KR100444913B1 - 변위측정센서 - Google Patents

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KR100444913B1
KR100444913B1 KR10-2002-0004757A KR20020004757A KR100444913B1 KR 100444913 B1 KR100444913 B1 KR 100444913B1 KR 20020004757 A KR20020004757 A KR 20020004757A KR 100444913 B1 KR100444913 B1 KR 100444913B1
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권대갑
서정우
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한국과학기술원
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    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명에 따른 단행정 변위측정센서는 광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 측정 대상물에 집속시키는 대물렌즈, 상기 대물렌즈에 의해 상기 측정 대상물에 집속된 후 반사되어 나온 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 광량을 측정하는 광검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 단행정 변위측정센서는 비교적 간단한 구조이나, 공초점 원리 또는 비점수차를 이용하여 측정물의 초점방향으로의 움직임을 수십 나노미터 수준의 분해능으로 검출이 가능하여 일반광학계에 비해 초점방향으로의 변위에 대한 민감도를 극대화시킬 수 있으며 다양한 분야에서 변위측정 센서로 사용될 수 있다.

Description

변위측정센서 {Displacement Measurement Sensor}
본 발명은 물체의 변위를 측정하는 것에 관한 것으로, 특히 공초점 원리 및 비점수차를 이용하여 측정 대상물의 변위를 수십 나노미터 단위의 위치정밀도로 측정하는 변위측정센서에 관한 것이다. 본 발명에 의한 장치는 반도체공정인 리소그래피(lithography)에 이용되는 웨이퍼 정렬(wafer align) 장비와 같이 초정밀위치결정기구의 측정센서뿐만 아니라 공작기계, 정밀광학기기의 이송장치 또는 고밀도 저장매체 등의 정밀위치제어를 위한 센서 등으로 이용될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 장치는 초정밀 변위측정을 위해 사용되는 광간섭계 또는 정전용량센서 등을 대체할 수 있다.
도 1a는 종래의 기술에 의한 정전 용량 센서(capacitive sensor)로서 미국특허 제5,068,653호에 개시된 내용을 설명하기 위한 블럭도이다. 상기 특허를 참조하면, 상기 장치는 두 평판(1 및 2) 사이의 간격 변화에 따른 전하 흐름 변화를 이용한 초정밀 변위 센서이다. 이 장치는 회로부 노이즈 양이 곧 위치분해능이라 할 정도로 매우 정밀하지만, 측정할 수 있는 변위가 작고, 진동에 매우 민감하며, 고가라는 문제점이 있다.
도 1b는 종래의 기술에 의한 광 디스크를 사용한 인코더로서 미국 특허 제5,602,388호에 개시된 내용을 설명하기 위한 도면이다. 상기 특허를 참조하면, 상기 장치는 측정 대상물의 회전변위를 측정하는 센서이다. 광디스크의 원주 방향으로 일정한 구멍을 뚫어 이를 투과하는 빛의 개수로 회전량을 얻게 되며, 이러한 원리는 대부분의 인코더에 사용되고 있다. 광디스크에 뚫린 구멍의 개수에 따라 분해능이 정해지므로, 회전변위 측정 분해능의 한계를 갖고있는 문제점이 있다.
도 1c는 종래의 기술에 의한 광학 격자 센서(optical grating sensor)로서 미국 특허 제5,012,090호에 개시된 내용을 설명하기 위한 구성도이다. 상기 특허를 참조하면, 격자(grating)에 빛을 공급하면, 광원의 파장과 격자간격, 입사각 등의 광학 조건에 의해 회절되는 현상이 발생하게 되는데 상기 광학 격자 센서는 이를 이용한 변위측정센서이다. 이러한 광학 조건 중에서 격자의 간격을 변경하면 회절된 빛의 각도가 변하게 되고, 이를 이용하여 격자의 직선변위를 측정할 수 있다. 이 장치는 간격을 달리하는 격자들을 정밀하게 가공해야 하며, 회절된 빛은 회절조건에 매우 민감하고, 그 광량도 큰 비선형성을 갖게 된다는 문제가 있다. 즉, 광학계와 격자의 상대 변위의 측정은 매우 정확한 셋업이 요구되고, 위치 검출 분해능이 탁월하지 못한 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공초점 원리 및 비점수차를 이용하여 측정 대상물의 변위를 수십 나노미터 단위의 위치정밀도로 측정하는 단행정 변위측정센서를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 단행정 변위측정센서를 이용하는 장행정 직선변위측정센서를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 단행정 변위측정센서를 이용하는 장행정 회전변위측정센서를 제공하는데 있다.
도 1a는 종래의 기술에 의한 정전용량 센서(capacitive sensor)를 설명하기 위한 블럭도;
도 1b는 종래의 기술에 의한 광 디스크를 사용한 인코더를 설명하기 위한 개략도;
도 1c는 종래의 기술에 의한 광학 격자 센서(optical grating sensor)를 설명하기 위한 구성도;
도 2는 본 발명에 의한 핀홀/슬릿을 이용한 단행정 변위측정센서를 설명하기 위한 구성도;
도 3은 도 2의 공초점 광학계와 일반 광학계의 초점 신호 특성을 비교설명하기 위한 그래프;
도 4는 본 발명에 의한 비점수차를 이용한 단행정 변위측정센서를 설명하기 위한 구성도;
도 5a 및 도 5b는 사분할 광검출기의 위치에 따라 맺히는 상의 모양을 설명하기 위한 도면들;
도 6은 광검출신호와 측정물의 변위와의 관계를 도시한 그래프
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 장행정 변위측정센서를 설명하기 위한 도면들;
도 7c는 장행정 변위측정센서의 출력과 변위(x)의 관계를 도시한 그래프;
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 장행정 회전변위측정센서를 설명하기 위한 도면들;
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 다른 장행정 회전변위측정센서를 설명하기 위한 도면들이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 단행정 변위측정센서는: 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사되는 광을 측정 대상물에 집속시키는 대물렌즈와; 상기 대물렌즈에 의해 상기 측정 대상물에 집속된 후 반사되어 나온 광의 경로를 변화시키는 분할기와; 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와; 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 광량을 측정하는 광검출기와; 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 장행정 직선변위측정센서는: 측정 대상물에 고정설치되며 일정한 주기와 길이를 갖는 격자와; 광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 상기 격자에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 격자에 집속된 후 반사되어 나오는 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 초점 근처에서의 광량을 측정하는 광검출기와, 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 포함하는 단행정 변위측정센서와; 상기 단행정 변위측정센서가 상기 격자의 길이 방향과 나란하게 직선운동 가능하도록 상기 단행정 변위측정센서에 부착설치되는 직선운동가이드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일예에 따른 장행정 회전변위측정센서는: 회전가능한 디스크의 앞면에 설치되며, 일정한 주기의 격자를 가지는 격자디스크와; 상기 디스크의 측면으로 광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 상기 격자디스크에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 격자디스크에 집속된 후 반사되어 나오는 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 초점 근처에서의 광량을 측정하는 광검출기와, 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 포함하는 단행정 변위측정센서; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일예에 따른 장행정 회전변위측정센서는: 회전가능한 디스크의 측면에 설치되며, 일정한 주기의 격자를 가지는 격자디스크와; 상기 격자디스크의 측면에 광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 상기 격자디스크에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 격자디스크에 집속된 후 반사되어 나오는 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 초점 근처에서의 광량을 측정하는 광검출기와, 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 포함하는 단행정 변위측정센서; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 표시한다.
[핀홀/슬릿을 이용한 변위측정센서]
도 2는 본 발명에 의한 핀홀 또는 슬릿을 이용한 단행정 변위측정센서(100)를 설명하기 위한 구성도이다. 도 2를 참조하면, 광원(10) 전방에는 대물렌즈(objective lens)(20)가 위치하고 있고 대물렌즈(20) 전방에는 빔분할기(beam splitter)(30)가 위치하고 있다. 광원(10)에서 발사된 레이저가 대물렌즈(20) 및 빔분할기(30)를 통과하여 변위를 측정하고자 하는 측정 대상물(70)에 도달하고 이 레이저는 측정 대상물(70)에서 반사되어 빔분할기(30)에 의해 분할이 된 후, 분할된 레이저는 집광 렌즈(collecting lens)(40)를 통과하여 집광렌즈(40)의 후방에 위치한 슬릿(50)의 구경(aperture)의 중심에 초점을 이루게 된다.여기서 슬릿(50)은 핀홀(pinhole)일 수 있다. 슬릿(50)의 후방에는 광검출기(photo detector)(60)를 위치시켜 광량을 검출한다,
도 3은 도 2의 공초점 광학계와 일반 광학계의 초점 신호 특성을 비교설명하기 위한 그래프이다. 도 3을 참조하면, 공초점 광학계는 초점에서 광검출기(60)의 출력이 최대가 되며, 출력이 초점 근처에 모두 집중된다는 것을 알 수 있다. 따라서 측정물(70)과 슬릿(50) 모두가 대물렌즈(20) 및 집광렌즈(40)의 초점에 각각 위치하는 경우 슬릿(50) 후방에서 최대 광량이 되고, 이때 광검출기(60)의 출력이 최대가 된다. 이와 반대로 상기 측정물(70) 또는 슬릿(50) 중 어느 하나라도 초점에 위치하지 않는 경우에는 급격한 광소멸이 발생하여 광검출기(60)의 출력이 0 또는 0에 가까와 진다. 그러므로 광검출기(60)의 출력을 측정하여 측정 대상물과의 변위를 측정할 수 있다.
본 발명에 의한 핀홀/슬릿을 이용한 변위측정센서는 비교적 간단한 구조이나, 측정물의 초점방향으로의 움직임을 수십 나노미터 수준의 분해능으로 검출이 가능하다. 이는 광축 방향으로의 단행정 변위 센서로써의 탁월한 성능을 제공하며, 수십 나노미터 변위를 탁월한 속도로 저렴하게 구현할 수 있다. 즉, 핀홀 또는 슬릿과 같은 구경을 사용함으로써 일반광학계에 비해 초점방향으로의 변위에 대한 민감도를 극대화시킬 수 있게된다.
[비점수차를 이용한 변위측정센서]
도 4는 본 발명에 의한 비점수차를 이용한 단행정 변위측정센서(110)를 설명하기 위한 구성도이다. 도 4를 참조하면, 도 2에 도시된 슬릿을 이용한 변위측정센서(100)에 사용된 집광렌즈(40) 및 슬릿(50) 대신, 단행정 변위측정센서(110)는 수평과 수직 방위 축에 따라 초점거리가 틀린 비점수차 렌즈(astigmatism lens)(140)를 사용하며, 광검출기(60) 대신 사분할 광검출기(160)를 사용하며 나머지 구성은 슬릿을 이용한 변위측정센서(100)와 동일하다. 여기서 비점수차렌즈(140) 대신 원통 렌즈(cylindrical lens)와 볼록렌즈의 조합으로 구성된 비점수차 광학계를 사용할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 사분할 광검출기(160)의 위치에 따라 맺히는 상의 모양을 설명하기 위한 도면이다. 비점수차렌즈(140)는 수평축을 지나는 빔의 초점거리(f1)와 수직축을 지나는 빔의 초점거리(f2)가 다르므로, 사분할 광검출기(160)의 위치에 따라 맺히는 상의 모양이 달라진다. 도 5a 및 도 5b를 참조하여 구체적으로 설명하면, 사분할 광검출기(160)가 비점수차렌즈(140)와 수평축 초점거리(f1) 사이에 위치하는 경우에는, 사분할 광검출기(160)에는 도 5b의 (나)와 같은 상이 맺히게 된다. 또한 사분할 광검출기(160)와 비점수차렌즈(140)사이의 거리가 수직축 초점거리(f2) 보다 커지는 경우에는 도 5b의 (다)와 같은 상이 맺히게 된다. 사분할 광검출기(160)가 수평축 초점거리(f1)와 수직축 초점거리(f2) 사이에 위치하는 경우에는, 사분할 광검출기(160)에는 원형에 가까운 상이 맺히게 되는데, 일정한 위치에서는 도 5b의 (라)와 같이 상이 원을 이루게 된다. 이러한 원을 비점수차원(astigmatic circle)이라고 한다. 수평축 초점거리(f1) 및 수직축 초점거리(f2)와 비점수차 렌즈로부터 비점수차원의 거리(d)와의 관계식은 아래의 수학식 1과 같다.
따라서 측정 대상물(70)의 변위가 대물렌즈(20)의 초점거리를 벗어나는 정도에 따라 f1과 f2가 변화하여 d가 변화하게 되고, 비점수차원의 거리(d)에 사분할 광검출기(160)를 위치시켜 변위를 측정할 수 있다. 도 5b의 (가)에 도시된 사분할 광검출기(160)의 4개의 출력을 각각 A, B, C, D라 하고 광검출 신호는 아래의 수학식 2과 같다.
도 6은 광검출신호와 측정물(60)의 변위와의 관계를 도시한 그래프이다. 도 6을 참조하면, 측정물(60)이 대물렌즈(20)의 초점에 위치하면 광검출신호는 0이 되고 측정물의 대물렌즈 초점거리 전후 변위에 대해 일정하게 증감하는 구간이 생기며, 이러한 선형적인 구간 내에서는 방향성을 갖는 검출신호를 얻을 수 있게된다. 따라서 사분할 검출기(55)의 노이즈 수준의 탁월한 분해능을 얻을 수 있다.
[장행정 직선변위측정센서]
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 장행정 직선변위측정센서(200)를 설명하기 위한 도면이다. 도 7a를 참조하면, 장행정 직선변위측정센서(200)는 측정 대상물(270)에 고정설치되며 일정한 주기와 길이를 갖는 격자(165)와, 단행정 변위측정센서(100)와, 격자(275)의 길이 방향과 나란하게 직선운동 가능하도록 단행정 변위측정센서(100)에 부착설치되는 직선운동가이드(270)를 구비한다. 여기서 단행정 변위측정센서(100)는 본 발명에 의한 단행정 변위측정센서(110)가 사용될 수도있다.
도 7c는 장행정 직선변위측정센서(200)의 출력과 변위(x)의 관계를 도시한 그래프이다. 도 7c를 참조하면, 단행정 변위측정센서(100)의 상대 변위(x)에 따라 반복적인 연속적인 검출신호를 생성하게 되며, 상기 검출신호의 극점을 카운팅하면 상대 변위(x)를 측정할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 장행정 회전변위측정센서(300)를 설명하기 위한 도면이다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 장행정 회전변위측정센서(300)는 회전운동하는 회전체(370)의 축에 고정설치되는 회전판(372)과, 회전판(372)의 일면에 고정설치되며 일면에 일정한 주기의 격자를 갖는 격자디스크(375)와, 격자디스크(375)와 수직인 단행정 변위측정센서(100)를 구비한다. 격자디스크(375)가 부착된 회전판(372)이 회전하면 같은 응답주파수의 연속적 검출신호가 발생하게 되고, 이러한 연속적 검출신호를 이용하여 격자 간격 단위로 회전변위를 측정할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 다른 장행정 회전변위측정센서(310)를 설명하기 위한 도면이다. 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 장행정 회전변위측정센서(310)는 회전운동하는 회전체(370)의 축에 설치되는 회전판(372)과, 회전판(372)의 일면에 고정설치되며 원주를 따라 일정한 주기의 격자를 갖는 격자디스크(377)와, 격자디스크(377)의 반지름 방향과 동일 선상에 설치된 단행정 변위측정센서(110)를 구비한다. 격자디스크(377)가 부착된 회전판(372)이 회전하면 같은 응답주파수의 연속적 검출신호가 발생하게 되고, 이러한 연속적 검출신호를 이용하여 격자 간격 단위로 회전변위를 측정할 수 있다.
본 발명에 의한 장행정변위측정센서는 일정한 모양을 지닌 격자이므로 보간법을 이용할 수 있어, 정밀한 변위측정이 가능하다.
본 발명에 의한 변위측정센서는 비교적 간단한 구조이나, 측정물의 초점방향으로의 움직임을 수십 나노미터 수준의 분해능으로 검출이 가능하여 일반광학계에 비해 초점방향으로의 변위에 대한 민감도를 극대화시킬 수 있으며 광학계의 구성에 따라 측정물의 변위측정 한계를 용이하게 변화시킬 수 있다. 즉, 다양한 분야에서 변위측정 센서로써 역할을 할 수 있다. 특히, 핀홀/슬릿은 매우 큰 민감도를 갖고 있고 비점수차 렌즈는 측정물 변위에 대한 방향성이 보장되며 비점수차 렌즈의 가공정도에 따라 민감도 및 선형성을 조정할 수 있다. 즉, 공초점 원리가 갖는 탁월한 광축방향 분해능을 이용하여, 변위측정을 위한 센서로써 역할을 가능하게 한다.
장행정 변위측정 센서는 일정 간격을 갖는 격자를 이용함으로써, 이동물체의 장행정 변위를 격자 간격 수준, 혹은 보간법에 의해서 격자 간격 수준 이하의 탁월한 분해능으로 검출할 수 있다.
회전 변위측정 센서는 원주방향으로 일정한 간격을 갖는 격자판을 이용함으로써, 회전 운동하는 물체의 변위를 탁월한 각도분해능으로 회전 변위측정이 가능해진다.

Claims (16)

  1. 광을 출사하는 광원과;
    상기 광원에서 출사되는 광을 측정 대상물에 집속시키는 대물렌즈와;
    상기 대물렌즈에 의해 상기 측정 대상물에 집속된 후 반사되어 나온 광의 경로를 변화시키는 분할기와;
    비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와;
    상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 광량을 측정하는 광검출기와;
    상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 단행정 변위측정센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 비점수차렌즈는 원통 렌즈와 볼록렌즈의 조합으로 구성된 렌즈인 것을 특징으로 하는 단행정 변위측정센서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광검출기는 사분할 광검출기인 것을 특징으로 하는 단행정 변위측정센서.
  6. 측정 대상물에 고정설치되며 일정한 주기와 길이를 갖는 격자와;
    광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 상기 격자에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 격자에 집속된 후 반사되어 나오는 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 초점 근처에서의 광량을 측정하는 광검출기와, 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 포함하는 단행정 변위측정센서와;
    상기 단행정 변위측정센서가 상기 격자의 길이 방향과 나란하게 직선운동 가능하도록 상기 단행정 변위측정센서에 부착설치되는 직선운동가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 장행정 직선변위측정센서.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서, 상기 비점수차렌즈는 원통 렌즈와 볼록렌즈의 조합으로 구성된 렌즈인 것을 특징으로 하는 장행정 직선변위측정센서.
  10. 제6항에 있어서, 상기 광검출기는 사분할 광검출기인 것을 특징으로 하는 장행정 직선변위측정센서.
  11. 회전가능한 디스크의 앞면에 설치되며, 일정한 주기의 격자를 가지는 격자디스크와;
    상기 디스크의 측면으로 광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 상기 격자디스크에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 격자디스크에 집속된 후 반사되어 나오는 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 초점 근처에서의 광량을 측정하는 광검출기와, 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 포함하는 단행정 변위측정센서; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 장행정 회전변위측정센서.
  12. 회전가능한 디스크의 측면에 설치되며, 일정한 주기의 격자를 가지는 격자디스크와;
    상기 격자디스크의 측면에 광을 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 광을 상기 격자디스크에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 격자디스크에 집속된 후 반사되어 나오는 광의 경로를 변화시키는 분할기와, 비점수차렌즈로 이루어지며 상기 분할기에 의해 경로가 변화된 광을 집속시키는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈에 의해 집속된 광의 초점 근처에서의 광량을 측정하는 광검출기와, 상기 집광렌즈에 의해 집속되는 광의 경로 상에 위치하도록 상기 집광렌즈와 상기 광검출기 사이에 설치되는 슬릿을 포함하는 단행정 변위측정센서; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 장행정 회전변위측정센서.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 비점수차렌즈는 원통 렌즈와 볼록렌즈의 조합으로 구성된 렌즈인 것을 특징으로 하는 장행정 회전변위측정센서.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 광검출기는 사분할 광검출기인 것을 특징으로 하는 장행정 회전변위측정센서.
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