(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査面に基準面が近接した時に、被検査面で反射した光と前記基準面での反射光との干渉に因る干渉縞を生じさせる面検査具であって、
前記基準面がその一端面に形成された透明部材からなる基準ゲージと、
前記基準面と略同心且つ略同曲率半径の凹面にほぼ近い円錐面である被検査面側端面及び前記被検査面側端面と略平行な円錐面である他端面と、前記他端面から前記被検査面側端面に向けて貫通しており、前記被検査面側端面における開口がテーパー状に窄まっている少なくとも二つのネジ孔とを、有し、前記基準ゲージを保持する枠と、
前記開口の内径よりも大径な球体であり、前記ネジ孔内に夫々収容される隔離手段と、
前記ネジ孔にねじ込まれて前記球体の前記ネジ孔内への没入を規制するネジである突出量可変手段と
を備えたことを特徴とする面検査具。
【請求項２】
被検査面に基準面が近接した時に、被検査面で反射した光と前記基準面での反射光との干渉に因る干渉縞を生じさせる面検査具であって、
前記基準面がその一端面に形成された透明部材からなる基準ゲージと、
前記基準面と略同心且つ略同曲率半径の凹面にほぼ近い円錐面である被検査面側端面及び前記被検査面側端面と略平行な円錐面である他端面と、前記他端面から前記被検査面側端面に向けて貫通しており、前記被検査面側端面における開口が窄まっている少なくとも二つのネジ孔とを、有し、前記基準ゲージを保持する枠と、
前記開口の内径よりも小径であってこの開口から枠外に突出する先端部と前記開口の内径よりも大径な基部とを一体に有してなる接触子であり、前記ネジ孔内に夫々収容される隔離手段と、
前記ネジ孔にねじ込まれて前記先端部の前記ネジ孔内への没入を規制するネジである突出量可変手段と
を備えたことを特徴とする面検査具。
【請求項３】
前記接触子と前記ネジとの間に変形材が介在している
ことを特徴とする請求項２記載の面検査具。
【請求項４】
前記接触子の前記先端部の先端面は半球面として形成されている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の面検査具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、被検査面と基準面との近接または相対的傾斜に起因して生じる干渉縞の状態に基づいて、被検査面の基準面に対する誤差を検査するための面検査具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズ，プリズム等の光学部材の表面が所望の形状に加工されているかどうか（即ち、当該表面が平面である場合には設計値通りの平面度が出ているかされているか否か，当該表面が球面である場合には設計値通りの真球度及び曲率半径が出ているか否か）を検査する場合には、ニュートンゲージや干渉計が用いられていた。
【０００３】
ニュートンゲージは、所定の曲率半径を有する真球面に形成された基準面，及びこの基準面の反対側に形成された平面を有する光学部材である。このニュートンゲージによる検査は、その基準面を被検査面に押し当てることによって行われる。そして、被検査面が基準面と同一の曲率半径及び真球度を有している場合には、基準面での内面反射光と被検査面での外面反射光とが位相差なく同一の進路に沿って進むので互いに干渉はするが、それ故に、平面側から干渉縞が見えない。なお、この状態において基準面の片側を若干持ち上げると、被検査面に対する相対的傾斜方向及び相対傾斜角度が基準面の全域にわたり均一になるので、直線状の干渉縞が見えるようになる。これに対して、被検査面の真球度又は曲率半径が基準面のものと合致していない場合には、被検査面に対する相対的傾斜方向及び相対傾斜角度に分布が生じるので、この分布に従って干渉縞が湾曲して見えるようになる。なお、この干渉縞は、基準面の持ち上げ量を変化させると、曲率半径の過不足に応じた方向に移動する。従って、検査者は、ニュートンゲージの平面から見える干渉縞（ニュートンリング）の湾曲量及び移動方向を見ることにより、被検査面の基準面に対する誤差を知ることができるのである。
【０００４】
一方、干渉計は、所定の曲率半径を有する真球面として形成された基準面（凹面）の内側から測定光を透過させて、この基準面の曲率中心に向けてこの測定光を収束させるとともに、基準面での内面反射光と被検査面での反射光との干渉により生じた干渉縞を撮像する構成を有している。このような干渉計による検査は、基準面の曲率中心と被検査面の設計上の曲率中心とが合致する位置に被検査面を配置し（被検査面が凹面である場合には、基準面から出射した測定光の収束点の後方に被検査面を配置する）、測定光をこの被検査面にて外面反射させた後に基準面を再透過させることによって行われる。そして、被検査面が設計値と同一の曲率半径及び真球度を有している場合には、基準面での内面反射光と被検査面での外面反射光とが同一の進路に沿って進むので、干渉縞が撮像されることはない。これに対して、被検査面の真球度又は曲率半径が設計値のものと合致していない場合には、各反射光の相対角度にズレが生じて各反射光同士が干渉するので、干渉縞が撮像される。従って、検査者は、撮像された干渉縞をモニタ上にて観察することにより、被検査面の設計値に対する誤差を知ることができるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したニュートンゲージ及び干渉計には、夫々、以下に示す問題があり、広範囲に用いられるものではなかった。
【０００６】
即ち、ニュートンゲージは、一個の光学部材のみから構成される故に、研磨装置に装着されて研磨工程中にある被検査面をも容易に検査できる利点を有する反面、その基準面を被検査面に面接触させねばならない故に、被検査面を傷付け易いという問題を有している。即ち、基準面と被検査面とを密着させるには、被検査面全域を検査前に拭ってゴミや埃等を拭わねばならないので、この際に、被検査面を傷付けてしまう虞があるのである。この問題は、被検査面が蛍石や異常分散ガラスのように柔らかい光学ガラスで形成されている場合に特に深刻であり、被検査面に品質上のダメージを与えてしまっていた。
【０００７】
一方、干渉計によると、被検査面に対して非接触にて検査を行うことができる故に、被検査面を傷つける虞はないが、検査可能な凸面の被検査面の曲率半径が基準面の曲率半径以下に限られてしまうので、それより大きい曲率半径の被検査面を検査することができなかった。また、凹面を検査する場合には、被検査面の曲率半径に対する制限はないが、基準面から被検査面までの距離を基準面の曲率半径と被検査面の曲率半径との和だけ確保しなければならないので、大きな曲率半径の被検査面を検査しようとする場合には装置全体が巨大化してしまう問題があった。しかも、干渉計はニュートンゲージと異なり容易に移動できるものではないので、研磨装置に装着されたままの光学部材の面を検査するのは、不可能であった。
【０００８】
本発明の課題は、このような問題に鑑み、被検査面を傷つける虞が少なく、容易に移動可能な形態が実現可能であって、研磨工程中にある被検査面をも検査することも可能となる面検査具を、提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
各請求項記載の発明は、上記課題を解決するためになされたものである。請求項１記載の発明は、被検査面に基準面が近接した時に、被検査面で反射した光と前記基準面での反射光との干渉に因る干渉縞を生じさせる面検査具であって、前記基準面がその一端面に形成された透明部材からなる基準ゲージと、前記基準面と略同心且つ略同曲率半径の凹面にほぼ近い円錐面である被検査面側端面及び前記被検査面側端面と略平行な円錐面である他端面と、前記他端面から前記被検査面側端面に向けて貫通しており、前記被検査面側端面における開口がテーパー状に窄まっている少なくとも二つのネジ孔とを、有し、前記基準ゲージを保持する枠と、前記開口の内径よりも大径な球体であり、前記ネジ孔内に夫々収容される隔離手段と、前記ネジ孔にねじ込まれて前記球体の前記ネジ孔内への没入を規制するネジである突出量可変手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように構成されれば、被検査面と基準面との間は、少なくととも二箇所に配置された隔離手段によって隔離されているので、少なくとも被検査面と基準面とがその全面にわたって面接触することはない。従って、被検査面上における他の部材，即ち、各隔離手段や基準面と接触する領域の面積は、非常に小さい。そのため、検査に先立って被検査面の全域を拭う必要がないので、被検査面を傷付ける可能性が非常に低い。また、最小限の構成として基準ゲージと少なくとも二箇所に配置された隔離手段から面検査具を構成することができるので、面検査具全体をコンパクト且つ軽量に構成することができる。従って、面検査具を容易に移動させることができるので、例えば、研磨装置に装着されたままの被検査物に対しても、被検査面の検査を行うことができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、被検査面に基準面が近接した時に、被検査面で反射した光と前記基準面での反射光との干渉に因る干渉縞を生じさせる面検査具であって、前記基準面がその一端面に形成された透明部材からなる基準ゲージと、前記基準面と略同心且つ略同曲率半径の凹面にほぼ近い円錐面である被検査面側端面及び前記被検査面側端面と略平行な円錐面である他端面と、前記他端面から前記被検査面側端面に向けて貫通しており、前記被検査面側端面における開口が窄まっている少なくとも二つのネジ孔とを、有し、前記基準ゲージを保持する枠と、前記開口の内径よりも小径であってこの開口から枠外に突出する先端部と前記開口の内径よりも大径な基部とを一体に有してなる接触子であり、前記ネジ孔内に夫々収容される隔離手段と、前記ネジ孔にねじ込まれて前記先端部の前記ネジ孔内への没入を規制するネジである突出量可変手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項２の接触子とネジとの間に変形材が介在していることで、特定したものである。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載の接触子の前記先端部の先端面が半球面として形成されていることで、特定したものである。
