JP3418234B2 - Length measuring device - Google Patents

Length measuring device

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JP3418234B2
JP3418234B2 JP31945693A JP31945693A JP3418234B2 JP 3418234 B2 JP3418234 B2 JP 3418234B2 JP 31945693 A JP31945693 A JP 31945693A JP 31945693 A JP31945693 A JP 31945693A JP 3418234 B2 JP3418234 B2 JP 3418234B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば標準尺等の長さ
を高精度に測定可能な測長装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a length measuring device capable of measuring the length of a standard scale with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、測長機として、例えば精密工学会
第44巻第2号「2m標準尺測定用レーザ干渉計(第2
報)」に記載されている。これについて、図5および図
6を参照して説明する。移動台10には、検出用光学系
15が装着され、測定方向に移動する。この場合の移
動量は、以下のようにして測定される。すなわち、レー
ザ光源1からのレーザ光は、反射鏡30を介し干渉計3
で分岐され、各レーザ光は反射鏡31,32により参照
鏡37および移動台10に固定された可動鏡6に入射
し、再び同じ経路を通り、干渉計3で干渉した後、反射
鏡33とプリズム34を介して検出器8,9により測定
される。検出用光学系15より標準尺13上に刻まれた
目盛線の像は、リレーレンズ36を介してスリット35
に投影され、光電変換素子38により検出される。光電
変換素子38の出力は、増幅器39により増幅され、微
分器40により微分される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a length measuring machine, for example, Japan Society for Precision Engineering Vol. 44, No. 2, "Laser interferometer for measuring 2 m standard scale (second
Report) ”. This will be described with reference to FIGS. 5 and 6. A detection optical system 15a is mounted on the movable table 10 and moves in the measurement direction. The amount of movement in this case is measured as follows. That is, the laser light from the laser light source 1 passes through the reflecting mirror 30 and the interferometer 3
Each laser light is branched by the reflecting mirrors 31 and 32 to the reference mirror 37 and the movable mirror 6 fixed to the movable table 10, passes through the same path again, interferes with the interferometer 3, and then is reflected by the reflecting mirror 33. It is measured by the detectors 8 and 9 via the prism 34. The image of the scale line engraved on the standard scale 13 from the detection optical system 15 is transmitted through the relay lens 36 to the slit 35.
And is detected by the photoelectric conversion element 38. The output of the photoelectric conversion element 38 is amplified by the amplifier 39 and differentiated by the differentiator 40.

【0003】この場合、スリット35の幅を調整するこ
とにより、図6に示すような波形が得られ、かつ微分器
40の出力により、目盛線の中心を決定することができ
る。図5の例では、可動鏡6と標準尺13が同一軸上に
配置されておらず、以下のような理由で、アッベ(Ab
be)の基本定理を満足していない。すなわち、該基本
定理は、長さを測定するレーザ測長機等にあっては、測
るべき長さと、尺度として使用する分割目盛とが、そ
の測定方向において一直線上に並ぶように配置すること
により、最も誤差が少なくなるという定理である。
In this case, by adjusting the width of the slit 35, a waveform as shown in FIG. 6 can be obtained, and the output of the differentiator 40 can determine the center of the scale line . In the example of FIG. 5, the movable mirror 6 and the standard scale 13 are not arranged on the same axis, and for the following reason, the Abbe (Ab
The basic theorem of be) is not satisfied. That is, the basic theorem is that in a laser length measuring machine or the like for measuring length, the length to be measured and the dividing scale line used as a scale should be arranged so as to be aligned on a straight line in the measuring direction. Is the theorem that minimizes the error.

【0004】ところが、図5の例ではアッベ(Abb
e)の基本定理を満足していないのは、該基本定理を満
足するように構成すると、装置全体が大型化するという
欠点があるためである。
However, in the example of FIG. 5, Abbe (Abb
The reason why the basic theorem of e) is not satisfied is that there is a drawback that the whole apparatus becomes large in size if it is configured to satisfy the basic theorem.

