JPH075258A - 測定対象位置測定装置 - Google Patents
測定対象位置測定装置Info
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- JPH075258A JPH075258A JP5143578A JP14357893A JPH075258A JP H075258 A JPH075258 A JP H075258A JP 5143578 A JP5143578 A JP 5143578A JP 14357893 A JP14357893 A JP 14357893A JP H075258 A JPH075258 A JP H075258A
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- interference signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は干渉信号の周波数変動の影響を受け
ることなく干渉信号を精度良好に検出することのできる
測定対象位置測定装置を提供する。 【構成】 本発明は、可干渉距離の短い光を発する光源
１と、光源１からの光を分割して測定対象１２を配置の
測定光路と参照鏡１１を配置の参照光路とを形成し、測
定対象１２の面の反射光と参照鏡１１の反射光とを合成
するスプリッタ５と、スプリッタ５により合成の各反射
光を受光して干渉信号を出力する受光器１７とから構成
の測定干渉系と、可干渉距離の長い光を発する光源２
と、光源２からの光を分割して各反射鏡１３、１４を配
置の一対の反射光路を形成して各反射鏡１３、１４の反
射光を合成するスプリッタ６と、スプリッタ６により合
成の各反射光を受光して干渉信号を出力する受光器１９
とから構成の補助干渉系と、参照鏡１１と反射鏡１３と
を設置の可動体１５と、可動体１５の可動に基づき受光
器１７の干渉信号の周波数変動を受光器１９の干渉信号
の周波数変動に基づき相殺する検出回路とからなる。
ることなく干渉信号を精度良好に検出することのできる
測定対象位置測定装置を提供する。 【構成】 本発明は、可干渉距離の短い光を発する光源
１と、光源１からの光を分割して測定対象１２を配置の
測定光路と参照鏡１１を配置の参照光路とを形成し、測
定対象１２の面の反射光と参照鏡１１の反射光とを合成
するスプリッタ５と、スプリッタ５により合成の各反射
光を受光して干渉信号を出力する受光器１７とから構成
の測定干渉系と、可干渉距離の長い光を発する光源２
と、光源２からの光を分割して各反射鏡１３、１４を配
置の一対の反射光路を形成して各反射鏡１３、１４の反
射光を合成するスプリッタ６と、スプリッタ６により合
成の各反射光を受光して干渉信号を出力する受光器１９
とから構成の補助干渉系と、参照鏡１１と反射鏡１３と
を設置の可動体１５と、可動体１５の可動に基づき受光
器１７の干渉信号の周波数変動を受光器１９の干渉信号
の周波数変動に基づき相殺する検出回路とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定対象の対象面と装
置本体との相対的位置を、光の干渉を利用して検出する
測定対象位置測定装置の改良に関する。
置本体との相対的位置を、光の干渉を利用して検出する
測定対象位置測定装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、干渉光学系を構成する測定光
路に測定対象を設け、参照光路に参照鏡を設け、光源と
してコヒーレント長の短いものを使用し、参照鏡を可動
させて測定光路と参照光路との光路長が一致したとき
に、参照鏡により反射された光と測定対象により反射さ
れた光との間に干渉が起きることを利用して測定対象の
位置を測定する測定対象位置測定装置が知られている
（例えば、特開平４−３５６３７号）。
路に測定対象を設け、参照光路に参照鏡を設け、光源と
してコヒーレント長の短いものを使用し、参照鏡を可動
させて測定光路と参照光路との光路長が一致したとき
に、参照鏡により反射された光と測定対象により反射さ
れた光との間に干渉が起きることを利用して測定対象の
位置を測定する測定対象位置測定装置が知られている
（例えば、特開平４−３５６３７号）。
【０００３】この種の測定装置では、測定対象の表面の
