JPH01242923A - 移動体の移動位置測定装置 - Google Patents
移動体の移動位置測定装置Info
- Publication number
- JPH01242923A JPH01242923A JP7066088A JP7066088A JPH01242923A JP H01242923 A JPH01242923 A JP H01242923A JP 7066088 A JP7066088 A JP 7066088A JP 7066088 A JP7066088 A JP 7066088A JP H01242923 A JPH01242923 A JP H01242923A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propagation path
- moving
- moving body
- surface acoustic
- acoustic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010895 photoacoustic effect Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、弾性表面波を利用して、移動体の一軸の移動
量を測定する装置に関する。
量を測定する装置に関する。
（従来の技術とその問題点）
現在−軸の移動量あるいは移動位置をミクロンオーダー
更にはサブミクロンオーダーの精度で測定する要求が高
まっている。現在広く使用きれている代表的な測定方式
としては、スケール上に狭いピッチで刻まれた目盛りを
光学的にピックアップする光学式、あるいは磁気記録さ
れた目盛りを磁気的にピックアップする磁気式測長方式
がある。
更にはサブミクロンオーダーの精度で測定する要求が高
まっている。現在広く使用きれている代表的な測定方式
としては、スケール上に狭いピッチで刻まれた目盛りを
光学的にピックアップする光学式、あるいは磁気記録さ
れた目盛りを磁気的にピックアップする磁気式測長方式
がある。
ところがこれら方式ではスケール上の目盛りの間隔は、
製作上及びピックアップ系の分解能力によって自ずと限
界があり、これがこの種の方式の高分解能化に一つの制
限を与えていた。
製作上及びピックアップ系の分解能力によって自ずと限
界があり、これがこの種の方式の高分解能化に一つの制
限を与えていた。
又、サブミクロン以下の高い精度で移動量を測定する場
合は、通常光学的な干渉測長計が用いられるが、この方
式は、高価であり、装置のセツティングにも時間を要す
る。また使用場所の振動や空気の擾乱にその測定精度が
影Ｗされる等の実用上の欠点があった。またこの干渉測
長計は、絶対移動位置の測定は不可能であった。
合は、通常光学的な干渉測長計が用いられるが、この方
式は、高価であり、装置のセツティングにも時間を要す
る。また使用場所の振動や空気の擾乱にその測定精度が
影Ｗされる等の実用上の欠点があった。またこの干渉測
長計は、絶対移動位置の測定は不可能であった。
（問題点を解決するための手段）
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決する
ために、光音響効果を利用して弾性表面波伝搬路上に非
接触で弾性表面波を発生させ、その弾性表面波を一種の
物差しとして用いることにより、光学式干渉測長計と同
程度の分解能あるいは高精度でかつ相対移動位置ばかり
でなく絶対移動位置をも測定可能とした移動体の移動位
置測定装胃を提供することにある。
ために、光音響効果を利用して弾性表面波伝搬路上に非
接触で弾性表面波を発生させ、その弾性表面波を一種の
物差しとして用いることにより、光学式干渉測長計と同
程度の分解能あるいは高精度でかつ相対移動位置ばかり
でなく絶対移動位置をも測定可能とした移動体の移動位
置測定装胃を提供することにある。
以下図面に示す本発明実施例につき詳説する（実施例）
第１図は、本発明の一実施例の測定系の構成を示したも
のである。１は一軸移動体である。２はその移動体に接
着固定された弾性表面波伝搬路、３は伝搬路２の一方の
端に固定（蒸着）された表面波トランスデユーサ（ずだ
れ状電極）である。
のである。１は一軸移動体である。２はその移動体に接
着固定された弾性表面波伝搬路、３は伝搬路２の一方の
端に固定（蒸着）された表面波トランスデユーサ（ずだ
れ状電極）である。
４は高出力半導体レーザで、これがら発せられたレーザ
光ビーム５はコリメータレンズ６によって平行光ビーム
７に変換きれる。続いて、平行光ビーム７はシリンドリ
カルレンズ８によって伝搬路表面上にすだれ状電極と平
行にがり互いに相対するように線状形状に集光される。
光ビーム５はコリメータレンズ６によって平行光ビーム
７に変換きれる。続いて、平行光ビーム７はシリンドリ
カルレンズ８によって伝搬路表面上にすだれ状電極と平
行にがり互いに相対するように線状形状に集光される。
この線状スポットの線幅は、後述の発生弾性表面波の伝
搬波長と比較して数分の１以下となるように集光される
。そしてこれら光学系は移動体１とは独立に固定される
。高出力半導体レーザ４は、表面波トランスデユーサ３
の帯域内のある周波数を繰り返し周期とするパルス発振
を行う。すなわち基準信号発生回路９はその帯域内周波
数の正弦波信号を発生し、続いて駆動パルス発生回路１
０は基準信号発生回路９から送られてくる基準正弦波信
号に同期したパルス波形を作る。このパルス輻（デユー
ティ）は、繰り返し周期に対して十分中ざい値となるよ
うにする。半導体レーザ駆動回路１１は、高出力半導体
レーザ４の発振出力を所望の出力になるように上記パル
ス波形を適当なレベルに増幅する。
搬波長と比較して数分の１以下となるように集光される
。そしてこれら光学系は移動体１とは独立に固定される
。高出力半導体レーザ４は、表面波トランスデユーサ３
の帯域内のある周波数を繰り返し周期とするパルス発振
を行う。すなわち基準信号発生回路９はその帯域内周波
数の正弦波信号を発生し、続いて駆動パルス発生回路１
０は基準信号発生回路９から送られてくる基準正弦波信
号に同期したパルス波形を作る。このパルス輻（デユー
ティ）は、繰り返し周期に対して十分中ざい値となるよ
うにする。半導体レーザ駆動回路１１は、高出力半導体
レーザ４の発振出力を所望の出力になるように上記パル
ス波形を適当なレベルに増幅する。
このようにして、パルス強度変調されたレーザ光が弾性
表面波伝搬路２に照射されると、光音響効果によフて照
射点を波源位置として、伝搬路２に弾性表面波とバルク
波が発生する。光音響効果を使った弾性表面波の発生実
験については、たとえばＧ、Ｖｅｉｔｈ ａｎｄ Ｍ、
Ｋｏｖａｔｓｈ、 ”０ｐｔｉｃａｌ ｇｅｎｅｒａｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｃｏｕｓｔｉ
ｃ ｗａｖｅｓ ｏｎ ＹＺＬ １Ｎｂｏ３” Ａｐｐ
ｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、４０（１）ｐｐ３０−３
２（１９８２）に報告きれている。この肉弾性表面波の
みをすだれ状電極３によって検出する。この弾性表面波
の伝搬特性は、２００ＭＨｚ以下の周波数では殆ど減衰
することがなく、また弾性表面波伝ｍ路２を均質な結晶
基板とすれば、伝Ｗ１路上すべてに渡って規則正しい一
定の波長の進行波形の弾性表面波が得られる。すだれ状
電極３で検出された信号は、増幅回路１２で適当なレベ
ルに増幅され、位相差検出回路１３へ送られる。位相差
検出回路１３では、基準信号発生回路９から参照信号１
４を受は取り、この参照信号１４とすだれ状電極で検出
された信号との間の位相差が測定される。これらの測定
データは中央演算処理部１５へ送られ、最終的に移動位
置が算出され、その結果は表示器１６に出力きれる。
表面波伝搬路２に照射されると、光音響効果によフて照
射点を波源位置として、伝搬路２に弾性表面波とバルク
波が発生する。光音響効果を使った弾性表面波の発生実
験については、たとえばＧ、Ｖｅｉｔｈ ａｎｄ Ｍ、
Ｋｏｖａｔｓｈ、 ”０ｐｔｉｃａｌ ｇｅｎｅｒａｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｃｏｕｓｔｉ
ｃ ｗａｖｅｓ ｏｎ ＹＺＬ １Ｎｂｏ３” Ａｐｐ
ｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、４０（１）ｐｐ３０−３
２（１９８２）に報告きれている。この肉弾性表面波の
みをすだれ状電極３によって検出する。この弾性表面波
の伝搬特性は、２００ＭＨｚ以下の周波数では殆ど減衰
することがなく、また弾性表面波伝ｍ路２を均質な結晶
基板とすれば、伝Ｗ１路上すべてに渡って規則正しい一
定の波長の進行波形の弾性表面波が得られる。すだれ状
電極３で検出された信号は、増幅回路１２で適当なレベ
ルに増幅され、位相差検出回路１３へ送られる。位相差
検出回路１３では、基準信号発生回路９から参照信号１
４を受は取り、この参照信号１４とすだれ状電極で検出
された信号との間の位相差が測定される。これらの測定
データは中央演算処理部１５へ送られ、最終的に移動位
置が算出され、その結果は表示器１６に出力きれる。
以上の構成とした上で、次に具体的に測定デー゛りから
移動位置を算出する方法を述べる。
移動位置を算出する方法を述べる。
まず初めに相対移動位置の測定方法について述べぢ。こ
の場合は、高出力半導体レー＋ｙ４は、単−繰り返し周
期のパルス発振を行う。今、伝Ｉｆｆ上のある点にレー
ザ光ビーム照射点が位置し、その点での参照信号１４と
表面波トランスデューサ３で検出された信号との間の位
相差をΦ０（度）（但し１Φｏｆ＜１８０°）とする。
の場合は、高出力半導体レー＋ｙ４は、単−繰り返し周
期のパルス発振を行う。今、伝Ｉｆｆ上のある点にレー
ザ光ビーム照射点が位置し、その点での参照信号１４と
表面波トランスデューサ３で検出された信号との間の位
相差をΦ０（度）（但し１Φｏｆ＜１８０°）とする。
そしてこの点を仮の移動基準点とすると、この点から相
対移動量△Ｘは ΔＸ＝（Φ８−Φｏ） Ｘλｓａｗ／３６０° ・・
・（１）で与えられる。ここにΦＸ（度）は移動位置で
の位相差、λｓａｗは発生弾性表面波の伝搬波長を意味
する。尚、Φ×の参照信号に対する位相の進み遅れは、
参照信号として互いに９０°位相の異なる参照信号を用
意し、この２つの参照信号に対する検出信号の位相差測
定を行うことによって可能である。
対移動量△Ｘは ΔＸ＝（Φ８−Φｏ） Ｘλｓａｗ／３６０° ・・
・（１）で与えられる。ここにΦＸ（度）は移動位置で
の位相差、λｓａｗは発生弾性表面波の伝搬波長を意味
する。尚、Φ×の参照信号に対する位相の進み遅れは、
参照信号として互いに９０°位相の異なる参照信号を用
意し、この２つの参照信号に対する検出信号の位相差測
定を行うことによって可能である。
検出された信号のＳ／Ｎが高い場合、その参照信号１４
に対する位相差の測定精度は、−周期３６０゜の数百分
の１から１／１０００が比較的容易に得られる。
に対する位相差の測定精度は、−周期３６０゜の数百分
の１から１／１０００が比較的容易に得られる。
ここで伝搬路としてＬｉＮｂＯ３を使用したとすると、
この場合の表面波音速２は２１：３９００Ｉ＋＋／ｓで
あるから、１００Ｍ Ｈｚの弾性表面波の波長はλ５ａ
ｖ＝３９μｍとなり、前述の理由により０．１μｍ程度
の分解能は容易に得られる。尚、１式の弾性表面波の伝
搬波長λｓａｗは、使用伝搬路の伝搬特性によって異な
るので、移動量△Ｘを独立に他の高精度測長計を用いて
校正することによって逆に得るのがよい。
この場合の表面波音速２は２１：３９００Ｉ＋＋／ｓで
あるから、１００Ｍ Ｈｚの弾性表面波の波長はλ５ａ
ｖ＝３９μｍとなり、前述の理由により０．１μｍ程度
の分解能は容易に得られる。尚、１式の弾性表面波の伝
搬波長λｓａｗは、使用伝搬路の伝搬特性によって異な
るので、移動量△Ｘを独立に他の高精度測長計を用いて
校正することによって逆に得るのがよい。
次に絶対移動位置の０１定方法の一例について述べる。
絶対移動位置の測定とは、測定系の電源投入時あるいは
誤動作のため現在のレーザ光ビーム照射位置を見失った
場合に、予め定めておいた基準位置（座標原点）から測
った現在のビーム照射位置をビームを基準位置まで戻す
ことなく測定することである。−度その絶対移動位置が
求まればその後は、前述の相対移動位置測定を行えばよ
い。
誤動作のため現在のレーザ光ビーム照射位置を見失った
場合に、予め定めておいた基準位置（座標原点）から測
った現在のビーム照射位置をビームを基準位置まで戻す
ことなく測定することである。−度その絶対移動位置が
求まればその後は、前述の相対移動位置測定を行えばよ
い。
ここでは基準位置は表面波トランスデユーサの中心とす
る。またここでは、複数の周波数の弾性表面波を使って
測定する方法を述べる。ここで用いられる測定原理は、
レーザ光ビーム照射によって生じる同−伝染路上の異な
る周波数ｆ Ｉ＋ ｆ ２の弾性表面波の伝搬路上の各
点における位相差Φ１２は、伝搬路上でｆｌとｆ２のビ
ート周波数ｆ１゜＝ｆ、−ｆ２に対応する弾性表面波の
波長λｂ１２を周期として繰り返す事実を利用してΦ１
゜がらビート照射位置と表面波トランスデユーサ３の間
の絶対距離を決定できることである。
る。またここでは、複数の周波数の弾性表面波を使って
測定する方法を述べる。ここで用いられる測定原理は、
レーザ光ビーム照射によって生じる同−伝染路上の異な
る周波数ｆ Ｉ＋ ｆ ２の弾性表面波の伝搬路上の各
点における位相差Φ１２は、伝搬路上でｆｌとｆ２のビ
ート周波数ｆ１゜＝ｆ、−ｆ２に対応する弾性表面波の
波長λｂ１２を周期として繰り返す事実を利用してΦ１
゜がらビート照射位置と表面波トランスデユーサ３の間
の絶対距離を決定できることである。
今弾性表面波伝搬路２の全長をノ、弾性表面波の音速を
’２．ＬＳａｗとすると、ビート周期波長λｂ１２がノ
に等しくなるように基４信号発生回路９の発振周波数ｆ
ｌ＋ｆ２を選ぶ、すなわち、 ｆ １２ ＝ ｆ １− ｆ ２ ＝′２Ｉｓａｖ／、
６ ｓｏ ・（２）とすれば、前述の測定原理
によってΦ１２から表面波トランスデユーサ３から劃っ
た現在のレーザ光ビーム照射位置Ｘは Ｘ＝Φ１２Ｘλｂ＋２／３６０° ・・・（
３）として与えられる。しかし実際は、ｆｌの弾性表面
波における参照信号に対する位相差Φ、とｆ２のΦ２は
θり定誤差を含んでいるため（２）式に従うｆ ｌ＋
ｆ ２の２波を使った１回の測定では十分な測定精度は
得られない。そこで次にｆ３としてたとえばλｂ１３が
ノの１／１００になるようにｆ３を選ぶ、すなわち、 ｆ １３＝ ｆ Ｉ−ｆ ３＝１００２ｚｓａｗ／、ｇ
”（４）とし、Φ１３からＸは、 Ｘ＝Φ１３Ｘλｂ、＋ ３ ／ ３６０°＋（Ｎ−１）
λｂ１３ ・・・（５）として与えられる。ここにＮ
はビーム照射点から測ってＮ番目のビート周期波長内に
表面波トランスデユーサが位置していることを表わす整
数で（３）式から決定することができる。そして更にλ
ｂ１３に対して同様な方法を繰り返すことによって、最
終的にはｆ、の波長λ１で測った絶対位置Ｘを求めるこ
とができる。尚前述のｆ３としてλ１３がｌ／ １００
になるように選んだが、λｂ１３のノに対する値の選び
方はΦ、（Φ２．Φ３・・・）の位相測定精度（Ｓ／Ｎ
）を勘案しながら、余裕をもってＮを推定できるように
選定すればよい。
’２．ＬＳａｗとすると、ビート周期波長λｂ１２がノ
に等しくなるように基４信号発生回路９の発振周波数ｆ
ｌ＋ｆ２を選ぶ、すなわち、 ｆ １２ ＝ ｆ １− ｆ ２ ＝′２Ｉｓａｖ／、
６ ｓｏ ・（２）とすれば、前述の測定原理
によってΦ１２から表面波トランスデユーサ３から劃っ
た現在のレーザ光ビーム照射位置Ｘは Ｘ＝Φ１２Ｘλｂ＋２／３６０° ・・・（
３）として与えられる。しかし実際は、ｆｌの弾性表面
波における参照信号に対する位相差Φ、とｆ２のΦ２は
θり定誤差を含んでいるため（２）式に従うｆ ｌ＋
ｆ ２の２波を使った１回の測定では十分な測定精度は
得られない。そこで次にｆ３としてたとえばλｂ１３が
ノの１／１００になるようにｆ３を選ぶ、すなわち、 ｆ １３＝ ｆ Ｉ−ｆ ３＝１００２ｚｓａｗ／、ｇ
”（４）とし、Φ１３からＸは、 Ｘ＝Φ１３Ｘλｂ、＋ ３ ／ ３６０°＋（Ｎ−１）
λｂ１３ ・・・（５）として与えられる。ここにＮ
はビーム照射点から測ってＮ番目のビート周期波長内に
表面波トランスデユーサが位置していることを表わす整
数で（３）式から決定することができる。そして更にλ
ｂ１３に対して同様な方法を繰り返すことによって、最
終的にはｆ、の波長λ１で測った絶対位置Ｘを求めるこ
とができる。尚前述のｆ３としてλ１３がｌ／ １００
になるように選んだが、λｂ１３のノに対する値の選び
方はΦ、（Φ２．Φ３・・・）の位相測定精度（Ｓ／Ｎ
）を勘案しながら、余裕をもってＮを推定できるように
選定すればよい。
第２図は、表面波トランスデユーサ３と弾性表面波伝搬
路２が移動体１に固定され、平行光ビーム７が集光され
ている様子を示したものである。
路２が移動体１に固定され、平行光ビーム７が集光され
ている様子を示したものである。
弾性表面波伝ｍ路２の表面には照射レーザ光ビームの吸
収率を高めるために、たとえば、弾性表面波の伝搬特性
に影響を与えない厚さの均質なりロムと酸化クロムの２
層の蒸着膜で作ったレーザ光吸収膜１７が付されている
。また弾性表面波の伝搬路端からの反射波の影響を抑圧
するために、弾性表面波吸収ゴム１８が付されている。
収率を高めるために、たとえば、弾性表面波の伝搬特性
に影響を与えない厚さの均質なりロムと酸化クロムの２
層の蒸着膜で作ったレーザ光吸収膜１７が付されている
。また弾性表面波の伝搬路端からの反射波の影響を抑圧
するために、弾性表面波吸収ゴム１８が付されている。
尚、本発明は、上述の実施例に見られる構成のみに限定
されることなく、いくつかの変形が考えられる。たとえ
ば、表面波トランスデユーサの構造を工夫すれば伝搬路
として圧電性のない基板、たとえば線膨張率の小ざい溶
融石英等を使用することが可能である。そのためには、
表面波トランスデユーサの構造として、たとえばすだれ
状電極をその基板上に蒸着し、この電極部のみにスパッ
タ蒸着で圧電薄膜を生成すればよい。また、伝搬路上に
温度センサを設は表面波音速の温度補償を行えば広い温
度範囲に渡って高い絶対精度の測定が可能となる。また
、伝搬路に透明な基板を使用し、この基板を透過して裏
面からレーザ光ビーム照射を行うことも可能である。ま
た、伝搬路上の弾性表面波の検出方法として、光学的に
非接触で検出する方法も可能である。
されることなく、いくつかの変形が考えられる。たとえ
ば、表面波トランスデユーサの構造を工夫すれば伝搬路
として圧電性のない基板、たとえば線膨張率の小ざい溶
融石英等を使用することが可能である。そのためには、
表面波トランスデユーサの構造として、たとえばすだれ
状電極をその基板上に蒸着し、この電極部のみにスパッ
タ蒸着で圧電薄膜を生成すればよい。また、伝搬路上に
温度センサを設は表面波音速の温度補償を行えば広い温
度範囲に渡って高い絶対精度の測定が可能となる。また
、伝搬路に透明な基板を使用し、この基板を透過して裏
面からレーザ光ビーム照射を行うことも可能である。ま
た、伝搬路上の弾性表面波の検出方法として、光学的に
非接触で検出する方法も可能である。
（発明の効果）
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、伝搬路
上を正確な波長で伝搬する弾性表面波を、レーザ光を使
って光音響効果により非接触で伝搬路上に発生させ、そ
れを表面波トランスデユーサで検出することによって移
動体の一軸移動位置の相対位置ばかりでなく絶対位置ま
でもサブミクロン以下の分解能あるいは窩精度で測定で
きる利点がある。勿論、本発明は、移動ステージの移動
位置測定への応用ばかりでなく、一般のタリ長計（リニ
ヤスケール）としての利用も可能である。
上を正確な波長で伝搬する弾性表面波を、レーザ光を使
って光音響効果により非接触で伝搬路上に発生させ、そ
れを表面波トランスデユーサで検出することによって移
動体の一軸移動位置の相対位置ばかりでなく絶対位置ま
でもサブミクロン以下の分解能あるいは窩精度で測定で
きる利点がある。勿論、本発明は、移動ステージの移動
位置測定への応用ばかりでなく、一般のタリ長計（リニ
ヤスケール）としての利用も可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は伝搬
路の構成及び照射レーザ光ビームの集光の様子等を示す
拡大斜視図である。 １・・・移動体、２・・・弾性表面波伝搬路、３・・・
表面波トランスデユーサ、４・・・高出力半導体レーザ
、５・・・レーザ光ビーム、６・・・コリメータレンズ
、７・・・平行光ビーム、８・・・シリンドリカルレン
ズ、９・・・基準信号発生回路、１０・・・駆動パルス
発生回路、１１・・・半導体レーザ駆動回路、１２・・
・増幅回路、１３・・・位相差検出回路、１４・・・参
照信号、１５・・・中央演算処理部、１６・・・表示器
、１７・・・レーザ光吸収膜、１８・・・弾性表面波吸
収ゴム。 特許出願人 日本無線株式会社
路の構成及び照射レーザ光ビームの集光の様子等を示す
拡大斜視図である。 １・・・移動体、２・・・弾性表面波伝搬路、３・・・
表面波トランスデユーサ、４・・・高出力半導体レーザ
、５・・・レーザ光ビーム、６・・・コリメータレンズ
、７・・・平行光ビーム、８・・・シリンドリカルレン
ズ、９・・・基準信号発生回路、１０・・・駆動パルス
発生回路、１１・・・半導体レーザ駆動回路、１２・・
・増幅回路、１３・・・位相差検出回路、１４・・・参
照信号、１５・・・中央演算処理部、１６・・・表示器
、１７・・・レーザ光吸収膜、１８・・・弾性表面波吸
収ゴム。 特許出願人 日本無線株式会社
Claims (5)
- （１）被測定物と一体に移動する移動体と、該移動体の
表面に弾性表面波を伝搬する伝搬路と、該伝搬路の表面
の一部に設けた表面波トランスデューサと、前記移動体
に対して静止して固定されたレーザ光学系を備え、該レ
ーザ光学系からの強度変調されたレーザ光ビームを前記
伝搬路上に照射して、該伝搬路上に発生する光音響弾性
表面波を前記表面波トランスデューサで検出し、該表面
波トランスデューサで検出した信号と、前記強度変調す
るための基準信号との位相差により前記移動体の移動位
置を測定するようにしたことを特徴とする移動体の移動
位置測定装置。 - （２）請求項第１項における、レーザ光源として高出力
半導体レーザを用いたことを特徴とする移動体の移動位
置測定装置。 - （３）請求項第１項において、前記レーザ光ビームを単
一の強度変調周波数で照射することによって前記移動体
の相対移動位置を測定することを特徴とする移動体の移
動位置測定装置。 - （４）請求項第１項において、レーザ光ビームを複数の
強度変調周波数で照射することによって前記移動体の基
準位置に対する絶対移動位置を測定することを特徴とす
る移動体の移動位置測定装置。 - （５）請求項第１項において、前記伝搬路の表面にレー
ザ光吸収膜を形成したことを特徴とする移動体の移動位
置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070660A JPH0678898B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 移動体の移動位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070660A JPH0678898B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 移動体の移動位置測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242923A true JPH01242923A (ja) | 1989-09-27 |
| JPH0678898B2 JPH0678898B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=13438036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63070660A Expired - Fee Related JPH0678898B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 移動体の移動位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678898B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007259670A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 弾性表面波アクチュエータ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57153209A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Toshiba Corp | Minute dimension measuring device |
| JPS5832314U (ja) * | 1981-08-21 | 1983-03-02 | 株式会社横河電機製作所 | 位置検出器 |
| JPS60218086A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Nec Corp | 距離測定装置 |
| JPS62127628A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-09 | Anritsu Corp | Ｓａｗフオ−スセンサ |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63070660A patent/JPH0678898B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57153209A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Toshiba Corp | Minute dimension measuring device |
| JPS5832314U (ja) * | 1981-08-21 | 1983-03-02 | 株式会社横河電機製作所 | 位置検出器 |
| JPS60218086A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Nec Corp | 距離測定装置 |
| JPS62127628A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-09 | Anritsu Corp | Ｓａｗフオ−スセンサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007259670A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 弾性表面波アクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678898B2 (ja) | 1994-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60256079A (ja) | 半導体レ−ザを用いた微小変位測定装置 | |
| JPS61221614A (ja) | 微小変位測定装置 | |
| JPH01242923A (ja) | 移動体の移動位置測定装置 | |
| JP2725434B2 (ja) | Ｆｍヘテロダイン法を用いたアブソリュート測長方法およびアブソリュート測長器 | |
| Palmer et al. | Optical probing of acoustic emission waves | |
| JP2764630B2 (ja) | アブソリュート測長器 | |
| JPH01242922A (ja) | 回転体の回転角度測定装置 | |
| JP3337624B2 (ja) | 微小変位測定装置とその方法 | |
| JP2587732B2 (ja) | レーザー光の位置検出方法 | |
| JPH07159114A (ja) | 微小変位計 | |
| Chang et al. | Development of an ultrasonic linear encoder | |
| JPS63157029A (ja) | 歪ゲ−ジの動的応答特性測定法 | |
| SU638130A1 (ru) | Тонкопленочный интерферометр | |
| JPS6231281B2 (ja) | ||
| Weigel et al. | Accurate optical measurement of surface acoustic wave phase velocity | |
| SU721677A1 (ru) | Фотоэлектрическое устройство дл измерени пр молинейности изделий | |
| JPH0454457Y2 (ja) | ||
| JPH10339604A (ja) | ファイバ音響光学遅延時間走査干渉計 | |
| RU2613043C1 (ru) | Лазерный гироскоп с компенсацией составляющей, вносимой виброподставкой | |
| SU911168A1 (ru) | Оптический виброметр | |
| JPS636619A (ja) | 入力装置 | |
| JPH04319626A (ja) | 結晶表面の弾性波伝搬速度測定方法 | |
| JPS6459109A (en) | Moving position measuring apparatus for moving object | |
| Godfrey | Optical detection system for ultrasonic surface displacements | |
| JPH0345761B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |