JPH1137711A - Length measuring instrument - Google Patents

Length measuring instrument

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Publication number
JPH1137711A
JPH1137711A JP9198512A JP19851297A JPH1137711A JP H1137711 A JPH1137711 A JP H1137711A JP 9198512 A JP9198512 A JP 9198512A JP 19851297 A JP19851297 A JP 19851297A JP H1137711 A JPH1137711 A JP H1137711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correction data
detector
refractive index
moving
length measuring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9198512A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuji Murakami
勝治 村上
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH1137711A publication Critical patent/JPH1137711A/en
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a length measuring instrument that can make efficient measurement by automatically calculating correction data required for accurate length measurement. SOLUTION: The length measuring instrument is provided with an interferential optical system equipped with a beam splitter 4, which splits a laser beam from a light source 2 into two laser beams, a fixed reflecting surface 6a and a moving reflecting surface 8a, which reflect the two laser beams toward the splitter 4. The instrument is also provided with a detector 10, which detects the interferential state of the interferential optical system, a correction data calculating system which automatically calculates correction data for measurement, and a moving amount calculator 12 which calculates the moving distance of the moving reflecting surface 3 based on the correction data and the detected value of the detector 10. The correction data calculating system is provided with a refractive index detector 16 which detects the refractive index of the air based on the detected value of an environment detector 14 and a dead path calculator, which automatically calculates the value of a dead path based on the variation of the wave number of interference fringes detected by means of the detector 10 and the refractive index of the air when the oscillation wavelength of the light source 2 is changed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば各種測長
器、精密工作機械や半導体製造装置等に適用されてお
り、特にデッドパス分の屈折率補正を考慮した測長デー
タを自動的に得ることが可能な測長装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to, for example, various length measuring instruments, precision machine tools, semiconductor manufacturing equipment, and the like. The present invention relates to a length measuring device capable of performing the following.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の測長装置として、例えば
特開平6−123607号公報に示すように、予め設定
した補正データ(例えば、デッドパス値)に基づいて、
各種測長データを正確に得ることが可能な測長装置が知
られている(図2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a length measuring device of this type, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-123607, for example, based on correction data (for example, a dead path value) set in advance.
2. Description of the Related Art A length measuring device capable of accurately obtaining various length measuring data is known (see FIG. 2).

【0003】図2に示すように、この従来技術の測長装
置において、光源(例えば、半導体レーザ)2から出射
したレーザー光は、ビームスプリッタ4によって参照レ
ーザー光と測長レーザー光に分割される。
As shown in FIG. 2, in the conventional length measuring apparatus, a laser beam emitted from a light source (for example, a semiconductor laser) 2 is divided by a beam splitter 4 into a reference laser beam and a length measuring laser beam. .

【0004】このとき、参照レーザー光は、測長装置に
固定された固定体6の固定反射面6aに照射され、一
方、測長レーザー光は、この測長レーザー光の光軸に沿
って移動可能な移動体8の移動反射面8aに照射され
る。なお、光源2、ビームスプリッタ4、固定反射面6
a及び移動反射面8aによって、干渉光学系が構成され
ている。
At this time, the reference laser beam is applied to the fixed reflecting surface 6a of the fixed body 6 fixed to the length measuring device, while the length measuring laser beam moves along the optical axis of the length measuring laser beam. Irradiation is performed on the movable reflection surface 8a of the movable body 8 that can be used. The light source 2, the beam splitter 4, the fixed reflecting surface 6
a and the movable reflecting surface 8a constitute an interference optical system.

【0005】この状態において、移動反射面8aを移動
させることによって、固定反射面6aから反射する参照
レーザー光と移動反射面8aから反射する測長レーザー
光とを干渉させる。そして、このとき生じた干渉縞の波
数に基づいて、移動反射面8aを移動させた際に生じる
光路差の変化量が、検出器10によって検出され、その
検出値即ち波数Mが、移動量算出器12に出力される。
In this state, by moving the movable reflecting surface 8a, the reference laser light reflected from the fixed reflecting surface 6a and the length measuring laser light reflected from the movable reflecting surface 8a interfere with each other. Then, based on the wave number of the interference fringe generated at this time, the amount of change in the optical path difference generated when the moving reflection surface 8a is moved is detected by the detector 10, and the detected value, that is, the wave number M is calculated by the movement amount calculation. Is output to the container 12.

