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JPH11173825A - プリズムの直角度測定方法 - Google Patents

プリズムの直角度測定方法

Info

Publication number
JPH11173825A
JPH11173825A JP36213997A JP36213997A JPH11173825A JP H11173825 A JPH11173825 A JP H11173825A JP 36213997 A JP36213997 A JP 36213997A JP 36213997 A JP36213997 A JP 36213997A JP H11173825 A JPH11173825 A JP H11173825A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
squareness
measured
liquid
measuring
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.)
Pending
Application number
JP36213997A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Inoue
浩之 井上
Ikuo Maeda
育夫 前田
Kazuhiro Fujita
和弘 藤田
Toshihiro Kanematsu
俊宏 金松
Shinya Senoo
晋哉 妹尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP36213997A priority Critical patent/JPH11173825A/ja
Publication of JPH11173825A publication Critical patent/JPH11173825A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直角プリズムの直角2面以外の形状に拘わら
ず、その直角度,面精度を、簡便かつ高精度に測定でき
る測定方法を提供する。 【解決手段】 プリズム14は被測定直角2面2′,
3′を除く部分がマッチング液15に浸され、レーザー
位相測定干渉計4のレーザー光11の方向に対し、被測
定直角2面2′,3′を各45°に、マッチング液15
の液面17を垂直にそれぞれ配置されている。プリズム
14の被測定直角2面2′,3′以外の部分がプリズム
14と等しい屈折率のマッチング液15で浸されている
ため、レーザー位相測定干渉計4のレーザー光11が入
射する側のプリズム面13が如何なる形状であってもマ
ッチング液15によってキャンセルされ、被測定直角2
面2′,3′の直角度,面精度を評価することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリズムの直角度
測定方法、より詳細には、光学機器に用いられる光学ガ
ラス製プリズム,光学プラスチック成形プリズムの直角
度,面精度の測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】直角プリズムやルーフ(屋根型)ミラー
などの直角度,面精度を評価する方法として、従来より
コリメータを使用するか、表面粗さ計で隣り合う2面の
面粗さを測定し、その面粗さを直線近似し、角度を演算
させる方法等が用いられていた。また、特開平8−21
9743公報「プラスチック成形品の評価方法」にある
ように、レーザー光による位相測定干渉計を用いる方法
が知られている。
【0003】図7は、レーザー位相測定干渉計を用いた
従来例を示す図で、図中、1はルーフミラー、2,3は
隣り合う各々の面、4はレーザー位相測定干渉計、5は
λ/4偏光板、6はレーザー光源、7はビームスプリッ
タ、8はコリメータレンズ、9は基準参照面、10は干
渉面、11,12はレーザーの入反射光である。レーザ
ー位相測定干渉計4のコリメータレンズ8により平行光
となったレーザー光の一部は基準参照面9で反射され、
他の一部は基準参照面9を透過して、被測定物(ここで
はルーフミラー)1に向け入射する。入射光11は、被
測定物1の直角に交わる平面2,3に入射し、反射され
る。この結果、反射光12の光波面と基準参照面9から
反射された光波面とが干渉し、干渉面10に干渉縞パタ
ーンを発生させ、基準参照面9に対する被測定面の面形
状が表示される。この干渉縞パターンにより面2と面3
とのなす直角度,面精度を評価するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のレーザー位相測
定干渉計による測定は簡便かつ高精度なものであり、被
測定物がルーフミラーである場合は有効な評価方法であ
る。しかしながら、被測定物がプリズムである場合は、
図8に示すように、測定レーザー入射光11がプリズム
14に入射する面13の形状が平面以外であった場合、
原理的に測定が不可能であるという問題点があり、さら
に面13が平面であったとしても、面13の面精度が測
定干渉縞パターンに影響を及ぼし、プリズム面精度の正
確な測定が行えないという問題点があった。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、直角プリズムの直角2面以外の形状に拘わらず、
その直角度,面精度を、簡便かつ高精度に測定できる評
価方法を実現することを目的としてなされたものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、隣り
合う平面のなす角度が直角な形状を有するプリズムにお
ける前記平面の直角度及び面精度を、位相測定干渉計か
ら出射されるレーザー光を前記平面に照射して2面反射
させ、その結果得られた波面形状により、前記プリズム
の直角度及び面精度を測定するプリズム直角度測定方法
において、測定されるプリズムと等しい屈折率をもつ液
体で該プリズムの一部を浸して測定することを特徴とし
たものである。
【0007】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、請求項1のプリズムの直角度測定方法において、測
定されるプリズムの直角をなす2面に反射膜被膜を形成
し、かつ、該プリズムと等しい屈折率をもつ液体で該プ
リズムの全てを浸して測定することを特徴としたもので
ある。
【0008】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、測定されるプリズムを浸した液体の表面に形状精度
の良い透明平行平板を配置して測定することを特徴とし
たものである。
【0009】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、測定されるプリズムを浸した液体の表面に形状精度
の良い透明平行平板を配置して測定することを特徴とし
たものである。
【0010】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記プリズムと等しい屈折率をもつ液体を満たすた
めの容器の底面が形状精度の良い透明平行平板で形成さ
れ、該容器円に該プリズムの被測定直角2面を上側に向
けて液面に配置し、レーザー位相測定干渉計のレーザー
光を下方より照射して測定することを特徴としたもので
ある。
【0011】
【発明の実施の形態】図6は、本発明におけるレーザー
位相測定干渉計による直角度の測定原理を説明するため
の図で、今、図6において、∠ACBを真の直角、∠
A′CB′を被測定角(90°+α(直角度誤差))、
∠ACA′=∠BCB′=α/2、レーザー光による測
定幅をW、レーザー位相測定干渉計で計測される位相差
をΔλ、直角2面内を満たしている媒質の屈折率をnと
すると、
【0012】
【数1】
【0013】直角をなしている稜線部の位相は、その角
度が増減しても変化しないため、レーザー位相測定干渉
計で測定される波面収差の直角稜線部とW/2離れた位
置との位相差Δλを用いることで、直角度誤差αを表す
ことができる。また、本測定方法で測定される干渉縞パ
ターンより、直角2平面の面精度も評価することができ
る。
【0014】(請求項1の発明)図1は、請求項1の発
明の実施例を説明するための要部概略構成図で、全図を
通して、同様の作用をする部分には同一の参照番号が付
してある。而して、図1に示す請求項1の発明において
は、レーザー位相測定干渉計4、プリズム14、マッチ
ング液を満たすための容器16、及びプリズム14と等
しい屈折率をもつマッチング液15から構成され、プリ
ズム14と容器16の接合部にはマッチング液の漏洩防
止処理が施されている。この実施例においては、図1に
示すように、プリズム14の被測定直角2面2′,3′
を除く部分をマッチング液15で浸し、レーザー位相測
定干渉計4のレーザー光11の方向に対し、被測定直角
2面2′,3′を各45°に、マッチング液15の液面
17を垂直にそれぞれ配置したことを特徴としている。
【0015】従って、請求項1の発明によると、図1に
示したように、プリズム14の被測定直角2面2′,
3′以外の部分をプリズム14と等しい屈折率のマッチ
ング液15で浸しているため、レーザー位相測定干渉計
4のレーザー光11が入射する側のプリズム面13が如
何なる形状であってもマッチング液15によってキャン
セルされ、被測定直角2面2′,3′の直角度,面精度
を評価することが可能となる。
【0016】(請求項2の発明)図2は、請求項2の発
明の実施例を説明するための要部概略構成図で、この発
明は、図2に示すように、プリズム14の被測定直角2
面2′,3′に反射膜、例えば、真空蒸着法で金属被膜