【００２４】
【本発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
【実施形態１】
本発明による面検査具の第１の実施の形態は、被検査物（被検査面を有するレンズ）よりも小径の基準ゲージ（基準面を有する光学部材）を内蔵していることを特徴とする。
＜面検査具の構成＞
図１は、本第１実施形態の面検査具１を用いて被検査物である両凸レンズ（以下、「被検査レンズ」という）Ｌの検査を行っている状態を示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【００２６】
これら各図に示すように、面検査具１は、略円筒状の枠１１，この枠１１に填め込まれた基準ゲージ１２，この基準ゲージ１２を枠１１に固定するための押え環１３，及び、枠１１内に内蔵された３個の真球型接触子１４を、主たる構成要素として有している。以下、これらの構成を、更に詳細に説明する。
【００２７】
先ず、基準ゲージ１２は、従来のニュートンゲージと同じく、真球面（凹面）である基準面１２ａ及び平面である観察面１２ｂを有する平凹レンズ状の透明部材（ガラス）であり、その光軸（基準面１２ａの曲率中心を通り観察面１２ｂに直交する線）ｌを中心として隅取りがなされている。なお、この基準ゲージ１２の外周面１２ｃは、その基準面１２ａ側において一段小径に形成されている。また、基準面１２ａの曲率半径は、加工目標とする被検査面の曲率半径（合格とすべき曲率半径）よりも１ｍｍ程度大きく形成されている。
【００２８】
枠１１には、基準ゲージ１２の外周面１２ｃの外径と同じ内径を有する貫通孔１１ｃが形成されている。この貫通孔１１ｃには、基準ゲージ１２が、その基準面１２ａを先頭として填め込まれる。そのため、この貫通孔１１ｃの先端（図２における下端）には、基準ゲージ１２の小径部分と嵌り合うことによってこの基準ゲージ１２の位置決めを行う小径部１１ｄが形成されている。なお、この貫通孔１１ｃの基端（図２における上端）には、雌ねじが切られている。この雌ねじには、小径部１１ｄによって貫通孔１１ｃ内に位置決めされた基準ゲージ１２を固定するために、その外周に雄ねじが切られた環状の押え環１３が、ねじ込まれている。
【００２９】
このようにして貫通孔１１ｃ内に固定された基準ゲージ１２の基準面１２ａと同方向に存する枠１１の底面１１ａ（被検査面側端面に相当）は、この基準面１２ａと同心且つ同曲率半径の凹面にほぼ近い円錐面として形成されている。また、基準ゲージ１２の観察面１２ｂと同方向に存する枠１１の上面１１ｂ（他端面に相当）は、底面１１ａとほぼ平行な円錐面面として形成されているが、その内縁近傍のみは、光軸ｌに直交する平面として形成されている。この枠１１の上面１１ｂにおける光軸ｌを中心として等距離且つ等角度間隔（１２０°）をおいた３箇所には、夫々、上面１１ｂから底面１１ａに直交するように向かう（即ち、基準面１２ａの曲率中心へ向かった）ネジ孔１１１が形成されている。各ネジ孔１１１の先端は、そのネジ孔１１１の中心軸ｎに対して略３０度の角度をなして窄まるテーパー面１１１ａとして形成され、底面１１ａに貫通している。なお、各ネジ孔１１１（テーパー面１１１ａ）の底面１１ａにおける開口の内径は、上面１１ｂにおける開口の内径の６０％程度である。
【００３０】
各ネジ孔１１１内には、そのネジ孔１１１（テーパー面１１１ａ）の底面１１ａにおける開口よりも若干大径の球体である真球型接触子１４が、夫々収容されている。隔離手段としての各真球型接触子１４は、金属や工業プラスティックのような硬質部材から構成されている。また、各真球型接触子１４は、ネジ孔１１１にねじ込まれた固定ネジ１５によって脱落防止されている。突出量可変手段としての各固定ネジ１５は、円錐台状に窄まった先端を有しており、その先端面１５ａは、ネジ孔１１１の中心軸ｎに直交する平面となっている。そして、その先端面１５ａは、図４に示すように、枠１１の底面１１ａからの真球型接触子１４の最小突出量を規制する。従って、その先端面１５ａによって規制される真球型接触子１４の再小突出量が、加工目標とする被検査面の曲率半径と基準面１２ａの曲率半径との差分に等しくなるように、各固定ネジ１５のネジ孔１１１に対するねじ込み量が調整される。
＜面検査具の使用手順＞
次に、以上のように構成された面検査具１を用いて実際に被検査物Ｌの被検査面Ｌａを検査するための手順を、説明する。
【００３１】
