JPS61200404A - 測長装置 - Google Patents
測長装置Info
- Publication number
- JPS61200404A JPS61200404A JP3869685A JP3869685A JPS61200404A JP S61200404 A JPS61200404 A JP S61200404A JP 3869685 A JP3869685 A JP 3869685A JP 3869685 A JP3869685 A JP 3869685A JP S61200404 A JPS61200404 A JP S61200404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- beams
- reflected
- mirror
- collimator lens
- Prior art date
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- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02056—Passive reduction of errors
- G01B9/02057—Passive reduction of errors by using common path configuration, i.e. reference and object path almost entirely overlapping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
（蛇業上の利用分野）
この発明は直−移動量の副長装置、特にレーザー元の干
渉を用いたｉ！ｌＩ艮装置に関する。
渉を用いたｉ！ｌＩ艮装置に関する。
（従ｆ：ｆｉ、何）
切体の直憾移動鉱の測長ｔ装置としＣ実用化されている
王なものには以ドの２１１！Ｊｉ類がある。１つは測定
種度が＋３μ程度のものであり、モアレスケール、マク
ネスケール、ホログラフィックスケール等がこれに慎し
、かなり商品化されでいるが、峡近開発されている高哨
吠パルスステージの移動量測定等には悄度的に不十分で
ある。１也の１つは光ヘテロゲイン法であり、２つの周
波数ｆ１、ｆ２ｔ−侍つレーザー元を光源として被験反
射面の移動に伴うドラ１う効果によって移動ｉｔを検出
するものである。この方式は非ｇな高稽監測定がｏＴ能
であるが、それだけ開用部品種変及びｖ１４堅梢変種敵
しく、コスト的に非常 −に高唾になり、安易に
開用することができない。
王なものには以ドの２１１！Ｊｉ類がある。１つは測定
種度が＋３μ程度のものであり、モアレスケール、マク
ネスケール、ホログラフィックスケール等がこれに慎し
、かなり商品化されでいるが、峡近開発されている高哨
吠パルスステージの移動量測定等には悄度的に不十分で
ある。１也の１つは光ヘテロゲイン法であり、２つの周
波数ｆ１、ｆ２ｔ−侍つレーザー元を光源として被験反
射面の移動に伴うドラ１う効果によって移動ｉｔを検出
するものである。この方式は非ｇな高稽監測定がｏＴ能
であるが、それだけ開用部品種変及びｖ１４堅梢変種敵
しく、コスト的に非常 −に高唾になり、安易に
開用することができない。
（この発明が解決しようとする間耐点）この発明は、装
を構成が非線に間嚇で安薗でありながら、サブミクロン
オーダーの分解組が侍られる副長装置を侍ようとするも
のである口発明の搭成 （問題点を解決するための＋段） この発明の＋１４１１艮表直の壱本燐Ｍ、を弔１図に示
すＯ 光源からの＋行光束はノ・−フミラーＨＭ２で透過光束
と反射元東とに分かれる。透過光束はフォーカシング機
能ヲ待たないコリメータレンズＣ２によってＦ”Ｋ県東
し、元軸に垂直に置かれた境面反射、り体Ｍで反射し、
コリメータレンズＣ２で再び集束され、開口Ｓを通り、
充電変臭素子Ｏ３上で又射九束との干渉縞を生ずるっこ
のとき一面反肘物体Ｍが元軸方向に移動すると、光域ｆ
鴻木子Ｕ３上、元軸上で干渉による明暗の株返しが生じ
、この繰返し畝の計測によって移動波を知ることが出来
る。
を構成が非線に間嚇で安薗でありながら、サブミクロン
オーダーの分解組が侍られる副長装置を侍ようとするも
のである口発明の搭成 （問題点を解決するための＋段） この発明の＋１４１１艮表直の壱本燐Ｍ、を弔１図に示
すＯ 光源からの＋行光束はノ・−フミラーＨＭ２で透過光束
と反射元東とに分かれる。透過光束はフォーカシング機
能ヲ待たないコリメータレンズＣ２によってＦ”Ｋ県東
し、元軸に垂直に置かれた境面反射、り体Ｍで反射し、
コリメータレンズＣ２で再び集束され、開口Ｓを通り、
充電変臭素子Ｏ３上で又射九束との干渉縞を生ずるっこ
のとき一面反肘物体Ｍが元軸方向に移動すると、光域ｆ
鴻木子Ｕ３上、元軸上で干渉による明暗の株返しが生じ
、この繰返し畝の計測によって移動波を知ることが出来
る。
（作用）
この発明の副長装置は上記のようにコリメータレンズＣ
２はフォー力ソング磯ｎｅｔ−持たないので、誂面文射
切体Ｍが集束点Ｆ′にあれは反射光もｆ行光束となり、
参照光であるノ）−７ミラ−ＨＭ２からの反射光とは千
面波同志の干渉となる。
２はフォー力ソング磯ｎｅｔ−持たないので、誂面文射
切体Ｍが集束点Ｆ′にあれは反射光もｆ行光束となり、
参照光であるノ）−７ミラ−ＨＭ２からの反射光とは千
面波同志の干渉となる。
しかし、硯面叉射物体Ｍが移動すれば、その後動線Δに
１６して又射光は東末元或いは発散光となり、第２図に
示すように参照光の′ｆ−面彼ａと染束尤或は発散光の
球面波ｂ、Ｃとの干渉となり、その波面のずれｙに相当
する干渉縞が表われることとなる。
１６して又射光は東末元或いは発散光となり、第２図に
示すように参照光の′ｆ−面彼ａと染束尤或は発散光の
球面波ｂ、Ｃとの干渉となり、その波面のずれｙに相当
する干渉縞が表われることとなる。
このような干渉計によってどの保健の副長がＣＩＴ牝で
あるかを険討する。
あるかを険討する。
弔１図においＣ，集束点全０とし「丁）Ｘとすれば、ニ
ュートンの式 ％式％ このとき蜆Ｉ１１両立置でのアパーチや匝ｉｄ、レンズ
Ｃ２の有効匝をＤとすれば （Ｘ−６）： ｄ＝ （Ｘ＋ｆ）：Ｄ となる。
ュートンの式 ％式％ このとき蜆Ｉ１１両立置でのアパーチや匝ｉｄ、レンズ
Ｃ２の有効匝をＤとすれば （Ｘ−６）： ｄ＝ （Ｘ＋ｆ）：Ｄ となる。
甑側［ＩＤ泣装です曲技ａと球面波すが干渉すると考え
たとき、第２図において となる。干渉縞が観測出来るＩ長稈は ｙ＝ ’／２ であるので、ｄが与えられた場合にはこれに対応したΔ
が測長可能範囲となる。
たとき、第２図において となる。干渉縞が観測出来るＩ長稈は ｙ＝ ’／２ であるので、ｄが与えられた場合にはこれに対応したΔ
が測長可能範囲となる。
（実施例）
このような干渉計には周知のように、第３図（ａ）に示
すフィゾ一方式と（ｂ）に示すトワイマングリーン方式
とがあり、何れも利用ＯＴ能である。
すフィゾ一方式と（ｂ）に示すトワイマングリーン方式
とがあり、何れも利用ＯＴ能である。
フィゾータイプにおいては、レーザーＬからの光束はコ
リメータレンズＣ４でモ行光となり、ハーフミラ−）Ｉ
Ｍ、ｉ透過し、ハーフミラ−８Ｍ２で反射する駿照光と
透過する測定光に分けられる。透過光はコリメータレン
ズで誂面反射切体ＭＩＣ集元される。反射光はコリメー
タレンズＣ２で業宋嘔れ、ノ・−７ミラー）ｉ Ｍ、で
反射し、同じくハーフミラ−Ｈ皓で反射した参照光と共
に開ロＳ？ｉ−通り尤逼素子Ｐ上に干ＩＪｔＭを生じる
０跳圓Ｍの移動による干渉縞の移動はカウンターＣで計
測される。
リメータレンズＣ４でモ行光となり、ハーフミラ−）Ｉ
Ｍ、ｉ透過し、ハーフミラ−８Ｍ２で反射する駿照光と
透過する測定光に分けられる。透過光はコリメータレン
ズで誂面反射切体ＭＩＣ集元される。反射光はコリメー
タレンズＣ２で業宋嘔れ、ノ・−７ミラー）ｉ Ｍ、で
反射し、同じくハーフミラ−Ｈ皓で反射した参照光と共
に開ロＳ？ｉ−通り尤逼素子Ｐ上に干ＩＪｔＭを生じる
０跳圓Ｍの移動による干渉縞の移動はカウンターＣで計
測される。
トワイマングリーンタイプにおいては、参照光はハーフ
ミラ−ＨＭ、で反射し、全反射碗肖で反射しハーフミラ
−ＨＭ、全透過して光電素子Ｐに達する点が異る疋けで
、池はフィゾータイプと同じである。
ミラ−ＨＭ、で反射し、全反射碗肖で反射しハーフミラ
−ＨＭ、全透過して光電素子Ｐに達する点が異る疋けで
、池はフィゾータイプと同じである。
光源を鳥−凡レーザー、波長λ＝ ６３２．８ｍｍ計側
距離Δを１０ｍｍ、コリメータレンズＣ２の焦点距４ｆ
を５０ ｍｍｊｌすれば、（１）武からＸは１２５ ｍ
ｍとなる＊Ｌ＝１００ｍｍと改定すれば、（３）式から であり、計測限界 ｙ＝０．３μｍ であるのでｄ ＃
０．２５ ｍｍ となり、十分実用的でめる口 又、現在市販されている尤［ｆ羨素子で鏝も演出部の小
さいものは一次元ＣＣＬ）センサーでｄ＝１５μｍ程健
である。これを利用したとき（４）式から ８ （Ｘ−
ｔ） ＝７５１Ｊμｍ Ｘ−６＝９３．７５μｍ上記の
例と則しくｔ＝ｌＯＯｍｍとすればとなる。
距離Δを１０ｍｍ、コリメータレンズＣ２の焦点距４ｆ
を５０ ｍｍｊｌすれば、（１）武からＸは１２５ ｍ
ｍとなる＊Ｌ＝１００ｍｍと改定すれば、（３）式から であり、計測限界 ｙ＝０．３μｍ であるのでｄ ＃
０．２５ ｍｍ となり、十分実用的でめる口 又、現在市販されている尤［ｆ羨素子で鏝も演出部の小
さいものは一次元ＣＣＬ）センサーでｄ＝１５μｍ程健
である。これを利用したとき（４）式から ８ （Ｘ−
ｔ） ＝７５１Ｊμｍ Ｘ−６＝９３．７５μｍ上記の
例と則しくｔ＝ｌＯＯｍｍとすればとなる。
父、コリメータレンズＣ２の焦点距＃１１００ｍｍとす
ると上記の光を素子を用いた場合Δ＝ ４９．９５ ｍ
ｍ となる。
ると上記の光を素子を用いた場合Δ＝ ４９．９５ ｍ
ｍ となる。
発明の効果
この発明は上記のように通常のタイプの干渉計を利用し
て容易に偽ｎｔ度リニアスケールを実用することができ
る。しかも、コリメータレンズＣ２はフォーカス機能を
佇たないので構造が筒中であり、コリメータレンズＣ２
の焦点距離ｆや受光素子の設定位置ｔを変えることによ
って測足ＯＴ能班離を自由に変えることが出来る。
て容易に偽ｎｔ度リニアスケールを実用することができ
る。しかも、コリメータレンズＣ２はフォーカス機能を
佇たないので構造が筒中であり、コリメータレンズＣ２
の焦点距離ｆや受光素子の設定位置ｔを変えることによ
って測足ＯＴ能班離を自由に変えることが出来る。
第１図、＠２図はこの発明の副長装置の原理胱明図、第
３図は実−例の光学配置図である。 Ｌ：レーザ Ｃ１Ｃ２：コリメータレンズ間：反射鏡
ＨＭ ： −−−７ミラーＳ：開口 Ｐ：光電素子 Ｃ
：カウンター特許出願人 小西六写真工業株式会仕出
願人代理人 弁理士 佐 藤 文 男（ほか１名
）
３図は実−例の光学配置図である。 Ｌ：レーザ Ｃ１Ｃ２：コリメータレンズ間：反射鏡
ＨＭ ： −−−７ミラーＳ：開口 Ｐ：光電素子 Ｃ
：カウンター特許出願人 小西六写真工業株式会仕出
願人代理人 弁理士 佐 藤 文 男（ほか１名
）
Claims (1)
- レーザー光束を物体光と参照光に分割する光分割素子、
分割された物体光を集束するフォーカシング機能を持た
ないコリメータレンズ、上記光学系の光軸方向に直線運
動する鏡面反射体該鏡面反射体と上記分割された参照光
とを干渉させる干渉光学系および干渉縞の移動本数を光
電的に計数する検出素子とからなる上記鏡面反射体の移
動量を計測するための測長装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3869685A JPS61200404A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 測長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3869685A JPS61200404A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 測長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61200404A true JPS61200404A (ja) | 1986-09-05 |
| JPH0456921B2 JPH0456921B2 (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=12532469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3869685A Granted JPS61200404A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 測長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61200404A (ja) |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP3869685A patent/JPS61200404A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456921B2 (ja) | 1992-09-10 |
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