JP2001108408A - レーザ干渉装置 - Google Patents
レーザ干渉装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02049—Interferometers characterised by particular mechanical design details
- G01B9/02052—Protecting, e.g. shock absorbing, arrangements
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ干渉測長計を用いた装置において、環
境温度の変動による本体ベースの熱変形やスライダの移
動に伴う本体ベースのたわみに起因した誤差を排除す
る。 【解決手段】 レーザ干渉測長計の参照光路２４を可変
長光路２２と同様にスライダ１６の移動方向に延在させ
る。スライダ１６に設けられた線度器５の目盛を検出す
る光電顕微鏡４の検出位置と参照光路２４の端部に位置
する固定反射鏡２１をスライダ１６の移動方向において
同一直線上に配置する。光電顕微鏡４及び固定反射鏡２
１は本体ベース１に設けられたブリッジ構造体３に固定
される。本体ベース１の熱変形やたわみが生じても、光
電顕微鏡４の検出位置と固定反射鏡２１が等量だけ変位
し、光電顕微鏡４の検出誤差を相殺できる。
境温度の変動による本体ベースの熱変形やスライダの移
動に伴う本体ベースのたわみに起因した誤差を排除す
る。 【解決手段】 レーザ干渉測長計の参照光路２４を可変
長光路２２と同様にスライダ１６の移動方向に延在させ
る。スライダ１６に設けられた線度器５の目盛を検出す
る光電顕微鏡４の検出位置と参照光路２４の端部に位置
する固定反射鏡２１をスライダ１６の移動方向において
同一直線上に配置する。光電顕微鏡４及び固定反射鏡２
１は本体ベース１に設けられたブリッジ構造体３に固定
される。本体ベース１の熱変形やたわみが生じても、光
電顕微鏡４の検出位置と固定反射鏡２１が等量だけ変位
し、光電顕微鏡４の検出誤差を相殺できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ干渉装置、特
にレーザ干渉測長計で移動量が測定されるスライダ部に
設けられる物体の処理に関する。
にレーザ干渉測長計で移動量が測定されるスライダ部に
設けられる物体の処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、長さ計測に関しては長さのトレー
サビリティが特に重要視され、計測精度の不確かさの提
示が要求されつつある。レーザ波長が長さの標準となっ
ている現状においては、長さ標準へのトレーサブルの容
易化及び測長精度の不確かさ要因の簡素化のため、計測
機器及び超精密加工装置などにおける測長手段としてレ
ーザ干渉測長システムが広く用いられている。
サビリティが特に重要視され、計測精度の不確かさの提
示が要求されつつある。レーザ波長が長さの標準となっ
ている現状においては、長さ標準へのトレーサブルの容
易化及び測長精度の不確かさ要因の簡素化のため、計測
機器及び超精密加工装置などにおける測長手段としてレ
ーザ干渉測長システムが広く用いられている。
【０００３】計測機器及び超精密加工装置などにおいて
スライダの変位を高精度に測定する手段としてレーザ干
渉測長システムを用いる場合、大気中の空気の温度や気
圧、湿度、ＣＯ2濃度の変動による屈折率の変化に起因
したレーザ波長の変動が高精度測長の妨げとなるため、
レーザ光路を真空にすることが提案されている。
スライダの変位を高精度に測定する手段としてレーザ干
渉測長システムを用いる場合、大気中の空気の温度や気
圧、湿度、ＣＯ2濃度の変動による屈折率の変化に起因
したレーザ波長の変動が高精度測長の妨げとなるため、
レーザ光路を真空にすることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなレーザ干渉
測長システムを用いて、線度器の精度を評価する場合、
以下のように行う。すなわち、スライダ部に線度器を取
り付け、光電顕微鏡などにより線度器の目盛線を検出す
る。そして、レーザ干渉測長計を用いて検出されたスラ
イダの変位量を基準とし、光電顕微鏡により検出される
目盛線間隔の偏差を算出することにより、線度器の精度
評価を行うことができる。
測長システムを用いて、線度器の精度を評価する場合、
以下のように行う。すなわち、スライダ部に線度器を取
り付け、光電顕微鏡などにより線度器の目盛線を検出す
る。そして、レーザ干渉測長計を用いて検出されたスラ
イダの変位量を基準とし、光電顕微鏡により検出される
目盛線間隔の偏差を算出することにより、線度器の精度
評価を行うことができる。
【０００５】このような線度器評価用装置としては、当
然ながら基準となるスライダの変位量をレーザ干渉測長
計により高精度に検出することが前提となる。本願出願
人は、このような線度器評価用測長器としても用いるこ
とができる、高精度なレーザ干渉装置を特願平１０−２
２３２３５号にて提案した。以下、このレーザ干渉装置
について簡単に説明する。
然ながら基準となるスライダの変位量をレーザ干渉測長
計により高精度に検出することが前提となる。本願出願
人は、このような線度器評価用測長器としても用いるこ
とができる、高精度なレーザ干渉装置を特願平１０−２
２３２３５号にて提案した。以下、このレーザ干渉装置
について簡単に説明する。
【０００６】図２には、本願出願人が先に提案したレー
ザ干渉装置の構成が示されている。本体ベース１０、レ
ーザ光源１２、干渉計部１４、スライダ１６、スライダ
駆動機構１８及び反射ミラー２０が設けられている。ま
た、ベローズ駆動キャリッジ３０が設けられ、このキャ
リッジ３０はスライダ１６に連動してベローズ駆動機構
３２によりスライダ１６とともに図中矢印方向に移動す
る。一方、固定部３４は本体ベース１０に固定されてお
り、スライダ１６やベローズ駆動キャリッジ３０の移動
によっても移動せず、その位置を保持する。ベローズ駆
動キャリッジ３０と固定部３４の間には主ベローズ３６
が設けられ、反射ミラー２０とベローズ駆動キャリッジ
３０との間には副ベローズ３８が、干渉計部１４と固定
部３４との間には副べローズ４０が設けられている。主
ベローズ３６の内部は真空である。また、副ベローズ３
８及び４０は、二重構造のベローズであり、内側が真空
状態に維持されるとともに、外側が大気圧以上の所定の
圧力に維持される。副ベローズ３８の一端は、反射ミラ
ー２０に接続され、他端はベローズ駆動キャリッジ３０
に接続されている。スライダ１６及びベローズ駆動キャ
リッジ３０の動きの相対差は厳密にはゼロではないが、
柔的な結合を可能とする副ベローズ３８の伸縮が外乱と
なるベローズ駆動キャリッジ３０のスライダ１６との相
対的な運動誤差を吸収する。
ザ干渉装置の構成が示されている。本体ベース１０、レ
ーザ光源１２、干渉計部１４、スライダ１６、スライダ
駆動機構１８及び反射ミラー２０が設けられている。ま
た、ベローズ駆動キャリッジ３０が設けられ、このキャ
リッジ３０はスライダ１６に連動してベローズ駆動機構
３２によりスライダ１６とともに図中矢印方向に移動す
る。一方、固定部３４は本体ベース１０に固定されてお
り、スライダ１６やベローズ駆動キャリッジ３０の移動
によっても移動せず、その位置を保持する。ベローズ駆
動キャリッジ３０と固定部３４の間には主ベローズ３６
が設けられ、反射ミラー２０とベローズ駆動キャリッジ
３０との間には副ベローズ３８が、干渉計部１４と固定
部３４との間には副べローズ４０が設けられている。主
ベローズ３６の内部は真空である。また、副ベローズ３
８及び４０は、二重構造のベローズであり、内側が真空
状態に維持されるとともに、外側が大気圧以上の所定の
圧力に維持される。副ベローズ３８の一端は、反射ミラ
ー２０に接続され、他端はベローズ駆動キャリッジ３０
に接続されている。スライダ１６及びベローズ駆動キャ
リッジ３０の動きの相対差は厳密にはゼロではないが、
柔的な結合を可能とする副ベローズ３８の伸縮が外乱と
なるベローズ駆動キャリッジ３０のスライダ１６との相
対的な運動誤差を吸収する。
【０００７】このように、図２に示された構成において
は、レーザ光路を真空状態にするとともに、二重ベロー
ズ構造を採用することで、高精度な測長が可能となる。
は、レーザ光路を真空状態にするとともに、二重ベロー
ズ構造を採用することで、高精度な測長が可能となる。
【０００８】一方、図３には、このような二重ベローズ
構造を用いたレーザ干渉装置を用いて、線度器の評価を
行う場合の一構成例が示されている。基本構成として
は、図２に示されたレーザ干渉装置に対し、さらにスラ
イダ１６に評価対象となる線度器を設け、この線度器の
目盛りを検出するための光電顕微鏡を設けた構成であ
る。図において、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は正面図である。レーザ干渉装置は本体ベース１
上に載置され、スライダ１６上には評価対象となる線度
器５がスライダ１６の移動方向に沿って固定される。線
度器５の目盛中心軸はレーザ干渉装置の光軸、すなわち
干渉計部１４と反射ミラー２０との間で形成される可変
長光路２２の光軸上に配置される。また、本体ベース１
にアーム１ａが設けられ、このアーム１ａの先端に線度
器５の目盛を検出するための光電顕微鏡４を設置する。
光電顕微鏡４による線度器５の目盛の検出中心６は可変
長光路２２の光軸上にある。
構造を用いたレーザ干渉装置を用いて、線度器の評価を
行う場合の一構成例が示されている。基本構成として
は、図２に示されたレーザ干渉装置に対し、さらにスラ
イダ１６に評価対象となる線度器を設け、この線度器の
目盛りを検出するための光電顕微鏡を設けた構成であ
る。図において、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は正面図である。レーザ干渉装置は本体ベース１
上に載置され、スライダ１６上には評価対象となる線度
器５がスライダ１６の移動方向に沿って固定される。線
度器５の目盛中心軸はレーザ干渉装置の光軸、すなわち
干渉計部１４と反射ミラー２０との間で形成される可変
長光路２２の光軸上に配置される。また、本体ベース１
にアーム１ａが設けられ、このアーム１ａの先端に線度
器５の目盛を検出するための光電顕微鏡４を設置する。
光電顕微鏡４による線度器５の目盛の検出中心６は可変
長光路２２の光軸上にある。
【０００９】このような構成において、スライダ１６の
変位量はレーザ光源１２と固定鏡２１から成る参照光路
と可変長光路２２の光路差に起因する干渉により高精度
に検出される。また、線度器５の目盛り線間隔は光電顕
微鏡４により検出される。そして、両検出値の偏差に基
づき線度器５の精度が評価される。
変位量はレーザ光源１２と固定鏡２１から成る参照光路
と可変長光路２２の光路差に起因する干渉により高精度
に検出される。また、線度器５の目盛り線間隔は光電顕
微鏡４により検出される。そして、両検出値の偏差に基
づき線度器５の精度が評価される。
【００１０】図３に示されるレーザ干渉装置において
は、レーザ光路が真空であるため空気の屈折率変動など
に起因したレーザ波長変動の回避が可能であるが、その
一方で環境の温度変動に起因する干渉計部１４から反射
ミラー２０に至る区間、すなわち可変長光路２２の区間
での本体ベース１の熱変形によるレーザ干渉測長方向の
伸縮の影響や、スライダ１６の移動に伴う本体ベース１
に対する重量負荷の移動により本体ベース１にたわみが
生じ、光電顕微鏡４の検出中心６がレーザ干渉測長方向
に移動して大きな誤差要因となってしまう問題があっ
た。
は、レーザ光路が真空であるため空気の屈折率変動など
に起因したレーザ波長変動の回避が可能であるが、その
一方で環境の温度変動に起因する干渉計部１４から反射
ミラー２０に至る区間、すなわち可変長光路２２の区間
での本体ベース１の熱変形によるレーザ干渉測長方向の
伸縮の影響や、スライダ１６の移動に伴う本体ベース１
に対する重量負荷の移動により本体ベース１にたわみが
生じ、光電顕微鏡４の検出中心６がレーザ干渉測長方向
に移動して大きな誤差要因となってしまう問題があっ
た。
【００１１】図４には、スライダ１６の移動に伴う本体
ベース１に対する重量負荷の移動によって生じる本体ベ
ース１のたわみが模式的に示されている。図において、
実線で示される位置から二点鎖線で示される位置にスラ
イダ１６が移動すると、スライダ１６の重量により本体
ベース１の表面が図中下方向にたわむ。本体ベース１表
面のたわみ角をθ、本体ベース１の案内面（スライダ１
６がレール上に載置されている場合にはレール表面）か
らの光電顕微鏡４による検出中心６の高さをｈ、たわみ
による光電顕微鏡検出中心６の測長方向移動量をεとす
ると、
ベース１に対する重量負荷の移動によって生じる本体ベ
ース１のたわみが模式的に示されている。図において、
実線で示される位置から二点鎖線で示される位置にスラ
イダ１６が移動すると、スライダ１６の重量により本体
ベース１の表面が図中下方向にたわむ。本体ベース１表
面のたわみ角をθ、本体ベース１の案内面（スライダ１
６がレール上に載置されている場合にはレール表面）か
らの光電顕微鏡４による検出中心６の高さをｈ、たわみ
による光電顕微鏡検出中心６の測長方向移動量をεとす
ると、
【数１】ε＝ｈ・ｓｉｎθ となり、この移動量εが線度器５の精度評価の誤差とな
ってしまう。
ってしまう。
【００１２】もちろん、この誤差εを別のレーザ干渉測
長計を用いて測定し、スライダ１６と一体となって移動
する線度器の移動量に対して補正することで誤差を解消
することも理論上は可能であるが、評価システムの構成
が徒に複雑化し、コストも増大する問題がある。
長計を用いて測定し、スライダ１６と一体となって移動
する線度器の移動量に対して補正することで誤差を解消
することも理論上は可能であるが、評価システムの構成
が徒に複雑化し、コストも増大する問題がある。
【００１３】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、環境温度の変動に
よる本体ベースの熱変形や、スライダの移動に伴う本体
ベースのたわみに起因する誤差を簡易に排除し、レーザ
干渉測長計を用いた高精度の処理が可能な装置を提供す
ることにある。
みなされたものであり、その目的は、環境温度の変動に
よる本体ベースの熱変形や、スライダの移動に伴う本体
ベースのたわみに起因する誤差を簡易に排除し、レーザ
干渉測長計を用いた高精度の処理が可能な装置を提供す
ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、参照光路と可変長光路を有し、スライダ
の移動量を前記参照光路と可変長光路間のレーザ光の干
渉を用いて測定するレーザ干渉計と、前記スライダ上に
前記スライダの移動方向の平行に固定された被処理物
と、前記レーザ干渉計の本体ベースに固定され、前記被
処理物を処理する処理手段とを有し、前記レーザ干渉計
にて同定される前記スライダの移動量を基準として前記
処理手段により前記被処理物を処理するレーザ干渉装置
であって、前記レーザ干渉計の光軸と前記処理手段によ
る前記被処理物への処理ポイントが直線上に配置され、
前記レーザ光の参照光路を構成する固定反射鏡は、前記
スライダの移動軸方向において前記処理ポイントと同一
位置となるように前記本体ベースに固定され、前記可変
長光路と前記参照光路が共に前記本体ベース上で前記ス
ライダの移動方向に延在することを特徴とする。
に、本発明は、参照光路と可変長光路を有し、スライダ
の移動量を前記参照光路と可変長光路間のレーザ光の干
渉を用いて測定するレーザ干渉計と、前記スライダ上に
前記スライダの移動方向の平行に固定された被処理物
と、前記レーザ干渉計の本体ベースに固定され、前記被
処理物を処理する処理手段とを有し、前記レーザ干渉計
にて同定される前記スライダの移動量を基準として前記
処理手段により前記被処理物を処理するレーザ干渉装置
であって、前記レーザ干渉計の光軸と前記処理手段によ
る前記被処理物への処理ポイントが直線上に配置され、
前記レーザ光の参照光路を構成する固定反射鏡は、前記
スライダの移動軸方向において前記処理ポイントと同一
位置となるように前記本体ベースに固定され、前記可変
長光路と前記参照光路が共に前記本体ベース上で前記ス
ライダの移動方向に延在することを特徴とする。
【００１５】また、前記レーザ測長計を構成する干渉計
部、前記参照光路、及び前記可変長光路は真空状態であ
ることを特徴とする。ここで、前記参照光路は、パイプ
状構造体と２重構造のベローズからなり、前記ベローズ
を介して前記固定反射鏡に接続されることが好適であ
る。
部、前記参照光路、及び前記可変長光路は真空状態であ
ることを特徴とする。ここで、前記参照光路は、パイプ
状構造体と２重構造のベローズからなり、前記ベローズ
を介して前記固定反射鏡に接続されることが好適であ
る。
【００１６】また、前記処理手段及び前記固定反射鏡
は、前記スライダを跨ぐブリッジ構造体に設けられ、前
記ブリッジ構造体は前記本体ベースに固定されることを
特徴とする。
は、前記スライダを跨ぐブリッジ構造体に設けられ、前
記ブリッジ構造体は前記本体ベースに固定されることを
特徴とする。
【００１７】また、前記被処理物は目盛を有する線度器
であり、前記処理手段は、前記処理ポイントで前記目盛
を検出する検出器であることが好適である。
であり、前記処理手段は、前記処理ポイントで前記目盛
を検出する検出器であることが好適である。
【００１８】本発明においては、参照光路を構成する固
定反射鏡は従来のように干渉計部内において可変長光路
と垂直に配置されるのではなく、スライダの移動軸方向
において処理ポイントと同一位置となるように本体ベー
スに固定される。被処理物を処理する際には、レーザ干
渉計における参照光路と可変長光路の干渉を用いてスラ
イダの移動量を検出しつつ行い、処理ポイント（線度器
評価の場合には目盛検出中心となる）は本体ベースのた
わみにより変位するが、レーザ干渉計の参照光路の反射
鏡位置も処理ポイントに同期して等量だけ変位するた
め、本体ベースのたわみによる処理ポイントの変位は相
殺され、誤差が自動的に除去される。
定反射鏡は従来のように干渉計部内において可変長光路
と垂直に配置されるのではなく、スライダの移動軸方向
において処理ポイントと同一位置となるように本体ベー
スに固定される。被処理物を処理する際には、レーザ干
渉計における参照光路と可変長光路の干渉を用いてスラ
イダの移動量を検出しつつ行い、処理ポイント（線度器
評価の場合には目盛検出中心となる）は本体ベースのた
わみにより変位するが、レーザ干渉計の参照光路の反射
鏡位置も処理ポイントに同期して等量だけ変位するた
め、本体ベースのたわみによる処理ポイントの変位は相
殺され、誤差が自動的に除去される。
【００１９】レーザ測長計の干渉計部や参照光路、可変
長光路を真空状態とすることで、屈折率の変動によるレ
ーザ波長の変動を防止し、高精度にスライダの移動量を
検出でき、処理ポイントでの高精度処理が可能となる。
長光路を真空状態とすることで、屈折率の変動によるレ
ーザ波長の変動を防止し、高精度にスライダの移動量を
検出でき、処理ポイントでの高精度処理が可能となる。
【００２０】処理ポイントと固定反射鏡は、スライダの
移動軸方向において同一位置となるように本体ベースに
配置されるが、本体ベース上にスライダをまたぐような
ブリッジ構造を固設し、このブリッジ構造に処理手段及
び固定反射鏡を設けることでこの配置を容易に実現でき
る。本体ベースのたわみはブリッジ構造を介して処理手
段及び固定反射鏡を等量変位させ、処理ポイントと固定
反射鏡とのスライダ移動軸上における位置関係を維持し
て誤差を相殺する。
移動軸方向において同一位置となるように本体ベースに
配置されるが、本体ベース上にスライダをまたぐような
ブリッジ構造を固設し、このブリッジ構造に処理手段及
び固定反射鏡を設けることでこの配置を容易に実現でき
る。本体ベースのたわみはブリッジ構造を介して処理手
段及び固定反射鏡を等量変位させ、処理ポイントと固定
反射鏡とのスライダ移動軸上における位置関係を維持し
て誤差を相殺する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について、線度器評価を例にとり説明する。
形態について、線度器評価を例にとり説明する。
【００２２】図１には、本実施形態における線度器評価
用レーザ干渉装置の構成が示されている。図において、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図であ
る。図３の構成と主に異なる点は、参照光路の構成であ
る。すなわち、図３の構成においては、レーザ光源１２
から射出したレーザ光は干渉計部１４内のハーフプリズ
ムにて分割され、干渉計部１４内の固定鏡２１にて反射
し、再びハーフプリズムに戻ることで参照光路が形成さ
れているが、本実施形態においては、参照光路２４は可
変長光路２２と同様にスライダ１６の移動方向に平行に
延在して存在する。参照光路２６の端部を構成する固定
反射鏡２１は、図３のように干渉計部１４内に可変長光
路２２に対して垂直に存在するのではなく、スライダ１
６の移動方向に沿って、可変長光路２２と平行に、光電
顕微鏡４と検出中心６を結ぶ直線上に配置されている。
スライダ１６には線度器５が設けられており、光電顕微
鏡４及び固定反射鏡２１は（ｂ）に示されるようにスラ
イダ１６及び可変長光路２２をまたぐように配置されて
いるブリッジ構造体３に固定されている。ブリッジ構造
体３は、その両脚が本体ベース１に固定される。
用レーザ干渉装置の構成が示されている。図において、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図であ
る。図３の構成と主に異なる点は、参照光路の構成であ
る。すなわち、図３の構成においては、レーザ光源１２
から射出したレーザ光は干渉計部１４内のハーフプリズ
ムにて分割され、干渉計部１４内の固定鏡２１にて反射
し、再びハーフプリズムに戻ることで参照光路が形成さ
れているが、本実施形態においては、参照光路２４は可
変長光路２２と同様にスライダ１６の移動方向に平行に
延在して存在する。参照光路２６の端部を構成する固定
反射鏡２１は、図３のように干渉計部１４内に可変長光
路２２に対して垂直に存在するのではなく、スライダ１
６の移動方向に沿って、可変長光路２２と平行に、光電
顕微鏡４と検出中心６を結ぶ直線上に配置されている。
スライダ１６には線度器５が設けられており、光電顕微
鏡４及び固定反射鏡２１は（ｂ）に示されるようにスラ
イダ１６及び可変長光路２２をまたぐように配置されて
いるブリッジ構造体３に固定されている。ブリッジ構造
体３は、その両脚が本体ベース１に固定される。
【００２３】レーザ光源１２から射出したレーザ光は干
渉計部１４内のハーフプリズムにて分割され、一方は可
変長光路２４に沿って進行してスライダ１６に設けられ
た反射鏡２０で反射して干渉計部１４に戻る。可変長光
路２２は内部が真空状態のベローズ２７及び二重ベロー
ズ２８から構成される。ハーフミラーで分割された他方
は、干渉計部１４内のミラー１４ａで反射されて可変長
光路２２と平行な光となる。干渉計部１４とブリッジ構
造体３に設けられた固定反射鏡２１との間の参照光路２
４は内部が真空状態に維持されるパイプ状構造体２６と
二重ベローズ２８を含み、二重ベローズ２８によりパイ
プ状構造体２６とブリッジ構造体３及び干渉計部１４が
柔的に接続され、双方に外力を与えない構造となってい
る。
渉計部１４内のハーフプリズムにて分割され、一方は可
変長光路２４に沿って進行してスライダ１６に設けられ
た反射鏡２０で反射して干渉計部１４に戻る。可変長光
路２２は内部が真空状態のベローズ２７及び二重ベロー
ズ２８から構成される。ハーフミラーで分割された他方
は、干渉計部１４内のミラー１４ａで反射されて可変長
光路２２と平行な光となる。干渉計部１４とブリッジ構
造体３に設けられた固定反射鏡２１との間の参照光路２
４は内部が真空状態に維持されるパイプ状構造体２６と
二重ベローズ２８を含み、二重ベローズ２８によりパイ
プ状構造体２６とブリッジ構造体３及び干渉計部１４が
柔的に接続され、双方に外力を与えない構造となってい
る。
【００２４】このように、本実施形態では、参照光路の
端部である固定反射鏡２１がスライダ１６の移動軸方向
において光電顕微鏡４の検出中心６と同一位置に配置さ
れているため、環境温度の変動による本体ベースの熱変
形やスライダ１６の移動に伴って本体ベース１にたわみ
が生じ、これにより光電顕微鏡４の検出中心６がレーザ
干渉測長方向において変位しても、このたわみにより同
時に参照光路を形成する固定反射鏡２１も光電顕微鏡４
の検出中心６と等しくレーザ干渉測長方向に変位して光
電顕微鏡による検出誤差と基準となるレーザ干渉測長計
の検出誤差が相殺される。すなわち、本実施形態におい
ては、従来であれば固定であった参照光路が本体ベース
のたわみにより光電顕微鏡の検出中心と同期して変位
し、これにより光電顕微鏡の検出誤差が自動補正され
る。したがって、本体ベース１のたわみは線度器の評価
に影響を与えないことになり、高精度の評価が可能とな
る。
端部である固定反射鏡２１がスライダ１６の移動軸方向
において光電顕微鏡４の検出中心６と同一位置に配置さ
れているため、環境温度の変動による本体ベースの熱変
形やスライダ１６の移動に伴って本体ベース１にたわみ
が生じ、これにより光電顕微鏡４の検出中心６がレーザ
干渉測長方向において変位しても、このたわみにより同
時に参照光路を形成する固定反射鏡２１も光電顕微鏡４
の検出中心６と等しくレーザ干渉測長方向に変位して光
電顕微鏡による検出誤差と基準となるレーザ干渉測長計
の検出誤差が相殺される。すなわち、本実施形態におい
ては、従来であれば固定であった参照光路が本体ベース
のたわみにより光電顕微鏡の検出中心と同期して変位
し、これにより光電顕微鏡の検出誤差が自動補正され
る。したがって、本体ベース１のたわみは線度器の評価
に影響を与えないことになり、高精度の評価が可能とな
る。
【００２５】なお、本体ベース１をレーザ干渉光軸（可
変長光路の軸）を包含する鉛直面に対して左右対称とな
るように構成し、スライダ１６の重心移動がレーザ干渉
光軸を包含する鉛直面内となるように設計することで、
本体ベース１はスライダ１６の重心移動によるねじれや
熱の非対称性によるねじれの発生を最小限に抑えること
ができ、参照光路の構成と相俟ってより確実に誤差を除
去することができる。
変長光路の軸）を包含する鉛直面に対して左右対称とな
るように構成し、スライダ１６の重心移動がレーザ干渉
光軸を包含する鉛直面内となるように設計することで、
本体ベース１はスライダ１６の重心移動によるねじれや
熱の非対称性によるねじれの発生を最小限に抑えること
ができ、参照光路の構成と相俟ってより確実に誤差を除
去することができる。
【００２６】また、本実施形態においてはスライダ１６
に被処理物である線度器５を設け、処理手段として光電
顕微鏡を設けて線度器の精度を評価する処理を行う場合
について示したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、他の処理にも適用することができる。例えば、ブ
リッジ構造体３に設けられた光電顕微鏡４に代え、処理
手段としてプローブや加工ヘッド、あるいは露光ヘッド
などを設け、それぞれ端度器評価処理や加工処理、露光
処理を行うことで、ゲージブロックやステップゲージな
どの端度器評価用装置や超精密加工機械、高精度露光装
置などを構成することができる。超精密加工機械を例に
とると、スライダ１６に被加工物を設け、レーザ干渉測
長計で高精度に位置決めしつつ加工ヘッドで加工処理を
行うことになり、本体ベース１のたわみの影響を受けず
高精度の加工が可能となる。
に被処理物である線度器５を設け、処理手段として光電
顕微鏡を設けて線度器の精度を評価する処理を行う場合
について示したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、他の処理にも適用することができる。例えば、ブ
リッジ構造体３に設けられた光電顕微鏡４に代え、処理
手段としてプローブや加工ヘッド、あるいは露光ヘッド
などを設け、それぞれ端度器評価処理や加工処理、露光
処理を行うことで、ゲージブロックやステップゲージな
どの端度器評価用装置や超精密加工機械、高精度露光装
置などを構成することができる。超精密加工機械を例に
とると、スライダ１６に被加工物を設け、レーザ干渉測
長計で高精度に位置決めしつつ加工ヘッドで加工処理を
行うことになり、本体ベース１のたわみの影響を受けず
高精度の加工が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環境温度の変動による本体ベースの熱変形やスライダの
移動に伴う本体ベースのたわみに起因した誤差を簡易に
排除することができ、これによりレーザ干渉測長計を用
いて高精度の処理が可能となる。
環境温度の変動による本体ベースの熱変形やスライダの
移動に伴う本体ベースのたわみに起因した誤差を簡易に
排除することができ、これによりレーザ干渉測長計を用
いて高精度の処理が可能となる。
【図１】 実施形態の構成図である。
【図２】 レーザ測長干渉計の構成図である。
【図３】 図２に示されたレーザ測長干渉計を用いた線
度器評価機の構成図である。
度器評価機の構成図である。
【図４】 図３におけるスライダの移動による本体ベー
スのたわみ発生説明図である。
スのたわみ発生説明図である。
【符号の説明】 １ 本体ベース、３ ブリッジ構造体、４ 光電顕微
鏡、５ 線度器、１６スライダ、２１ 固定反射鏡、２
２ 可変長光路、２４ 参照光路。
鏡、５ 線度器、１６スライダ、２１ 固定反射鏡、２
２ 可変長光路、２４ 参照光路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA04 DD03 DD04 FF01 GG12 GG16 GG22 GG51 HH01 2F065 AA02 AA06 AA09 CC00 DD11 EE02 FF52 GG04 HH04 JJ01 JJ15 LL12 LL17 LL46 PP24 2F069 AA02 AA06 BB04 EE02 EE09 GG04 GG07 GG62 HH09 HH30 KK10 MM00
Claims (5)
- 【請求項１】 参照光路と可変長光路を有し、スライダ
の移動量を前記参照光路と可変長光路間のレーザ光の干
渉を用いて測定するレーザ干渉計と、前記スライダ上に
前記スライダの移動方向の平行に固定された被処理物
と、前記レーザ干渉計の本体ベースに固定され、前記被
処理物を処理する処理手段とを有し、前記レーザ干渉計
にて同定される前記スライダの移動量を基準として前記
処理手段により前記被処理物を処理するレーザ干渉装置
であって、 前記レーザ干渉計の光軸と前記処理手段による前記被処
理物への処理ポイントが直線上に配置され、 前記レーザ光の参照光路を構成する固定反射鏡は、前記
スライダの移動軸方向において前記処理ポイントと同一
位置となるように前記本体ベースに固定され、前記可変
長光路と前記参照光路が共に前記本体ベース上で前記ス
ライダの移動方向に延在することを特徴とするレーザ干
渉装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記レーザ測長計を構成する干渉計部、前記参照光路、
及び前記可変長光路は真空状態であることを特徴とする
レーザ干渉装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記参照光路は、パイプ状構造体と２重構造のベローズ
からなり、前記ベローズを介して前記固定反射鏡に接続
されることを特徴とするレーザ干渉装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記処理手段及び前記固定反射鏡は、前記スライダを跨
ぐブリッジ構造体に設けられ、前記ブリッジ構造体は前
記本体ベースに固定されることを特徴とするレーザ干渉
装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の装置に
おいて、 前記被処理物は目盛を有する線度器であり、 前記処理手段は、前記処理ポイントで前記目盛を検出す
る検出器であることを特徴とするレーザ干渉装置。
Priority Applications (3)
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| JP29159599A JP3400393B2 (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | レーザ干渉装置 |
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| DE10050749A DE10050749B4 (de) | 1999-10-13 | 2000-10-13 | Laserinterferenzeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29159599A JP3400393B2 (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | レーザ干渉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108408A true JP2001108408A (ja) | 2001-04-20 |
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Family
ID=17770984
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|---|---|---|---|
| JP29159599A Expired - Fee Related JP3400393B2 (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | レーザ干渉装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3400393B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008008816A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Mitsutoyo Corp | 干渉測長機 |
| JP2010019685A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Olympus Corp | 曲率半径測定装置 |
| US8594141B2 (en) | 2011-08-22 | 2013-11-26 | Korea Electrotechnology Research Institute | Femtosecond laser apparatus using laser diode optical pumping module |
| JP2014529065A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-10-30 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔａ Ｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | 有害環境において作動し、光学的移動測定モジュールを有する変形測定センサとこのセンサを用いた計測システム |
| US8989224B2 (en) | 2011-08-22 | 2015-03-24 | Korea Electrotechnology Research Institute | Apparatus for femtosecond laser optically pumped by laser diode pumping module |
| CN110207595A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-06 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种回归反光球长度标准杆长度测量装置及其测量方法 |
| CN110375655A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-25 | 江苏省镔鑫钢铁集团有限公司 | 一种激光测量钢材长度的辅助装置 |
| CN110567377A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-12-13 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种角锥棱镜长度标准杆长度测量装置及其测量方法 |
| KR20190143689A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | (주) 정상라이다 | 이중 구조를 갖는 라이다 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004026275B4 (de) * | 2004-05-28 | 2015-03-19 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Längenmesssystem |
| EP1607041B1 (en) | 2004-06-17 | 2008-01-16 | Cadent Ltd. | Method for providing data associated with the intraoral cavity |
| JP4629134B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2011-02-09 | 株式会社東芝 | Ｘｙステージ装置 |
| JP6071572B2 (ja) * | 2013-01-17 | 2017-02-01 | キヤノン株式会社 | 干渉計システム、リソグラフィー装置、それを用いた物品の製造方法 |
| DE102013102816B4 (de) * | 2013-03-19 | 2016-03-24 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Optische Messvorrichtung, insbesondere Autokollimationsfernrohr, mit verringerter Messabweichung |
| JP7433954B2 (ja) | 2020-02-10 | 2024-02-20 | 株式会社ミツトヨ | レーザ干渉装置 |
| JP2021148634A (ja) | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社ミツトヨ | レーザ干渉装置 |
| CN117968532B (zh) * | 2024-04-01 | 2024-06-07 | 江苏荣旭机械有限公司 | 一种电机轴尺寸检测装置 |
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| JP3795646B2 (ja) | 1997-10-24 | 2006-07-12 | 株式会社ミツトヨ | 位置測定装置 |
| US6421130B1 (en) * | 1999-03-29 | 2002-07-16 | The Regents Of The University Of California | Constant volume gas cell optical phase-shifter |
-
1999
- 1999-10-13 JP JP29159599A patent/JP3400393B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-10-12 US US09/686,946 patent/US6697162B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 DE DE10050749A patent/DE10050749B4/de not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| US6697162B1 (en) | 2004-02-24 |
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