まず、検査者は、被検査物Ｌに対する検査に先立って、加工目標とする真球度及び曲率半径を有する端面が加工されているマスターレンズ（図示略）の当該端面に、基準ゲージ１２の基準面１２ａを対向させて、面検査具１を押し当てる。この時点では、枠１１の底面１１ａから適当量だけ真球型接触子１４が突出するように調整されているので、基準ゲージ１２の基準面１２ａは、マスターレンズには接触しない。そして、検査者は、基準ゲージ１２の観察面１２ｂを介して観察される干渉縞（基準面１２ａでの内面反射光及びマスターレンズの上記端面での外面反射光の干渉によって生じたニュートンリング）が理想状態（基準面１２ａ及び上記端面が同心となった故に、両反射光が同一方向に進行して干渉した結果、干渉縞が消滅する状態）に最も近づくように、各固定ネジ１５のねじ込み量を調整する。この場合、各固定ネジ１５のねじ込み量は、各真球型接触子１４の突出量が等しくなるように調整されるが、各固定ネジ１５のねじ込み量を不均等にして、直線状の干渉縞が観察される状態（基準ゲージ１２の光軸とマスターレンズの光軸とが互いに傾斜する故に、基準面と上記端面との相対傾斜方向及び相対角度が基準面１２ａの全域にわたって均等となった状態）となる様に調整されても良い。また、検査者は、以上のような調整が完了した時点で観察される干渉縞の状態（理想状態に最も近い状態）を記憶し、これを「基準状態」とする。
【００３２】
つぎに、検査者は、被検査物Ｌの被検査面Ｌａに基準面１２ａを対向させて、面検査具１を被検査物Ｌに押し当てる。この時点では、枠１１の底面１１ａからの真球型接触子１４の突出量が適切に調整されているので、やはり、基準ゲージ１２の基準面１２ａは、被検査面Ｌａに接触しない。
【００３３】
そして、検査者は、基準ゲージ１２の観察面１２ｂを介して観察される干渉縞（基準面１２ａでの内面反射光及び被検査面Ｌａでの外面反射光の干渉によって生じたニュートンリング）を観察し、この干渉縞の状態が基準状態と一致しているか否かに基づいて、加工目標とする真球度及び曲率半径をこの被検査面Ｌａが有しているか否かを判断するとともに、この干渉縞の状態が基準状態と一致していない場合には、両状態のズレ（干渉縞の湾曲量）に基づいて、加工目標とする真球度及び曲率半径と被検査面Ｌａの真球度及び曲率半径との誤差を認識する。
【００３４】
以上のように、面検査具１は、３個の真球型接触子１４を介してのみ被検査面Ｌａに点接触する。従って、被検査面Ｌａ上の埃や汚れは、これら３個の真球型接触子１４が接触する３点においてのみ、拭われれば十分である。従って、被検査面Ｌａを傷付ける可能性が最小限に抑えられる。また、被検査レンズＬの被検査面Ｌａは、その曲率半径が基準面１２ａの曲率半径よりも小さく、且つ、基準面１２ａとの曲率半径同士の差分が真球型接触子１４の下面１１ａからの最大突出量以下である限り、真球型接触子１４の突出量を調整することにより、基準面１２ａと同心になる様に配置され得る。従って、単独の面検査具１を用いて、種々の曲率半径を有する被検査面Ｌａの検査を行うことができる。
【００３５】
【変形例１】
上述した第１実施形態において、真球型接触子１４を、図５に示すような鋲型接触子２４（隔離手段に相当）に変更しても良い。この鋲型接触子２４は、具体的には、ネジ孔１１１の内径よりも少しだけ小径の円柱状形状を有する基部２４ａ，及び、この基部２４ａよりも小径の円柱状外周面と半球面状先端面とを有する突出部２４ｂを、一体成形して構成されている。この鋲型接触子２４を収容するネジ孔１１１の先端には、上述した第１実施形態におけるテーパー面１１１ａの代わりに、ネジ孔１１１の内周面に対して垂直に突出した内方フランジ１１１ｂが形成されている。この内方フランジ１１１ｂの内径は、鋲型接触子２４の突出部２４ｂの外径よりも僅かに大きく基部２４ａの外径よりも小さい。従って、鋲型接触子２４は、基部２４ａとネジ孔１１１との嵌合及び突出部２４ｂと内方フランジ１１１ｂとの嵌合により、突出部２４ｂの先端が枠１１の底面１１ａから常時突出するように、保持されている。また、基部２４ａの上面と接する固定ネジ１５のねじ込み量を調整することにより、突出部２４ｂの最大突出量が規制される。
【００３６】
以上のように構成されても、枠１１の底面１１ａから突出している突出部２４ｂの先端面は、真球型接触子１４と同じ球面状であるので、上述した第１実施形態の場合と同様にして被検査面Ｌａと点接触する。従って、上述した第１実施形態の面検査具と全く同じようにして使用することができる。
【００３７】
【変形例２】
本第１実施形態の第２変形例は、上述した第１変形例に比べて、鋲型接触子３４（隔離手段に相当）の突出部３４ｂの先端形状のみが異なる。即ち、この鋲型接触子３４は、金属，工業プラスティック，無機物等の硬質部材からなり、図６に示すように、ネジ孔１１１の内径よりも少しだけ小径の円柱状形状を有する基部３４ａ，及び、この基部３４ａよりも小径の円柱状外周面と円錐台状先端とを有する突出部３４ｂを、一体に有している。従って、突出部３４ｂの先端面は、ネジ孔１１１の中心軸ｎに直交する平面であるので、被検査面Ｌａと面接触する。
【００３８】
以上のように構成されると、上述の第１実施形態と比較して被検査面Ｌａとの接触面積が若干大きくなるが、従来のニュートンゲージの場合と比較すれば依然として接触面積が小さいので、非検査面Ｌａを傷付ける可能性は低い。
【００３９】
【変形例３】
本第１実施形態の第３変形例は、上述した第１変形例に比べて、図７に示したように、基部４４ａが若干短寸であることを除いて第１変形例の鋲型接触子３４と同型状且つ同材質の鋲型接触子４４（隔離手段に相当）と固定ネジ１５（突出量可変手段に相当）との間に、樹脂，有機物，等の軟質部材からなる円柱状の変形材４５を介在させたことのみが異なる。
【００４０】
以上のように構成されると、鋲型接触子４４の突出部４４ｂの先端が被検査面Ｌａに接触している状態から、更に、面検査具１を被検査面Ｌａに押し付けると、各変形材４５が圧縮されるので、突出部４４ｂが枠１１内に押し込められて、基準面１２ａと被検査面Ｌａとの間隔が狭まる。従って、検査者は、鋲型接触子４４の突出部４４ｂの先端が被検査面Ｌａに接触している状態において干渉縞の状態が基準状態からずれている場合に、更に、面検査具１を被検査面Ｌａに押し付けることによって、被検査面Ｌａの曲率半径が設計値よりも短いかどうかを判定することができる。即ち、面検査具１を被検査面Ｌａに押し付けた時に干渉縞の状態が基準状態に近づけば、被検査面Ｌａの曲率半径が加工目標よりも長いと判定することができる。逆に、面検査具１を被検査面Ｌａに押し付けた時に干渉縞の状態が基準状態から更にずれるようであれば、被検査面Ｌａの曲率半径が加工目標よりも短いと判定することができる。このような判定方法は、変形材４５のような軟質部材を介在させない場合でも、押し付け力がある程度あれば可能である。しかしながら、これでは、被検査レンズＬが特に柔らかい光学ガラスの場合には傷の発生する虞があるので、好ましくない。本変形例では、軟質部材（変形材４５）を介在させることによって応力を吸収し、各接触点間に押し付け力を分散させる効果があるので、これにより、傷の発生を低減させることができる。
【００４１】
【変形例４】
本第１実施形態における真球型接触子１４自体を樹脂，有機物，等の軟質部材から構成しても、上述した第３変形例の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
【変形例５】
上述した第１変形例における鋲型接触子２４自体を樹脂，有機物，等の軟質部材から構成しても、上述した第３変形例の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
【変形例６】
上述した第２変形例における鋲型接触子３４自体を樹脂，有機物，等の軟質部材から構成しても、上述した第３変形例の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
【変形例７】
本第１実施形態の第７変形例は、上述した第１変形例に比べて、図８に示したように、鋲型接触子２４と固定ネジ１５とを一体成形したのと等価な構成からなるネジ型接触子５４（隔離手段に相当）を有する点が、異なる。即ち、このネジ型接触子５４は、金属，工業プラスティック，無機物等の硬質部材からなり、ネジ孔１１１に螺合する雄ねじ部５４ａ（突出量可変手段に相当），及び、この雄ねじ部５４ａよりも小径の円柱状外周面と半球面状先端面とを有する突出部５４ｂ（隔離手段に相当）を、一体に有している。このネジ部材５４を収容するネジ孔１１１は、その先端が窄まることなく、枠１１の底面１１ａに貫通している。
【００４５】
以上のように構成されても、枠１１の底面１１ａに突出しているネジ型接触子５４の突出部５４ｂの先端面は、真球型接触子１４と同じ球面状であるので、上述した第１実施形態の場合と同様にして被検査面Ｌａと点接触する。従って、上述した第１実施形態の面検査具１と全く同じようにして使用することができる。
【００４６】
【変形例８】
上述した本第１実施形態において、枠１１に各ネジ孔１１１を形成することなく、図９に示すように、枠１１の底面１１ａにおける光軸ｌを中心として等距離且つ等角度間隔（１２０°）をおいた３箇所に、夫々、半球状の突起部材６４（隔離手段，スペーサに相当）を固着しても良い。この突起部材６４は、金属，工業プラスティック，無機物等の硬質部材，又は、樹脂，有機物等の軟質部材から構成されており、接着，ねじ込み，圧入，コーティング等の手段によって、枠１１の底面１１ａに固着されている。
【００４７】
以上のように構成されても、枠１１の底面１１ａから突出している突起部材６４は、真球型接触子１４と同じ球面状であるので、上述した第１実施形態の場合と同様にして被検査面Ｌａと点接触する。従って、突起部材６４の突出量調整ができない点を除いて、上述した第１実施形態の面検査具１と全く同じようにして使用することができる。
【００４８】
【変形例９】
本第１実施形態の第９変形例は、上述した第８変形例の更なる変形例である。即ち、上述した第８変形例では、突起部材６４を枠１１の下面１１ａに固着していたが、本第９変形例では、図１０に示すように、基準ゲージ１２の基準面１２ａにおける光軸ｌを中心として等距離且つ等角度間隔（１２０°）をおいた３箇所に、半球状の突起部材７４（隔離手段，スペーサに相当）を接着している。従って、本第９変形例においては、枠１１及び押え環１３，並びに、基準ゲージ１２の外周面１２ｃにおける大径部分は不要となっている。なお、各突起部材７４は、金属，工業プラスティック，無機物等の硬質部材又は樹脂，有機物等の軟質部材から構成されている。
【００４９】
以上のように構成されても、基準ゲージ１２の基準面１２ａから突出している突起部材７４は、真球型接触子１４と同じ球面状であるので、上述した第１実施形態の場合と同様にして被検査面Ｌａと点接触する。従って、突起部材７４の突出量調整ができない点を除いて、上述した第１実施形態の面検査具１と全く同じようにして使用することができる。
【００５０】
【変形例１０】
本第１実施形態の第１０変形例は、上述した第９変形例の更なる変形例である。即ち、本第１０変形例では、図１１に示すように、基準面１２ａにおける光軸ｌを中心として等距離且つ等角度間隔（１２０°づつ）の３箇所に、基準面１２ａに沿った曲面状の突起部材８４を、コーティングによって形成している。
【００５１】
以上のように構成されると、基準ゲージ１２の基準面１２ａから突出している突起部材８４は、基準面１２ａに沿った曲面状であるので、上述した第１実施形態の変形例２の場合と同様にして被検査面Ｌａと点接触する。従って、突起部材８４の突出量調整ができない点を除いて、上述した第１実施形態の面検査具１と全く同じようにして使用することができる。
【００５２】
【変形例１１】
本第１実施形態の第１１変形例は、上述した本第１実施形態による面検査具１を、凹面である被検査面Ｌａ’の検査に適した形態へ変形させたものである。即ち、本第１１変形例は、図１２に示すように、基準ゲージ１２’の基準面１２ａ’が凸面（真球面）として形成されているとともに、枠１１’の下面１１ａ’が基準面１２ａと同心且つ同曲率半径の凸面にほぼ近い円錐面として形成され、基準面１２ａの曲率半径が加工目標としての被検査面Ｌａ’の曲率半径よりも１ｍｍ程度短く形成されている点のみが、上述した本第１実施形態のものと異なり、それ以外の全構成を共通としている。
【００５３】
従って、本第１１変形例による面検査具１’は、被検査面Ｌａ’が凹面であることを除き、本第１実施形態による面検査具１と全く同じように使用することができる。
【００５４】
【変形例１２】
本第１実施形態の第１２変形例は、上述した本第１実施形態による面検査具１を、平面である被検査面Ｌ”の検査に適した形態へ変形させたものである。即ち、本第１１変形例は、図１３に示すように、基準ゲージ１２”の基準面１２ａ”及び枠１１”の下面１１ａ”が相互に平行な平面として形成されている点のみが、上述した本第１実施形態のものと異なり、それ以外の全構成を共通としている。
【００５５】
従って、本第１２変形例による面検査具１”は、被検査面Ｌａ”が平面であることを除き、本第１実施形態による面検査具１と全く同じように使用することができる。即ち、被検査面Ｌａ”が完全に平面として形成されている場合には、基準面１２ａ”での内面反射光と被検査面１１ａ”での外面反射光とが同じ方向に進むので干渉縞が観察されないか、または、直線状の干渉縞が見られる。これに対して、被検査面Ｌａ”の平面度が十分でない場合には、被検査面Ｌａ”での外面反射光の進行方向が乱れるので、被検査面１１ａ”での平面度の乱れに応じた干渉縞が観察されるのである。
【００５６】
【変形例１３】
本第１実施形態において、ネジ孔１１１の形成箇所を、光軸ｌを中心として１２０°の角度間隔だけ離間した２箇所のみとしても良い。このように構成されると、真球型接触子１４の数もまた２個のみとなるので、被検査面Ｌａと基準面１２ａとが一部接触するようになる。しかしながら、この場合の接触は、点接触，若しくは極く短い線接触であるので、従来のニュートンゲージの場合と比較すれば依然として接触面積が小さいので、非検査面Ｌａを傷付ける可能性は低い。
【００５７】
【変形例１４】
本第１実施形態において、基準ゲージ１２と被検査物Ｌとの位置関係を逆にしても良い。即ち、枠１１の貫通孔１１ａ内に、被検査面Ｌａを先頭に被検査物Ｌをはめ込むとともに、この被検査面Ｌａを基準ゲージ１２の基準面１２ａに近接させるように、構成されても良い。
【００５８】
【実施形態２】
本発明による面検査具の第２の実施の形態は、基準ゲージよりも小径な被検査物を検査するのに適した形態であることを特徴とする。
＜面検査具の構成＞
図１４は、本第２実施形態の面検査具２を用いて被検査物である負メニスカスレンズ（以下、「被検査レンズ」という）Ｒの凸面の検査を行っている状態を示す平面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。
【００５９】
これら各図に示すように、面検査具２は、略円筒状の枠２１，この枠２１に填め込まれた基準ゲージ２２，この基準ゲージ２２を枠１１に固定するための押え環２３，及び、枠１１から延びたステー２５によって基準ゲージ２２の基準面２２ａ上に支持された３個の真球型スペーサ２７を、主たる構成要素として有している。以下、これらの構成を、更に詳細に説明する。
【００６０】
先ず、基準ゲージ２２は、従来のニュートンゲージと同じく、真球面（凹面）である基準面２２ａ及び平面である観察面２２ｂを有する平凹レンズ状の透明部材（ガラス玉）であり、その光軸（基準面２２ａの曲率中心を通り観察面２２ｂに直交する線）ｌを中心として隅取りがなされている。なお、この基準ゲージ２２の外周面２２ｃは、その基準面２２ａ側において一段小径に形成されている。また、基準面２２ａの曲率半径は、加工目標とする被検査面の曲率半径（合格とすべき曲率半径）よりも１ｍｍ程度大きく形成されている。
【００６１】
枠２１には、基準ゲージ２２の外周面２２ｃの外径と同じ内径を有する貫通孔２１ｃが形成されている。この貫通孔２１ｃには、基準ゲージ２２が、その基準面２２ａを先頭として填め込まれる。そのため、この貫通孔２１ｃの先端（図１５における下端）には、基準ゲージ２２の小径部分と嵌り合うことによってこの基準ゲージ２２の位置決めを行う小径部２１ｄが形成されている。なお、この貫通孔２１ｃの基端（図１５における上端）には、雌ねじが切られている。この雌ねじには、小径部２１ｄによって貫通孔２１ｃ内に位置決めされた基準ゲージ２２を固定するために、その外周に雄ねじが切られた環状の押え環２３が、ねじ込まれている。
【００６２】
このようにして貫通孔２２ｃ内に固定された基準ゲージ２２の基準面２２ａと同方向に存する枠２１の端部２１ａは、この基準面２２ａよりも光軸ｌ方向に若干突出している。この基準面２２ａよりも突出している端部２１ａの内周面における光軸ｌを中心として等角度間隔（１２０°）をおいた３箇所には、夫々、光軸ｌの方を向いた弾性部材からなるステー２５が、基準面２２ａに沿って延びている。各ステー２５の先端には、加工目標とする被検査面の曲率半径と基準面２２ａの曲率半径との差分と等しい直径を有する真球型スペーサ２７が、接着剤２６を介して接着されている。各真球状スペーサ２７（隔離手段に相当）の光軸ｌからの距離は、全て同一であり、被検査面の半径よりも若干小さくなっている。＜面検査具の使用手順＞
次に、以上のように構成された面検査具２を用いて実際に被検査物Ｒの被検査面Ｒａを検査するための手順を、説明する。
【００６３】
まず、検査者は、被検査物Ｒに対する検査に先立って、加工目標とする真球度及び曲率半径を有するように端面が加工されているマスターレンズの当該端面に、各真球型スペーサ２７を当接させて、面検査具２を押し当てる。すると、ステー２５の弾性に抗して各真球型スペーサ２７が基準ゲージ２２側に押し込められ、遂には基準面２２ａに接触する。このようにしてマスターレンズと基準ゲージ２２との間に各真球型スペーサ２７が挟み込まれた状態においては、基準ゲージ２２の基準面２２ａは、マスターレンズには接触しない。そして、検査者は、基準ゲージ２２の観察面２２ｂを介して観察される干渉縞の状態を記憶し、これを「基準状態」とする。
【００６４】
つぎに、検査者は、図１７に示すように、各真球型スペーサ２７を挟んで、被検査物Ｒの被検査面Ｒａと基準ゲージ２２の基準面２２ａとを対向させる。そして、この状態から、面検査具２を被検査面Ｒａに押し当てる。すると、各真球型スペーサ２７が被検査面Ｒａに当接した後に、ステー２５がそれ自身の弾性に抗して基準ゲージ２２側に湾曲され、遂には、図１８に示すように、各真球型スペーサ２７が基準面２２ａにも当接する。このようにして各真球型スペーサ２７が基準面２２ａ及び被検査面Ｒａの双方に当接した状態においては、基準ゲージ２２の基準面２２ａは、被検査面Ｒａには直接接触しない。
【００６５】
そして、検査者は、基準ゲージ２２の観察面２２ｂを介して観察される干渉縞（基準面２２ａでの内面反射光及び被検査面Ｒａでの外面反射光の干渉によって生じたニュートンリング）を観察し、この干渉縞の状態が基準状態と一致しているか否かに基づいて、加工目標とする真球度及び曲率半径をこの被検査面Ｒａが有しているか否かを判断するとともに、この干渉縞の状態が基準状態と一致していない場合には、両状態のズレ（干渉縞の湾曲量）に基づいて、加工目標とする真球度及び曲率半径と被検査面Ｒａの真球度及び曲率半径との誤差を認識する。
【００６６】
以上のように、面検査具２は、３個の真球型スペーサ２７を介してのみ被検査面Ｒａに点接触する。従って、被検査面Ｒａ上の埃や汚れは、これら３個の真球型スペーサ２７が接触する３点においてのみ、拭われれば十分である。従って、被検査面Ｒａを傷付ける可能性が最小限に抑えられる。
【００６７】
【変形例１】
本第２実施形態による面検査具２の真球型スペーサ２７を、図１９に示すように、ステー２５と同軸であって基準面２２ａにその外周面を向けた円柱型スペーサ３７（隔離手段に相当）に置き換えても良い。
【００６８】
以上のように構成されると、被検査面Ｒａと円柱型スペーサ３７外周面とが線接触するために、上述の第２実施形態と比較して接触面積が若干大きくなるが、従来のニュートンゲージの場合と比較すれば依然として接触面積が小さいので、非検査面Ｒａを傷付ける可能性は低い。
【００６９】
【変形例２】
本第２実施形態による面検査具２の真球型スペーサ２７を、図２０に示すように、基準面２２ａにその端面を向けた円盤型スペーサ４７（隔離手段に相当）に置き換えても良い。
【００７０】
以上のように構成されると、被検査面Ｒａと円盤型スペーサ４７とが面接触するために、上述の第２実施形態と比較して接触面積が若干大きくなるが、従来のニュートンゲージの場合と比較すれば依然として接触面積が小さいので、非検査面Ｒａを傷付ける可能性は低い。
【００７１】
【変形例３】
本第２実施形態による面検査具２のステー２５を、図２１に示すように、真球型スペーサ２７の中心と交わる板状のステー３５に置き換えても良い。
【００７２】
【変形例４】
本第２実施形態による真球型スペーサ２７を、樹脂，有機物，等の軟質部材から構成してもよい。
【００７３】
このように構成されると、真球型スペーサ２７が基準面２２ａ及び被検査面Ｒａに接触している状態から、更に、面検査具２を被検査面Ｒａに押し付けると、真球型スペーサ２７が圧縮変形されるので、基準面２２ａと被検査面Ｒａとの間隔が狭まる。従って、検査者は、真球型スペーサ２７が圧縮変形する前において干渉縞の状態が基準状態からずれている場合に、更に、面検査具２を被検査面Ｒａに押し付けることによって、被検査面Ｒａの曲率半径が設計値よりも短いかどうかを判定することができる。即ち、面検査具２を被検査面Ｒａに押し付けた時に干渉縞の状態が基準状態に近づけば、被検査面Ｒａの曲率半径が設計値よりも長いと判定することができる。逆に、面検査具２を被検査面Ｒａに押し付けた時に干渉縞の状態が基準状態から更にずれるようであれば、被検査面Ｒａの曲率半径が設計値よりも短いと判定することができる。
【００７４】
【変形例５】
本第２実施形態において、枠２１の内側に真球型スペーサ２７をステー２５によって支持する代わりに、基準面２２ａ上における光軸ｌを中心とした等距離且つ等角度間隔（１２０°づつ）の３箇所に、夫々、半球状の突起部材を接着しても良い。各突起部材は、金属，工業プラスティック，無機物等の硬質部材又は樹脂，有機物等の軟質部材から構成することができる。
【００７５】
【変形例６】
本第２実施形態の面検査具２を、凹面である被検査面の検査に適した形態へ変形させても良い。この場合、基準面２２ａを凸面（真球面）として形成すれば良い。
【００７６】
【変形例７】
本第２実施形態の面検査具２を、平面である被検査面の検査に適した形態へ変形させても良い。この場合、基準面２２ａを平面として形成すれば良い。
【００７７】
【変形例８】
本第２実施形態において、真球型スペーサ２７の設置位置を、光軸ｌを中心として１２０°の角度間隔だけ離間した２箇所のみとしても良い。このように構成されると、被検査面Ｒａと基準面２２ａとが一部接触するようになる。しかしながら、この場合の接触は、点接触，若しくは極く短い線接触であるので、従来のニュートンゲージの場合と比較すれば依然として接触面積が小さいので、非検査面Ｒａを傷付ける可能性は低い。
【００７８】
【変形例９】
本第２実施形態において、基準ゲージ２２と被検査物Ｒとの位置関係を逆にしても良い。即ち、枠２１の貫通孔２１ｃ内に、被検査面Ｒａを先頭に被検査物Ｒをはめ込むとともに、この被検査面Ｒａを基準ゲージ２２の基準面２２ａに当て付けるように、構成されても良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の面検査具によれば、被検査面を傷つける虞が少なく、しかも、容易に移動可能な形態が実現可能であり、研磨中にある被検査面をも検査することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態による面検査具の平面図
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図
【図３】  面検査具１を被検査面に押し当てる前における真球型接触子近傍の拡大断面図
【図４】  面検査具１を被検査面に押し当てた後における真球型接触子近傍の拡大断面図
【図５】  第１実施形態の第１変形例を示す拡大断面図
【図６】  第１実施形態の第２変形例を示す拡大断面図
【図７】  第１実施形態の第３変形例を示す拡大断面図
【図８】  第１実施形態の第７変形例を示す拡大断面図
【図９】  第１実施形態の第８変形例を示す拡大断面図
【図１０】  第１実施形態の第９変形例を示す拡大断面図
【図１１】  第１実施形態の第１０変形例を示す斜視図
【図１２】  第１実施形態の第１１変形例を示す断面図
【図１３】  第１実施形態の第１２変形例を示す断面図
【図１４】  本発明の第２の実施の形態による面検査具の平面図
【図１５】  図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図
【図１６】  図１５のステー及び真球型スペーサの拡大図
【図１７】  面検査具２を被検査面に押し当てる前における真球型スペーサ近傍の拡大断面図
【図１８】  面検査具２を被検査面に押し当てた後における真球型スペーサ近傍の拡大断面図
【図１９】  第２実施形態の第１変形例を示す拡大図
【図２０】  第２実施形態の第２変形例を示す拡大図
【図２１】  第２実施形態の第３変形例を示す拡大図
【符号の説明】
１，２    面検査具
１１，１１’、１１”，２１    枠
１２，２２    基準ゲージ
１２ａ，２２ａ  基準面
１４    真球型接触子
２４，３４，４４    鋲型接触子
２５，３５    ステー
２７    真球型スペーサ
３７    円柱型スペーサ
４７    円盤型スペーサ
４５    変形材
５４    ネジ型接触子
７４，８４    突起部材
Ｌ，Ｒ    被検査物
Ｌａ，Ｒａ    被検査面
【図１】
0003887075.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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