【0006】この場合、波数Mは、移動反射面8aの移
動距離に対応して変化するため、波数Mをカウントする
ことによって、移動反射面8aの移動距離を検出するこ
とが可能である。
In this case, since the wave number M changes in accordance with the moving distance of the movable reflecting surface 8a, the moving distance of the movable reflecting surface 8a can be detected by counting the wave number M.

【0007】なお、光路差とは、参照レーザー光が検出
器10に到達するまでの光路長と測長レーザー光が検出
器10に到達するまでの光路長との差を意味する。ま
た、環境検出器14は、干渉光学系の移動反射面8a付
近の空気の温度と圧力及び湿度を検出することができる
ように構成されている。
The optical path difference means a difference between an optical path length until the reference laser beam reaches the detector 10 and an optical path length until the length measuring laser beam reaches the detector 10. The environment detector 14 is configured to be able to detect the temperature, pressure, and humidity of air near the moving reflection surface 8a of the interference optical system.

【0008】また、屈折率算出器16は、環境検出器1
4によって検出された空気の温度と圧力及び湿度に基づ
いて、基準屈折率(真空の屈折率:1)と測長環境下の
屈折率(空気の屈折率:n)との屈折率差(n−1)を
予め算出し、その算出値を後述する補正処理に用いる補
正データとして移動量算出器12に出力する。
[0008] The refractive index calculator 16 is provided with the environment detector 1.
4, the refractive index difference (n) between the reference refractive index (refractive index of vacuum: 1) and the refractive index under the measurement environment (refractive index of air: n) based on the temperature, pressure, and humidity of the air detected by -1) is calculated in advance, and the calculated value is output to the movement amount calculator 12 as correction data used in a correction process described later.

【0009】移動量算出器12は、空気の屈折率差(n
―1)及びデッドパス値DS等の補正データに基づい
て、移動誤差量が除去された移動反射面8aの実際の移
動距離を算出する。
The movement amount calculator 12 calculates the difference in refractive index of air (n
-1) Based on the correction data such as the dead path value DS and the like, the actual moving distance of the moving reflecting surface 8a from which the moving error has been removed is calculated.

【0010】具体的には、測長に際し、移動反射面8a
が、ビームスプリッタ4から距離Lだけ離れた初期基準
位置Aに位置付けられており、且つ、固定反射面6a
が、ビームスプリッタから距離L0 だけ離れた位置に固
定されている場合、デッドパス値DSは、 DS=L−L0 なる関係によって規定される。
Specifically, when measuring the length, the moving reflection surface 8a
Are located at an initial reference position A that is separated from the beam splitter 4 by a distance L, and the fixed reflection surface 6a
Is fixed at a position separated by a distance L 0 from the beam splitter, the dead path value DS is defined by the relationship DS = L−L 0 .

【0011】なお、従来技術の測長装置において、デッ
ドパス値DSは、測長前に予め測定され、補正処理に用
いる補正データとして移動量算出器12に入力される。
いま、移動反射面8aが、位置Aから位置Bに距離L1
だけ移動した場合、光源2から出射したレーザー光の真
空中での波長をλ0 とし、また、移動反射面8aが「λ
0 /2」ずつ移動する毎に波数Mが「1」ずつ変化する
場合、屈折率nの中での波長は、「λ0 /n」となる。
In the prior art length measuring apparatus, the dead path value DS is measured in advance before the length measurement, and is input to the movement amount calculator 12 as correction data used for correction processing.
Now, the moving reflection surface 8a moves the distance L 1 from the position A to the position B.
In this case, the wavelength of the laser light emitted from the light source 2 in vacuum is set to λ 0, and the moving reflection surface 8 a is set to “λ”.
When the wave number M changes by “1” each time the light beam moves by “0/2”, the wavelength in the refractive index n becomes “λ 0 / n”.

【0012】この場合、空気の屈折率差(n−1)及び
デッドパス値DSに基づく移動反射面8aの移動誤差量
は、 (DS/λ0 )×(n−1)×(λ0 /n)/2 と表すことができるため、この移動誤差量を補正データ
として用いることによって、移動反射面8aの実際の移
動距離L1 は、 L1 =M(λ0 /2n)−(DS/λ0 )×(n−1)×(λ0 /n)/2 =M(λ0 /2n)−(DS/2)×{1−(1/n)} なる補正処理によって算出される。
In this case, the moving error amount of the moving reflecting surface 8a based on the refractive index difference (n-1) of the air and the dead path value DS is (DS / λ 0 ) × (n−1) × (λ 0 / n). ) / 2 and it is possible to represent, by using the movement error amount as the correction data, actual travel distance L 1 of the moving reflective surface 8a is, L 1 = M (λ 0 / 2n) - (DS / λ 0 ) × (n−1) × (λ 0 / n) / 2 = M (λ 0 / 2n) − (DS / 2) × {1- (1 / n)}

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術の測
長装置では、実際の移動距離を求めるための補正処理に
必要な補正データを測長前に予め入力しなければならな
い。即ち、測長前に予め補正データとしてのデッドパス
値DSを設定し、そのデッドパス値DSを移動量算出器
12に入力する等の手間の掛かる初期設定を行わなけれ
ばならない。このため、測長を開始するまでに時間がか
かるといった問題がある。
However, in the conventional length measuring device, it is necessary to input correction data necessary for the correction processing for obtaining the actual moving distance before the length measurement. That is, a troublesome initial setting such as setting a dead path value DS as correction data in advance before the length measurement and inputting the dead path value DS to the movement amount calculator 12 must be performed. For this reason, there is a problem that it takes time to start the length measurement.

【0014】また、測長を行う毎にデッドパス値が変化
するようなシステムでは、各測長毎にデッドパス値DS
を予め設定しなければならないため、各測長を開始する
までの時間がかかると共に、効率的に測長を行うことが
困難になってしまうといった問題もある。
In a system in which the dead path value changes each time the length measurement is performed, the dead path value DS is changed for each length measurement.
Must be set in advance, so that it takes time to start each length measurement, and there is a problem that it is difficult to perform the length measurement efficiently.

【0015】本発明は、このような問題点を解決するた
めに成されており、その目的は、正確な測長を行うため
に必要な補正データを自動的に算出することによって、
効率的な測長を行うことが可能な測長装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to automatically calculate correction data necessary for performing an accurate length measurement.
An object of the present invention is to provide a length measuring device capable of performing an efficient length measurement.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の測長装置は、光源から出射した光を
2つの光に分割する分割手段と、この分割手段によって
分割された2つの光を再び前記分割手段に向かって反射
するように、一定位置に固定された固定反射手段及び所
定方向に移動可能な移動反射手段とを有する干渉光学系
を具備した測長装置であって、前記干渉光学系の干渉状
態を検出する検出器と、測長を行う際に必要な補正デー
タを自動的に算出する補正データ算出系と、この補正デ
ータ算出系によって算出された補正データ及び前記検出
器の検出値に基づいて、前記移動反射手段の移動距離を
算出する移動量算出器とを備える。
In order to achieve such an object, a length measuring device according to the present invention comprises a dividing means for dividing light emitted from a light source into two lights, and a dividing means for dividing the light into two lights. A length measuring device comprising an interference optical system having a fixed reflecting means fixed at a fixed position and a movable reflecting means movable in a predetermined direction so as to reflect two lights toward the splitting means again. A detector that detects an interference state of the interference optical system, a correction data calculation system that automatically calculates correction data necessary for performing length measurement, and correction data calculated by the correction data calculation system and A moving amount calculator for calculating a moving distance of the moving reflecting means based on a detection value of the detector.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る測長装置について、図1を参照して説明する。なお、
本実施の形態の説明に際し、上述した従来技術(図2参
照)と同一の構成には、同一符号を付して、その説明を
省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A length measuring apparatus according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition,
In the description of the present embodiment, the same components as those of the above-described related art (see FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0018】図1に示すように、本実施の形態の測長装
置は、上記従来技術の測長装置と同一の構成を有する干
渉光学系(図2参照)と、この干渉光学系の干渉状態を
検出する検出器10と、測長を行う際に必要な補正デー
タを自動的に算出する補正データ算出系と、この補正デ
ータ算出系によって算出された補正データ及び検出器1
0の検出値に基づいて、干渉光学系の移動反射面8aの
移動距離を算出する移動量算出器12とを備えている。
As shown in FIG. 1, a length measuring apparatus according to the present embodiment has an interference optical system (see FIG. 2) having the same configuration as the above-described conventional length measuring apparatus, and an interference state of the interference optical system. , A correction data calculation system for automatically calculating correction data required for length measurement, the correction data calculated by the correction data calculation system, and the detector 1
A movement amount calculator 12 for calculating the movement distance of the moving reflection surface 8a of the interference optical system based on the detected value of 0.

【0019】補正データ算出系は、干渉光学系の移動反
射面8a付近の空気の温度と圧力及び湿度を検出する環
境検出器14と、この環境検出器14によって検出され
た空気の温度と圧力及び湿度に基づいて、測長環境下の
空気の屈折率を検出する屈折率検出器16と、干渉光学
系の光源2の発振波長を変化させた際に検出器10によ
って検出された干渉縞の波数Mの変化量及び屈折率検出
器16によって検出された空気の屈折率に基づいて、測
長を行う際に必要な補正データを自動的に算出する補正
データ算出手段とを備えている。
The correction data calculation system includes an environment detector 14 for detecting the temperature, pressure, and humidity of the air near the moving reflection surface 8a of the interference optical system, and the temperature, pressure, and air of the air detected by the environment detector 14. A refractive index detector 16 for detecting a refractive index of air under a length measuring environment based on humidity, and a wave number of an interference fringe detected by the detector 10 when the oscillation wavelength of the light source 2 of the interference optical system is changed. A correction data calculating means is provided for automatically calculating correction data necessary for length measurement based on the amount of change in M and the refractive index of air detected by the refractive index detector 16.

【0020】補正データ算出手段には、ビームスプリッ
タ4から固定反射面6aまでの光路長とビームスプリッ
タ4から移動反射面8aまでの光路長との間の差分を示
すデッドパス値を自動的に算出するデッドパス算出器1
8が設けられている。
The correction data calculating means automatically calculates a dead path value indicating a difference between the optical path length from the beam splitter 4 to the fixed reflecting surface 6a and the optical path length from the beam splitter 4 to the moving reflecting surface 8a. Dead path calculator 1
8 are provided.

【0021】具体的には、測長に際し、移動反射面8a
が、ビームスプリッタ4から距離Lだけ離れた初期基準
位置Aに位置付けられており、且つ、固定反射面6a
が、ビームスプリッタから距離L0 だけ離れた位置に固
定されている場合、デッドパス値DSは、 DS=L−L0 なる関係によって規定される。
Specifically, when measuring the length, the moving reflection surface 8a
Are located at an initial reference position A that is separated from the beam splitter 4 by a distance L, and the fixed reflection surface 6a
Is fixed at a position separated by a distance L 0 from the beam splitter, the dead path value DS is defined by the relationship DS = L−L 0 .

【0022】次に、移動反射面8aの移動距離を測定す
る測長動作について説明する。なお、この測長動作で
は、初期基準位置Aに位置付けられた移動反射面8aを
距離L1 だけ離間した位置Bに移動させる場合について
説明する。
Next, the length measuring operation for measuring the moving distance of the moving reflecting surface 8a will be described. In this measurement operation, the case of moving the moving reflective surface 8a positioned at the initial reference position A at a distance L 1 by a position spaced B.

【0023】まず、測長に際して自動的に行われるデッ
ドパス値DSの算出動作について説明する。測長に際
し、移動反射面8aが、初期基準位置Aに位置付けられ
た状態において、環境検出器14によって検出された空
気の温度と圧力及び湿度に基づいて、屈折率検出器16
が、測長環境下の空気の屈折率nを検出する。
First, the operation of calculating the dead path value DS automatically performed at the time of length measurement will be described. At the time of length measurement, in a state where the movable reflecting surface 8a is positioned at the initial reference position A, based on the temperature, pressure and humidity of the air detected by the environment detector 14, the refractive index detector 16 is used.
Detects the refractive index n of air under the length measurement environment.

【0024】屈折率検出器16によって空気の屈折率n
が検出された際に、デッドパス算出器18が、干渉光学
系の光源2の発振波長を変化させる。具体的には、光源
2に設けられた例えば半導体レーザに注入する注入電流
を連続的に変化(例えば、±1mAに亘って連続的に変
化)させることによって、光源2の発振波長を掃引す
る。この場合、光源(半導体レーザ)2の発振波長は、
注入電流に比例して変化するため、発振波長を一定量だ
け変化させる場合には、注入電流を一定量だけ変化させ
れば良い。
The refractive index n of the air is determined by the refractive index detector 16.
Is detected, the dead path calculator 18 changes the oscillation wavelength of the light source 2 of the interference optical system. Specifically, the oscillation wavelength of the light source 2 is swept by continuously changing the injection current injected into, for example, a semiconductor laser provided in the light source 2 (for example, continuously changing over ± 1 mA). In this case, the oscillation wavelength of the light source (semiconductor laser) 2 is
Since the oscillation wavelength changes in proportion to the injection current, when the oscillation wavelength is changed by a certain amount, the injection current may be changed by a certain amount.

【0025】このような波長掃引は、電気的に行われる
のに対して、空気の屈折率nは、空気の温度と圧力及び
湿度の変化に対応して変化する。このため、波長掃引に
要する時間は、空気の屈折率nの変化時間に比べて、非
常に短時間である。従って、波長掃引中の空気の屈折率
nは、常時安定して変化しないものとみなされる。
While such wavelength sweep is performed electrically, the refractive index n of air changes according to changes in temperature, pressure and humidity of air. Therefore, the time required for the wavelength sweep is very short as compared with the change time of the refractive index n of air. Therefore, it is considered that the refractive index n of the air during the wavelength sweep does not always change stably.

【0026】デッドパス算出器18には、掃引開始時か
ら掃引終了時までに、検出器10によって検出された干
渉縞の波数Mの変化量ΔPと共に、空気の屈折率nが入
力される。
The refractive index n of the air is input to the dead path calculator 18 together with the change amount ΔP of the wave number M of the interference fringe detected by the detector 10 from the start of the sweep to the end of the sweep.

【0027】ここで、変化量ΔPと波長掃引との関係に
基づいて、デッドパス算出器18がデッドパス値DSを
自動的に算出する動作について説明する。空気の屈折率
nが常時一定であっても、発振波長を一定量Δλだけ変
化させると、これに対応して、検出器10で検出される
干渉縞の波数Mも変化する。
Here, an operation in which the dead path calculator 18 automatically calculates the dead path value DS based on the relationship between the variation ΔP and the wavelength sweep will be described. Even if the refractive index n of air is always constant, if the oscillation wavelength is changed by a fixed amount Δλ, the wave number M of the interference fringe detected by the detector 10 changes correspondingly.

【0028】具体的には、光源2から出射したレーザー
光の真空中での波長をλ0 とした場合、発振波長を変化
させる前に、デッドパス値DSに含まれるレーザー光の
波数Pbは、 Pb=DS×(2n/λ0 ) となる。
Specifically, when the wavelength of the laser light emitted from the light source 2 in vacuum is λ 0 , the wave number Pb of the laser light included in the dead path value DS is changed to Pb before changing the oscillation wavelength. = DS × (2n / λ 0 ).

【0029】発振波長をΔλだけ変化させた際に、デッ
ドパス値DSに含まれるレーザー光の波数Paは、 Pa=DS×{2n/(λ0 +Δλ)} となる。
When the oscillation wavelength is changed by Δλ, the wave number Pa of the laser beam included in the dead path value DS is Pa = DS × {2n / (λ 0 + Δλ)}.

【0030】従って、掃引開始時から掃引終了時まで
に、検出器10によって検出された干渉縞の波数Mの変
化量ΔPは、 ΔP=Pa−Pb =DS×2n×[{1/(λ0 +Δλ)}−(1/λ0 )] =DS×2n×(−Δλ)/{λ0 ×(λ0 +Δλ)} となる。
Therefore, from the start of the sweep to the end of the sweep, the variation ΔP of the wave number M of the interference fringes detected by the detector 10 is as follows: ΔP = Pa−Pb = DS × 2n × [{1 / (λ 0 + Δλ)} − (1 / λ 0 )] = DS × 2n × (−Δλ) / {λ 0 × (λ 0 + Δλ)}.

【0031】従って、デッドパス値DSは、 DS=(−ΔP/2n)×{λ0 ×(λ0 +Δλ)}/
Δλ と算出される。
Therefore, the dead path value DS is given by: DS = (− ΔP / 2n) × {λ 0 × (λ 0 + Δλ)} /
Δλ is calculated.

【0032】次に、デッドパス算出器18によって自動
的に算出されたデッドパス値DSと屈折率検出器16に
よって検出された空気の屈折率nとに基づいて、移動量
算出器12が移動反射面8aの移動距離を算出する動作
について説明する。
Next, based on the dead path value DS automatically calculated by the dead path calculator 18 and the refractive index n of the air detected by the refractive index detector 16, the moving amount calculator 12 calculates the moving reflection surface 8a. The operation for calculating the moving distance of the camera will be described.

【0033】いま、移動反射面8aを初期基準位置Aか
ら位置Bに距離L1 だけ移動させる場合、測長に際し、
デッドパス算出器18から移動量算出器12に自動的に
補正データとしてのデッドパス値DSが入力される。
Now, when the movable reflecting surface 8a is moved from the initial reference position A to the position B by a distance L 1 ,
The dead path value DS as correction data is automatically input from the dead path calculator 18 to the movement amount calculator 12.

【0034】更に、屈折率算出器16は、環境検出器1
4によって検出された空気の温度と圧力及び湿度に基づ
いて、基準屈折率(真空の屈折率:1)と測長環境下の
屈折率(空気の屈折率:n)との屈折率差(n−1)を
予め算出し、その算出値を後述する補正処理に用いる補
正データとして移動量算出器12に出力する。
Further, the refractive index calculator 16 includes the environment detector 1
4, the refractive index difference (n) between the reference refractive index (refractive index of vacuum: 1) and the refractive index under the measurement environment (refractive index of air: n) based on the temperature, pressure, and humidity of the air detected by -1) is calculated in advance, and the calculated value is output to the movement amount calculator 12 as correction data used in a correction process described later.

【0035】移動量算出器12は、空気の屈折率差(n
―1)及びデッドパス値DS等の補正データに基づい
て、移動誤差量が除去された移動反射面8aの実際の移
動距離を算出する。
The movement amount calculator 12 calculates the difference in the refractive index of air (n
-1) Based on the correction data such as the dead path value DS and the like, the actual moving distance of the moving reflecting surface 8a from which the moving error has been removed is calculated.

【0036】具体的には、移動反射面8aが位置Aから
位置Bに移動したとき、検出器10によって、この移動
距離L1 に対応した検出値即ち波数Mが検出され、その
検出値即ち波数Mが、移動量算出器12に入力される。
[0036] More specifically, when the moving reflective surface 8a is moved to the position B from the position A, by the detector 10, the detected value corresponding to the moving distance L 1 i.e. wavenumber M is detected, the detected value i.e. wavenumber M is input to the movement amount calculator 12.

【0037】この場合、光源2から出射したレーザー光
の真空中での波長をλ0 とし、移動反射面8aが「λ0
/2」ずつ移動する毎に波数Mが「1」ずつ変化する場
合、屈折率nの中での波長は、「λ0 /n」となる。
In this case, the wavelength of the laser light emitted from the light source 2 in vacuum is λ 0 , and the movable reflection surface 8 a is “λ 0
When the wave number M changes by “1” each time the light beam moves by “/ 2”, the wavelength in the refractive index n becomes “λ 0 / n”.

【0038】そして、移動量算出器12において、空気
の屈折率差(n−1)及びデッドパス値DSに基づく移
動反射面8aの移動誤差量が、 (DS/λ0 )×(n−1)×(λ0 /n)/2 と算出され、この移動誤差量を補正データとして用いる
ことによって、移動反射面8aの実際の移動距離L1
は、 L1 =M(λ0 /2n)−(DS/λ0 )×(n−1)×(λ0 /n)/2 =M(λ0 /2n)−(DS/2)×{1−(1/n)} なる補正処理によって算出される。
In the moving amount calculator 12, the moving error amount of the moving reflecting surface 8a based on the refractive index difference (n-1) of the air and the dead path value DS is expressed as (DS / λ 0 ) × (n-1). × (λ 0 / n) / 2, and by using this movement error amount as correction data, the actual movement distance L 1 of the movement reflection surface 8a is calculated.
L 1 = M (λ 0 / 2n) − (DS / λ 0 ) × (n−1) × (λ 0 / n) / 2 = M (λ 0 / 2n) − (DS / 2) × { 1− (1 / n)}.

【0039】このように本実施の形態によれば、測長に
際して正確な測長を行うために必要な補正データを自動
的に算出することができるため、効率的な測長を行うこ
とが可能な測長装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to automatically calculate correction data necessary for performing accurate length measurement at the time of length measurement, thereby enabling efficient length measurement. It is possible to provide a simple length measuring device.

【0040】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されることは無く、新規事項を追加しない範囲で種々
変更することができる。例えば、屈折率検出器16によ
って空気の屈折率を検出する場合、移動反射面8a付近
の空気の湿度は、空気の屈折率の変化に与える影響が少
ないため、必ずしも考慮しなくても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without adding new matters. For example, when the refractive index of the air is detected by the refractive index detector 16, the humidity of the air in the vicinity of the moving reflection surface 8a does not necessarily have to be considered because the influence on the change in the refractive index of the air is small.

【0041】また、例えば、移動反射面8aが初期基準
位置Aに位置付けられる都度、検出器10の検出値即ち
波数Mをリセットするリセット信号を検出器10に出力
し、このリセット信号の出力タイミングに同期して、デ
ッドパス算出器18が、上述したようなデッドパス値D
Sを算出する一連の動作を自動的に開始するように構成
しても良い。なお、この場合、リセット信号の出力タイ
ミングに同期して、デッドパス値DSの算出動作が行わ
れるため、測長毎に最新のデッドパス値DSを自動的に
算出することが可能となる。
For example, every time the movable reflecting surface 8a is positioned at the initial reference position A, a reset signal for resetting the detection value of the detector 10, ie, the wave number M, is output to the detector 10, and the output timing of this reset signal is Synchronously, the dead path calculator 18 calculates the dead path value D as described above.
A series of operations for calculating S may be automatically started. In this case, since the operation of calculating the dead path value DS is performed in synchronization with the output timing of the reset signal, the latest dead path value DS can be automatically calculated for each length measurement.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、正確な測長を行うため
に必要な補正データを自動的に算出することによって、
効率的な測長を行うことが可能な測長装置を提供するこ
とができる。
According to the present invention, by automatically calculating correction data necessary for performing accurate length measurement,
A length measuring device capable of performing efficient length measurement can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る測長装置の構成を
概略的に示す図。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a length measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の測長装置の構成を概略的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional length measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 光源 4 ビームスプリッタ 6a 固定反射面 8a 移動反射面 10 検出器 12 移動量算出器 14 環境検出器 16 屈折率検出器 18 デッドパス算出器 Reference Signs List 2 light source 4 beam splitter 6a fixed reflecting surface 8a moving reflecting surface 10 detector 12 moving amount calculator 14 environment detector 16 refractive index detector 18 dead path calculator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から出射した光を2つの光に分割す
る分割手段と、この分割手段によって分割された2つの
光を再び前記分割手段に向かって反射するように、一定
位置に固定された固定反射手段及び所定方向に移動可能
な移動反射手段とを有する干渉光学系を具備した測長装
置であって、 前記干渉光学系の干渉状態を検出する検出器と、 測長を行う際に必要な補正データを自動的に算出する補
正データ算出系と、 この補正データ算出系によって算出された補正データ及
び前記検出器の検出値に基づいて、前記移動反射手段の
移動距離を算出する移動量算出器とを備えていることを
特徴とする測長装置。
1. A splitting means for splitting light emitted from a light source into two lights, and fixed at a fixed position so that the two lights split by the splitting means are reflected again toward the splitting means. What is claimed is: 1. A length measuring apparatus comprising an interference optical system having a fixed reflecting unit and a moving reflecting unit movable in a predetermined direction, comprising: a detector for detecting an interference state of the interference optical system; A correction data calculation system for automatically calculating the correction data, and a movement amount calculation for calculating a movement distance of the movement reflection means based on the correction data calculated by the correction data calculation system and a detection value of the detector. A length measuring device comprising a measuring device.
【請求項2】 前記補正データ算出系は、少なくとも前
記移動反射手段付近の空気の温度及び圧力を検出する環
境検出器と、この環境検出器の検出値に基づいて、測長
環境下の空気の屈折率を検出する屈折率検出器と、前記
干渉光学系の光源の発振波長を変化させた際に前記検出
器によって検出された干渉状態及び前記屈折率検出器に
よって検出された空気の屈折率に基づいて、測長を行う
際に必要な補正データを自動的に算出する補正データ算
出手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載
の測長装置。
2. The correction data calculation system according to claim 1, wherein said environment detector detects at least a temperature and a pressure of the air in the vicinity of said moving reflection means, and based on the detection value of said environment detector, Refractive index detector for detecting the refractive index, the interference state detected by the detector when changing the oscillation wavelength of the light source of the interference optical system and the refractive index of the air detected by the refractive index detector 2. The length measuring apparatus according to claim 1, further comprising: a correction data calculating unit that automatically calculates correction data necessary for performing the length measurement based on the length measurement.
【請求項3】 前記補正データ算出手段には、前記分割
手段から前記固定反射手段までの光路長と前記分割手段
から前記移動反射手段までの光路長との間の差分を示す
デッドパス値を自動的に算出するデッドパス算出器が設
けられていることを特徴とする請求項2に記載の測長装
置。
3. The correction data calculating means automatically calculates a dead path value indicating a difference between an optical path length from the dividing means to the fixed reflecting means and an optical path length from the dividing means to the moving reflecting means. 3. The length measuring apparatus according to claim 2, further comprising a dead path calculator for calculating the dead path.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148021A (en) * 2000-11-15 2002-05-22 Yokogawa Electric Corp Positioner

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002148021A (en) * 2000-11-15 2002-05-22 Yokogawa Electric Corp Positioner

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