出力の比に基づき、表
面粗（’５１Ｒａを検出づ−ることがてきる。
前記実１横条１″Ｆ−（、上記実施（リリ装凹によって
表面第１［ざ標準１゛ｌを測定した結果（ま第９図に小
さ４′するようになった。
表面第１［ざ標準１゛ｌを測定した結果（ま第９図に小
さ４′するようになった。
この第９図からも明らかなように、実験結果は、実際の
表１ａ１相さと略一致している。
表１ａ１相さと略一致している。
尚上記実施例装置は、第１光学系１１および第２光学Ｒ
Ｎ１２の両方から検査面１３に光源装置１４を介しＣ投
光！ｊるようにしχいるが、これはとららか一方の光学
系のみから投光するようにしでもよい。
Ｎ１２の両方から検査面１３に光源装置１４を介しＣ投
光！ｊるようにしχいるが、これはとららか一方の光学
系のみから投光するようにしでもよい。
又、」：記実施例は、第１光学系１１の光軸か検査面１
３に対して垂直となり、Ｊｉ゛つ、第２ 、＞Ｅ ”ｉ
゛系１２の光軸が第１光学系１１の光軸に対しく３０°
の角＋ａで交差り”るように配置し【いるが、本ブそ明
はこれに限定されるものでなく、検査面１３に対する（
頃斜角１文および両光学系１１およσ１２の交差角喚θ
１．Ｌ検査面１３の状態に１．仁、しくＯ／θ〈９０°
の範囲て任意である（θ≧９０°となると反則光を受光
できない）。
３に対して垂直となり、Ｊｉ゛つ、第２ 、＞Ｅ ”ｉ
゛系１２の光軸が第１光学系１１の光軸に対しく３０°
の角＋ａで交差り”るように配置し【いるが、本ブそ明
はこれに限定されるものでなく、検査面１３に対する（
頃斜角１文および両光学系１１およσ１２の交差角喚θ
１．Ｌ検査面１３の状態に１．仁、しくＯ／θ〈９０°
の範囲て任意である（θ≧９０°となると反則光を受光
できない）。
又、ｌ′＋６ ＃Ｌ第１光学系（ｂよび第２光学系１１
．１２は、）（に往路お」：び復路を１ｉｆｔえた九）
“ノ′イバより４１６成され−（いるが、本発明はこれ
にＩＰ定されるものでなく、例えば、第１光学系は往路
と復路、第２光学系は５ＩＳｉ路のみどしてもよく、史
に、ソＣノアイハ以外によって光学系を構成４“るよう
にし−（もにい、 本発明は一ヒ記のように構成したので、−゛つの）に学
系からの出力の比によって表面粗ざを検出りることがで
き、従って、光学系の投光、ｂよひ受）を角１哀、光パ
、′・糸と）リミ査面との距８（１、検査面との角度等
の変動かあ“つて、二つの光′ン系からの出力信号が微
細となってし、感麻よく表面粗さを検出することができ
、叉、前記条件の変化に対する適用範囲を拡大づること
か１．きるという援れた効果を有する。
．１２は、）（に往路お」：び復路を１ｉｆｔえた九）
“ノ′イバより４１６成され−（いるが、本発明はこれ
にＩＰ定されるものでなく、例えば、第１光学系は往路
と復路、第２光学系は５ＩＳｉ路のみどしてもよく、史
に、ソＣノアイハ以外によって光学系を構成４“るよう
にし−（もにい、 本発明は一ヒ記のように構成したので、−゛つの）に学
系からの出力の比によって表面粗ざを検出りることがで
き、従って、光学系の投光、ｂよひ受）を角１哀、光パ
、′・糸と）リミ査面との距８（１、検査面との角度等
の変動かあ“つて、二つの光′ン系からの出力信号が微
細となってし、感麻よく表面粗さを検出することができ
、叉、前記条件の変化に対する適用範囲を拡大づること
か１．きるという援れた効果を有する。
又この発明は、甲に表面粗さに関連する抽象的な出力を
ｔｃ＋るにうにされたｊＩｌ来の表面粗さ検出装置に幻
し−（、具体的な中心線平均粗さを検出することがでさ
るという１公れた効果を有する。
ｔｃ＋るにうにされたｊＩｌ来の表面粗さ検出装置に幻
し−（、具体的な中心線平均粗さを検出することがでさ
るという１公れた効果を有する。
第′１図は本発明に係る表面第１」ざ（尖出装置の実施
例を示すブロック図、第２図（ａ ｔｔｌｔ削面にＪ５
ける断面曲線の表面傾斜角分布を小ナヒストダラム、第
３図は測定１ｒ１１の断面曲線における表面ＩＣ＋４斜
角と該傾斜表１ｆ１１における光の反射角どの関係を示
す光学図、第４図は測定面の断面曲れｉ目こＪ３りる表
面傾斜角の分イロを小額線図、第５図は２系統の光ファ
イバにおける検出確率およびこれらの検出１ｉ’ｆｆ率
の比の理論も１神賄を示す線図、第６図は２系絖の光フ
ァイバの出力値およびこれらの比の天、ｌ１ｌＩＩｌｌ
′Ｉを小づ線図、第７図は不特定面の表面ＩＬｎふ！１
角分（１＋のイ♂；準偏差と該表面の中心線平均粗さど
の関係を実験的に求めた結果を示す線図、第８図は２糸
Ｕｃ’り尤ツノフィバ出力の比と中心線平均粗さとの関
係４実験的に求めた結果を示す線図、第９図は本発明に
係る表面粗さ検出装置による測定軸１．１と実際の１・
−面相さとの関係を示づ一線図である。 １１・・・第１光学系、 １２・・・第？光学系、
Ｉ３・・・検査面、 １４・・・）し湧（装
置Ｎ、１５・・・第゛１受光器、 １６・・・第２
受光器、１７ ・・・ 割 ｂＫ ：ｊｊ÷ 、
１８ ・・・ イリ４ ［）
′ン 肢 １灯 、θ・・・反差角度。 代 」１） 人 ）公 ｌ１ｌ−：ｉ−１イ
。 ＜＋、、１か１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５ ｆ：ａ ２ 第６図 藏 麟
例を示すブロック図、第２図（ａ ｔｔｌｔ削面にＪ５
ける断面曲線の表面傾斜角分布を小ナヒストダラム、第
３図は測定１ｒ１１の断面曲線における表面ＩＣ＋４斜
角と該傾斜表１ｆ１１における光の反射角どの関係を示
す光学図、第４図は測定面の断面曲れｉ目こＪ３りる表
面傾斜角の分イロを小額線図、第５図は２系統の光ファ
イバにおける検出確率およびこれらの検出１ｉ’ｆｆ率
の比の理論も１神賄を示す線図、第６図は２系絖の光フ
ァイバの出力値およびこれらの比の天、ｌ１ｌＩＩｌｌ
′Ｉを小づ線図、第７図は不特定面の表面ＩＬｎふ！１
角分（１＋のイ♂；準偏差と該表面の中心線平均粗さど
の関係を実験的に求めた結果を示す線図、第８図は２糸
Ｕｃ’り尤ツノフィバ出力の比と中心線平均粗さとの関
係４実験的に求めた結果を示す線図、第９図は本発明に
係る表面粗さ検出装置による測定軸１．１と実際の１・
−面相さとの関係を示づ一線図である。 １１・・・第１光学系、 １２・・・第？光学系、
Ｉ３・・・検査面、 １４・・・）し湧（装
置Ｎ、１５・・・第゛１受光器、 １６・・・第２
受光器、１７ ・・・ 割 ｂＫ ：ｊｊ÷ 、
１８ ・・・ イリ４ ［）
′ン 肢 １灯 、θ・・・反差角度。 代 」１） 人 ）公 ｌ１ｌ−：ｉ−１イ
。 ＜＋、、１か１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５ ｆ：ａ ２ 第６図 藏 麟
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）光軸が相互に交差する第１光学系および第２光学
系と、前記第１光学系および第２光学系の少なくとも一
方を介して検査面に投光する光源装置と、前記検査面か
らの反射光を前記第１光学系を介して受光する第１受光
器と、前記検査面からの反射光を前記第２光学系を介し
て受光する第２受光器と、前記第１受光器および第２受
光器の出力の比を求める割紳器と、この割算器による割
算器出力を逆対数滴り）するための演算装置と、を有し
てなる表面Ｉｎさ検出装置。 （２〉前記第１光学系および第２光学系の一方を、その
光軸が前記検査面に対し垂直となるように配置したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面第１１さ
検出装置。 （３）前記第１光学系ａ３よび第２光学系は、その先軸
の交停角１すθが、該検査面の状態に応じ（、Ｏ〈θ〈
９０°となるように配置ぺされたことを特徴とする特８
′ｆ請求の範囲第１項記載の表面第１１ざ検出装置。 （４）前記第１光学系および第２光学系の少なくとも一
方を、往路および復路を備えた光ファイバーから構成し
たことを特徴とする特６′Ｉ請求の範囲第１項、第２項
又は第３項記載の表面粗さ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1867983A JPS59143908A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 表面粗さ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1867983A JPS59143908A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 表面粗さ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143908A true JPS59143908A (ja) | 1984-08-17 |
| JPH0151124B2 JPH0151124B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=11978291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1867983A Granted JPS59143908A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 表面粗さ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143908A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02196912A (ja) * | 1988-01-11 | 1990-08-03 | United Technol Corp <Utc> | 光学測定方法及びその装置 |
| JPH03211406A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-17 | Masanori Kurita | 表面粗さ測定装置および表面粗さ測定方法 |
| JP2016517019A (ja) * | 2013-04-26 | 2016-06-09 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 表面粗さ測定装置 |
| CN117420149A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-19 | 保利长大工程有限公司 | 一种用于钢板喷砂除锈检测的检测组件及其检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163851A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Optical fiber |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP1867983A patent/JPS59143908A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163851A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Optical fiber |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02196912A (ja) * | 1988-01-11 | 1990-08-03 | United Technol Corp <Utc> | 光学測定方法及びその装置 |
| JPH03211406A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-17 | Masanori Kurita | 表面粗さ測定装置および表面粗さ測定方法 |
| JP2016517019A (ja) * | 2013-04-26 | 2016-06-09 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 表面粗さ測定装置 |
| CN117420149A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-19 | 保利长大工程有限公司 | 一种用于钢板喷砂除锈检测的检测组件及其检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0151124B2 (ja) | 1989-11-01 |
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