JP2000074617A - レーザー干渉計 - Google Patents
レーザー干渉計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハーフミラーに対する参照ミラーと反射ミラ
ーの角度が振動や経年変化等によっても変動せず、安定
した測定精度が得られるレーザー干渉計を提供する。 【解決手段】 参照ミラー１５と反射ミラー１７とをハ
ーフミラー１２に固着する。そして、ハーフミラー１２
と参照ミラー１５との光路上にコーナーキューブ１３と
ウェッジプリズム１４とを設け、ハーフミラー１２から
の光Ｂｏをコーナーキューブ１３で方向変換し、ウェッ
ジプリズム１４を介して参照ミラー１５に入射する構成
にして、ウェッジプリズム１４で角度調整するようにす
る。ウェッジプリズム１４はそれ自体の角度が変化して
も透過光の変化は極めて小さく反射光の傾きを容易に調
整することができる。
ーの角度が振動や経年変化等によっても変動せず、安定
した測定精度が得られるレーザー干渉計を提供する。 【解決手段】 参照ミラー１５と反射ミラー１７とをハ
ーフミラー１２に固着する。そして、ハーフミラー１２
と参照ミラー１５との光路上にコーナーキューブ１３と
ウェッジプリズム１４とを設け、ハーフミラー１２から
の光Ｂｏをコーナーキューブ１３で方向変換し、ウェッ
ジプリズム１４を介して参照ミラー１５に入射する構成
にして、ウェッジプリズム１４で角度調整するようにす
る。ウェッジプリズム１４はそれ自体の角度が変化して
も透過光の変化は極めて小さく反射光の傾きを容易に調
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、レーザー干渉計の
構造に関するものである。
構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に、従来のレーザー干渉計の例を示
す。レーザー干渉計３０は、レーザーを出力する光源３
１、ハーフミラー３２、参照ミラー３３、コーナーキュ
ーブ３４、反射ミラー３５、干渉縞検出部３６を基本と
して構成されており、コーナーキューブ３４のみが可
動、他の部品は固定されている。すなわち、コーナーキ
ューブ３４は測定子等に取り付けられて測定面の形状等
に応じてＺ方向（参照ミラーへの入射光Ｂｏに直交する
方向）に変位するが、コーナーキューブ３４の変位量は
次のようにして検出される。
す。レーザー干渉計３０は、レーザーを出力する光源３
１、ハーフミラー３２、参照ミラー３３、コーナーキュ
ーブ３４、反射ミラー３５、干渉縞検出部３６を基本と
して構成されており、コーナーキューブ３４のみが可
動、他の部品は固定されている。すなわち、コーナーキ
ューブ３４は測定子等に取り付けられて測定面の形状等
に応じてＺ方向（参照ミラーへの入射光Ｂｏに直交する
方向）に変位するが、コーナーキューブ３４の変位量は
次のようにして検出される。
【０００３】光源３１から出た光Ａはハーフミラー３２
に入り、ハーフミラー３２で透過して参照ミラー３３に
向かう光Ｂｏと、ハーフミラー３２の境界面３２ａで光
Ｂｏに直交する方向に反射してコーナーキューブ３４に
向かう光Ｃｏに分けられる。参照ミラー３３に向かった
光Ｂｏは、参照ミラー３３の反射面３３ａで反射し今度
はハーフミラー３２の境界面３２ａで反射して干渉縞検
出部３６に入る（反射光Ｂｃ）。また、コーナーキュー
ブ３４に向かった光Ｃｏは内部で反射して反射ミラー３
５に入り、反射ミラー３５の反射面３５ａで反射してコ
ーナーキューブ３２を介し、今度はハーフミラー３２の
境界面３２ａを透過して干渉縞検出部３６に入る（反射
光Ｃｃ）。
に入り、ハーフミラー３２で透過して参照ミラー３３に
向かう光Ｂｏと、ハーフミラー３２の境界面３２ａで光
Ｂｏに直交する方向に反射してコーナーキューブ３４に
向かう光Ｃｏに分けられる。参照ミラー３３に向かった
光Ｂｏは、参照ミラー３３の反射面３３ａで反射し今度
はハーフミラー３２の境界面３２ａで反射して干渉縞検
出部３６に入る（反射光Ｂｃ）。また、コーナーキュー
ブ３４に向かった光Ｃｏは内部で反射して反射ミラー３
５に入り、反射ミラー３５の反射面３５ａで反射してコ
ーナーキューブ３２を介し、今度はハーフミラー３２の
境界面３２ａを透過して干渉縞検出部３６に入る（反射
光Ｃｃ）。
【０００４】この結果、ハーフミラー３２の境界面３２
ａからの参照ミラー３３までの光路長と反射ミラー３５
までの光路長との差によって、干渉縞検出部３６で干渉
縞が観測されるが、ハーフミラー３２の境界面３２ａか
ら参照ミラー３３の反射面３３ａまでの光路長は固定で
あるので、干渉縞の変化によって、ハーフミラー３２の
境界面３２ａから反射ミラー３５の反射面３５ａまでの
光路長の変化を検出することができる。この場合、反射
ミラー３５はハーフミラー３２に対して固定されている
ので、結局、干渉縞の変化によってコーナーキューブ３
４のＺ方向変位量を検出することができる。
ａからの参照ミラー３３までの光路長と反射ミラー３５
までの光路長との差によって、干渉縞検出部３６で干渉
縞が観測されるが、ハーフミラー３２の境界面３２ａか
ら参照ミラー３３の反射面３３ａまでの光路長は固定で
あるので、干渉縞の変化によって、ハーフミラー３２の
境界面３２ａから反射ミラー３５の反射面３５ａまでの
光路長の変化を検出することができる。この場合、反射
ミラー３５はハーフミラー３２に対して固定されている
ので、結局、干渉縞の変化によってコーナーキューブ３
４のＺ方向変位量を検出することができる。
【０００５】ところで、干渉縞検出部３６で観測される
干渉縞の形式には、次のように２種類ある。 （１）反射光Ｂｃと反射光Ｃｃとを、光源３１からの入
射時における境界面３２ａ上の位置３２ｂに戻すように
するもので、干渉縞検出部３６では平行な縞が観測され
る。 （２）参照ミラー３３を傾けて、反射光Ｂｃを光源３１
からの入射時の位置３２ｂからわずかにずれた位置３２
ｃに戻す（又は、図６のように反射ミラー３５を傾け
て、反射光Ｃｄを光源３１からの入射時の位置３２ｂか
らわずかにずれた位置に戻す）ようにするもので、干渉
縞検出部３６では反射光Ｂｃと反射光Ｃｃとが交差した
縞、いわゆるモアレ縞が観測される。
干渉縞の形式には、次のように２種類ある。 （１）反射光Ｂｃと反射光Ｃｃとを、光源３１からの入
射時における境界面３２ａ上の位置３２ｂに戻すように
するもので、干渉縞検出部３６では平行な縞が観測され
る。 （２）参照ミラー３３を傾けて、反射光Ｂｃを光源３１
からの入射時の位置３２ｂからわずかにずれた位置３２
ｃに戻す（又は、図６のように反射ミラー３５を傾け
て、反射光Ｃｄを光源３１からの入射時の位置３２ｂか
らわずかにずれた位置に戻す）ようにするもので、干渉
縞検出部３６では反射光Ｂｃと反射光Ｃｃとが交差した
縞、いわゆるモアレ縞が観測される。
【０００６】いずれの場合も、コーナーキューブ３４の
変位量を正確に検出するには、反射光Ｂｃ、反射光Ｃｃ
ともに正確な位置に戻す必要があるが、図５に示すよう
に、参照ミラー３３が設計値に対してθｃ傾くと、干渉
縞検出部３６に入射する反射光Ｂｃは２θｃ傾くことに
なる。つまり、反射光Ｂｃは参照ミラー３３の傾きに対
して２倍角度変化する。また、図６に示したように、設
計値に対する反射ミラー３５の傾き角度（θｄ）に対す
る反射光Ｃｄの傾き角度も、参照ミラー３３の場合と同
様に２倍（２θｄ）である。なお、コーナーキュブ３４
は傾いても反射光は入射光に対して平行になる。
変位量を正確に検出するには、反射光Ｂｃ、反射光Ｃｃ
ともに正確な位置に戻す必要があるが、図５に示すよう
に、参照ミラー３３が設計値に対してθｃ傾くと、干渉
縞検出部３６に入射する反射光Ｂｃは２θｃ傾くことに
なる。つまり、反射光Ｂｃは参照ミラー３３の傾きに対
して２倍角度変化する。また、図６に示したように、設
計値に対する反射ミラー３５の傾き角度（θｄ）に対す
る反射光Ｃｄの傾き角度も、参照ミラー３３の場合と同
様に２倍（２θｄ）である。なお、コーナーキュブ３４
は傾いても反射光は入射光に対して平行になる。
【０００７】角度変化の許容値はハーフミラー３２から
干渉縞検出部３６までの距離によっても異なるが、1゜
以下のオーダーであり、それを満足するように参照ミラ
ー３３又は／及び反射ミラー３５の角度を微妙に調整す
る必要がある。このため、参照ミラー３３と反射ミラー
３５は従来、ハーフミラー３２に対する角度が調整でき
るように取り付けられている。
干渉縞検出部３６までの距離によっても異なるが、1゜
以下のオーダーであり、それを満足するように参照ミラ
ー３３又は／及び反射ミラー３５の角度を微妙に調整す
る必要がある。このため、参照ミラー３３と反射ミラー
３５は従来、ハーフミラー３２に対する角度が調整でき
るように取り付けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、参照ミ
ラー３３と反射ミラー３５の角度が微調整できるように
なっているため、逆に、振動や経年変化等によってその
角度が変化する恐れがある。参照ミラー３３と反射ミラ
ー３５の一方又は両方の角度が変動すると、コーナーキ
ューブ３４の変位量と干渉縞検出部３６で検出される干
渉縞との関係が変化するため、コーナーキューブ３４の
変位量を正確に検出することができなくなる。傾きが大
きすぎると、反射光Ｂｃ（Ｂｄ）又は/及び反射光Ｃｃ
（Ｃｄ）が干渉縞検出部３６に入射されないことにもな
る。
ラー３３と反射ミラー３５の角度が微調整できるように
なっているため、逆に、振動や経年変化等によってその
角度が変化する恐れがある。参照ミラー３３と反射ミラ
ー３５の一方又は両方の角度が変動すると、コーナーキ
ューブ３４の変位量と干渉縞検出部３６で検出される干
渉縞との関係が変化するため、コーナーキューブ３４の
変位量を正確に検出することができなくなる。傾きが大
きすぎると、反射光Ｂｃ（Ｂｄ）又は/及び反射光Ｃｃ
（Ｃｄ）が干渉縞検出部３６に入射されないことにもな
る。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ハーフミラーに対する参照ミラーと反射ミラー
の角度が振動や経年変化等によっても変動せず、安定し
た測定精度が得られるレーザー干渉計を提供することを
目的とする。
もので、ハーフミラーに対する参照ミラーと反射ミラー
の角度が振動や経年変化等によっても変動せず、安定し
た測定精度が得られるレーザー干渉計を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、参照ミラーと反射ミラーとをハーフミラー
に固着し、参照ミラー３３と反射ミラー３５の角度調整
ができないように構成した。この場合、参照ミラーの反
射面と反射ミラーの反射面とを、ハーフミラーの境界面
に対して正確に設定することが必要であるが、それが製
造上困難であるときには、参照ミラー側の光を直接参照
ミラーに入射するのではなく、ハーフミラーと参照ミラ
ーとの光路上にコーナーキューブとウェッジプリズムと
を設け、ハーフミラーからの光をコーナーキューブで方
向変換し、ウェッジプリズムを介して参照ミラーに入射
する構成にする。ウェッジプリズムは入射光を入射方向
からわずかに傾いた方向に透過させるものであるが、ウ
ェッジプリズム自体の角度が変化しても透過光の変化は
極めて小さいので、これによって反射光の傾きを容易に
微調整することができる。ただし、ウェッジプリズムは
１個では調整できる傾きが限定されるので２個設け、０
から所定の範囲までの傾き調整をするようにするとよ
い。
するために、参照ミラーと反射ミラーとをハーフミラー
に固着し、参照ミラー３３と反射ミラー３５の角度調整
ができないように構成した。この場合、参照ミラーの反
射面と反射ミラーの反射面とを、ハーフミラーの境界面
に対して正確に設定することが必要であるが、それが製
造上困難であるときには、参照ミラー側の光を直接参照
ミラーに入射するのではなく、ハーフミラーと参照ミラ
ーとの光路上にコーナーキューブとウェッジプリズムと
を設け、ハーフミラーからの光をコーナーキューブで方
向変換し、ウェッジプリズムを介して参照ミラーに入射
する構成にする。ウェッジプリズムは入射光を入射方向
からわずかに傾いた方向に透過させるものであるが、ウ
ェッジプリズム自体の角度が変化しても透過光の変化は
極めて小さいので、これによって反射光の傾きを容易に
微調整することができる。ただし、ウェッジプリズムは
１個では調整できる傾きが限定されるので２個設け、０
から所定の範囲までの傾き調整をするようにするとよ
い。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 本発明に係るレーザー干渉計の実施の形態１（レーザー
干渉計１０）を、図１に示す。図１に示すように、レー
ザー干渉計１０は、レーザーを出力する光源１１、ハー
フミラー１２、第一のコーナーキューブ１３、２個のウ
ェッジプリズム１４、１４、参照ミラー１５、第二のコ
ーナーキューブ１６、反射ミラー１７、干渉縞検出部１
８を基本的として構成されている。この他に、各種のレ
ンズ等が使用されるが本発明の説明図では省略してい
る。この場合、参照ミラー１５と反射ミラー１７は、そ
れぞれの反射面１５ａ、１７ａを外側に向けハーフミラ
ー１２の境界面１２ａに対して４５゜になるようにして
ハーフミラー１２に固着されている。また、第二のコー
ナーキューブ１６のみが可動、他の部品は固定されてい
る。すなわち、第二のコーナーキューブ１６は測定子等
に取り付けられて測定面の形状等に応じてＺ方向（参照
ミラーへの入射光Ｂｏに直交する方向）に変位し、第二
のコーナーキューブ１６の変位量は次のようにして検出
される。
干渉計１０）を、図１に示す。図１に示すように、レー
ザー干渉計１０は、レーザーを出力する光源１１、ハー
フミラー１２、第一のコーナーキューブ１３、２個のウ
ェッジプリズム１４、１４、参照ミラー１５、第二のコ
ーナーキューブ１６、反射ミラー１７、干渉縞検出部１
８を基本的として構成されている。この他に、各種のレ
ンズ等が使用されるが本発明の説明図では省略してい
る。この場合、参照ミラー１５と反射ミラー１７は、そ
れぞれの反射面１５ａ、１７ａを外側に向けハーフミラ
ー１２の境界面１２ａに対して４５゜になるようにして
ハーフミラー１２に固着されている。また、第二のコー
ナーキューブ１６のみが可動、他の部品は固定されてい
る。すなわち、第二のコーナーキューブ１６は測定子等
に取り付けられて測定面の形状等に応じてＺ方向（参照
ミラーへの入射光Ｂｏに直交する方向）に変位し、第二
のコーナーキューブ１６の変位量は次のようにして検出
される。
【００１２】光源１１から出た光Ａはハーフミラー１２
に入り、ハーフミラー１２で透過して第一のコーナーキ
ューブ１３に向かう光Ｂｏとハーフミラー１２の境界面
１２ａで光Ｂｏに直交する方向に反射して第二のコーナ
ーキューブ１６に向かう光Ｃｏに分けられる。ただし、
図１ではわかりやすいように、２本の線に分けて表して
いる。第一のコーナーキューブ１３に向かった光Ｂｏ
は、内部で反射して反対方向に向かい、ウェッジプリズ
ム１４、１４を介して参照ミラー１５の反射面１５ａで
反射し、ウェッジプリズム１４、１４、第一のコーナー
キューブ１３を介して今度はハーフミラー１２の境界面
１２ａで入射時と直交する方向に反射し干渉縞検出部１
８に入る（反射光Ｂａ）。また、第二のコーナーキュー
ブ１６に向かった光Ｃｏは内部で反射して反射ミラー１
７に入り、反射ミラー１７の反射面１７ａで反射して第
二のコーナーキューブ１６を通って今度はハーフミラー
１２の境界面１２ａを通過し干渉縞検出部１８に入る
（反射光Ｃａ）。
に入り、ハーフミラー１２で透過して第一のコーナーキ
ューブ１３に向かう光Ｂｏとハーフミラー１２の境界面
１２ａで光Ｂｏに直交する方向に反射して第二のコーナ
ーキューブ１６に向かう光Ｃｏに分けられる。ただし、
図１ではわかりやすいように、２本の線に分けて表して
いる。第一のコーナーキューブ１３に向かった光Ｂｏ
は、内部で反射して反対方向に向かい、ウェッジプリズ
ム１４、１４を介して参照ミラー１５の反射面１５ａで
反射し、ウェッジプリズム１４、１４、第一のコーナー
キューブ１３を介して今度はハーフミラー１２の境界面
１２ａで入射時と直交する方向に反射し干渉縞検出部１
８に入る（反射光Ｂａ）。また、第二のコーナーキュー
ブ１６に向かった光Ｃｏは内部で反射して反射ミラー１
７に入り、反射ミラー１７の反射面１７ａで反射して第
二のコーナーキューブ１６を通って今度はハーフミラー
１２の境界面１２ａを通過し干渉縞検出部１８に入る
（反射光Ｃａ）。
【００１３】この結果、ハーフミラー１２の境界面１２
ａからの参照ミラー１５までの光路長と境界面１２ａか
らの反射ミラー１７までの光路長との差によって、干渉
縞検出部１８で干渉縞が観測されるが、ハーフミラー１
２の境界面１２ａから参照ミラー１５の反射面１５ａま
での光路長は固定であるので、干渉縞の変化によって、
ハーフミラー１２の境界面１２ａから反射ミラー１７の
反射面１７ａまでの光路長の変化を検出することができ
る。この場合、反射ミラー１７はハーフミラー１２に対
して固定されているので、結局、干渉縞の変化によって
第二のコーナーキューブ１６のＺ方向変位量を検出する
ことができる。
ａからの参照ミラー１５までの光路長と境界面１２ａか
らの反射ミラー１７までの光路長との差によって、干渉
縞検出部１８で干渉縞が観測されるが、ハーフミラー１
２の境界面１２ａから参照ミラー１５の反射面１５ａま
での光路長は固定であるので、干渉縞の変化によって、
ハーフミラー１２の境界面１２ａから反射ミラー１７の
反射面１７ａまでの光路長の変化を検出することができ
る。この場合、反射ミラー１７はハーフミラー１２に対
して固定されているので、結局、干渉縞の変化によって
第二のコーナーキューブ１６のＺ方向変位量を検出する
ことができる。
【００１４】この場合、参照ミラー１５の反射面１５ａ
と反射ミラー１７の反射面１７ａの角度を、ハーフミラ
ー１２の境界面１２ａに対して正確に設定することが必
要であるが、実施の形態１では、第一のコーナーキュー
ブ１３と参照ミラー１５との光路上にウェッジプリズム
１４を設けているので、多少の誤差を許容することがで
きる。すなわち、図２に示すように、ウェッジプリズム
１４は両面が平行でなくある小さな角度αをもったプリ
ズムであり、これをθａ傾けると透過光は入射光に対し
てθｂ傾く。ウェッジプリズム１４の屈折率をｎ、入射
光のウェッジプリズム１４内の屈折角をβ、出射角をγ
とおくと、これらの関係は次の関係式で表される。 ｎsinβ＝sinθａ sinγ＝ｎsin(α＋β) θｂ＝γ−(α＋θａ) 今、ｎ＝１．５、α＝０．１゜とすると、 θａ＝０゜のときθｂ＝０．０５００８ θａ＝１゜のときθｂ＝０．０５０６０ となり、θａを１゜変化させても、θｂはわずか０．０
００５２゜しか変化しない。つまり、ウェッジプリズム
を用いると、微小の角度を容易に調整することができる
とともに、振動や経年変化でウェッジプリズムの位置が
多少変動しても透過光の角度変化にはほとんど影響しな
い。
と反射ミラー１７の反射面１７ａの角度を、ハーフミラ
ー１２の境界面１２ａに対して正確に設定することが必
要であるが、実施の形態１では、第一のコーナーキュー
ブ１３と参照ミラー１５との光路上にウェッジプリズム
１４を設けているので、多少の誤差を許容することがで
きる。すなわち、図２に示すように、ウェッジプリズム
１４は両面が平行でなくある小さな角度αをもったプリ
ズムであり、これをθａ傾けると透過光は入射光に対し
てθｂ傾く。ウェッジプリズム１４の屈折率をｎ、入射
光のウェッジプリズム１４内の屈折角をβ、出射角をγ
とおくと、これらの関係は次の関係式で表される。 ｎsinβ＝sinθａ sinγ＝ｎsin(α＋β) θｂ＝γ−(α＋θａ) 今、ｎ＝１．５、α＝０．１゜とすると、 θａ＝０゜のときθｂ＝０．０５００８ θａ＝１゜のときθｂ＝０．０５０６０ となり、θａを１゜変化させても、θｂはわずか０．０
００５２゜しか変化しない。つまり、ウェッジプリズム
を用いると、微小の角度を容易に調整することができる
とともに、振動や経年変化でウェッジプリズムの位置が
多少変動しても透過光の角度変化にはほとんど影響しな
い。
【００１５】ただし、ウェッジプリズムは１個では傾き
角の調整範囲が限定されるので２個設ける。つまり、互
いに打ち消し合うようにすると傾き０の設定ができ、互
いに同じ傾き方向に設定すると２つの傾き角を加算した
範囲まで設定することができる。なお、傾きの調整機構
は反射ミラー１７側にはないが、参照ミラー１５と反射
ミラー１７の角度は相対的な関係になるので、反射ミラ
ー１７側の角度誤差によるものもウェッジプリズムで調
整することができる。
角の調整範囲が限定されるので２個設ける。つまり、互
いに打ち消し合うようにすると傾き０の設定ができ、互
いに同じ傾き方向に設定すると２つの傾き角を加算した
範囲まで設定することができる。なお、傾きの調整機構
は反射ミラー１７側にはないが、参照ミラー１５と反射
ミラー１７の角度は相対的な関係になるので、反射ミラ
ー１７側の角度誤差によるものもウェッジプリズムで調
整することができる。
【００１６】なお、図１では、参照ミラー１５からの反
射光Ｂａと反射ミラー１７からの反射光Ｃａとがハーフ
ミラー１２境界面１２ａの入射位置に戻り、干渉縞検出
部１８で平行な縞が観測される場合について説明した
が、ウェッジプリズムを調整することによって、干渉縞
検出部１８で反射光Ｂａと反射光Ｃａとが交差した縞、
いわゆるモアレ縞が観測されるようにすることもでき
る。
射光Ｂａと反射ミラー１７からの反射光Ｃａとがハーフ
ミラー１２境界面１２ａの入射位置に戻り、干渉縞検出
部１８で平行な縞が観測される場合について説明した
が、ウェッジプリズムを調整することによって、干渉縞
検出部１８で反射光Ｂａと反射光Ｃａとが交差した縞、
いわゆるモアレ縞が観測されるようにすることもでき
る。
【００１７】実施の形態２ 本発明に係るレーザー干渉計の実施の形態２（レーザー
干渉計２０）を、図３に示す。レーザー干渉計２０は、
レーザー干渉計１０に対して参照ミラー側にコーナーキ
ューブとウェッジプリズムがなく、入射光が直接参照ミ
ラーで反射される構成で従来の技術で説明したものと同
様の構成である。すなわち、図３に示すように、レーザ
ー干渉計２０は、レーザーを出力する光源１１、ハーフ
ミラー２２、参照ミラー２３、コーナーキューブ２４、
反射ミラー２５、干渉縞検出部１８を基本として構成さ
れている。この場合、参照ミラー２３の反射面２３ａは
内側を向けて、反射ミラー２５の反射面２５ａは外側に
向けて、ハーフミラー２２の境界面２２ａに対して４５
゜になるようにしてハーフミラー２２に固着されてい
る。そして、コーナーキューブ２４のみが可動、他の部
品は固定されてコーナーキューブ２４のＺ方向変位量を
検出するが、その方法は従来の技術と同様であるので説
明は省略する。
干渉計２０）を、図３に示す。レーザー干渉計２０は、
レーザー干渉計１０に対して参照ミラー側にコーナーキ
ューブとウェッジプリズムがなく、入射光が直接参照ミ
ラーで反射される構成で従来の技術で説明したものと同
様の構成である。すなわち、図３に示すように、レーザ
ー干渉計２０は、レーザーを出力する光源１１、ハーフ
ミラー２２、参照ミラー２３、コーナーキューブ２４、
反射ミラー２５、干渉縞検出部１８を基本として構成さ
れている。この場合、参照ミラー２３の反射面２３ａは
内側を向けて、反射ミラー２５の反射面２５ａは外側に
向けて、ハーフミラー２２の境界面２２ａに対して４５
゜になるようにしてハーフミラー２２に固着されてい
る。そして、コーナーキューブ２４のみが可動、他の部
品は固定されてコーナーキューブ２４のＺ方向変位量を
検出するが、その方法は従来の技術と同様であるので説
明は省略する。
【００１８】この場合、参照ミラー２３の反射面２３ａ
と反射ミラー２５の反射面２５ａがハーフミラー２２の
境界面２２ａに対してなす角は正確に設定する必要があ
るが、レーザー干渉計１０のように角度を調整する機構
がないので、参照ミラー２３及び反射ミラー２５が取り
付けられるハーフミラー２２の面の境界面２２ａに対す
る角度精度は、部品精度によって実現する。また、実施
の形態２では参照ミラー側の光路長は調整ができず反射
ミラー側の光路長より短くなるので、光源１１には波長
安定化レーザーを用いる。
と反射ミラー２５の反射面２５ａがハーフミラー２２の
境界面２２ａに対してなす角は正確に設定する必要があ
るが、レーザー干渉計１０のように角度を調整する機構
がないので、参照ミラー２３及び反射ミラー２５が取り
付けられるハーフミラー２２の面の境界面２２ａに対す
る角度精度は、部品精度によって実現する。また、実施
の形態２では参照ミラー側の光路長は調整ができず反射
ミラー側の光路長より短くなるので、光源１１には波長
安定化レーザーを用いる。
【００１９】なお、図３では、参照ミラー２３からの反
射光Ｂｂと反射ミラー２４からの反射光Ｃｂとがハーフ
ミラー１２境界面１２ａの入射位置に戻り、干渉縞検出
部１８で平行な縞が観測される場合について説明した
が、ハーフミラー２２の境界面２２ａに対する参照ミラ
ー２３又は反射ミラー２４の角度を変更することによっ
て、干渉縞検出部１８で反射光Ｂｂと反射光Ｃｂとが交
差した縞、いわゆるモアレ縞が観測されるようにするこ
ともできる。
射光Ｂｂと反射ミラー２４からの反射光Ｃｂとがハーフ
ミラー１２境界面１２ａの入射位置に戻り、干渉縞検出
部１８で平行な縞が観測される場合について説明した
が、ハーフミラー２２の境界面２２ａに対する参照ミラ
ー２３又は反射ミラー２４の角度を変更することによっ
て、干渉縞検出部１８で反射光Ｂｂと反射光Ｃｂとが交
差した縞、いわゆるモアレ縞が観測されるようにするこ
ともできる。
【００２０】また、以上説明した実施の形態１及び実施
の形態２ではコーナーキューブ１６及びコーナーキュー
ブ２４が、Ｚ方向に可動するとしたが、前述したよう
に、コーナーキューブは多少傾いても入射方向と平行な
方向に光を反射するので、可動方向は直線だけでなく、
図４に示すように、コーナーキューブ１６及びコーナー
キューブ２４がレバー式機構に取り付けられて円弧運動
する場合に付いても、本発明は適用できる。
の形態２ではコーナーキューブ１６及びコーナーキュー
ブ２４が、Ｚ方向に可動するとしたが、前述したよう
に、コーナーキューブは多少傾いても入射方向と平行な
方向に光を反射するので、可動方向は直線だけでなく、
図４に示すように、コーナーキューブ１６及びコーナー
キューブ２４がレバー式機構に取り付けられて円弧運動
する場合に付いても、本発明は適用できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザー干渉計の参照ミラーと反射ミラーとをハーフミラ
ーに固着するように構成した。したがって、ハーフミラ
ーに対する参照ミラーと反射ミラーの角度が振動や経年
変化等によっても変動しないので、安定した測定精度が
得られるレーザー干渉計を提供することができる。この
場合、参照ミラーの反射面と反射ミラーの反射面とをハ
ーフミラーの境界面に対して正確に設定することが必要
であるが、製造上難しいときは、ハーフミラーと参照ミ
ラーとの光路上にコーナーキューブとウェッジプリズム
とを設け、ウェッジプリズムで反射光の傾きを調整する
ようにする。ウェッジプリズムはそれ自体の角度が多少
変動しても透過光の角度変化にはほとんど影響しない。
ーザー干渉計の参照ミラーと反射ミラーとをハーフミラ
ーに固着するように構成した。したがって、ハーフミラ
ーに対する参照ミラーと反射ミラーの角度が振動や経年
変化等によっても変動しないので、安定した測定精度が
得られるレーザー干渉計を提供することができる。この
場合、参照ミラーの反射面と反射ミラーの反射面とをハ
ーフミラーの境界面に対して正確に設定することが必要
であるが、製造上難しいときは、ハーフミラーと参照ミ
ラーとの光路上にコーナーキューブとウェッジプリズム
とを設け、ウェッジプリズムで反射光の傾きを調整する
ようにする。ウェッジプリズムはそれ自体の角度が多少
変動しても透過光の角度変化にはほとんど影響しない。
【図１】本発明に係る実施の形態１の説明図
【図２】ウェッジプリズムの説明図
【図３】本発明に係る実施の形態２の説明図
【図４】本発明に係るコーナーキューブ可動機構の説明
図
図
【図５】従来の技術の説明図
【図６】従来の技術の説明図
１１……光源 １２……ハーフミラー １３……第一のコーナーキューブ １４……ウェッジプリズム １５……参照ミラー １６……第二のコーナーキューブ １７……反射ミラー １８……干渉縞検出部
Claims (3)
- 【請求項１】固定側に設けられ、レーザーを出力する光
源と、 固定側に設けられ、前記レーザーの一部を透過し他の一
部を反射するハーフミラーと、 固定側に設けられ、入射光を入射方向と平行な方向に反
射する第一のコーナーキューブと、 固定側で、参照ミラーと前記第一のコーナーキューブと
の間に設けられ、入射光を入射方向からわずかに傾いた
方向に透過させるウェッジプリズムと、 反射面を外側に向けて前記ハーフミラーに固着され、前
記ハーフミラーで分光された一方の光であって前記第一
のコーナーキューブ及び前記ウェッジプリズムを介して
入射された光を反射し、前記ウェッジプリズム、前記第
一のコーナーキューブ及び前記ハーフミラーを介して干
渉縞検出部に入射させる前記参照ミラーと、 前記参照ミラーへの入射光に直交する方向の可動側に設
けられ、入射光を入射方向と平行な方向に反射する第二
のコーナーキューブと、 反射面を外側に向けて前記ハーフミラーに固着され、前
記ハーフミラーで分光された他方の光であって前記第二
のコーナーキューブを介して入射された光を反射し、前
記第二のコーナーキューブ及び前記ハーフミラーを介し
て前記干渉縞検出部に入射させる反射ミラーと、 固定側に設けられ、前記参照ミラー及び前記反射ミラー
から入射された２つの光によって発生する干渉縞を検出
し、その干渉縞の変化から、前記第二のコーナーキュー
ブの変位量を検出する前記干渉縞検出部と、から構成さ
れたことを特徴とするレーザー干渉計。 - 【請求項２】前記ウェッジプリズムが２個設けられたこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザー干渉計。 - 【請求項３】固定側に設けられ、レーザーを出力する光
源と、 固定側に設けられ、前記レーザーの一部を透過し他の一
部を反射するハーフミラーと、 反射面を内側に向けて前記ハーフミラーに固着され、前
記ハーフミラーで分光された一方の光を反射し、前記ハ
ーフミラーを介して干渉縞検出部に入射させる参照ミラ
ーと、 前記参照ミラーへの入射光に直交する方向の可動側に設
けられ、入射光を入射方向と平行な方向に反射するコー
ナーキューブと、 反射面を外側に向けて前記ハーフミラーに固着され、前
記ハーフミラーで分光された他方の光であって前記コー
ナーキューブを介して入射された光を反射し、前記コー
ナーキューブ及び前記ハーフミラーを介して前記干渉縞
検出部に入射させる反射ミラーと、 固定側に設けられ、前記参照ミラー及び前記反射ミラー
から入射された２つの光によって発生する干渉縞を検出
し、その干渉縞の変化から、前記コーナーキューブの変
位量を検出する前記干渉縞検出部と、から構成されたこ
とを特徴とするレーザー干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10263892A JP3004631B1 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | レーザー干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10263892A JP3004631B1 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | レーザー干渉計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3004631B1 JP3004631B1 (ja) | 2000-01-31 |
| JP2000074617A true JP2000074617A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17395715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10263892A Expired - Fee Related JP3004631B1 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | レーザー干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004631B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102359818A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-02-22 | 北京华夏科创仪器技术有限公司 | 红外光谱干涉仪和采用该干涉仪的红外光谱仪 |
| CN111895934A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-06 | 北京理工大学 | 一种光学元件表面局部陡度面形误差干涉测量方法及装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112284352B (zh) * | 2020-09-14 | 2023-02-03 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种用于光学遥感卫星的稳像系统和方法 |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10263892A patent/JP3004631B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN111895934A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-06 | 北京理工大学 | 一种光学元件表面局部陡度面形误差干涉测量方法及装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3004631B1 (ja) | 2000-01-31 |
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