JP2619555B2 - 平行光計測装置 - Google Patents
平行光計測装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光学を応用したセンサなどに使われる光線
の平行度の計測及び調整可能な平行光計測装置に関す
る。
の平行度の計測及び調整可能な平行光計測装置に関す
る。
（従来の技術） 位置，距離，寸法などを計測するために各種レーザや
LEDなどの光源を用いた光学センサが幅広く使われてい
る。これらのセンサにはその光学系の一部に平行光が使
用されていることが多い。平行光は、LEDやレーザダイ
オードなどの発光部が点に近いものについてはコリメー
タレンズとの組合わせによって、またHeNeレーザなどで
はビームエキスパンダとの組合わせによって作り出され
る。平行光の良否，即ち平行光束中の光線の平行度によ
ってセンサ自体の性能が左右されることも少なくなく、
光線の平行度は各光学素子の性能と共に各光学素子間の
相対位置精度によって決まる。したがって、各光学素子
の配設作業には光線の平行度を精密に計測する装置と各
光学素子間の相対位置を精密に変位させる装置が必要で
ある。
LEDなどの光源を用いた光学センサが幅広く使われてい
る。これらのセンサにはその光学系の一部に平行光が使
用されていることが多い。平行光は、LEDやレーザダイ
オードなどの発光部が点に近いものについてはコリメー
タレンズとの組合わせによって、またHeNeレーザなどで
はビームエキスパンダとの組合わせによって作り出され
る。平行光の良否，即ち平行光束中の光線の平行度によ
ってセンサ自体の性能が左右されることも少なくなく、
光線の平行度は各光学素子の性能と共に各光学素子間の
相対位置精度によって決まる。したがって、各光学素子
の配設作業には光線の平行度を精密に計測する装置と各
光学素子間の相対位置を精密に変位させる装置が必要で
ある。
従来の光線の平行度の計測は、レーザ光では干渉計に
よって光束の波面のゆがみを測定することで行ない、可
干渉性のないランプやLEDの光では光源に近い場所と遠
い場所での光束の大きさや光強度分布を測定したり、ピ
ンホールを使って光線を追跡することで行なっている。
よって光束の波面のゆがみを測定することで行ない、可
干渉性のないランプやLEDの光では光源に近い場所と遠
い場所での光束の大きさや光強度分布を測定したり、ピ
ンホールを使って光線を追跡することで行なっている。
（発明が解決しようとする課題） 上述した光束の波面のゆがみを測定する干渉計は構成
が難かしく、現れた干渉縞の処理も単純ではない。ま
た、レーザ光源でも比較的コヒーレンスの良くない場合
は干渉縞のコントラストが悪くて測定が難かしいとう欠
点があった。一方、光束の大きさや光強度分布を測定す
る場合は、正確な輪郭を測定するのが難しかったり測定
に時間がかかったりして効果的でないという問題があっ
た。
が難かしく、現れた干渉縞の処理も単純ではない。ま
た、レーザ光源でも比較的コヒーレンスの良くない場合
は干渉縞のコントラストが悪くて測定が難かしいとう欠
点があった。一方、光束の大きさや光強度分布を測定す
る場合は、正確な輪郭を測定するのが難しかったり測定
に時間がかかったりして効果的でないという問題があっ
た。
本発明は上述のような事情からなされたものであり、
本発明の目的は、可干渉性の有無によらず簡単な構成で
光線の平行度の計測や調整を効果的に行なうことができ
る平行光計測装置を提供することにある。
本発明の目的は、可干渉性の有無によらず簡単な構成で
光線の平行度の計測や調整を効果的に行なうことができ
る平行光計測装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、光学を応用したセンサなどに使われる光線
の平行度の計測可能な平行光計測装置に関するものであ
り、本発明の上記目的は、第１の回折格子と、前記第１
の回折格子の格子定数と同一であって、前記第１の回折
格子の格子線に対し各々の格子線が平行となるように配
設された第２の回折格子と、被計測用の光源ユニットか
ら発せられた光束のうち前記各回折格子を透過した光束
を受光する少なくとも２つの光電変換素子から成る光電
変換部と、前記第１及び第２の回折格子の少なくとも一
方をその回折格子の面で格子線に垂直な方向に移動させ
る移動手段とを備え、前記少なくとも２つの光電変換素
子で得られる光強度から前記光束中の光線の平行度を計
測することによって達成される。
の平行度の計測可能な平行光計測装置に関するものであ
り、本発明の上記目的は、第１の回折格子と、前記第１
の回折格子の格子定数と同一であって、前記第１の回折
格子の格子線に対し各々の格子線が平行となるように配
設された第２の回折格子と、被計測用の光源ユニットか
ら発せられた光束のうち前記各回折格子を透過した光束
を受光する少なくとも２つの光電変換素子から成る光電
変換部と、前記第１及び第２の回折格子の少なくとも一
方をその回折格子の面で格子線に垂直な方向に移動させ
る移動手段とを備え、前記少なくとも２つの光電変換素
子で得られる光強度から前記光束中の光線の平行度を計
測することによって達成される。
（作用） 本発明の平行光計測装置は、同一の格子定数を持った
２枚の回折格子を透過した光束を少なくとも２つの光電
変換素子で受け、これらの光電変換素子で得られる光強
度や、一方の回折格子を移動させたときに少なくとも２
つの光電変換素子で得られる周期信号の位相差から光線
の平行度を計測するものである。
２枚の回折格子を透過した光束を少なくとも２つの光電
変換素子で受け、これらの光電変換素子で得られる光強
度や、一方の回折格子を移動させたときに少なくとも２
つの光電変換素子で得られる周期信号の位相差から光線
の平行度を計測するものである。
（実施例） 第５図は本発明の平行光計測装置の前提となる平行光
計測装置の一例を示す構造図であり、平行光を発する光
源ユニットLSUと、所定の格子定数を持った透過型回折
格子が施された第１格子GR1及び第１格子GR1と同一の格
子定数を持った透過型回折格子が施された第２格子GR2
と、第１格子GR1及び第２格子GR2を透過した光束を受光
する受光面SCとから成っている。ここで、第１格子GR1
と第２格子GR2とはそれぞれの面が互いに平行であっ
て、かつそれぞれの格子線が互いに平行になるように調
整されている。
計測装置の一例を示す構造図であり、平行光を発する光
源ユニットLSUと、所定の格子定数を持った透過型回折
格子が施された第１格子GR1及び第１格子GR1と同一の格
子定数を持った透過型回折格子が施された第２格子GR2
と、第１格子GR1及び第２格子GR2を透過した光束を受光
する受光面SCとから成っている。ここで、第１格子GR1
と第２格子GR2とはそれぞれの面が互いに平行であっ
て、かつそれぞれの格子線が互いに平行になるように調
整されている。
光源ユニットLSUからの光束が完全な平行光であれば
受光面SC上に現れる光強度分布は光源ユニットLSUを出
たときの光強度分布と同じ形状になり、光源ユニットLS
Uを出たときの光強度分布が一様であるとするならば、
受光面SCには光束の当たる範囲において一様な明るさを
持った分布ができる。ところが、光源ユニットLSUから
の光束がＸ方向に広がったり狭まっている光束である場
合、受光面SC上に現れる光強度分布は一様でなくなり、
例えば第１図示の縞が発生する。この縞の間隔Ｓは、２
枚の格子GR1,GR2の格子定数P,2枚の格子GR1,GR2の間隙
G,第１格子GR1と受光面SCとの距離Ｄ及び光線の平行度
によって決まる。したががって、縞の間隔Ｓを測定する
ことによって光線の平行度の計測を行なうことができ
る。
受光面SC上に現れる光強度分布は光源ユニットLSUを出
たときの光強度分布と同じ形状になり、光源ユニットLS
Uを出たときの光強度分布が一様であるとするならば、
受光面SCには光束の当たる範囲において一様な明るさを
持った分布ができる。ところが、光源ユニットLSUから
の光束がＸ方向に広がったり狭まっている光束である場
合、受光面SC上に現れる光強度分布は一様でなくなり、
例えば第１図示の縞が発生する。この縞の間隔Ｓは、２
枚の格子GR1,GR2の格子定数P,2枚の格子GR1,GR2の間隙
G,第１格子GR1と受光面SCとの距離Ｄ及び光線の平行度
によって決まる。したががって、縞の間隔Ｓを測定する
ことによって光線の平行度の計測を行なうことができ
る。
ところが上述した平行光計測装置では縞の解析のため
にCCDカメラやTVモニターを必要とするため、装置が大
型化してしまうという問題があった。また、光束を最終
的に平行に微調整する場合に縞が完全に消えたか否か判
断しにくいという問題があった。
にCCDカメラやTVモニターを必要とするため、装置が大
型化してしまうという問題があった。また、光束を最終
的に平行に微調整する場合に縞が完全に消えたか否か判
断しにくいという問題があった。
そこで、これらの問題点を解消する本発明の平行光計
測装置を以下詳細に説明する。
測装置を以下詳細に説明する。
第１図は本発明の平行光計測装置の一例を第５図に対
応させて示す構造図であり、同一構成箇所は同符号を付
して説明を省略する。この平行光計測装置は、従来の受
光面SCの代わりに第１格子GR1及び第２格子GR2を透過し
た光束を受光する少なくとも２つの光電変換素子を有す
る光電変換部LECが設けられており、本実施例の光電変
換部LECには４つの光電変換素子P1,P2,P3,P4が配設され
ている。
応させて示す構造図であり、同一構成箇所は同符号を付
して説明を省略する。この平行光計測装置は、従来の受
光面SCの代わりに第１格子GR1及び第２格子GR2を透過し
た光束を受光する少なくとも２つの光電変換素子を有す
る光電変換部LECが設けられており、本実施例の光電変
換部LECには４つの光電変換素子P1,P2,P3,P4が配設され
ている。
光源ユニットLSUからの光束が完全な平行光であれば
光電変換部LECで得られる光強度分布は光源ユニットLSU
を出た解きの光強度分布と同じ形状になり、光源ユニッ
トLSUを出たときの光強度分布が一様であるとするなら
ば、光電変換部LECには光束の当たる範囲において一様
な明るさを持った分布ができる。ところが、光源ユニッ
トLSUからの光束がＸ方向に広がったり狭まっている光
束である場合、光電変換部LECで得られる光強度分布は
一様でなくなり、各光電変換素子P1,P2,P3,P4で得られ
る電気信号には電位差が生じる。この電位差は、２枚の
格子GR1,GR2の格子定数P,2枚の格子GR1,GR2の間隙Ｇ及
び光線の平行度によって決まる。したがって、電位差を
測定することによって光線の平行度の計測を行なうこと
ができる。
光電変換部LECで得られる光強度分布は光源ユニットLSU
を出た解きの光強度分布と同じ形状になり、光源ユニッ
トLSUを出たときの光強度分布が一様であるとするなら
ば、光電変換部LECには光束の当たる範囲において一様
な明るさを持った分布ができる。ところが、光源ユニッ
トLSUからの光束がＸ方向に広がったり狭まっている光
束である場合、光電変換部LECで得られる光強度分布は
一様でなくなり、各光電変換素子P1,P2,P3,P4で得られ
る電気信号には電位差が生じる。この電位差は、２枚の
格子GR1,GR2の格子定数P,2枚の格子GR1,GR2の間隙Ｇ及
び光線の平行度によって決まる。したがって、電位差を
測定することによって光線の平行度の計測を行なうこと
ができる。
次に上述した本発明の原理を第２図を用いて簡単に説
明する。第２図は第１図をＹ方向から見たものを模式的
に表した図である。ここでは、広がりぎみの光束を考え
る。
明する。第２図は第１図をＹ方向から見たものを模式的
に表した図である。ここでは、広がりぎみの光束を考え
る。
光束ユニットLSUからの光束LBは第１格子GR1を透過し
たあと、間隙Ｇだけ隔てて置かれてた第２格子GR2を透
過し、第１格子GR1から一定距離だけ隔てて配設されて
いる光電変換部LECに当たる。ただし、２枚の格子GR1,G
R2の格子定数は等しくＰである。同図で表されるように
第１格子GR1と第２格子GR2との相対位置関係により、第
１格子GR1を透過した光線群のうち一部は第２格子GR2の
透過部を通って光電変換部LECに至り、残りは第２格子G
R2の非透過部によて遮蔽される。そのため、光電変換部
LEC上には光強度の強い部分と弱い部分ができる。ここ
で光電変換素子P1に向う光束LB1及び光電変換素子P2に
向う光束LBに着目する。そして、第１格子GR1及び第２
格子GR2が回折格子の明部及び暗部が正対しているとす
ると、光束LBのうち光電変換素子P2へ向う光束LB2のLB1
に対する被平行性θerrは次式（１）で表わされる。
たあと、間隙Ｇだけ隔てて置かれてた第２格子GR2を透
過し、第１格子GR1から一定距離だけ隔てて配設されて
いる光電変換部LECに当たる。ただし、２枚の格子GR1,G
R2の格子定数は等しくＰである。同図で表されるように
第１格子GR1と第２格子GR2との相対位置関係により、第
１格子GR1を透過した光線群のうち一部は第２格子GR2の
透過部を通って光電変換部LECに至り、残りは第２格子G
R2の非透過部によて遮蔽される。そのため、光電変換部
LEC上には光強度の強い部分と弱い部分ができる。ここ
で光電変換素子P1に向う光束LB1及び光電変換素子P2に
向う光束LBに着目する。そして、第１格子GR1及び第２
格子GR2が回折格子の明部及び暗部が正対しているとす
ると、光束LBのうち光電変換素子P2へ向う光束LB2のLB1
に対する被平行性θerrは次式（１）で表わされる。
θerr＝ArcTAN（A/G） ……（１） なお、上式（１）は次式（２）に変形できる。
ａ＝Ｇ・TAN（θerr） ……（２） このような条件下において、第１格子GR1もしくは第
２格子GR2のいずれかをＸ方向に変位させると光電変換
素子P1及びP2において互いに位相差Ψを持った周期信号
E1及びE2が得られる（第３図参照）。この周期信号E1及
びE2の位相差Ψは、光束の平行性を知るパラメータとな
り、次式（３）で表される。
２格子GR2のいずれかをＸ方向に変位させると光電変換
素子P1及びP2において互いに位相差Ψを持った周期信号
E1及びE2が得られる（第３図参照）。この周期信号E1及
びE2の位相差Ψは、光束の平行性を知るパラメータとな
り、次式（３）で表される。
Ψ＝（a/P）・２π（rad） ……（３） 上式（３）よりａ＝Ψ・P/2πを得、上式（１）に代
入すると次式（４）が得られる。
入すると次式（４）が得られる。
θerr＝ArcTAN（Ψ・P/（２π・Ｇ）） ……（４） 以上により光電変換素子P1及びP2より得られる信号E1
及びE2の位相差Ψと既知の２枚の格子GR1,GR2の格子定
数Ｐと２枚の格子GR1,GR2の間隙Ｇとから平行性が求め
られることが分る。
及びE2の位相差Ψと既知の２枚の格子GR1,GR2の格子定
数Ｐと２枚の格子GR1,GR2の間隙Ｇとから平行性が求め
られることが分る。
また、上式より、この測定系の測定倍率はＧによって
任意に変えられることが分かる。つまり、２枚の格子GR
1,GR2の間隙Ｇを調整すれば、格子GR1,GR2自体を交換す
ることなく高分解能な平行度の計測からレンジの広い平
行度の計測までが可能である。この特質を利用すること
により、２枚の格子GR1,GR2の間隙Ｇを狭い状態からだ
んだん広げていくことにより、光線を正確な平行度に調
整することが可能である。
任意に変えられることが分かる。つまり、２枚の格子GR
1,GR2の間隙Ｇを調整すれば、格子GR1,GR2自体を交換す
ることなく高分解能な平行度の計測からレンジの広い平
行度の計測までが可能である。この特質を利用すること
により、２枚の格子GR1,GR2の間隙Ｇを狭い状態からだ
んだん広げていくことにより、光線を正確な平行度に調
整することが可能である。
第４図は本発明の平行光計測装置の別の一例を第１図
に対応させて示す構造図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。第１格子GR1をＸ方向に移動
させるＸステージＸ−STと、第２格子GR2をＺ方向に移
動させるＺステージＺ−STと、第１格子GR1及び第２格
子GR2を透過した光束を受光するフォトダイオードP1′,
P2′,P3′,P4′からなる光電変換部LECとを備えてい
る。なお、第１格子GR1にＺステージＺ−STを設け、第
２格子GR2にＸステージＸ−STを設けても良い。そし
て、光源ユニットLSUは、レーザダイオードLDと、コリ
メータレンズCLと、図示しないレーザダイオードLDとコ
リメータレンズCLとの相対位置を変位させる機構とから
成っている。
に対応させて示す構造図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。第１格子GR1をＸ方向に移動
させるＸステージＸ−STと、第２格子GR2をＺ方向に移
動させるＺステージＺ−STと、第１格子GR1及び第２格
子GR2を透過した光束を受光するフォトダイオードP1′,
P2′,P3′,P4′からなる光電変換部LECとを備えてい
る。なお、第１格子GR1にＺステージＺ−STを設け、第
２格子GR2にＸステージＸ−STを設けても良い。そし
て、光源ユニットLSUは、レーザダイオードLDと、コリ
メータレンズCLと、図示しないレーザダイオードLDとコ
リメータレンズCLとの相対位置を変位させる機構とから
成っている。
ここで、正確な平行光を得るためには厳密な焦点距離
調整が必要である。以下にレザダイオードLDとコリメー
タレンズCLの焦点距離を調整する場合を例にとって動作
を説明する。初期状態として未調整の光源ユニットLSU
からの光束が２枚の格子GR1及びGR2を透過してフォトダ
イオード群に入射しており、フォトダイオードP1′とP
4′の出力E1とE4の間には適当な電位差が生じるように
第１格子GR1と第２格子GR2との間隙Ｇが調整されている
とする。ここで、ＸステージＸ−STを変位させるとフォ
トダイオードP1′,P4′からは互いに位相差Ψを有する
周期信号E1,E4が得られる。前述の式（４）から、この
位相差Ψより光束の平行性がかわる。また、光束が広が
りぎみなのか狭まりぎみなのかは、ＸステージＸ−STの
進行方向と信号の位相関係から判定でき、レーザダイオ
ードLDとコリメータレンズCLの相対位置を変位させる機
構で先の誤差を修正する。この調整の初期においては第
１格子GR1と第２格子GR2の間隙Ｇを狭くすることにより
粗調整が行なえ、次第にＺステージＺ−STによって第２
格子GR2をフォトダイオード群の方向に移動させて第１
格子GR1と第２格子GR2の間隙Ｇを広げて測定倍率を高め
ることにより光束の平行度を精密に調整することができ
る。そして、最終的には、周期信号E1,E4の位相差Ψが
零となったところで光束の平行性は最適となり調整は完
了する。
調整が必要である。以下にレザダイオードLDとコリメー
タレンズCLの焦点距離を調整する場合を例にとって動作
を説明する。初期状態として未調整の光源ユニットLSU
からの光束が２枚の格子GR1及びGR2を透過してフォトダ
イオード群に入射しており、フォトダイオードP1′とP
4′の出力E1とE4の間には適当な電位差が生じるように
第１格子GR1と第２格子GR2との間隙Ｇが調整されている
とする。ここで、ＸステージＸ−STを変位させるとフォ
トダイオードP1′,P4′からは互いに位相差Ψを有する
周期信号E1,E4が得られる。前述の式（４）から、この
位相差Ψより光束の平行性がかわる。また、光束が広が
りぎみなのか狭まりぎみなのかは、ＸステージＸ−STの
進行方向と信号の位相関係から判定でき、レーザダイオ
ードLDとコリメータレンズCLの相対位置を変位させる機
構で先の誤差を修正する。この調整の初期においては第
１格子GR1と第２格子GR2の間隙Ｇを狭くすることにより
粗調整が行なえ、次第にＺステージＺ−STによって第２
格子GR2をフォトダイオード群の方向に移動させて第１
格子GR1と第２格子GR2の間隙Ｇを広げて測定倍率を高め
ることにより光束の平行度を精密に調整することができ
る。そして、最終的には、周期信号E1,E4の位相差Ψが
零となったところで光束の平行性は最適となり調整は完
了する。
尚、図中のＸ方向、Ｙ方向の距離調整やＸ方向、Ｙ方
向を軸としたあおり調整などはHeNeレーザ光を基準光軸
として簡易に調整が可能である。
向を軸としたあおり調整などはHeNeレーザ光を基準光軸
として簡易に調整が可能である。
更に、フォトダイオードP2′,P3′で得られる信号E2,
E3にり安定した計測が行なえる。それは平行性が著しく
悪い場合、例えばTAN（θerr）＞P/Gの様な場合でもE1,
E2,E3,E4の位相関係から平行性が判断できるからであ
る。
E3にり安定した計測が行なえる。それは平行性が著しく
悪い場合、例えばTAN（θerr）＞P/Gの様な場合でもE1,
E2,E3,E4の位相関係から平行性が判断できるからであ
る。
また、この装置は光線の平行度のＸ方向成分を計測す
るものであるので、光源ユニットLSUをその光軸を中心
に回転させる機構を設けることによってあらゆる方向の
光線の平行度の誤差成分を計測，調整できる。
るものであるので、光源ユニットLSUをその光軸を中心
に回転させる機構を設けることによってあらゆる方向の
光線の平行度の誤差成分を計測，調整できる。
なお、光電変換部LECより得られる光強度信号の位相
を検出し演算処理を行なって、光線の平行度の誤差成分
を求め、この誤差成分に応じてレーザダイオートLDとコ
リメータレンズCLとの相対位置を変位させる機構を制御
するコントローラを付加するようにしてもよい。この場
合、平行度の誤差成分を無くす為には少なくとも２つの
光強度信号の位相差が零となるように帰還をかければよ
く、平行度の誤差成分が無くなったところでレーザダイ
オードLDとコリメータレンズCLとの相対位置の関係は最
適化される。
を検出し演算処理を行なって、光線の平行度の誤差成分
を求め、この誤差成分に応じてレーザダイオートLDとコ
リメータレンズCLとの相対位置を変位させる機構を制御
するコントローラを付加するようにしてもよい。この場
合、平行度の誤差成分を無くす為には少なくとも２つの
光強度信号の位相差が零となるように帰還をかければよ
く、平行度の誤差成分が無くなったところでレーザダイ
オードLDとコリメータレンズCLとの相対位置の関係は最
適化される。
更に、このコントローラにＸステージＸ−ST,Zステー
ジＺ−ST及び光源ユニットLSUをその光軸を中心に回転
させる機構を制御する機能を付するようにしても良い。
ジＺ−ST及び光源ユニットLSUをその光軸を中心に回転
させる機構を制御する機能を付するようにしても良い。
また、本発明による測定の精度を左右する回折格子の
格子定数の精度は機械的に測定が可能な上、２枚の格子
の格子定数が揃ってさえいれば所望の格子定数に対して
誤差があっても調整には支障がない。
格子定数の精度は機械的に測定が可能な上、２枚の格子
の格子定数が揃ってさえいれば所望の格子定数に対して
誤差があっても調整には支障がない。
以上に述べた実施例では２枚の透過型回折格子を用い
て透過光束を検出する例を示したが反射光束を検出する
ようにしても良く、例えば第２格子を反射型回折格子と
して、光源ユニット側に反射する光速を利用しても同様
の効果が得られる。
て透過光束を検出する例を示したが反射光束を検出する
ようにしても良く、例えば第２格子を反射型回折格子と
して、光源ユニット側に反射する光速を利用しても同様
の効果が得られる。
また、第２格子をミラーとして第１格子を再透過する
光束を利用しても良い。その場合、計測精度は格子定数
の誤差に全く影響を受けず、高精度な計測が安価に可能
である。
光束を利用しても良い。その場合、計測精度は格子定数
の誤差に全く影響を受けず、高精度な計測が安価に可能
である。
（発明の効果） 以上のように本発明の平行光計測装置によれば、簡単
な構成により光線の平行度を精密に計測し、簡単な工程
で調整することができ、装置コストや光線の平行度の計
測調整工数の大幅な低減を図ることができる。
な構成により光線の平行度を精密に計測し、簡単な工程
で調整することができ、装置コストや光線の平行度の計
測調整工数の大幅な低減を図ることができる。
第１図は本発明の平行光計測装置の一例を示す構造図、
第２図は本発明の原理を説明する図、第３図は本発明に
用いられる波形の一例を示す図、第４図は本発明の平行
光計測装置の別の一例を示す構造図、第５図は本発明装
置の前提となる平行光計測装置の一例を示す構造図であ
る。 GR1……第１格子、GR2……第２格子、SC……受光面、LE
C……光電変換部、LSU……光源ユニット、LB……光束、
P1,P2,P3,P4……光電変換素子、P1′,P2′,P3′,P4′…
…フォトダイオード、Ｘ−ST……Ｘステージ、Ｚ−ST…
…Ｚステージ、LD……レーザダイオード、CL……コリメ
ータレンズ。
第２図は本発明の原理を説明する図、第３図は本発明に
用いられる波形の一例を示す図、第４図は本発明の平行
光計測装置の別の一例を示す構造図、第５図は本発明装
置の前提となる平行光計測装置の一例を示す構造図であ
る。 GR1……第１格子、GR2……第２格子、SC……受光面、LE
C……光電変換部、LSU……光源ユニット、LB……光束、
P1,P2,P3,P4……光電変換素子、P1′,P2′,P3′,P4′…
…フォトダイオード、Ｘ−ST……Ｘステージ、Ｚ−ST…
…Ｚステージ、LD……レーザダイオード、CL……コリメ
ータレンズ。
Claims (7)
- 【請求項１】第１の回折格子と、前記第１の回折格子の
格子定数と同一であって、前記第１の回折格子の格子線
に対し各々の格子線が平行となるように配設された第２
の回折格子と、被計測用の光源ユニットから発せられた
光束のうち前記各回折格子を透過した光束を受光する少
なくとも２つの光電変換素子から成る光電変換部と、前
記第１及び第２の回折格子の少なくとも一方をその回折
格子の面内で格子線に対直な方向に移動させる移動手段
とを備え、前記少なくとも２つの光電変換素子で得られ
る光強度から前記光束中の光線の平行度を計測するよう
にしたことを特徴とする平行光計測装置。 - 【請求項２】前記少なくとも２つの光電変換素子より得
られる光強度信号の位相を検出して前記移動手段を制御
する制御手段を備えた請求項１に記載の平行光計測装
置。 - 【請求項３】前記光源ユニット中の光学素子の相対位置
を変位させる変位手段を備えた請求項１に記載の平行光
計測装置。 - 【請求項４】前記少なくとも２つの光電変換素子より得
られる光強度信号の位相差を検出してこの位相差を零に
するように前記移動手段及び変位手段を制御する制御手
段を備えた請求項３に記載の平行光計測装置。 - 【請求項５】前記少なくとも２つの光電変換素子が、前
記回折格子に平行で格子線に垂直な方向に並設されてい
る請求項１に記載の平行光計測装置。 - 【請求項６】前記第１の回折格子と第２の回折格子との
増隙距離を任意に変化させる手段を備えた請求項１に記
載の平行光計測装置。 - 【請求項７】前記光源ユニットをその光軸を中心に回転
させる手段を備えた請求項１に記載の平行光計測装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17106190A JP2619555B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 平行光計測装置 |
| US07/713,155 US5170221A (en) | 1990-06-15 | 1991-06-11 | Parallel light ray measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17106190A JP2619555B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 平行光計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460430A JPH0460430A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2619555B2 true JP2619555B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=15916339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17106190A Expired - Fee Related JP2619555B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-28 | 平行光計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2619555B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP17106190A patent/JP2619555B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460430A (ja) | 1992-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |