JPH06508205A - 干渉計の段階走査技術 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (37)
- 1.第1基準値から第2基準値へ相対位置を段階移行する装置であって、相対位 置を変化させるアクチュエータ手段と、このアクチュエータ手段に接続してあり 、相対位置に応答して最も近い基準値に相対位置を位置決めするサーボ手段と、 制御サイクルと段階移行方向を定めるシーケンス手段とを包含し、このシーケン ス手段が、(a)制御サイクルの第1部分で作動し、前記アクチュエータ手段を して第1、第2の基準値間の間隔にほぼ等しい量だけ相対位置を前記段階移行方 向に変化させ、前記サーボ手段が変化が生じているときにこの変化に応答できな いようにする第1手段と、(b)制御サイクルの第2部分において作動し、前記 サーボ手段をして前記アクチュエータ手段を制御できるようにし、相対位置を第 2基準値に位置決めさせる第2手段とを包含し、こうして、相対位置が第1基準 値から第2基準値まで段階移行することを特徴とする装置。
- 2.請求の範囲第1項の装置において、前記シーケンス手段が、交互の段階移行 方向について制御サイクルのシーケンスを定める手段を包含し、それによって、 相対位置が第1、第2の基準位置間で前後に段階移行することを特徴とする装置 。
- 3.請求の範囲第1項の装置において、前記シーケンス手段が、同じ段階移行方 向について制御サイクルのシーケンスを定める手段を包含し、それによって、相 対位置が一連の基準値へ段階移行することを特徴とする装置。
- 4.請求の範囲第1項の装置において、前記第1手段が、所与の制御サイクルの 前記第1部分中に前記サーボ手段を前記アクチュエータ手段から分離する手段を 包含することを特徴とする装置。
- 5.請求の範囲第1項の装置において、前記アクチュエータ手段が、第1アクチ ュエータと、 第2アクチュエータと を包含し、 前記第1、第2のアクチュエータが、これらによって与えられる動きの重ね合わ せに等しい量だけ相対位置を変化させるように制御できることを特徴とする装置 。
- 6.請求の範囲第5項の装置において、前記第1アクチュエータが相対位置範囲 にほぼ比例する移動範囲を有し、 前記第2アクチェエータが少なくとも隣り合った基準値間の間隔に比例する移動 範囲を有する ことを特徴とする装置。
- 7.請求の範囲第5項の装置において、相対位置が第1、第2の可動要素の相対 位置であり、前記第2アクチュエータが前記第1要素に連結してあり、前記第2 アクチュエータが前記第2要素に連結してあることを特徴とする装置。
- 8.複数の基準値を含む相対位置範囲にわたって所与の方向で一連の等間隔の基 準値に相対位置を段階移行させる装置であって、相対位置を変化させるアクチュ エータ手段と、このアクチュエータ手段に接続してあり、相対位置に応答して最 も近い基準値に相対位置を位置決めするサーボ手段と、制御サイクルと段階移行 方向を定めるシーケンス手段とを包含し、このシーケンス手段が、(a)所与の 制御サイクルの第1部分で作動し、前記アクチュエータ手段をして隣り合った基 準値間の間隔にほぼ等しい量だけ相対位置を所与の方向に変化させ、前記サーボ 手段が変化が生じているときにこの変化に応答できないようにする第1手段と、 (b)所与の制御サイクルの第2部分において作動し、前記サーボ手段をして前 記アクチュエータ手段を制御できるようにし相対位置を最も近い基準値に位置決 めさせる第2手段とを包含し、こうして、相対位置が1つの基準値から次の基準 値まで反復段階移行する ことを特徴とする装置。
- 9.請求の範囲第8項の装置において、前記第1手段が、所与の制御サイクルの 前記第1部分中に前記サーボ手段を前記アクチュエータ手段から分離する手段を 包含することを特徴とする装置。
- 10.請求の範囲第8項の装置において、前記アクチュエータ手段が、第1アク チュエータと、 第2アクチュエータと を包含し、 前記第1、第2のアクチュエータが、これらによって与えられる動きの重ね合わ せに等しい量だけ相対位置を変化させるように制御できることを特徴とする装置 。
- 11.請求の範囲第10項の装置において、前記第1アクチュエータが相対位置 範囲にほぼ比例する移動範囲を有し、 前記第2アクチュエータが少なくとも隣り合った基準値間の間隔に比例する移動 範囲を有する ことを特徴とする装置。
- 12.請求の範囲第10項の装置において、相対位置が第1、第2の可動要素の 相対位置であり、前記第1アクチュエータが前記第1要素に連結してあり、前記 第2アクチュエータが前記第2要素に連結してあることを特徴とする装置。
- 13.複数の基準値を含む相対位置範囲にわたって第1の方向で一連の等間隔の 基準値に相対位置を段階移行させる装置であって、相対位置の範囲にほぼ比例す る範囲にわたって相対位置を変換させるように作動する第1アクチュエータ手段 と、少なくとも隣り合った基準値間の間隔に比例する範囲にわたって相対位置を 変化させるように作動する第2アクチュエータ手段と、前記相対位置に応答し、 また、前記アクチュエータの少なくとも1つに連結してあり、相対位置を最も近 い基準点に位置決めするサーボ手段と、前記第2アクチュエータをして、(a) 隣り合った基準値間の間隔にほぼ等しい量だけ第1方向へ相対位置を変化させる ように或る特定の距離だけ第1方向へ移動させ、前記サーボ手段が第1方向の移 動に応答しないようにし、次に(b)前記特定の距離にほぼ等しい距離だけ第1 方向と反対の第2方向へ移動させ、前記サーボ手段が第2方向の動きに応答する ようにする手段とを包含することを特徴とする装置。
- 14.請求の範囲第13項の装置において、前記第1手段が、前記最初に述べた 動きの間に前記サーボ手段を前記第2アクチュエータ手段から分離する手段を包 含することを特徴とする装置。
- 15.請求の範囲第13項の装置において、前記第1アクチュエータが入力電圧 と共に線形に変化する速度によって特徴付けられ、 前記第2アクチュエータが入力電圧と共に線形に変化する位置によって特徴付け られる ことを特徴とする装置。
- 16.請求の範囲第13項の装置において、前記第1アクチュエータがソレノイ ドコイル式リニアモータであり、前記第2アクチュエータが圧電式トランスジュ ーサであることを特徴とする装置。
- 17.請求の範囲第13項の装置において、さらに、前記第1アクチュエータに 接続してあり、相対位置でディザーを付与する手段を包含する ことを特徴とする装置。
- 18.ビームスプリッタと、 第1、第2のミラーと、 これらのミラーのそれぞれのビームスプリッタからの光路長の光路差を表わす基 準信号を発生する手段であり、この基準信号が、基準間隔によって特徴付けられ 、この基準間隔によって等しく隔たった多数の基準値のうちの1つを取るときに 或る特性を示す手段と、 前記ミラーのうちの少なくとも1つに接続してあり、前記光路差を変化させるア クチュエータ手段と、 前記基準信号に応答し、前記アクチュエータ手段をして前記光路差を最も近い基 準値に維持させるサーボ手段と、制御サイクルと段階移行方向を定めるシーケン ス手段であり、(a)前記制御サイクルの第1部分で作動し、前記アクチュエー タ手段をして基準間隔にほぼ等しい量だけ前記段階移行方向に前記光路差を変化 させ、前記サーボ手段が変化が生じつつある間この変化に反応できないようにす る第1手段と、(b)前記制御サイクルの第2部分で作動し、前記サーボ手段を して前記アクチュエータ手段を制御させ、それによって、前記光路差を最も近い 基準値に位置決めする第2手段とを包含するシーケンス手段とを包含し、こうし て、前記光路差を基準間隔分段階移行させることを特徴とする干渉計。
- 19.請求の範囲第18項の装置において、前記シーケンス手段が、交互の段階 移行方向について制御サイクルのシーケンスを定める手段を包含し、それによっ て、相対位置を第1、第2の基準位置の間で前後に段階移行させることを特徴と する装置。
- 20.請求の範囲第18項の装置において、前記シーケンス手段が、同じ段階移 行方向についてすべての制御サイクルのシーケンスを定め、それによって、相対 位置を一連の基準値へ段階移行させることを特徴とする装置。
- 21.請求の範囲第18項の装置において、前記第1アクチュエータがコイル駆 動式リニアモータであり、前記第2アクチュエータが圧電式トランスジューサで あることを特徴とする装置。
- 22.請求の範囲第18項の装置において、さらに、前記第2アクチュエータに 接続してあり、前記第2ミラーにディザー運動を与えて前記サーボ手段をして光 路差が最も近い基準値と異なる程度を決めさせる手段を包含する ことを特徴とする装置。
- 23.ビームスプリッタと、 第1、第2のミラーと、 これらのミラーのそれぞれのビームスプリッタからの光路長の光路差を表わす基 準信号を発生する手段であり、この基準信号が、基準間隔によって特徴付けられ 、この基準間隔によって等しく隔たった多数の基準値のうちの1つを取るときに 或る特性を示す手段と、 前記ミラーのうちの少なくとも1つに接続してあり、前記光路差を変化させるア クチュエータ手段と、 前記基準信号に応答し、前記アクチュエータ手段をして前記光路差を最も近い基 準値に維持させるサーボ手段と、一連の制御サイクルを定めるシーケンス手段で あり、(a)所与の制御サイクルの第1部分で作動し、前記アクチュエータ手段 をして隣り合った基準値の間隔にほぼ等しい量だけ所与の方向に前記光路差を変 化させ、前記サーボ手段が変化が生じつつある間この変化に反応できないように する第1手段と、(b)所与の制御サイクルの第2部分で作動し、前記サーボ手 段をして前記アクチュエータ手段を制御させ、それによって、前記光路差を最も 近い基準値に位置決めする第2手段とを包含するシーケンス手段とを包含し、こ うして、前記光路差を或る基準値から次の基準値へ反復段階移行させる ことを特徴とする干渉計。
- 24.請求の範囲第23項の装置において、前記第1アクチュエータがこいる駆 動式リニアモータであり、前記第2アクチュエータが圧電式トランスジューサで あることを特徴とする装置。
- 25.請求の範囲第23項の装置において、さらに、前記第2アクチュエータに 接続してあり、前記第2ミラーにディザー運動を与えて前記サーボ手段をして光 路差が最も近い基準値と異なる程度を決めさせる手段を包含することを特徴とす る装置。
- 26.ビームスプリッタと、 第1、第2のミラーと、 これらのミラーのそれぞれのビームスプリッタからの光路長の光路差を表わす基 準信号を発生する手段であり、この基準信号が、基準間隔によって特徴付けられ 、この基準間隔によって管しく隔たった多数の基準値のうちの1つを取るときに 或る特性を示す手段と、 多くの基準間隔の範囲にわたって前記第1ミラーを移動させる第1アクチュエー タと、 せいぜい少数の基準間隔の範囲にわたって前記第2ミラーを移動させる第2アク チュエータと、 前記基準信号に応答し、前記第1、第2のアクチュエータをして光路差を最も近 い基準値に維持させるサーボ手段と、前記第2アクチュエータを制御してこの第 2アクチュエータをして第1、第2の動きのシーケンスを実施させる手段とを包 含し、 前記第1の動きが基準増分にほぼ等しい経路差の変化を行わせるように前記ビー ムスプリッタに相対的な第1方向への或る特定の距離であり、前記サーボ手段が 前記第2アクチュエータを制御して前記第1の動きを妨げるのを阻止するもので あり、 前記第2の動きが前記第1方向と反対の、前記ビームスプリッタに相対的な第2 方向における前記特定の距離であり、前記サーボ手段をして前記第2アクチュエ ータを制御させて経路差か変化するのを防ぐものであり、それによって、経路差 が前記第1の動きの間基準間隔分変化し、前記第2の動きの間一定に留まる ことを特徴とする干渉計。
- 27.請求の範囲第26項の装置において、前記第1アクチュエータがコイル駆 動式リニアモータであり、前記第2アクチュエータが圧電式トランスジューサで あることを特徴とする装置。
- 28.請求の範囲第26項の装置において、さらに、前記第2アクチュエータに 接続してあり、前記第2ミラーにディザー運動を与えて前記サーボ手段をして光 路差が最も近い基準値と異なる程度を決めさせる手段を包含する ことを特徴とする装置。
- 29.相対位置を変化させるアクチュエータと、このアクチュエータに連結して あり、相対位置に応答して一組の基準値のうちの最も近いものに相対位置を位置 決めするサーボとを有するシステムにおいて相対位置を第1基準値から第2基準 値へ段階移行させる方法であって、制御サイクルと段階移行方向を定める段階と 、制御サイクルの第1部分においてアクチュエータをして第1、第2の基準値の 間隔にほぼ等しい量だけ段階移行方向に相対位置を変化させ、サーボが変化の生 じているときにこの変化に応答できないようにする段階と、制御サイクルの第2 部分においてサーボをしてアクチュエータを制御させ、それによって、相対位置 を第2基準値に位置決めする段階とを包含し、それによって、相対位置を第1基 準値から第2基準値へ段階移行させることを特徴とする方法。
- 30.リターデーションを基準値に維持するように作動するサーボを有する干渉 計で位相変調を行う方法であって、(a)選定した第1基準値から選定した第2 基準値までリターデーションを変える段階と、 (b)サーボ制御の下にリターデーションを所与の時間にわたって第2基準値に 維持する段階と、 (c)第2基準値がら第2基準値ヘリターデーションを変える段階と(d)サー ボ制御の下にリターデーションを所与の時間にわたって第1基準値に維持する段 階と、 (e)前記段階(a)−(d)を繰り返す段階とを包含することを特徴とする方 法。
- 31.請求の範囲第30項の方法において、前記段階(a)、(c)を少なくと も部分的にサーボ制御外で実施することを特徴とする方法。
- 32.請求の範囲第30項の方法において、サーボ制御が前記段階(a)−(d )が繰り返される周波数と異なる周波数で特徴付けられることを特徴とする方法 。
- 33.干渉計で位相変調を実施する装置であって、リターデーション値を変える ように作動するアクチュエータと、リターデーションを基準値に維持するように 作動するサーボと、前記アクチュエータおよび前記サーボに連結してあり、位相 変調サイクルのシーケンスを定める手段と を包含し、この手段が、 所与のサイクルの第1部分で作動し、リターデーションを選定した第1基準値か ら選定した第2基準値まで変える変更手段と、所与のサイクルの第2部分で作動 し、リターデーションをサーボ制御の下に所与の時間にわたって第2基準値に碓 持する手段と、所与のサイクルの第3部分で作動し、リターデーションを第2基 準値から第1基準値へ変える変更手段と、 所与のサイクルの第4部分で作動し、リターデーションをサーボ制御の下に所与 の時間にわたって第1基準値に維持する手段とを包含することを特徴とする装置 。
- 34.請求の範囲第33項の装置において、前記変更手段の各々がサーボをアク チュエータから分離する手段を包含することを特徴とする装置。
- 35.請求の範囲第33項の装置において、前記サーボが前記位相変調サイクル が生じる周波数と異なる周波数によって特徴付けられることを特徴とする装置。
- 36.リターデーションを表わす検出器信号を発生する検出器と、リターデーシ ョンを変化させるアクチュエータとを有する干渉計のためのサーボであって、検 出器信号に応答してそれの高周波内容を表す第1エラー信号成分を発生する第1 手段と、 検出器信号に応答してそれの直結低周波内容を表わす第2エラー信号成分を発生 する第2手段と、 前記第1、第2のエラー信号成分を合体させ、その結果をアクチュエータに付与 してこの結果を最小化する手段とを包含することを特徴とするサーボ。
- 37.請求の範囲第36項のサーボにおいて、前記第2手段が検出器信号を同期 復調する手段を包含することを特徴とするサーボ。
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