【0005】このため、図5の例では標準尺13から測
定軸線すなわち可動鏡6までの距離と、検出用光学系1
の対物レンズの焦点距離とを一致させてエッベンス
タイン(Eppenstein)の条件を満足させてい
る。
Therefore, in the example of FIG. 5, the distance from the standard scale 13 to the measurement axis, that is, the movable mirror 6, and the detection optical system 1
5 is matched with the focal length of a objective lens is made to satisfy the condition of the edge Ben Stein (Eppenstein).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5の
例では、目盛線の像によりスリット35の幅を調整する
必要があり、微細な調整が必要となる。また、標準尺1
3の目盛線幅はすべてが同じ線幅に製作されているとは
限らず、この目盛線幅の変動が誤差となる。
However, in the example of FIG. 5, it is necessary to adjust the width of the slit 35 by the image of the scale line, and fine adjustment is required. In addition, standard scale 1
Not all 3 scale line widths are manufactured to have the same line width, and variations in this scale line width cause an error.

【0007】さらに、エッベンスタインの条件を満足す
るため、長い焦点距離の対物レンズが必要になり、装置
が複雑で大型化することが考えられる。本発明は前記問
題点を解決するためなされたもので、アッベの誤差を消
去でき、目盛線幅の変動による誤差も発生せず、高精度
な測定が可能で、スリット間隔を調整する等の必要がな
く、容易に行え、さらに高速化に適する測長装置を提供
することを目的とする。
Further, in order to satisfy the conditions of Ebbenstein, an objective lens having a long focal length is required, and it is conceivable that the apparatus becomes complicated and large-sized. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, can eliminate Abbe's error, does not cause an error due to fluctuation of the scale line width, enables highly accurate measurement, and requires adjustment of the slit interval or the like. It is an object of the present invention to provide a length measuring device which is easy to perform, and is suitable for higher speed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、被写体の測定方向に移
動可能な移動台と、前記移動台に設けられ、前記被写体
像のエッジを検出するエッジ検出光学系と、レーザ光を
出射するレーザ光源と、前記移動台上で、前記エッジ検
出光学系による前記被写体の測定点に対して、前記移動
台の移動方向と直交する方向に対称な位置関係となるよ
うに2個配置される可動鏡と、前記エッジ検出光学系に
よる前記被写体の測定点に対して、前記移動台の移動方
向と直交する方向と対称な位置関係となるように2個配
置され、前記可動鏡で反射された前記レーザ光源からの
レーザ光に基づき前記移動台の移動量を検出するレーザ
干渉計と、前記エッジ検出光学系で検出された被写体像
のエッジを光電変換し、ラッチ信号を発生させるラッチ
信号発生手段と、前記ラッチ信号発生手段で発生した前
記ラッチ信号に基づいて、2つの前記レーザ干渉計で得
られた2つの位置データを取り込み、これら2つの位置
データを平均化し、測長データとするデータ処理手段
と、を具備したことを特徴する測長装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a movable table movable in a measuring direction of an object and an edge of the object image provided on the movable table. An edge detection optical system for detecting, a laser light source for emitting a laser beam, and the edge detection on the movable table.
The movement with respect to the measurement point of the subject by the output optical system
The positional relationship is symmetrical in the direction orthogonal to the moving direction of the platform.
A movable mirror arranged two sea urchin, the edge detection optical system
According to the measurement point of the subject,
Two pieces are arranged so as to have a symmetrical positional relationship with the direction orthogonal to the direction.
Is location, the and the moving base laser interferometer detecting a moving amount of photoelectrically converting an edge of the detected object image in the edge detection optical system based on the laser light from the laser light source reflected by the movable mirror , Latch signal generating means for generating a latch signal, and two position data obtained by the two laser interferometers based on the latch signal generated by the latch signal generating means, and these two positions A data processing means for averaging the data to obtain length measurement data is provided.

【0009】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、前記ラッチ信号発生手段は、立上りエッジ
検出部および立下り検出部とを備え、該各検出部にそれ
ぞれラッチ信号を発生させ、前記立上りエッジ検出部に
よるラッチ信号から第1の位置データを取り込む第1の
レーザ干渉計と、前記立下り検出部によるラッチ信号か
ら第2の位置データを取り込む第2のレーザ干渉計と、
前記第1、前記第2の位置データを平均化し、前記被写
体の測長データとするデータ処理手段と、を具備したこ
とを特徴とする請求項1記載の測長装置である。
To achieve the above object, in the invention according to claim 2, the latch signal generating means includes a rising edge detecting section and a falling edge detecting section, and each of the detecting sections generates a latch signal. , A first position data is fetched from the latch signal by the rising edge detector
A laser interferometer, and a second laser interferometer that captures second position data from the latch signal by the fall detection unit,
It said first, averaging said second position data, the object scene
2. The length measuring apparatus according to claim 1, further comprising: a data processing unit for obtaining length measuring data of the body .

【0010】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明は、前記ラッチ信号発生手段は、しきい値およ
び検出領域を設定可能なウインドコンパレータと、前記
しきい値と前記検出信号を比較するコンパレータと、
具備したことを特徴とする請求項1記載の測長装置であ
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is that the latch signal generating means compares a threshold value and a detection area with a window comparator and the threshold value and the detection signal. a comparator for, the
A length measuring apparatus according to claim 1, characterized by including.

【0011】[0011]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、測定点に対
して対称な位置関係となるように2個配置されたレーザ
干渉計で移動台の移動量を測定し、測定された2つのデ
ータを平均化することにより、移動台の傾きによるアッ
ベの誤差を消去できるので、目盛線幅の変動による誤差
も発生せず、高精度な測定が可能となる上に、スリット
間隔を調整する等の必要がなく、容易に測長を行うこと
ができる。
According to the invention corresponding to claim 1, the moving amount of the moving table is measured by the two laser interferometers arranged so as to have a symmetrical positional relationship with respect to the measuring point, and the two measured values are measured. By averaging the data, the Abbe error due to the tilt of the moving table can be eliminated, so that the error due to the fluctuation of the scale line width does not occur, and highly accurate measurement is possible, and the slit interval is adjusted. The length can be easily measured without the need for.

【0012】請求項2,3に対応する発明によれば、立
上りエッジ、立下りエッジを別々に検出し、夫々のデー
タを平均化して測長データとしているので、高速化に適
しており、照明、温度等のドリフトを極力小さくでき
る。
According to the inventions corresponding to claims 2 and 3, the rising edge and the falling edge are detected separately, and the respective data are averaged to obtain the length measurement data, which is suitable for high speed operation. , Drift such as temperature can be minimized.

【0013】[0013]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。図1は本発明の1実施例の概略構成を示す
図であり、これは以下のように構成されている。測定方
向に互いに間隔を存して平行に配設されている案内部材
14a,14bと、この案内部材14a,14bに沿っ
て移動可能な移動台10と、移動台10に測定方向に配
設された可動鏡6,7と、移動台10に配設され測定物
のエッジ(端部)を検出する後述するエッジ検出光学系
15と、移動台10のほぼ中央部に配設された標準尺1
3と、このような可動鏡6,7、標準尺13、エッジ検
出光学系15を有する移動台10に移動力を与えるモー
タ11と、移動台10に固定されモータ11の回転力を
移動台10に伝達するためのスチールテープ12と、レ
ーザ光源1からのレーザ光を分岐して可動鏡6に導くビ
ームスプリッタ2と、ビームスプリッタ2で分岐された
光を可動鏡7に導くビームベンダ4と、ビームスプリッ
タ2と可動鏡6の間に配設された第1のレーザ干渉計3
と、ビームベンダ4と可動鏡7の間に配設された第2の
レーザ干渉計5と、レーザ干渉計3の出力を検出する検
出器8と、レーザ干渉計5の出力を検出する検出器9
と、検出器8,9の検出出力を入力して測長データを出
力するための信号処理を行う後述する図示しない信号処
理手段を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of one embodiment of the present invention, which is configured as follows. Guide members 14a and 14b arranged in parallel with each other in the measurement direction, a movable base 10 movable along the guide members 14a and 14b, and arranged on the movable base 10 in the measurement direction. and a movable mirror 6, an edge detecting optical system 15 to be described later is disposed on the moving table 10 for detecting the edge of the workpiece (end), standard scale 1 which is disposed in a substantially central portion of the moving base 10
3, a motor 11 for giving a moving force to a moving table 10 having such movable mirrors 6, 7, a standard scale 13, and an edge detecting optical system 15, and a rotating force of the motor 11 fixed to the moving table 10 for moving the moving table 10 A steel tape 12 for transmitting the laser beam from the laser light source 1, a beam splitter 2 for branching the laser light from the laser light source 1 to the movable mirror 6, and a beam bender 4 for guiding the light split by the beam splitter 2 to the movable mirror 7. A first laser interferometer 3 arranged between the beam splitter 2 and the movable mirror 6.
A second laser interferometer 5 arranged between the beam bender 4 and the movable mirror 7, a detector 8 for detecting the output of the laser interferometer 3, and an output of the laser interferometer 5. Detector 9 to detect
And a signal processing unit (not shown), which will be described later, for performing signal processing for inputting the detection outputs of the detectors 8 and 9 and outputting length measurement data.

【0014】以下このように構成された実施例の動作を
説明する。レーザ光源1からのレーザ光は、ビームスプ
リッタ2により分岐され、第1のレーザ干渉計3および
ビームベンダ4を介して第2のレーザ干渉計5に入射さ
れる。
The operation of the embodiment thus configured will be described below. The laser light from the laser light source 1 is split by the beam splitter 2 and is incident on the second laser interferometer 5 via the first laser interferometer 3 and the beam bender 4.

【0015】干渉計3,5より出射されるレーザ光は、
測定点と高さ方向で一致し、等間隔L1だけ離れて線対
称に、移動台10に装着された可動鏡6,7で反射さ
れ、再び各干渉計3,5に入射された後、干渉計3,5
内の参照光と干渉し、検出器8,9により移動台10の
移動量を検出する。
The laser light emitted from the interferometers 3 and 5 is
It is coincident with the measurement point in the height direction, and is line-symmetrically separated by an equal distance L1. 3,5 in total
The detector 8 and 9 detect the amount of movement of the movable table 10 by interfering with the reference light inside.

【0016】移動台10は、モータ11とスチールテー
プ12により標準尺13の測定方向に互いに間隔を存し
て平行に配設されている案内部材14a,14bに沿っ
て駆動される。
The movable table 10 is driven by a motor 11 and a steel tape 12 along guide members 14a and 14b which are arranged in parallel with each other in the measuring direction of the standard scale 13 at intervals.

【0017】このような構成において、例えば移動台1
0が例えば図1に示す矢印の方向(ヨーイング方向)に
傾きながら動いたとしても、標準尺13の測定点より同
一距離で線対称な位置での移動距離を測定しているの
で、2つのデータを平均することにより、アッベの誤差
を消去することができる。
In such a structure, for example, the moving table 1
Even if 0 moves while tilting in the direction of the arrow shown in FIG. 1 (the yawing direction), since the moving distance is measured at the line-symmetrical position at the same distance from the measurement point of the standard scale 13, two data are measured. By averaging, the Abbe error can be eliminated.

【0018】図2はエッジ検出光学系15の概略構成を
示す図であり、光源16、レンズ17、ハーフミラー1
8、対物レンズ19、結像レンズ20、ピンホール2
1、光電変換素子22から構成されている。
FIG. 2 is a view showing the schematic arrangement of the edge detection optical system 15, which includes a light source 16, a lens 17, and a half mirror 1.
8, objective lens 19, imaging lens 20, pinhole 2
1. The photoelectric conversion element 22.

【0019】具体的には、光源16から出射した光は、
レンズ17を通り、ハーフミラ18で曲げられ、対物レ
ンズ19を介して標準尺13の目盛上に照明され、か
つ標準尺13の目盛より反射された光は、再び対物レ
ンズ19に入射し、結像レンズ20によりピンホール2
1上に投影される。そして、ピンホール21を通過した
光は、光電変換素子22に入射し、電気信号に変換され
る。
Specifically, the light emitted from the light source 16 is
The light passing through the lens 17, bent by the half mirror 18, illuminated on the scale line of the standard scale 13 via the objective lens 19, and reflected from the scale line of the standard scale 13 enters the objective lens 19 again, Pinhole 2 by imaging lens 20
Projected onto 1. Then, the light passing through the pinhole 21 enters the photoelectric conversion element 22 and is converted into an electric signal.

【0020】図3は光電変換素子22の出力を信号処理
する信号処理手段の概略構成を示す図であり、電流ー電
圧変換回路(IーV)41、ウインドコンパレータ4
2、コンパレータ43、インバータ44,45、フリッ
プフロップ46,47から構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic structure of a signal processing means for processing the output of the photoelectric conversion element 22. The current-voltage conversion circuit (IV) 41 and the window comparator 4 are shown in FIG.
2, the comparator 43, the inverters 44 and 45, and the flip-flops 46 and 47.

【0021】具体的には、光電変換素子22の出力は、
電流ー電圧変換回路41により電圧信号に変換され、ウ
インドコンパレータ42およびコンパレータ43に入力
される。ウインドコンパレータ42に入力された信号
は、任意のしきい値VT すなわち図4の(Vmax +Vmi
n )÷2の値とウインド幅Vw により2値化された検出
許可信号としてインバータ44を介してフリップフロッ
プ46,47のクリア端子( CLR ) に入力され、ウイン
ドコンパレータ42においてウィンド内の場合すなわち
ハイ(High)レベルのときにエッジ検出許可とな
る。
Specifically, the output of the photoelectric conversion element 22 is
The voltage signal is converted by the current-voltage conversion circuit 41 and input to the window comparator 42 and the comparator 43. The signal input to the window comparator 42 is an arbitrary threshold value VT, that is, (Vmax + Vmi in FIG. 4).
n) ÷ 2 and the window width Vw, the detection enable signal is input to the clear terminals (CLR) of the flip-flops 46 and 47 via the inverter 44, and the window comparator 42 outputs the high level signal when the window is high. Edge detection is permitted when the level is (High).

【0022】また、コンパレータ43に入力された信号
は、任意のしきい値により2値化されたエッジ信号とし
て出力される。このエッジ信号は、インバータ45を介
してフリップフロップ46のクロック端子に入力され
る。すると、フリップフロップ46,47の出力は、図
4に示すようにクロックパルスの立上りでロー(Lo
w)となり、クリア端子のLow入力でHighとな
る。よって、フリップフロップ46,47の出力は、図
4に示すようにそれぞれ立上りラッチ信号、立下りラッ
チ信号となる。
The signal input to the comparator 43 is output as an edge signal binarized by an arbitrary threshold value. This edge signal is input to the clock terminal of the flip-flop 46 via the inverter 45. Then, the outputs of the flip-flops 46 and 47 are low (Lo) at the rising edge of the clock pulse as shown in FIG.
w) and becomes High when Low is input to the clear terminal. Therefore, the outputs of the flip-flops 46 and 47 become the rising latch signal and the falling latch signal, respectively, as shown in FIG.

【0023】以上述べた実施例の動作について、図4の
タイミングチャートを参照して説明する。いま、光電変
換素子22から図4のような出力波形が得られたとす
る。この場合、エッジ検出光学系15が標準尺13の目
盛線13aを通過すると、目盛13aの反射による明
暗で電圧値に差が現れた50%のところをしきい値VT
とすると、目盛線13aのエッジを検出することができ
る。
The operation of the embodiment described above will be described with reference to the timing chart of FIG. Now, it is assumed that the output waveform as shown in FIG. 4 is obtained from the photoelectric conversion element 22. In this case, when the edge detection optical system 15 passes through the scale line 13a of the standard scale 13, the threshold value VT is set at 50% where the voltage value difference appears due to the light and darkness due to the reflection of the scale line 13a.
Then, the edge of the scale line 13a can be detected.

【0024】以上のことは、目盛線13aに対して所定
間隔を存して標準尺13上に刻まれている目盛線13b
も同様である。しかして、しきい値VT より得られる立
上りラッチ信号を使い、例えばレーザ干渉計3の測長デ
ータとし、立下りラッチ信号をレーザ干渉計5の測長デ
ータとする。そして、これらの測長データを図示しない
データ処理部に入力し、ここで2つの測長データの平均
をとることにより、目盛線13aと目盛線13bの中心
間距離Lを得ることができる。
The above is the graduation line 13b which is engraved on the standard scale 13 with a predetermined distance from the graduation line 13a.
Is also the same. Then, the rising latch signal obtained from the threshold value VT is used, for example, as the length measurement data of the laser interferometer 3, and the falling latch signal is used as the length measurement data of the laser interferometer 5. Then, by inputting these length measurement data to a data processing unit (not shown) and averaging the two length measurement data here, the center-to-center distance L between the scale line 13a and the scale line 13b can be obtained.

【0025】この中心間距離Lは、移動台10の傾きに
よるアッベの誤差は、消去され、かつ目盛線13a,1
3bが変化しても中心間距離Lは変らず、高精度な測定
が行えることになる。
This center-to-center distance L eliminates the Abbe error due to the inclination of the moving table 10, and the scale lines 13a, 1
Even if 3b changes, the center-to-center distance L does not change, and highly accurate measurement can be performed.

【0026】また、目盛線13a,13bの幅により、
従来必要であったスリットの間隔を調整する作業は不要
となり、容易に長さの測定ができる。さらに、微小な目
幅においても、立上りエッジ、立下りエッジを別々
に検出しているため、高速化にも適しており、照明、温
度等のドリフトを極力小さくすることができる。
Further, depending on the width of the scale lines 13a and 13b,
The work of adjusting the slit spacing, which was necessary in the past, is no longer necessary, and the length can be easily measured. Further, even for a minute scale line width, since the rising edge and the falling edge are detected separately, it is suitable for speeding up, and the drift of illumination, temperature, etc. can be minimized.

【0027】前述した実施例では、しきい値VT は50
%としたが、中心間距離を測定する場合は重要な条件で
はなく任意値であってもよい。さらに、実施例ではエ
ッジ検出光学系15を落射照明について行ったが、これ
を透過照明で行ってもよい。また、実施例のピンホール
21をスリットで構成しても同様な効果が得られる。
In the above-described embodiment, the threshold value VT is 50.
% And it was, but may be any value not a critical condition when measuring the center-to-center distance. Furthermore, in the embodiment, the edge detection optical system 15 is used for epi-illumination, but this may be performed for transmitted illumination. Further, the same effect can be obtained even if the pinhole 21 of the embodiment is formed of a slit.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、アッベの誤差を消去で
き、目盛線幅の変動による誤差も発生せず、高精度な測
定が可能で、スリット間隔を調整する等の必要がなく、
容易に行え、さらに高速化に適する測長装置を提供でき
る。
According to the present invention, the Abbe error can be eliminated, the error due to the fluctuation of the scale line width does not occur, the highly accurate measurement is possible, and the slit interval need not be adjusted.
It is possible to provide a length measuring device that can be easily performed and is suitable for higher speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による測長装置の第1実施例の概略構成
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a length measuring device according to the present invention.

【図2】図1のエッジ検出光学系15を説明するための
図。
FIG. 2 is a diagram for explaining an edge detection optical system 15 of FIG.

【図3】図1の信号処理手段を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the signal processing means of FIG.

【図4】図3の動作を説明するためのタイミングチャー
ト。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of FIG.

【図5】従来の測長装置の一例を示す概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional length measuring device.

【図6】図5の光電変換素子の出力信号を処理する回路
を説明するための図。
6 is a diagram for explaining a circuit that processes an output signal of the photoelectric conversion element in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ光源、2…ビームスプリッタ、4…ビームベ
ンダ、3,5…レーザ干渉計、6,7…可動鏡、8,9
…検出器、10…移動台、11…モータ、12…スチー
ルテープ、13…標準尺、14a,14b…案内部材、
15…エッジ検出光学系、16…光源、17…レンズ、
18…ハーフミラー、19…対物レンズ、20…結像レ
ンズ、21…ピンホール、22…光電変換素子。
1 ... Laser light source, 2 ... Beam splitter, 4 ... Beam bender, 3, 5 ... Laser interferometer, 6, 7 ... Movable mirror, 8, 9
... Detector, 10 ... Moving base, 11 ... Motor, 12 ... Steel tape, 13 ... Standard scale, 14a, 14b ... Guide member,
15 ... Edge detection optical system, 16 ... Light source, 17 ... Lens,
18 ... Half mirror, 19 ... Objective lens, 20 ... Imaging lens, 21 ... Pinhole, 22 ... Photoelectric conversion element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 9/00 - 11/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 9/00-11/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被写体の測定方向に移動可能な移動台
と、 前記移動台に設けられ、前記被写体像のエッジを検出す
るエッジ検出光学系と、 レーザ光を出射するレーザ光源と、 前記移動台上で、前記エッジ検出光学系による前記被写
体の測定点に対して、前記移動台の移動方向と直交する
方向に対称な位置関係となるように2個配置される可動
鏡と、前記エッジ検出光学系による前記被写体の測定点に対し
て、前記移動台の移動方向と直交する方向と対称な位置
関係となるように2個配置され 、前記可動鏡で反射され
た前記レーザ光源からのレーザ光に基づき前記移動台の
移動量を検出するレーザ干渉計と、 前記エッジ検出光学系で検出された被写体像のエッジを
光電変換し、ラッチ信号を発生させるラッチ信号発生手
段と、 前記ラッチ信号発生手段で発生した前記ラッチ信号に基
づいて、2つの前記レーザ干渉計で得られた2つの位置
データを取り込み、これら2つの位置データを平均化
し、測長データとするデータ処理手段と、 を具備したことを特徴する測長装置。
1. A movable table movable in a measurement direction of an object, an edge detection optical system provided on the movable table for detecting an edge of the object image, a laser light source for emitting a laser beam, and the movable table. In the above, the object detected by the edge detection optical system is
The measurement point of the body is orthogonal to the moving direction of the movable table.
Two movable mirrors are arranged so as to have a symmetrical positional relationship with each other, and a measurement point of the subject by the edge detection optical system.
A position symmetrical with the direction orthogonal to the moving direction of the movable table.
Are arranged two such that the relationship, a laser interferometer for detecting the movable carriage moving amount based on the laser light from the laser light source reflected by the movable mirror, detected by the edge detecting optical system subject Latch signal generating means for photoelectrically converting the edge of the image to generate a latch signal, and two positions obtained by the two laser interferometers based on the latch signal generated by the latch signal generating means. > A data measuring device which takes in data and averages these two position data to obtain length measurement data.
【請求項2】 前記ラッチ信号発生手段は、 立上りエッジ検出部および立下り検出部とを備え、 該各検出部にそれぞれラッチ信号を発生させ、 前記立上りエッジ検出部によるラッチ信号から第1の位
データを取り込む第1のレーザ干渉計と、 前記立下り検出部によるラッチ信号から第2の位置デー
タを取り込む第2のレーザ干渉計と、 前記第1、前記第2の位置データを平均化し、前記被写
体の測長データとするデータ処理手段と、 を具備したことを特徴とする請求項1記載の測長装置。
Wherein said latch signal generating means comprises a rising edge detector and the falling detection unit, respectively to generate a latch signal to the respective detector, the first position from the latch signal from the rising edge detector
A first laser interferometer capturing location data, a second laser interferometer incorporating a second position data <br/> data from the latch signal by the falling detection unit, said first, said second position data were averaged, the object scene
2. The length measuring device according to claim 1, further comprising: a data processing unit for obtaining length measuring data of the body .
【請求項3】 前記ラッチ信号発生手段は、 しきい値および検出領域を設定可能なウインドコンパレ
ータと、 前記しきい値と前記検出信号を比較するコンパレータ
と、を具備したこと を特徴とする請求項1記載の測長装置。
Wherein said latch signal generating means comprises claims, characterized and window comparator capable of setting thresholds and detection region, a comparator for comparing said detection signal with said threshold value, by comprising the 1. The length measuring device according to 1.
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