JPH0295202A - Interferometer - Google Patents

Interferometer

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JPH0295202A
JPH0295202A JP24848588A JP24848588A JPH0295202A JP H0295202 A JPH0295202 A JP H0295202A JP 24848588 A JP24848588 A JP 24848588A JP 24848588 A JP24848588 A JP 24848588A JP H0295202 A JPH0295202 A JP H0295202A
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light
splitter
laser
reflected
reflecting mirror
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Toshio Sakamoto
坂本 年生
Kazuhiro Nishihara
一寛 西原
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Idec Izumi Corp
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Abstract

PURPOSE:To measure not only variation in the angle of two corner cube prisms, but also a movement quantity, etc., at the same time by providing 2nd - 4th beam splitters outside a 1st beam splitter. CONSTITUTION:The 1st beam splitter 20 splits laser light from a laser 12 into two and transmits and one laser light beam is transmitted through the 2nd beam splitter 40 and is made incident on a corner prism and the other is reflected. The 2nd beam splitter 40 splits reflected laser light from the cube corner prism 22 into two and one light beam is transmitted. Reflected laser light beams from the prisms 22 and 24 are put together into a 1st light output. The 3rd beam splitter 42 which splits laser light into two to transmit one light beam and reflected the other is provided between the laser 12 and splitter 20. The 4th beam splitter 44 is provided at the intersection of the optical path of the reflected laser light from the prism 22 which is transmitted through the splitter 40 and the optical path of the laser light which is split into two by the splitter 42 to obtain a 2nd light output. Not only the inclination of the prisms 22 and 24, but also a movement distance and a moving speed can be measured with high accuracy according to the light output.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はレーザ等を用いた干渉計に関するものである
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an interferometer using a laser or the like.

[従来の技術] 第7図に、角度変化を測定する従来のレーザ干渉計を示
す。このレーザ干渉計は、レーザユニット2、ビームス
ブリットユニット4、コーナーキューブユニット6から
構成されており、レーザユニット2の出力は、演算ユニ
ット8に与えられる。
[Prior Art] FIG. 7 shows a conventional laser interferometer for measuring angular changes. This laser interferometer is composed of a laser unit 2, a beam split unit 4, and a corner cube unit 6, and the output of the laser unit 2 is given to an arithmetic unit 8.

その原理を第8図に示す。この干渉計は、コーナーキュ
ーブユニット6の置かれている紙面に垂直な面とビーム
スブリットユニット4の置かれている紙面に垂直な面と
の間の傾きを、測定するものである。レーザ12は、コ
ントローラlOによって制御され、垂直偏光のレーザ光
と平行偏光のレーザ光とを出力する。両レーザ光は、ビ
ームスブリットユニット4の光分割器であるビームスプ
リッタ−20によって、2方向に分割される。すなわち
、一部は反射され、残りは透過される。
The principle is shown in FIG. This interferometer measures the inclination between the plane on which the corner cube unit 6 is placed perpendicular to the plane of the paper and the plane on which the beam split unit 4 is placed perpendicular to the plane of the paper. The laser 12 is controlled by a controller IO and outputs vertically polarized laser light and parallel polarized laser light. Both laser beams are split into two directions by a beam splitter 20, which is a light splitter of the beam splitter unit 4. That is, some of it is reflected and the rest is transmitted.

透過した光は、コーナーキューブユニット6のキューブ
コーナープリズム24において、入射光と平行に反射し
、再びビームスプリッタ−20に戻ってくる。このレー
ザ光の光路を第1の光路に1とする。
The transmitted light is reflected by the cube corner prism 24 of the corner cube unit 6 in parallel with the incident light, and returns to the beam splitter 20 again. The optical path of this laser beam is set to 1 as the first optical path.

一方、レーザ12を出て、ビームスプリッタ−20で反
射した光は、方向規制用の反射器18において反射され
、コーナーキューブユニット6のキューブコーナープリ
ズム22に入射され、反射される。
On the other hand, the light emitted from the laser 12 and reflected by the beam splitter 20 is reflected by the direction regulating reflector 18, enters the cube corner prism 22 of the corner cube unit 6, and is reflected.

キューブコーナープリズム22で反射された光は、再び
、反射器18において反射されてビームスプリッタ−2
0に向う。このレーザ光の光路を第2の光路に2とする
The light reflected by the cube corner prism 22 is again reflected by the reflector 18 and sent to the beam splitter 2.
Heading towards 0. The optical path of this laser beam is designated as the second optical path 2.

光路に、と光路に2は、ビームスプリッタ−20によっ
て爪ね合わされ、光出力A、 、A、となる。
The beams in the optical path and in the optical path 2 are combined by a beam splitter 20, resulting in optical outputs A, , A, and A.

測定の際には、コーナーキューブユニット6を移動させ
て行う。第5図に示すように、ユニット6を移動し、角
度がα、からα2へと変化したとすると、光路に、と光
路に2の長さの差も変化する。したがって、光出力A、
、A、の干渉縞の変化を観測することにより、プリズム
間の距離2に基づき、角度α、と角度α2の差を求める
ことができる。
The measurement is performed by moving the corner cube unit 6. As shown in FIG. 5, when the unit 6 is moved and the angle changes from α to α2, the difference in length between the optical path and the optical path 2 also changes. Therefore, the optical output A,
, A, the difference between the angle α and the angle α2 can be determined based on the distance 2 between the prisms.

なお、角度αが大きくなっているのが、小さくなってい
るのかを検出できるように、λ/8の波長板30が設け
られている。この波長板3oは、水平偏光成分の位相を
λ/8だけ遅らせるものである。
Note that a wavelength plate 30 of λ/8 is provided so that it can be detected whether the angle α is increasing or decreasing. This wave plate 3o delays the phase of the horizontally polarized light component by λ/8.

したがって、この波長板30を2回通過する光路に2の
光は、水平偏光成分が垂直偏光成分に比べ、λ/4遅れ
ることになる。
Therefore, in the second light on the optical path that passes through the wave plate 30 twice, the horizontally polarized component is delayed by λ/4 compared to the vertically polarized component.

光出力A、、A2は、偏光ビームスプリッタ−32によ
って、垂直成分と水平成分に分けられ、検出器14.1
6により、それぞれの干渉縞が観測される。
The optical outputs A, , A2 are split into vertical and horizontal components by a polarizing beam splitter 32 and sent to a detector 14.1.
6, each interference fringe is observed.

検出器14.16からの出力は、演算回路8によって演
算される。前述のように、第2の光路に2を通った光の
水平偏光成分は、垂直偏光成分よりλ/4遅らされてい
るので、角度変化の大きさだけでなく、変化の方向(符
号)も算出される。
The outputs from the detectors 14 and 16 are calculated by the calculation circuit 8. As mentioned above, the horizontal polarization component of the light that passes through the second optical path 2 is delayed by λ/4 from the vertical polarization component, so it is important to know not only the magnitude of the angular change but also the direction (sign) of the change. is also calculated.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記のような従来の干渉計では、コーナ
ーキューブユニット6の角度の変化は高精度で測定でき
るが、コーナーキューブユニット6の移動量は測定でき
ない。すなわち、従来では、コーナーキューブユニット
6の移動量は、基準定規等によって別途測定しなければ
ならず、手間がかかるばかりでなく、測定精度も十分で
はなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, although the conventional interferometer as described above can measure changes in the angle of the corner cube unit 6 with high accuracy, it cannot measure the amount of movement of the corner cube unit 6. That is, in the past, the amount of movement of the corner cube unit 6 had to be measured separately using a reference ruler or the like, which was not only time-consuming but also insufficient in measurement accuracy.

この発明は、上記の問題点を解決して、コーナーキュー
ブユニット6の角度の変イビのみならず、移動量をも同
時に測定できる干渉計を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide an interferometer that can simultaneously measure not only the change in angle of the corner cube unit 6 but also the amount of movement thereof.

[課題を解決するための手段] 請求項1に係る干渉計は、 方向規制用反射器のかわりに、第2の光分割器を設けて
、第2の反射鏡からの反射レーザ光を2つに分割し、一
方を透過させ、 光源と第1の光分割器との間に、光源からのレーザ光を
2つに分割し、一方を透過し、残りを反射する第3の光
分割器を設け、 第2の光分割器を透過した第2の反射鏡からの反射レー
ザ光の光路と、第3の光分割器によって2つに分割され
た光源からのレーザ光のうち一方の光路との交点に第4
の光分割器を設け、第2の光出力を得るようにしたこと
を特徴としている。
[Means for Solving the Problem] The interferometer according to claim 1 is provided with a second light splitter instead of the direction regulating reflector, and divides the reflected laser beam from the second reflecting mirror into two. Between the light source and the first beam splitter, there is a third beam splitter that splits the laser beam from the light source into two, transmits one, and reflects the rest. The optical path of the reflected laser beam from the second reflecting mirror that has passed through the second optical splitter is connected to the optical path of one of the laser beams from the light source that is split into two by the third optical splitter. 4th at the intersection
A light splitter is provided to obtain a second light output.

請求項2に係る干渉計は、 方向規制用反射器の一部分を第2の光分割器として、第
2の反射鏡からの反射レーザ光を2つに分割し、一方を
透過させ、 光源と第1の光分割器との間に、光源からのレーザ光を
2つに分割し、一方を透過し、残りを反射する第3の光
分割器を設け、 第2の光分割器を透過した第2の反射鏡からの反射レー
ザ光の光路と、第3の光分割器によって2つに分割され
た光源からのレーザ光のうち一方の光路との交点に第4
の光分割器を設け、第2の光出力を得るようにしたこと
を特徴としている。
The interferometer according to a second aspect of the present invention includes: using a part of the direction regulating reflector as a second light splitter, the reflected laser light from the second reflecting mirror is split into two, one of which is transmitted, and the light source and the second light splitter are split into two. A third light splitter is provided between the first light splitter and the third light splitter, which splits the laser light from the light source into two, transmits one, and reflects the remaining. A fourth light source is located at the intersection of the optical path of the reflected laser light from the second reflecting mirror and one of the light paths of the laser light from the light source that is split into two by the third light splitter.
A light splitter is provided to obtain a second light output.

請求項3に係る干渉計は、請求項1.2のものにおいて
、 光源は互に偏光面の異なる第1・第2のレーザ光を出力
するようにし、 第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つのレーザ
光であって、第2の反射鏡もしくは第3の光分割器のい
ずれか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせるよう
にしたことを特徴としている。
The interferometer according to claim 3 is the interferometer according to claim 1.2, wherein the light source outputs first and second laser beams having mutually different polarization planes, and one of the first and second laser beams is The present invention is characterized in that the phases of the laser beams reflected from either the second reflecting mirror or the third beam splitter are made to differ.

請求項4に係る干渉計は、 方向規制用反射器の代りに、第2の光分割器を設けて、
第1の光分割器からのレーザ光のほぼ半分を透過すると
ともに、第2の光反射鏡からの反射レーザ光のほぼ半分
を透過させ、 第1の光分割器からのレーザ光のうち第2の光分割器を
透過したレーザ光を反射して、第2の反射鏡からの反射
レーザ光のうち第2の光分割器を透過したレーザ光の光
路と交差させて交点を形成する参照光反射器を設け、 前記交点に結合用光分割器を設け、第2の光出力を得る
ようにしたことを特徴としている。
The interferometer according to claim 4 is provided with a second light splitter instead of the direction regulating reflector,
Almost half of the laser light from the first light splitter is transmitted, and approximately half of the laser light reflected from the second light reflector is transmitted, and the second of the laser light from the first light splitter is transmitted. Reference light reflection that reflects the laser light that has passed through the light splitter and intersects the optical path of the laser light that has passed through the second light splitter among the laser light reflected from the second reflecting mirror to form an intersection. A coupling light splitter is provided at the intersection point to obtain a second light output.

請求項5に係る干渉計は、請求項4のものにおいて、 光源は互に偏光面の異なる第1・第2のレーザ光を出力
するようにし、 第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つのレーザ
光であって、第2の反射鏡もしくは参照光反射器のいず
れか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせるように
したことを特徴としている。
The interferometer according to claim 5 is the interferometer according to claim 4, wherein the light source outputs first and second laser beams having mutually different polarization planes, and either the first or second laser beam It is characterized in that the phases of the laser beams reflected from either the second reflecting mirror or the reference beam reflector are made to differ from each other in one laser beam.

請求項6に係る干渉計は、 レーザ光の代わりに、干渉を計測することが可能なレー
ザ光以外の放射光を用いることを特徴としている。
The interferometer according to claim 6 is characterized in that, instead of the laser beam, radiation light other than the laser beam that can measure interference is used.

請求項7に係る干渉計は、 レーザ光を発生する光源、 光源からのレーザ光を第1・第2の光路に分割する分割
手段、 第1・第2の光路上に配置され、第1・第2の光路のレ
ーザ光を反射する光反射手段、光反射手段からの反射光
を結合し、第1の光出力をつくる結合手段、 を備え、分割手段と光反射手段とが相対的に移動する場
合、第1の光路長に対する第2の光路長の変化を検出す
るようにした干渉計において、光源からのレーザ光の一
部と、光反射手段からの第1もしくは第2の光路のレー
ザ光とを結合して第2の光出力を得て、分割手段と光反
射手段との相対的な移動距離もあわせて測定できるよう
にしたことを特徴としている。
The interferometer according to claim 7 includes: a light source that generates a laser beam; a dividing means that divides the laser beam from the light source into a first and second optical path; A light reflecting means for reflecting the laser beam on the second optical path; a coupling means for combining the reflected light from the light reflecting means to produce a first optical output; the splitting means and the light reflecting means are relatively movable. In this case, in an interferometer configured to detect a change in the second optical path length with respect to the first optical path length, a part of the laser beam from the light source and the laser beam in the first or second optical path from the light reflecting means are used. The second optical output is obtained by combining the light and the relative moving distance between the dividing means and the light reflecting means can also be measured.

[作用] 請求項1.2.4.7において、第2の光出力は、第1
・第2の反射鏡の位置にかかわらず一定の光路を経たレ
ーザ光と、第2の反射鏡の位置によって長さの変る光路
を経てきたレーザ光との合成されたものとなる。したが
って、第2の光出力に基づき、第1の光分割器または分
割手段と第2の反射鏡との相対的な移動距離を演算する
ことができる。
[Function] In claim 1.2.4.7, the second light output is
- The laser beam is a combination of a laser beam that has passed through a constant optical path regardless of the position of the second reflecting mirror and a laser beam that has passed through an optical path whose length varies depending on the position of the second reflecting mirror. Therefore, the relative moving distance between the first light splitter or splitting means and the second reflecting mirror can be calculated based on the second light output.

さらに、第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つ
のレーザ光であって、第2の反射鏡もしくは第3の光分
割器のいずれか一方からの反射レーザ光の位相を異なら
せるようにすれば、移動の方向も合わせて演算すること
ができる。
Furthermore, the phase of the laser beam reflected from either the second reflecting mirror or the third beam splitter is made different from that of the first or second laser beam. Then, the direction of movement can also be calculated.

また、第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つの
レーザ光であって、第2の反射鏡もしくは参照光反射器
のいずれか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせる
ようにしても、移動の方向も合わせて演算することがで
きる。
Alternatively, the phase of the reflected laser beam from either the second reflecting mirror or the reference beam reflector may be made to differ from one of the first and second laser beams. , the direction of movement can also be calculated.

なお、レーザ光以外の放射光であっても、干渉が計測で
きるものであれば、レーザ光と同様の作用を発揮する。
Note that radiation light other than laser light can exhibit the same effect as laser light, as long as interference can be measured.

[実施例] 第1図に、この発明の一実施例による干渉計を示す。こ
の実施例においては、方向規制用の反射器18に代えて
、第2の光分割器であるビームスプリッタ−40を設け
ている。また、ビームスプリッタ−40と第2の反射鏡
であるキューブコーナープリズム22との間に、λ/8
の波長板48が設けられている。この波長板48は、こ
れを通過する光のうち、水平偏光成分の位相をλ/8遅
らせるものである。さらに、レーザ12と第1の光分割
器であるビームスプリッタ−20との間に、第3の光分
割器であるビームスプリッタ−42が設けられている。
[Embodiment] FIG. 1 shows an interferometer according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a beam splitter 40, which is a second light splitter, is provided in place of the reflector 18 for regulating direction. Also, between the beam splitter 40 and the cube corner prism 22, which is the second reflecting mirror, there is a λ/8
A wavelength plate 48 is provided. This wave plate 48 delays the phase of the horizontally polarized component of the light passing through it by λ/8. Furthermore, a beam splitter 42, which is a third beam splitter, is provided between the laser 12 and the beam splitter 20, which is the first beam splitter.

ビームスプリッタ−42によって反射した光と、キュー
ブコーナープリズム22で反射して、ビームスプリッタ
−40を透過した光との交点に、第4の光分割器である
ビームスプリッタ−44が設けられている。
A beam splitter 44, which is a fourth light splitter, is provided at the intersection of the light reflected by the beam splitter 42 and the light reflected by the cube corner prism 22 and transmitted through the beam splitter 40.

このような構成によれば、第1の光出力A、、A2は従
来と同様のものが得られ、コーナーキューブユニット6
の角度変化を算出することができる。
According to such a configuration, the first optical outputs A, , A2 can be obtained as in the conventional case, and the corner cube unit 6
The angle change of can be calculated.

さらに、ビームスプリッタ−42,44で反射された光
A3と、キューブコーナープリズム22で反射されてビ
ームスプリッタ−40を透過した光A2とにより、第2
の光出力A2.A3が得られる。光A3の光路長は、キ
ューブコーナープリズム22の位置に拘らず一定である
から、第2の光出力A、、Asに基づいて、ビームスブ
リットユニット40に対する、コーナーキューブユニッ
ト6の移動距離を演算することができる。また、波長板
48により、光A2の水平成分の位相がλ/4(すなわ
ち、90°)遅らされる。これにより、キューブコーナ
ープリズム22の移動方向も知ることができる。
Furthermore, the light A3 reflected by the beam splitters 42 and 44 and the light A2 reflected by the cube corner prism 22 and transmitted through the beam splitter 40 generate a
The light output of A2. A3 is obtained. Since the optical path length of the light A3 is constant regardless of the position of the cube corner prism 22, the moving distance of the corner cube unit 6 with respect to the beam splitting unit 40 is calculated based on the second optical outputs A, , As. be able to. Furthermore, the phase of the horizontal component of the light A2 is delayed by λ/4 (that is, 90°) by the wave plate 48. Thereby, the moving direction of the cube corner prism 22 can also be known.

レーザユニット2に受光された第2の光出力は、偏光ビ
ームスプリッタ−46によって、水平成分と垂直成分と
に分けられる。垂直成分の光は、検出器36において、
干渉縞が観測され、それに対応した出力が出される。こ
の出力は、演算回路8に、人力8Cとして与えられる。
The second optical output received by the laser unit 2 is divided into a horizontal component and a vertical component by a polarizing beam splitter 46. The vertical component of the light is detected at the detector 36.
Interference fringes are observed and a corresponding output is generated. This output is given to the arithmetic circuit 8 as human power 8C.

なお、検出器36としては、フォトダイオード等の光電
変換素子を用いるとよい。
Note that as the detector 36, it is preferable to use a photoelectric conversion element such as a photodiode.

同様に、水平成分の光に基づく出力は、検出器38から
演算回路8へ、入力8dとして与えられる。
Similarly, an output based on horizontal component light is given from the detector 38 to the arithmetic circuit 8 as an input 8d.

演算回路8を、第2図にブロックで示す。方向判別・パ
ルス化回路80は、垂直成分人力8cと水平成分人力8
dをパルス化し、両者の位相差に基づき、コーナーキュ
ーブユニット6の移動方向を判別する。コーナーキュー
ブユニット6か遠ざかる方向にあれば、入力したパルス
をUP出ノ] 80aから田七、近付く方向にあれば、
DOWN出力80bから出す。両パルスの数は、それぞ
れカウンタ82,84においてカウントされる。カウン
ト結果は、減算器86において減算され、乗算器90に
おいて分解能が掛は合わされて、距離が演算される。演
算された距離は、表示器92により表示される。
The arithmetic circuit 8 is shown in block form in FIG. The direction discrimination/pulsing circuit 80 uses vertical component human power 8c and horizontal component human power 8c.
d is pulsed, and the moving direction of the corner cube unit 6 is determined based on the phase difference between the two. If corner cube unit 6 is moving away, output the input pulse UP] If it is moving towards Tana from 80a,
Output from DOWN output 80b. The numbers of both pulses are counted in counters 82 and 84, respectively. The count result is subtracted in a subtracter 86, multiplied by the resolution in a multiplier 90, and the distance is calculated. The calculated distance is displayed on the display 92.

なお、第1の光出力A、 、A、に対しても同様の演算
がなされ、光路に1に対する光路に2の長さの変化が求
められる。この長さの変化とプリズム22.24間の距
離夕に基づき、角度の変化(α1−α2)が算出される
Note that similar calculations are performed for the first optical outputs A, , A, and a change in length of 2 in the optical path relative to 1 in the optical path is determined. Based on this change in length and the distance between the prisms 22 and 24, the change in angle (α1-α2) is calculated.

上記のようにして、コーナーキューブユニット6の角度
変化だけでなく、コーナーキューブユニット6のビーム
スブリットユニット4に対する移動距離も得ることがで
きる。
In the above manner, not only the angle change of the corner cube unit 6 but also the moving distance of the corner cube unit 6 with respect to the beam split unit 4 can be obtained.

第3図に、他の実施例による干渉計を示す。この実施例
においては、波長板52を、光路に2の復路にのみ設け
ている。この場合には、λ/4の波長板を用いることで
、第1図の場合と同様の位相差を得ることができる。
FIG. 3 shows an interferometer according to another embodiment. In this embodiment, the wave plate 52 is provided only on the second return path of the optical path. In this case, by using a λ/4 wavelength plate, the same phase difference as in the case of FIG. 1 can be obtained.

また、この実施例においては、ビームスプリッタ−20
からの光を受ける部分は方向規制用の反射鏡50とし、
プリズム22からの光を受ける部分を第2の光分割器と
してのビームスプリッタ−40としている。したがって
、ビームスプリッタ−20から反射鏡50へ向う光は、
すべて反射され、プリズム22に入射する。すなわち、
第1図の実施例におけるような、光A4のロスがなく、
光のエネルギーを有効に活用できる。
In addition, in this embodiment, the beam splitter 20
The part that receives the light from is a reflecting mirror 50 for direction regulation,
The portion that receives the light from the prism 22 is a beam splitter 40 serving as a second light splitter. Therefore, the light heading from the beam splitter 20 to the reflecting mirror 50 is
All of the light is reflected and enters the prism 22. That is,
There is no loss of light A4 as in the embodiment of FIG.
Light energy can be used effectively.

また、第4図に示す実施例のように、反射鏡50とビー
ムスプリッタ−40の位置を入れ替えてもよい。さらに
この実施例では、反射鏡50・ビームスプリッタ−40
とビームスプリッタ−20との間に、λ/8波長板30
を設け、ビームスプリッタ−40とビームスプリッタ−
44との間に、λ/8波長板54を設けている。
Further, as in the embodiment shown in FIG. 4, the positions of the reflecting mirror 50 and the beam splitter 40 may be interchanged. Furthermore, in this embodiment, the reflecting mirror 50 and beam splitter 40
and the beam splitter 20, a λ/8 wavelength plate 30
A beam splitter 40 and a beam splitter are provided.
44, a λ/8 wavelength plate 54 is provided.

なお、上記実施例では、水平偏光成分の位相を遅らせて
いるが、垂直偏光成分の位相を遅らせるようにしてもよ
い。位相を遅らせる手段としては、波長板の他、ソレイ
ユ補正器等を用いてもよい。
In the above embodiment, the phase of the horizontally polarized component is delayed, but the phase of the vertically polarized component may be delayed. In addition to a wave plate, a Soleil corrector or the like may be used as a means for delaying the phase.

または、フロムネル位相差板等で用いられる全反射によ
る手段でもよい。また、λ/4以外の位相差を設けるよ
うにしてもよい。
Alternatively, a means of total reflection used in a Fromnelle retardation plate or the like may be used. Further, a phase difference other than λ/4 may be provided.

第5図に、参照光反射器と結合用光分割器を用いた場合
の実施例を示す。ビームスプリッタ−40は、第2の光
分割器として作用するものである。
FIG. 5 shows an embodiment in which a reference light reflector and a coupling beam splitter are used. Beam splitter 40 acts as a second light splitter.

レーザ光源12より出てビームスプリッタ−20におい
て反射した光のうち、はぼ半分はこのビームスプリッタ
−40を透過する。透過したレーザ光は、参照光反射器
であるキューブコーナプリズム62によって反射される
。この反射光は、第2のキューブコーナープリズム22
からのレーザ光であって、ビームスプリッタ−40を透
過した光の光路と交差する。この交点に、結合用光分割
器であるビームスプリッタ−60が設けられており、2
つのレーザ光が結合され、第2の光出力A、ASが得ら
れる。
Approximately half of the light emitted from the laser light source 12 and reflected by the beam splitter 20 is transmitted through the beam splitter 40. The transmitted laser beam is reflected by a cube corner prism 62 which is a reference beam reflector. This reflected light is transmitted to the second cube corner prism 22
The optical path of the laser beam transmitted through the beam splitter 40 intersects with the optical path of the laser beam transmitted through the beam splitter 40. A beam splitter 60, which is a beam splitter for coupling, is provided at this intersection.
The two laser beams are combined to obtain second optical outputs A and AS.

このような構成によれば、第1図、第3図、第4図のも
のがビームスプリッタ−42,44を共に調整する必要
があるのに比べ、ビームスプリッタ−60のみの調整で
よく、容易に調整できる。
According to this configuration, compared to the beam splitters 42 and 44 that need to be adjusted together in the configurations shown in FIGS. 1, 3, and 4, only the beam splitter 60 needs to be adjusted, making it easier. It can be adjusted to

また、第6図のように配置しても、第5図と同様の効果
を得ることができる。
Further, even if the arrangement is as shown in FIG. 6, the same effect as shown in FIG. 5 can be obtained.

なお、干渉を観測可能なものであれば、レーザ光以外の
放射光も用いることができる。
Note that synchrotron radiation other than laser light can also be used as long as interference can be observed.

さらに、上記各実施例では、コーナーキューブユニット
6を移動して測定を行う場合について説明したが、ビー
ムスブリットユニット4を移動して測定を行ってもよい
Further, in each of the above embodiments, the case where the measurement is performed by moving the corner cube unit 6 has been described, but the measurement may be performed by moving the beam splitting unit 4.

なお、上記の実施例ではキューブコーナプリズムを用い
たが、他の実施例としてルーフミラーやコーナーレフレ
クタ−を用いてもよい。
Although a cube corner prism is used in the above embodiment, a roof mirror or a corner reflector may be used in other embodiments.

[発明の効果] 請求項1に係る干渉計は、 方向規制用反射器のかわりに、第2の光分割器を設けて
、第2の反射鏡からの反射レーザ光を2つに分割し、一
方を透過させ、 光源と第1の光分割器との間に、光源からのレーザ光を
2つに分割し、一方を透過し、残りを反射する第3の光
分割器を設け、 第2の光分割器を透過した第2の反射鏡からの反射レー
ザ光の光路と、第3の光分割器によって2つに分割され
た光源からのレーザ光のうち一方の光路との交点に第4
の光分割器を設け、第2の光出力を得るようにしたこと
を特徴としている。
[Effects of the Invention] The interferometer according to claim 1 includes: a second light splitter is provided in place of the direction regulating reflector to split the reflected laser light from the second reflecting mirror into two; A third light splitter is provided between the light source and the first light splitter, which splits the laser light from the light source into two, transmits one, and reflects the remainder; At the intersection of the optical path of the reflected laser beam from the second reflecting mirror that has passed through the optical splitter, and one of the optical paths of the laser beam from the light source that has been split into two by the third optical splitter, there is a fourth optical path.
A light splitter is provided to obtain a second light output.

したがって、第2の光出力に基づき、2つの反射鏡の傾
きのみならず、移動距離(および移動速度)も同時にか
つ高精度で測定可能であり、計測の自動化を行うことが
可能となる。
Therefore, based on the second light output, not only the inclinations of the two reflecting mirrors but also the moving distances (and moving speeds) can be measured simultaneously and with high precision, and the measurement can be automated.

請求項2に係る干渉計は、 方向規制用反射器の一部分を第2の光分割器として、第
2の反射鏡からの反射レーザ光を2つに分割し、一方を
透過させることにより、請求項1と同様の効果を得てい
る。第1の光分割器からの光は、方向規制用反射器によ
ってすべて反射され、第2の反射鏡に入射されるので、
光のエネルギーを有効に活用できる。
The interferometer according to claim 2 is provided by using a part of the direction regulating reflector as a second light splitter, dividing the reflected laser light from the second reflecting mirror into two, and transmitting one of the two. The same effect as in item 1 is obtained. All the light from the first light splitter is reflected by the direction regulating reflector and is incident on the second reflector, so that
Light energy can be used effectively.

請求項3に係る干渉計は、 光源は互に偏光面の異なる第1・第2のレーザ光を出力
するようにし、 第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つのレーザ
光であって、第2の反射鏡もしくは第3の光分割器のい
ずれか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせるよう
にしたことを特徴としている。
In the interferometer according to claim 3, the light source outputs first and second laser beams having mutually different polarization planes, and one of the first and second laser beams is , the phase of the reflected laser light from either the second reflecting mirror or the third light splitter is made different.

したがって、移動方向および角度変化の方向も知ること
ができる。
Therefore, the direction of movement and the direction of angle change can also be known.

請求項4に係る干渉計は 方向規制用反射器の代りに、第2の光分割器を設けて、
第1の光分割器からのレーザ光のほぼ半分を透過すると
ともに、第2の光反射鏡からの反射レーザ光のほぼ半分
を透過させ、 第1の光分割器からのレーザ光のうち第2の光分割器を
透過したレーザ光を反射して、第2の反射鏡からの反射
レーザ光のうち第2の光分割器を透過したレーザ光の光
路と交差させて交点を形成する参照光反射器を設け、 前記交点に結合用光分割器を設け、第2の光出力を得る
ようにしたことを特徴としている。
The interferometer according to claim 4 is provided with a second light splitter instead of the direction regulating reflector,
Almost half of the laser light from the first light splitter is transmitted, and approximately half of the laser light reflected from the second light reflector is transmitted, and the second of the laser light from the first light splitter is transmitted. Reference light reflection that reflects the laser light that has passed through the light splitter and intersects the optical path of the laser light that has passed through the second light splitter among the laser light reflected from the second reflecting mirror to form an intersection. A coupling light splitter is provided at the intersection point to obtain a second light output.

したがって、第2の光出力に基づき、2つの反射鏡の傾
きのみならず、移動距離(および移動速度)も同時にか
つ高精度で測定可能であり、計測の自動化を行うことが
可能となる。
Therefore, based on the second light output, not only the inclinations of the two reflecting mirrors but also the moving distances (and moving speeds) can be measured simultaneously and with high precision, and the measurement can be automated.

請求項5に係る干渉計は、 光源は互に偏光面の異なる第1・第2のレーザ光を出力
するようにし、 第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つのレーザ
光であって、第2の反射鏡もしくは参照光反射器のいず
れか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせるように
したことを特徴としている。
In the interferometer according to claim 5, the light source outputs first and second laser beams having mutually different polarization planes, and one of the first and second laser beams is , the phase of the reflected laser beam from either the second reflecting mirror or the reference light reflector is made different.

したがって、移動方向および角度変化の方向も知ること
ができる。
Therefore, the direction of movement and the direction of angle change can also be known.

請求項7に係る干渉計は、 光源からのレーザ光の一部と、光反射手段からの第1も
しくは第2の光路のレーザ光とを結合して第2の光出力
を得ている。
The interferometer according to a seventh aspect of the invention combines a part of the laser light from the light source and the laser light on the first or second optical path from the light reflecting means to obtain a second optical output.

したがって、第2の光出力に基づき、2つの反射鏡の傾
きのみならず、移動距離(および移動速度)も同時にか
つ高精度で測定可能であり、計測の自動化を行うことが
可能となる。
Therefore, based on the second light output, not only the inclinations of the two reflecting mirrors but also the moving distances (and moving speeds) can be measured simultaneously and with high precision, and the measurement can be automated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による干渉計を示す図、第
2図は演算回路8を示すブロック図、第3図・第4図・
第5図・第6図は他の実施例による干渉計を示す図、第
7図は干渉計の外観を示す図、第8図は従来の干渉計の
原理を示す図である。 12・・・・・・レーザ 20.40  ・・・・ビームスプリッタ−22・・・
・・・第2のキューブコーナプリズム24・・・・・・
第1のキューブコーナプリズム42.44.60・・・
ビームスプリッタ−30,48,52,54・波長板 50・・・・・・反射器
FIG. 1 is a diagram showing an interferometer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an arithmetic circuit 8, and FIGS.
5 and 6 are diagrams showing interferometers according to other embodiments, FIG. 7 is a diagram showing the appearance of the interferometer, and FIG. 8 is a diagram showing the principle of a conventional interferometer. 12...Laser 20.40...Beam splitter-22...
...Second cube corner prism 24...
First cube corner prism 42.44.60...
Beam splitter 30, 48, 52, 54, wave plate 50...Reflector

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)レーザ光を発する光源、 光源からのレーザ光を2つに分割し、一方を透過して可
動反射鏡の第1の反射鏡に入射させ、残りを反射する第
1の光分割器、 光分割器によって反射されたレーザ光を反射して、可動
反射鏡の第2の反射鏡に入射させるとともに、第2の反
射鏡からの反射レーザ光を反射して、第1の光分割器に
入射させる方向規制用反射器、 を備え、第1・第2の反射鏡からの反射レーザ光を合成
して第1の光出力を得る干渉計において、方向規制用反
射器のかわりに、第2の光分割器を設けて、第2の反射
鏡からの反射レーザ光を2つに分割し、一方を透過させ
、 光源と第1の光分割器との間に、光源からのレーザ光を
2つに分割し、一方を透過し、残りを反射する第3の光
分割器を設け、 第2の光分割器を透過した第2の反射鏡からの反射レー
ザ光の光路と、第3の光分割器によって2つに分割され
た光源からのレーザ光のうち一方の光路との交点に第4
の光分割器を設け、第2の光出力を得るようにしたこと
を特徴とする干渉計。
(1) A light source that emits a laser beam; a first light splitter that splits the laser beam from the light source into two, transmits one of the beams and makes it incident on the first reflecting mirror of the movable reflecting mirror, and reflects the rest; The laser beam reflected by the light splitter is reflected to enter the second reflecting mirror of the movable reflecting mirror, and the reflected laser beam from the second reflecting mirror is reflected to the first beam splitter. In this interferometer, the interferometer includes a direction regulating reflector, which combines the reflected laser beams from the first and second reflecting mirrors to obtain a first optical output, in place of the direction regulating reflector. A light splitter is provided to split the reflected laser light from the second reflecting mirror into two, one of which is transmitted, and the laser light from the light source is split into two between the light source and the first light splitter. A third beam splitter is provided that splits the laser beam into two beams, transmits one beam, and reflects the remaining beam. A fourth laser beam is placed at the intersection with one of the laser beams from the light source that is split into two by the splitter.
An interferometer characterized in that it is provided with a light splitter to obtain a second light output.
(2)レーザ光を発する光源、 光源からのレーザ光を2つに分割し、一方を透過して可
動反射鏡の第1の反射鏡に入射させ、残りを反射する第
1の光分割器、 光分割器によって反射されたレーザ光を反射して、可動
反射鏡の第2の反射鏡に入射させるとともに、第2の反
射鏡からの反射レーザ光を反射して、第1の光分割器に
入射させる方向規制用反射器、 を備え、第1・第2の反射鏡からの反射レーザ光を合成
して第1の光出力を得る干渉計において、方向規制用反
射器の一部分を第2の光分割器として、第2の反射鏡か
らの反射レーザ光を2つに分割し、一方を透過させ、 光源と第1の光分割器との間に、光源からのレーザ光を
2つに分割し、一方を透過し、残りを反射する第3の光
分割器を設け、 第2の光分割器を透過した第2の反射鏡からの反射レー
ザ光の光路と、第3の光分割器によって2つに分割され
た光源からのレーザ光のうち一方の光路との交点に第4
の光分割器を設け、第2の光出力を得るようにしたこと
を特徴とする干渉計。
(2) a light source that emits a laser beam; a first light splitter that splits the laser beam from the light source into two, transmits one of the beams and makes it incident on the first reflecting mirror of the movable reflecting mirror, and reflects the remainder; The laser beam reflected by the light splitter is reflected to enter the second reflecting mirror of the movable reflecting mirror, and the reflected laser beam from the second reflecting mirror is reflected to the first beam splitter. A direction regulating reflector for inputting the laser beam, and an interferometer for combining the reflected laser beams from the first and second reflecting mirrors to obtain a first optical output. As a light splitter, the reflected laser light from the second reflecting mirror is split into two, one of which is transmitted, and the laser light from the light source is split into two between the light source and the first light splitter. A third beam splitter is provided that transmits one beam and reflects the remaining beam, and the optical path of the reflected laser beam from the second reflecting mirror that has passed through the second beam splitter is divided by the third beam splitter. A fourth laser beam is placed at the intersection with one of the laser beams from the two divided light sources.
An interferometer characterized in that it is provided with a light splitter to obtain a second light output.
(3)請求項1または2の干渉計において、光源は互に
偏光面の異なる第1・第2のレーザ光を出力するように
し、 第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つのレーザ
光であって、第2の反射鏡もしくは第3の光分割器のい
ずれか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせるよう
にしたことを特徴とする干渉計。
(3) In the interferometer according to claim 1 or 2, the light source outputs first and second laser beams having mutually different polarization planes; 1. An interferometer characterized in that the phase of reflected laser light from either a second reflecting mirror or a third light splitter is made to differ.
(4)レーザ光を発する光源、 光源からのレーザ光のを2つに分割して、一方を可動反
射鏡の第1の反射鏡に入射させる第1の光分割器、 光分割器によって分割されたレーザ光の他方を反射して
、可動反射鏡の第2の反射鏡に入射させるとともに、第
2の反射鏡からの反射レーザ光を反射して、第1の光分
割器に入射させる方向規制用反射器、 を備え、第1・第2の反射鏡からの反射レーザ光を合成
して第1の光出力を得る干渉計において、方向規制用反
射器の代りに、第2の光分割器を設けて、第1の光分割
器からのレーザ光のほぼ半分を透過するとともに、第2
の光反射鏡からの反射レーザ光のほぼ半分を透過させ、 第1の光分割器からのレーザ光のうち第2の光分割器を
透過したレーザ光を反射して、第2の反射鏡からの反射
レーザ光のうち第2の光分割器を透過したレーザ光の光
路と交差させて交点を形成する参照光反射器を設け、 前記交点に結合用光分割器を設け、第2の光出力を得る
ようにしたことを特徴とする干渉計。
(4) a light source that emits laser light; a first light splitter that splits the laser light from the light source into two and makes one of the lights enter the first reflecting mirror of the movable reflecting mirror; direction regulation that reflects the other laser beam and makes it incident on a second reflecting mirror of the movable reflecting mirror, and reflects the reflected laser beam from the second reflecting mirror and makes it incident on the first light splitter. In an interferometer that combines the reflected laser beams from the first and second reflecting mirrors to obtain a first optical output, a second beam splitter is provided instead of the direction regulating reflector. is provided to transmit approximately half of the laser beam from the first beam splitter, and to transmit approximately half of the laser beam from the first beam splitter.
Almost half of the reflected laser light from the light reflecting mirror is transmitted through the laser beam, and of the laser light from the first light splitter, the laser light that has passed through the second light splitter is reflected, and the laser light is reflected from the second reflecting mirror. A reference beam reflector is provided that intersects the optical path of the laser beam that has passed through the second beam splitter among the reflected laser beams to form an intersection, a coupling beam splitter is provided at the intersection, and a second optical output is generated. An interferometer characterized in that it obtains.
(5)請求項4の干渉計において、 光源は互に偏光面の異なる第1・第2のレーザ光を出力
するようにし、 第1または第2のレーザ光のうちいずれか1つのレーザ
光であって、第2の反射鏡もしくは参照光反射器のいず
れか一方からの反射レーザ光の位相を異ならせるように
したことを特徴とする干渉計。
(5) In the interferometer according to claim 4, the light source outputs first and second laser beams having mutually different polarization planes, and one of the first and second laser beams is An interferometer characterized in that the phases of reflected laser beams from either the second reflecting mirror or the reference beam reflector are made different.
(6)請求項1、2、3、4または5の干渉計において
、 レーザ光の代わりに、干渉を計測することが可能なレー
ザ光以外の放射光を用いることを特徴とするもの。
(6) The interferometer according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, characterized in that, in place of the laser beam, radiation light other than the laser beam that can measure interference is used.
(7)レーザ光を発生する光源、 光源からのレーザ光を第1・第2の光路に分割する分割
手段、 第1・第2の光路上に配置され、第1・第2の光路のレ
ーザ光を反射する光反射手段、 光反射手段からの反射光を結合し、第1の光出力をつく
る結合手段、 を備え、分割手段と光反射手段とが相対的に移動する場
合、第1の光路長に対する第2の光路長の変化を検出す
るようにした干渉計において、光源からのレーザ光の一
部と、光反射手段からの第1もしくは第2の光路のレー
ザ光とを結合して第2の光出力を得て、分割手段と光反
射手段との相対的な移動距離もあわせて測定できるよう
にしたことを特徴とする干渉計。
(7) A light source that generates a laser beam; a dividing means that divides the laser beam from the light source into a first and second optical path; and a laser beam disposed on the first and second optical paths; A light reflecting means for reflecting light; a coupling means for combining reflected light from the light reflecting means to produce a first optical output; and when the dividing means and the light reflecting means move relatively, the first light output In an interferometer configured to detect a change in the second optical path length with respect to the optical path length, a part of the laser beam from the light source and the laser beam in the first or second optical path from the light reflecting means are combined. An interferometer characterized in that a second optical output is obtained and the relative moving distance between the dividing means and the light reflecting means can also be measured.
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