反射率が低い場合、干渉の結果として得られた干渉信号
のＳ／Ｎが悪化して（干渉信号が不明瞭なものとなっ
て）、測定精度の低下を招く。また、測定対象の位置を
測定できない場合がある。
反射率が低い場合、干渉の結果として得られた干渉信号
のＳ／Ｎが悪化して（干渉信号が不明瞭なものとなっ
て）、測定精度の低下を招く。また、測定対象の位置を
測定できない場合がある。
【０００４】従って、この種の測定装置には、干渉信号
の周波数をあらかじめ計算により求め（あるいは実測に
より求め）、バンドパスフィルターを用いてノイズを除
去する回路構成が採用されている。
の周波数をあらかじめ計算により求め（あるいは実測に
より求め）、バンドパスフィルターを用いてノイズを除
去する回路構成が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、参照鏡
を駆動するための駆動機構にはがたつきを避けられず、
また、参照鏡の移動速度の変動も避け難いものがあるの
で、干渉信号の周波数が変動する。従って、干渉信号の
周波数の変動を考慮して、バンドパスフィルターの通過
帯域を決定しなければならず、干渉信号のＳ／Ｎの改善
をこれ以上期待できない。
を駆動するための駆動機構にはがたつきを避けられず、
また、参照鏡の移動速度の変動も避け難いものがあるの
で、干渉信号の周波数が変動する。従って、干渉信号の
周波数の変動を考慮して、バンドパスフィルターの通過
帯域を決定しなければならず、干渉信号のＳ／Ｎの改善
をこれ以上期待できない。
【０００６】本発明は上記の事情に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは、参照鏡を駆動する駆動機
構のがたつきに起因する干渉信号の周波数変動、参照鏡
の移動速度に起因する干渉信号の周波数変動の影響を受
けることなく干渉信号を精度良好に検出することのでき
る測定対象位置測定装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、参照鏡を駆動する駆動機
構のがたつきに起因する干渉信号の周波数変動、参照鏡
の移動速度に起因する干渉信号の周波数変動の影響を受
けることなく干渉信号を精度良好に検出することのでき
る測定対象位置測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる測定対象
位置測定装置は、上記の課題を解決するため、コヒーレ
ント長の短い光を発生する光源と、該光源から出射され
た光を分割することにより測定対象が配置された測定光
路と参照鏡が配置された参照光路とを形成して前記測定
対象の面により反射されたコヒーレント長の短い反射光
と前記参照鏡により反射されたコヒーレント長の短い反
射光とを合成するビームスプリッタと、前記ビームスプ
リッタにより合成された各反射光を受光して干渉信号を
出力する受光器とから構成された測定干渉光学系と、コ
ヒーレント長の長い光を発生する光源と、該光源から出
射された光を分割することによりそれぞれ反射鏡が配置
された一対の反射光路を形成して各反射鏡により反射さ
れたコヒーレント長の長い反射光を互いに合成するビー
ムスプリッタと、該ビームスプリッタにより合成された
各反射光を受光して干渉信号を出力する受光器とから構
成された補助干渉光学系と、前記測定干渉光学系の参照
鏡と前記補助干渉光学系の一方の反射鏡とが設置された
可動体と、該可動体の可動に基づき前記測定干渉光学系
の受光器から出力される干渉信号の周波数変動を前記補
助干渉光学系の受光器から出力される干渉信号の周波数
変動に基づき相殺して前記測定干渉光学系の干渉信号の
振幅変動を検出する検出回路と、該検出回路の検出出力
に基づき測定対象の位置を測定する距離演算回路と、か
らなる。
位置測定装置は、上記の課題を解決するため、コヒーレ
ント長の短い光を発生する光源と、該光源から出射され
た光を分割することにより測定対象が配置された測定光
路と参照鏡が配置された参照光路とを形成して前記測定
対象の面により反射されたコヒーレント長の短い反射光
と前記参照鏡により反射されたコヒーレント長の短い反
射光とを合成するビームスプリッタと、前記ビームスプ
リッタにより合成された各反射光を受光して干渉信号を
出力する受光器とから構成された測定干渉光学系と、コ
ヒーレント長の長い光を発生する光源と、該光源から出
射された光を分割することによりそれぞれ反射鏡が配置
された一対の反射光路を形成して各反射鏡により反射さ
れたコヒーレント長の長い反射光を互いに合成するビー
ムスプリッタと、該ビームスプリッタにより合成された
各反射光を受光して干渉信号を出力する受光器とから構
成された補助干渉光学系と、前記測定干渉光学系の参照
鏡と前記補助干渉光学系の一方の反射鏡とが設置された
可動体と、該可動体の可動に基づき前記測定干渉光学系
の受光器から出力される干渉信号の周波数変動を前記補
助干渉光学系の受光器から出力される干渉信号の周波数
変動に基づき相殺して前記測定干渉光学系の干渉信号の
振幅変動を検出する検出回路と、該検出回路の検出出力
に基づき測定対象の位置を測定する距離演算回路と、か
らなる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、測定干渉光学系の受光器から
周波数変動成分と振幅変動成分とを含んだ干渉信号が出
力される。補助干渉光学系の受光器から測定干渉光学系
の受光器から出力される干渉信号の周波数変動成分と同
一の周波数変動成分を含んだ干渉信号が出力される。検
出回路はこれらの干渉信号に基づき周波数変動成分を除
去して、測定干渉光学系の受光器により得られた振幅変
動成分を含む信号を出力する。
周波数変動成分と振幅変動成分とを含んだ干渉信号が出
力される。補助干渉光学系の受光器から測定干渉光学系
の受光器から出力される干渉信号の周波数変動成分と同
一の周波数変動成分を含んだ干渉信号が出力される。検
出回路はこれらの干渉信号に基づき周波数変動成分を除
去して、測定干渉光学系の受光器により得られた振幅変
動成分を含む信号を出力する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図３に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１０】図１において、１、２は光源、３、４はコ
リメートレンズ、５、６はビームスプリッタである。光
源１はコヒーレント長の短い光を発生し、光源２はコヒ
ーレント長の長い光を発生する。コリメートレンズ３、
４は光源１、２から出射された光を平行光束とする。
リメートレンズ、５、６はビームスプリッタである。光
源１はコヒーレント長の短い光を発生し、光源２はコヒ
ーレント長の長い光を発生する。コリメートレンズ３、
４は光源１、２から出射された光を平行光束とする。
【００１１】コリメートレンズ３により平行光束とされ
た光束はビームスプリッタ５に導かれる。コリメートレ
ンズ４により平行光束とされた光束はビームスプリッタ
６に導かれる。ビースプリッタ５は光源１から出射され
た光を参照光路７と測定光路８とに分割する役割を果た
す。ビースプリッタ６は光源２から出射された光を反射
光路９と反射光路１０とに分割する役割を果たす。
た光束はビームスプリッタ５に導かれる。コリメートレ
ンズ４により平行光束とされた光束はビームスプリッタ
６に導かれる。ビースプリッタ５は光源１から出射され
た光を参照光路７と測定光路８とに分割する役割を果た
す。ビースプリッタ６は光源２から出射された光を反射
光路９と反射光路１０とに分割する役割を果たす。
【００１２】参照光路７には参照鏡１１が配置され、測
定光路８には測定対象１２が配置されている。反射光路
９には反射鏡１３が配置され、反射光路１０には反射鏡
１４が配置されている。参照鏡１１と反射鏡１３とは可
動体１５に固定されている。可動体１５は図示を略す駆
動機構により光路の延びる方向に可動される。
定光路８には測定対象１２が配置されている。反射光路
９には反射鏡１３が配置され、反射光路１０には反射鏡
１４が配置されている。参照鏡１１と反射鏡１３とは可
動体１５に固定されている。可動体１５は図示を略す駆
動機構により光路の延びる方向に可動される。
【００１３】ビームスプリッタ５により分割されて参照
光路７に導かれたコヒーレント長の短い光束は参照鏡１
１により反射されて再びビームスプリッタ５に戻る。ビ
ームスプリッタ５により分割されて測定光路８に導かれ
たコヒーレント長の短い光束は測定対象１２の面により
反射されて再びビームスプリッタ５に戻る。
光路７に導かれたコヒーレント長の短い光束は参照鏡１
１により反射されて再びビームスプリッタ５に戻る。ビ
ームスプリッタ５により分割されて測定光路８に導かれ
たコヒーレント長の短い光束は測定対象１２の面により
反射されて再びビームスプリッタ５に戻る。
【００１４】ビームスプリッタ６により分割されて反射
光路９に導かれたコヒーレント長の長い光束は反射鏡１
３により反射されて再びビームスプリッタ６に戻る。ビ
ームスプリッタ６により分割されて反射光路１０に導か
れたコヒーレント長の長い光束は反射鏡１４により反射
されて再びビームスプリッタ６に戻る。
光路９に導かれたコヒーレント長の長い光束は反射鏡１
３により反射されて再びビームスプリッタ６に戻る。ビ
ームスプリッタ６により分割されて反射光路１０に導か
れたコヒーレント長の長い光束は反射鏡１４により反射
されて再びビームスプリッタ６に戻る。
【００１５】参照鏡１１により反射されたコヒーレント
長の短い光束と測定対象１２の面により反射されたコヒ
ーレント長の短い光束とはビームスプリッタ５により合
成されて集光レンズ１６に導かれ、この集光レンズ１６
により受光器１７に集光される。反射鏡１３により反射
されたコヒーレント長の長い光束と反射鏡１４により反
射されたコヒーレント長の長い光束とはビームスプリッ
タ６により合成されて集光レンズ１８に導かれ、この集
光レンズ１８により受光器１９に集光される。
長の短い光束と測定対象１２の面により反射されたコヒ
ーレント長の短い光束とはビームスプリッタ５により合
成されて集光レンズ１６に導かれ、この集光レンズ１６
により受光器１７に集光される。反射鏡１３により反射
されたコヒーレント長の長い光束と反射鏡１４により反
射されたコヒーレント長の長い光束とはビームスプリッ
タ６により合成されて集光レンズ１８に導かれ、この集
光レンズ１８により受光器１９に集光される。
【００１６】ここで、光源１、コリメートレンズ３、ビ
ースプリッタ５、参照鏡１１、測定対象１２、集光レン
ズ１６、受光器１７は測定干渉光学系を構成している。
また、光源２、コリメートレンズ４、ビームスプリッタ
６、反射鏡１３、１４、集光レンズ１８、受光器１９は
補助干渉光学系を構成している。
ースプリッタ５、参照鏡１１、測定対象１２、集光レン
ズ１６、受光器１７は測定干渉光学系を構成している。
また、光源２、コリメートレンズ４、ビームスプリッタ
６、反射鏡１３、１４、集光レンズ１８、受光器１９は
補助干渉光学系を構成している。
【００１７】受光器１７の出力は図２に示すように増幅
器２０により増幅されてミキサー２１に入力される。受
光器１９の出力は増幅器２２により増幅されてミキサー
２３に入力される。可動体１５を図１に示すように矢印
Ａ方向に可動させると、受光器１９から図３の符号Ｉ1
で示す干渉信号が得られる。この干渉信号Ｉ1は干渉縞
の変化に対応している。可動体１５を一定速度で動かす
と、この干渉信号Ｉ1は規則的になるが、可動体１５の
移動速度が変動するとその干渉信号Ｉ1の周波数が変動
する。受光器１９により得られる干渉信号Ｉ1の振幅
は、コヒーレント長が長いため、ビームスプリッタ６か
ら反射鏡１３までの光路長Ｌ1とビームスプリッタ６か
ら反射鏡１４までの光路長Ｌ2との差が大きい範囲に渡
って一定である。ここでは、干渉信号Ｉ1の周波数をｆ
R0とする。
器２０により増幅されてミキサー２１に入力される。受
光器１９の出力は増幅器２２により増幅されてミキサー
２３に入力される。可動体１５を図１に示すように矢印
Ａ方向に可動させると、受光器１９から図３の符号Ｉ1
で示す干渉信号が得られる。この干渉信号Ｉ1は干渉縞
の変化に対応している。可動体１５を一定速度で動かす
と、この干渉信号Ｉ1は規則的になるが、可動体１５の
移動速度が変動するとその干渉信号Ｉ1の周波数が変動
する。受光器１９により得られる干渉信号Ｉ1の振幅
は、コヒーレント長が長いため、ビームスプリッタ６か
ら反射鏡１３までの光路長Ｌ1とビームスプリッタ６か
ら反射鏡１４までの光路長Ｌ2との差が大きい範囲に渡
って一定である。ここでは、干渉信号Ｉ1の周波数をｆ
R0とする。
【００１８】ミキサー２３には局部発振器２４の発振信
号Ｉ2が入力される。この発振信号Ｉ2の周波数をｆL0と
する。ミキサー２３は干渉信号Ｉ1と発振信号Ｉ2とを混
合する。この混合により、図３に示すように、周波数成
分（ｆR0＋ｆL0）と周波数成分（ｆR0−ｆL0）とを有す
る信号Ｉ3が得られる。この信号Ｉ3は、ローパスフィル
ター（Ｌ．Ｐ．Ｆ）２５に入力される。ローパスフィル
ター（Ｌ．Ｐ．Ｆ）２５は低い方の周波数成分（ｆR0−
ｆL0）を有する信号Ｉ3を通過させる。
号Ｉ2が入力される。この発振信号Ｉ2の周波数をｆL0と
する。ミキサー２３は干渉信号Ｉ1と発振信号Ｉ2とを混
合する。この混合により、図３に示すように、周波数成
分（ｆR0＋ｆL0）と周波数成分（ｆR0−ｆL0）とを有す
る信号Ｉ3が得られる。この信号Ｉ3は、ローパスフィル
ター（Ｌ．Ｐ．Ｆ）２５に入力される。ローパスフィル
ター（Ｌ．Ｐ．Ｆ）２５は低い方の周波数成分（ｆR0−
ｆL0）を有する信号Ｉ3を通過させる。
【００１９】受光器１７はビームスプリッタ５から参照
鏡１１までの光路長Ｌ3とビームスプリッタ５から測定
対象１２の面までの光路長Ｌ4との光路長差がコヒーレ
ント長以下となると、図３に符号Ｉ4で示す干渉信号を
出力する。この干渉信号Ｉ4は、光源１から出射される
光のコヒーレント長が短いので、その振幅は不安定であ
り、可動体１５の移動により、光路長Ｌ3と光路長Ｌ4と
が一致すると、その干渉信号Ｉ4の振幅が最大となる。
また、可動体１５の移動速度の変動により、その干渉信
号Ｉ4の周波数は変動する。ここで、干渉信号Ｉ4の周波
数をｆsとする。
鏡１１までの光路長Ｌ3とビームスプリッタ５から測定
対象１２の面までの光路長Ｌ4との光路長差がコヒーレ
ント長以下となると、図３に符号Ｉ4で示す干渉信号を
出力する。この干渉信号Ｉ4は、光源１から出射される
光のコヒーレント長が短いので、その振幅は不安定であ
り、可動体１５の移動により、光路長Ｌ3と光路長Ｌ4と
が一致すると、その干渉信号Ｉ4の振幅が最大となる。
また、可動体１５の移動速度の変動により、その干渉信
号Ｉ4の周波数は変動する。ここで、干渉信号Ｉ4の周波
数をｆsとする。
【００２０】ミキサー２１は信号Ｉ3と干渉信号Ｉ4とを
混合する、この混合により、高い方の周波数（ｆs＋
（ｆR0−ｆL0））の信号Ｉ5と低い方の周波数（ｆs−
（ｆR0−ｆL0））の信号Ｉ6とを有する信号Ｉ7が得られ
る。ここで、光源１、２を同じ波長の光源にすると、周
波数ｆsと周波数ｆR0とはその変動が全く同一であると
みなすことができる。従って、ｆs＝ｆR0であり、信号
Ｉ7は干渉信号の周波数変動成分を含む高い方の周波数
（２ｆs−ｆL0）の信号Ｉ5と干渉信号の周波数変動成分
が除去された低い方の周波数ｆL0の信号Ｉ6とを含むこ
ととなる。つまり、可動体１５の移動速度の変動を含む
周波数（２ｆs−ｆL0）の成分と可動体１５の移動速度
の変動の影響を受けない周波数ｆL0の成分とに分離でき
ることとなる。
混合する、この混合により、高い方の周波数（ｆs＋
（ｆR0−ｆL0））の信号Ｉ5と低い方の周波数（ｆs−
（ｆR0−ｆL0））の信号Ｉ6とを有する信号Ｉ7が得られ
る。ここで、光源１、２を同じ波長の光源にすると、周
波数ｆsと周波数ｆR0とはその変動が全く同一であると
みなすことができる。従って、ｆs＝ｆR0であり、信号
Ｉ7は干渉信号の周波数変動成分を含む高い方の周波数
（２ｆs−ｆL0）の信号Ｉ5と干渉信号の周波数変動成分
が除去された低い方の周波数ｆL0の信号Ｉ6とを含むこ
ととなる。つまり、可動体１５の移動速度の変動を含む
周波数（２ｆs−ｆL0）の成分と可動体１５の移動速度
の変動の影響を受けない周波数ｆL0の成分とに分離でき
ることとなる。
【００２１】そこで、信号Ｉ7をローパスフィルタ２６
に通すことにより、振幅変動を含む低い方の周波数ｆL0
の成分Ｉ6のみを抽出し、この成分Ｉ6のピークを利用し
て可動体１５の基準位置からの移動量を求めれば、ビー
ムスプリッタ５から測定対象１２までの距離Ｌを求める
ことができる。すなわち、受光器１７、１９、ミキサー
２１、２３、局部発振器２４、ローパスフィルター２
５、２６は可動体１５の可動に基づき測定干渉光学系の
受光器１７から出力される干渉信号の周波数変動を補助
干渉光学系１９の受光器から出力される干渉信号の周波
数変動に基づき相殺して測定干渉光学系の干渉信号の振
幅変動を検出する検出回路を大略構成している。
に通すことにより、振幅変動を含む低い方の周波数ｆL0
の成分Ｉ6のみを抽出し、この成分Ｉ6のピークを利用し
て可動体１５の基準位置からの移動量を求めれば、ビー
ムスプリッタ５から測定対象１２までの距離Ｌを求める
ことができる。すなわち、受光器１７、１９、ミキサー
２１、２３、局部発振器２４、ローパスフィルター２
５、２６は可動体１５の可動に基づき測定干渉光学系の
受光器１７から出力される干渉信号の周波数変動を補助
干渉光学系１９の受光器から出力される干渉信号の周波
数変動に基づき相殺して測定干渉光学系の干渉信号の振
幅変動を検出する検出回路を大略構成している。
【００２２】従って、可動体１５の可動機構に位置検出
装置２７を設け、この位置検出装置から出力されるクロ
ックパルスを距離演算回路２８に入力させ、成分Ｉ6の
ピークが検出された時点でのクロックの個数を距離演算
回路２８でカウントさせることにすれば、クロックパル
ス１個当りの可動体１５の駆動量が既知であることを条
件として、ビームスプリッタ５から測定対象１２までの
距離Ｌが求められる。
装置２７を設け、この位置検出装置から出力されるクロ
ックパルスを距離演算回路２８に入力させ、成分Ｉ6の
ピークが検出された時点でのクロックの個数を距離演算
回路２８でカウントさせることにすれば、クロックパル
ス１個当りの可動体１５の駆動量が既知であることを条
件として、ビームスプリッタ５から測定対象１２までの
距離Ｌが求められる。
【００２３】なお、増幅器２０から出力される干渉信号
Ｉ4には周波数（ｆs−２ｆL0）のノイズ成分が含まれて
いることがある。ミキサー２１はこの周波数（ｆs−２
ｆL0）のノイズ成分と周波数（ｆR0＋ｆL0）の信号とを
加算して（ｆs−２ｆL0＋ｆR 0＋ｆL0）＝（ｆs＋ｆR0−
ｆL0）の成分を作る。
Ｉ4には周波数（ｆs−２ｆL0）のノイズ成分が含まれて
いることがある。ミキサー２１はこの周波数（ｆs−２
ｆL0）のノイズ成分と周波数（ｆR0＋ｆL0）の信号とを
加算して（ｆs−２ｆL0＋ｆR 0＋ｆL0）＝（ｆs＋ｆR0−
ｆL0）の成分を作る。
【００２４】この周波数（ｆs＋ｆR0−ｆL0）の成分
は、ノイズとして現れる可能性があるので、図２に破線
で示すように、増幅器２０とミキサー２１との間に通過
帯域がｆs以上で周波数ｆs−２ｆL0を阻止帯域に有する
ハイパスフィルター２９を挿入し、信号Ｉ5の周波数
（ｆs＋ｆR0−ｆL0）のノイズ成分をカットすれば、よ
り一層、干渉信号Ｉ5の検出感度を向上させることがで
きる。
は、ノイズとして現れる可能性があるので、図２に破線
で示すように、増幅器２０とミキサー２１との間に通過
帯域がｆs以上で周波数ｆs−２ｆL0を阻止帯域に有する
ハイパスフィルター２９を挿入し、信号Ｉ5の周波数
（ｆs＋ｆR0−ｆL0）のノイズ成分をカットすれば、よ
り一層、干渉信号Ｉ5の検出感度を向上させることがで
きる。
【００２５】図４はそのハイパスフィルター２９の周波
数特性を示す。
数特性を示す。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係わる測定対象位置測定装置
は、以上説明したように構成したので、参照鏡を駆動す
る駆動機構のがたつきに起因する干渉信号の周波数変
動、参照鏡の移動速度に起因する干渉信号の周波数変動
の影響を受けることなく干渉信号を精度良好に検出する
ことができる。
は、以上説明したように構成したので、参照鏡を駆動す
る駆動機構のがたつきに起因する干渉信号の周波数変
動、参照鏡の移動速度に起因する干渉信号の周波数変動
の影響を受けることなく干渉信号を精度良好に検出する
ことができる。
【図１】本発明に係わる測定対象位置測定装置の光学系
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明に係わる測定対象位置測定装置の検出回
路を示すブロック図である。
路を示すブロック図である。
【図３】図２に示す検出回路の出力波形図である。
【図４】図２に破線で示されたハイパスフィルターの周
波数特性図である。
波数特性図である。
１、２…光源 ５、６…ビームスプリッタ ７…参照光路 ８…測定光路 ９、１０…反射光路 １１…参照鏡 １２…測定対象 １３、１４…反射鏡 １５…可動体 １７、１９…受光器 ２１、２３…ミキサー ２４…局部発振器 ２５、２６…ローパスフィルター
Claims (2)
- 【請求項１】 コヒーレント長の短い光を発生する光源
と、該光源から出射された光を分割することにより測定
対象が配置された測定光路と参照鏡が配置された参照光
路とを形成して前記測定対象の面により反射されたコヒ
ーレント長の短い反射光と前記参照鏡により反射された
コヒーレント長の短い反射光とを合成するビームスプリ
ッタと、前記ビームスプリッタにより合成された各反射
光を受光して干渉信号を出力する受光器とから構成され
た測定干渉光学系と、 コヒーレント長の長い光を発生する光源と、該光源から
出射された光を分割することによりそれぞれ反射鏡が配
置された一対の反射光路を形成して各反射鏡により反射
されたコヒーレント長の長い反射光を互いに合成するビ
ームスプリッタと、該ビームスプリッタにより合成され
た各反射光を受光して干渉信号を出力する受光器とから
構成された補助干渉光学系と、 前記測定干渉光学系の参照鏡と前記補助干渉光学系の一
方の反射鏡とが設置された可動体と、 該可動体の可動に基づき前記測定干渉光学系の受光器か
ら出力される干渉信号の周波数変動を前記補助干渉光学
系の受光器から出力される干渉信号の周波数変動に基づ
き相殺して前記測定干渉光学系の干渉信号の振幅変動を
検出する検出回路と、 該検出回路の検出出力に基づき測定対象の位置を測定す
る距離演算回路と、からなることを特徴とする測定対象
位置測定回路。 - 【請求項２】 前記検出回路は、所定周波数の発振信号
を発生する局部発振器と、 前記補助干渉光学系の受光器から出力される干渉信号と
前記発振信号とをミキシングするミキサーと、 該ミキサーにより形成された信号が有する周波数成分の
うち低い方の周波数成分を有する信号を通過させるロー
パスフィルターと、 前記測定干渉光学系の受光器から出力される干渉信号と
前記ローパスフィルターを通過した信号とをミキシング
して前記干渉信号の周波数変動成分を含む高い周波数成
分と前記干渉信号の周波数変動成分が除去された低い周
波数成分とを含む信号を形成するミキサーと、 該ミキサーにより形成された信号が有する周波数成分の
うち低い方の周波数成分を有する信号を通過させるロー
パスフィルターと、 からなることを特徴とする請求項１に記載の測定対象光
学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14357893A JP3260484B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 測定対象位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14357893A JP3260484B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 測定対象位置測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075258A true JPH075258A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3260484B2 JP3260484B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=15342002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14357893A Expired - Fee Related JP3260484B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 測定対象位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260484B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP14357893A patent/JP3260484B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3260484B2 (ja) | 2002-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |