JP3053135B2 - 高精度座標測定器 - Google Patents
高精度座標測定器Info
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- JP3053135B2 JP3053135B2 JP3325920A JP32592091A JP3053135B2 JP 3053135 B2 JP3053135 B2 JP 3053135B2 JP 3325920 A JP3325920 A JP 3325920A JP 32592091 A JP32592091 A JP 32592091A JP 3053135 B2 JP3053135 B2 JP 3053135B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ干渉を利用した
高精度座標測定器に関する。
高精度座標測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】先ず従来技術に基づいて作られたレーザ
干渉座標測定器の概念を示す図８について説明する。
Ｘ，Ｙ方向に移動可能なステージ６の上には長方形の反
射鏡Ｍｘ、Ｍｙが固定されている。これらの反射鏡Ｍ
ｘ、ＭｙはそれぞれＸ軸測定用レーザ干渉計（以下Ｘ干
渉計という）ＩｘおよびＹ軸測定用レーザ干渉計（以下
Ｙ干渉計という）Ｉｙの測定アームに垂直になるように
配置されている。ステージ６がＸ方向に動く場合はＸ干
渉計ＩｘによってＸ方向の移動量が測定され、またＹ方
向に動く時はＹ干渉計ＩｙによってＹ方向の移動量が測
定される。３は被測定物４の上の描かれた図形５の位置
を検出する位置検出用顕微鏡等の表面位置検出器であ
る。Ｘ、Ｙ干渉計Ｉｘ、Ｉｙの光軸と、表面位置検出器
３の光軸は互いに垂直で、かつ１点で交わるようになっ
ている。このように構成されていれば、アッベの条件が
満たされ、ステージ１がＸ軸および／あるいはＹ軸の回
りに僅か傾いたとしても、この傾き角に比例する測定誤
差（アッベの誤差）は生じない。しかしこの例では被測
定物４を載せた重量のあるステージ６を動かさねばなら
ず、このためＸ干渉計Ｉｘ、Ｙ干渉計Ｉｙや、表面位置
検出器３が固定されている基台（図示せず）が十分な剛
性を持っていないと、基台に撓みが生じる。その結果、
干渉計と反射鏡の間隔が変わり誤差を生じる。ナノメー
タの精度を実現するためには、このような誤差を除去す
るためには基台の剛性を高めなければならず、装置全体
が大きく、かつ重たいものになる。従って、移動する物
体が出来るだけ軽量になる構成とすることが、精度向上
の鍵となる。
干渉座標測定器の概念を示す図８について説明する。
Ｘ，Ｙ方向に移動可能なステージ６の上には長方形の反
射鏡Ｍｘ、Ｍｙが固定されている。これらの反射鏡Ｍ
ｘ、ＭｙはそれぞれＸ軸測定用レーザ干渉計（以下Ｘ干
渉計という）ＩｘおよびＹ軸測定用レーザ干渉計（以下
Ｙ干渉計という）Ｉｙの測定アームに垂直になるように
配置されている。ステージ６がＸ方向に動く場合はＸ干
渉計ＩｘによってＸ方向の移動量が測定され、またＹ方
向に動く時はＹ干渉計ＩｙによってＹ方向の移動量が測
定される。３は被測定物４の上の描かれた図形５の位置
を検出する位置検出用顕微鏡等の表面位置検出器であ
る。Ｘ、Ｙ干渉計Ｉｘ、Ｉｙの光軸と、表面位置検出器
３の光軸は互いに垂直で、かつ１点で交わるようになっ
ている。このように構成されていれば、アッベの条件が
満たされ、ステージ１がＸ軸および／あるいはＹ軸の回
りに僅か傾いたとしても、この傾き角に比例する測定誤
差（アッベの誤差）は生じない。しかしこの例では被測
定物４を載せた重量のあるステージ６を動かさねばなら
ず、このためＸ干渉計Ｉｘ、Ｙ干渉計Ｉｙや、表面位置
検出器３が固定されている基台（図示せず）が十分な剛
性を持っていないと、基台に撓みが生じる。その結果、
干渉計と反射鏡の間隔が変わり誤差を生じる。ナノメー
タの精度を実現するためには、このような誤差を除去す
るためには基台の剛性を高めなければならず、装置全体
が大きく、かつ重たいものになる。従って、移動する物
体が出来るだけ軽量になる構成とすることが、精度向上