18を形成した後、プリズム14と等しい屈折率をもつ
マッチング液15にプリズム全体を浸し、レーザー位相
測定干渉計4のレーザー光11の方向に対し、被測定直
角2面2′,3′を各45°に、マッチング液の液面1
7を垂直にそれぞれ配置したことを特徴としている。
【0017】従って、請求項2の発明によると、請求項
1の発明の作用効果に加え、図2に示したように、プリ
ズム14全体を該プリズム14と等しい屈折率のマッチ
ング液15で浸しているため、マッチング液の容器16
とプリズム14との接合部にマッチング液漏洩防止処理
が必要ないので、被測定直角2面2′,3′に反射膜1
8を形成する必要はあるものの、簡便に被測定直角2面
2′,3′の直角度,面精度を評価することが可能とな
る。
【0018】(請求項3の発明)図3は、請求項3の発
明の実施例を説明するための要部概略構成図で、この発
明は、図1に示した請求項1の発明において、マッチン
グ液の液面17に被測定面の面精度に対し十分面精度が
高く、任意の屈折率をもつ透明平行平板19を配置した
ことを特徴とするものである。
【0019】従って、請求項3の発明によると、請求項
1の発明の作用効果に加え、図3に示したように、マッ
チング液の液面17に形状精度の高い透明平行平板19
を配置することで、液面17の外気による影響,振動に
よる影響を受けにくくすることができ、さらに簡便に被
測定直角2面2′,3′直角度,面精度を評価すること
が可能となる。
【0020】(請求項4の発明)図4は、請求項4の発
明の実施例を説明するための要部概略構成図で、この発
明は、図2に示した請求項2の発明において、図4に示
すように、マッチング液の液面17に被測定面の面精度
に対し十分面精度が高く、任意の屈折率をもつ透明平行
平板19を配置したことを特徴とするものである。
【0021】従って、請求項4の発明によると、請求項
2の発明の作用効果に加え、図4に示したように、マッ
チング液の液面17に形状精度の高い透明平行平板を配
置することで、液面17の外気による影響、振動による
影響を受けにくくすることができ、さらに簡便に被測定
直角2面2′,3′の直角度,面精度を評価することが
可能となる。
【0022】(請求項5の発明)図5は、請求項5の発
明の実施例を説明するための要部概略構成図で、この発
明は、図1に示した請求項1の発明において、図5に示
すように、マッチング液容器16の底面が、被測定面の
面精度に対し十分面精度が高く、任意の屈折率をもった
透明平行平板20で形成されており、被測定直角2面を
上にしてマッチング液に被測定直角2面以外の部分を浸
して配置し、レーザー位相測定干渉計のレーザー光を下
方より照射することを特徴とするものである。なお、以
上の説明中のマッチング液はすべて被測物であるプリズ
ムの材質と同一の屈折率を有する液体とする。
【0023】従って、請求項5の発明によると、請求項
3の発明の作用効果に加え、図5に示したように、マッ
チング液容器の底面に形状精度の高い透明平行平板を配
置し、被測定直角2面を上向きにしてマッチング液面1
7上に配置することで、液面17の外気による影響、振
動による影響を受けにくくすることができ、さらに被測
定直角2面への反射膜形成処理も必要ないため、簡便に
被測定直角2面2′,3′の直角度,面精度を評価する
ことが可能となる。
【0024】
【発明の効果】請求項1の発明によると、図1に示した
ように、プリズム14の被測定直角2面2′,3′以外
の部分をプリズム14と等しい屈折率のマッチング液1
5で浸しているため、レーザー位相測定干渉計4のレー
ザー光11が入射する側のプリズム面13が如何なる形
状であってもマッチング液15によってキャンセルさ
れ、被測定直角2面2′,3′の直角度,面精度を評価
することが可能となる。
【0025】請求項2の発明によると、請求項1の発明
の作用効果に加え、図2に示したように、プリズム14
全体をプリズム14と等しい屈折率のマッチング液15
で浸しているため、マッチング液の容器16とプリズム
14との接合部にマッチング液漏洩防止処理が必要ない
ので、被測定直角2面2′,3′に反射膜18を形成す
る必要はあるものの、簡便に被測定直角2面2′,3′
の直角度,面精度を評価することが可能となる。
【0026】請求項3の発明によると、請求項1の発明
の作用効果に加え、図3に示したように、マッチング液
の液面17に形状精度の高い透明平行平板19を配置す
ることで、液面17の外気による影響,振動による影響
を受けにくくすることができ、さらに簡便に被測定直角
2面2′,3′直角度,面精度を評価することが可能と
なる。
【0027】請求項4の発明によると、請求項2の発明
の作用効果に加え、図4に示したように、マッチング液
の液面17に形状精度の高い透明平行平板19を配置す
ることで、液面17の外気による影響、振動による影響
を受けにくくすることができ、さらに簡便に被測定直角
2面2′,3′の直角度,面精度を評価することが可能
となる。
【0028】請求項5の発明によると、請求項3の発明
の作用効果に加え、図5に示したように、マッチング液
容器の底面に形状精度の高い透明平行平板20を配置
し、被測定直角2面を上向きにしてマッチング液面17
上に配置することで、液面17の外気による影響、振動
による影響を受けにくくすることができ、さらに被測定
直角2面への反射膜形成処理も必要ないため、簡便に被
測定直角2面2′,3′の直角度,面精度を評価するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1の発明の実施例を説明するための要
部概略構成図である。
【図2】 請求項2の発明の実施例を説明するための要
部概略構成図である。
【図3】 請求項3の発明の実施例を説明するための要
部概略構成図である。
【図4】 請求項4の発明の実施例を説明するための要
部概略構成図である。
【図5】 請求項5の発明の実施例を説明するための要
部概略構成図である。
【図6】 本発明におけるレーザー位相測定干渉計によ
る直角度の測定原理を説明するための図である。
【図7】 レーザー位相測定干渉計を用いた従来例を示
す図である。
【図8】 被測定物がプリズムである場合における従来
技術の問題点を説明すめための図である。
【符号の説明】
1…ルーフミラー、2,3…隣り合う各々の面、4…レ
ーザー位相測定干渉計、5…λ/4偏光板、6…レーザ
ー光源、7…ビームスプリッタ、8…コリメータレン
ズ、9…基準参照面、10…干渉面、11,12…レー
ザーの入反射光、13…プリズムの入射光面、14…プ
リズム、15…マッチング液、16…容器、17…液
面、18…反射膜、19,20…透明平行平板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金松 俊宏 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 妹尾 晋哉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 隣り合う平面のなす角度が直角な形状を
    有するプリズムにおける前記平面の直角度及び面精度
    を、位相測定干渉計から出射されるレーザー光を前記平
    面に照射して2面反射させ、その結果得られた波面形状
    により、前記プリズムの直角度及び面精度を測定するプ
    リズム直角度測定方法において、測定されるプリズムと
    等しい屈折率をもつ液体で該プリズムの一部を浸して測
    定することを特徴とするプリズムの直角度測定方法。
  2. 【請求項2】 請求項1のプリズムの直角度測定方法に
    おいて、測定されるプリズムの直角をなす2面に反射膜
    被膜を形成し、かつ、該プリズムと等しい屈折率をもつ
    液体で該プリズムの全てを浸して測定することを特徴と
    するプリズムの直角度測定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1のプリズムの直角度測定方法に
    おいて、測定されるプリズムを浸した液体の表面に形状
    精度の良い透明平行平板を配置して測定することを特徴
    とするプリズムの直角度測定方法。
  4. 【請求項4】 請求項2のプリズムの直角度測定方法に
    おいて、測定されるプリズムを浸した液体の表面に形状
    精度の良い透明平行平板を配置して測定することを特徴
    とするプリズムの直角度評価方法。
  5. 【請求項5】 請求項1のプリズムの直角度測定方法に
    おいて、前記プリズムと等しい屈折率をもつ液体を満た
    すための容器の底面が形状精度の良い透明平行平板で形
    成され、該容器円に該プリズムの被測定直角2面を上側
    に向けて液面に配置し、レーザー位相測定干渉計のレー
    ザー光を下方より照射して測定することを特徴とするプ
    リズムの直角度測定方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107941469A (zh) * 2017-10-27 2018-04-20 南京理工大学 一种等边三棱镜顶角偏差测量方法
CN109470183A (zh) * 2018-12-19 2019-03-15 博众精工科技股份有限公司 一种棱镜平整度的检测系统
WO2023031913A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-09 Lumus Ltd. Method and apparatus for bonding of optical surfaces by active alignment
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