JPH0543962B2 - - Google Patents
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- JPH0543962B2 JPH0543962B2 JP62256273A JP25627387A JPH0543962B2 JP H0543962 B2 JPH0543962 B2 JP H0543962B2 JP 62256273 A JP62256273 A JP 62256273A JP 25627387 A JP25627387 A JP 25627387A JP H0543962 B2 JPH0543962 B2 JP H0543962B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable mirror
- laser
- light
- length measurement
- moving
- Prior art date
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、Ｌーザ光による測長方法、特に、
レーザ光の干渉を利用するマイケルソン型干渉の
原理を応用するレーザ測長方法に関する。
レーザ光の干渉を利用するマイケルソン型干渉の
原理を応用するレーザ測長方法に関する。
従来の技術
マイケルソン型干渉計を応用したレーザ測長シ
ステムが広く行われている。光源から出たレーザ
光がビームスプリツタにより２分割され、一方の
光は移動鏡、他方の光は固定鏡へ導かれる。両方
の鏡で反射した光は、ビームスプリツタ上で重な
り、干渉を起す。この干渉を利用して、光の波長
λを基準に移動鏡の移動距離を測定することがで
きる。
ステムが広く行われている。光源から出たレーザ
光がビームスプリツタにより２分割され、一方の
光は移動鏡、他方の光は固定鏡へ導かれる。両方
の鏡で反射した光は、ビームスプリツタ上で重な
り、干渉を起す。この干渉を利用して、光の波長
λを基準に移動鏡の移動距離を測定することがで
きる。
また、特公昭47−26356号公報には、出力フリ
ンジ数を整数に定めることができる測定用二光束
型干渉計が示されている。
ンジ数を整数に定めることができる測定用二光束
型干渉計が示されている。
発明が解決しようとする課題
従来の測長システムでは、第１図に示すよう
に、移動鏡４は、光軸（光の進行方向）と平行に
矢印Ａの方向に移動する。第１図では、周波数f1
の光が移動鏡４に垂直に入射している。移動鏡４
の移動距離は光の波長λを基準として算出でき
る。
に、移動鏡４は、光軸（光の進行方向）と平行に
矢印Ａの方向に移動する。第１図では、周波数f1
の光が移動鏡４に垂直に入射している。移動鏡４
の移動距離は光の波長λを基準として算出でき
る。
さて、移動距離を算出するためのデータ処理に
おいて、例えばHe−Neレーザ光の場合には、波
長λが0.6328μmであるため、数値演算における
桁数が著しく大きくなつてしまう。このため、例
えば、高速フイードバツク制御による位置決めを
行う場合には高級な計算処理系を設置しなければ
対応できない。従つて、コスト高になりがちであ
る。
おいて、例えばHe−Neレーザ光の場合には、波
長λが0.6328μmであるため、数値演算における
桁数が著しく大きくなつてしまう。このため、例
えば、高速フイードバツク制御による位置決めを
行う場合には高級な計算処理系を設置しなければ
対応できない。従つて、コスト高になりがちであ
る。
また、前述の特公昭47−26356号公報の干渉計
は、光束を移動平面反射部材に対して傾斜した状
態で入射させ、その射出光線（反射光）を固定反
射部材によつて反射しているので、前述の測長シ
ステムと比較して射出光線の分だけ光束の経路が
長い。そのため、測長の精度が悪くなりやすく、
光束の経路を全体的にコンパクトに設計すること
が容易ではない。
は、光束を移動平面反射部材に対して傾斜した状
態で入射させ、その射出光線（反射光）を固定反
射部材によつて反射しているので、前述の測長シ
ステムと比較して射出光線の分だけ光束の経路が
長い。そのため、測長の精度が悪くなりやすく、
光束の経路を全体的にコンパクトに設計すること
が容易ではない。
このような問題点を解消するために、本発明
は、低級（低コスト）を計算処理系を用いた場合
でも、高速フイードバツク制御による位置決め等
を的確にかつ、精度よく行うことができるレーザ
測長方法を提供することを目的としている。
は、低級（低コスト）を計算処理系を用いた場合
でも、高速フイードバツク制御による位置決め等
を的確にかつ、精度よく行うことができるレーザ
測長方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
前述の目的を達成するために、この発明はマイ
ケルソン型干渉計の原理を応用するレーザ測長方
法において、移動鏡に入射するレーザ光の光軸を
移動鏡に対し垂直に設定し、しかも、レーザ光の
波長をλ、移動鏡が移動距離Ｌだけ動いてドツプ
ラ・シフトが生じることにより変化した周波数差
又は周波数差に相当する信号をΔfとした時に、
移動鏡に入射するレーザ光の光軸と移動鏡の移動
軸とのなす角Ｄを、移動距離Ｌを算出するための
数値演算Δf×（１／２）×λ／cosDの有効桁数を
小さくするように、予め適当な有限値に設定する
ことを特徴とするレーザ測長方法を要旨としてい
る。
ケルソン型干渉計の原理を応用するレーザ測長方
法において、移動鏡に入射するレーザ光の光軸を
移動鏡に対し垂直に設定し、しかも、レーザ光の
波長をλ、移動鏡が移動距離Ｌだけ動いてドツプ
ラ・シフトが生じることにより変化した周波数差
又は周波数差に相当する信号をΔfとした時に、
移動鏡に入射するレーザ光の光軸と移動鏡の移動
軸とのなす角Ｄを、移動距離Ｌを算出するための
数値演算Δf×（１／２）×λ／cosDの有効桁数を
小さくするように、予め適当な有限値に設定する
ことを特徴とするレーザ測長方法を要旨としてい
る。
作 用
本発明によるレーザ測長方法においては、レー
ザ光の進行方向である光軸と、移動鏡の移動方向
である移動軸とのなす角を予め適当な値に設定す
る。この場合に、以後の計算処理において、移動
鏡のみかけの移動距離（光軸方向）を実際の移動
距離（移動鏡の移動軸方向）に換算することが必
要である。具体的には、光軸方向の移動距離を、
光軸と移動軸のなす角の余弦関数で除算しなけれ
ばならない。この除算において、レーザ光の波長
λを予め考慮することにより、数値演算の桁数を
小さくすることが可能である。
ザ光の進行方向である光軸と、移動鏡の移動方向
である移動軸とのなす角を予め適当な値に設定す
る。この場合に、以後の計算処理において、移動
鏡のみかけの移動距離（光軸方向）を実際の移動
距離（移動鏡の移動軸方向）に換算することが必
要である。具体的には、光軸方向の移動距離を、
光軸と移動軸のなす角の余弦関数で除算しなけれ
ばならない。この除算において、レーザ光の波長
λを予め考慮することにより、数値演算の桁数を
小さくすることが可能である。
このように、本発明によるレーザ測長方法で
は、光軸と移動鏡の移動軸とのなす角を予め適当
な有限値に設定することがポイントであり、この
処置によつて以後の計算処理の有効桁数を小さく
押えて処理を簡略化する。
は、光軸と移動鏡の移動軸とのなす角を予め適当
な有限値に設定することがポイントであり、この
処置によつて以後の計算処理の有効桁数を小さく
押えて処理を簡略化する。
実施例
以下、図面を参照して本発明によるレーザ測長
方法を説明する。
方法を説明する。
第２図は本発明によるレーザ測長方法の概念を
示すブロツク図である。２周波レーザ光源１０か
ら発生した２周波レーザ光の進行方向にビームス
プリツタ１１が設けてある。ビームスプリツタ１
１によつて分割され直角に進路をかえた光の進行
方向には、周波数差を検出するレシーバ１７が配
置してある。レシーバ１７の次段にはカウンタ２
３が設けてあり、カウンタ２３は減算器１９へ連
結している。
示すブロツク図である。２周波レーザ光源１０か
ら発生した２周波レーザ光の進行方向にビームス
プリツタ１１が設けてある。ビームスプリツタ１
１によつて分割され直角に進路をかえた光の進行
方向には、周波数差を検出するレシーバ１７が配
置してある。レシーバ１７の次段にはカウンタ２
３が設けてあり、カウンタ２３は減算器１９へ連
結している。
ビームスプリツタ１１で分割され直進する光の
進行方向には、別のビームスプリツタ１２が設置
されている。このビームスプリツタ１２で分割さ
れ直角に進路をかえた光の進行方向には周波数が
f1の光成分をカツトする光学フイルタ１５が設け
てある。光学フイルタ１５を通過した周波数がf2
の光の進行方向には固定鏡が固定してある。
進行方向には、別のビームスプリツタ１２が設置
されている。このビームスプリツタ１２で分割さ
れ直角に進路をかえた光の進行方向には周波数が
f1の光成分をカツトする光学フイルタ１５が設け
てある。光学フイルタ１５を通過した周波数がf2
の光の進行方向には固定鏡が固定してある。
ビームスプリツタ１２で分割され直進する光の
進行方向には、周波数がf2の光成分をカツトする
光学フイルタ１６が設けてある。光学フイルタ１
６を通過した周波数f1の光の進行方向には移動鏡
１４が設置してある。この移動鏡１４は、矢印Ｂ
の方向に移動する。第３図に示すように、移動鏡
１４の反射面は光軸と垂直であり、移動鏡１４は
恒にこの関係を満たしながら矢印Ｂの方向に移動
する。移動軸は光軸に対して角度Ｄだけ傾いてい
るが、角度Ｄの決め方については後で説明する。
なお、移動鏡１４は所望の移動距離全域で光を受
けることができるような十分な大きさを有してい
る。
進行方向には、周波数がf2の光成分をカツトする
光学フイルタ１６が設けてある。光学フイルタ１
６を通過した周波数f1の光の進行方向には移動鏡
１４が設置してある。この移動鏡１４は、矢印Ｂ
の方向に移動する。第３図に示すように、移動鏡
１４の反射面は光軸と垂直であり、移動鏡１４は
恒にこの関係を満たしながら矢印Ｂの方向に移動
する。移動軸は光軸に対して角度Ｄだけ傾いてい
るが、角度Ｄの決め方については後で説明する。
なお、移動鏡１４は所望の移動距離全域で光を受
けることができるような十分な大きさを有してい
る。
２周波レーザ光源１０から移動鏡へ向う光軸に
対して、光学フイルタ１５及び固定鏡１３の反対
側には、レシーバ１８が設置してある。レシーバ
１８はカウンタ２３に接続してあり、さらに減算
器１９に連絡している。
対して、光学フイルタ１５及び固定鏡１３の反対
側には、レシーバ１８が設置してある。レシーバ
１８はカウンタ２３に接続してあり、さらに減算
器１９に連絡している。
減算器１９は乗算器２０に接続してあり、乗算
器２０は位置表示器２１とフイードバツク機構２
２に接続してある。
器２０は位置表示器２１とフイードバツク機構２
２に接続してある。
次に第２図、第３図を参照して、第２図に示し
た本発明の実施例の動作を説明する。
た本発明の実施例の動作を説明する。
２周波レーザ光源１０からf1とf2の２つの周波
数成分からなるレーザ光が発生し、ビームスプリ
ツタ１１で２方向に分岐される。２方向に進む光
のうち、ビームスプリツタ１１で直角に進路を曲
げられた光は、レシーバ１７へ向い、このレシー
バ上で干渉する。周波数差f1−f2に相当する信号
がレシーバ１７からカウンタ２３へ送られる。
数成分からなるレーザ光が発生し、ビームスプリ
ツタ１１で２方向に分岐される。２方向に進む光
のうち、ビームスプリツタ１１で直角に進路を曲
げられた光は、レシーバ１７へ向い、このレシー
バ上で干渉する。周波数差f1−f2に相当する信号
がレシーバ１７からカウンタ２３へ送られる。
ビームスプリツタ１１を通り直進した光は、ビ
ームスプリツタ１２で２方向に分岐される。ビー
ムスプリツタ１２で直角に進路を曲げられた光
は、光学フイルタ１５を通つて周波数成分がf2の
みの光となる。この光は、固定鏡１３で反射され
レシーバ１８に向う。
ームスプリツタ１２で２方向に分岐される。ビー
ムスプリツタ１２で直角に進路を曲げられた光
は、光学フイルタ１５を通つて周波数成分がf2の
みの光となる。この光は、固定鏡１３で反射され
レシーバ１８に向う。
ビームスプリツタ１２で直進した光は、光学フ
イルタ１６を通過して周波数成分f1のみの光とな
り、移動鏡１４で反射される。ここで、移動鏡が
矢印Ｂの方向に移動することによりドツプラ・シ
フトを生じ、反射光の周波数はf1±Δfとなり、ビ
ームスプリツタ１２の方向に戻つていく。この反
射光はビームスプリツタ１５で直角に曲げられ、
固定鏡から反射された周波数f2の光と重なつてレ
シーバ１８に向い、レシーバ１８上で干渉する。
イルタ１６を通過して周波数成分f1のみの光とな
り、移動鏡１４で反射される。ここで、移動鏡が
矢印Ｂの方向に移動することによりドツプラ・シ
フトを生じ、反射光の周波数はf1±Δfとなり、ビ
ームスプリツタ１２の方向に戻つていく。この反
射光はビームスプリツタ１５で直角に曲げられ、
固定鏡から反射された周波数f2の光と重なつてレ
シーバ１８に向い、レシーバ１８上で干渉する。
周波数差f1−f2±Δfに相当する信号がレシーバ
１８からカウンタ３３に送られる。カウンタ２３
とカウンタ３３からの信号は減算器１９に送られ
てその結果Δfに相当する信号が出力され、次段
の乗算器２０に送られる。
１８からカウンタ３３に送られる。カウンタ２３
とカウンタ３３からの信号は減算器１９に送られ
てその結果Δfに相当する信号が出力され、次段
の乗算器２０に送られる。
第３図は移動鏡１４と入射光（周波数＝f1）の
関係を示している。鏡面と光軸は垂直である。移
動鏡１４の移動軸と光軸は角度Ｄをなしている。
移動鏡１４は矢印Ｂの方向に移動して１４′の位
置に動いたとすると、移動鏡の光軸方向の移動距
離はL2、正味の移動距離はL1である。L1は次の
（式１）のように計算することができる。
関係を示している。鏡面と光軸は垂直である。移
動鏡１４の移動軸と光軸は角度Ｄをなしている。
移動鏡１４は矢印Ｂの方向に移動して１４′の位
置に動いたとすると、移動鏡の光軸方向の移動距
離はL2、正味の移動距離はL1である。L1は次の
（式１）のように計算することができる。
（式 １）
L1＝L2／cosD
＝Δf×（１／２）×λ／cosいＤ
He−Neレーザ光の場合にはλ＝0.6328μmであ
るので、例えば、Ｄ＝37.721゜と設定することに
よりL1は（式２）のように簡略化される。
るので、例えば、Ｄ＝37.721゜と設定することに
よりL1は（式２）のように簡略化される。
（式 ２）
L1＝Δf×（１／２）×0.6328
／cos37.721゜≒Δf×0.4
従つて乗算器２０ではΔf×0.4の演算を行えば
よい。またＤ＝50.743゜と設定することによりL1
はΔf×0.5と演算できる。
よい。またＤ＝50.743゜と設定することによりL1
はΔf×0.5と演算できる。
比較のために、従来例での数値演算を見てみよ
う。従来例のように光軸と移動軸が平行である場
合には、（式３）のように移動距離L2が求められ
る。
う。従来例のように光軸と移動軸が平行である場
合には、（式３）のように移動距離L2が求められ
る。
（式 ３）
L2＝Δf×（１／２）×λ
＝Δf×（１／２）×0.6328
＝Δf×0.3164
（式３）と上述したΔf×0.4あるいはΔf×0.5を
比較することにより、本発明によるレーザ測長方
法によつて数値演算の桁数を著しく小さくできる
ことがわかる。
比較することにより、本発明によるレーザ測長方
法によつて数値演算の桁数を著しく小さくできる
ことがわかる。
以上のように乗算器２０で算出された移動距離
は、位置表示器２１に送られ位置情報として表示
される。また移動距離はフイードバツク機構２２
にも入力され、周知のフイードバツク制御（高速
フイードバツク制御）が行われる。
は、位置表示器２１に送られ位置情報として表示
される。また移動距離はフイードバツク機構２２
にも入力され、周知のフイードバツク制御（高速
フイードバツク制御）が行われる。
次に第４図を参照して、本発明の他の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第４図は、本発明によるレーザ測長方法をＸ−
Ｙテーブルへ適用した場合の主要部のみを示す構
成図である。ベツド４７の上に、Ｘ方向に移動可
能なサドル４６が位置し、さらにその上にワーク
ステージとなるＸ−Ｙテーブル４５が設置してあ
る。Ｘ−Ｙテーブル４５には、Ｘ方向移動鏡４３
とＹ方向移動鏡４４がＸ軸・Ｙ軸に対して任意の
角度をもつて設置できるように設けてある。な
お、Ｘ，Ｙ軸方向移動鏡４３，４４はＸ−Ｙテー
ブル４５の所望の移動範囲でレーザ光を受光でき
る十分な大きさを持つている。
Ｙテーブルへ適用した場合の主要部のみを示す構
成図である。ベツド４７の上に、Ｘ方向に移動可
能なサドル４６が位置し、さらにその上にワーク
ステージとなるＸ−Ｙテーブル４５が設置してあ
る。Ｘ−Ｙテーブル４５には、Ｘ方向移動鏡４３
とＹ方向移動鏡４４がＸ軸・Ｙ軸に対して任意の
角度をもつて設置できるように設けてある。な
お、Ｘ，Ｙ軸方向移動鏡４３，４４はＸ−Ｙテー
ブル４５の所望の移動範囲でレーザ光を受光でき
る十分な大きさを持つている。
測長システムの構成は、前述した第２図の実施
例と類似であり、また、Ｘ，Ｙ方向共に同じなの
で、ここではＸ方向のみについてその動作を中心
に簡単に説明する。
例と類似であり、また、Ｘ，Ｙ方向共に同じなの
で、ここではＸ方向のみについてその動作を中心
に簡単に説明する。
測長システムはレーザヘツド４０、干渉計４
８、キユーブコーナ４１、Ｘ方向移動鏡４３、レ
シーバ４２で構成されている。キユーブコーナ４
１は干渉計４８と一体構造になつており、第２図
で示した実施例においては、固定鏡１３に相当す
る。また、干渉計４８内のビームスプリツタは、
第２図での光学フイルタ１４，１５の役割をす
る。レーザヘツド４０から発生した光は、干渉計
４８内の偏向ビームスプリツタで周波数成分が分
離され、一方の周波数成分は干渉計４８に固定さ
れたキユーブコーナ４１へ向う。他方の周波数成
分はＸ方向移動鏡へ向かい、ここで反射され干渉
計４８に戻る。これら２つの周波数のビームはレ
シーバ４２へ向かい、レシーバ上で干渉する。
８、キユーブコーナ４１、Ｘ方向移動鏡４３、レ
シーバ４２で構成されている。キユーブコーナ４
１は干渉計４８と一体構造になつており、第２図
で示した実施例においては、固定鏡１３に相当す
る。また、干渉計４８内のビームスプリツタは、
第２図での光学フイルタ１４，１５の役割をす
る。レーザヘツド４０から発生した光は、干渉計
４８内の偏向ビームスプリツタで周波数成分が分
離され、一方の周波数成分は干渉計４８に固定さ
れたキユーブコーナ４１へ向う。他方の周波数成
分はＸ方向移動鏡へ向かい、ここで反射され干渉
計４８に戻る。これら２つの周波数のビームはレ
シーバ４２へ向かい、レシーバ上で干渉する。
Ｘ−Ｙテーブル４５がＸ方向に移動すると、レ
シーバ４２で検出される周波数差にドツプラ・シ
フトを生じ、この周波数差が測定信号となる。こ
の信号が次段の処理系（図示していない）に送ら
れ移動距離が前述の（式２）を用いて算出され
る。さらに、この移動距離をもとに周知の高速フ
イードバツク制御を行つてＸ−Ｙテーブルの位置
ぎめをする。（図示していない） Ｘ方向移動鏡４３は、鏡面がＹ軸と平行で、か
つＸ軸と角度Ｄをなすように設置されている。角
度Ｄのきめ方の例は前述した通りである。レーザ
ヘツド４０、干渉計４８、キユーブコーナ４１は
Ｘ方向移動鏡４３へ向うビームが鏡面に垂直に入
射するように設定されている。入射光と移動鏡及
びその移動方向の関係は第３図に示したものと同
じである。第３図で矢印ＢはここでＸ軸方向に相
当する。
シーバ４２で検出される周波数差にドツプラ・シ
フトを生じ、この周波数差が測定信号となる。こ
の信号が次段の処理系（図示していない）に送ら
れ移動距離が前述の（式２）を用いて算出され
る。さらに、この移動距離をもとに周知の高速フ
イードバツク制御を行つてＸ−Ｙテーブルの位置
ぎめをする。（図示していない） Ｘ方向移動鏡４３は、鏡面がＹ軸と平行で、か
つＸ軸と角度Ｄをなすように設置されている。角
度Ｄのきめ方の例は前述した通りである。レーザ
ヘツド４０、干渉計４８、キユーブコーナ４１は
Ｘ方向移動鏡４３へ向うビームが鏡面に垂直に入
射するように設定されている。入射光と移動鏡及
びその移動方向の関係は第３図に示したものと同
じである。第３図で矢印ＢはここでＸ軸方向に相
当する。
この例では、本発明のレーザ測長方法を、ワー
クステージとしてのテーブルに適用したが、同様
にして、Ｚ軸方向に動くスピンドル軸に適用する
こともできる。このように、本発明のレーザ測長
方法は前述した実施例に限定されず、様々な工作
機械においての位置測定や、フイードバツク制御
による位置ぎめ等に適用することが可能である。
クステージとしてのテーブルに適用したが、同様
にして、Ｚ軸方向に動くスピンドル軸に適用する
こともできる。このように、本発明のレーザ測長
方法は前述した実施例に限定されず、様々な工作
機械においての位置測定や、フイードバツク制御
による位置ぎめ等に適用することが可能である。
発明の効果
この発明によるレーザ測長方法においては、光
軸と移動鏡の移動軸とのなす角を予め適当な有限
値に設定することにより、移動距離を算出するた
めの数値演算の有効桁数を小さくすることができ
る。このため、比較的低級な計算機を用いても移
動距離を短時間で効率よく計算できるので、高速
フイードバツク制御等を行うのに非常に有利であ
る。従つて、本発明によれば、高速フイードバツ
ク制御等に適用可能なレーザ測長システムを低コ
ストで提供できる。
軸と移動鏡の移動軸とのなす角を予め適当な有限
値に設定することにより、移動距離を算出するた
めの数値演算の有効桁数を小さくすることができ
る。このため、比較的低級な計算機を用いても移
動距離を短時間で効率よく計算できるので、高速
フイードバツク制御等を行うのに非常に有利であ
る。従つて、本発明によれば、高速フイードバツ
ク制御等に適用可能なレーザ測長システムを低コ
ストで提供できる。
しかも、本発明は、移動鏡に入射するレーザ光
の光軸を移動鏡に対し垂直に設定するので、移動
鏡によつてレーザ光を入射方向に対して反対方向
へ直接に反射することができる。この場合、レー
ザ光の光軸を移動鏡に対して傾斜させる場合と違
つて、移動鏡による反射光を入射方向に対して反
対方向へ反射するための固定反射部材を設ける必
要がないので、固定反射部材の精度に応じて生じ
る測定誤差をなくすことができる。したがつて、
本発明は、前述の傾斜させる場合と比較して、固
定反射部材を設けたことによつて生じる測定誤差
がない分だけ、測長を精度よく行うことができ
る。しかも、固定反射部材による反射がない分だ
け、レーザ光及び反射光の経路をコンパクトに設
計することができる。それによつて、例えば、本
発明のレーザ測長方法を工作機械のワークステー
ジに適用した場合に、工作機械の操作に対して邪
魔にならないように測長システムを設置すること
が容易である。
の光軸を移動鏡に対し垂直に設定するので、移動
鏡によつてレーザ光を入射方向に対して反対方向
へ直接に反射することができる。この場合、レー
ザ光の光軸を移動鏡に対して傾斜させる場合と違
つて、移動鏡による反射光を入射方向に対して反
対方向へ反射するための固定反射部材を設ける必
要がないので、固定反射部材の精度に応じて生じ
る測定誤差をなくすことができる。したがつて、
本発明は、前述の傾斜させる場合と比較して、固
定反射部材を設けたことによつて生じる測定誤差
がない分だけ、測長を精度よく行うことができ
る。しかも、固定反射部材による反射がない分だ
け、レーザ光及び反射光の経路をコンパクトに設
計することができる。それによつて、例えば、本
発明のレーザ測長方法を工作機械のワークステー
ジに適用した場合に、工作機械の操作に対して邪
魔にならないように測長システムを設置すること
が容易である。
第１図は、従来技術における光軸と移動鏡の関
係を示す説明図、第２図は、本発明の好適な実施
例によるレーザ測長方法の構成を示すブロツク
図、第３図は、本発明の光軸と移動鏡の関係を示
す説明図、第４図は、本発明の他の実施例の主要
部のみを示した斜視図である。 ４，４′…移動鏡、１０…２周波レーザ光源、
１１，１２…ビームスプリツタ、１３…固定鏡、
１４，１４′…移動鏡、１５，１６…光学フイル
タ、１７，１８，４２…レシーバ、１９…減算
器、２０…乗算器、２１…位置表示器、２２…フ
イードバツク機構、２３，３３…カウンタ、４０
…レーザヘツド、４１…キユーブコーナ、４３…
Ｘ方向移動鏡、４４…Ｙ方向移動鏡、４５…Ｘ−
Ｙテーブル、４６…サドル、４７…ベツド、４８
…干渉計。
係を示す説明図、第２図は、本発明の好適な実施
例によるレーザ測長方法の構成を示すブロツク
図、第３図は、本発明の光軸と移動鏡の関係を示
す説明図、第４図は、本発明の他の実施例の主要
部のみを示した斜視図である。 ４，４′…移動鏡、１０…２周波レーザ光源、
１１，１２…ビームスプリツタ、１３…固定鏡、
１４，１４′…移動鏡、１５，１６…光学フイル
タ、１７，１８，４２…レシーバ、１９…減算
器、２０…乗算器、２１…位置表示器、２２…フ
イードバツク機構、２３，３３…カウンタ、４０
…レーザヘツド、４１…キユーブコーナ、４３…
Ｘ方向移動鏡、４４…Ｙ方向移動鏡、４５…Ｘ−
Ｙテーブル、４６…サドル、４７…ベツド、４８
…干渉計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マイケルソン型干渉計の原理を応用するレー
ザ測長方法において、移動鏡に入射するレーザ光
の光軸を移動鏡に対し垂直に設定し、しかも、レ
ーザ光の波長をλ、移動鏡が移動距離Ｌだけ動い
てドツプラ・シフトが生じることにより変化した
周波数差又は周波数差に相当する信号をΔfとし
た時に、移動鏡に入射するレーザ光の光軸と移動
鏡の移動軸とのなす角Ｄを、移動距離Ｌを算出す
るための数値演算Δf×（１／２）×λ／cosDの有
効桁数を小さくするように、予め適当な有限値に
設定することを特徴とするレーザ測長方法。 ２ レーザ光として波長λが0.6328μmのHe−Ne
レーザ光を用い、移動鏡に入射するレーザ光の光
軸と移動鏡の移動軸とのなす角Ｄを37.721゜又は
50.743゜とし、移動鏡の移動距離Ｌを0.4×Δfμm又
は0.5×Δfμmと算出することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載のレーザ測長方法。 ３ 移動鏡を工作機械のワークステージに設置す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項に記載のレーザ測長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256273A JPH0198903A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | レーザ測長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256273A JPH0198903A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | レーザ測長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198903A JPH0198903A (ja) | 1989-04-17 |
| JPH0543962B2 true JPH0543962B2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=17290354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62256273A Granted JPH0198903A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | レーザ測長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0198903A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5383742A (en) * | 1993-05-11 | 1995-01-24 | Grace; Jimmie D. | Dirt and rock removal apparatus for vehicle tires |
| US5724136A (en) * | 1996-10-15 | 1998-03-03 | Zygo Corporation | Interferometric apparatus for measuring motions of a stage relative to fixed reflectors |
| JP2024017863A (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-08 | 沖電気工業株式会社 | 振動計及び振動測定方法 |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP62256273A patent/JPH0198903A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0198903A (ja) | 1989-04-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |