JPH07181006A - レーザ測長器 - Google Patents
レーザ測長器Info
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- JPH07181006A JPH07181006A JP32847293A JP32847293A JPH07181006A JP H07181006 A JPH07181006 A JP H07181006A JP 32847293 A JP32847293 A JP 32847293A JP 32847293 A JP32847293 A JP 32847293A JP H07181006 A JPH07181006 A JP H07181006A
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- spot position
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、レーザ光の光軸方向と移動体の移
動方向との間の余弦誤差を補正することにより、アライ
メント作業の時間短縮を図る。 【構成】 偏光ビームスプリッタ（１３）及びコーナキ
ューブ（１４）の間に固定して配置され、コーナキュー
ブに反射されるレーザ光の光点位置を検出する光点位置
検出手段（１５）と、移動体の移動に対応して光点位置
検出手段により検出される光点位置が変化するとき、当
該光点位置の変化量を検出する位置変化量検出手段（１
６）と、移動体の移動量及び位置変化量検出手段により
検出される光点位置の変化量に基づいて、移動量に対す
る余弦誤差の補正係数を算出する補正係数算出手段（１
６）と、補正係数算出手段により算出された補正係数に
基づいて、測定した移動量を補正する余弦誤差補正手段
（２２）とを備えたレーザ測長器。
動方向との間の余弦誤差を補正することにより、アライ
メント作業の時間短縮を図る。 【構成】 偏光ビームスプリッタ（１３）及びコーナキ
ューブ（１４）の間に固定して配置され、コーナキュー
ブに反射されるレーザ光の光点位置を検出する光点位置
検出手段（１５）と、移動体の移動に対応して光点位置
検出手段により検出される光点位置が変化するとき、当
該光点位置の変化量を検出する位置変化量検出手段（１
６）と、移動体の移動量及び位置変化量検出手段により
検出される光点位置の変化量に基づいて、移動量に対す
る余弦誤差の補正係数を算出する補正係数算出手段（１
６）と、補正係数算出手段により算出された補正係数に
基づいて、測定した移動量を補正する余弦誤差補正手段
（２２）とを備えたレーザ測長器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体（ステージ）の
高精度位置決めに利用されるレーザ測長器に係わり、特
にレーザ光とステージの移動方向とのアライメントの不
完全さから発生する余弦誤差を補正することにより、ア
ライメントの時間を短縮し得るレーザ測長器に関する。
高精度位置決めに利用されるレーザ測長器に係わり、特
にレーザ光とステージの移動方向とのアライメントの不
完全さから発生する余弦誤差を補正することにより、ア
ライメントの時間を短縮し得るレーザ測長器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ測長器のレーザ光と直線
移動するステージとの直線軌道の平行度の不完全さによ
る余弦誤差を低減するために２つの方法がある。図５は
係る方法に適用されるレーザ測長器の構成を示す図であ
る。
移動するステージとの直線軌道の平行度の不完全さによ
る余弦誤差を低減するために２つの方法がある。図５は
係る方法に適用されるレーザ測長器の構成を示す図であ
る。
【０００３】このレーザ測長器は、レーザ１から出射し
たレーザ光が干渉計２の偏光ビームスプリッタ（ＰＢ
Ｓ）３に入射するときに反射光及び透過光に分離され、
透過したレーザ光が該光軸に略平行に直線移動する移動
体に固定されたコーナキューブ４に入射する。コーナキ
ューブ４は干渉計２から入射されたレーザ光を変位させ
て方向を反転させ、干渉計２の偏光ビームスプリッタ３
に入射する。
たレーザ光が干渉計２の偏光ビームスプリッタ（ＰＢ
Ｓ）３に入射するときに反射光及び透過光に分離され、
透過したレーザ光が該光軸に略平行に直線移動する移動
体に固定されたコーナキューブ４に入射する。コーナキ
ューブ４は干渉計２から入射されたレーザ光を変位させ
て方向を反転させ、干渉計２の偏光ビームスプリッタ３
に入射する。
【０００４】一方、偏光ビームスプリッタ３で反射され
た反射光は干渉計２に内蔵されたコーナキューブ５によ
り方向が反転されて偏光ビームスプリッタ３に入射す
る。偏光ビームスプリッタ３では、移動体のコーナキュ
ーブ４に反転されたレーザ光と、干渉計２のコーナキュ
ーブ５に反転されたレーザ光とが再結合する。再結合し
たレーザ光は干渉計２から出射されて干渉光検出器６に
入射する。
た反射光は干渉計２に内蔵されたコーナキューブ５によ
り方向が反転されて偏光ビームスプリッタ３に入射す
る。偏光ビームスプリッタ３では、移動体のコーナキュ
ーブ４に反転されたレーザ光と、干渉計２のコーナキュ
ーブ５に反転されたレーザ光とが再結合する。再結合し
たレーザ光は干渉計２から出射されて干渉光検出器６に
入射する。
【０００５】干渉光検出器６は図示しないチェックピン
が設けられ、入射するレーザ光の位置に対応して電圧計
７に電圧を表示させている。このようなレーザ測長器に
おいては、移動体に固定されたコーナキューブ４の直線
軌道とレーザ光とが角度θをなす場合、コーナキューブ
４が距離Ｌだけ移動することにより、干渉光検出器６上
では光点の位置がΔｘだけ変化する。ここで、レーザ測
長器による測長値をＬとし、コーナキューブ４の真の移
動距離をＬｏとする場合、ε＝Ｌ−Ｌｏを余弦誤差とい
う。
が設けられ、入射するレーザ光の位置に対応して電圧計
７に電圧を表示させている。このようなレーザ測長器に
おいては、移動体に固定されたコーナキューブ４の直線
軌道とレーザ光とが角度θをなす場合、コーナキューブ
４が距離Ｌだけ移動することにより、干渉光検出器６上
では光点の位置がΔｘだけ変化する。ここで、レーザ測
長器による測長値をＬとし、コーナキューブ４の真の移
動距離をＬｏとする場合、ε＝Ｌ−Ｌｏを余弦誤差とい
う。
【０００６】従って、余弦誤差を低減するための第１の
方法として、距離Ｌが大きい場合、Δｘも大きくなるこ
とから、目視でΔｘを確認し、このΔｘを小さくするよ
うにレーザ１の角度が調節されている。
方法として、距離Ｌが大きい場合、Δｘも大きくなるこ
とから、目視でΔｘを確認し、このΔｘを小さくするよ
うにレーザ１の角度が調節されている。
【０００７】また、余弦誤差を低減するための第２の方
法として、距離Ｌが小さい場合、Δｘの影響によって電
圧計７の指示値が変化することから、この指示値を所定
の変動範囲に入れるようにレーザ１の角度が調節されて
いる。
法として、距離Ｌが小さい場合、Δｘの影響によって電
圧計７の指示値が変化することから、この指示値を所定
の変動範囲に入れるようにレーザ１の角度が調節されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うなレーザ測長器では、干渉光検出器６におけるレーザ
光の光点位置の変化量Δｘを目視又は電気的に検出し、
このΔｘを小さくするようにレーザ１の角度を繰り返し
調節してアライメントを行うので、アライメント作業に
時間がかかるという問題がある。
うなレーザ測長器では、干渉光検出器６におけるレーザ
光の光点位置の変化量Δｘを目視又は電気的に検出し、
このΔｘを小さくするようにレーザ１の角度を繰り返し
調節してアライメントを行うので、アライメント作業に
時間がかかるという問題がある。
【０００９】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、レーザ光の光軸方向と移動体の移動方向との間の余
弦誤差を補正することにより、アライメント作業の時間
を短縮し得るレーザ測長器を提供することを目的とす
る。
で、レーザ光の光軸方向と移動体の移動方向との間の余
弦誤差を補正することにより、アライメント作業の時間
を短縮し得るレーザ測長器を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、コーナキューブを有して直進移動をする移動体に対
し、前記コーナキューブに偏光ビームスプリッタを通し
てレーザ光を照射すると共に、当該コーナキューブに反
射されるレーザ光に基づいて、前記コーナキューブの移
動量を測定するレーザ測長器において、前記偏光ビーム
スプリッタ及び前記コーナキューブの間に固定して配置
され、当該コーナキューブに反射されるレーザ光の光点
位置を検出する光点位置検出手段と、前記移動体の移動
に対応して前記光点位置検出手段により検出される光点
位置が変化するとき、当該光点位置の変化量を検出する
位置変化量検出手段と、前記移動体の移動量及び前記位
置変化量検出手段により検出される光点位置の変化量に
基づいて、前記移動量に対する余弦誤差の補正係数を算
出する補正係数算出手段と、この補正係数算出手段によ
り算出された補正係数に基づいて、前記測定した移動量
を補正する余弦誤差補正手段とを備えたレーザ測長器で
ある。
は、コーナキューブを有して直進移動をする移動体に対
し、前記コーナキューブに偏光ビームスプリッタを通し
てレーザ光を照射すると共に、当該コーナキューブに反
射されるレーザ光に基づいて、前記コーナキューブの移
動量を測定するレーザ測長器において、前記偏光ビーム
スプリッタ及び前記コーナキューブの間に固定して配置
され、当該コーナキューブに反射されるレーザ光の光点
位置を検出する光点位置検出手段と、前記移動体の移動
に対応して前記光点位置検出手段により検出される光点
位置が変化するとき、当該光点位置の変化量を検出する
位置変化量検出手段と、前記移動体の移動量及び前記位
置変化量検出手段により検出される光点位置の変化量に
基づいて、前記移動量に対する余弦誤差の補正係数を算
出する補正係数算出手段と、この補正係数算出手段によ
り算出された補正係数に基づいて、前記測定した移動量
を補正する余弦誤差補正手段とを備えたレーザ測長器で
ある。
【００１１】また、請求項２に対応する発明は、直進移
動をする移動体に対し、前記移動体に偏光ビームスプリ
ッタを通してレーザ光を照射することにより、前記移動
体の移動量を測定するレーザ測長器において、前記移動
体に取付けられ、前記偏光ビームスプリッタから受ける
レーザ光の光点位置を検出する光点位置検出手段と、前
記移動体の移動に対応して前記光点位置検出手段により
検出される光点位置が変化するとき、当該光点位置の変
化量を検出する位置変化量検出手段と、前記移動体の移
動量及び前記位置変化量検出手段により検出される光点
位置の変化量に基づいて、前記移動量に対する余弦誤差
の補正係数を算出する補正係数算出手段と、この補正係
数算出手段により算出された補正係数に基づいて、前記
測定した移動量を補正する余弦誤差補正手段とを備えた
レーザ測長器である。
動をする移動体に対し、前記移動体に偏光ビームスプリ
ッタを通してレーザ光を照射することにより、前記移動
体の移動量を測定するレーザ測長器において、前記移動
体に取付けられ、前記偏光ビームスプリッタから受ける
レーザ光の光点位置を検出する光点位置検出手段と、前
記移動体の移動に対応して前記光点位置検出手段により
検出される光点位置が変化するとき、当該光点位置の変
化量を検出する位置変化量検出手段と、前記移動体の移
動量及び前記位置変化量検出手段により検出される光点
位置の変化量に基づいて、前記移動量に対する余弦誤差
の補正係数を算出する補正係数算出手段と、この補正係
数算出手段により算出された補正係数に基づいて、前記
測定した移動量を補正する余弦誤差補正手段とを備えた
レーザ測長器である。
【００１２】
【作用】従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、偏光ビームスプリッタ及び
コーナキューブの間に固定して配置された光点位置検出
手段がコーナキューブに反射されるレーザ光の光点位置
を検出し、移動体の移動に対応して光点位置検出手段に
より検出される光点位置が変化するとき、位置変化量検
出手段がこの光点位置の変化量を検出し、補正係数算出
手段が移動体の移動量及び位置変化量検出手段により検
出される光点位置の変化量に基づいて、移動量に対する
余弦誤差の補正係数を算出し、余弦誤差補正手段がこの
補正係数算出手段により算出された補正係数に基づい
て、測定した移動量を補正するので、レーザ光の光軸方
向と移動体の移動方向との間の余弦誤差を補正すること
により、アライメント作業の時間を短縮することができ
る。
な手段を講じたことにより、偏光ビームスプリッタ及び
コーナキューブの間に固定して配置された光点位置検出
手段がコーナキューブに反射されるレーザ光の光点位置
を検出し、移動体の移動に対応して光点位置検出手段に
より検出される光点位置が変化するとき、位置変化量検
出手段がこの光点位置の変化量を検出し、補正係数算出
手段が移動体の移動量及び位置変化量検出手段により検
出される光点位置の変化量に基づいて、移動量に対する
余弦誤差の補正係数を算出し、余弦誤差補正手段がこの
補正係数算出手段により算出された補正係数に基づい
て、測定した移動量を補正するので、レーザ光の光軸方
向と移動体の移動方向との間の余弦誤差を補正すること
により、アライメント作業の時間を短縮することができ
る。
【００１３】また、請求項２に対応する発明は、移動体
に取付けられた光点位置検出手段が、偏光ビームスプリ
ッタから受けるレーザ光の光点位置を検出し、位置変化
量検出手段が、移動体の移動に対応して光点位置検出手
段により検出される光点位置が変化するとき、当該光点
位置の変化量を検出し、補正係数算出手段が、移動体の
移動量及び位置変化量検出手段により検出される光点位
置の変化量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正
係数を算出し、余弦誤差補正手段が、この補正係数算出
手段により算出された補正係数に基づいて、測定した移
動量を補正するので、請求項１に対応する作用と同様の
作用を奏することができ、且つ構成を簡略化することが
できる。
に取付けられた光点位置検出手段が、偏光ビームスプリ
ッタから受けるレーザ光の光点位置を検出し、位置変化
量検出手段が、移動体の移動に対応して光点位置検出手
段により検出される光点位置が変化するとき、当該光点
位置の変化量を検出し、補正係数算出手段が、移動体の
移動量及び位置変化量検出手段により検出される光点位
置の変化量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正
係数を算出し、余弦誤差補正手段が、この補正係数算出
手段により算出された補正係数に基づいて、測定した移
動量を補正するので、請求項１に対応する作用と同様の
作用を奏することができ、且つ構成を簡略化することが
できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るレーザ
測長器の構成を示す図であり、図２はこのレーザ測長器
に適用される光点位置検出器の構成を示す図である。
て説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るレーザ
測長器の構成を示す図であり、図２はこのレーザ測長器
に適用される光点位置検出器の構成を示す図である。
【００１５】このレーザ測長器においては、レーザ１１
から出射したレーザ光が干渉計１２の偏光ビームスプリ
ッタ１３に入射するときに反射光（参照光）及び透過光
（測長光）に分離され、透過したレーザ光が該光軸に略
平行に直線移動する移動体に固定されたコーナキューブ
（移動鏡）１４に入射する。コーナキューブ１４は干渉
計１２から入射されたレーザ光を変位させて方向を反転
させ、光点位置検出器１５を介して干渉計１２の偏光ビ
ームスプリッタ１３に入射する。
から出射したレーザ光が干渉計１２の偏光ビームスプリ
ッタ１３に入射するときに反射光（参照光）及び透過光
（測長光）に分離され、透過したレーザ光が該光軸に略
平行に直線移動する移動体に固定されたコーナキューブ
（移動鏡）１４に入射する。コーナキューブ１４は干渉
計１２から入射されたレーザ光を変位させて方向を反転
させ、光点位置検出器１５を介して干渉計１２の偏光ビ
ームスプリッタ１３に入射する。
【００１６】光点位置検出器１５は偏光ビームスプリッ
タ１３及びコーナキューブ１４の間の干渉計１２側部に
固定して配置され、コーナキューブ１４の移動に対応し
て光点位置ｘを逐次求め、このｘを示す光点位置情報を
余弦誤差補正係数算出部１６に送出するものであり、例
えば図２に示すように、コーナキューブ１４から反転さ
れたレーザ光をハーフミラー１７により分離して一方の
レーザ光を干渉計１２に入射し、他方のレーザ光を光点
位置検出素子１８に入射する構成となっている。なお、
この光点位置検出素子１８が光点位置ｘを求める機能を
もち、例えばＰＳＤ（position sensitive light detec
tor ）、ラインセンサ又は４分割ＰＤ（photo detecto
r）が使用可能である。
タ１３及びコーナキューブ１４の間の干渉計１２側部に
固定して配置され、コーナキューブ１４の移動に対応し
て光点位置ｘを逐次求め、このｘを示す光点位置情報を
余弦誤差補正係数算出部１６に送出するものであり、例
えば図２に示すように、コーナキューブ１４から反転さ
れたレーザ光をハーフミラー１７により分離して一方の
レーザ光を干渉計１２に入射し、他方のレーザ光を光点
位置検出素子１８に入射する構成となっている。なお、
この光点位置検出素子１８が光点位置ｘを求める機能を
もち、例えばＰＳＤ（position sensitive light detec
tor ）、ラインセンサ又は４分割ＰＤ（photo detecto
r）が使用可能である。
【００１７】一方、干渉計１２の偏光ビームスプリッタ
１３で反射された反射光は干渉計１２に内蔵されたコー
ナキューブ１９により方向が反転されて偏光ビームスプ
リッタ１３に入射する。
１３で反射された反射光は干渉計１２に内蔵されたコー
ナキューブ１９により方向が反転されて偏光ビームスプ
リッタ１３に入射する。
【００１８】偏光ビームスプリッタ１３では、移動体の
コーナキューブ１４に反転されたレーザ光と、干渉計１
２のコーナキューブ１９に反転されたレーザ光とが再結
合する。再結合したレーザ光は干渉計１２から出射され
て干渉光検出器２０に入射する。
コーナキューブ１４に反転されたレーザ光と、干渉計１
２のコーナキューブ１９に反転されたレーザ光とが再結
合する。再結合したレーザ光は干渉計１２から出射され
て干渉光検出器２０に入射する。
【００１９】干渉光検出器２０は干渉縞を光電検出して
得られる強弱の信号をカウンタ部２１に送出するもので
ある。カウンタ部２１は干渉光検出器２０から受ける強
弱の信号を計数し、計数結果に基づいて測長値Ｌを求
め、この測長値Ｌを余弦誤差補正部２２及び余弦誤差補
正係数算出部１６に送出するものである。
得られる強弱の信号をカウンタ部２１に送出するもので
ある。カウンタ部２１は干渉光検出器２０から受ける強
弱の信号を計数し、計数結果に基づいて測長値Ｌを求
め、この測長値Ｌを余弦誤差補正部２２及び余弦誤差補
正係数算出部１６に送出するものである。
【００２０】余弦誤差補正係数算出部１６は光点位置検
出器１５から受ける光点位置情報に基づいて移動体の移
動に伴う光点位置の変化量Δｘを求め、且つこの変化量
Δｘ及びカウンタ部２１から受ける測長値Ｌに基づいて
余弦誤差補正係数αを算出し、この余弦誤差補正係数α
を余弦誤差補正部２２に送出するものである。なお、余
弦誤差補正係数αはＬｏ＝Ｌ／ｃｏｓθ＝αＬであり、
且つΔｘ＝Ｌｏθ＝Ｌθの関係から算出可能となってい
る。すなわち、α＝１／ｃｏｓ（Δｘ／Ｌ）として算出
されている。
出器１５から受ける光点位置情報に基づいて移動体の移
動に伴う光点位置の変化量Δｘを求め、且つこの変化量
Δｘ及びカウンタ部２１から受ける測長値Ｌに基づいて
余弦誤差補正係数αを算出し、この余弦誤差補正係数α
を余弦誤差補正部２２に送出するものである。なお、余
弦誤差補正係数αはＬｏ＝Ｌ／ｃｏｓθ＝αＬであり、
且つΔｘ＝Ｌｏθ＝Ｌθの関係から算出可能となってい
る。すなわち、α＝１／ｃｏｓ（Δｘ／Ｌ）として算出
されている。
【００２１】余弦誤差補正部２２はカウンタ部２１から
受ける測長値Ｌを余弦誤差補正係数算出部１６から受け
る余弦誤差補正係数αで補正するものである。次に、以
上のように構成されたレーザ測長器の動作を説明する。
受ける測長値Ｌを余弦誤差補正係数算出部１６から受け
る余弦誤差補正係数αで補正するものである。次に、以
上のように構成されたレーザ測長器の動作を説明する。
【００２２】レーザ１１から出射されるレーザ光は干渉
計１２に入射し、干渉計１２内の偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）１３により参照光と測長光に分岐される。測
長光は移動体に固定されたコーナキューブ１４にて反射
される。
計１２に入射し、干渉計１２内の偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）１３により参照光と測長光に分岐される。測
長光は移動体に固定されたコーナキューブ１４にて反射
される。
【００２３】ここで、コーナキューブ１４の直線軌道と
測長光のレーザ光軸が角度θをなしている場合、コーナ
キューブ１４が点Ａから点Ｂまでの距離Ｌだけ移動する
ことにより、測長光のコーナキューブ１４による反射光
の光点位置はΔｘだけ横ずれする。
測長光のレーザ光軸が角度θをなしている場合、コーナ
キューブ１４が点Ａから点Ｂまでの距離Ｌだけ移動する
ことにより、測長光のコーナキューブ１４による反射光
の光点位置はΔｘだけ横ずれする。
【００２４】光点位置検出器１５はこの光点位置ｘを示
す光点位置情報を余弦誤差補正係数算出部１６に送出す
る。一方、カウンタ部２１はコーナキューブ１４が距離
Ｌだけ移動することにより、干渉光検出器２０から受け
る強弱の信号を計数して測長値Ｌを求め、この測長値Ｌ
を余弦誤差補正係数算出部１６に送出する。
す光点位置情報を余弦誤差補正係数算出部１６に送出す
る。一方、カウンタ部２１はコーナキューブ１４が距離
Ｌだけ移動することにより、干渉光検出器２０から受け
る強弱の信号を計数して測長値Ｌを求め、この測長値Ｌ
を余弦誤差補正係数算出部１６に送出する。
【００２５】余弦誤差係数算出部１６は光点位置ｘの変
化量Δｘを求めると共に、測長値Ｌ及びα＝１／ｃｏｓ
（Δｘ／Ｌ）の式に基づいて余弦誤差補正係数αを算出
し、この余弦誤差補正係数αを余弦誤差補正部２２に送
出する。
化量Δｘを求めると共に、測長値Ｌ及びα＝１／ｃｏｓ
（Δｘ／Ｌ）の式に基づいて余弦誤差補正係数αを算出
し、この余弦誤差補正係数αを余弦誤差補正部２２に送
出する。
【００２６】余弦誤差補正部２２はこの余弦誤差補正係
数αを測長値Ｌに掛け算して真の移動距離Ｌｏを算出す
る。上述したように第１の実施例によれば、コーナキュ
ーブ１４の反射光軸上に配置された光点位置検出器１５
がコーナキューブ１４に反射されるレーザ光の光点位置
を検出し、余弦誤差補正係数算出部１６が、移動体の移
動に対応して光点位置検出器１５により検出される光点
位置ｘが変化するとき、この光点位置の変化量Δｘを検
出し、且つこの光点位置の変化量Δｘ及び移動体の移動
量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正係数αを
算出し、余弦誤差補正部２２がこの余弦誤差補正係数算
出部１６により算出された補正係数に基づいて、測定し
た移動量を補正するので、レーザ光の光軸方向と移動体
の移動方向との間の余弦誤差を補正することにより、ア
ライメント作業の時間を短縮することができる。
数αを測長値Ｌに掛け算して真の移動距離Ｌｏを算出す
る。上述したように第１の実施例によれば、コーナキュ
ーブ１４の反射光軸上に配置された光点位置検出器１５
がコーナキューブ１４に反射されるレーザ光の光点位置
を検出し、余弦誤差補正係数算出部１６が、移動体の移
動に対応して光点位置検出器１５により検出される光点
位置ｘが変化するとき、この光点位置の変化量Δｘを検
出し、且つこの光点位置の変化量Δｘ及び移動体の移動
量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正係数αを
算出し、余弦誤差補正部２２がこの余弦誤差補正係数算
出部１６により算出された補正係数に基づいて、測定し
た移動量を補正するので、レーザ光の光軸方向と移動体
の移動方向との間の余弦誤差を補正することにより、ア
ライメント作業の時間を短縮することができる。
【００２７】また、余弦誤差を低減するためのアライメ
ントが比較的ラフでも良くなるため、アライメント作業
を簡便に、効率良く行うことができる。次に、本発明の
第２の実施例に係るレーザ測長器について図面を用いて
説明する。図３はこのレーザ測長器の構成を示す図であ
り、図４はこのレーザ測長器に適用される光点位置検出
器の構成を示す図であって、図１と同一部分には同一符
号を付し、ほぼ同一部分にはａの添字を付してその詳し
い説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。
ントが比較的ラフでも良くなるため、アライメント作業
を簡便に、効率良く行うことができる。次に、本発明の
第２の実施例に係るレーザ測長器について図面を用いて
説明する。図３はこのレーザ測長器の構成を示す図であ
り、図４はこのレーザ測長器に適用される光点位置検出
器の構成を示す図であって、図１と同一部分には同一符
号を付し、ほぼ同一部分にはａの添字を付してその詳し
い説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。
【００２８】すなわち、本実施例のレーザ測長器は、図
１及び図２に示す光点位置検出器１５に代えて、移動体
上の所定の位置に着脱自在に取付けられた光点位置検出
器１５ａを備えている。
１及び図２に示す光点位置検出器１５に代えて、移動体
上の所定の位置に着脱自在に取付けられた光点位置検出
器１５ａを備えている。
【００２９】この光点位置検出器１５ａは、図４に示す
ように、図２に示す光点位置検出器１５からハーフミラ
ー１７を省略し、且つ光点位置検出素子１８ａをコーナ
キューブ１４からの反射光軸上に配置した構成となって
いる。なお、この光点位置検出器１５ａは所望により移
動体の任意の位置に取付け可能であり、例えば移動体が
コーナーキューブをもたない場合、移動体における偏光
ビームスプリッタ１３の透過光軸上の所定位置に配置さ
れる。また、この光点位置検出器１５ａは移動体に固定
的に取付けてもよい。
ように、図２に示す光点位置検出器１５からハーフミラ
ー１７を省略し、且つ光点位置検出素子１８ａをコーナ
キューブ１４からの反射光軸上に配置した構成となって
いる。なお、この光点位置検出器１５ａは所望により移
動体の任意の位置に取付け可能であり、例えば移動体が
コーナーキューブをもたない場合、移動体における偏光
ビームスプリッタ１３の透過光軸上の所定位置に配置さ
れる。また、この光点位置検出器１５ａは移動体に固定
的に取付けてもよい。
【００３０】また、この光点位置検出素子１８ａに接続
された余弦誤差補正係数算出部１６ａは、本実施例装置
に着脱自在に設けられ、図示しない入力部から余弦誤差
補正係数αの算出用の測長値が設定可能に構成されてい
る。
された余弦誤差補正係数算出部１６ａは、本実施例装置
に着脱自在に設けられ、図示しない入力部から余弦誤差
補正係数αの算出用の測長値が設定可能に構成されてい
る。
【００３１】ここで、レーザ１１から出射されたレーザ
光は、干渉計１２内の偏光ビームスプリッタにより参照
光と測長光に分離され、測長光が移動体に向かう。ま
た、移動体の移動に伴って光点位置検出器１５ａは光点
位置ｘを示す光点位置情報を余弦誤差補正係数算出部１
６ａに送出し、余弦誤差補正係数算出部１６ａは、前述
同様に、余弦誤差補正係数αを算出する。この余弦誤差
補正係数αは余弦誤差補正部２２に記憶される。
光は、干渉計１２内の偏光ビームスプリッタにより参照
光と測長光に分離され、測長光が移動体に向かう。ま
た、移動体の移動に伴って光点位置検出器１５ａは光点
位置ｘを示す光点位置情報を余弦誤差補正係数算出部１
６ａに送出し、余弦誤差補正係数算出部１６ａは、前述
同様に、余弦誤差補正係数αを算出する。この余弦誤差
補正係数αは余弦誤差補正部２２に記憶される。
【００３２】しかる後、光点位置検出器１５ａ及び余弦
誤差補正係数算出部１６ａは、操作者の操作により、本
実施例装置から取り外される。これにより、コーナキュ
ーブ１４から反転したレーザ光は干渉計１２に入射可能
となる。
誤差補正係数算出部１６ａは、操作者の操作により、本
実施例装置から取り外される。これにより、コーナキュ
ーブ１４から反転したレーザ光は干渉計１２に入射可能
となる。
【００３３】以下、前述した通り、移動体の移動に伴っ
て干渉光検出器２０及びカウンタ部２１で求められる測
長値Ｌを余弦誤差補正部２２が余弦誤差補正係数αによ
り補正して真の移動距離Ｌｏを算出する。
て干渉光検出器２０及びカウンタ部２１で求められる測
長値Ｌを余弦誤差補正部２２が余弦誤差補正係数αによ
り補正して真の移動距離Ｌｏを算出する。
【００３４】上述したように第２の実施例によれば、光
点位置検出器１５ａを着脱自在に設けたことにより、第
１の実施例の効果に加え、光点位置検出器１５ａをアラ
イメント時だけ使用するようにしたことから、レーザ測
長器を組み込んだ他の装置の余弦誤差補正係数αを算出
する場合にも光点位置検出器１５ａを再度使用できるた
め、レーザ測長器を組み込んだ他の装置の費用を低減さ
せることができる。
点位置検出器１５ａを着脱自在に設けたことにより、第
１の実施例の効果に加え、光点位置検出器１５ａをアラ
イメント時だけ使用するようにしたことから、レーザ測
長器を組み込んだ他の装置の余弦誤差補正係数αを算出
する場合にも光点位置検出器１５ａを再度使用できるた
め、レーザ測長器を組み込んだ他の装置の費用を低減さ
せることができる。
【００３５】なお、上記第１の実施例では、光点位置検
出器１５及び余弦誤差補正係数算出部１６を取り外さな
い場合について説明したが、これに限らず、第２の実施
例と同様に、余弦誤差補正係数αを算出した後、光点位
置検出器１５及び余弦誤差補正係数算出部１６を取り外
す構成としても、本発明を同様に実施して同様の効果を
得ることができる。
出器１５及び余弦誤差補正係数算出部１６を取り外さな
い場合について説明したが、これに限らず、第２の実施
例と同様に、余弦誤差補正係数αを算出した後、光点位
置検出器１５及び余弦誤差補正係数算出部１６を取り外
す構成としても、本発明を同様に実施して同様の効果を
得ることができる。
【００３６】また、上記第１の実施例では、測長値をカ
ウンタ部２１から余弦誤差補正係数算出部１６に与える
場合について説明したが、これに限らず、第２の実施例
と同様に、測長値Ｌを入力部（図示せず）から余弦誤差
補正係数算出部１６に与える構成としても、本発明を同
様に実施して同様の効果を得ることができる。
ウンタ部２１から余弦誤差補正係数算出部１６に与える
場合について説明したが、これに限らず、第２の実施例
と同様に、測長値Ｌを入力部（図示せず）から余弦誤差
