JPH06174413A - 物体面の相対関係の検出装置 - Google Patents
物体面の相対関係の検出装置Info
- Publication number
- JPH06174413A JPH06174413A JP4329144A JP32914492A JPH06174413A JP H06174413 A JPH06174413 A JP H06174413A JP 4329144 A JP4329144 A JP 4329144A JP 32914492 A JP32914492 A JP 32914492A JP H06174413 A JPH06174413 A JP H06174413A
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- optical
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】光学的に物体の相対変位或いは相対速度を検出
する光学干渉計２１と、複数本の光線を物体面の微小領
域に集光し、かつ微動調整装置を備えた光学レンズを光
学レンズ光軸が物体面に対して垂直になるように配置
し、光線群１３の焦点が光学レンズの焦点と一致するよ
うに構成された微小領域集光装置１２と、集光された複
数の光線の光線スポット位置を検出する装置から成って
いる。 【効果】光学的に非接触で複数点の物体面間の相対変位
或いは相対速度を検出する光学干渉計によって物体面の
相対変位、或いは、相対速度を検出できる。また物体面
の所望の位置に光線を照射可能である。
する光学干渉計２１と、複数本の光線を物体面の微小領
域に集光し、かつ微動調整装置を備えた光学レンズを光
学レンズ光軸が物体面に対して垂直になるように配置
し、光線群１３の焦点が光学レンズの焦点と一致するよ
うに構成された微小領域集光装置１２と、集光された複
数の光線の光線スポット位置を検出する装置から成って
いる。 【効果】光学的に非接触で複数点の物体面間の相対変位
或いは相対速度を検出する光学干渉計によって物体面の
相対変位、或いは、相対速度を検出できる。また物体面
の所望の位置に光線を照射可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一つの物体面上の複数点
或いは複数の物体面の相対変位或いは相対速度を検出す
る装置に関する。
或いは複数の物体面の相対変位或いは相対速度を検出す
る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光干渉計を用いた複数点の物体面の相対
変位或いは相対速度を検出する装置には、例えば、磁気
ディスク装置の磁気ヘッドスライダとディスクとの間の
相対運動を計測する方法として、実際の磁気ヘッドスラ
イダとガラスディスクを用いて磁気ヘッドスライダとガ
ラスディスク間の光線の微小な光路差によって生じる干
渉縞の動き及び数によって相対運動を計測する方法があ
る。しかしこの方法は実際の磁気ヘッドスライダとディ
スクとの組合せでの計測ではない。一方、ＵＳＰ第4,68
1,447 号では光線を実際の磁気ヘッドスライダ及びディ
スク面，参照面全体に照射し、戻り光と参照光との干渉
によって生じる周波数の変調によって相対運動を検知或
いは計測する方法がある。この方法では戻り光の像を拡
大して計測したい点に検出器を配置することによって所
望の位置の相対運動を検出する。従って、光干渉計の光
源と干渉した光を検出する検出器とが分離しており、装
置構成が複雑である。
変位或いは相対速度を検出する装置には、例えば、磁気
ディスク装置の磁気ヘッドスライダとディスクとの間の
相対運動を計測する方法として、実際の磁気ヘッドスラ
イダとガラスディスクを用いて磁気ヘッドスライダとガ
ラスディスク間の光線の微小な光路差によって生じる干
渉縞の動き及び数によって相対運動を計測する方法があ
る。しかしこの方法は実際の磁気ヘッドスライダとディ
スクとの組合せでの計測ではない。一方、ＵＳＰ第4,68
1,447 号では光線を実際の磁気ヘッドスライダ及びディ
スク面，参照面全体に照射し、戻り光と参照光との干渉
によって生じる周波数の変調によって相対運動を検知或
いは計測する方法がある。この方法では戻り光の像を拡
大して計測したい点に検出器を配置することによって所
望の位置の相対運動を検出する。従って、光干渉計の光
源と干渉した光を検出する検出器とが分離しており、装
置構成が複雑である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光学干渉計から出射さ
れる光線を複数点の物体面に照射して物体面の相対変
位、或いは、相対速度を検出しようとした場合、物体面
の小形化及び光線の出射口であるセンサヘッドの配置が
干渉することによって複数本の光線を物体面に近接して
配置するのが困難になってきている。
れる光線を複数点の物体面に照射して物体面の相対変
位、或いは、相対速度を検出しようとした場合、物体面
の小形化及び光線の出射口であるセンサヘッドの配置が
干渉することによって複数本の光線を物体面に近接して
配置するのが困難になってきている。
【０００４】本発明の目的は、複数点の物体面の微小な
領域に複数本の光線を効率良く配置することが可能な装
置を提供することにある。
領域に複数本の光線を効率良く配置することが可能な装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数本
の光線を物体面の微小領域に集光するための装置が提供
される。また、集光された複数点の光線の光線スポット
位置を検出する装置が提供される。
の光線を物体面の微小領域に集光するための装置が提供
される。また、集光された複数点の光線の光線スポット
位置を検出する装置が提供される。
【０００６】
【作用】本発明により、複数点の物体面の微小領域に複
数の光線を同時に照射することが可能となり、複数点の
物体面間の相対変位或いは相対速度を同時に検出できる
ようになる。
数の光線を同時に照射することが可能となり、複数点の
物体面間の相対変位或いは相対速度を同時に検出できる
ようになる。
【０００７】
（実施例１）以下、本発明の一実施例を添付図面により
説明する。図１は光学干渉計を用いた物体面の相対関係
を検出する装置の斜視図を示す。図１において光学的に
非接触で物体面の相対変位或いは相対速度を検出する光
学干渉計２１から出射された複数本の光線は光ファイバ
ーケーブル２２によって支柱５に固定されたセンサヘッ
ド部１１へ伝送される。センサヘッド部１１に設けられ
た絞り機構によってセンサヘッド部１１へ伝送された光
線は絞られつつ、複数本の光線群１３を成す。光線群１
３は微小領域集光装置１２によって、例えば、支持台４
に取り付けられたスピンドル３によって回転している円
板２上或いはヘッド支持系６０に取り付けられているス
ライダ上に照射される。微小領域集光装置１２を通過し
た光線群１３は円板２或いはヘッド支持系６０に取り付
けられているスライダ表面で反射し、入射した経路と同
じ経路を通って光学干渉計２１に戻り、光学干渉計２１
は複数点の物体面間の相対変位或いは相対速度を示す電
気信号を出力する。
説明する。図１は光学干渉計を用いた物体面の相対関係
を検出する装置の斜視図を示す。図１において光学的に
非接触で物体面の相対変位或いは相対速度を検出する光
学干渉計２１から出射された複数本の光線は光ファイバ
ーケーブル２２によって支柱５に固定されたセンサヘッ
ド部１１へ伝送される。センサヘッド部１１に設けられ
た絞り機構によってセンサヘッド部１１へ伝送された光
線は絞られつつ、複数本の光線群１３を成す。光線群１
３は微小領域集光装置１２によって、例えば、支持台４
に取り付けられたスピンドル３によって回転している円
板２上或いはヘッド支持系６０に取り付けられているス
ライダ上に照射される。微小領域集光装置１２を通過し
た光線群１３は円板２或いはヘッド支持系６０に取り付
けられているスライダ表面で反射し、入射した経路と同
じ経路を通って光学干渉計２１に戻り、光学干渉計２１
は複数点の物体面間の相対変位或いは相対速度を示す電
気信号を出力する。
【０００８】図２に装置のブロック図を示す。図２にお
いて光学干渉計部２０の光学干渉計２１より出射された
複数本の光線は光ファイバーケーブル２２によって光線
誘導光学系部１０のセンサヘッド部１１に伝送され、セ
ンサヘッド部１１に設けられた絞り機構によって光線群
１３のそれぞれの光線は絞られつつ、微小領域集光装置
１２によって、物体面１に対して垂直に照射される。物
体面１に照射された光線群１３は物体面１で反射し、微
小領域集光装置１２を通り、同一のセンサヘッド部１１
に受光される。さらに複数の光線は光ファイバーケーブ
ル２２によって光学干渉計２１に伝送され、物体面間の
相対変位或いは相対速度を示す電気信号として出力され
る。物体面間の相対変位或いは相対速度を示す電気信号
は信号ケーブル群３５によって、信号処理部３０の中の
特定の周波数成分の信号を排除するフィルタ３１を通
り、電気信号のゲインを調整するアンプ３２を通り、ア
ナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器に
入力される。ディジタル信号に変換された変位或いは速
度の電気信号は信号ケーブル３６により信号処理装置３
４に伝送され、信号処理装置３４によって演算処理され
実変位或いは実速度として出力される。
いて光学干渉計部２０の光学干渉計２１より出射された
複数本の光線は光ファイバーケーブル２２によって光線
誘導光学系部１０のセンサヘッド部１１に伝送され、セ
ンサヘッド部１１に設けられた絞り機構によって光線群
１３のそれぞれの光線は絞られつつ、微小領域集光装置
１２によって、物体面１に対して垂直に照射される。物
体面１に照射された光線群１３は物体面１で反射し、微
小領域集光装置１２を通り、同一のセンサヘッド部１１
に受光される。さらに複数の光線は光ファイバーケーブ
ル２２によって光学干渉計２１に伝送され、物体面間の
相対変位或いは相対速度を示す電気信号として出力され
る。物体面間の相対変位或いは相対速度を示す電気信号
は信号ケーブル群３５によって、信号処理部３０の中の
特定の周波数成分の信号を排除するフィルタ３１を通
り、電気信号のゲインを調整するアンプ３２を通り、ア
ナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器に
入力される。ディジタル信号に変換された変位或いは速
度の電気信号は信号ケーブル３６により信号処理装置３
４に伝送され、信号処理装置３４によって演算処理され
実変位或いは実速度として出力される。
【０００９】図３は図２の微小領域集光装置１２を詳細
に説明するための微小領域集光装置の説明図である。光
学レンズ４１は光学レンズ微動装置４２に固定されてお
り、微動調整することが可能である。さらに光学レンズ
４１の光学レンズ光軸４３は物体面１に対して垂直に配
置されている。光ファイバーケーブル２２によって伝送
された光線はセンサヘッド部１１に設けられた絞り機構
によって光学レンズ４１の焦点４４で焦点を結ぶように
絞られる。焦点４４を通過した光線群１３は光学レンズ
４１を透過すると、光学レンズ光軸４３に平行な光線と
なり物体面１の微小な領域に照射される。かつ、物体面
１に照射された光線群１３は反射して入射した時と同経
路で戻る。
に説明するための微小領域集光装置の説明図である。光
学レンズ４１は光学レンズ微動装置４２に固定されてお
り、微動調整することが可能である。さらに光学レンズ
４１の光学レンズ光軸４３は物体面１に対して垂直に配
置されている。光ファイバーケーブル２２によって伝送
された光線はセンサヘッド部１１に設けられた絞り機構
によって光学レンズ４１の焦点４４で焦点を結ぶように
絞られる。焦点４４を通過した光線群１３は光学レンズ
４１を透過すると、光学レンズ光軸４３に平行な光線と
なり物体面１の微小な領域に照射される。かつ、物体面
１に照射された光線群１３は反射して入射した時と同経
路で戻る。
【００１０】（実施例２）図４に本発明を利用した第２
の実施例を示す。図４は装置ブロック図である。図４に
おいて光学干渉計部２０の光学干渉計２１より出射され
た複数の光線は光ファイバーケーブル２２によって光線
誘導光学系部１０ａのセンサヘッド部１１に伝送され、
センサヘッド部１１に設けられた絞り機構によって光線
群１３のそれぞれの光線は絞られつつ、微小領域集光装
置１２によって、物体面１に対して垂直にかつそれぞれ
の光線は互いに平行に照射される。物体面１に照射され
た光線群１３のスポット位置を検出するための光線スポ
ット位置検出装置１４は微小領域集光装置１２と物体面
１の間に挿入される。物体面１に照射された光線群１３
は物体面１で反射し、微小領域集光装置１２を通り、同
一のセンサヘッド部１１に受光される。さらに複数の光
線は光ファイバーケーブル２２によって光学干渉計２１
に伝送され、変位或いは速度の電気信号として出力され
る。変位或いは速度の電気信号は信号ケーブル群３５に
よって、信号処理部３０の中の特定の周波数成分の信号
を排除するフィルタ３１を通り、電気信号のゲインを調
整するアンプ３２を通り、アナログ信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器に入力される。ディジタル信
号に変換された変位、或いは、速度の電気信号は信号ケ
ーブル３６により信号処理装置３４に伝送され、信号処
理装置３４によって演算処理され実変位、或いは、実速
度として出力される。
の実施例を示す。図４は装置ブロック図である。図４に
おいて光学干渉計部２０の光学干渉計２１より出射され
た複数の光線は光ファイバーケーブル２２によって光線
誘導光学系部１０ａのセンサヘッド部１１に伝送され、
センサヘッド部１１に設けられた絞り機構によって光線
群１３のそれぞれの光線は絞られつつ、微小領域集光装
置１２によって、物体面１に対して垂直にかつそれぞれ
の光線は互いに平行に照射される。物体面１に照射され
た光線群１３のスポット位置を検出するための光線スポ
ット位置検出装置１４は微小領域集光装置１２と物体面
１の間に挿入される。物体面１に照射された光線群１３
は物体面１で反射し、微小領域集光装置１２を通り、同
一のセンサヘッド部１１に受光される。さらに複数の光
線は光ファイバーケーブル２２によって光学干渉計２１
に伝送され、変位或いは速度の電気信号として出力され
る。変位或いは速度の電気信号は信号ケーブル群３５に
よって、信号処理部３０の中の特定の周波数成分の信号
を排除するフィルタ３１を通り、電気信号のゲインを調
整するアンプ３２を通り、アナログ信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器に入力される。ディジタル信
号に変換された変位、或いは、速度の電気信号は信号ケ
ーブル３６により信号処理装置３４に伝送され、信号処
理装置３４によって演算処理され実変位、或いは、実速
度として出力される。
【００１１】図５は図４にある光線スポット位置検出装
置１４の説明図である。光源５６から発せられる光はミ
ラー５５でその方向を変更され、ビームスプリッタ５５
ｂでさらにその方向を変更される。その後、光はフォー
カス用レンズによって絞られて光の方向が物体面１に対
して垂直になるようにビームスプリッタ５５ａに入射す
る。物体面１より反射した光はビームスプリッタ５５
ａ，フォーカス用レンズ５２，ビームスプリッタ５５ｂ
さらに特定の波長の光のみを取り出すための干渉フィル
タ５３を通過後、撮像装置５４にて像を結ぶ。この構成
によって光学レンズ光軸４３の方向より光学レンズ微動
装置４２を備えた光学レンズ４１を透過した光線群が物
体面１上に結ぶ像を観察する。
置１４の説明図である。光源５６から発せられる光はミ
ラー５５でその方向を変更され、ビームスプリッタ５５
ｂでさらにその方向を変更される。その後、光はフォー
カス用レンズによって絞られて光の方向が物体面１に対
して垂直になるようにビームスプリッタ５５ａに入射す
る。物体面１より反射した光はビームスプリッタ５５
ａ，フォーカス用レンズ５２，ビームスプリッタ５５ｂ
さらに特定の波長の光のみを取り出すための干渉フィル
タ５３を通過後、撮像装置５４にて像を結ぶ。この構成
によって光学レンズ光軸４３の方向より光学レンズ微動
装置４２を備えた光学レンズ４１を透過した光線群が物
体面１上に結ぶ像を観察する。
【００１２】（実施例３）図６は本発明を利用した第３
の実施例を示すものである。実施例１或いは実施例２に
よって計測される運動の対象となるものが磁気ヘッドを
搭載したスライダ６４を保持するジンバル６２と、剛体
部をばね部から一体的に形成され、ジンバル６２を一端
で保持する支持ばねと、他端をガイドアームに接続した
磁気ヘッド支持系の中のスライダ６４である場合を示
す。スライダ６４の大きさがジンバル６２より小さくて
も、スライダ６４の表面が見えるように設けられた複数
個の切欠き或いは孔６３があるために光線群を照射する
ことが可能であり、実施例１或いは実施例２によってス
ライダ６４の運動を計測可能である。
の実施例を示すものである。実施例１或いは実施例２に
よって計測される運動の対象となるものが磁気ヘッドを
搭載したスライダ６４を保持するジンバル６２と、剛体
部をばね部から一体的に形成され、ジンバル６２を一端
で保持する支持ばねと、他端をガイドアームに接続した
磁気ヘッド支持系の中のスライダ６４である場合を示
す。スライダ６４の大きさがジンバル６２より小さくて
も、スライダ６４の表面が見えるように設けられた複数
個の切欠き或いは孔６３があるために光線群を照射する
ことが可能であり、実施例１或いは実施例２によってス
ライダ６４の運動を計測可能である。
【００１３】
【発明の効果】本発明によって複数の光線を物体面の微
小領域に集光させることが可能であり、従って光学的に
非接触で複数点の物体面間の相対変位或いは相対速度を
検出する光学干渉計によって物体面の相対変位或いは相
対速度を検出できる。また、物体面上の光線群の位置を
観察する光線スポット位置検出装置を備えているので物
体面の所望の位置に光線を照射することができる。
小領域に集光させることが可能であり、従って光学的に
非接触で複数点の物体面間の相対変位或いは相対速度を
検出する光学干渉計によって物体面の相対変位或いは相
対速度を検出できる。また、物体面上の光線群の位置を
観察する光線スポット位置検出装置を備えているので物
体面の所望の位置に光線を照射することができる。
【図１】光学干渉計を用いた物体面の相対関係の検出装
置の説明図。
置の説明図。
【図２】実施例１の装置のブロック図。
【図３】微小領域集光装置の説明図。
【図４】実施例２を説明する装置のブロック図。
【図５】光線スポット位置検出装置の説明図。
【図６】ヘッド支持系の説明図。
２…円板、３…スピンドル、４…支持台、５…支柱、１
１…センサヘッド部、１２…微小領域集光装置、１３…
光線群、２１…光学干渉計、２２…光ファイバーケーブ
ル、６０…ヘッド支持系。
１…センサヘッド部、１２…微小領域集光装置、１３…
光線群、２１…光学干渉計、２２…光ファイバーケーブ
ル、６０…ヘッド支持系。
Claims (1)
- 【請求項１】光学的に物体の相対変位或いは相対速度を
検出する光学干渉計部と、前記光学干渉計部から出射さ
れる複数本の光線を所望の物体表面に導く光線誘導光学
系部と、前記光学干渉計部から出力される物体の相対変
位或いは相対速度を示す電気信号を処理する信号処理部
とを有する光学干渉計を用いた複数点の物体面の相対変
位或いは相対速度を検出する装置において、 前記光学干渉計部から出射された複数本の光線を複数点
の物体面の微小領域に同時に集光させ、複数点の物体面
からの反射光を入射光と同経路を通り、前記光学干渉計
部に受光させるように構成した微小領域集光装置を備え
たことを特徴とする物体面の相対関係の検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4329144A JPH06174413A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 物体面の相対関係の検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4329144A JPH06174413A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 物体面の相対関係の検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174413A true JPH06174413A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18218132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4329144A Pending JPH06174413A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 物体面の相対関係の検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010190633A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Mitsutoyo Corp | 測定システムおよび干渉計 |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP4329144A patent/JPH06174413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010190633A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Mitsutoyo Corp | 測定システムおよび干渉計 |
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