JPH0326321B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0326321B2 JPH0326321B2 JP58037017A JP3701783A JPH0326321B2 JP H0326321 B2 JPH0326321 B2 JP H0326321B2 JP 58037017 A JP58037017 A JP 58037017A JP 3701783 A JP3701783 A JP 3701783A JP H0326321 B2 JPH0326321 B2 JP H0326321B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarizing beam
- beam splitter
- axis
- plate
- 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 - Lifetime
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
- G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
- G01B9/02029—Combination with non-interferometric systems, i.e. for measuring the object
- G01B9/0203—With imaging systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (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の簡単な、この種の装置を
実現しようとするものである。
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の簡単な、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、その結果得られる干渉縞のパターンを利
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、その結果得られる干渉縞のパターンを利
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である。各PBSは、入射する光ビームを２
方向に分割する役目をなし、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）と、平行に振動する光成分（Ｐ波）
に分かれる。第１のPBSにおいて、Ｐ波はこの
PBSを通過し、ミラー３１で反射し、λ／２板
４１を通つてミラー３２で反射し、第４のPBS
２４に入つてＺ系の参照光となる。また、第１の
PBS２１において、Ｓ波はこのPBSで反射され、
λ／４板４２を通つて、ターゲツト５の拡散面５
０に照射される。このターゲツト５には、図示す
るように測定すべき３次元の機械量が与えられて
いる。
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である。各PBSは、入射する光ビームを２
方向に分割する役目をなし、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）と、平行に振動する光成分（Ｐ波）
に分かれる。第１のPBSにおいて、Ｐ波はこの
PBSを通過し、ミラー３１で反射し、λ／２板
４１を通つてミラー３２で反射し、第４のPBS
２４に入つてＺ系の参照光となる。また、第１の
PBS２１において、Ｓ波はこのPBSで反射され、
λ／４板４２を通つて、ターゲツト５の拡散面５
０に照射される。このターゲツト５には、図示す
るように測定すべき３次元の機械量が与えられて
いる。
ターゲツト５の拡散面５０で拡散した光（反射
光）は、λ／４板４２を通つてPBS２１に戻り、
ここを通過後、レンズ１３（焦点f0）、λ／２板
４３をそれぞれ通つてPBS２２に入り、ここで、
ｚ系の光成分（直進する光）と、Ｘ，Ｙ系の光成
分（反射する光）とに分けられる。Ｚ系とXY系
の光量の配分は、λ／２板４３を回転させること
で調整できる。すなわち、λ／２板４３は、回転
可能に設置されていて、このλ／２板４３を入射
する光の偏光面の電界ベクトルの振動方向に対し
てλ／２板の主断面（結晶の光軸方向）を一致さ
せて設置する場合、第２のPBS２２に入つた光
は、そこを通過しない。これに対して、λ／２板
４３を鋭角θだけ回転させると（入射する光の偏
光面の電界ベクトルの振動方向と、λ／２板の主
断面（結晶の光軸方向）とのなす角がθ）、λ／
２板から出る光の電界ベクトルの振動方向は、
λ／２板の主断面に関して入射光と反対側に鋭角
θだけ変化（回転）したものとなる。
光）は、λ／４板４２を通つてPBS２１に戻り、
ここを通過後、レンズ１３（焦点f0）、λ／２板
４３をそれぞれ通つてPBS２２に入り、ここで、
ｚ系の光成分（直進する光）と、Ｘ，Ｙ系の光成
分（反射する光）とに分けられる。Ｚ系とXY系
の光量の配分は、λ／２板４３を回転させること
で調整できる。すなわち、λ／２板４３は、回転
可能に設置されていて、このλ／２板４３を入射
する光の偏光面の電界ベクトルの振動方向に対し
てλ／２板の主断面（結晶の光軸方向）を一致さ
せて設置する場合、第２のPBS２２に入つた光
は、そこを通過しない。これに対して、λ／２板
４３を鋭角θだけ回転させると（入射する光の偏
光面の電界ベクトルの振動方向と、λ／２板の主
断面（結晶の光軸方向）とのなす角がθ）、λ／
２板から出る光の電界ベクトルの振動方向は、
λ／２板の主断面に関して入射光と反対側に鋭角
θだけ変化（回転）したものとなる。
このために、第２のPBS２２に入つた光は、
λ／２板４３の回転により光の電界ベクトルの振
動方向が回転させられた分に応じて、そこを通過
することが可能となり、λ／２板４３の回転角θ
を調整することにより、第２のPBS２２を通過
する光量（Ｚ系の光成分）と、第２のPBS２２
で反射する光量（XY系の光成分）の配分を調整
することができる。XY系の光成分は、ミラー３
３で反射し、例えばピンホール径0.8mmの絞り６
１、レンズ１４（焦点ｆ）、λ／４板４４を通つ
て、PBS２３に入り、ここで、Ｘ系，Ｙ系に分
けられ、各々のｘ軸センサ８Ｘ，Ｙ軸センサ８Ｙ
の受光面にスペツクルパターンを作り、これがそ
れぞれ検出される。
λ／２板４３の回転により光の電界ベクトルの振
動方向が回転させられた分に応じて、そこを通過
することが可能となり、λ／２板４３の回転角θ
を調整することにより、第２のPBS２２を通過
する光量（Ｚ系の光成分）と、第２のPBS２２
で反射する光量（XY系の光成分）の配分を調整
することができる。XY系の光成分は、ミラー３
３で反射し、例えばピンホール径0.8mmの絞り６
１、レンズ１４（焦点ｆ）、λ／４板４４を通つ
て、PBS２３に入り、ここで、Ｘ系，Ｙ系に分
けられ、各々のｘ軸センサ８Ｘ，Ｙ軸センサ８Ｙ
の受光面にスペツクルパターンを作り、これがそ
れぞれ検出される。
PBS２２において分けられたＺ系の光成分は、
例えばピンホール径0.2mmの絞り６２、レンズ１
５（焦点ｆ）、PBS２４及び偏光板７を通つて、
Ｚ軸センサ８Ｚ上に照射され、その受光面にミラ
ー３２側からくる参照光と干渉して干渉縞が作ら
れ、これを検出する。
例えばピンホール径0.2mmの絞り６２、レンズ１
５（焦点ｆ）、PBS２４及び偏光板７を通つて、
Ｚ軸センサ８Ｚ上に照射され、その受光面にミラ
ー３２側からくる参照光と干渉して干渉縞が作ら
れ、これを検出する。
Ｘ軸センサ８Ｘ，Ｙ軸センサ８Ｙ及びＺ軸セン
サ８Ｚは、多数個の受光素子をアレイ状に配列し
て構成されるもので、CCDなどのイメージセン
サが使用可能であり、Ｘ軸センサ８ＸとＹ軸セン
サ８Ｙの各受光素子の配列方向は互いに直交する
ように配置されている。
サ８Ｚは、多数個の受光素子をアレイ状に配列し
て構成されるもので、CCDなどのイメージセン
サが使用可能であり、Ｘ軸センサ８ＸとＹ軸セン
サ８Ｙの各受光素子の配列方向は互いに直交する
ように配置されている。
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、８
０は、例えばCCDで構成された各センサ８Ｘ，
８Ｙ，８Ｚを駆動するクロツク発振器で、例えば
周波数cのクロツク信号を各センサに印加してい
る。７１，７２，７３は各センサ８Ｘ，８Ｙ，８
Ｚからの出力周波数信号x，y，zを入力し、
これと参照周波数信号Rとをミキシングするミキ
サ、８１，８２，８３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、９１，９２，９３はそ
れぞれローパスフイルタ８１，８２，８３からの
周波数信号を計数するカウンタ、９０は各カウン
タ９１，９２，９３からの計数信号ox，oy，
oz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。９
５は表示装置で、例えばCRTが使用され、演算
回路９０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、８
０は、例えばCCDで構成された各センサ８Ｘ，
８Ｙ，８Ｚを駆動するクロツク発振器で、例えば
周波数cのクロツク信号を各センサに印加してい
る。７１，７２，７３は各センサ８Ｘ，８Ｙ，８
Ｚからの出力周波数信号x，y，zを入力し、
これと参照周波数信号Rとをミキシングするミキ
サ、８１，８２，８３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、９１，９２，９３はそ
れぞれローパスフイルタ８１，８２，８３からの
周波数信号を計数するカウンタ、９０は各カウン
タ９１，９２，９３からの計数信号ox，oy，
oz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。９
５は表示装置で、例えばCRTが使用され、演算
回路９０での演算結果を表示する。
第３図はｘ軸センサ８Ｘ，Ｙ軸センサ８Ｙ上に
作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５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５が矢印ｙ方向に移動
したときは、ｙ軸方向に移動する。Ｘ軸センサ８
Ｘは、この受光面に作られる第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、Ｘ軸センサ８Ｙは、この受光面に作られる第
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。
作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５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５が矢印ｙ方向に移動
したときは、ｙ軸方向に移動する。Ｘ軸センサ８
Ｘは、この受光面に作られる第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、Ｘ軸センサ８Ｙは、この受光面に作られる第
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。
第４図及び第５図は、Ｚ軸センサ８Ｚ上に得ら
れる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５が
矢印ｚ方向に移動すると、Ｚ軸方向に移動する。
Ｚ軸センサ８Ｚ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。
れる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５が
矢印ｚ方向に移動すると、Ｚ軸方向に移動する。
Ｚ軸センサ８Ｚ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、第４図は、絞り６２に設けたピンホー
ルの径が0.8mmの場合であり、第５図は絞り６２
に設けたピンホールの径が0.2mmの場合である。
ルの径が0.8mmの場合であり、第５図は絞り６２
に設けたピンホールの径が0.2mmの場合である。
このように、絞り６２に設けるピンホールの径
を小さくすると、スペツクルパターンは全体的に
大きく、また縞は直線に近い形になることが認め
られる。これは、スペツクルの径が、（・
λ）／ｄ（ｄ：ピンホール径、：レンズ焦点距
離、λ：レーザの波長）で決まるためであり、ま
た、ピンホール径ｄを小さくすることによつて、
スペツクル中の高周波成分がカツトされ、縞の空
間周波数がスペツクルにより乱されなくてすむこ
とによるものと考えられる。なお、ピンホールの
径ｄを小さくすればするほど、干渉縞は良くなる
はずであるが、ｄを小さくすると光の強度が低下
してＳ／Ｎが悪化する。それ故に、径ｄの値はこ
れらを総合して適宜選定する必要がある。第１図
に示す構成の装置によれば、ｄは0.2mm程度が最
適であつた。
を小さくすると、スペツクルパターンは全体的に
大きく、また縞は直線に近い形になることが認め
られる。これは、スペツクルの径が、（・
λ）／ｄ（ｄ：ピンホール径、：レンズ焦点距
離、λ：レーザの波長）で決まるためであり、ま
た、ピンホール径ｄを小さくすることによつて、
スペツクル中の高周波成分がカツトされ、縞の空
間周波数がスペツクルにより乱されなくてすむこ
とによるものと考えられる。なお、ピンホールの
径ｄを小さくすればするほど、干渉縞は良くなる
はずであるが、ｄを小さくすると光の強度が低下
してＳ／Ｎが悪化する。それ故に、径ｄの値はこ
れらを総合して適宜選定する必要がある。第１図
に示す構成の装置によれば、ｄは0.2mm程度が最
適であつた。
第６図は、空間周波数と、スペクトル強度Ｉ
との関係を示す線図である。この線図において、
ピンホール径を小さくすると、この特性曲線は矢
印ａ方向に、ピンホール径を大きくすると、矢印
ｂ方向に変化する状態を示している。
との関係を示す線図である。この線図において、
ピンホール径を小さくすると、この特性曲線は矢
印ａ方向に、ピンホール径を大きくすると、矢印
ｂ方向に変化する状態を示している。
本発明に係る装置においては、絞り６２に設け
るピンホールの径を所定の大きさに選定すること
によつて、Ｚ軸センサ８Ｚの受光面につくられる
干渉縞を鮮明にし、ターゲツト５のｚ方向変位を
確実に検出できるようにしている。
るピンホールの径を所定の大きさに選定すること
によつて、Ｚ軸センサ８Ｚの受光面につくられる
干渉縞を鮮明にし、ターゲツト５のｚ方向変位を
確実に検出できるようにしている。
第２図において、各センサ８Ｘ，８Ｙ，８Ｚ
は、一端にクロツク発振器８０からの周波数cの
クロツク信号が印加されて駆動されており、各セ
ンサ８Ｘ，８Ｙ，８Ｚから、c＝c／Ｎ（ただし、
Ｎは各センサのビツト数）を基本周波数とする周
波数信号x，y，zが出力される。
は、一端にクロツク発振器８０からの周波数cの
クロツク信号が印加されて駆動されており、各セ
ンサ８Ｘ，８Ｙ，８Ｚから、c＝c／Ｎ（ただし、
Ｎは各センサのビツト数）を基本周波数とする周
波数信号x，y，zが出力される。
第７図は、各センサ８Ｘ，８Ｙ，８Ｚから得ら
れる周波数信号x，y，z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oの整数倍の点でピークがあ
り、かつそのピークは、各センサの全幅の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５の移動とともに、移動
する。例えば、ターゲツト５がｘ方向にＸだけ移
動すれば、センサ８Ｘからの周波数信号x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Δmxだけ周波数シフ
トする。同じように、ターゲツト５がｙ方向にＹ
だけ移動すれば、センサ８Ｙからの周波数信号
y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myだけ周波数シフト
する。センサ８Ｚからの周波数信号についても同
様である。つまり、Δmx，Δmy，Δmz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x，y，z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oの整数倍の点でピークがあ
り、かつそのピークは、各センサの全幅の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５の移動とともに、移動
する。例えば、ターゲツト５がｘ方向にＸだけ移
動すれば、センサ８Ｘからの周波数信号x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Δmxだけ周波数シフ
トする。同じように、ターゲツト５がｙ方向にＹ
だけ移動すれば、センサ８Ｙからの周波数信号
y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myだけ周波数シフト
する。センサ８Ｚからの周波数信号についても同
様である。つまり、Δmx，Δmy，Δmz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７１，７
２，７３は、各センサから出力されるｍ次高調波
Pmと、その近傍周波数R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８１，８２，８３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ox，
oy，ozをそれぞれ得る。
２，７３は、各センサから出力されるｍ次高調波
Pmと、その近傍周波数R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８１，８２，８３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ox，
oy，ozをそれぞれ得る。
ox＝mo−R±Δmx
oy＝mo−R±Δmy
oz＝mo−R±Δmz
各カウンタ９１，９２，９３は、これらの周波
数信号をそれぞれ計数する。演算回路９０は、各
カウンタ９１，９２，９３からの信号ox，oy，
oyを入力し、所定の演算、例えば積分を含む演
算とすることによつて、ターゲツト５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Δmx，Δmy，Δmzは、ターゲ
ツト５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９０は、各
カウンタ９１，９２，９３からの信号ox，oy，
oyを入力し、所定の演算、例えば積分を含む演
算とすることによつて、ターゲツト５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Δmx，Δmy，Δmzは、ターゲ
ツト５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
センサ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
センサ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。
なお、上記の実施例において、光源１の光パワ
ーに余裕のある場合は、PBS２２，２３，２４
等はハーフミラーとしてもよい。また、ターゲツ
ト５の拡散面５０には、再帰性反射物やその他必
要な模様等を設けるようにし、検出感度を増大さ
せるようにしてもよい。また、ここでは、ターゲ
ツトの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５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。
ーに余裕のある場合は、PBS２２，２３，２４
等はハーフミラーとしてもよい。また、ターゲツ
ト５の拡散面５０には、再帰性反射物やその他必
要な模様等を設けるようにし、検出感度を増大さ
せるようにしてもよい。また、ここでは、ターゲ
ツトの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５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。
また、本発明においては、第２のPBS２２に
て分離させた一方の光成分（XY系の光成分）は
第１の絞り６１を通過し、また他方の光成分（Ｚ
系の光成分）は第２の絞り６２を通過するように
構成したものであるから、それぞれの絞りに設け
るピンホールの径を、各センサの受光面に得られ
るパターンが最適（信号純度が高い）になるよう
に独立して容易に選定することができる。
て分離させた一方の光成分（XY系の光成分）は
第１の絞り６１を通過し、また他方の光成分（Ｚ
系の光成分）は第２の絞り６２を通過するように
構成したものであるから、それぞれの絞りに設け
るピンホールの径を、各センサの受光面に得られ
るパターンが最適（信号純度が高い）になるよう
に独立して容易に選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図は第１図装置において、Ｘ軸センサ，
Ｙ軸センサ上に作られるスペツクルパターンの一
例を示す説明図、第４図及び第５図はＺ軸センサ
上に作られるパターンの一例を示す説明図、第６
図は空間周波数とスペツクトル強度との関係を示
す線図、第７図は各センサから得られる信号の周
波数スペツクトルを示す説明図である。 １…光源、２１，２２，２３，２４…偏光ビー
ムスプリツタ、３１，３２…ミラー、５…ターゲ
ツト、６１，６２…絞り、８Ｘ，８Ｙ，８Ｚ…Ｘ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸センサ。
明図、第２図は電気的な回路を示す構成ブロツク
図、第３図は第１図装置において、Ｘ軸センサ，
Ｙ軸センサ上に作られるスペツクルパターンの一
例を示す説明図、第４図及び第５図はＺ軸センサ
上に作られるパターンの一例を示す説明図、第６
図は空間周波数とスペツクトル強度との関係を示
す線図、第７図は各センサから得られる信号の周
波数スペツクトルを示す説明図である。 １…光源、２１，２２，２３，２４…偏光ビー
ムスプリツタ、３１，３２…ミラー、５…ターゲ
ツト、６１，６２…絞り、８Ｘ，８Ｙ，８Ｚ…Ｘ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸センサ。
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５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４２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、 回転可能に設置されその回転角を調整すること
により前記第１の偏光ビームスプリツタを通過し
てくる前記ターゲツトからの反射、拡散光の光量
配分を調整するλ／２板４３と、 このλ／２板４３を通過してきた光を２方向に
分割する第２の偏光ビームスプリツタ２２と、 第２の偏光ビームスプリツタで分割された一方
の光を通過させる所定の径に選定されたピンホー
ルを有する第１の絞り６１と、 第２の偏光ビームスプリツタで分割された他方
の光を通過させるピンホールを有する第２の絞り
６２と、 第１の絞りを通過した光を受光しその受光面に
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８ｘ及びｙ軸
受光手段８ｙと、 前記第２の偏光ビームスプリツタ２２で分割さ
れた他方の光が第２の絞りを通つて導かれ当該光
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６１，６
２及びλ／２板４１を経て前記光方向一致手段２
４に他の方向からの光として導く光学系と、 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７と、 この偏光手段７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８ｚ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 |
|---|---|---|---|
| JP58037017A JPS59162405A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光学式機械量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037017A JPS59162405A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光学式機械量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162405A JPS59162405A (ja) | 1984-09-13 |
| JPH0326321B2 true JPH0326321B2 (ja) | 1991-04-10 |
Family
ID=12485893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037017A Granted JPS59162405A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光学式機械量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162405A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0914914A (ja) * | 1994-06-06 | 1997-01-17 | Kishimoto Sangyo Kk | レーザスペックルパターンによる移動量の測定装置におけるレーザ光の照射方法ならびにその装置 |
| GB0803701D0 (en) | 2008-02-28 | 2008-04-09 | Statoilhydro Asa | Improved interferometric methods and apparatus for seismic exploration |
| CN102359814B (zh) * | 2011-07-04 | 2012-11-07 | 苏州舜新仪器有限公司 | 三维激光运动姿态测量系统及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6441205A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-13 | Nec Corp | Inductance element for microwave |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP58037017A patent/JPS59162405A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59162405A (ja) | 1984-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3891321A (en) | Optical method and apparatus for measuring the relative displacement of a diffraction grid | |
| EP0250306A2 (en) | Angle measuring interferometer | |
| JPH085314A (ja) | 変位測定方法及び変位測定装置 | |
| EP0244275B1 (en) | Angle measuring interferometer | |
| US3635552A (en) | Optical interferometer | |
| US3471239A (en) | Interferometric apparatus | |
| RU2458352C2 (ru) | Детектор и способ определения скорости | |
| JPH0326321B2 (ja) | ||
| JPS6338102A (ja) | 微小変位測定方法および微小変位測定装置 | |
| JP2007163479A (ja) | 干渉計 | |
| RU2060475C1 (ru) | Способ измерения амплитуд гармонических колебаний | |
| JPH026002B2 (ja) | ||
| US5867271A (en) | Michelson interferometer including a non-polarizing beam splitter | |
| JPH045122B2 (ja) | ||
| JPH0444922B2 (ja) | ||
| JPH0719842A (ja) | 表面形状の光学的測定装置 | |
| JPH07167606A (ja) | 干渉測定装置 | |
| JP3618455B2 (ja) | 二軸レーザ測長機 | |
| JPH0141205B2 (ja) | ||
| JPS63218827A (ja) | 光スペクトル検出装置 | |
| JPH01147306A (ja) | 膜厚測定装置 | |
| JP2900052B2 (ja) | 微小変位計 | |
| JPH0141204B2 (ja) | ||
| KR20010037162A (ko) | 단일 파장 레이저 광의 다중패스를 이용한 거리 측정장치 및 방법 | |
| JPS60100002A (ja) | 偏波面保存光フアイバを用いた光干渉計 |