JPH0814632B2 - スライドガイド装置 - Google Patents
スライドガイド装置Info
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- JPH0814632B2 JPH0814632B2 JP1077591A JP7759189A JPH0814632B2 JP H0814632 B2 JPH0814632 B2 JP H0814632B2 JP 1077591 A JP1077591 A JP 1077591A JP 7759189 A JP7759189 A JP 7759189A JP H0814632 B2 JPH0814632 B2 JP H0814632B2
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- JP
- Japan
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- slide
- measured
- guide
- measurement
- axis
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Support Devices For Sliding Doors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレンズやミラーなどの被測定物の表面形状を
測定する光学測定装置において被測定物を位置調整可能
に保持する保持装置などに用いられるスライド装置にか
んするものである。
測定する光学測定装置において被測定物を位置調整可能
に保持する保持装置などに用いられるスライド装置にか
んするものである。
従来の技術 近年、光学測定の分野では、２波長のレーザ光を測定
光と参照光とに分離し、測定光を被測定物表面に参照光
を基準ミラーに測定光反射させ、これら反射光を同一光
検出器に導いてビート周波数を検出し、被測定物表面の
動きにより生ずる周波数のドプラーシフトの量によって
被測定物表面に動き量を検出する光ヘテロダイン法に基
きレーザ測長機などに見られるように、測定精度が±0.
01μｍと高精度になっている。従って、これに伴う付帯
装置の高精度化が切望されている。
光と参照光とに分離し、測定光を被測定物表面に参照光
を基準ミラーに測定光反射させ、これら反射光を同一光
検出器に導いてビート周波数を検出し、被測定物表面の
動きにより生ずる周波数のドプラーシフトの量によって
被測定物表面に動き量を検出する光ヘテロダイン法に基
きレーザ測長機などに見られるように、測定精度が±0.
01μｍと高精度になっている。従って、これに伴う付帯
装置の高精度化が切望されている。
本出願人は、従来の光学測定装置が測定プローブを被
測定面に接触した状態で移動させ、その移動量を上記レ
ーザ測長機によって測定することにより被測定面の形状
測定を行う接触式であるのに対し、直接レーザ光を被測
定面を照射し、その反射光に基いて被測定面の形状測定
を行う非接触式の超高精度光学測定装置を提案してい
る。
測定面に接触した状態で移動させ、その移動量を上記レ
ーザ測長機によって測定することにより被測定面の形状
測定を行う接触式であるのに対し、直接レーザ光を被測
定面を照射し、その反射光に基いて被測定面の形状測定
を行う非接触式の超高精度光学測定装置を提案してい
る。
ところでこのような測定装置において、被測定物を位
置調整可能に保持する保持装置などに用いられる従来の
スライドガイド装置を、第15図を参照しながら説明す
る。
置調整可能に保持する保持装置などに用いられる従来の
スライドガイド装置を、第15図を参照しながら説明す
る。
同図において、100は被測定物101を保持する保持台、
102はこの保持台100を被測定面103の近似曲率中心をＹ
方向に通る軸Ｐのまわりに回転させる回転駆動部で、保
持台100をスライドガイド装置104を介してＸ−Ｚ方向に
微調スライド可能に支持している。このスライドガイド
装置104は、回転駆動部102に取付けられたガイド部105
と、このガイド部105によってＸ方向スライド可能にガ
イドされるＸ軸スライド部106と、このＸ軸スライド部1
06によってＺ方向スライド可能にガイドされるＺ軸スラ
イド部107とを備えている。ガイド部105とＸ軸スライド
部106との間、及びＸ軸スライド部106とＺ軸スライド部
107との間には、クロスローラ108が夫々配設されてい
る。
102はこの保持台100を被測定面103の近似曲率中心をＹ
方向に通る軸Ｐのまわりに回転させる回転駆動部で、保
持台100をスライドガイド装置104を介してＸ−Ｚ方向に
微調スライド可能に支持している。このスライドガイド
装置104は、回転駆動部102に取付けられたガイド部105
と、このガイド部105によってＸ方向スライド可能にガ
イドされるＸ軸スライド部106と、このＸ軸スライド部1
06によってＺ方向スライド可能にガイドされるＺ軸スラ
イド部107とを備えている。ガイド部105とＸ軸スライド
部106との間、及びＸ軸スライド部106とＺ軸スライド部
107との間には、クロスローラ108が夫々配設されてい
る。
そして被測定物101の被測定面108を軸Ｐを中心に回転
させて極座標測定する際、被測定面108の近似曲率中心
を軸Ｐに一致させるため、保持台100をスライドガイド
装置103を介してＸ−Ｚ方向に微調スライドさせてい
る。
させて極座標測定する際、被測定面108の近似曲率中心
を軸Ｐに一致させるため、保持台100をスライドガイド
装置103を介してＸ−Ｚ方向に微調スライドさせてい
る。
発明が解決しようとする課題 しかし上記従来例では、スライドガイド装置のスライ
ド部とガイド部とがクロスローラがスライド部やガイド
部に対して線接触しているため、第15図に仮想線で示す
ように、夫々のスライド部106、107に微小なガタ付きが
生じて動き易く、高精度測定（0.05μｍ以下）に支承が
生じるという問題がある。
ド部とガイド部とがクロスローラがスライド部やガイド
部に対して線接触しているため、第15図に仮想線で示す
ように、夫々のスライド部106、107に微小なガタ付きが
生じて動き易く、高精度測定（0.05μｍ以下）に支承が
生じるという問題がある。
本発明は上記問題点に鑑み、光学測定装置の高精度測
定における被測定物の位置調整などの微調スライドを高
精度で行うことができるスライドガイド装置を提供する
ことを目的とする。
定における被測定物の位置調整などの微調スライドを高
精度で行うことができるスライドガイド装置を提供する
ことを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明のスライドガイド装置は、スライド部がガイド
部によってスライド可能にガイドされるスライドガイド
装置において、スライド部のガイド部のガイド面に接す
るスライド面と前記ガイド面とを研磨面とし、互いに面
接触させ、スライド部のスライド面側部位及びガイド部
のガイド面側部位の一方に磁石を埋設すると共に、スラ
イド面側部位及びガイド面側部位の他方を磁性体で形成
したことを特徴とする。
部によってスライド可能にガイドされるスライドガイド
装置において、スライド部のガイド部のガイド面に接す
るスライド面と前記ガイド面とを研磨面とし、互いに面
接触させ、スライド部のスライド面側部位及びガイド部
のガイド面側部位の一方に磁石を埋設すると共に、スラ
イド面側部位及びガイド面側部位の他方を磁性体で形成
したことを特徴とする。
又本発明は、被測定物を二方向微調スライド可能なス
ライドガイド装置として、ガイド部によって第１の方向
にスライド可能にガイドされる第１スライド部と、この
第１スライド部によって第２の方向にスライド可能にガ
イドされる第２スライド部とを備え、ガイド部のガイド
面と第１スライド部のスライド面とを研磨面とし互いに
面接触させると共に、第１スライド部のガイド面と第２
スライド部のスライド面とを研磨面とし互いに面接触さ
せる一方、第１スライド部に磁石を埋設し、ガイド部の
ガイド面側部位と第２スライド部のスライド面側部位と
を磁性体で形成したことを特徴とする。
ライドガイド装置として、ガイド部によって第１の方向
にスライド可能にガイドされる第１スライド部と、この
第１スライド部によって第２の方向にスライド可能にガ
イドされる第２スライド部とを備え、ガイド部のガイド
面と第１スライド部のスライド面とを研磨面とし互いに
面接触させると共に、第１スライド部のガイド面と第２
スライド部のスライド面とを研磨面とし互いに面接触さ
せる一方、第１スライド部に磁石を埋設し、ガイド部の
ガイド面側部位と第２スライド部のスライド面側部位と
を磁性体で形成したことを特徴とする。
作用 請求項１記載の発明によれば、スライド部のスライド
面がガイド部のガイド面に対して面接触状態であるの
で、線接触の従来例に比較してスライド部を安定した状
態で保持することができ、スライド部のガタ付きを阻止
することができるとともに、磁石及び磁性体を用いて両
者間の密着を向上させているので、スライド部のガタ付
きをさらに抑えることができ、高精度微調整スライドの
要望に応えることができる。
面がガイド部のガイド面に対して面接触状態であるの
で、線接触の従来例に比較してスライド部を安定した状
態で保持することができ、スライド部のガタ付きを阻止
することができるとともに、磁石及び磁性体を用いて両
者間の密着を向上させているので、スライド部のガタ付
きをさらに抑えることができ、高精度微調整スライドの
要望に応えることができる。
請求項３記載の発明によれば、被測定物の二方向微調
移動可能な高精度のスライドガイド装置を提供すること
ができ、光学測定装置における超高精度測定を可能にす
ることができる。
移動可能な高精度のスライドガイド装置を提供すること
ができ、光学測定装置における超高精度測定を可能にす
ることができる。
実 施 例 第１図〜第14図は、本発明を光学測定装置に適用した
一実施例を示している。
一実施例を示している。
本装置は、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標位置を光ヘテロダイン法に
基いて測定するものであり、半導体レーザ光（λ＝780n
m）Ｇを被測定物１の被測定面２に集光し、その反射光
に基いてフォーカスサーボをかけると共に、測定用He−
Neゼーマンレーザ光（λ＝633nm）Ｆを被測定面２に垂
直に集光し、その反射光を基いて傾き補正サーボをかけ
ながら被測定面２の形状測定を行うものである。
基いて測定するものであり、半導体レーザ光（λ＝780n
m）Ｇを被測定物１の被測定面２に集光し、その反射光
に基いてフォーカスサーボをかけると共に、測定用He−
Neゼーマンレーザ光（λ＝633nm）Ｆを被測定面２に垂
直に集光し、その反射光を基いて傾き補正サーボをかけ
ながら被測定面２の形状測定を行うものである。
第４図に示す同装置の全体構成において、３は本体ベ
ースとしての下部石定盤、４はこの下部石定盤３との間
にＸテーブル５及びＹテーブル６を介してＸ−Ｙ方向に
移動可能な上部石定盤、７は上部石定盤４の前面に設け
られＺ方向に移動可能に支持されたＺ移動部、８は被測
定物１を保持するＬ字状の保持台、９はこの保持台８を
Ｙ方向の軸Ｐ（第10図参照）まわりに回転させるエアー
スピンドル、10はこのエアースピンドル９を昇降可能に
支持し且つＺ方向の軸Ｑまわりに旋回可能な旋回台であ
る。
ースとしての下部石定盤、４はこの下部石定盤３との間
にＸテーブル５及びＹテーブル６を介してＸ−Ｙ方向に
移動可能な上部石定盤、７は上部石定盤４の前面に設け
られＺ方向に移動可能に支持されたＺ移動部、８は被測
定物１を保持するＬ字状の保持台、９はこの保持台８を
Ｙ方向の軸Ｐ（第10図参照）まわりに回転させるエアー
スピンドル、10はこのエアースピンドル９を昇降可能に
支持し且つＺ方向の軸Ｑまわりに旋回可能な旋回台であ
る。
Ｚ移動部７は、第５図に示すように、リニアモータ10
を介してバネ11により上部石定盤４に吊持されている。
Ｚ移動部７の内部には、第６図に示すように、半導体レ
ーザ光Ｇを放射する半導体レーザ12が設置されている。
半導体レーザ12から放射された半導体レーザ光Ｇは、レ
ンズ13、偏光プリズム14、λ/4波長板15を通過してダイ
クロイックミラー16で下向きに全反射され、対物レンズ
17の開口一杯に入射して被測定物１の被測定面２に集光
する。半導体レーザ光Ｇの集光位置は、ゼーマンレーザ
光ＦのＺ座標測定に用いられる測定光Fz1の照射位置と
略一致する。被測定面２が傾いていれば、半導体レーザ
光Ｇの反射光の一部は前記対物レンズ17の開口外に向け
て反射させられるが、残部は対物レンズ17の開口内に向
けて反射させられる。対物レンズ17に戻った反射光はダ
イクロイックミラー16及び偏光プリズム14で全反射さ
れ、レンズ18で集光されてハーフミラー19で二分割され
る。分割された各反射光は、焦点前及び焦点後に設置さ
れた夫々のピンホール20を通過し、夫々の光検出器21に
照射される。対物レンズ17の集光位置が被測定面２にあ
れば、第７図に示すように、各光検出器21で検出される
光量は最大となる。被測定面２と対物レンズ17との間の
距離（Ｚ方向）が変化すると、第８図に示すように、各
光検出器21上の照射位置がズレて光量が低下する。これ
ら光検出器21の出力の差から、第５図に示すフォーカス
誤差信号発生部22でフォーカス誤差信号が発生する。第
５図においてスイッチSW2が仮想線で示す位置にあると
き、駆動回路23はこのフォーカス誤差信号がゼロとなる
ようにリニアモータ10を制御し、Ｚ移動部７をＺ方向に
移動させる。このようにして、半導体レーザ光Ｇと次に
述べるゼーマンレーザ光Ｆの測定光Fz1の集光位置が常
に被測定面２にあるようにフォーカスサーボがかけられ
る。
を介してバネ11により上部石定盤４に吊持されている。
Ｚ移動部７の内部には、第６図に示すように、半導体レ
ーザ光Ｇを放射する半導体レーザ12が設置されている。
半導体レーザ12から放射された半導体レーザ光Ｇは、レ
ンズ13、偏光プリズム14、λ/4波長板15を通過してダイ
クロイックミラー16で下向きに全反射され、対物レンズ
17の開口一杯に入射して被測定物１の被測定面２に集光
する。半導体レーザ光Ｇの集光位置は、ゼーマンレーザ
光ＦのＺ座標測定に用いられる測定光Fz1の照射位置と
略一致する。被測定面２が傾いていれば、半導体レーザ
光Ｇの反射光の一部は前記対物レンズ17の開口外に向け
て反射させられるが、残部は対物レンズ17の開口内に向
けて反射させられる。対物レンズ17に戻った反射光はダ
イクロイックミラー16及び偏光プリズム14で全反射さ
れ、レンズ18で集光されてハーフミラー19で二分割され
る。分割された各反射光は、焦点前及び焦点後に設置さ
れた夫々のピンホール20を通過し、夫々の光検出器21に
照射される。対物レンズ17の集光位置が被測定面２にあ
れば、第７図に示すように、各光検出器21で検出される
光量は最大となる。被測定面２と対物レンズ17との間の
距離（Ｚ方向）が変化すると、第８図に示すように、各
光検出器21上の照射位置がズレて光量が低下する。これ
ら光検出器21の出力の差から、第５図に示すフォーカス
誤差信号発生部22でフォーカス誤差信号が発生する。第
５図においてスイッチSW2が仮想線で示す位置にあると
き、駆動回路23はこのフォーカス誤差信号がゼロとなる
ようにリニアモータ10を制御し、Ｚ移動部７をＺ方向に
移動させる。このようにして、半導体レーザ光Ｇと次に
述べるゼーマンレーザ光Ｆの測定光Fz1の集光位置が常
に被測定面２にあるようにフォーカスサーボがかけられ
る。
２つの周波数f1、f2で発振するHe−Neゼーマン周波数
安定化レーザ24から放射されたレーザ光Ｆの一部は、第
１のハーフミラー25を透過した後、第２のハーフミラー
26で分離されて測定位置のＸ−Ｙ座標測定に用いられ
る。一方、第１のハーフミラー25で反射されたレーザ光
Fzは、測定位置のＺ座標測定に用いられる。このレーザ
光Fzは偏光プリズム27で、測定光Fz1と参照光Fz2とに分
離される。測定光Fz1の周波数f1と参照光Fz2の周波数f2
との差は数百KHzで、互いに垂直な直線偏光となってい
る。尚、Ｘ−Ｙ座標測定に使用されるレーザ光Fx、Fy
も、各光路途中で夫々のコーナキューブ44によって測定
光Fx1,Fy1と参照光Fx2、Fy2とに分離される。
安定化レーザ24から放射されたレーザ光Ｆの一部は、第
１のハーフミラー25を透過した後、第２のハーフミラー
26で分離されて測定位置のＸ−Ｙ座標測定に用いられ
る。一方、第１のハーフミラー25で反射されたレーザ光
Fzは、測定位置のＺ座標測定に用いられる。このレーザ
光Fzは偏光プリズム27で、測定光Fz1と参照光Fz2とに分
離される。測定光Fz1の周波数f1と参照光Fz2の周波数f2
との差は数百KHzで、互いに垂直な直線偏光となってい
る。尚、Ｘ−Ｙ座標測定に使用されるレーザ光Fx、Fy
も、各光路途中で夫々のコーナキューブ44によって測定
光Fx1,Fy1と参照光Fx2、Fy2とに分離される。
Ｚ座標測定に用いられる測定光Fz1は、第９図に示す
ように、Ｐ偏波を全透過しＳ偏波を部分透過する特殊偏
光プリズム28と、ファラデー素子29と、λ/2板30とを通
過し、Ｓ偏波となって偏光プリズム31で全反射される。
そしてλ/4板32、集光レンズ33を通過し、ミラー34上に
集光して反射された測定光Fz1は前記λ/4板32によって
Ｐ偏波となり、前記偏光プリズム31を全透過して対物レ
ンズ17に入射し、被測定面２に垂直に集光される。被測
定面２からの反射光は上記入射光と同一光路を戻るが、
Ｓ偏波となって特殊偏光プリズム28で一部反射された
後、偏光プリズム27で全反射され、Ｚ軸光検出器35に達
する。被測定面２の形状測定時は、被測定面２上の測定
点のＺ座標の変動速度に応じて前記反射光の周波数がド
プラーシフトし、f1＋Δとなる。尚、反射光の光路が被
測定面２の傾きに応じてズレようとする際は、特殊偏光
プリズム28で一部反射された反射光を４分割光検出器36
が検知し、集光レンズ移動手段37により集光レンズ33を
Ｘ−Ｙ方向に移動させて入射光の対物レンズ17への入射
位置を変化させることにより、常に反射光が同一光路を
戻るように傾き補正サーボがかけられる。
ように、Ｐ偏波を全透過しＳ偏波を部分透過する特殊偏
光プリズム28と、ファラデー素子29と、λ/2板30とを通
過し、Ｓ偏波となって偏光プリズム31で全反射される。
そしてλ/4板32、集光レンズ33を通過し、ミラー34上に
集光して反射された測定光Fz1は前記λ/4板32によって
Ｐ偏波となり、前記偏光プリズム31を全透過して対物レ
ンズ17に入射し、被測定面２に垂直に集光される。被測
定面２からの反射光は上記入射光と同一光路を戻るが、
Ｓ偏波となって特殊偏光プリズム28で一部反射された
後、偏光プリズム27で全反射され、Ｚ軸光検出器35に達
する。被測定面２の形状測定時は、被測定面２上の測定
点のＺ座標の変動速度に応じて前記反射光の周波数がド
プラーシフトし、f1＋Δとなる。尚、反射光の光路が被
測定面２の傾きに応じてズレようとする際は、特殊偏光
プリズム28で一部反射された反射光を４分割光検出器36
が検知し、集光レンズ移動手段37により集光レンズ33を
Ｘ−Ｙ方向に移動させて入射光の対物レンズ17への入射
位置を変化させることにより、常に反射光が同一光路を
戻るように傾き補正サーボがかけられる。
一方、参照光Fz2は前記偏光プリズム27で全反射され
た後、レンズ38によってＺ軸ミラー39上に集光され、反
射されて前記Ｚ軸光検出器35に達する。反射光の周波数
は、Ｘ、Ｙテーブル５、６の移動真直度などの誤差によ
り、f2＋δとなる。従ってＺ軸光検出器35では、（f1＋
Δ）−（f2＋δ）がビート信号として検出され、Ｚ座標
検出装置37において被測定面２の測定位置のＺ座標が正
確に得られる。
た後、レンズ38によってＺ軸ミラー39上に集光され、反
射されて前記Ｚ軸光検出器35に達する。反射光の周波数
は、Ｘ、Ｙテーブル５、６の移動真直度などの誤差によ
り、f2＋δとなる。従ってＺ軸光検出器35では、（f1＋
Δ）−（f2＋δ）がビート信号として検出され、Ｚ座標
検出装置37において被測定面２の測定位置のＺ座標が正
確に得られる。
尚、被測定面２の測定位置のＸ、Ｙ座標は、Ｚ移動部
７に設置したＸ、Ｙ軸ミラー38、39に集光されたFx1、F
y1の反射光と、下部石定盤１側に設置したＸ、Ｙ軸ミラ
ー40、41に集光された参照光Fx2、Fy2の反射光との周波
数の差によって、Ｘ、Ｙ軸光検出器42、43で検出され
る。
７に設置したＸ、Ｙ軸ミラー38、39に集光されたFx1、F
y1の反射光と、下部石定盤１側に設置したＸ、Ｙ軸ミラ
ー40、41に集光された参照光Fx2、Fy2の反射光との周波
数の差によって、Ｘ、Ｙ軸光検出器42、43で検出され
る。
被測定物１を保持する保持台８は、第１図に示すよう
に、Ｚ軸スライド板45、Ｘ軸スライド板46、基板47から
基本構成されたスライドガイド装置を介してＺ−Ｘ方向
移動可能にエアースピンドル９に取付けられている。こ
れらＺ軸スライド板45、Ｘ軸スライド板46、基板47は磁
性体からなっている。Ｚ軸スライド板45は背面側に形成
されたＺ方向の凹溝部48が、Ｘ軸スライド板46の前面側
で形成されたＺ方向の凸部49に面接触状態で嵌合してい
る。Ｘ軸スライド板46の背面側に形成されたＸ方向の凹
溝部50は、基板47の前面側に形成されたＸ方向の凸部51
に面接触状態で嵌合している。これら凹溝部48、50及び
凸部49、51の表面は平滑に研磨されている。
に、Ｚ軸スライド板45、Ｘ軸スライド板46、基板47から
基本構成されたスライドガイド装置を介してＺ−Ｘ方向
移動可能にエアースピンドル９に取付けられている。こ
れらＺ軸スライド板45、Ｘ軸スライド板46、基板47は磁
性体からなっている。Ｚ軸スライド板45は背面側に形成
されたＺ方向の凹溝部48が、Ｘ軸スライド板46の前面側
で形成されたＺ方向の凸部49に面接触状態で嵌合してい
る。Ｘ軸スライド板46の背面側に形成されたＸ方向の凹
溝部50は、基板47の前面側に形成されたＸ方向の凸部51
に面接触状態で嵌合している。これら凹溝部48、50及び
凸部49、51の表面は平滑に研磨されている。
Ｘ軸スライド板46の上面に固定された保持部材52は、
Ｚ軸送りネジ53を回転可能に保持している。Ｚ軸送りネ
ジ53のネジ部は、Ｚ軸スライド板45の上部に螺設された
雌ねじ部54に螺合している。Ｘ軸スライド板46の両側面
に取付けられた枠部材55の一方は、Ｘ軸送りネジ56を回
転可能に保持している。Ｘ軸送りネジ56のネジ部は、基
板47の一側部に穿設された雌ネジ部57に螺合している。
この基板47の略中央部には、Ｚ軸スライド板45、Ｘ軸ス
ライド板46のスライドを固定する固定ネジ58のネジ部に
螺合する雌ネジ部59が穿設されている。Ｘ軸スライド板
46の略中央部には、固定ネジ58の軸部を挿通するＸ方向
の長孔60が開設されている。Ｚ軸スライド板45の略中央
部には前記軸部を挿通する大径の角孔61が開設されてい
る。Ｘ軸スライド板46には四つの円孔62が開設され、各
円孔62に非磁性体からなる円筒カラー63を周囲に備えた
円柱状の磁石64が嵌着されている。磁石64の両端面は、
Ｘ軸スライド板46の表面より若干沈んでいる。本実施例
では磁石64の磁性体に対する吸着力により、Ｘ軸スライ
ド板46とＺ軸スライド板45及び基板47との密着性を更に
向上させている。磁石64の材質はサマリウムコバルトが
好適であるが、それ以外の材質を用いてもよい。
Ｚ軸送りネジ53を回転可能に保持している。Ｚ軸送りネ
ジ53のネジ部は、Ｚ軸スライド板45の上部に螺設された
雌ねじ部54に螺合している。Ｘ軸スライド板46の両側面
に取付けられた枠部材55の一方は、Ｘ軸送りネジ56を回
転可能に保持している。Ｘ軸送りネジ56のネジ部は、基
板47の一側部に穿設された雌ネジ部57に螺合している。
この基板47の略中央部には、Ｚ軸スライド板45、Ｘ軸ス
ライド板46のスライドを固定する固定ネジ58のネジ部に
螺合する雌ネジ部59が穿設されている。Ｘ軸スライド板
46の略中央部には、固定ネジ58の軸部を挿通するＸ方向
の長孔60が開設されている。Ｚ軸スライド板45の略中央
部には前記軸部を挿通する大径の角孔61が開設されてい
る。Ｘ軸スライド板46には四つの円孔62が開設され、各
円孔62に非磁性体からなる円筒カラー63を周囲に備えた
円柱状の磁石64が嵌着されている。磁石64の両端面は、
Ｘ軸スライド板46の表面より若干沈んでいる。本実施例
では磁石64の磁性体に対する吸着力により、Ｘ軸スライ
ド板46とＺ軸スライド板45及び基板47との密着性を更に
向上させている。磁石64の材質はサマリウムコバルトが
好適であるが、それ以外の材質を用いてもよい。
このようなスライドガイド装置において、保持台８上
の被測定物１をＺ方向に移動させる場合は、第２図に示
すように、Ｚ軸送りネジ53を回転操作してＺ軸スライド
板45を微調スライドさせる。Ｘ方向に移動させる場合
は、第３図に示すように、Ｘ送りネジ56を回転操作して
Ｘ軸スライド板46を微調スライドさせる。固定する際は
固定ネジ58によって締付ける。本実施例のスライドガイ
ド装置によれば、被測定面２の極座標測定時などにおい
て生じるガタ付きが事実上全くなく、被測定面２の超高
精度測定の実現に寄与するところ大である。
の被測定物１をＺ方向に移動させる場合は、第２図に示
すように、Ｚ軸送りネジ53を回転操作してＺ軸スライド
板45を微調スライドさせる。Ｘ方向に移動させる場合
は、第３図に示すように、Ｘ送りネジ56を回転操作して
Ｘ軸スライド板46を微調スライドさせる。固定する際は
固定ネジ58によって締付ける。本実施例のスライドガイ
ド装置によれば、被測定面２の極座標測定時などにおい
て生じるガタ付きが事実上全くなく、被測定面２の超高
精度測定の実現に寄与するところ大である。
前記旋回台10は、第４図に示すように、エアースピン
ドル９が設置固定された支持板65と、この支持板65を昇
降可能に案内支持する四本の支持柱66と、これら支持柱
66が立設された旋回基盤67とを備えている。旋回基盤67
は枢支ピン68によって旋回可能に枢支されている。旋回
基盤67上には、支持板65に穿設された雌ネジ部に螺合す
る送りネジ69と、この送りネジ69を回転させるモータ70
とが配設されている。送りネジ69はその下部に固定され
たギヤ71とこのギア71に噛合するウォーム72とを介して
回転させられる。
ドル９が設置固定された支持板65と、この支持板65を昇
降可能に案内支持する四本の支持柱66と、これら支持柱
66が立設された旋回基盤67とを備えている。旋回基盤67
は枢支ピン68によって旋回可能に枢支されている。旋回
基盤67上には、支持板65に穿設された雌ネジ部に螺合す
る送りネジ69と、この送りネジ69を回転させるモータ70
とが配設されている。送りネジ69はその下部に固定され
たギヤ71とこのギア71に噛合するウォーム72とを介して
回転させられる。
このように構成された旋回台10によれば、保持台８に
被測定１を保持させて被測定面２の形状測定を行う場合
は、第10図及び第11図に実戦で示す測定位置に保持台８
を設置する。より大きな被測定物１の形状測定を行う場
合は、第11図に示すように、モータ70を駆動してエアー
スピンドル９をその上端部が上部石定盤２の下端部より
も低い位置に下降させる。次にこの状態で旋回台10を、
第11図に矢印で示す方向に枢支ピン68を中心として旋回
させる。これにより、保持台８をＺ移動部７下方の測定
位置から退避位置に移動させることができ、Ｚ移動部７
の下方空間を拡大することができる。尚、極座測定を行
う場合は被測定面２の近似曲率中心がエアースピンドル
９の回転軸Ｐと一致するようにモータ70でエアースピン
ドル９を昇降させる。
被測定１を保持させて被測定面２の形状測定を行う場合
は、第10図及び第11図に実戦で示す測定位置に保持台８
を設置する。より大きな被測定物１の形状測定を行う場
合は、第11図に示すように、モータ70を駆動してエアー
スピンドル９をその上端部が上部石定盤２の下端部より
も低い位置に下降させる。次にこの状態で旋回台10を、
第11図に矢印で示す方向に枢支ピン68を中心として旋回
させる。これにより、保持台８をＺ移動部７下方の測定
位置から退避位置に移動させることができ、Ｚ移動部７
の下方空間を拡大することができる。尚、極座測定を行
う場合は被測定面２の近似曲率中心がエアースピンドル
９の回転軸Ｐと一致するようにモータ70でエアースピン
ドル９を昇降させる。
次に、第５図及び第12図を用いて、フォーカスサーボ
系の詳細な説明を行う。
系の詳細な説明を行う。
第５図において、73はＺ移動部７のＺ方向における平
衡位置からの変位量を検出する位置検出器、74は位置検
出器73からの出力によって位置信号を発生する位置信号
発生回路、75は位置信号に基いてＺ移動部７のＺ方向に
位置を表示する位置表示手段、76は0.3Hzの周波数発振
器、77はＺ移動部７をＺ方向に移動させるためのボリュ
ーム、78はボリューム77の操作設定電圧に基きバネ11の
復元力の影響をなくすように位置信号を増幅して駆動回
路23に信号を送る差動増幅器、79はゲインコントロール
回路、80は被測定面２の反射率に応じてサーボゲインの
切替え操作を行うための操作部である。この操作部に
は、第12図に示すように、半導体レーザ光Ｇ及びゼーマ
ンレーザ光Ｆの被測定面２での各反射率を三つの範囲に
切替えるための反射率切替スイッチと、両レーザ光Ｇ、
Ｆの反射率切替えの連動と独立作動とを選択するための
連動スイッチと、各レーザ光Ｇ、Ｆの反射光量を表示す
る反射光量モニターメータとを備えている。
衡位置からの変位量を検出する位置検出器、74は位置検
出器73からの出力によって位置信号を発生する位置信号
発生回路、75は位置信号に基いてＺ移動部７のＺ方向に
位置を表示する位置表示手段、76は0.3Hzの周波数発振
器、77はＺ移動部７をＺ方向に移動させるためのボリュ
ーム、78はボリューム77の操作設定電圧に基きバネ11の
復元力の影響をなくすように位置信号を増幅して駆動回
路23に信号を送る差動増幅器、79はゲインコントロール
回路、80は被測定面２の反射率に応じてサーボゲインの
切替え操作を行うための操作部である。この操作部に
は、第12図に示すように、半導体レーザ光Ｇ及びゼーマ
ンレーザ光Ｆの被測定面２での各反射率を三つの範囲に
切替えるための反射率切替スイッチと、両レーザ光Ｇ、
Ｆの反射率切替えの連動と独立作動とを選択するための
連動スイッチと、各レーザ光Ｇ、Ｆの反射光量を表示す
る反射光量モニターメータとを備えている。
これにより、被測定面２の反射率に応じて夫々のサー
ボゲインを切替えることができるので、広い範囲の反射
率に対してサーボゲインを略一定にすることができ、高
精度測定可能な被測定面２の範囲を拡大することができ
る。又同一被測定面２においてレーザ光Ｇ、Ｆの波長に
起因する反射率の相違にも対処することができるので、
フォーカスサーボと傾きサーボとを夫々の反射率に応じ
て正常に動作させることができる。更に、測定中の被測
定面２の反射率を夫々のレーザ光Ｇ、Ｆにおいて確認し
ながらゲイン切替えを行うことができる。尚、本実施例
では対応可能な反射率の範囲を３〜100％としている
が、０〜100％としてもよい。
ボゲインを切替えることができるので、広い範囲の反射
率に対してサーボゲインを略一定にすることができ、高
精度測定可能な被測定面２の範囲を拡大することができ
る。又同一被測定面２においてレーザ光Ｇ、Ｆの波長に
起因する反射率の相違にも対処することができるので、
フォーカスサーボと傾きサーボとを夫々の反射率に応じ
て正常に動作させることができる。更に、測定中の被測
定面２の反射率を夫々のレーザ光Ｇ、Ｆにおいて確認し
ながらゲイン切替えを行うことができる。尚、本実施例
では対応可能な反射率の範囲を３〜100％としている
が、０〜100％としてもよい。
以上のように構成された光学測定装置において非曲面
レンズを被測定物１としてその被測定面２の形状測定を
行うには、先ず被測定物１を保持台８上に保持させる。
このとき、エアースピンドル９の回転軸Ｐが被測定面２
の曲率中心を通るようにエアースピンドル９を昇降又は
スライドガイド装置をＸ−Ｚ方向に微調スライドさせ
る。次にボリューム77を操作してＺ移動部７をＺ方向に
移動させ、第13図に示すように、対物レンズ17を被測定
面２の先端部に対するフォーカス位置の上方１〜2mmの
位置に初期位置を設定する。このとき、同図に示すよう
なスケール81を上部石定盤４の前面側に設置しておくと
好適である。
レンズを被測定物１としてその被測定面２の形状測定を
行うには、先ず被測定物１を保持台８上に保持させる。
このとき、エアースピンドル９の回転軸Ｐが被測定面２
の曲率中心を通るようにエアースピンドル９を昇降又は
スライドガイド装置をＸ−Ｚ方向に微調スライドさせ
る。次にボリューム77を操作してＺ移動部７をＺ方向に
移動させ、第13図に示すように、対物レンズ17を被測定
面２の先端部に対するフォーカス位置の上方１〜2mmの
位置に初期位置を設定する。このとき、同図に示すよう
なスケール81を上部石定盤４の前面側に設置しておくと
好適である。
スイッチSw1をオンにすると、Ｚ移動部７はフォーカ
ス誤差信号が出るまで、すなわち対物レンズ17がフォー
カス引き込み範囲に達するまで下降する。フォーカス誤
差信号が検出されたらスイッチSw2を切替えてフォーカ
スサーボをかける。これにより、対物レンズ17をフォー
カス位置に引き込むことができる。
ス誤差信号が出るまで、すなわち対物レンズ17がフォー
カス引き込み範囲に達するまで下降する。フォーカス誤
差信号が検出されたらスイッチSw2を切替えてフォーカ
スサーボをかける。これにより、対物レンズ17をフォー
カス位置に引き込むことができる。
次に被測定面２のＸ−Ｙ−Ｚ座標における測定原点Ｓ
（図示せず）を求める方法を、第14図を参照しながら説
明する。
（図示せず）を求める方法を、第14図を参照しながら説
明する。
現在のレーザ光Ｇの被測定面２上の集光位置を初期原
点（Xa,Za）S0とし、この初期原点S0の同一Ｙ座標位置
での被測定面２の中心からのズレ量を求めて第１の目標
原点S1を得るため、同一Ｙ座標位置において初期原点S0
近傍の一定範囲で二位置のＸ−Ｚ座標を測定する。夫々
のＸ−Ｚ座標を、（X1,Zd1）、（X2,Zd2）とする。
点（Xa,Za）S0とし、この初期原点S0の同一Ｙ座標位置
での被測定面２の中心からのズレ量を求めて第１の目標
原点S1を得るため、同一Ｙ座標位置において初期原点S0
近傍の一定範囲で二位置のＸ−Ｚ座標を測定する。夫々
のＸ−Ｚ座標を、（X1,Zd1）、（X2,Zd2）とする。
測定によって得られた測定面（第14図実線）の計算球
面（第14図仮想線）からのズレ量をZdとすると、 X2＋Y2＋（Ｚ＋Ｒ−Zd2）＝R2と置ける。
面（第14図仮想線）からのズレ量をZdとすると、 X2＋Y2＋（Ｚ＋Ｒ−Zd2）＝R2と置ける。
但し、Ｒは初期原点S0近傍の曲率半径である。
一方、計算球面は 測定面は なので、Zdは、 となる。
ここでＸ《Ｒとすると、 Zd≒Ｒ−X2÷2R−Ｒ＋（Ｘ＋Xa）２÷2R−Za ＝〔（Ｘ＋Xa）２−X2〕÷2R−Za ≒Xa・Ｘ÷Ｒ＋Xa2÷2R−Za ここで、Xa2÷2R＝Zaなので、 zd＝Xa・Ｘ÷Ｒ、となる。
故に、 Xa＝Ｒ÷Ｘ・Zd ＝Ｒ・（Zd1−Zd2）÷（X1−X2） 以上のようにして、第１の目標原点S1を得ることがで
きる。以下、同様にして、この第１の目標原点S1近傍の
同一Ｘ座標位置における二位置のＹ−Ｚ座標を測定し、
第１の目標原点S1の被測定面２の中心からのズレ量を求
めて第２の目標原点S2（図示せず）を得る。
きる。以下、同様にして、この第１の目標原点S1近傍の
同一Ｘ座標位置における二位置のＹ−Ｚ座標を測定し、
第１の目標原点S1の被測定面２の中心からのズレ量を求
めて第２の目標原点S2（図示せず）を得る。
この第２の目標原点S2は被測定面２の中心に一致する
ので、この目標原点S2を被測定レンズ面のＸ−Ｙ−Ｚ座
標における測定原点Ｓとして被測定面２の形状測定を行
うことにより、Ｘ−Ｙ方向に対称な範囲を測定すること
ができる。又これに基いて、極座標測定を行う場合の測
定位置を決めることもできる。
ので、この目標原点S2を被測定レンズ面のＸ−Ｙ−Ｚ座
標における測定原点Ｓとして被測定面２の形状測定を行
うことにより、Ｘ−Ｙ方向に対称な範囲を測定すること
ができる。又これに基いて、極座標測定を行う場合の測
定位置を決めることもできる。
本発明は上記実施例に示すほか、種々の態様に構成す
ることができる。
ることができる。
例えば上記実施例では磁性体によってスライド部及び
ガイド部を構成しているが、磁石を使わない場合は非磁
性体によって構成することができる。又磁石を使う場合
でも、使用する磁石の大きさ、形状、個数、埋設状態な
どは必要に応じて適宜設計することができると共に、そ
れに応じて磁性体で形成する部位や範囲なども適宜設計
することができる。
ガイド部を構成しているが、磁石を使わない場合は非磁
性体によって構成することができる。又磁石を使う場合
でも、使用する磁石の大きさ、形状、個数、埋設状態な
どは必要に応じて適宜設計することができると共に、そ
れに応じて磁性体で形成する部位や範囲なども適宜設計
することができる。
尚、上記従来例では、スライド部を移動させる移動手
段を設けているが、移動手段を設ける場合は送りネジの
ほか、公知の技術を用いることができる。
段を設けているが、移動手段を設ける場合は送りネジの
ほか、公知の技術を用いることができる。
発明の効果 本発明は上記構成、作用を有するので、光学測定装置
の高精度測定における被測定物の位置調整などの微調ス
ライドを高精度で行うことができるスライドガイド装置
を提供すること。
の高精度測定における被測定物の位置調整などの微調ス
ライドを高精度で行うことができるスライドガイド装置
を提供すること。
第１図は本発明の一実施例におけるスライドガイド装置
の分解斜視図、第２図はその縦断側面図、第３図はその
横断平面図、第４図は同実施例における光学測定装置の
全体構成を示す概略斜視図、第５図は同装置におけるフ
ォーカスサーボ系のブロック図、第６図はその光路図、
第７図は対物レンズがフォーカス位置にあるときの光路
図、第８図は対物レンズがフォーカス位置から外れたと
きの光路図、第９図は同装置における傾きサーボ系の光
路図、第10図は同装置における旋回台の正面図、第11図
はその平面図、第12図は同装置における反射率切替え操
作部の正面図、第13図は同装置における対物レンズの位
置設定の説明図、第14図は同装置において被測定面上の
Ｙ方向における初期原点から目標原点を求める概略説明
図、第15図は光学測定装置における従来のスライドガイ
ド装置の側面図、第16図はその作用を説明する拡大図で
ある。 45……Ｚ軸スライド板、46……Ｘ軸スライド板、47……
基板、48、50……凹溝部、49、51……凸部、64……磁
石。
の分解斜視図、第２図はその縦断側面図、第３図はその
横断平面図、第４図は同実施例における光学測定装置の
全体構成を示す概略斜視図、第５図は同装置におけるフ
ォーカスサーボ系のブロック図、第６図はその光路図、
第７図は対物レンズがフォーカス位置にあるときの光路
図、第８図は対物レンズがフォーカス位置から外れたと
きの光路図、第９図は同装置における傾きサーボ系の光
路図、第10図は同装置における旋回台の正面図、第11図
はその平面図、第12図は同装置における反射率切替え操
作部の正面図、第13図は同装置における対物レンズの位
置設定の説明図、第14図は同装置において被測定面上の
Ｙ方向における初期原点から目標原点を求める概略説明
図、第15図は光学測定装置における従来のスライドガイ
ド装置の側面図、第16図はその作用を説明する拡大図で
ある。 45……Ｚ軸スライド板、46……Ｘ軸スライド板、47……
基板、48、50……凹溝部、49、51……凸部、64……磁
石。
Claims (2)
- 【請求項１】スライド部がガイド部によってスライド可
能にガイドされるスライドガイド装置において、スライ
ド部のガイド部のガイド面に接するスライド面と前記ガ
イド面とを研磨面とし、互いに面接触させ、スライド部
のスライド面側部位及びガイド部のガイド面側部位の一
方に磁石を埋設すると共に、スライド面側部位及びガイ
ド面側部位の他方を磁性体で形成したことを特徴とする
スライドガイド装置。 - 【請求項２】ガイド部によって第１の方向にスライド可
能にガイドされる第１スライド部と、この第１スライド
部によって第２の方向にスライド可能にガイドされる第
２スライド部とを備え、ガイド部のガイド面と第１スラ
イド部のスライド面とを研磨面とし互いに面接触させる
と共に、第１スライド部のガイド面と第２スライド部の
スライド面とを研磨面として互いに面接触させる一方、
第１スライド部に磁石を埋設し、ガイド部のガイド面側
部位と第２スライド部のスライド面側部位とを磁性体で
形成したことを特徴とするスライドガイド装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077591A JPH0814632B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | スライドガイド装置 |
| KR1019900004197A KR900014856A (ko) | 1989-03-28 | 1990-03-28 | 슬라이드 가이드장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077591A JPH0814632B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | スライドガイド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254398A JPH02254398A (ja) | 1990-10-15 |
| JPH0814632B2 true JPH0814632B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=13638208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077591A Expired - Lifetime JPH0814632B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | スライドガイド装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814632B2 (ja) |
| KR (1) | KR900014856A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3940537A (en) * | 1973-07-12 | 1976-02-24 | Ici United States Inc. | Fibrous mats |
| JPS59225315A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-18 | Tokyo Keiki Co Ltd | 座標位置検出装置 |
| JPS61293745A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 精密位置決め装置 |
| JPS62277592A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | 株式会社 東京精密 | Ｘ−ｙ移動テ−ブル |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1077591A patent/JPH0814632B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-28 KR KR1019900004197A patent/KR900014856A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02254398A (ja) | 1990-10-15 |
| KR900014856A (ko) | 1990-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |