JPH0550310U - Laser interference displacement meter - Google Patents
Laser interference displacement meterInfo
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- JPH0550310U JPH0550310U JP10043791U JP10043791U JPH0550310U JP H0550310 U JPH0550310 U JP H0550310U JP 10043791 U JP10043791 U JP 10043791U JP 10043791 U JP10043791 U JP 10043791U JP H0550310 U JPH0550310 U JP H0550310U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光軸調整時の誤差を低減でき、測定時に発生
するコサイン・エラーを確認・定量・表示できるレーザ
干渉変位計を実現する。
【構成】 レーザ光源と、このレーザ光源の出力が入射
されるマイケルソンの干渉光学系を用いた干渉計部と、
この干渉計部から得られる干渉出力を受光する受光部
と、この受光部からの光電変換出力が入力されて演算処
理し表示する演算部および表示部とを備えたレーザ干渉
変位計において、前記受光部に光軸調整用受光素子を、
また前記演算部に光軸調整用演算回路を設けたことを特
徴とするものである。
(57) [Summary] [Purpose] To realize a laser interference displacement meter that can reduce errors during optical axis adjustment and can confirm, quantify, and display cosine errors that occur during measurement. [Structure] A laser light source, and an interferometer section using Michelson's interference optical system on which the output of the laser light source is incident,
In a laser interference displacement meter including a light receiving unit for receiving an interference output obtained from the interferometer unit, and a calculation unit and a display unit for receiving the photoelectric conversion output from the light receiving unit for arithmetic processing and display, A light-receiving element for adjusting the optical axis,
Further, the arithmetic unit is provided with an arithmetic circuit for adjusting the optical axis.
Description
【0001】[0001]
本考案は、レーザ干渉変位計に関し、特に光軸調整時に光軸のずれを定量およ び表示すると共に、測定時に発生するコサイン・エラーも定量および表示する機 能を有するレーザ干渉変位計に関するものである。 The present invention relates to a laser interference displacement meter, and more particularly to a laser interference displacement meter capable of quantifying and displaying the deviation of the optical axis when adjusting the optical axis and also quantifying and displaying the cosine error generated during measurement. Is.
【0002】[0002]
従来のレーザ干渉変位形では、その光軸調整を行う際、図2に示すように、可 動コーナーキューブ(以下、単にCCという)を偏光ビームスプリッタ(以下、 単にPBSという)に近接させ、この時、受光素子の直前に十字を描いたターゲ ットを置き、調整を行い、次に可動CCを移動させ、この移動に伴うターゲット 上でのビームの移動を目視により確認しながら光軸調整を行っていた。したがっ て、厳密な光軸調整を行うことは困難であった。また、測定時に発生するコサイ ン・エラー(なお、コサイン・エラーとは、図3に示すように、測長したい2点 を通る軸に対してレーザ光軸がある角度だけ傾いているために生じる誤差であり 、測長したい2点AB間の真の長さをL、レーザ光軸AB’間の長さをL’とす ると、コサイン・エラー△Lは、 △L=L’−L=(1−1/cosθ)L と表される。)をレーザ光を遮らずに確認する機能はなかった。従来のレーザ干 渉変位計では、測定中にレーザ光を遮ると、以降の測定ができないため、測定を 最初からやり直さなければならなかった。 In the conventional laser interference displacement type, when the optical axis is adjusted, a movable corner cube (hereinafter simply referred to as CC) is brought close to a polarization beam splitter (hereinafter simply referred to as PBS) as shown in FIG. At this time, a cross-shaped target is placed in front of the light receiving element for adjustment, then the movable CC is moved, and the optical axis is adjusted while visually checking the beam movement on the target accompanying this movement. I was going. Therefore, it was difficult to perform precise optical axis adjustment. A cosine error that occurs during measurement (a cosine error occurs because the laser optical axis is inclined at an angle with respect to the axis passing through the two points to be measured, as shown in FIG. If the true length between two points AB to be measured is L and the length between the laser optical axes AB ′ is L ′, the cosine error ΔL is ΔL = L′−L = (1-1 / cos θ) L) was not confirmed without blocking the laser beam. With the conventional laser interferometric displacement meter, if the laser beam was interrupted during measurement, subsequent measurements would not be possible, so the measurement had to be restarted from the beginning.
【0003】[0003]
本考案は、上記従来技術の課題を踏まえて成されたものであり、光軸のずれを 定量および表示する機能を付加することにより、光軸調整時の誤差を低減でき、 測定時に発生するコサイン・エラーを確認・定量・表示できるレーザ干渉変位計 を提供することを目的としたものである。 The present invention was made in view of the above-mentioned problems of the prior art.By adding a function to quantify and display the deviation of the optical axis, the error during the optical axis adjustment can be reduced and the cosine generated during measurement can be reduced. -The purpose is to provide a laser interference displacement meter that can confirm, quantify, and display errors.
【0004】[0004]
上記課題を解決するための本考案の構成は、 レーザ光源と、このレーザ光源の出力が入射されるマイケルソンの干渉光学系 を用いた干渉計部と、この干渉計部から得られる干渉出力を受光する受光部と、 この受光部からの光電変換出力が入力されて演算処理し表示する演算部および表 示部とを備えたレーザ干渉変位計において、 前記受光部に光軸調整用受光素子を、また前記演算部に光軸調整用演算回路を 設けたことを特徴とするものである。 The configuration of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a laser light source, an interferometer section using Michelson's interference optical system on which the output of the laser light source is incident, and an interference output obtained from the interferometer section. In a laser interference displacement meter comprising a light receiving section for receiving light, and a calculation section and a display section for receiving the photoelectric conversion output from the light receiving section for arithmetic processing and displaying, a light receiving element for optical axis adjustment is provided in the light receiving section. Further, it is characterized in that an optical axis adjusting arithmetic circuit is provided in the arithmetic section.
【0005】[0005]
本考案によれば、光軸ずれの度合いを数値表示することができるため、高精度 の光軸合わせ、測定時のコサイン・エラーの確認・定量が行える。 According to the present invention, since the degree of optical axis deviation can be displayed numerically, it is possible to perform optical axis alignment with high accuracy and to confirm and quantify cosine errors during measurement.
【0006】[0006]
以下、本考案を図面に基づいて説明する。 図1は本考案のレーザ干渉変位計の一実施例を示す構成図である。図1におい て、レーザ光源1から出射された直交2周波(偏光方向Es、Ep)のレーザ光は 、PBS2、固定CC3、可動CC4より成る干渉計部に入射され、この干渉計 部から得られる干渉出力は、部分反射ミラー5により反射光と透過光に分けられ る。透過光は、変位測定用の受光素子6に入射して光電変換される。この出力は 、演算部7で処理され、表示部8に測長値が表示される。一方、部分反射ミラー 5で反射された光は、偏光板9により偏光Epのレーザ光のみが光軸調整用の受 光素子である4分割フォトダイオード10で受光される。この4分割フォトダイ オード10を構成する素子の内、上下の素子の出力は、光軸調整用の演算回路で ある差動増幅器11に入力され、差が出力される。左右の素子についても同様に 差動増幅器11から差が出力される。ここで、レーザ光が4分割フォトダイオー ド10の中心に入射していれば、各素子の出力は等しくなるため、差動増幅器1 1の出力は上下方向、左右方向とも0になる。また、レーザ光が4分割フォトダ イオード10の中心からずれた位置に入射した場合は、各素子の出力に差が生じ るため、差動増幅器11の出力は、ずれの位置に応じた出力を発生する。差動増 幅器11の出力は、演算部7に入力され、演算によりビームのずれ量、コサイン ・エラーが求められ、表示部8に表示される。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the laser interference displacement meter of the present invention. In FIG. 1, a laser beam of two orthogonal frequencies (polarization directions Es, Ep) emitted from the laser light source 1 is incident on an interferometer section composed of PBS2, fixed CC3 and movable CC4, and is obtained from this interferometer section. The interference output is divided into reflected light and transmitted light by the partial reflection mirror 5. The transmitted light enters the light receiving element 6 for displacement measurement and is photoelectrically converted. This output is processed by the calculation unit 7, and the length measurement value is displayed on the display unit 8. On the other hand, of the light reflected by the partial reflection mirror 5, only the laser light of the polarization Ep is received by the four-division photodiode 10 which is a light receiving element for optical axis adjustment by the polarizing plate 9. The outputs of the upper and lower elements of the elements constituting the 4-divided photodiode 10 are input to a differential amplifier 11 which is an arithmetic circuit for adjusting the optical axis, and the difference is output. The difference between the left and right elements is also output from the differential amplifier 11. Here, if the laser light is incident on the center of the four-divided photodiode 10, the output of each element becomes equal, and the output of the differential amplifier 11 becomes 0 in both the vertical and horizontal directions. Further, when the laser light is incident on the position deviated from the center of the four-divided photodiode 10, a difference occurs in the output of each element, so that the output of the differential amplifier 11 produces an output according to the position of the deviation. To do. The output of the differential amplifier 11 is input to the arithmetic unit 7, and the amount of beam deviation and the cosine error are calculated by arithmetic operation and displayed on the display unit 8.
【0007】 このような構成において、光軸調整時ならびにコサイン・エラーの確認・定量 動作について、図1を用いて説明する。 (光軸調整:ただし、粗調整済とする) 表示部8を調整モードにする。 可動CC4をPBS2に最近接させる。 4分割フォトダイオード10をリセットし、差動増幅器11の出力が0になる ように4分割フォトダイオード10を移動する。 可動CC4をPBS2より最遠点に移動する。 表示部8が差動増幅器11の出力を光軸ずれ量として任意尺度で表示する。 この時のずれ量が0でなければ、レーザ光軸調整後、項に戻り、調整を繰り 返す。ずれ量が0であれば、光軸調整が完了する。 (コサイン・エラーの確認・定量) 表示部8をコサイン・エラー・モードにする。 可動CC4を任意の位置に固定し、4分割フォトダイオード10上でのレーザ 光の位置を検出する。この時、検出した座標をP1 とする。 可動CC4を距離L(任意)だけ移動し、4分割フォトダイオード10上での レーザ光の位置を検出する。この時、検出した座標をP2 とする。 演算部7にて、ビームのずれ角△θを求める。 △θ=sin-1(|P1−P2|/L) 演算部7にて、コサイン・エラー△Lを求める。 △L=(1−1/cos△θ)L 表示部8に表示する。With such a configuration, the operation of adjusting the optical axis and the operation of confirming / quantifying the cosine error will be described with reference to FIG. (Optical axis adjustment: However, rough adjustment has been completed) The display unit 8 is set to the adjustment mode. The movable CC4 is closest to the PBS2. The 4-division photodiode 10 is reset, and the 4-division photodiode 10 is moved so that the output of the differential amplifier 11 becomes zero. The movable CC4 is moved to the farthest point from the PBS2. The display unit 8 displays the output of the differential amplifier 11 as the optical axis shift amount on an arbitrary scale. If the amount of deviation at this time is not 0, after adjusting the laser optical axis, return to the section and repeat the adjustment. If the shift amount is 0, the optical axis adjustment is completed. (Confirmation / quantification of cosine error) The display unit 8 is set to the cosine error mode. The movable CC 4 is fixed at an arbitrary position, and the position of the laser light on the 4-division photodiode 10 is detected. At this time, the detected coordinate is set to P 1 . The movable CC 4 is moved by a distance L (arbitrary), and the position of the laser light on the 4-division photodiode 10 is detected. At this time, the detected coordinate is P 2 . The beam deviation angle Δθ is calculated by the calculation unit 7. Δθ = sin −1 (| P 1 −P 2 | / L) The computing unit 7 calculates the cosine error ΔL. ΔL = (1-1 / cosΔθ) L Displayed on the display unit 8.
【0008】 なお、上記実施例において、光軸調整用受光素子として用いた4分割フォトダ イオードは、フォトダイオードアレイなどの他の位置センサで置き換えても良く 、同様の効果を期待できる。The four-division photodiode used as the light receiving element for optical axis adjustment in the above embodiment may be replaced with another position sensor such as a photodiode array, and the same effect can be expected.
【0009】 このように本考案のレーザ干渉変位計では、光軸のずれを定量および表示する 機能を付加しており、光軸調整時の誤差を低減でき、測定時に発生するコサイン ・エラーを確認・定量・表示できる。As described above, the laser interference displacement meter of the present invention has the function of quantitatively displaying the deviation of the optical axis, which can reduce the error at the time of adjusting the optical axis and confirm the cosine error generated at the time of measurement.・ Quantitative display is possible.
【0010】[0010]
以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案によれば、光軸調整用受 光素子を受光素子に付加することにより、光軸ずれの度合いを数値表示すること ができるので、高精度の光軸合わせ、測定時のコサイン・エラーの確認・定量が 行えるレーザ干渉変位計を実現できる。 As described above in detail with reference to the embodiments, according to the present invention, by adding the light receiving element for optical axis adjustment to the light receiving element, it is possible to display the degree of the optical axis deviation numerically. It is possible to realize a laser interference displacement meter that can perform accurate optical axis alignment, check and quantify cosine errors during measurement.
【図1】本考案のレーザ干渉変位計の一実施例を示す構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a laser interference displacement meter of the present invention.
【図2】従来のレーザ干渉変位計の光軸調整を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing optical axis adjustment of a conventional laser interference displacement meter.
【図3】コサイン・エラーを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a cosine error.
1 レーザ光源 2 偏光ビームスプリッタ 3 固定コーナーキューブ 4 可動コーナーキューブ 5 部分反射ミラー 6 受光素子 7 演算部 8 表示部 9 偏光板 10 4分割フォトダイオード(光軸調整用受光素子) 11 差動増幅器(光軸調整用演算回路) 1 Laser Light Source 2 Polarization Beam Splitter 3 Fixed Corner Cube 4 Movable Corner Cube 5 Partial Reflecting Mirror 6 Photoreceptor 7 Computing Unit 8 Display 9 Polarizing Plate 10 4-Division Photodiode (Optical Axis Adjustment Photoreceptor) 11 Differential Amplifier (Optical) Arithmetic circuit for axis adjustment)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 林 俊二 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shunji Hayashi Yokogawa Electric Co., Ltd. 2-9-32 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo
Claims (1)
入射されるマイケルソンの干渉光学系を用いた干渉計部
と、この干渉計部から得られる干渉出力を受光する受光
部と、この受光部からの光電変換出力が入力されて演算
処理し表示する演算部および表示部とを備えたレーザ干
渉変位計において、 前記受光部に光軸調整用受光素子を、また前記演算部に
光軸調整用演算回路を設けたことを特徴とするレーザ干
渉変位計。1. A laser light source, an interferometer section using Michelson's interference optical system on which the output of this laser light source is incident, a light receiving section for receiving the interference output obtained from this interferometer section, and this light receiving section. In a laser interference displacement meter including a calculation unit and a display unit for receiving and processing the photoelectric conversion output from the unit, a light receiving element for optical axis adjustment is provided in the light receiving unit, and an optical axis adjustment is provided in the calculation unit. A laser interference displacement meter characterized by having an arithmetic circuit for use therein.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10043791U JPH0550310U (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Laser interference displacement meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10043791U JPH0550310U (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Laser interference displacement meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0550310U true JPH0550310U (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=14273925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10043791U Pending JPH0550310U (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Laser interference displacement meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0550310U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009282021A (en) * | 2008-04-22 | 2009-12-03 | Mitsutoyo Corp | Tracking laser interferometer |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61234303A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Hitachi Ltd | Length measuring optical axis alignment of laser interference system |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP10043791U patent/JPH0550310U/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61234303A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Hitachi Ltd | Length measuring optical axis alignment of laser interference system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009282021A (en) * | 2008-04-22 | 2009-12-03 | Mitsutoyo Corp | Tracking laser interferometer |
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