補正係数算出部１６に与える構成としても、本発明を同
様に実施して同様の効果を得ることができる。
【００３７】さらに、上記第２の実施例では、コーナキ
ューブを有する移動体の場合について説明したが、これ
に限らず、コーナーキューブを持たない移動体であって
も、光点位置検出器１５ａを偏光ビームスプリッタ１３
の透過光軸上における移動体上の所定位置に配置するこ
とにより、本発明を同様に実施して同様の効果を得るこ
とができる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。
ューブを有する移動体の場合について説明したが、これ
に限らず、コーナーキューブを持たない移動体であって
も、光点位置検出器１５ａを偏光ビームスプリッタ１３
の透過光軸上における移動体上の所定位置に配置するこ
とにより、本発明を同様に実施して同様の効果を得るこ
とができる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、偏光ビームスプリッタ及びコーナキューブの間に
固定して配置された光点位置検出手段がコーナキューブ
に反射されるレーザ光の光点位置を検出し、移動体の移
動に対応して光点位置検出手段により検出される光点位
置が変化するとき、位置変化量検出手段がこの光点位置
の変化量を検出し、補正係数算出手段が移動体の移動量
及び位置変化量検出手段により検出される光点位置の変
化量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正係数を
算出し、余弦誤差補正手段がこの補正係数算出手段によ
り算出された補正係数に基づいて、測定した移動量を補
正するので、レーザ光の光軸方向と移動体の移動方向と
の間の余弦誤差を補正することにより、アライメント作
業の時間を短縮できるレーザ測長器を提供できる。
れば、偏光ビームスプリッタ及びコーナキューブの間に
固定して配置された光点位置検出手段がコーナキューブ
に反射されるレーザ光の光点位置を検出し、移動体の移
動に対応して光点位置検出手段により検出される光点位
置が変化するとき、位置変化量検出手段がこの光点位置
の変化量を検出し、補正係数算出手段が移動体の移動量
及び位置変化量検出手段により検出される光点位置の変
化量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正係数を
算出し、余弦誤差補正手段がこの補正係数算出手段によ
り算出された補正係数に基づいて、測定した移動量を補
正するので、レーザ光の光軸方向と移動体の移動方向と
の間の余弦誤差を補正することにより、アライメント作
業の時間を短縮できるレーザ測長器を提供できる。
【００３９】また、請求項２の発明によれば、移動体に
取付けられた光点位置検出手段が、偏光ビームスプリッ
タから受けるレーザ光の光点位置を検出し、位置変化量
検出手段が、移動体の移動に対応して光点位置検出手段
により検出される光点位置が変化するとき、当該光点位
置の変化量を検出し、補正係数算出手段が、移動体の移
動量及び位置変化量検出手段により検出される光点位置
の変化量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正係
数を算出し、余弦誤差補正手段が、この補正係数算出手
段により算出された補正係数に基づいて、測定した移動
量を補正するので、請求項１の効果と同様の効果を奏す
ることができ、且つ構成を簡略化できるレーザ測長器を
提供できる。
取付けられた光点位置検出手段が、偏光ビームスプリッ
タから受けるレーザ光の光点位置を検出し、位置変化量
検出手段が、移動体の移動に対応して光点位置検出手段
により検出される光点位置が変化するとき、当該光点位
置の変化量を検出し、補正係数算出手段が、移動体の移
動量及び位置変化量検出手段により検出される光点位置
の変化量に基づいて、移動量に対する余弦誤差の補正係
数を算出し、余弦誤差補正手段が、この補正係数算出手
段により算出された補正係数に基づいて、測定した移動
量を補正するので、請求項１の効果と同様の効果を奏す
ることができ、且つ構成を簡略化できるレーザ測長器を
提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例に係るレーザ測長器の構
成を示す図。
成を示す図。
【図２】同実施例における光点位置検出器の構成を示す
図
図
【図３】本発明の第２の実施例に係るレーザ測長器の構
成を示す図。
成を示す図。
【図４】同実施例における光点位置検出器の構成を示す
図。
図。
【図５】従来のレーザ測長器の構成を示す図。
１１…レーザ、１２…干渉計、１３…偏光ビームスプリ
ッタ、１４，１９…コーナキューブ、１５，１５ａ…光
点位置検出器、１６，１６ａ…余弦誤差補正係数算出
部、１７…ハーフミラー、１８，１８ａ…光点位置検出
素子、２０…干渉光検出器、２１…カウンタ部、２２…
余弦誤差補正部。
ッタ、１４，１９…コーナキューブ、１５，１５ａ…光
点位置検出器、１６，１６ａ…余弦誤差補正係数算出
部、１７…ハーフミラー、１８，１８ａ…光点位置検出
素子、２０…干渉光検出器、２１…カウンタ部、２２…
余弦誤差補正部。
Claims (2)
- 【請求項１】 コーナキューブを有して直進移動をする
移動体に対し、前記コーナキューブに偏光ビームスプリ
ッタを通してレーザ光を照射すると共に、当該コーナキ
ューブに反射されるレーザ光に基づいて、前記コーナキ
ューブの移動量を測定するレーザ測長器において、 前記偏光ビームスプリッタ及び前記コーナキューブの間
に固定して配置され、当該コーナキューブに反射される
レーザ光の光点位置を検出する光点位置検出手段と、 前記移動体の移動に対応して前記光点位置検出手段によ
り検出される光点位置が変化するとき、当該光点位置の
変化量を検出する位置変化量検出手段と、 前記移動体の移動量及び前記位置変化量検出手段により
検出される光点位置の変化量に基づいて、前記移動量に
対する余弦誤差の補正係数を算出する補正係数算出手段
と、 この補正係数算出手段により算出された補正係数に基づ
いて、前記測定した移動量を補正する余弦誤差補正手段
とを備えたことを特徴とするレーザ測長器。 - 【請求項２】 直進移動をする移動体に対し、前記移動
体に偏光ビームスプリッタを通してレーザ光を照射する
ことにより、前記移動体の移動量を測定するレーザ測長
器において、 前記移動体に取付けられ、前記偏光ビームスプリッタか
ら受けるレーザ光の光点位置を検出する光点位置検出手
段と、 前記移動体の移動に対応して前記光点位置検出手段によ
り検出される光点位置が変化するとき、当該光点位置の
変化量を検出する位置変化量検出手段と、 前記移動体の移動量及び前記位置変化量検出手段により
検出される光点位置の変化量に基づいて、前記移動量に
対する余弦誤差の補正係数を算出する補正係数算出手段
と、 この補正係数算出手段により算出された補正係数に基づ
いて、前記測定した移動量を補正する余弦誤差補正手段
とを備えたことを特徴とするレーザ測長器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32847293A JPH07181006A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | レーザ測長器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32847293A JPH07181006A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | レーザ測長器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181006A true JPH07181006A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18210654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32847293A Withdrawn JPH07181006A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | レーザ測長器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07181006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009643A1 (de) * | 1999-07-28 | 2001-02-08 | Leica Geosystems Ag | Verfahren und vorrichtung zur distanzmessung |
| GR1005258B (el) * | 2005-06-02 | 2006-07-12 | Τζημήτρας Ιωάννης | Συστημα laser συμβολομετρου που εφαρμοζει μεθοδο υπολογισμου και αντισταθμισης της αποκλισης μη ευθυγραμμισης |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32847293A patent/JPH07181006A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009643A1 (de) * | 1999-07-28 | 2001-02-08 | Leica Geosystems Ag | Verfahren und vorrichtung zur distanzmessung |
| CH694343A5 (de) * | 1999-07-28 | 2004-11-30 | Leica Geosystems Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Distanzmessung. |
| GR1005258B (el) * | 2005-06-02 | 2006-07-12 | Τζημήτρας Ιωάννης | Συστημα laser συμβολομετρου που εφαρμοζει μεθοδο υπολογισμου και αντισταθμισης της αποκλισης μη ευθυγραμμισης |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |