JP2000018918A - レーザ干渉式可動体の移動量検出装置 - Google Patents
レーザ干渉式可動体の移動量検出装置Info
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- JP2000018918A JP2000018918A JP10189038A JP18903898A JP2000018918A JP 2000018918 A JP2000018918 A JP 2000018918A JP 10189038 A JP10189038 A JP 10189038A JP 18903898 A JP18903898 A JP 18903898A JP 2000018918 A JP2000018918 A JP 2000018918A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】構成を簡略化、小型化すると共に、高精度且つ
高分解能で可動体の移動量等を測定することができるレ
ーザ干渉式可動体の移動量検出装置を提供する。 【解決手段】本発明に適用されるレーザ干渉計は、レー
ザ光源１０から出射された球面波のレーザビームをビー
ムスプリッタ１６で２つのレーザビームに分割し、各レ
ーザビームをコーナキューブプリズム１８、２０に照射
する。そして、各コーナキューブプリズム１８、２０で
反射されたレーザビーム（測定光と参照光）をビームス
プリッタ１６で重ね合わせて干渉させ、拡大レンズ２２
で拡大したのち検出部２４の複数のフォトディテクタ２
４ａ〜２４ｄで干渉縞を観測する。この干渉縞は、球面
波同士の干渉によって発生するもので、前記コーナキュ
ーブプリズム２０の位置を調整して光軸に対して参照光
の光路を平行にずらすと共に、このずれ量を調整するこ
とにより干渉縞のピッチを調整することができる。
高分解能で可動体の移動量等を測定することができるレ
ーザ干渉式可動体の移動量検出装置を提供する。 【解決手段】本発明に適用されるレーザ干渉計は、レー
ザ光源１０から出射された球面波のレーザビームをビー
ムスプリッタ１６で２つのレーザビームに分割し、各レ
ーザビームをコーナキューブプリズム１８、２０に照射
する。そして、各コーナキューブプリズム１８、２０で
反射されたレーザビーム（測定光と参照光）をビームス
プリッタ１６で重ね合わせて干渉させ、拡大レンズ２２
で拡大したのち検出部２４の複数のフォトディテクタ２
４ａ〜２４ｄで干渉縞を観測する。この干渉縞は、球面
波同士の干渉によって発生するもので、前記コーナキュ
ーブプリズム２０の位置を調整して光軸に対して参照光
の光路を平行にずらすと共に、このずれ量を調整するこ
とにより干渉縞のピッチを調整することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ干渉式可動体
の移動量検出装置に係り、特にレーザ干渉計を用いて可
動体の移動量を非接触で測定するレーザ干渉式可動体の
移動量検出装置に関する。
の移動量検出装置に係り、特にレーザ干渉計を用いて可
動体の移動量を非接触で測定するレーザ干渉式可動体の
移動量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】測長器等に使用される干渉計は、１つの
光源から出射した光ビームをビームスプリッタで２つの
ビームに分割し、各ビームを所定位置に固定された固定
ミラーと可動体に装着された移動ミラーに反射させた
後、これらのビームを重ね合わせて干渉縞を生成する。
従来、この種の干渉計として、固定ミラーで反射された
参照光と移動ミラーで反射された測定光との光路長の差
による位相差に加え、偏光を利用して所定の位相差を与
えて複数の干渉光を作り、各干渉光の強度を検出するこ
とにより、可動体の距離を測定するようにしたものがあ
る。また、このように位相差の異なる複数の干渉光を生
成するのではなく、上記固定ミラーの角度を調整して参
照光と測定光との波面を相対的に傾斜させることにより
干渉縞を生成し、その干渉縞の位相の異なる複数の位置
で干渉の強度を検出することにより、可動体の距離を測
定するようにしたものがある。更に、固定ミラーの角度
を調整するのではなく、光ビームを斜方に屈折させるウ
ェッジプリズムを参照光の光路上に挿入することで、測
定光に対して参照光の波面を傾斜させて干渉縞を生成
し、この干渉縞により上記固定ミラーの角度を調整する
場合と同様に可動体の距離を測定するようにしたものも
提案されている（特開平１−２５０８０４号公報）。
光源から出射した光ビームをビームスプリッタで２つの
ビームに分割し、各ビームを所定位置に固定された固定
ミラーと可動体に装着された移動ミラーに反射させた
後、これらのビームを重ね合わせて干渉縞を生成する。
従来、この種の干渉計として、固定ミラーで反射された
参照光と移動ミラーで反射された測定光との光路長の差
による位相差に加え、偏光を利用して所定の位相差を与
えて複数の干渉光を作り、各干渉光の強度を検出するこ
とにより、可動体の距離を測定するようにしたものがあ
る。また、このように位相差の異なる複数の干渉光を生
成するのではなく、上記固定ミラーの角度を調整して参
照光と測定光との波面を相対的に傾斜させることにより
干渉縞を生成し、その干渉縞の位相の異なる複数の位置
で干渉の強度を検出することにより、可動体の距離を測
定するようにしたものがある。更に、固定ミラーの角度
を調整するのではなく、光ビームを斜方に屈折させるウ
ェッジプリズムを参照光の光路上に挿入することで、測
定光に対して参照光の波面を傾斜させて干渉縞を生成
し、この干渉縞により上記固定ミラーの角度を調整する
場合と同様に可動体の距離を測定するようにしたものも
提案されている（特開平１−２５０８０４号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように位相差の異なる複数の干渉光を生成する干渉計の
場合、位相をシフトさせる波長板（λ／２波長板等）等
の多くの光学部品を必要とするため、干渉計が大型にな
ると共に高額になるという欠点があった。また、上述の
固定ミラーの角度を調整する干渉計の場合には、その固
定ミラーの角度を維持するのが困難であるという問題が
あった。更に、ウェッジプリズムを使用する特開平１−
２５０８０４号公報に記載の干渉計の場合には、比較的
安価であるがウェッジプリズムが必要となる。
ように位相差の異なる複数の干渉光を生成する干渉計の
場合、位相をシフトさせる波長板（λ／２波長板等）等
の多くの光学部品を必要とするため、干渉計が大型にな
ると共に高額になるという欠点があった。また、上述の
固定ミラーの角度を調整する干渉計の場合には、その固
定ミラーの角度を維持するのが困難であるという問題が
あった。更に、ウェッジプリズムを使用する特開平１−
２５０８０４号公報に記載の干渉計の場合には、比較的
安価であるがウェッジプリズムが必要となる。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、構成を簡略化、小型化すると共に、高精度且
つ高分解能で可動体の移動量等を測定することができる
レーザ干渉式可動体の移動量検出装置を提供することを
目的とする。
たもので、構成を簡略化、小型化すると共に、高精度且
つ高分解能で可動体の移動量等を測定することができる
レーザ干渉式可動体の移動量検出装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
るために、光ビームを発生させる光源と、該光源から出
射された光ビームを固定反射体及び移動反射体の各々へ
分割すると共に、前記固定反射体で反射された参照光と
前記移動反射体で反射された測定光とを重ね合わせて干
渉光を生成する光分割手段と、前記光分割手段によって
生成された干渉光の干渉縞に基づいて、前記移動反射体
の移動量を求める移動量検出手段と、からなるレーザ干
渉式可動体の移動量検出装置において、前記光源から球
面波の光ビームを出射すると共に、前記参照光又は前記
測定光の光路を光軸に対して平行にずらして前記参照光
と前記測定光とを重ね合わせることにより前記干渉光の
干渉縞を生成することを特徴としている。
るために、光ビームを発生させる光源と、該光源から出
射された光ビームを固定反射体及び移動反射体の各々へ
分割すると共に、前記固定反射体で反射された参照光と
前記移動反射体で反射された測定光とを重ね合わせて干
渉光を生成する光分割手段と、前記光分割手段によって
生成された干渉光の干渉縞に基づいて、前記移動反射体
の移動量を求める移動量検出手段と、からなるレーザ干
渉式可動体の移動量検出装置において、前記光源から球
面波の光ビームを出射すると共に、前記参照光又は前記
測定光の光路を光軸に対して平行にずらして前記参照光
と前記測定光とを重ね合わせることにより前記干渉光の
干渉縞を生成することを特徴としている。
【０００６】本発明によれば、参照光と測定光とを平行
にずらして重ね合わせるだけで干渉縞を生成できるた
め、光学部材の構成を簡略化、小型化することができる
と共に、高精度且つ高分解能で可動体の移動量等を測定
することができる。
にずらして重ね合わせるだけで干渉縞を生成できるた
め、光学部材の構成を簡略化、小型化することができる
と共に、高精度且つ高分解能で可動体の移動量等を測定
することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るレーザ干渉式可動体の移動量検出装置の好ましい実施
の形態について詳説する。図１は、本発明に適用される
レーザ干渉計の一実施の形態を示した構成図である。同
図に示すレーザ光源１０は、光ファイバ１２を介してレ
ーザビームを光路Ｐ（光学系の光軸）上に出射する。光
路Ｐ上に出射されたレーザビームは、コリメータレンズ
１４によって拡径されると共に、波面が球面状（球面
波）に成形された後、ビームスプリッタ１６に導かれ
る。尚、ここでは、コリメータレンズ１４によって意図
的にレーザビームの波面を球面状に成形したが、実際に
はどのようなレーザビームも正確には球面波であり、必
ずしも意図的に球面波を生成する必要はない。
るレーザ干渉式可動体の移動量検出装置の好ましい実施
の形態について詳説する。図１は、本発明に適用される
レーザ干渉計の一実施の形態を示した構成図である。同
図に示すレーザ光源１０は、光ファイバ１２を介してレ
ーザビームを光路Ｐ（光学系の光軸）上に出射する。光
路Ｐ上に出射されたレーザビームは、コリメータレンズ
１４によって拡径されると共に、波面が球面状（球面
波）に成形された後、ビームスプリッタ１６に導かれ
る。尚、ここでは、コリメータレンズ１４によって意図
的にレーザビームの波面を球面状に成形したが、実際に
はどのようなレーザビームも正確には球面波であり、必
ずしも意図的に球面波を生成する必要はない。
【０００８】ビームスプリッタ１６に入射したレーザビ
ームは、次いでこのビームスプリッタ１６の半透明の鏡
面１６Ａにより、その一部がビームスプリッタ１６を透
過してコーナキューブプリズム１８に導かれ、残りの部
分が鏡面１６Ａを反射してコーナキューブプリズム２０
に導かれる。ビームスプリッタ１６の鏡面１６Ａを透過
したレーザビームが入射するコーナキューブプリズム１
８は、可動体に装着されて可動体と共に移動するもので
あり、図中矢印Ａ−Ｂ方向に移動する。後述する方法に
よりこのコーナキューブプリズム１８の移動量（変位
量）を測定することができるため、可動体の移動量や可
動体までの距離等を測定することができる。上述のよう
にコーナキューブプリズム１８に入射したレーザビーム
はコーナキューブプリズム１８の反射面１８Ａ、１８Ｂ
で反射され（実際には互いに直角に配置された３つの反
射面１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ（図示せず）で反射され、
入射光は正確にもとの方向に戻される。）、コーナキュ
ーブプリズム１８への入射光路Ｐ1 と平行な反射光路Ｐ
1 ′を進行して前記ビームスプリッタ１６に再度入射さ
れる。
ームは、次いでこのビームスプリッタ１６の半透明の鏡
面１６Ａにより、その一部がビームスプリッタ１６を透
過してコーナキューブプリズム１８に導かれ、残りの部
分が鏡面１６Ａを反射してコーナキューブプリズム２０
に導かれる。ビームスプリッタ１６の鏡面１６Ａを透過
したレーザビームが入射するコーナキューブプリズム１
８は、可動体に装着されて可動体と共に移動するもので
あり、図中矢印Ａ−Ｂ方向に移動する。後述する方法に
よりこのコーナキューブプリズム１８の移動量（変位
量）を測定することができるため、可動体の移動量や可
動体までの距離等を測定することができる。上述のよう
にコーナキューブプリズム１８に入射したレーザビーム
はコーナキューブプリズム１８の反射面１８Ａ、１８Ｂ
で反射され（実際には互いに直角に配置された３つの反
射面１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ（図示せず）で反射され、
入射光は正確にもとの方向に戻される。）、コーナキュ
ーブプリズム１８への入射光路Ｐ1 と平行な反射光路Ｐ
1 ′を進行して前記ビームスプリッタ１６に再度入射さ
れる。
【０００９】一方、ビームスプリッタ１６の鏡面１６Ａ
で反射されたレーザビームが入射するコーナキューブプ
リズム２０は、干渉計の本体に設置されるもので、測定
時においては所定位置に固定される。但し、このコーナ
キューブプリズム２０は、光軸に対して垂直方向（図中
矢印Ｃ−Ｄ方向）に位置を可変することができるように
なっており、コーナキューブプリズム２０の反射面２０
Ａ、２０Ｂで反射されて（コーナキューブプリズム１８
と同様、実際には互いに直角に配置された３つの反射面
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ（図示せず）で反射される。）
コーナキューブプリズム２０から出射されるレーザビー
ムの反射光路Ｐ2 ′を入射光路Ｐ2 と平行にシフトさせ
ることができるようになっている。即ち、反射光路
Ｐ2 ′を光学系の光軸に対して平行にずらすことができ
るようになっている。このように反射光路Ｐ2 ′の位置
を調整することにより、後述する干渉縞のピッチを可変
することができる。尚、干渉縞のピッチの調整について
は後述する。上述のようにしてコーナキューブプリズム
２０で反射されたレーザビームは、前記ビームスプリッ
タ１６に再度入射される。
で反射されたレーザビームが入射するコーナキューブプ
リズム２０は、干渉計の本体に設置されるもので、測定
時においては所定位置に固定される。但し、このコーナ
キューブプリズム２０は、光軸に対して垂直方向（図中
矢印Ｃ−Ｄ方向）に位置を可変することができるように
なっており、コーナキューブプリズム２０の反射面２０
Ａ、２０Ｂで反射されて（コーナキューブプリズム１８
と同様、実際には互いに直角に配置された３つの反射面
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ（図示せず）で反射される。）
コーナキューブプリズム２０から出射されるレーザビー
ムの反射光路Ｐ2 ′を入射光路Ｐ2 と平行にシフトさせ
ることができるようになっている。即ち、反射光路
Ｐ2 ′を光学系の光軸に対して平行にずらすことができ
るようになっている。このように反射光路Ｐ2 ′の位置
を調整することにより、後述する干渉縞のピッチを可変
することができる。尚、干渉縞のピッチの調整について
は後述する。上述のようにしてコーナキューブプリズム
２０で反射されたレーザビームは、前記ビームスプリッ
タ１６に再度入射される。
【００１０】上記コーナキューブプリズム１８及びコー
ナキューブプリズム２０で反射されてビームスプリッタ
１６に入射されたレーザビーム（以下、コーナキューブ
プリズム１８、２０で反射されたレーザビームをそれぞ
れ測定光、参照光という。）は、ビームスプリッタ１６
の鏡面１６Ａの略同位置（正確な位置はコーナキューブ
プリズム２０の位置による。）に導かれ、鏡面１６Ａを
透過した測定光と鏡面１６Ａを反射した参照光とが重な
り合って干渉を生じさせる（以下、測定光と参照光とで
干渉した光を干渉光という）。尚、レーザビームの波面
が球面状であることから、上述のようにコーナキューブ
プリズム２０の設置位置によって参照光の光路を光軸に
対して平行にずらして測定光と参照光の波面の中心位置
をずらすことにより、紙面に垂直な方向に干渉縞が発生
することとなる。そして、ビームスプリッタ１６で生成
された干渉光は、拡大レンズ２２によって拡大された
後、検出部２４により入射される。
ナキューブプリズム２０で反射されてビームスプリッタ
１６に入射されたレーザビーム（以下、コーナキューブ
プリズム１８、２０で反射されたレーザビームをそれぞ
れ測定光、参照光という。）は、ビームスプリッタ１６
の鏡面１６Ａの略同位置（正確な位置はコーナキューブ
プリズム２０の位置による。）に導かれ、鏡面１６Ａを
透過した測定光と鏡面１６Ａを反射した参照光とが重な
り合って干渉を生じさせる（以下、測定光と参照光とで
干渉した光を干渉光という）。尚、レーザビームの波面
が球面状であることから、上述のようにコーナキューブ
プリズム２０の設置位置によって参照光の光路を光軸に
対して平行にずらして測定光と参照光の波面の中心位置
をずらすことにより、紙面に垂直な方向に干渉縞が発生
することとなる。そして、ビームスプリッタ１６で生成
された干渉光は、拡大レンズ２２によって拡大された
後、検出部２４により入射される。
【００１１】検出部２４には、必要とする相信号数に等
しい数のフォトディテクタ２４ａ〜２４ｄ（４個）が一
列に配置されており、このフォトディテクタ２４ａ〜２
４ｄによって検出部２４に入射された干渉光の所要点の
光強度をその光強度に応じた電気信号に変換する。この
フォトディテクタ２４ａ〜２４ｄの設置間隔は、図２に
示すように干渉光の干渉縞の１ピッチを１周期とした場
合に９０度ずつ位相のずれた４点に設定される。
しい数のフォトディテクタ２４ａ〜２４ｄ（４個）が一
列に配置されており、このフォトディテクタ２４ａ〜２
４ｄによって検出部２４に入射された干渉光の所要点の
光強度をその光強度に応じた電気信号に変換する。この
フォトディテクタ２４ａ〜２４ｄの設置間隔は、図２に
示すように干渉光の干渉縞の１ピッチを１周期とした場
合に９０度ずつ位相のずれた４点に設定される。
【００１２】以上の如く構成された干渉計の作用につい
て説明する。まず、測定を開始する前に、コーナキュー
ブプリズム２０の位置を調整して検出部２４における干
渉縞のピッチを調整する。即ち、上記測定光と参照光の
干渉は球面波同士の干渉であることからコーナキューブ
プリズム２０の位置を調整して測定光の中心位置と参照
光の中心位置とのずれ量を調整することにより、干渉縞
のピッチを可変することができる。この調整により、図
２のように検出部２４に一列に配置されたフォトディテ
クタ２４ａ〜２４ｄを干渉縞の１ピッチに対して９０度
ずつ位相のずれた４点に適切に配置させるようにする。
て説明する。まず、測定を開始する前に、コーナキュー
ブプリズム２０の位置を調整して検出部２４における干
渉縞のピッチを調整する。即ち、上記測定光と参照光の
干渉は球面波同士の干渉であることからコーナキューブ
プリズム２０の位置を調整して測定光の中心位置と参照
光の中心位置とのずれ量を調整することにより、干渉縞
のピッチを可変することができる。この調整により、図
２のように検出部２４に一列に配置されたフォトディテ
クタ２４ａ〜２４ｄを干渉縞の１ピッチに対して９０度
ずつ位相のずれた４点に適切に配置させるようにする。
【００１３】ここで、実際の数値を挙げて説明すると、
光ファイバ１２の出射光径を４μｍ、レーザビームの広
がり角を２０°、コリメータレンズ１４のｆ値を２０と
した場合に、コリメータレンズ１４で拡大したビームの
径は約７ｍｍであり、光ファイバ１２の端面をコリメー
タレンズ１４の焦点位置より０．０８ｍｍ程度離すと、
このレンズ表面の球面波の曲率ＲはＲ≒５０００ｍｍと
なる。
光ファイバ１２の出射光径を４μｍ、レーザビームの広
がり角を２０°、コリメータレンズ１４のｆ値を２０と
した場合に、コリメータレンズ１４で拡大したビームの
径は約７ｍｍであり、光ファイバ１２の端面をコリメー
タレンズ１４の焦点位置より０．０８ｍｍ程度離すと、
このレンズ表面の球面波の曲率ＲはＲ≒５０００ｍｍと
なる。
【００１４】一方、検出部２４の各フォトディテクタ２
４ａ〜２４ｄの間隔が２ｍｍの場合、干渉縞の間隔を８
ｍｍにする必要がある。そこで、測定光と参照光の波面
の中心位置をコーナキューブプリズム２０により１ｍｍ
ずらすと約３ｍｍ間隔の縦縞の干渉縞が発生し、拡大レ
ンズ２２の位置又は焦点距離と、フォトディテクタ２４
ａ〜２４ｄの位置を適当に決めることで干渉縞の間隔を
８ｍｍとすることができる。
４ａ〜２４ｄの間隔が２ｍｍの場合、干渉縞の間隔を８
ｍｍにする必要がある。そこで、測定光と参照光の波面
の中心位置をコーナキューブプリズム２０により１ｍｍ
ずらすと約３ｍｍ間隔の縦縞の干渉縞が発生し、拡大レ
ンズ２２の位置又は焦点距離と、フォトディテクタ２４
ａ〜２４ｄの位置を適当に決めることで干渉縞の間隔を
８ｍｍとすることができる。
【００１５】次に測定時において、上述のようにレーザ
光源１０から光ファイバ１２及びコリメータレンズ１４
を介して出射されたレーザビームは、ビームスプリッタ
１６によって２つのレーザビームに分割されてそれぞれ
コーナキューブプリズム１８とコーナキューブプリズム
２０に導かれる。そして、各コーナキューブプリズム１
８とコーナキューブプリズム２０で反射されたレーザビ
ーム（測定光、参照光）は、ビームスプリッタ１６で重
ね合わされて干渉光を生成する。この干渉光の干渉パタ
ーンは、拡大レンズ２２によって図２のように拡大さ
れ、光電変換素子２４ａ〜２４ｄによって９０度ずつ位
相のずれた４相の電気信号に変換される。この９０度ず
つ位相のずれた４相信号をそれぞれ０°信号、９０°信
号、１８０°信号及び２７０°信号とすると、図３、図
４に示すように（０°−１８０°）、（９０°−２７０
°）の各減算処理を行うことにより、ＤＣバイアス成分
を排除した９０°位相のずれた２信号が得られるように
なる。これによって得られた信号を電気的に分割し、通
常のカウンタによって計数することにより、コーナキュ
ーブプリズム１８の相対移動量（長さ、距離等）、即
ち、コーナキューブプリズム１８が装着された可動体の
相対移動量を知ることができる。
光源１０から光ファイバ１２及びコリメータレンズ１４
を介して出射されたレーザビームは、ビームスプリッタ
１６によって２つのレーザビームに分割されてそれぞれ
コーナキューブプリズム１８とコーナキューブプリズム
２０に導かれる。そして、各コーナキューブプリズム１
８とコーナキューブプリズム２０で反射されたレーザビ
ーム（測定光、参照光）は、ビームスプリッタ１６で重
ね合わされて干渉光を生成する。この干渉光の干渉パタ
ーンは、拡大レンズ２２によって図２のように拡大さ
れ、光電変換素子２４ａ〜２４ｄによって９０度ずつ位
相のずれた４相の電気信号に変換される。この９０度ず
つ位相のずれた４相信号をそれぞれ０°信号、９０°信
号、１８０°信号及び２７０°信号とすると、図３、図
４に示すように（０°−１８０°）、（９０°−２７０
°）の各減算処理を行うことにより、ＤＣバイアス成分
を排除した９０°位相のずれた２信号が得られるように
なる。これによって得られた信号を電気的に分割し、通
常のカウンタによって計数することにより、コーナキュ
ーブプリズム１８の相対移動量（長さ、距離等）、即
ち、コーナキューブプリズム１８が装着された可動体の
相対移動量を知ることができる。
【００１６】尚、上記実施の形態において、ビームスプ
リッタ１６に偏光ビームスプリッタを使用し、この偏光
ブームスプリッタにより例えば、レーザビームをＰ偏光
成分とＳ偏光成分とに分割して測定光と参照光の２つの
レーザビームを生成するようにしてもよい。この場合
に、拡大レンズ２２の前段に偏光子を挿入して干渉光の
干渉パターンを得るようにする。
リッタ１６に偏光ビームスプリッタを使用し、この偏光
ブームスプリッタにより例えば、レーザビームをＰ偏光
成分とＳ偏光成分とに分割して測定光と参照光の２つの
レーザビームを生成するようにしてもよい。この場合
に、拡大レンズ２２の前段に偏光子を挿入して干渉光の
干渉パターンを得るようにする。
【００１７】また、上記実施の形態において、検出部２
４には４相信号を得る例を示したが、要求する相数に応
じた数のフォトディテクタを設置し、これらの全てに干
渉パターンが分布されるようにレンズ位置を定めること
により、任意の相数にすることができる。また、上記実
施の形態では、コーナキューブプリズム２０の位置を調
整することにより、参照光の光路を光軸に対して平行に
ずらして参照光と測定光との重ね合わせによる干渉縞を
生成するようにしたが、これに限らず、コーナキューブ
プリズム１８の位置を調整して測定光の光路を光軸に対
して平行にずらして参照光と測定光との重ね合わせによ
る干渉縞を生成するようにしてもよい。また、他の方法
によって参照光又は測定光の光路を光軸に対して平行に
ずらすようにしてもよい。
４には４相信号を得る例を示したが、要求する相数に応
じた数のフォトディテクタを設置し、これらの全てに干
渉パターンが分布されるようにレンズ位置を定めること
により、任意の相数にすることができる。また、上記実
施の形態では、コーナキューブプリズム２０の位置を調
整することにより、参照光の光路を光軸に対して平行に
ずらして参照光と測定光との重ね合わせによる干渉縞を
生成するようにしたが、これに限らず、コーナキューブ
プリズム１８の位置を調整して測定光の光路を光軸に対
して平行にずらして参照光と測定光との重ね合わせによ
る干渉縞を生成するようにしてもよい。また、他の方法
によって参照光又は測定光の光路を光軸に対して平行に
ずらすようにしてもよい。
【００１８】また、上記実施の形態では、コーナキュー
ブプリズム２０の位置を調整できるようにしたが、これ
に限らず製造段階で好適な位置にコーナキューブプリズ
ム２０を位置決めしてその位置に固定してもよい。上述
のように測定光の光路を光軸に対して平行にずらす場合
も同様である。
ブプリズム２０の位置を調整できるようにしたが、これ
に限らず製造段階で好適な位置にコーナキューブプリズ
ム２０を位置決めしてその位置に固定してもよい。上述
のように測定光の光路を光軸に対して平行にずらす場合
も同様である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、参
照光と測定光とを平行にずらして重ね合わせるだけで干
渉縞を生成できるため、光学部材の構成を簡略化、小型
化することができると共に、高精度且つ高分解能で可動
体の移動量等を測定することができる。
照光と測定光とを平行にずらして重ね合わせるだけで干
渉縞を生成できるため、光学部材の構成を簡略化、小型
化することができると共に、高精度且つ高分解能で可動
体の移動量等を測定することができる。
【図１】図１は、本発明に適用されるレーザ干渉計の一
実施の形態を示した構成図である。
実施の形態を示した構成図である。
【図２】図２は、干渉縞検出原理を示した説明図であ
る。
る。
【図３】図３は、４相信号の減算処理を示した説明図で
ある。
ある。
【図４】図４は、４相信号の減算処理を示した説明図で
ある。
ある。
１０…レーザ光源 １２…光ファイバ １６…ビームスプリッタ １８…コーナキューブプリズム ２０…コーナキューブプリズム ２２…拡大レンズ ２４…検出部
Claims (2)
- 【請求項１】 光ビームを発生させる光源と、該光源か
ら出射された光ビームを固定反射体及び移動反射体の各
々へ分割すると共に、前記固定反射体で反射された参照
光と前記移動反射体で反射された測定光とを重ね合わせ
て干渉光を生成する光分割手段と、前記光分割手段によ
って生成された干渉光の干渉縞に基づいて、前記移動反
射体の移動量を求める移動量検出手段と、からなるレー
ザ干渉式可動体の移動量検出装置において、 前記光源から球面波の光ビームを出射すると共に、前記
参照光又は前記測定光の光路を光軸に対して平行にずら
して前記参照光と前記測定光とを重ね合わせることによ
り前記干渉光の干渉縞を生成することを特徴とするレー
ザ干渉式可動体の移動量検出装置。 - 【請求項２】 前記固定反射体又は前記移動反射体にお
いて前記参照光又は前記測定光の光路を光軸に対して平
行にずらすことを特徴とする請求項１のレーザ干渉式可
動体の移動量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10189038A JP2000018918A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | レーザ干渉式可動体の移動量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10189038A JP2000018918A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | レーザ干渉式可動体の移動量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000018918A true JP2000018918A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16234264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10189038A Pending JP2000018918A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | レーザ干渉式可動体の移動量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000018918A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011145232A (ja) * | 2010-01-16 | 2011-07-28 | Canon Inc | 計測装置及び露光装置 |
| JP2017067742A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | レーザーテック株式会社 | 干渉計及び変位量測定装置 |
| CN109799601A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 光辅助加工构造 |
| CN110243729A (zh) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 理音株式会社 | 粒子计数器 |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP10189038A patent/JP2000018918A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011145232A (ja) * | 2010-01-16 | 2011-07-28 | Canon Inc | 計測装置及び露光装置 |
| US8902430B2 (en) | 2010-01-16 | 2014-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Measuring apparatus and exposure device |
| JP2017067742A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | レーザーテック株式会社 | 干渉計及び変位量測定装置 |
| CN109799601A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 光辅助加工构造 |
| CN110243729A (zh) * | 2018-03-09 | 2019-09-17 | 理音株式会社 | 粒子计数器 |
| KR20190106724A (ko) * | 2018-03-09 | 2019-09-18 | 리온 가부시키가이샤 | 파티클 카운터 |
| KR102166583B1 (ko) | 2018-03-09 | 2020-10-16 | 리온 가부시키가이샤 | 파티클 카운터 |
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