干涉仪角度灵敏度校准方法技术

本发明专利技术提供一种干涉仪角度灵敏度校准方法，其可以容易且高精度地校准所测定的倾斜角度限定在规定的角度范围内的倾斜角度测定用的干涉仪的角度灵敏度。在与被检面的倾斜角度对应的规定的被测定角度范围内，视为在被检面的每单位长度的干涉条纹的条数与倾斜角度之间比例关系成立，设定规定的角度灵敏度，并基于以呈被测定角度范围内的基准倾斜角度的方式设定的基准倾斜面（３１）的测定结果，校准该设定的角度灵敏度算式的比例系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对测定被检面的倾斜角度的干涉仪的角度灵敏度进行校 准的方法。
技术介绍
目前，作为为了能够测定被检面的倾斜角度而构成的干涉仪，公知的 是用于光纤连接器部的倾斜研磨型套圈的前端面测定用的干涉仪(参照下 述专利文献l)。倾斜研磨型套圈的前端面的倾斜角度(相对于与套圈的轴线垂直的面的角度)已由JIS标准化为8度。另一方面，在套圈测定用的干涉仪中， 可测定的倾斜角度范围有时被限制在5度左右，在这样的套圈测定用的干 涉仪中，使用进行保持的专用的保持器具，以使套圈的前端面相对于测定 光轴的垂直面的倾斜角度为4度左右，从而进行测定(参照下述专利文献 2)。但是，在这种倾斜角度测定用的干涉仪中，表示所观察的条纹条数与 倾斜角度之间的对应关系的角度灵敏度已被预先设定，由于因干涉仪的设 置误差及常年使用产生的误差等，有时需要校准暂且设定的角度灵敏度。目前，作为进行这样校准的方法，公知的是，将由成为校准对象的干 涉仪测量的被检面的倾斜、和由自动准直仪等基准角度仪测定相同被检面 而得的倾斜进行比较来校准的方法，但是，由于需要高精度地进行成为校 准对象的干涉仪及基准角度仪的各校准，并且需要改变被检面的倾斜进行 多次测定，所以存在校准所需要的程序繁杂、需要很多时间的问题。另一方面，本专利技术申请人提出了使用具有相互所呈的角度己知的两个 反射面的校准用夹具的校准方法，并已经对专利局公开(参照下述专利文 献3)。该校准方法，由于能够基于由成为校准对象的干涉仪拍摄的一个条 纹图像进行校准，因此可容易地进行角度灵敏度的校准。专利文献l:日本特开2004—37167号公报 专利文献2:日本特开2004—286595号公报 专利文献3:日本特愿2005— l02934号说明书但是，所述专利文献3所记载的校准方法存在难以适用于套圈测定用 的干涉仪这一问题。即在该校准方法中，前提是使用具有两个反射面的校 准用夹具，而由于在套圈测定用的干涉仪的场合，需要使校准用的夹具相 当小地形成，所以难以高精度地制作两个反射面(尤其是相互的边界部 分)。另外，该校准方法在干涉仪的角度灵敏度相对于测定角度的大小具有 线性(相对于被检面的倾斜角度的变化的、观察到的干涉条纹的条数变化 的比例为一定)时是有效的，但是，在角度灵敏度具有非线性时，恐怕不 能进行高精度的校准。由于套圈测定用干涉仪所测定的倾斜角度限定在夹着基准角度(例如 4度)的规定的狭小范围(例如，±0.1度左右的角度范围)，所以对于在 该角度范围内的角度灵敏度，如果能容易且高精度地校准，是极其有益的。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的事情而开发的，其目的在于提供一种干涉仪角度 灵敏度校准方法，其可容易且高精度地校准所测定的倾斜角度限定在规定 的角度范围内的倾斜角度测定用的干涉仪的角度灵敏度。本专利技术提供一种干涉仪的角度灵敏度校准方法，所述干涉仪拍摄承载 有被检面的倾斜信息的干涉条纹图像，并基于该干涉条纹图像测定所述被 检面的倾斜角度，所述干涉仪的角度灵敏度校准方法对所述干涉仪的角度灵敏度进行校准，其特征在于，依次进行以下步骤角度灵敏度算式设定步骤，其在与所述被检面的倾斜角度对应的规定 的被测定角度范围内，视为在所述被检面的每单位长度的干涉条纹的条数P和所述倾斜角度e之间，使用了规定的比例系数k的比例关系成立，设定下式(l)所示的角度灵敏度算式；测定步骤，其用所述干涉仪测定以呈所述被测定角度范围内的基准倾 斜角度a的方式设定的基准倾斜面，求出该基准倾斜面的每单位长度的条 纹条数Pl ，并且基于该条纹条数p,和下式(l)计算所述基准倾斜角度a的 测定临时值(仮値)ou，从而得到下式(2)的关系；校准步骤，其基于所述条纹条数Pi和所述基准倾斜角度a且通过下式 (3)求出已校准的比例系数，将该已校准的比例系数Id和下式(l)的比例 系数k置换，从而得到下式(4)所示的已校准的角度灵敏度算式。P=k.e ……(i)P产k,a, ……(2)k产pi/a ......(3)P=k e ……(4)在所述测定步骤中，使所述基准倾斜面相对于所述干涉仪自转规定角 度，在该自转操作前后的两个旋转位置分别进行测定，基于这两个测定结 果，使用规定的运算式，计算所述基准倾斜角度a的测定临时值ai。根据本专利技术的，在与被检面的倾斜角度对 应的规定的被测定角度范围内，视为在被检面的每单位长度的干涉条纹的 条数和倾斜角度之间比例关系成立而设定规定的角度灵敏度算式，基于以 呈被测定角度范围内的基准倾斜角度的方式设定的基准倾斜面的测定结 果，校准该设定的角度灵敏度算式的比例系数，所以，起到如下的效果。艮卩，因为其与现有方法不同，不需要使用具有两个反射面的校准用夹 具，所以对于套圈测定用的干涉仪也可适用。另外，如套圈测定用的干涉仪所述，在所测定的倾斜角度限定在规定 的狭小角度范围内的干涉仪中，即使角度灵敏度在宽范围具有非线性时， 也可以通过将所述基准倾斜角度设定为该狭小角度范围内的角度，来容易 并且高精度地校准用于该角度范围内的测定解析的角度灵敏度。附图说明图1是表示应用本专利技术一实施方式的干涉仪的概略结构的图；图2是表示具有基准倾斜面的校准用夹具的结构的立体图。符号说明1、干涉仪主体 2、 解析部3、 校准用夹具11、 光源部12、 准直透镜13、 分光器14、 基准板 14a、基准面15、 成像透镜16、 摄像机21、 条纹解析装置22、 输入装置23、 显示装置 31、基准倾斜面R、(干涉仪的)光轴 S、(校准用夹具的)中心轴线 T、(基准倾斜面的)法线 a、基准倾斜角度具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图l是表示应用 本专利技术一实施方式的干涉仪的概略结构的图，图2是表示具有基准倾斜面 的校准用夹具的结构的立体图。图1所示的干涉仪是基于所拍摄的干涉条纹图像测定被检面的倾斜角 度的干涉仪，其具有拍摄干涉条纹图像的菲索型的干涉仪主体1、和对拍 摄的干涉条纹图像进行解析的解析部2。所述干涉仪主体1具有输出高可干涉性的光束的光源部11、将从该 光源部11射出的发散光束变成平行光束的准直透镜12、配置于来自该准 直透镜12的平行光束的光路上的分光器13及基准板14。另外，该干涉仪主体1利用从被检面反射的光束和从所述基准板14 的基准面14a反射的基准光的干涉，得到承载有被检面的形状及倾斜信息的干涉条纹，其除所述构成外还具有使所得到的干涉条纹成像的成像透 镜15、和拍摄该干涉条纹的摄像机16。另一方面，所述解析部2具有进行图像处理和条纹解析的条纹解析装置21、键盘等输入装置22、和显示装置23。所述条纹解析装置21由计 算机等构成，具有存储用于进行图像处理及条纹解析的程序的存储部、 和进行程序的执行及各种运算的运算部等，基于被所述摄像机16摄入的 干涉条纹，可求出被检面的倾斜角度。另外，在图1所示的干涉仪中，表示所观察到的条纹条数和倾斜角度 之间的对应关系的角度灵敏度被预先设定，所设定的角度灵敏度存储于所 述条纹解析装置21的存储器等中。进而，图l所示的干涉仪设计为，测定的倾斜角度被限定于夹着基准 角度(例如4度)的规定的狭小角度范围(例如，士0.1度的角度范围)。 作为这样的干涉仪例如可例举所述的专利文献1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干涉仪的角度灵敏度校准方法，所述干涉仪拍摄承载有被检面的倾斜信息的干涉条纹图像，并基于该干涉条纹图像测定所述被检面的倾斜角度，所述干涉仪的角度灵敏度校准方法对所述干涉仪的角度灵敏度进行校准，其特征在于，依次进行以下步骤：角度灵敏度算式设定步骤，其在与所述被检面的倾斜角度对应的规定的被测定角度范围内，视为在所述被检面的每单位长度的干涉条纹的条数（ｐ）和所述倾斜角度（θ）之间，使用了规定的比例系数（ｋ）的比例关系成立，设定下式（１）所示的角度灵敏度算式；测定步骤，其用所述干涉仪测定以呈所述被测定角度范围内的基准倾斜角度（α）的方式设定的基准倾斜面，求出该基准倾斜面的每单位长度的条纹条数（ｐ↓［１］），并且基于该条纹条数（ｐ↓［１］）和下式（１）计算所述基准倾斜角度（α）的测定临时值（α↓［１］），从而得到下式（２）的关系；校准步骤，其基于所述条纹条数（ｐ↓［１］）和所述基准倾斜角度（α）且通过下式（３）求出已校准的比例系数（ｋ↓［１］），将该已校准的比例系数（ｋ↓［１］）和下式（１）的比例系数（ｋ）置换，从而得到下式（４）所示的已校准的角度灵敏度算式。ｐ＝ｋ.θ……（１）ｐ↓［１］＝ｋ.α↓［１］……（２）ｋ↓［１］＝ｐ↓［１］／α……（３）ｐ＝ｋ↓［１］.θ……（４）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：葛宗涛，
申请(专利权)人：富士能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]