JPH0141205B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0141205B2 JPH0141205B2 JP57109348A JP10934882A JPH0141205B2 JP H0141205 B2 JPH0141205 B2 JP H0141205B2 JP 57109348 A JP57109348 A JP 57109348A JP 10934882 A JP10934882 A JP 10934882A JP H0141205 B2 JPH0141205 B2 JP H0141205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- target
- axis
- beam splitter
- pbs
- 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.)
- Expired
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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
- G01B2290/70—Using polarization in the interferometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光の干渉を利用して変位量、変位速
度、振動数等の機械量を知るようにした光学式機
械量測定装置に関するものである。
度、振動数等の機械量を知るようにした光学式機
械量測定装置に関するものである。
本発明の目的は、被測定物体とは非接触でその
３次元の各種機械量を高精度で、かつ高分解能で
測定することのできる構造簡単な、この種の装置
を実現しようとするものである。
３次元の各種機械量を高精度で、かつ高分解能で
測定することのできる構造簡単な、この種の装置
を実現しようとするものである。
本発明に係る装置は、光源からの可干渉な光を
被測定機械量が与えられている可動拡散面に照射
し、そこから得られるスペツクルパターンを利用
して２次元の機械量を測定するとともに、このス
ペツクルパターンに光源からの光を参照光として
照射し、その結果得られるパターンを利用して可
動拡散板の前記２次元の軸と直交する軸方向の変
位等の機械量を測定するようにした点に構成上の
特徴がある。
被測定機械量が与えられている可動拡散面に照射
し、そこから得られるスペツクルパターンを利用
して２次元の機械量を測定するとともに、このス
ペツクルパターンに光源からの光を参照光として
照射し、その結果得られるパターンを利用して可
動拡散板の前記２次元の軸と直交する軸方向の変
位等の機械量を測定するようにした点に構成上の
特徴がある。
第１図は本発明に係る装置の一例を示す構成説
明図である。図において、１は光源で、例えば
HeNeレーザ光源が使用され、ここから可干渉な
光が出射される。１１，１２はレンズで、光源１
から出射した光を拡げて平行光とするビームエク
スパンダBXを構成している。２１は第１の偏光
ビームスプリツタ（以下PBSと略す）、２２は第
２のPBS、２３は第３のPBS、２４は第４の
PBS、２５は第５のPBSである。第１、第２、
第３のPBS、２１，２２，２３は、入射する光
ビームを２方向に分割する役目をし、第４の
PBS２４は２方向から来るビームを１方向ビー
ムにする役目をしている。また、第５のPBS２
５は、第４のPBSに対して45゜回転した位置関係
となるように設置されており、２種の光を干渉さ
せて縞を作る役目をしている。３１，３２はそれ
ぞれ焦点距離がf1，f2のレンズ、３０はレンズ３
１と３２との間であつて、レンズ３１からf1、レ
ンズ３２からf2の距離に設置した絞り板で、これ
には、径がｄの透孔が設けられている。４は拡散
面４０を有するターゲツトで、レンズ３２からｌ
（ｌは０〜2f2程度が好ましい）だけ離れて設置さ
れ、これには例えば、図示するようにｘ，ｙ，ｚ
方向の３次元の測定機械量が与えられる。５１は
レンズ３２とターゲツト４との間に設置したλ／
４板、６１，６２はミラーで、第１のPBS２１
で分割された光源１からの光が、第４のPBS２
４に入射するように設置されている。ここでミラ
ー６１はこの光軸Clに対してθ1＝45゜だけ傾斜し
ているのに対し、ミラー６２は光軸Clに対してθ2
＝45゜＋Δ0だけ傾斜してある。５２はミラー６１
と第１のPBS２１との間に設置したλ／２板、
５３は第１はPBS２１と第２のPBSとの間に設
けたλ／４板、５４は第２のPBS２２と第３の
PBS２３との間に設けたλ／４板である。
明図である。図において、１は光源で、例えば
HeNeレーザ光源が使用され、ここから可干渉な
光が出射される。１１，１２はレンズで、光源１
から出射した光を拡げて平行光とするビームエク
スパンダBXを構成している。２１は第１の偏光
ビームスプリツタ（以下PBSと略す）、２２は第
２のPBS、２３は第３のPBS、２４は第４の
PBS、２５は第５のPBSである。第１、第２、
第３のPBS、２１，２２，２３は、入射する光
ビームを２方向に分割する役目をし、第４の
PBS２４は２方向から来るビームを１方向ビー
ムにする役目をしている。また、第５のPBS２
５は、第４のPBSに対して45゜回転した位置関係
となるように設置されており、２種の光を干渉さ
せて縞を作る役目をしている。３１，３２はそれ
ぞれ焦点距離がf1，f2のレンズ、３０はレンズ３
１と３２との間であつて、レンズ３１からf1、レ
ンズ３２からf2の距離に設置した絞り板で、これ
には、径がｄの透孔が設けられている。４は拡散
面４０を有するターゲツトで、レンズ３２からｌ
（ｌは０〜2f2程度が好ましい）だけ離れて設置さ
れ、これには例えば、図示するようにｘ，ｙ，ｚ
方向の３次元の測定機械量が与えられる。５１は
レンズ３２とターゲツト４との間に設置したλ／
４板、６１，６２はミラーで、第１のPBS２１
で分割された光源１からの光が、第４のPBS２
４に入射するように設置されている。ここでミラ
ー６１はこの光軸Clに対してθ1＝45゜だけ傾斜し
ているのに対し、ミラー６２は光軸Clに対してθ2
＝45゜＋Δ0だけ傾斜してある。５２はミラー６１
と第１のPBS２１との間に設置したλ／２板、
５３は第１はPBS２１と第２のPBSとの間に設
けたλ／４板、５４は第２のPBS２２と第３の
PBS２３との間に設けたλ／４板である。
７１は第３のPBS２３で分割された一方の光
を受光するｘ軸受光器、７２は第３のPBSで分
割された他方の光を受光するｙ軸受光器で、これ
らには多数個の受光素子をアレイ状に配列して構
成されるCCDなどのイメージセンサが使用され
る。なお、各受光器７１，７２において、その受
光素子の配列方向は互いに直交するように設置さ
れているものとする。７３は第５のPBSから出
た光を受光する受光器である。この受光器７３と
しては、CCDなどのイメージセンサが用いられ
る。
を受光するｘ軸受光器、７２は第３のPBSで分
割された他方の光を受光するｙ軸受光器で、これ
らには多数個の受光素子をアレイ状に配列して構
成されるCCDなどのイメージセンサが使用され
る。なお、各受光器７１，７２において、その受
光素子の配列方向は互いに直交するように設置さ
れているものとする。７３は第５のPBSから出
た光を受光する受光器である。この受光器７３と
しては、CCDなどのイメージセンサが用いられ
る。
第２図は第１図装置において、電気的な回路を
示す構成ブロツク図である。この図において、７
０は、例えばCCDで構成された各受光器７１，
７２，７３を駆動するクロツク発振器で、例えば
周波数fcのクロツク信号を各受光器に印加してい
る。８１，８２，８３は各受光器７１，７２，７
３からの出力周波数信号fx，fy，fzを入力し、こ
れと参照周波数信号fRとをミキシングするミキ
サ、９１，９２，９３はそれぞれ対応するミキサ
からの出力信号のなかの特定な周波数信号を通過
させるローパスフイルタ、４１，４２，４３はそ
れぞれローパスフイルタ９１，９２，９３からの
周波数信号を計数するカウンタ、６は各カウンタ
４１，４２，４３からの計数信号fox，foy，foz
を入力する演算回路で、この演算回路としては、
例えばマイクロプロセツサが使用される。６０は
表示装置で、例えばCRTが使用され、演算回路
６での演算結果を表示する。
示す構成ブロツク図である。この図において、７
０は、例えばCCDで構成された各受光器７１，
７２，７３を駆動するクロツク発振器で、例えば
周波数fcのクロツク信号を各受光器に印加してい
る。８１，８２，８３は各受光器７１，７２，７
３からの出力周波数信号fx，fy，fzを入力し、こ
れと参照周波数信号fRとをミキシングするミキ
サ、９１，９２，９３はそれぞれ対応するミキサ
からの出力信号のなかの特定な周波数信号を通過
させるローパスフイルタ、４１，４２，４３はそ
れぞれローパスフイルタ９１，９２，９３からの
周波数信号を計数するカウンタ、６は各カウンタ
４１，４２，４３からの計数信号fox，foy，foz
を入力する演算回路で、この演算回路としては、
例えばマイクロプロセツサが使用される。６０は
表示装置で、例えばCRTが使用され、演算回路
６での演算結果を表示する。
このように構成した装置の動作は次の通りであ
る。光源１から出射された波長λの光は、ビーム
エクスパンダBXで拡げられ、平行光となつて第
１のPBS２１に入射する。ここで、入射光線と
入射面にたてた法線が作る入射面に垂直方向に振
動する光成分（Ｓ波）は反射し、レンズ３１、絞
り板３０の透孔、レンズ３２及びλ／４板５１を
経て、ターゲツト４の拡散面４０に平行光となつ
て照射される。ターゲツト４の拡散面４０に照射
された平行光は、この拡散面の凹凸によつてラン
ダムな位相変調を受けて反射し、この反射光は、
再びλ／４板５１、レンズ３２、絞り板３０の透
孔、レンズ３１を通つて戻り、第１のPBS２１
に入射する。ここで、レンズ３１、絞り板３０、
レンズ３２は、スペツクルの純移動状態を実現し
ここを通過する光の空間周波数を下げるローパス
フイルタとして機能するものである。第１の
PBS２１に再入射する光は入射面に対して、振
動方向が平行な光成分（Ｐ波）となつており、第
１のPBS２１を通過する。ここを通過したター
ゲツト４の拡散面４０からの反射光は、λ／４板
５３を通過して円偏光となり、第２のPBS２２
で２つに分かれ、一方はλ／４板５４を通つて円
偏光となり、第３のPBS２３で分かれて、ｘ軸
受光器７１及びｙ軸受光器７２にそれぞれ入射す
る。そして、これらの受光面にスペツクルパター
ンをつくる。
る。光源１から出射された波長λの光は、ビーム
エクスパンダBXで拡げられ、平行光となつて第
１のPBS２１に入射する。ここで、入射光線と
入射面にたてた法線が作る入射面に垂直方向に振
動する光成分（Ｓ波）は反射し、レンズ３１、絞
り板３０の透孔、レンズ３２及びλ／４板５１を
経て、ターゲツト４の拡散面４０に平行光となつ
て照射される。ターゲツト４の拡散面４０に照射
された平行光は、この拡散面の凹凸によつてラン
ダムな位相変調を受けて反射し、この反射光は、
再びλ／４板５１、レンズ３２、絞り板３０の透
孔、レンズ３１を通つて戻り、第１のPBS２１
に入射する。ここで、レンズ３１、絞り板３０、
レンズ３２は、スペツクルの純移動状態を実現し
ここを通過する光の空間周波数を下げるローパス
フイルタとして機能するものである。第１の
PBS２１に再入射する光は入射面に対して、振
動方向が平行な光成分（Ｐ波）となつており、第
１のPBS２１を通過する。ここを通過したター
ゲツト４の拡散面４０からの反射光は、λ／４板
５３を通過して円偏光となり、第２のPBS２２
で２つに分かれ、一方はλ／４板５４を通つて円
偏光となり、第３のPBS２３で分かれて、ｘ軸
受光器７１及びｙ軸受光器７２にそれぞれ入射す
る。そして、これらの受光面にスペツクルパター
ンをつくる。
第３図は、ｘ軸受光器７１及びｙ軸受光器７２
上に得られるスペツクルパターンの一例を示す図
である。この図において、スペツクルパターン
は、ターゲツト４が矢印ｘ方向に移動したとき
は、ｘ軸方向に移動し、ターゲツト４が矢印ｙ方
向に移動したときは、ｙ軸方向に移動する。ｘ軸
受光器７１は、この受光面に照射された第３図に
示すようなスペツクルパターンのｘ軸方向変位を
把える。また、ｙ軸受光器７２は、この受光面に
照射された第３図に示すようなスペツクルパター
ンのｙ軸方向変位を把える。
上に得られるスペツクルパターンの一例を示す図
である。この図において、スペツクルパターン
は、ターゲツト４が矢印ｘ方向に移動したとき
は、ｘ軸方向に移動し、ターゲツト４が矢印ｙ方
向に移動したときは、ｙ軸方向に移動する。ｘ軸
受光器７１は、この受光面に照射された第３図に
示すようなスペツクルパターンのｘ軸方向変位を
把える。また、ｙ軸受光器７２は、この受光面に
照射された第３図に示すようなスペツクルパター
ンのｙ軸方向変位を把える。
一方、第４のPBS２４へ入射した拡散面４０
からの反射光は、そのまま通過し、第５のPBS
２５に入射する。また、光源１から第１のPBS
２１に入射した光の中で、Ｐ波成分はここを透過
し、λ／２板５２を通過して90゜偏波面が回転さ
れ、ミラー６１，６２を経て、第４のPBS２４
に入射し、ここで反射して第５のPBS２５に参
照光として入射する。第５のPBS２５は、第４
のPBS２４に対して45゜回転して置かれており、
ここで、互いに偏波面が90゜異なるターゲツト４
からの反射光と、光源１からの参照光とのうち、
第５図に示すように45゜成分のものが透過し、ｚ
軸受光器７３上に干渉縞がつくられる。なお、第
５のPBS２５は偏光板を用いてもよい。
からの反射光は、そのまま通過し、第５のPBS
２５に入射する。また、光源１から第１のPBS
２１に入射した光の中で、Ｐ波成分はここを透過
し、λ／２板５２を通過して90゜偏波面が回転さ
れ、ミラー６１，６２を経て、第４のPBS２４
に入射し、ここで反射して第５のPBS２５に参
照光として入射する。第５のPBS２５は、第４
のPBS２４に対して45゜回転して置かれており、
ここで、互いに偏波面が90゜異なるターゲツト４
からの反射光と、光源１からの参照光とのうち、
第５図に示すように45゜成分のものが透過し、ｚ
軸受光器７３上に干渉縞がつくられる。なお、第
５のPBS２５は偏光板を用いてもよい。
第４図は、ｚ軸受光器７３上に得られたパター
ンの一例を示す図であつて、スペツクルパターン
にマイケルソン干渉縞が重畳したようなものとな
る。このパターンは、ターゲツト４が矢印ｚ方向
に移動すると、ｚ方向に移動する。ｚ軸受光器７
３は、この受光面に照射された第４図に示すよう
なパターンのｚ軸方向変位を把える。
ンの一例を示す図であつて、スペツクルパターン
にマイケルソン干渉縞が重畳したようなものとな
る。このパターンは、ターゲツト４が矢印ｚ方向
に移動すると、ｚ方向に移動する。ｚ軸受光器７
３は、この受光面に照射された第４図に示すよう
なパターンのｚ軸方向変位を把える。
ここで、レンズ３１，３２の距離がf1＋f2であ
ることと、ターゲツト４に平面波が照射されるよ
うにすれば、所謂純移動状態となり、この状態で
は、各受光器の受光面に得られるスペツクルパタ
ーンの、平均的スペツクル径は、（f1λ）／（πd）
で与えられる。したがつて、レンズ３１から各受
光器までの距離や、レンズ３２とターゲツト４と
の間の距離ｌは、純移動状態とスペツクル径には
無関係となる。
ることと、ターゲツト４に平面波が照射されるよ
うにすれば、所謂純移動状態となり、この状態で
は、各受光器の受光面に得られるスペツクルパタ
ーンの、平均的スペツクル径は、（f1λ）／（πd）
で与えられる。したがつて、レンズ３１から各受
光器までの距離や、レンズ３２とターゲツト４と
の間の距離ｌは、純移動状態とスペツクル径には
無関係となる。
各受光器７１，７２，７３は、一端にクロツク
発振器７０から周波数fcのクロツク信号が印加さ
れて駆動されており、各受光器７１，７２，７３
からfc＝fc／Ｎ（ただしＮは受光器７１，７２，
７３のビツト数）を基本周波数とする周波数信号
fx，fy，fzが出力される。
発振器７０から周波数fcのクロツク信号が印加さ
れて駆動されており、各受光器７１，７２，７３
からfc＝fc／Ｎ（ただしＮは受光器７１，７２，
７３のビツト数）を基本周波数とする周波数信号
fx，fy，fzが出力される。
第６図は、各受光器７１，７２，７３から得ら
れる周波数信号fx，fy，fzの周波数スペクトルを
示す説明図である。この信号の周波数スペクトル
は、基本周波数foの整数倍の点でピークがあり、
かつそのピークは、各受光器の全幅の１／（整
数）と、干渉縞の間隔が等しいところが一番大き
くなり、ターゲツト４の移動とともに、移動す
る。例えば、ターゲツト４がｘ方向にＸだけ移動
すれば、受光器７１からの周波数信号fxの例えば
ｍ次高調波に相当するピークPmは、その移動速
度dx／dtに比例したΔfmxだけ周波数シフトす
る。同じように、ターゲツト４がｙ方向にＹだけ
移動すれば、受光器７２からの周波数信号fyのｍ
次高調波に相当するピークPmは、その移動速度
dY／dtに比例したfmyだけ周波数シフトする。
受光器７３からの周波数信号についても同様であ
る。つまり、Δfmx，Δfmy，Δfmzの位相を測定
すればｘ，ｙ，ｚの変位量を測定できる。
れる周波数信号fx，fy，fzの周波数スペクトルを
示す説明図である。この信号の周波数スペクトル
は、基本周波数foの整数倍の点でピークがあり、
かつそのピークは、各受光器の全幅の１／（整
数）と、干渉縞の間隔が等しいところが一番大き
くなり、ターゲツト４の移動とともに、移動す
る。例えば、ターゲツト４がｘ方向にＸだけ移動
すれば、受光器７１からの周波数信号fxの例えば
ｍ次高調波に相当するピークPmは、その移動速
度dx／dtに比例したΔfmxだけ周波数シフトす
る。同じように、ターゲツト４がｙ方向にＹだけ
移動すれば、受光器７２からの周波数信号fyのｍ
次高調波に相当するピークPmは、その移動速度
dY／dtに比例したfmyだけ周波数シフトする。
受光器７３からの周波数信号についても同様であ
る。つまり、Δfmx，Δfmy，Δfmzの位相を測定
すればｘ，ｙ，ｚの変位量を測定できる。
例えば第２図の回路において、ミキサ８１，８
２，８３は、各受光器から出力されるｍ次高調波
Pmと、その近傍周波数fRとをミキシング、すな
わちヘテロダイン検波し、各出力をローパスフイ
ルタ９１，９２，９３を介することによつて、そ
の出力端に次式に示すような周波数信号fox，
foy，fozをそれぞれ得る。
２，８３は、各受光器から出力されるｍ次高調波
Pmと、その近傍周波数fRとをミキシング、すな
わちヘテロダイン検波し、各出力をローパスフイ
ルタ９１，９２，９３を介することによつて、そ
の出力端に次式に示すような周波数信号fox，
foy，fozをそれぞれ得る。
fox＝mfo−fR±Δfmx
foy＝mfo−fR±Δfmy
foz＝mfo−fR±Δfmz
各カウンタ４１，４２，４３は、これらの周波
数信号をそれぞれ計数する。演算回路６は、各カ
ウンタ４１，４２，４３からの信号fox，foy，
fozを入力し、所定の演算、例えば積分を含む演
算をすることによつて、ターゲツト４の各矢印
ｘ，ｙ，ｚ方向の変位量Ｘ，Ｙ，Ｚを知ることが
できる。またΔfmx，Δfmy，Δfmzは、ターゲツ
ト４の移動方向に応じて、正、負に極性が変るこ
とから、移動方向の判別も同時にできる。
数信号をそれぞれ計数する。演算回路６は、各カ
ウンタ４１，４２，４３からの信号fox，foy，
fozを入力し、所定の演算、例えば積分を含む演
算をすることによつて、ターゲツト４の各矢印
ｘ，ｙ，ｚ方向の変位量Ｘ，Ｙ，Ｚを知ることが
できる。またΔfmx，Δfmy，Δfmzは、ターゲツ
ト４の移動方向に応じて、正、負に極性が変るこ
とから、移動方向の判別も同時にできる。
このように構成される装置は、ひとつの光源か
らのビームによつて３次元の変位が同時に測定で
きるもので、全体構成を簡単にできる。また、各
受光器から得られる信号は周波数信号であること
から、演算処理が容易であり、高分解能で、各種
機械量を測定することができる。
らのビームによつて３次元の変位が同時に測定で
きるもので、全体構成を簡単にできる。また、各
受光器から得られる信号は周波数信号であること
から、演算処理が容易であり、高分解能で、各種
機械量を測定することができる。
第７図は本発明の係る装置の他の実施例を示す
構成説明図である。この実施例においては、第１
図装置において、第３のPBS２３及びλ／４板
５４を省略し、第２のPBS２２から分かれた光
を受光器７０で受光するようにしたものである。
この受光器７０の受光面は、第８図に示すよう
に、２個の受光器７１，７２を互いに直交するよ
うに配列して構成してある。
構成説明図である。この実施例においては、第１
図装置において、第３のPBS２３及びλ／４板
５４を省略し、第２のPBS２２から分かれた光
を受光器７０で受光するようにしたものである。
この受光器７０の受光面は、第８図に示すよう
に、２個の受光器７１，７２を互いに直交するよ
うに配列して構成してある。
この実施例装置によれば、受光器７０の受光面
に第３図に示すようなスペツクルパターンがつく
られ、このスペツクルパターンのｘ方向の移動を
受光器７１が検出し、ｙ方向の移動を受光器７２
が検出する。
に第３図に示すようなスペツクルパターンがつく
られ、このスペツクルパターンのｘ方向の移動を
受光器７１が検出し、ｙ方向の移動を受光器７２
が検出する。
なお、上記の各実施例において、光源１の光パ
ワーに余裕のある場合は、第２のPBS２２、第
３のPBS２３、λ／４板５３，５４等をハーフ
ミラーにしてもよい。また、ミラー６１，６２は
プリズムやキユーブコーナーを用いてもよい。ま
た、ターゲツト４の拡散面４０に、再帰性反射物
を貼布するようにし検出感度を増大させるように
してもよい。また、ここでは、各受光器として、
CCDのようなイメージセンサを用いることを想
定したが、空間フイルタを組合せたようなパター
ン検出器を用いてもよい。また、ここではターゲ
ツト４のｘ，ｙ，ｚ方向の変位量や移動速度を測
定する場合を説明したが、ターゲツト４の振動数
や回転数、あるいは形状変化等、各種の３次元の
機械量を測定することができる。
ワーに余裕のある場合は、第２のPBS２２、第
３のPBS２３、λ／４板５３，５４等をハーフ
ミラーにしてもよい。また、ミラー６１，６２は
プリズムやキユーブコーナーを用いてもよい。ま
た、ターゲツト４の拡散面４０に、再帰性反射物
を貼布するようにし検出感度を増大させるように
してもよい。また、ここでは、各受光器として、
CCDのようなイメージセンサを用いることを想
定したが、空間フイルタを組合せたようなパター
ン検出器を用いてもよい。また、ここではターゲ
ツト４のｘ，ｙ，ｚ方向の変位量や移動速度を測
定する場合を説明したが、ターゲツト４の振動数
や回転数、あるいは形状変化等、各種の３次元の
機械量を測定することができる。
以上説明したように、本発明に係る装置によれ
ば、被測定機械量が与えられるターゲツトとは非
接触で、このターゲツトの３次元の変位量など各
種機械量を高分解能で測定することができる。
ば、被測定機械量が与えられるターゲツトとは非
接触で、このターゲツトの３次元の変位量など各
種機械量を高分解能で測定することができる。
第１図は本発明に係る装置の一例を示す構成説
明図、第２図は電気的な回路を示す構成ブロツク
図、第３図及び第４図は第１図装置においてｘ軸
受光器（ｙ軸受光器）及びｚ軸受光器の受光面に
つくられるスペツクルパターンの一例を示す説明
図、第５図は受光器７３付近の光の偏波面の説明
図、第６図は各受光器から得られる信号の周波数
スペクトルを示す説明図、第７図は本発明に係る
装置の他の実施例を示す構成説明図、第８図は第
７図装置に用いられている受光器の受光面の構成
説明図である。 １…光源、２１，２２，２３，２４，２５…偏
光ビームスプリツタ、１１，１２，３１，３２…
レンズ、３０…絞り板、４…ターゲツト、４０…
拡散面、５１，５３，５４…λ／４板、５２…
λ／２板、６１，６２…ミラー、７１，７２，７
３…受光器。
明図、第２図は電気的な回路を示す構成ブロツク
図、第３図及び第４図は第１図装置においてｘ軸
受光器（ｙ軸受光器）及びｚ軸受光器の受光面に
つくられるスペツクルパターンの一例を示す説明
図、第５図は受光器７３付近の光の偏波面の説明
図、第６図は各受光器から得られる信号の周波数
スペクトルを示す説明図、第７図は本発明に係る
装置の他の実施例を示す構成説明図、第８図は第
７図装置に用いられている受光器の受光面の構成
説明図である。 １…光源、２１，２２，２３，２４，２５…偏
光ビームスプリツタ、１１，１２，３１，３２…
レンズ、３０…絞り板、４…ターゲツト、４０…
拡散面、５１，５３，５４…λ／４板、５２…
λ／２板、６１，６２…ミラー、７１，７２，７
３…受光器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可干渉な光を出射する光源１と、 ｘ，ｙ，ｚ軸方向の被測定機械量が与えられる
ターゲツト４と、 前記光源からの光を２方向に分割する第１の偏
光ビームスプリツタ２１と、 この偏光ビームスプリツタで分割された一方の
光をλ／４板５１を介して前記ターゲツトに照射
すると共に、ターゲツトからの反射、散乱光を前
記λ／４板を介して前記第１の偏光ビームスプリ
ツタ２１に導く光学系と、 前記第１の偏光ビームスプリツタ及びλ／４板
５３を通過した前記ターゲツトからの反射、拡散
光を２方向に分割する第２の偏光ビームスプリツ
タ２２と、 この第２の偏光ビームスプリツタで分割された
一方の光を受光し、当該受光面に得られるスペツ
クルパターンのｘ軸方向及びｙ軸方向の移動を検
出するｘ軸受光手段７１及びｙ軸受光手段７２
と、 前記第２の偏光ビームスプリツタ２２で分割さ
れた他方の光が導かれ当該光と他の方向から導か
れた光を１方向の光にするための光方向一致手段
２４と、 前記第１の偏光ビームスプリツタで分割された
他方の光をλ／４板５２を介して、前記光源から
の光の光軸に対して所定の角度をもつて設置され
た２つのミラー６１，６２を経て前記第４の偏光
ビームスプリツタ２４に導く光学系と、 前記光方向一致手段２４で１方向となつた２種
の光を干渉させるための偏光手段２５と、 この偏光手段２５を通過した光を受光し当該受
光面に得られた干渉縞の移動を検出するｚ軸受光
手段７３と を備えた光学式機械量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109348A JPS58225303A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 光学式機械量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109348A JPS58225303A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 光学式機械量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58225303A JPS58225303A (ja) | 1983-12-27 |
| JPH0141205B2 true JPH0141205B2 (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=14507943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57109348A Granted JPS58225303A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 光学式機械量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58225303A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01320411A (ja) * | 1988-06-22 | 1989-12-26 | Hamamatsu Photonics Kk | 変形の測定方法 |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP57109348A patent/JPS58225303A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58225303A (ja) | 1983-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5187543A (en) | Differential displacement measuring interferometer | |
| US20050030520A1 (en) | Velocimeter, displacement meter, vibrometer and electronic device | |
| US4512661A (en) | Dual differential interferometer | |
| EP0244275A2 (en) | Angle measuring interferometer | |
| US5774215A (en) | Reduced complexity fourier transform spectrometer | |
| US6954273B2 (en) | Laser-based measuring apparatus for measuring an axial run-out in a cylinder of rotation and method for measuring the same utilizing opposing incident measuring light beams | |
| US3635552A (en) | Optical interferometer | |
| US6654121B1 (en) | Apparatus and method for detecting polarization | |
| US4807997A (en) | Angular displacement measuring interferometer | |
| US5028137A (en) | Angular displacement measuring interferometer | |
| US4395123A (en) | Interferometric angle monitor | |
| RU2458352C2 (ru) | Детектор и способ определения скорости | |
| JPH045122B2 (ja) | ||
| JPH0141205B2 (ja) | ||
| JPH026002B2 (ja) | ||
| JPH0134082Y2 (ja) | ||
| TWI522597B (zh) | Angle measurement system | |
| JP2007163479A (ja) | 干渉計 | |
| JPS59162405A (ja) | 光学式機械量測定装置 | |
| JPH0141204B2 (ja) | ||
| JP2779497B2 (ja) | 干渉計 | |
| JPH04155260A (ja) | 回転速度測定装置 | |
| JP2592254B2 (ja) | 変位量及び変位速度の測定装置 | |
| JPH0444922B2 (ja) | ||
| JPH01142401A (ja) | 光学式変位測定装置 |