の鍵となる。
【０００３】図９は３次元測定の概念図であり、図８に
示す構成に対してＺ軸方向のＺ干渉計Ｉｚおよびステー
ジ６の下面にＺ軸反射鏡Ｍｚを付加し、かつステージ６
がＸ、Ｙ、Ｚの３次元に動くように構成されている。ま
た５ａは３次元表面である。この例においても重いステ
ージ６を動かさねばならず、基台の撓みのよる誤差は避
けられない。移動物体を軽量化する方法は、ステージ６
の代わりに干渉計Ｉｘ、Ｉｙ、Ｉｚを３個の反射鏡の内
側に置き、表面位置検出器３と一体にして、これを移動
させる方法である。この場合、干渉計も表面位置検出器
もステージに比べれば、遙に軽量にすることができる。
しかし、干渉計を表面位置検出器に近付けようとする
と、干渉計が被測定物にぶつかってしまう。そこで接触
しないように干渉計の光軸を上方にずらせば、アッベの
条件を満たすことができない。このような不都合は２次
元の場合も同じである。
示す構成に対してＺ軸方向のＺ干渉計Ｉｚおよびステー
ジ６の下面にＺ軸反射鏡Ｍｚを付加し、かつステージ６
がＸ、Ｙ、Ｚの３次元に動くように構成されている。ま
た５ａは３次元表面である。この例においても重いステ
ージ６を動かさねばならず、基台の撓みのよる誤差は避
けられない。移動物体を軽量化する方法は、ステージ６
の代わりに干渉計Ｉｘ、Ｉｙ、Ｉｚを３個の反射鏡の内
側に置き、表面位置検出器３と一体にして、これを移動
させる方法である。この場合、干渉計も表面位置検出器
もステージに比べれば、遙に軽量にすることができる。
しかし、干渉計を表面位置検出器に近付けようとする
と、干渉計が被測定物にぶつかってしまう。そこで接触
しないように干渉計の光軸を上方にずらせば、アッベの
条件を満たすことができない。このような不都合は２次
元の場合も同じである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光波干渉を利用した測
長システムでは、ナノメータオーダの非常に高い精度が
実現できると謂われている。しかし、位置検出も含めた
測定系を総合的に考慮しないと、干渉計が本来有する高
い精度を実現することは出来ない。また、従来の座標測
定器では、重量のあるステージを２次元に動かさなけれ
ばならず、撓みの来ない頑丈な基台が要求され、大形に
なってしまうと言う問題がある。更に、３次元物体を精
度高く測定する手段は未だ知られていない。本発明は測
長あるいは座標の測定器において、移動部分を軽量化す
ることによって、干渉計の有する高い精度を実現するこ
とを目的とする。
長システムでは、ナノメータオーダの非常に高い精度が
実現できると謂われている。しかし、位置検出も含めた
測定系を総合的に考慮しないと、干渉計が本来有する高
い精度を実現することは出来ない。また、従来の座標測
定器では、重量のあるステージを２次元に動かさなけれ
ばならず、撓みの来ない頑丈な基台が要求され、大形に
なってしまうと言う問題がある。更に、３次元物体を精
度高く測定する手段は未だ知られていない。本発明は測
長あるいは座標の測定器において、移動部分を軽量化す
ることによって、干渉計の有する高い精度を実現するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の高精度座
標測定器は、基台と、Ｘ軸またはＹ軸上で前記基台に固
設された反射鏡と、前記基台に対して前記反射鏡を設け
た軸に沿って移動可能に設けられた可動ホルダと、前記
反射鏡との相対的位置を検出するために前記可動ホルダ
上で被測定物から２ｆの位置に固定された干渉計光学系
と、検出光路が前記反射鏡で反射するように前記可動ホ
ルダに固設された表面位置検出器とを備えたことを特徴
とする。本発明は叙述の如く構成されたものであるか
ら、移動部分が軽量化され、かつアッベの誤差も生じな
いで高精度の測定が保証され、２次元、３次元の測定を
可能にする。
標測定器は、基台と、Ｘ軸またはＹ軸上で前記基台に固
設された反射鏡と、前記基台に対して前記反射鏡を設け
た軸に沿って移動可能に設けられた可動ホルダと、前記
反射鏡との相対的位置を検出するために前記可動ホルダ
上で被測定物から２ｆの位置に固定された干渉計光学系
と、検出光路が前記反射鏡で反射するように前記可動ホ
ルダに固設された表面位置検出器とを備えたことを特徴
とする。本発明は叙述の如く構成されたものであるか
ら、移動部分が軽量化され、かつアッベの誤差も生じな
いで高精度の測定が保証され、２次元、３次元の測定を
可能にする。
【０００６】
【実施例】本発明を図面に基づき説明する。図１は第１
の実施例の３次元の場合の概念図を示した構成である。
基台１の上には平面反射鏡Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚがそれぞれ
図示しない適宜手段により固定されている。可動ホルダ
２には表面位置検出器３、Ｘ干渉計Ｉｘ、Ｙ干渉計Ｉ
ｙ、Ｚ干渉計Ｉｚが取り付けられている。このホルダ２
は周知の３次元駆動機構によりＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に
それぞれ自在に移動可能になっており、可動ホルダ２に
取り付けられた表面位置検出器３により基台１上に置か
れた３次元の被測定物４の表面位置を検出するようにな
っている。
の実施例の３次元の場合の概念図を示した構成である。
基台１の上には平面反射鏡Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚがそれぞれ
図示しない適宜手段により固定されている。可動ホルダ
２には表面位置検出器３、Ｘ干渉計Ｉｘ、Ｙ干渉計Ｉ
ｙ、Ｚ干渉計Ｉｚが取り付けられている。このホルダ２
は周知の３次元駆動機構によりＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に
それぞれ自在に移動可能になっており、可動ホルダ２に
取り付けられた表面位置検出器３により基台１上に置か
れた３次元の被測定物４の表面位置を検出するようにな
っている。
【０００７】ここで、アッベの誤差を除去する方法の一
例を図２、３に基づき説明する。図は可動ホルダ２に固
定された表面位置検出器３の光路図を示す。図におい
て、７は被測定物４を照明するための光源、８は照明の
ためのレンズ、９は照明用半透鏡である。対物レンズ１
０を被測定物４に焦点を合わせた時、被測定物４の或る
１点Ｏから出た光は、対物レンズ１０で平行光束にな
り、半透鏡９、１１を透過した後、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで反
射し、再び半透鏡５に至り、ここで反射して接眼レンズ
１２でピンホール１３の面に集束する。ピンホール１３
を通過した光の強度を光検出器１４で検出する。
例を図２、３に基づき説明する。図は可動ホルダ２に固
定された表面位置検出器３の光路図を示す。図におい
て、７は被測定物４を照明するための光源、８は照明の
ためのレンズ、９は照明用半透鏡である。対物レンズ１
０を被測定物４に焦点を合わせた時、被測定物４の或る
１点Ｏから出た光は、対物レンズ１０で平行光束にな
り、半透鏡９、１１を透過した後、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで反
射し、再び半透鏡５に至り、ここで反射して接眼レンズ
１２でピンホール１３の面に集束する。ピンホール１３
を通過した光の強度を光検出器１４で検出する。
【０００８】今、可動ホルダ２が被測定物４からＬの距
離離れた光軸上の点Ｐを中心にして僅か回転した場合、
つまり、Ｐ点を通りＹ軸に平行な直線の回りに時計回り
回転をした場合を考えてみる。図３は回転後の様子を点
線で示す。ここで回転角をα、対物レンズ１０の焦点距
離をｆとする。回転前には点Ｏからの光がピンホール８
を通過する。若しＺ反射鏡Ｍｚも一緒に回転すると点Ｏ
の左Ｌαの位置にある点Ｏ’からの光がピンホール８を
透過する。実際には反射鏡Ｍｚは回転しないので、Ｏ’
に対して２ｆαだけ右に在る点からの光がピンホール８
を透過する。従ってこの点がＯに合致すれば可動ホルダ
２の傾きに関わらず、傾く以前と同じ点Ｏの位置を検出
する。このような要件を満足させるのは、Ｌ＝２ｆの時
である。今、干渉計の光軸がＰ点を通るように干渉計を
取り付ければ可動ホルダ２が傾いても反射鏡Ｍｚとの距
離はαの２次以上の誤差を無視すれば変化しない。換言
すれば、干渉計をこの位置に取り付ければ可動ホルダ２
の傾きにも関わらずＯ点の位置を正しく測定することが
できる。即ちアッベの誤差なく測定することができる。
可動ホルダ２がＸ軸の回りに回転した場合も、Ｙ軸の回
りに回転した場合と全く同じ理由でアッベの誤差を除去
することができる。
離離れた光軸上の点Ｐを中心にして僅か回転した場合、
つまり、Ｐ点を通りＹ軸に平行な直線の回りに時計回り
回転をした場合を考えてみる。図３は回転後の様子を点
線で示す。ここで回転角をα、対物レンズ１０の焦点距
離をｆとする。回転前には点Ｏからの光がピンホール８
を通過する。若しＺ反射鏡Ｍｚも一緒に回転すると点Ｏ
の左Ｌαの位置にある点Ｏ’からの光がピンホール８を
透過する。実際には反射鏡Ｍｚは回転しないので、Ｏ’
に対して２ｆαだけ右に在る点からの光がピンホール８
を透過する。従ってこの点がＯに合致すれば可動ホルダ
２の傾きに関わらず、傾く以前と同じ点Ｏの位置を検出
する。このような要件を満足させるのは、Ｌ＝２ｆの時
である。今、干渉計の光軸がＰ点を通るように干渉計を
取り付ければ可動ホルダ２が傾いても反射鏡Ｍｚとの距
離はαの２次以上の誤差を無視すれば変化しない。換言
すれば、干渉計をこの位置に取り付ければ可動ホルダ２
の傾きにも関わらずＯ点の位置を正しく測定することが
できる。即ちアッベの誤差なく測定することができる。
可動ホルダ２がＸ軸の回りに回転した場合も、Ｙ軸の回
りに回転した場合と全く同じ理由でアッベの誤差を除去
することができる。
【０００９】図４は、図３と同一原理に基づく他の第２
の実施例を示す。光源７からの光は偏光プリズム１５の
入射面に垂直に振動する直線偏光になっているので、偏
光プリズム１５で反射した後、被測定物４を照射する。
被測定物４から反射した光は再び 1/4波長板１６を通る
ことにより偏光面が９０°回転するので、偏光プリズム
１５を透過して反射鏡Ｍｚに至り、ここで反射した偏光
プリズム１５で反射してレンズ１２を通り、ピンホール
８面上に被測定物４の像を結ぶ。１７は 1/4波長板でプ
リズム１５の反対側にある 1/4波長板１６と同じく偏光
面を９０°回転するために使用している。
の実施例を示す。光源７からの光は偏光プリズム１５の
入射面に垂直に振動する直線偏光になっているので、偏
光プリズム１５で反射した後、被測定物４を照射する。
被測定物４から反射した光は再び 1/4波長板１６を通る
ことにより偏光面が９０°回転するので、偏光プリズム
１５を透過して反射鏡Ｍｚに至り、ここで反射した偏光
プリズム１５で反射してレンズ１２を通り、ピンホール
８面上に被測定物４の像を結ぶ。１７は 1/4波長板でプ
リズム１５の反対側にある 1/4波長板１６と同じく偏光
面を９０°回転するために使用している。
【００１０】上述のように図３、図４に示された光学系
によりＸ軸、Ｙ軸の測定についてはアッベの誤差を除去
することができる。またＺ軸の測定については干渉計の
測定光軸と表面位置検出器の光軸が合致するように配置
すればアッベの条件を満たすことができる。ただし、光
軸を共用することになるので、図５に示す第３の実施例
の如く、光軸に関して対称な偶数本の測定光束を有する
干渉計を使用する必要がある。干渉計の光軸部分には遮
蔽物がないので表面位置検出器の光束は干渉計に邪魔さ
れることはない。
によりＸ軸、Ｙ軸の測定についてはアッベの誤差を除去
することができる。またＺ軸の測定については干渉計の
測定光軸と表面位置検出器の光軸が合致するように配置
すればアッベの条件を満たすことができる。ただし、光
軸を共用することになるので、図５に示す第３の実施例
の如く、光軸に関して対称な偶数本の測定光束を有する
干渉計を使用する必要がある。干渉計の光軸部分には遮
蔽物がないので表面位置検出器の光束は干渉計に邪魔さ
れることはない。
【００１１】図５において紙面に対して４５°の振動面
を有する直線偏光ＩＰが偏光プリズム１５に入射する
と、紙面に平行に振動する直線偏光成分、即ちｐ偏光成
分（実線で示す）は偏光プリズム１５を透過し、垂直に
振動する直線偏光成分、即ちｓ偏光成分（点線で示す）
は偏光プリズム１５で反射する。図５では光路が重なっ
て１線または１破線で示されているので、説明補足用に
図６により先ず、ｐ偏光成分の経路を説明する。ここで
は反射鏡Ｍａ、Ｍｂ、 1/4波長板１６、１８の図は省略
してある。図中、、、は反射鏡Ｍz での反射順
位を示す。偏光プリズム１５を透過したｐ偏光成分は 1
/4波長板１６を透過した後、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで１回目の
反射をして再び偏光プリズム１５に戻るが 1/4波長板
１６を２度透過して偏光面が９０°回転しているので偏
光プリズム１５で反射して、第２の偏光プリズム１７で
反射し 1/4波長板１８を透過した後Ｚ軸反射鏡Ｍｚで２
回目反射して偏光プリズム１７に戻って透過し、直角
プリズム１９で反射した後、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで３回目の
反射をする。反射光は偏光プリズム１７、１５で反射
しＺ軸反射鏡Ｍｚで４回目の反射をする。そして 1/4
波長板１６と偏光プリズム１５を透過する。
を有する直線偏光ＩＰが偏光プリズム１５に入射する
と、紙面に平行に振動する直線偏光成分、即ちｐ偏光成
分（実線で示す）は偏光プリズム１５を透過し、垂直に
振動する直線偏光成分、即ちｓ偏光成分（点線で示す）
は偏光プリズム１５で反射する。図５では光路が重なっ
て１線または１破線で示されているので、説明補足用に
図６により先ず、ｐ偏光成分の経路を説明する。ここで
は反射鏡Ｍａ、Ｍｂ、 1/4波長板１６、１８の図は省略
してある。図中、、、は反射鏡Ｍz での反射順
位を示す。偏光プリズム１５を透過したｐ偏光成分は 1
/4波長板１６を透過した後、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで１回目の
反射をして再び偏光プリズム１５に戻るが 1/4波長板
１６を２度透過して偏光面が９０°回転しているので偏
光プリズム１５で反射して、第２の偏光プリズム１７で
反射し 1/4波長板１８を透過した後Ｚ軸反射鏡Ｍｚで２
回目反射して偏光プリズム１７に戻って透過し、直角
プリズム１９で反射した後、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで３回目の
反射をする。反射光は偏光プリズム１７、１５で反射
しＺ軸反射鏡Ｍｚで４回目の反射をする。そして 1/4
波長板１６と偏光プリズム１５を透過する。
【００１２】一方、ｓ偏光成分については図６での図示
説明を省略したが、偏光プリズム１５で反射した後、固
定反射鏡Ｍｂ、Ｍａでそれぞれ２回反射して、最後に偏
光プリズム１５で反射して、Ｚ軸反射鏡Ｍｚから反射し
て戻った前記ｐ偏光成分と同一光路をとりＯＰとして射
出する。その後、図示しない公知の干渉縞検出手段によ
って干渉縞を検出する。この例では、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで
反射する光束は４本あり、光軸に関して対称な光路を通
っており、Ｚ光軸上には表面位置検出器の光束を邪魔す
るものは存在しない。
説明を省略したが、偏光プリズム１５で反射した後、固
定反射鏡Ｍｂ、Ｍａでそれぞれ２回反射して、最後に偏
光プリズム１５で反射して、Ｚ軸反射鏡Ｍｚから反射し
て戻った前記ｐ偏光成分と同一光路をとりＯＰとして射
出する。その後、図示しない公知の干渉縞検出手段によ
って干渉縞を検出する。この例では、Ｚ軸反射鏡Ｍｚで
反射する光束は４本あり、光軸に関して対称な光路を通
っており、Ｚ光軸上には表面位置検出器の光束を邪魔す
るものは存在しない。
【００１３】本実施例は３次元測定の場合を例に説明し
たが、２次元測定及び１次元測定の場合にも適用できる
ことは言うまでもない。即ち、Ｚ軸反射鏡Ｍｚを省略す
ればＸ、Ｙの２次元の測定になり、Ｚ軸及びＹ軸の干渉
計を省略すればＸ軸の１次元の測定になる。
たが、２次元測定及び１次元測定の場合にも適用できる
ことは言うまでもない。即ち、Ｚ軸反射鏡Ｍｚを省略す
ればＸ、Ｙの２次元の測定になり、Ｚ軸及びＹ軸の干渉
計を省略すればＸ軸の１次元の測定になる。
【００１４】図７は１次元測定の場合であって、Ｚ軸反
射鏡Ｍｚの変わりにＸ軸反射鏡Ｍｘを利用した実施例を
示す。ここでは、図３での半透鏡１１の代わりに反射面
２０ａを半透鏡にしたペンタプリズム２０が用いられて
いる。可動ホルダ２が光軸上Ｌだけ離れた点Ｐを中心に
時計回りに角度αだけ回転したとする。Ｘ反射鏡Ｍｘも
一緒に同じ角度だけ回転したとすると、光軸上の一点Ｏ
に対してＬαだけ左側にずれた点Ｏ’を検出することに
なる。しかし実際にはＸ反射鏡Ｍｘは回転しないので検
出されるのはＯ’に対して２ｆαだけ右にずれた点であ
る。従って被測定物４から２ｆの位置にＸ干渉計Ｉｘを
配置すればアッベの誤差のない測定ができる。
射鏡Ｍｚの変わりにＸ軸反射鏡Ｍｘを利用した実施例を
示す。ここでは、図３での半透鏡１１の代わりに反射面
２０ａを半透鏡にしたペンタプリズム２０が用いられて
いる。可動ホルダ２が光軸上Ｌだけ離れた点Ｐを中心に
時計回りに角度αだけ回転したとする。Ｘ反射鏡Ｍｘも
一緒に同じ角度だけ回転したとすると、光軸上の一点Ｏ
に対してＬαだけ左側にずれた点Ｏ’を検出することに
なる。しかし実際にはＸ反射鏡Ｍｘは回転しないので検
出されるのはＯ’に対して２ｆαだけ右にずれた点であ
る。従って被測定物４から２ｆの位置にＸ干渉計Ｉｘを
配置すればアッベの誤差のない測定ができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明による高精度座標測定器は、各反
射鏡を基台に固定し、干渉計光学系と表面位置検出器を
可動ホルダに取り付け、しかも干渉計光学系を被測定物
から、対物レンズの焦点距離の２倍の距離はなれた位置
に設置するので、移動物の重量が軽減され、かつアッベ
の誤差も生じないで高精度の測定が保証され、１次元、
２次元、３次元の測定を可能とした。
射鏡を基台に固定し、干渉計光学系と表面位置検出器を
可動ホルダに取り付け、しかも干渉計光学系を被測定物
から、対物レンズの焦点距離の２倍の距離はなれた位置
に設置するので、移動物の重量が軽減され、かつアッベ
の誤差も生じないで高精度の測定が保証され、１次元、
２次元、３次元の測定を可能とした。
【図１】本発明による高精度座標測定器の第１の実施例
の概念を示す図である。
の概念を示す図である。
【図２】本発明による高精度座標測定器の第１の実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図３】図２において可動ホルダが傾いた場合を示す。
【図４】本発明による高精度座標測定器の第２の実施例
による構成図である。
による構成図である。
【図５】本発明による高精度座標測定器の第３の実施例
による構成図である。
による構成図である。
【図６】図５の１部を説明する透視斜図である。
【図７】本発明による高精度座標測定器の１次元測定用
の構成図である。
の構成図である。
【図８】従来の２次元測定の概念図である。
【図９】好ましくない３次元測定の概念図である。
１ 基台 ２ 可動ホルダ ３ 表面位置検出器 ４ 被測定物 ５ 図形 ５ａ ３次元表面 ６ ステージ ７ 光源 ８ 照明用レンズ ９ 照明用半透鏡 １０ 対物レンズ １１ 半透鏡 １２ 接眼レンズ １３ ピンホール １４ 光検出器 １５ 偏光プリズム １６ 1/4波長板 １７ 偏光プリズム １８ 1/4波長板 １９ 直角プリズム ２０ ペンタプリズム ２０ａ 半透鏡 Ｍｘ Ｘ反射鏡 Ｍｙ Ｙ反射鏡 Ｍｚ Ｚ反射鏡 Ｉｘ Ｘ干渉計 Ｉｙ Ｙ干渉計 Ｉｚ Ｚ干渉計
Claims (4)
- 【請求項１】 基台と、Ｘ軸またはＹ軸上で前記基台に
固設された反射鏡と、前記基台に対して前記反射鏡を設
けた軸に沿って移動可能に設けられた可動ホルダと、前
記反射鏡との相対的位置を検出するために前記可動ホル
ダ上で被測定物から２ｆの位置に固定された干渉計光学
系と、検出光路が前記反射鏡で反射するように前記可動
ホルダに固設された表面位置検出器とを備えたことを特
徴とする高精度座標測定器。ここで、ｆは前記表面位置
検出器の対物レンズの焦点距離である。 - 【請求項２】 基台と、Ｘ軸およびＹ軸上で前記基台に
各々固設されたＸおよびＹ反射鏡と、前記基台に対して
前記Ｘ軸およびＹ軸の２方向に沿って移動可能に設けら
れた可動ホルダと、前記各反射鏡との相対的位置を検出
するために前記可動ホルダ上で被測定物から２ｆの位置
に固定されたＸ干渉計光学系およびＹ干渉計光学系と、
検出光路が前記ＸまたはＹ反射鏡で反射するように前記
可動ホルダに固設された表面位置検出器とを備えたこと
を特徴とする高精度座標測定器。ここで、ｆは前記表面
位置検出器の対物レンズの焦点距離である。 - 【請求項３】 基台と、Ｘ、ＹおよびＺ軸上で前記基台
に各々固設されたＸ、ＹおよびＺ反射鏡と、前記基台に
対して前記Ｘ、ＹおよびＺ軸の３方向に沿って移動可能
に設けられた可動ホルダと、前記Ｘ、Ｙ反射鏡との相対
的位置を検出するために前記可動ホルダ上で被測定物か
ら２ｆの位置に固定されたＸ干渉計光学系、Ｙ干渉計光
学系と、前記Ｚ反射鏡との相対的位置を検出するため
に、前記可動ホルダに設けられたＺ干渉計光学系と、検
出光路が前記Ｘ、ＹまたはＺ反射鏡で反射するように前
記可動ホルダに固定された表面位置検出器とを備えたこ
とを特徴とする高精度座標測定器。ここで、ｆは前記表
面位置検出器の対物レンズの焦点距離である。 - 【請求項４】 前記表面位置検出器の検出光路をＺ反射
鏡を反射せしめると共に、前記Ｚ干渉計光学系からの光
束が前記Ｚ反射鏡の位置において、該表面位置検出器の
光軸に関して対称になるようにＺ干渉計光学系を配置し
たことを特徴とする請求項３に記載の高精度座標測定
器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325920A JP3053135B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 高精度座標測定器 |
| US07/986,787 US5369488A (en) | 1991-12-10 | 1992-12-08 | High precision location measuring device wherein a position detector and an interferometer are fixed to a movable holder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325920A JP3053135B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 高精度座標測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157516A JPH05157516A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3053135B2 true JP3053135B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=18182076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3325920A Expired - Fee Related JP3053135B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 高精度座標測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053135B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3325920A patent/JP3053135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05157516A (ja) | 1993-06-22 |
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