JPH067290Y2 - レーザ干渉計用反射鏡 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はレーザ干渉計用反射鏡に係り、特に被測定物に
配設されるレーザ干渉計用反射鏡に関する。

〔従来の技術〕

一般に、レーザ干渉計は長さ等をミクロン単位で高精度
に測定できる測長器、変位測定装置等様々な分野で導入
され、実用化されている。

２次元の座標測定装置としてレーザ干渉計を使用する場
合、被測定物に反射鏡を配設し、２つの基準点に２台の
レーザ干渉計を配設して各々のレーザ干渉計から出射す
るレーザ光を反射鏡で反射させ、それぞれの干渉計から
被測定物までの変化を測定する。２台のレーザ干渉計間
の距離は予め決まっているため、これらのデータをもと
に被測定物の位置が測定される。

従来、２次元座標測定装置に使用するレーザ干渉計の反
射鏡として直角３面プリズム、キャッアイ、或いは第５
図に示す、直角３面鏡１０が使用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の直角３面鏡１０では、測定可能範
囲が限られるため、広範囲の測定を行うことはできなか
った。第６図は正常作動範囲を示した図である。第６図
に示されるように、レーザ干渉計の設置可能な範囲（測
定可能範囲）は、直角３面鏡１０の方位を変化させない
場合で、正面より±20°〜±25°の範囲である。そのた
め、２次元の座標測定装置のように２つの基準点（２台
のレーザ干渉計）が必要な時は２台のレーザ干渉計１
４、１６双方共に直角３面鏡の測定可能範囲にある必要
がある。基準点を固定すると直角三面鏡が上記条件を満
足する第７図の斜線部分が座標測定可能範囲１８とな
り、測定可能な範囲が非常に遠く、基準点と３面鏡を結
ぶ直線の交角が小さくなるという問題がある。

また、２台のレーザ干渉計を使用した際の誤差を１μｍ
以下とするには第７図の誤差低減領域２０（円内）と座
標測定可能範囲１８との重複範囲が広いほど誤差の低減
が可能である。しかし、前記の直角３面鏡１０を使用し
た場合、斜線部分１８と誤差低減領域２０との重複範囲
は狭いため、結果的に誤差が低減できない欠点がある。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、座標
測定可能範囲が広く、誤差の少ないレーザ干渉計用反射
鏡を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は前記目的を達成するために、Ｌ字面に形成され
た鏡にＬ字面と直交する両面鏡を立設して２連の直角３
面鏡に形成したことを特徴としている。

また、Ｌ字面に形成された鏡にＬ字面と直交する両面鏡
を立設して２連の直角３面鏡を形成し、この２連の直角
３面鏡を一対として４個の集合直角３面鏡を形成したこ
とを特徴としている。

〔作用〕

本考案によれば、２次元座標測定装置用に使用されるレ
ーザ干渉計用反射鏡として、Ｌ字面に形成された鏡にＬ
字面と直交する両面鏡を立設して２連の直角３面鏡とし
ている。このため、座標測定の際は２連の直角３面鏡各
々に２つの基準点からレーザ光を照射して座標を測定す
ることができ、座標測定可能範囲を拡大することができ
ると共に、誤差の少ない測定が可能である。

更に、３次元座標測定装置用に使用されるレーザ干渉計
用反射鏡においてはＬ字面に形成された鏡にＬ字面と直
交する両面鏡を立設して２連の直角３面鏡を形成し、こ
の２連の直角３面鏡を一対として４個の集合直角３面鏡
を形成し、３つの各基準点からレーザ光をそれぞれ別個
の直角３面鏡へ照射することにより座標を測定する。こ
れにより、座標測定可能範囲が拡大され、誤差を低減す
ることが可能である。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本考案に係るレーザ干渉計用反
射鏡の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本考案に係るレーザ干渉計用反射鏡の斜視図
で、２次元座標測定装置に使用される。２次元座標測定
装置は２つの基準点よりレーザ光を反射鏡に照射して被
測定物の位置を測定する。

第１図のレーザ干渉計用反射鏡２５は、Ｌ字面の鏡２６
に両面鏡２８を立設して構成される。座標測定の際には
２つの基準点２２、２４（第３図参照）からレーザ光を
２連の直角３面鏡３０、３２へ照射することによってそ
れぞれの基準点から距離を測定し、これらのデータをも
とに座標測定を行う。

第１図において、レーザ干渉計から照射されたレーザ光
Ｐは、直角３面鏡３０に入射し反射鏡３０ＣのＰ_30C点
で反射され、次に反射鏡３０Ａ、３０ＢのＰ_30A、Ｐ_30B
点によって反射される。そして、その反射光Ｐ′は入射
光Ｐと平行にレーザ干渉計へもどる。

更に、レーザ光Ｑもレーザ光Ｐの場合と同様に、直角３
面鏡３２に入射した後、反射鏡３２ＡのＱ点_32A点で反
射され、次に反射鏡３０Ａ、３０Ｂの点Ｐ_30A、Ｐ_30B点
によって反射される。

また、３次元座標測定装置の場合は、３つの基準点より
レーザ光を照射して次元毎に距離を測定し、２次元座標
測定装置と同様の原理で被測定物の位置を測定する。第
２図は３次元座標測定装置に使用される本考案に係るレ
ーザ干渉計用反射鏡３３である。第２図のレーザ干渉計
用反射鏡３３はＬ字面に形成された鏡３５、３７にＬ字
面と直交する両面鏡３６、３８を立設して２連の直角３
面鏡を形成し、この２連の直角３面鏡を一対として４個
の集合直角３面鏡を形成し、各基準点からレーザ光をそ
れぞれ別個の直角３面鏡へ照射して座標測定を行う。

以上の如く構成したレーザ干渉計用反射鏡の作用は以下
の通りである。第３図は本考案に係るレーザ干渉計用反
射鏡２５の光路に関する説明図である。第３図に示すよ
うに基準点２２より照射されたレーザ光は直角３面鏡３
２によって反射され、また基準点２４から照射されたレ
ーザ光は直角３面鏡３０により反射される。従って、本
考案に係るレーザ干渉計用反射鏡２５を使用した２次元
座標測定装置の測定可能範囲は２つの基準点２２、２４
それぞれのレーザ光の照射可能範囲α、βの重複部分が
座標測定可能範囲３４となる。

第４図に示すように、座標測定可能範囲３４は前述した
２台のレーザ干渉計を使用した際の誤差を１μｍ以下と
する誤差低減領域２０の内部に含まれ、従来の直角３面
鏡１０を使用した場合の座標測定可能範囲１８に比較し
て誤差を大幅に低減することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係るレーザ干渉計用反射鏡
によれば、２次元座標測定装置においては２連直角３面
鏡を、３次元座標測定装置においては４個の集合直角３
面鏡をそれぞれ使用するようにしている。これにより、
座標測定可能範囲が広くなると共に、測定誤差を少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図は本考案に係るレーザ干渉計用反射鏡の
斜視図、第３図、第４図は本考案に係るレーザ干渉計用
反射鏡に関する説明図、第５図は従来のレーザ干渉計用
反射鏡の斜視図、第６図、第７図は従来のレーザ干渉計
用反射鏡に関する説明図である。 ２０…誤差低減領域、２２、２４…基準点、２５…レー
ザ干渉計用反射鏡、２６、３５、３７…Ｌ字面鏡、２
８、３６、３８…両面鏡、３０、３２…直角３面鏡、３
３…レーザ干渉計用反射鏡、３４…座標測定可能範囲。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 江藤 保子 (56)参考文献 実公 昭54−11888（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】２次元平面上を移動する被測定物の２次元
   座標を測定すべく該被測定物に配設され、２方向から入
   射するレーザ光をそれぞれ入射方向と同方向に反射させ
   るレーザ干渉計用反射鏡であって、 Ｌ字面に形成された鏡にＬ字面と直交する両面鏡を立設
   して２連の直角３面鏡に形成し、各直角３面鏡に前記２
   方向からのレーザ光がそれぞれ入射されるようにしたこ
   とを特徴とするレーザ干渉計用反射鏡。
2. 【請求項２】３次元空間を移動する被測定物の３次元座
   標を測定すべく該被測定物に配設され、少なくとも３方
   向から入射するレーザ光をそれぞれ入射方向と同方向に
   反射させるレーザ干渉計用反射鏡であって、 Ｌ字面に形成された鏡にＬ字面と直交する両面鏡を立設
   して２連の直角３面鏡を形成し、この２連の直角３面鏡
   を一対として４個の集合直角３面鏡を形成し、４個の集
   合直角３面鏡のうちの少なくとも３個の直角３面鏡別に
   前記少なくとも３方向からのレーザ光がそれぞれ入射さ
   れるようにしたことを特徴とするレーザ干渉計用反射
   鏡。