JPH08105733A - 真直度測定法 - Google Patents
真直度測定法Info
- Publication number
- JPH08105733A JPH08105733A JP23989494A JP23989494A JPH08105733A JP H08105733 A JPH08105733 A JP H08105733A JP 23989494 A JP23989494 A JP 23989494A JP 23989494 A JP23989494 A JP 23989494A JP H08105733 A JPH08105733 A JP H08105733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- displacement
- diffraction grating
- straightness
- order diffracted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は変位量を連続的に測定でき、小さな
空間周波数を有するうねり成分でも検出可能であると共
に、基準定規を必要とせず、基準定規の真直度に左右さ
れることなく、高精度の真直度測定を可能とすることを
目的とする。 【構成】 可干渉性の光を発する光源１から出射された
光２を、直線移動機構８上に取付けられた回折格子６に
対し垂直に入射させ、前記回折格子６より発生した＋１
次回折光９ａおよび−１次回折光９ｂを、平行化手段１
１ａ，１１ｂ、１４により互いに平行化した後、集光レ
ンズ１６により集光、干渉させ、空間フィルター１７を
通した後、光検出部１８に入射させる方法において、前
記直線移動機構８が移動した時、直線移動機構８がその
移動方向と直角方向に変位することによって生ずる前記
回折格子６の面内方向変位を、前記光検出部１８に入射
される干渉光の位相変化として検出し、前記直線移動機
構８の移動時に生じる移動方向と直角方向の変位量、す
なわち真直度を測定するものである。
空間周波数を有するうねり成分でも検出可能であると共
に、基準定規を必要とせず、基準定規の真直度に左右さ
れることなく、高精度の真直度測定を可能とすることを
目的とする。 【構成】 可干渉性の光を発する光源１から出射された
光２を、直線移動機構８上に取付けられた回折格子６に
対し垂直に入射させ、前記回折格子６より発生した＋１
次回折光９ａおよび−１次回折光９ｂを、平行化手段１
１ａ，１１ｂ、１４により互いに平行化した後、集光レ
ンズ１６により集光、干渉させ、空間フィルター１７を
通した後、光検出部１８に入射させる方法において、前
記直線移動機構８が移動した時、直線移動機構８がその
移動方向と直角方向に変位することによって生ずる前記
回折格子６の面内方向変位を、前記光検出部１８に入射
される干渉光の位相変化として検出し、前記直線移動機
構８の移動時に生じる移動方向と直角方向の変位量、す
なわち真直度を測定するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線移動機構の真直度
測定法に関する。詳しくは、半導体製造装置、各種工作
機械、測定機等の直線移動機構を有する装置に適用され
るものである。
測定法に関する。詳しくは、半導体製造装置、各種工作
機械、測定機等の直線移動機構を有する装置に適用され
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、直線移動機構の真直度測定法とし
ては、オートコリメータを用いる方式、或いは、基準定
規を用いる方式が用いられてきた。
ては、オートコリメータを用いる方式、或いは、基準定
規を用いる方式が用いられてきた。
【０００３】オートコリメータを用いる真直度測定法を
図６に基づき説明する。同図に示すように、直線移動機
構８は、例えば駆動用モータと送りねじを備え、これら
によってテープル７に対して図中Ｘ方向に直線運動が与
えられる。このテーブル７の上には、テーブルの移動方
向と直角に、ミラー２１が搭載され、さらに、テーブル
７の移動方向の延長上に、オートコリメータ２０が固定
されている。
図６に基づき説明する。同図に示すように、直線移動機
構８は、例えば駆動用モータと送りねじを備え、これら
によってテープル７に対して図中Ｘ方向に直線運動が与
えられる。このテーブル７の上には、テーブルの移動方
向と直角に、ミラー２１が搭載され、さらに、テーブル
７の移動方向の延長上に、オートコリメータ２０が固定
されている。
【０００４】この状態で、テーブル７を一定間隔ｄで図
中Ｘ方向に移動させると、テーブル７は理想的な直線運
動からずれたうねり２２ａを持った運動をするため、こ
れにより各点で生ずるテーブル７の回転角α、β、γ…
をオートコリメータ２０とミラー２１とによって測定す
る。これによって、各区間における移動方向に直角な方
向の変位量の推定値がα×ｄ、β×ｄ、γ×ｄ、…によ
り求められる。この各区間での変位量を積算していくこ
とにより、うねり曲線２３ａ、すなわち真直度が求めら
れる。
中Ｘ方向に移動させると、テーブル７は理想的な直線運
動からずれたうねり２２ａを持った運動をするため、こ
れにより各点で生ずるテーブル７の回転角α、β、γ…
をオートコリメータ２０とミラー２１とによって測定す
る。これによって、各区間における移動方向に直角な方
向の変位量の推定値がα×ｄ、β×ｄ、γ×ｄ、…によ
り求められる。この各区間での変位量を積算していくこ
とにより、うねり曲線２３ａ、すなわち真直度が求めら
れる。
【０００５】一方、基準定規を用いる真直度測定法を、
図８に基づいて説明する。同図に示すように測定対象で
あるテーブル７の移動方向と平行に、真直度の基準とな
る基準定規２４ａが固定されており、更に、測定対象で
あるテーブル７には、基準定規２４ａとのギャップを測
定する変位検出器２５が取付けられている。
図８に基づいて説明する。同図に示すように測定対象で
あるテーブル７の移動方向と平行に、真直度の基準とな
る基準定規２４ａが固定されており、更に、測定対象で
あるテーブル７には、基準定規２４ａとのギャップを測
定する変位検出器２５が取付けられている。
【０００６】この状態で、テーブル７を図中Ｘ方向に移
動させると、テーブル７は理想的な直線運動からずれた
うねり２６を持った運動をするため、同時に、基準定規
２４ａとテーブル７との間のギャップの変化量を、変位
検出器２５によって連続的に測定することにより、うね
り曲線２７ａ、すなわち真直度が求められる。
動させると、テーブル７は理想的な直線運動からずれた
うねり２６を持った運動をするため、同時に、基準定規
２４ａとテーブル７との間のギャップの変化量を、変位
検出器２５によって連続的に測定することにより、うね
り曲線２７ａ、すなわち真直度が求められる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６のオートコリメー
タを用いる真直度測定では、角度の測定値に基づいて、
うねり曲線を積算して求めていくため、絶対的な測定精
度は、角度の読み取り精度に依存すると共に、測定点の
後半になるほど誤差が累積していく。このため、一様な
測定精度を得ることができない。
タを用いる真直度測定では、角度の測定値に基づいて、
うねり曲線を積算して求めていくため、絶対的な測定精
度は、角度の読み取り精度に依存すると共に、測定点の
後半になるほど誤差が累積していく。このため、一様な
測定精度を得ることができない。
【０００８】また、この測定法は、連続的ではなく、ピ
ッチｄごとの離散的な測定であるため、例えば図７に示
すように、空間周波数が２ｄよりも小さいうねり成分２
２ｂを有する場合、求めれるうねり曲線は２３ｂのよう
に直線となってしまい、実際のうねり２２ｂを再現する
ことができない。
ッチｄごとの離散的な測定であるため、例えば図７に示
すように、空間周波数が２ｄよりも小さいうねり成分２
２ｂを有する場合、求めれるうねり曲線は２３ｂのよう
に直線となってしまい、実際のうねり２２ｂを再現する
ことができない。
【０００９】これらを考慮すると、求められる変位の精
度は約０．１μｍが限界となる。従って、オートコリメ
ータを用いた方式では、高精度の真直度測定を行なうこ
とは困難であるという欠点があった。
度は約０．１μｍが限界となる。従って、オートコリメ
ータを用いた方式では、高精度の真直度測定を行なうこ
とは困難であるという欠点があった。
【００１０】また、図８の基準定規を用いる真直度測定
法の測定精度は、使用する基準定規２４ａの真直度及び
変位検出器２５の測定精度によって決まる。すなわち、
図９に示されるように、基準定規２４ｂ自身がうねりを
持っている場合には、その測定精度は、次の式で求めら
れる。 （変位検出器出力から求められるうねり曲線２７ｂ）＝
（テーブルの運動のうねり２６）−（基準定規２４ｂの
うねり）
法の測定精度は、使用する基準定規２４ａの真直度及び
変位検出器２５の測定精度によって決まる。すなわち、
図９に示されるように、基準定規２４ｂ自身がうねりを
持っている場合には、その測定精度は、次の式で求めら
れる。 （変位検出器出力から求められるうねり曲線２７ｂ）＝
（テーブルの運動のうねり２６）−（基準定規２４ｂの
うねり）
【００１１】従って、精度の良い測定を行なうために
は、高精度の真直度を有する基準定規が必要となるが、
現状で製作可能な基準定規の真直度は、０．０２μｍ程
度が限界であり、従ってこの基準定規の真直度以上の精
度で真直度を測定することが出来ないという欠点があっ
た。また、高精度の真直度を有する基準定規は極めてコ
ストが高いと共に、実際の機械では、基準定規を配置す
るスペースが採れないという欠点があった。
は、高精度の真直度を有する基準定規が必要となるが、
現状で製作可能な基準定規の真直度は、０．０２μｍ程
度が限界であり、従ってこの基準定規の真直度以上の精
度で真直度を測定することが出来ないという欠点があっ
た。また、高精度の真直度を有する基準定規は極めてコ
ストが高いと共に、実際の機械では、基準定規を配置す
るスペースが採れないという欠点があった。
【００１２】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、変位量を連続的に測定でき、小さな空間周
波数を有するうねり成分でも検出可能であると共に、基
準定規を必要とせず、基準定規の真直度に左右されるこ
となく、高精度の真直度測定を可能とする真直度測定法
を提供することを目的とする。
ものであり、変位量を連続的に測定でき、小さな空間周
波数を有するうねり成分でも検出可能であると共に、基
準定規を必要とせず、基準定規の真直度に左右されるこ
となく、高精度の真直度測定を可能とする真直度測定法
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は、可干渉性の光を発する光源から出射され
た光を、直線移動機構上の回折格子に対し垂直に入射さ
せ、前記回折格子より発生した＋１次回折光及び−１次
回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、集光
レンズにより集光、干渉させ、空間フィルターを通した
後、光検出部に入射させる方法において、前記直線移動
機構が移動した時、直線移動機構がその移動方向と直角
に変位することによって生ずる前記回折格子の面内方向
変位を、前記光検出部に入射される干渉光の位相変化と
して検出し、前記直線移動機構の移動時に生じる移動方
向と直角方向の変位量を測定することを特徴とする。
発明の構成は、可干渉性の光を発する光源から出射され
た光を、直線移動機構上の回折格子に対し垂直に入射さ
せ、前記回折格子より発生した＋１次回折光及び−１次
回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、集光
レンズにより集光、干渉させ、空間フィルターを通した
後、光検出部に入射させる方法において、前記直線移動
機構が移動した時、直線移動機構がその移動方向と直角
に変位することによって生ずる前記回折格子の面内方向
変位を、前記光検出部に入射される干渉光の位相変化と
して検出し、前記直線移動機構の移動時に生じる移動方
向と直角方向の変位量を測定することを特徴とする。
【００１４】
【作用】光源を発した可干渉性の光を、直線移動機構の
テーブル上に取付けられた回折格子面に対して垂直に入
射させ、一定の角度で発生する＋１次回折光及び−１次
回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、集光
レンズに入射させる。集光レンズを通過した両回折光
は、その焦点位置にある角度を持って集光されて干渉す
る。このとき、両回折光は平行に交わっていないので、
発生する干渉光は焦点面上で位相分布をもつが、空間フ
ィルターによって、この内の特定の位相成分のみを選択
的に取り出し、これを光検出部で検出することにより、
観測信号を得ることができる。
テーブル上に取付けられた回折格子面に対して垂直に入
射させ、一定の角度で発生する＋１次回折光及び−１次
回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、集光
レンズに入射させる。集光レンズを通過した両回折光
は、その焦点位置にある角度を持って集光されて干渉す
る。このとき、両回折光は平行に交わっていないので、
発生する干渉光は焦点面上で位相分布をもつが、空間フ
ィルターによって、この内の特定の位相成分のみを選択
的に取り出し、これを光検出部で検出することにより、
観測信号を得ることができる。
【００１５】一方、直線移動機構のテーブルがある一定
距離だけ移動した後では、集光レンズの直前での＋１次
回折光及び−１次回折光の光軸は、移動前の位置からず
れてしまうが、レンズの焦点位置では、両光は常に交わ
る、すなわち、干渉し続けている。この干渉信号を、空
間フィルターを通して光検出部で検出することにより、
観測信号が得られる。
距離だけ移動した後では、集光レンズの直前での＋１次
回折光及び−１次回折光の光軸は、移動前の位置からず
れてしまうが、レンズの焦点位置では、両光は常に交わ
る、すなわち、干渉し続けている。この干渉信号を、空
間フィルターを通して光検出部で検出することにより、
観測信号が得られる。
【００１６】この時、テーブルの移動前後での観測信号
の位相変化は、直線移動機構の移動方向と垂直な方向の
変位両に比例し、直線移動機構の移動距離には無関係で
ある。従って、観測信号の位相変化を測定することによ
り、直線移動機構の移動方向と垂直方向の変位量、すな
わち真直度を、連続的に測定することができる。
の位相変化は、直線移動機構の移動方向と垂直な方向の
変位両に比例し、直線移動機構の移動距離には無関係で
ある。従って、観測信号の位相変化を測定することによ
り、直線移動機構の移動方向と垂直方向の変位量、すな
わち真直度を、連続的に測定することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【００１８】〔実施例１〕図１に本発明の第１の実施例
を、また、図１のＡ部の拡大図を図２に示す。
を、また、図１のＡ部の拡大図を図２に示す。
【００１９】図１に示すように、単一周波数で可干渉性
の光を発する光源１から発した光２を、直線移動機構８
のテーブル７上に、その移動方向に対して直角に固定さ
れた回折格子６に対して垂直に入射させる。回折格子６
は図２に示されるように凹凸の断面形状をしており、入
射光２は凸部でのみ反射されるため、その回折現象によ
り＋１次回折光９ａ及び−１次回折光９ｂが発生する。
このうち＋１次回折光９ａは、第１図に示すように、全
反射ミラー１１ａ、１４を介してハーフミラー１５に導
かれ、−１次回折光９ｂは、全反射ミラー１１ｂを介し
てハーフミラー１５に導かれる。
の光を発する光源１から発した光２を、直線移動機構８
のテーブル７上に、その移動方向に対して直角に固定さ
れた回折格子６に対して垂直に入射させる。回折格子６
は図２に示されるように凹凸の断面形状をしており、入
射光２は凸部でのみ反射されるため、その回折現象によ
り＋１次回折光９ａ及び−１次回折光９ｂが発生する。
このうち＋１次回折光９ａは、第１図に示すように、全
反射ミラー１１ａ、１４を介してハーフミラー１５に導
かれ、−１次回折光９ｂは、全反射ミラー１１ｂを介し
てハーフミラー１５に導かれる。
【００２０】ハーフミラー１５を透過した−１次回折光
９ｂ及びハーフミラー１５で反射された＋１次回折光９
ａは互いに平行ではあるが、その光軸が揃っていない。
そこで、レンズ１６を通して、その焦点位置に集光する
ことで、両光を干渉させる。ただし、両回折光は平行で
はなく、ある角度を持って交わることになるため、干渉
光は焦点面上で位相分布をもつ。従って、これをそのま
ま光検出部で受けたのでは、異なった位相をもつ干渉信
号が打消し合うため、干渉信号を観測することはできな
いが、レンズ１６の焦点位置に配したスリット１７を通
すことで、限られた位相成分の干渉光のみを選択的に取
り出し、これを光検出部１８に当てることにより、干渉
信号が観測される。
９ｂ及びハーフミラー１５で反射された＋１次回折光９
ａは互いに平行ではあるが、その光軸が揃っていない。
そこで、レンズ１６を通して、その焦点位置に集光する
ことで、両光を干渉させる。ただし、両回折光は平行で
はなく、ある角度を持って交わることになるため、干渉
光は焦点面上で位相分布をもつ。従って、これをそのま
ま光検出部で受けたのでは、異なった位相をもつ干渉信
号が打消し合うため、干渉信号を観測することはできな
いが、レンズ１６の焦点位置に配したスリット１７を通
すことで、限られた位相成分の干渉光のみを選択的に取
り出し、これを光検出部１８に当てることにより、干渉
信号が観測される。
【００２１】以上のような構成の下で、干渉信号の位相
変化を演算回路１９によって求めると、この位相変化φ
は回折格子の格子間隔をｄ、回折格子の面内変位量をδ
ｙとするとき、次式で与えられる。
変化を演算回路１９によって求めると、この位相変化φ
は回折格子の格子間隔をｄ、回折格子の面内変位量をδ
ｙとするとき、次式で与えられる。
【００２２】
【数１】
【００２３】すなわち、位相変化φはテーブル７の直線
移動量、すなわち図中Ｘ方向変位には無関係であり、そ
れと直交する方向の変位量、すなわち図中Ｙ方向変位に
比例する。この事から、位相変化φを測定することによ
り、直線移動機構８の真直度、すなわち、うねり曲線を
求めることができる。
移動量、すなわち図中Ｘ方向変位には無関係であり、そ
れと直交する方向の変位量、すなわち図中Ｙ方向変位に
比例する。この事から、位相変化φを測定することによ
り、直線移動機構８の真直度、すなわち、うねり曲線を
求めることができる。
【００２４】〔実施例２〕図３に、本発明の第２の実施
例を示す。
例を示す。
【００２５】図に示すように、直交する偏光面を有し、
かつ、ｐ偏光成分である周波数ｆ１及びｓ偏光成分であ
る周波数ｆ２という、異なる２周波の成分を有する光を
発する光源２８から出た光２９を、ビームスプリッタ３
によって光２９ａ及び光２９ｂに２分割し、光２９ａ
を、偏光軸を適当に調整した偏光子４を通過させること
により、ｐ及びｓ両偏光成分の偏光面を一致させること
で干渉させ、発生する周波数｜ｆ１−ｆ２｜のビート信
号を、光検出部５で検出して参照信号とする。
かつ、ｐ偏光成分である周波数ｆ１及びｓ偏光成分であ
る周波数ｆ２という、異なる２周波の成分を有する光を
発する光源２８から出た光２９を、ビームスプリッタ３
によって光２９ａ及び光２９ｂに２分割し、光２９ａ
を、偏光軸を適当に調整した偏光子４を通過させること
により、ｐ及びｓ両偏光成分の偏光面を一致させること
で干渉させ、発生する周波数｜ｆ１−ｆ２｜のビート信
号を、光検出部５で検出して参照信号とする。
【００２６】一方、光２９ｂを、テーブル７上に、その
移動方向に対して直角に固定された回折格子６に対して
垂直に入射させ、＋１次回折光９ａ及び−１次回折光９
ｂを発生させる。このうち、−１次回折光９ｂは、全反
射ミラー１１ｂで反射され偏光子１２ｂを垂直に通過す
ることで、ｓ偏光、すなわち、周波数ｆ２成分のみが選
択されて、ハーフミラー１５に到達する。
移動方向に対して直角に固定された回折格子６に対して
垂直に入射させ、＋１次回折光９ａ及び−１次回折光９
ｂを発生させる。このうち、−１次回折光９ｂは、全反
射ミラー１１ｂで反射され偏光子１２ｂを垂直に通過す
ることで、ｓ偏光、すなわち、周波数ｆ２成分のみが選
択されて、ハーフミラー１５に到達する。
【００２７】一方、＋１次回折光９ａは、全反射ミラー
１１ａで反射されて偏光子１２ａを垂直に通過すること
で、ｐ偏光、すなわち、周波数ｆ１成分のみを取り出し
たのち、１／２波長板１３を通過させることで、偏光面
をｓ偏光と同一の方向に揃えた上で、全反射ミラー１４
で反射されて、ハーフミラー１５に到達する。ハーフミ
ラー１５を出た＋１次回折光９ａ及び−１次回折光９ｂ
は、その偏光面が揃った、互いに周波数の異なる光であ
り、互いに平行ではあるが、その光軸がずれているため
に、このままで干渉しない。
１１ａで反射されて偏光子１２ａを垂直に通過すること
で、ｐ偏光、すなわち、周波数ｆ１成分のみを取り出し
たのち、１／２波長板１３を通過させることで、偏光面
をｓ偏光と同一の方向に揃えた上で、全反射ミラー１４
で反射されて、ハーフミラー１５に到達する。ハーフミ
ラー１５を出た＋１次回折光９ａ及び−１次回折光９ｂ
は、その偏光面が揃った、互いに周波数の異なる光であ
り、互いに平行ではあるが、その光軸がずれているため
に、このままで干渉しない。
【００２８】そこで、ハーフミラー１５の後段に配した
レンズ１６によって、両回折光を、その焦点位置に集光
することにより干渉させる。ただし、両回折光９ａ，９
ｂは平行ではなく、ある角度を持って交わることになる
ため、干渉光は焦点面上で位相分布をもつ。従って、こ
れをそのまま光検出部１８で受けたのでは、異なった位
相をもつ干渉光同士が打消し合うため、干渉信号を観測
することはできないが、レンズ１６の焦点位置に配した
スリット１７を通すことで、限られた位相成分の干渉光
のみを選択的に取り出し、これを光検出部１８に当てる
ことにより、干渉信号が観測される。
レンズ１６によって、両回折光を、その焦点位置に集光
することにより干渉させる。ただし、両回折光９ａ，９
ｂは平行ではなく、ある角度を持って交わることになる
ため、干渉光は焦点面上で位相分布をもつ。従って、こ
れをそのまま光検出部１８で受けたのでは、異なった位
相をもつ干渉光同士が打消し合うため、干渉信号を観測
することはできないが、レンズ１６の焦点位置に配した
スリット１７を通すことで、限られた位相成分の干渉光
のみを選択的に取り出し、これを光検出部１８に当てる
ことにより、干渉信号が観測される。
【００２９】以上のような構成の下で、参照信号に対す
る観測信号の位相変化を演算回路１９によって求める
と、この位相変化φは回折格子の格子間隔をｄ、回折格
子の面内変位量をδｙとするとき、次式で与えられる。
る観測信号の位相変化を演算回路１９によって求める
と、この位相変化φは回折格子の格子間隔をｄ、回折格
子の面内変位量をδｙとするとき、次式で与えられる。
【００３０】
【数２】
【００３１】すなわち、位相変化φはスライドの直線移
動量、すなわち、図中Ｘ方向変位には無関係であり、そ
れと直交する方向の変位量、すなわち、図中Ｙ方向変位
量に比例する。この事から、位相変化φを測定すること
により、逆りスライドの真直度、すなわち、うねり曲線
を求めることができる。
動量、すなわち、図中Ｘ方向変位には無関係であり、そ
れと直交する方向の変位量、すなわち、図中Ｙ方向変位
量に比例する。この事から、位相変化φを測定すること
により、逆りスライドの真直度、すなわち、うねり曲線
を求めることができる。
【００３２】〔実施例３〕図４に本発明の第３の実施例
を示す。
を示す。
【００３３】本実施例は、同図に示すように、図３の第
２の実施例の光学系に対して、バイプリズム１０を挿入
したものである。このバイプリズム１０によって、＋１
次回折光９ａ及び−１次回折光９ｂを平行化する。バイ
プリズム１０を通過した後の＋１次回折光及び−１次回
折光は、図３の第２の実施例と同様の経路を通り、図３
と同様の方法により、ステージ７の真直度が測定され
る。
２の実施例の光学系に対して、バイプリズム１０を挿入
したものである。このバイプリズム１０によって、＋１
次回折光９ａ及び−１次回折光９ｂを平行化する。バイ
プリズム１０を通過した後の＋１次回折光及び−１次回
折光は、図３の第２の実施例と同様の経路を通り、図３
と同様の方法により、ステージ７の真直度が測定され
る。
【００３４】例えば、直線移動機構８の図中Ｘ方向の移
動量が比較的大きい場合には、図５に示すように、ステ
ージ７の図中Ｘ方向への移動に伴い、＋１次回折光９ａ
が９ａ’に、−１次回折光９ｂが９ｂ’に広がり、＋１
次回折光９ａ’及び−１次回折光９ｂ’が全反射ミラー
１１ａ及び１１ｂから外れてしまう結果、光検出部１８
に光が入射しなくなるのを防ぐため、全反射ミラー１１
ａ及び１１ｂ、さらには、偏光子１２ａ、１２ｂなど光
学系全体を大きくする必要がある。その結果、光路長も
長くなるため、光が空気中を伝搬するときの空気の揺ら
ぎ等の外乱の影響を受けやすくなり、測定精度低下の原
因となる。
動量が比較的大きい場合には、図５に示すように、ステ
ージ７の図中Ｘ方向への移動に伴い、＋１次回折光９ａ
が９ａ’に、−１次回折光９ｂが９ｂ’に広がり、＋１
次回折光９ａ’及び−１次回折光９ｂ’が全反射ミラー
１１ａ及び１１ｂから外れてしまう結果、光検出部１８
に光が入射しなくなるのを防ぐため、全反射ミラー１１
ａ及び１１ｂ、さらには、偏光子１２ａ、１２ｂなど光
学系全体を大きくする必要がある。その結果、光路長も
長くなるため、光が空気中を伝搬するときの空気の揺ら
ぎ等の外乱の影響を受けやすくなり、測定精度低下の原
因となる。
【００３５】そこで、本実施例では、図４に示すように
バイプリズム１０を挿入することにより、ステージ７の
移動に伴い広がりを増す＋１次回折光及び−１次回折光
を平行化できるため、光学系全体を大きくする必要がな
く、またその結果、光路長も短くできるため、光が空気
中を伝搬するときに受ける外乱の影響を小さくして、測
定精度を向上させることが可能となる。
バイプリズム１０を挿入することにより、ステージ７の
移動に伴い広がりを増す＋１次回折光及び−１次回折光
を平行化できるため、光学系全体を大きくする必要がな
く、またその結果、光路長も短くできるため、光が空気
中を伝搬するときに受ける外乱の影響を小さくして、測
定精度を向上させることが可能となる。
【００３６】
【発明の効果】以上、実施例に基づき説明したように本
発明は可干渉性の光を発する光源から出射された光を、
直線移動機構上に取付けられた回折格子に対し垂直に入
射させ、前記回折格子より発生した＋１次回折光及び−
１次回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、
集光レンズにより集光、干渉させ、空間フィルターを通
した後、光検出部に入射される方法において、前記直線
移動機構が移動した後、直線移動機構がその移動方向と
直角方向に変位することによって生ずる前記回折格子の
面内方向変位を、前記光検出部に入射される干渉光の位
相変化として検出し、前記直線移動機構の移動時に生じ
る移動方向と直角方向の変位量、すなわち真直度を測定
する方法であり、従来技術に比べ、高精度かつ安価に真
直度を測定することが可能となる。
発明は可干渉性の光を発する光源から出射された光を、
直線移動機構上に取付けられた回折格子に対し垂直に入
射させ、前記回折格子より発生した＋１次回折光及び−
１次回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、
集光レンズにより集光、干渉させ、空間フィルターを通
した後、光検出部に入射される方法において、前記直線
移動機構が移動した後、直線移動機構がその移動方向と
直角方向に変位することによって生ずる前記回折格子の
面内方向変位を、前記光検出部に入射される干渉光の位
相変化として検出し、前記直線移動機構の移動時に生じ
る移動方向と直角方向の変位量、すなわち真直度を測定
する方法であり、従来技術に比べ、高精度かつ安価に真
直度を測定することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例を示す平面図である。
【図２】第１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す平面図である。
【図５】ステージの変位に伴い、回折光が広がる様子を
示す図である。
示す図である。
【図６】オートコリメータによる真直度測定法を示す平
面図である。
面図である。
【図７】オートコリメータによる真直度測定法を示す図
である。
である。
【図８】基準定規を用いた真直度測定法を示す平面図で
ある。
ある。
【図９】基準定規を用いた真直度測定法を示す図であ
る。
る。
１、２８ 光源 ２、２９ 入射光 ５、１８ 光検出部 ６ 回折格子 ７ テーブル ８ 直線移動機構 ９ａ ＋１次回折光 ９ｂ −１次回折光 １０ バイプリズム １６ レンズ １７ 空間フィルター ２０ オートコリメータ ２２ａ，２２ｂ，２６ テーブルの実際のうねり ２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂ 真直度 ２４ａ，２４ｂ 基準定規
Claims (1)
- 【請求項１】 可干渉性の光を発する光源から出射され
た光を、直線移動機構上の回折格子に対し垂直に入射さ
せ、前記回折格子より発生した＋１次回折光及び−１次
回折光を、平行化手段により互いに平行化した後、集光
レンズにより集光、干渉させ、空間フィルターを通した
後、光検出部に入射させる方法において、前記直線移動
機構が移動した時、直線移動機構がその移動方向と直角
に変位することによって生ずる前記回折格子の面内方向
変位を、前記光検出部に入射される干渉光の位相変化と
して検出し、前記直線移動機構の移動時に生じる移動方
向と直角方向の変位量を測定することを特徴とする真直
度測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23989494A JP3411691B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 真直度測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23989494A JP3411691B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 真直度測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105733A true JPH08105733A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3411691B2 JP3411691B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=17051449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23989494A Expired - Lifetime JP3411691B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 真直度測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411691B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103056726A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 双读数头读取具有标识码道的绝对式光栅尺的读数方法 |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP23989494A patent/JP3411691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103056726A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 双读数头读取具有标识码道的绝对式光栅尺的读数方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3411691B2 (ja) | 2003-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7440113B2 (en) | Littrow interferometer | |
| US8988690B2 (en) | Interferometric encoder systems | |
| KR101876816B1 (ko) | 변위 검출 장치 | |
| EP1435510A1 (en) | Grating interference type optical encoder | |
| JP2019523403A (ja) | 回折格子測定装置 | |
| US5717488A (en) | Apparatus for measuring displacement using first and second detecting means for measuring linear and rotary motion | |
| JPH06137830A (ja) | 干渉計測方法及び干渉計測装置 | |
| JPS58191907A (ja) | 移動量測定方法 | |
| JP3109900B2 (ja) | 測定装置 | |
| JP2683117B2 (ja) | エンコーダー | |
| JPH08105733A (ja) | 真直度測定法 | |
| JPS59163517A (ja) | 光学式スケ−ル読取装置 | |
| JP2000002510A (ja) | 変位情報測定装置 | |
| JPH05126603A (ja) | 格子干渉測定装置 | |
| JPH09196619A (ja) | 微小変位量の測定方法及び装置 | |
| JPH0799325B2 (ja) | 微小変位測定方法および微小変位測定装置 | |
| JP2677662B2 (ja) | 相対位置合せ方法および装置 | |
| JP2775000B2 (ja) | 移動量測定方法及び移動量測定装置 | |
| JPS6097215A (ja) | 測長装置 | |
| JPH11325863A (ja) | 回折格子を用いた真直度測定方法及びその装置 | |
| JPS6123902A (ja) | 座標軸設定用干渉計 | |
| JPH05107042A (ja) | 回折格子による位置検出方法及び装置 | |
| JP3064613B2 (ja) | 高精度座標測定装置 | |
| JP3517506B2 (ja) | 光学式変位測定装置 | |
| JP2003035521A (ja) | 格子周期計測装置及び格子周期計測方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030225 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120320 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140320 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |