JP2680356B2 - Interferometer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はレーザ等を用いた干渉計に関するものであ
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an interferometer using a laser or the like.

［従来の技術］ 第４図に、角度変化を測定する従来のレーザ干渉計を
示す。このレーザ干渉計は、レーザユニット２、ビーム
スプリットユニット４、コーナーキューブユニット６か
ら構成されており、レーザユニット２の出力は、演算ユ
ニット８に与えられる。[Prior Art] FIG. 4 shows a conventional laser interferometer for measuring a change in angle. This laser interferometer includes a laser unit 2, a beam split unit 4, and a corner cube unit 6, and the output of the laser unit 2 is given to an arithmetic unit 8.

その原理を第５図に示す。この干渉計は、コーナーキ
ューブユニット６の置かれている紙面に垂直な面とビー
ムスプリットユニット４の置かれている紙面に垂直な面
との間の傾きを、測定するものである。レーザ12は、コ
ントローラ10によって制御され、垂直偏光のレーザ光と
平行偏光のレーザ光とを出力する。垂直偏光のレーザ光
の周波数はf₁であり、平行偏光のレーザ光の周波数はf₂
である。レーザ12の直後には、ビームスプリッター30が
設けられており、ビームの半分を透過し、半分を反射す
る。反射された光は、偏光子P₂によって、f₁−f₂の周波
数を有する参照光となる。検出器16は、この参照光を電
気信号に変換し、演算回路８の参照入力8aに与える。The principle is shown in FIG. This interferometer measures an inclination between a plane perpendicular to the plane of the paper on which the corner cube unit 6 is placed and a plane perpendicular to the plane of the paper on which the beam split unit 4 is placed. The laser 12 is controlled by the controller 10 and outputs vertically polarized laser light and parallel polarized laser light. The frequency of vertically polarized laser light is f ₁ and the frequency of parallel polarized laser light is f ₂
It is. A beam splitter 30 is provided immediately after the laser 12 and transmits half of the beam and reflects half of the beam. The reflected light becomes reference light having a frequency of f ₁ −f ₂ by the polarizer P ₂ . The detector 16 converts this reference light into an electric signal and supplies it to the reference input 8a of the arithmetic circuit 8.

一方、レーザ12を出て、ビームスプリッター30を透過
した光は、偏光ビームスプリッター20に向う。このレー
ザ光のうち、垂直偏光のレーザ光は、偏光ビームスプリ
ッター20を透過し、平行偏光のレーザ光は、偏光ビーム
スプリッター20で反射される。On the other hand, the light emitted from the laser 12 and transmitted through the beam splitter 30 is directed to the polarization beam splitter 20. Of this laser light, vertically polarized laser light is transmitted through the polarization beam splitter 20, and parallel polarized laser light is reflected by the polarization beam splitter 20.

垂直偏光のレーザ光は、キューブコーナープリズム24
において、入射光と平行に反射し、偏光ビームスプリッ
ター20を透過してレーザユニット２に受光される。Vertically polarized laser light is transmitted through the cube corner prism 24.
At, the light is reflected in parallel with the incident light, passes through the polarization beam splitter 20, and is received by the laser unit 2.

一方、偏光ビームスプリッター20で反射した平行偏光
のレーザ光は、方向規制用反射器18によって反射し、キ
ューブコーナプリズム22に向う。その反射光は、反射器
18、偏光ビームスプリッター20によって反射され、レー
ザユニット２に受光される。On the other hand, the parallel-polarized laser light reflected by the polarization beam splitter 20 is reflected by the direction regulating reflector 18 and goes toward the cube corner prism 22. The reflected light is a reflector
18, reflected by the polarization beam splitter 20, and received by the laser unit 2.

すなわち、レーザユニット２には、垂直偏光のレーザ
光（周波数f₁）と、平行偏光のレーザ光（周波数f₂）と
が戻ってくる。この光は、偏光子P1において、f₁−f₂の
周波数を有する光になる。この光は、検出器14によって
電気信号に変換され、演算回路８の測定入力8bに与えら
れる。したがって、コーナーキューブユニット６が停止
している時には、演算回路８の参照入力8aと測定入力8b
に与えられる信号の周波数は、等しいものとなる。That is, the vertically polarized laser light (frequency f ₁ ) and the parallel polarized laser light (frequency f ₂ ) return to the laser unit 2. This light becomes light having a frequency of f ₁ −f ₂ in the polarizer P1. This light is converted into an electric signal by the detector 14 and given to the measurement input 8b of the arithmetic circuit 8. Therefore, when the corner cube unit 6 is stopped, the reference input 8a and the measurement input 8b of the arithmetic circuit 8 are
The frequencies of the signals given to are equal.

測定の際には、コーナーキューブユニット６を移動さ
せて行う。ユニット６を移動すると、ドップラー効果に
より、キューブコーナプリズム22,24からの反射光の周
波数が変化する。したがって、レーザユニット２には、
垂直偏光のレーザ光（周波数f₁±Δf₁）と、平行偏光の
レーザ光（周波数f₂±Δf₂）とが戻ってくる。The measurement is performed by moving the corner cube unit 6. When the unit 6 is moved, the frequency of the reflected light from the cube corner prisms 22 and 24 changes due to the Doppler effect. Therefore, in the laser unit 2,
Vertically polarized laser light (frequency f ₁ ± Δf ₁ ) and parallel polarized laser light (frequency f ₂ ± Δf ₂ ) return.

コーナーキューブユニット６の傾きαが変化しない場
合には、Δf₁,Δf₂は等しくなる。しかし、第５図に示
すように、角度がα_１からα_２へと変化する場合には、
プリズム22とプリズム24の移動速度が異なることとな
り、Δf₁,Δf₂も異なった値となる。すなわち、演算回
路８の参照入力8aと測定入力8bに入力される信号周波数
が異なったものとなる。したがって、両入力の周波数差
に基づき、キューブコーナプリズム22とキューブコーナ
プリズム24の速度差を求めることができる。なお、両プ
リズム22,24の速度差は、次式で求められる。When the inclination α of the corner cube unit 6 does not change, Δf ₁ and Δf ₂ become equal. However, as shown in FIG. 5, when the angle changes from α ₁ to α ₂ ,
The moving speeds of the prism 22 and the prism 24 are different, and Δf ₁ and Δf ₂ are also different values. That is, the signal frequencies input to the reference input 8a and the measurement input 8b of the arithmetic circuit 8 are different. Therefore, the speed difference between the cube corner prism 22 and the cube corner prism 24 can be obtained based on the frequency difference between both inputs. The speed difference between the prisms 22 and 24 is calculated by the following equation.

ただし、λ_１は垂直偏光レーザ光の波長、λ_２は平行
偏光レーザ光の波長であり。なお、上式において、速度
差V₂−V₁を決定する際には、λ_１とλ_２の差は実質的に
は影響がないことから、λ_１＝λ_２＝λとして計算をし
ている。 However, λ ₁ is the wavelength of the vertically polarized laser light, and λ ₂ is the wavelength of the parallel polarized laser light. In the above equation, when the speed difference V ₂ −V ₁ is determined, the difference between λ ₁ and λ ₂ has substantially no effect, so calculation is performed with λ ₁ = λ ₂ = λ. There is.

上記のようにして、プリズム22,24の速度差を求めれ
ば、これに比例する距離の差も求められ、さらには、プ
リズム22と24との間隔ｌを与えると、角度の変化が求め
られる。If the speed difference between the prisms 22 and 24 is calculated as described above, the difference in distance proportional to this is also calculated. Further, if the distance l between the prisms 22 and 24 is given, the change in angle can be calculated.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来の干渉計では、コー
ナーキューブユニット６の角度の変化は高精度で測定で
きるが、コーナーキューブユニット６の移動量は測定で
きない。すなわち、従来では、コーナーキューブユニッ
ト６の移動量は、基準定規等によって別途測定しなけれ
ばならず、手間がかかるばかりでなく、測定精度も十分
ではなかった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional interferometer, a change in the angle of the corner cube unit 6 can be measured with high accuracy, but the amount of movement of the corner cube unit 6 cannot be measured. That is, in the related art, the movement amount of the corner cube unit 6 has to be separately measured by a reference ruler or the like, which is not only troublesome, but also has insufficient measurement accuracy.

この発明は、上記の問題点を解決して、コーナーキュ
ーブユニット６の角度の変化のみならず、移動量をも同
時に測定できる干渉計を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an interferometer that can simultaneously measure not only a change in the angle of the corner cube unit 6 but also a movement amount.

［課題を解決するための手段］ 請求項１に係る干渉計は、 第１の周波数を有する第１のレーザ光を発するととも
に第１のレーザ光とは異なる偏光面を有し第２の周波数
を有する第２のレーザ光を発する光源、 光源からの第１・第２のレーザ光を参照光出力として
取り出す参照光分割器、 光源からの第１・第２のレーザ光のうち、第１のレー
ザ光を透過して可動反射鏡の第１の反射鏡に入射させ、
第２のレーザ光を反射する偏光光分割器、 偏光光分割器によって分割された第２のレーザ光を反
射して可動反射鏡の第２の反射鏡に入射させる方向規制
用反射器、 を備えており、 光源と偏光光分割器との間に、光源からの第１・第２
のレーザ光のほぼ半分を透過し、残りを反射する光分割
器を設け、 さらに、この光分割器において反射された第１・第２
のレーザ光の光路と前記合成された反射レーザ光の光路
との交点上に第２の偏光光分割器を設け、 第２の偏光光分割器から２方向に得られるレーザ光を
第１・第２の光出力として得るようにしたことを特徴と
している。[Means for Solving the Problem] An interferometer according to claim 1 emits a first laser beam having a first frequency, has a polarization plane different from that of the first laser beam, and emits a second frequency beam. A light source that emits a second laser light, a reference light splitter that extracts the first and second laser light from the light source as a reference light output, and a first laser among the first and second laser light from the light source The light is transmitted and is incident on the first reflecting mirror of the movable reflecting mirror,
A polarization beam splitter that reflects the second laser beam; and a direction-regulating reflector that reflects the second laser beam split by the polarization beam splitter and makes it enter the second reflecting mirror of the movable reflecting mirror. Between the light source and the polarized light splitter, the first and second
Is provided with a light splitter that transmits almost half of the laser light of the above and reflects the rest.
A second polarized light splitter is provided at the intersection of the optical path of the laser light of 1 and the optical path of the combined reflected laser light, and the laser lights obtained from the second polarized light splitter in two directions are first and second. It is characterized in that it is obtained as a light output of 2.

請求項２に係る干渉計は、さらに、前記合成された反
射レーザ光が第２の偏光光分割器に入射する直前に第２
の光分割器を設け、その反射光を第３の光出力としたこ
とを特徴としている。The interferometer according to claim 2, further comprising: a second reflected laser beam that is combined with a second polarized light beam immediately before being incident on the second polarized light beam splitter.
Is provided and the reflected light thereof is used as the third light output.

請求項３に係る干渉計は、 第１の周波数を有する第１のレーザ光を発するととも
に第１のレーザ光とは異なる偏光面を有し第２の周波数
を有する第２のレーザ光を発する光源、 光源からの第１・第２のレーザ光のうち、第１のレー
ザ光を透過して可動反射鏡の第１の反射鏡に入射させ、
第２のレーザ光を反射する偏光光分割器、 偏光光分割器によって分割された第２のレーザ光を反
射して可動反射鏡の第２の反射鏡に入射させる方向規制
用反射器、 を備えており、 光源と偏光光分割器との間に、光源からの第１・第２
のレーザ光のほぼ半分を透過し、残りを反射する光分割
器を設け、 この光分割器において反射された第１・第２のレーザ
光の光路と前記合成された反射レーザ光の光路との交点
上に第２の偏光光分割器を設け、 さらに、前記合成された反射レーザ光が第２の偏光光
分割器に入射する直前に第２の光分割器を設け、 第２の偏光光分割器から２方向に得られるレーザ光を
第１・第２の光出力として得るようにし、 第２の光分割器からの反射光を第３の光出力として得
るようにしたことを特徴としている。An interferometer according to claim 3, which emits a first laser beam having a first frequency and a second laser beam having a second frequency and having a polarization plane different from that of the first laser beam. Of the first and second laser light from the light source, the first laser light is transmitted and is incident on the first reflecting mirror of the movable reflecting mirror,
A polarized light splitter for reflecting the second laser light; and a direction regulating reflector for reflecting the second laser light split by the polarized light splitter and making it enter the second reflecting mirror of the movable reflecting mirror. Between the light source and the polarized light splitter, the first and second
Is provided with an optical splitter that transmits almost half of the laser light and reflects the rest. The optical path of the first and second laser light reflected by the optical splitter and the optical path of the combined reflected laser light are A second polarized light splitter is provided on the intersection point, and a second light splitter is provided immediately before the combined reflected laser light is incident on the second polarized light splitter. The laser light obtained in two directions from the optical device is obtained as the first and second optical outputs, and the reflected light from the second optical splitter is obtained as the third optical output.

請求項４に係る干渉計は、レーザ光に代えて、干渉を
生じる他の放射光を用いている。The interferometer according to claim 4 uses another radiation light that causes interference, instead of the laser light.

［作用］ 光分割器によって反射された第１・第２のレーザ光
は、第２の偏光光分割器において、第１のレーザ光と、
第２のレーザ光に分けられ、第１・第２の光出力に向
う。また、第１の偏光光分割器によって合成された第１
・第２の反射鏡からの反射光は、第２の偏光光分割器に
おいて、第１のレーザ光と同一の偏光面を有する光と、
第２のレーザ光と同一の偏光面を有する光とに分けら
れ、第１・第２の光出力に向う。[Operation] The first and second laser light reflected by the light splitter is combined with the first laser light in the second polarized light splitter.
It is divided into the second laser light and goes to the first and second light outputs. Also, the first polarized light combined by the first polarized light splitter
The reflected light from the second reflecting mirror is, in the second polarized light splitter, light having the same polarization plane as the first laser light,
It is divided into the second laser light and the light having the same polarization plane, and goes to the first and second light outputs.

したがって、第１・第２の光出力から、第１の反射鏡
の移動によるドップラー周波数偏移および第２の反射鏡
の移動によるドップラー周波数偏移が独立して得られ
る。Therefore, the Doppler frequency shift due to the movement of the first reflecting mirror and the Doppler frequency shift due to the movement of the second reflecting mirror are independently obtained from the first and second optical outputs.

さらに、第２の偏光光分割器を加えることにより、上
記に加えて、第１・第２の反射鏡の移動によるドップラ
ー周波数偏移の差を得ることができる。In addition to the above, by adding a second polarized light splitter, a difference in Doppler frequency shift due to the movement of the first and second reflecting mirrors can be obtained.

［実施例］ この発明の一実施例による干渉計を第１図に示す。こ
の実施例においては、偏光光分割器である偏光ビームス
プリッター20と、参照光分割器であるビームスプリッタ
ー30との間に光分割器であるビームスプリッター42を設
けている。このビームスプリッター42により、ビームス
プリッター30を透過した第１のレーザ光（垂直偏光、周
波数f₁）と第２のレーザ光（平行偏光、周波数f₂）のう
ち半分は、反射されて第２の偏光光分割器である偏光ビ
ームスプリッター40に向う。残り半分は、透過して偏光
ビームスプリッター20に向う。ビームスプリッター42に
おいて反射した光のうち、第１のレーザ光は偏光ビーム
スプリッター40を透過して第２の光出力に向い、第２の
レーザ光は反射して第１の光出力に向う。[Embodiment] An interferometer according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, a beam splitter 42 which is a light splitter is provided between a polarization beam splitter 20 which is a polarized light splitter and a beam splitter 30 which is a reference light splitter. By the beam splitter 42, half of the first laser light (vertically polarized light, frequency f ₁ ) and the second laser light (parallel polarized light, frequency f ₂ ) that have passed through the beam splitter 30 are reflected and reflected by the second laser light. It goes to the polarization beam splitter 40 which is a polarization beam splitter. The other half is transmitted to the polarization beam splitter 20. Of the light reflected by the beam splitter 42, the first laser light passes through the polarization beam splitter 40 and goes to the second light output, and the second laser light reflects and goes to the first light output.

また、反射鏡であるキューブコーナプリズム22,24か
らの反射光（垂直偏光、周波数f₁と平行偏光、周波数
f₂）は、偏光ビームスプリッター20において合成された
後、偏光ビームスプリッター40に入射する。この反射光
のうち垂直偏光（周波数f₁）は偏光ビームスプリッター
40を透過し第１の光出力に向い、平行偏光（周波数f₂）
は偏光ビームスプリッター40で反射して第２の光出力に
向う。したがって、第１の光出力としては、周波数f₁の
垂直偏光（偏光ビームスプリッター40を透過したもの）
と周波数f₂の平行偏光（ビームスプリッター42において
反射したもの）との合成したものが得られる。この第１
の光出力は、偏光子P₁において、f₁−f₂の周波数を有す
る光にされる。この光は、検出器14により電気信号に変
換され、第１の測定入力8bとして、演算回路８に与えら
れる。In addition, the reflected light from the cube corner prisms 22 and 24, which are reflectors (vertically polarized light, frequency f ₁ and parallel polarized light, frequency
f ₂ ) is combined in the polarization beam splitter 20, and then enters the polarization beam splitter 40. Vertically polarized light (frequency f ₁ ) of this reflected light is polarized beam splitter
Parallel polarization (frequency f ₂ ) that passes through 40 and goes to the first light output
Is reflected by the polarization beam splitter 40 toward the second light output. Therefore, as the first light output, vertically polarized light of the frequency f ₁ (transmitted through the polarization beam splitter 40)
And a parallel polarized light of frequency f ₂ (reflected by the beam splitter 42) is obtained. This first
The light output of is converted into light having a frequency of f ₁ −f ₂ in the polarizer P ₁ . This light is converted into an electric signal by the detector 14 and given to the arithmetic circuit 8 as the first measurement input 8b.

同様に、第２の測定入力8cには、f₁−f₂の周波数を有
する信号が与えられる。Similarly, the second measuring input 8c is provided with a signal having a frequency of f ₁ -f ₂ .

上記のように、プリズムユニット６が移動していない
時には、演算回路８の参照入力8aと測定入力8b,8cには
等しい周波数の信号が入力される。As described above, when the prism unit 6 is not moving, signals having the same frequency are input to the reference input 8a and the measurement inputs 8b and 8c of the arithmetic circuit 8.

測定の際には、コーナーキューブユニット６を移動さ
せて行う。ユニット６を移動すると、ドップラー効果に
より、キューブコーナープリズム22,24からの反射光の
周波数が変化する。したがって、偏光ビームスプリッタ
ー20によって合成される光は、垂直偏光（周波数f₁±Δ
f₁）と平行偏光（周波数f₂±Δf₂）の合成されたものと
なる。この光のうち、垂直偏光（周波数f₁±Δf₁）は偏
光ビームスプリッター40を透過して第１の光出力に向
い、平行偏光（周波数f₂±Δf₂）は偏光ビームスプリッ
ター40において反射して第２の光出力に向う。The measurement is performed by moving the corner cube unit 6. When the unit 6 is moved, the frequency of the reflected light from the cube corner prisms 22 and 24 changes due to the Doppler effect. Therefore, the light combined by the polarization beam splitter 20 is vertically polarized (frequency f ₁ ± Δ
f ₁ ) and parallel polarized light (frequency f ₂ ± Δf ₂ ) are combined. Of this light, vertically polarized light (frequency f ₁ ± Δf ₁ ) is transmitted through the polarization beam splitter 40 toward the first light output, and parallel polarized light (frequency f ₂ ± Δf ₂ ) is reflected at the polarization beam splitter 40. Towards the second light output.

この結果、f₁−f₂±Δf₁の周波数を有する信号が、第
１の測定入力8bに与えられる。同様にして、第２の測定
入力に8cには、 の周波数を有する信号が与えられる。したがって、第１
の測定入力（f₁−f₂±Δf₁）と参照入力（f₁−f₂）の周
波数差をとることにより、第１のキューブコーナプリズ
ム22の移動距離に比例するΔf₁が得られる。同様に、第
２の測定入力 と参照入力（f₁−f₂）の周波数差をとることにより、第
２のキューブコーナプリズム24の移動距離に比例するΔ
f₂が得られる。このように、Δf₁Δf₂が独立に得られる
ので、プリズム22の移動距離とプリズム24の移動距離を
求める事ができる。したがって、両プリズム22,24の移
動距離の差を演算すれば、コーナーキューブユニット６
の角度変化を求めることができる。さらに、角度と移動
距離（プリズム22、プリズム24のどちらを用いても良
い）を知ることにより、コーナーキューブユニット６が
移動してきた紙面に垂直な曲面（紙面上の曲線）の形状
も測定可能となる。したがって、ヨーウ、ピッチ、平面
度、真直度等の測定に必要な角度と移動距離のデータを
同時に得ることができ、計測の自動化を図ることもでき
る。As a result, a signal having a frequency of f ₁ −f ₂ ± Δf ₁ is applied to the first measuring input 8b. Similarly, for the second measurement input 8c, A signal having a frequency of is given. Therefore, the first
By taking the frequency difference between the measurement input (f ₁ −f ₂ ± Δf ₁ ) and the reference input (f ₁ −f ₂ ), Δf ₁ proportional to the moving distance of the first cube corner prism 22 can be obtained. Similarly, the second measurement input And the reference input (f ₁ −f ₂ ) are taken to obtain a frequency difference Δ proportional to the moving distance of the second cube corner prism 24.
f ₂ is obtained. Thus, since Δf _{1 and} Δf ₂ are independently obtained, the moving distance of the prism 22 and the moving distance of the prism 24 can be obtained. Therefore, if the difference between the moving distances of both prisms 22 and 24 is calculated, the corner cube unit 6
The angle change of can be calculated. Further, by knowing the angle and the moving distance (either the prism 22 or the prism 24 may be used), it is possible to measure the shape of the curved surface (curve on the paper surface) perpendicular to the paper surface on which the corner cube unit 6 has moved. Become. Therefore, it is possible to simultaneously obtain the data of the angle and the moving distance required for measuring the yaw, pitch, flatness, straightness, etc., and it is possible to automate the measurement.

第２図に、参照入力8aと第１の測定入力8bに基づい
て、第１のキューブコーナプリズム22の移動距離を演算
する回路を示す。両入力の周波数は、カウンタ54,56で
カウントされ、減算器58においてその差が求められる。
デコーダ60において正負の判別をした後、カウンタ62の
出力に波長の1/2を乗算すれば、距離が求められる。第
２のキューブコーナプリズム24の移動距離を演算する回
路も同様である。FIG. 2 shows a circuit for calculating the moving distance of the first cube corner prism 22 based on the reference input 8a and the first measurement input 8b. The frequencies of both inputs are counted by the counters 54 and 56, and the difference is obtained by the subtracter 58.
After the decoder 60 makes a positive / negative decision, the output of the counter 62 is multiplied by 1/2 the wavelength to obtain the distance. The same applies to the circuit for calculating the moving distance of the second cube corner prism 24.

第３図Ａに他の実施例を示す。この実施例では、偏光
ビームスプリッター40と偏光ビームスプリッター20との
間に、第２の光分割器であるビームスプリッター80を設
けている。ビームスプリッター80において反射した光
（垂直偏光のf₁±Δf₁と平行偏光のf₂±Δf₂）は、第３
の光出力として取り出される。この実施例では、第２の
光出力に基づいて距離を演算し、第３の光出力に基づい
て角度を演算することができる。したがって、角度・距
離を求める場合に、第１図の実施例に比べ演算回路８の
回路構成を簡素にできる。また、光学検出系を一箇所に
まとめることができる。FIG. 3A shows another embodiment. In this embodiment, a beam splitter 80, which is a second light splitter, is provided between the polarization beam splitter 40 and the polarization beam splitter 20. The light reflected by the beam splitter 80 (f ₁ ± Δf _{1 for} vertically polarized light and f ₂ ± Δf _{2 for} parallel polarized light) is
Is taken out as the light output of. In this embodiment, the distance can be calculated based on the second light output and the angle can be calculated based on the third light output. Therefore, when the angle / distance is obtained, the circuit configuration of the arithmetic circuit 8 can be simplified as compared with the embodiment shown in FIG. Also, the optical detection system can be integrated in one place.

なお、上記実施例では、第２の光出力と第３の光出力
を用いているが、第１の光出力（偏光ビームスプリッタ
ー40を透過したもの）と第３の光出力を用いてもよい。Although the second light output and the third light output are used in the above embodiment, the first light output (those that have passed through the polarization beam splitter 40) and the third light output may be used. .

さらに他の実施例を第３図Ｂに示す。この実施例で
は、参照光分割器であるビームスプリッター30を設けて
おらず、参照光を取り出していない。第１の光出力（f₁
−f₂±Δf₁），第２の光出力 第３の光出力 に基づいて、演算がなされる。この実施例によれば、第
３図Ａの実施例のように、未使用の光出力がなくなり、
光のパワーを有効に活用することができる。Yet another embodiment is shown in FIG. 3B. In this embodiment, the beam splitter 30, which is the reference beam splitter, is not provided, and the reference beam is not extracted. First light output (f ₁
−f ₂ ± Δf ₁ ), second optical output Third light output The calculation is performed based on According to this embodiment, as in the embodiment of FIG. 3A, there is no unused light output,
The power of light can be effectively utilized.

なお、上記の実施例ではキューブコーナプリズムを用
いたが、他の実施例としてルーフミラーやコーナーレフ
レクターを用いてもよい。Although the cube corner prism is used in the above embodiment, a roof mirror or a corner reflector may be used as another embodiment.

上記各実施例において、検出器14,16,44、ビームスプ
リッター30、偏光子P1,P2,P5等は、レーザユニット２内
部に収納しても、また外部に分離して設けてもよい。In each of the above embodiments, the detectors 14, 16, 44, the beam splitter 30, the polarizers P1, P2, P5, etc. may be housed inside the laser unit 2 or separately provided outside.

また、ビームスプリッター30をビームスプリッターユ
ニット４に組入れてもよい。Further, the beam splitter 30 may be incorporated in the beam splitter unit 4.

さらに、上記各実施例では、コーナーキューブユニッ
ト６を移動して測定を行う場合について説明したが、ビ
ームスプリットユニット４を移動して測定を行ってもよ
い。Furthermore, in each of the embodiments described above, the case where the measurement is performed by moving the corner cube unit 6 is described. However, the measurement may be performed by moving the beam split unit 4.

なお、上記各実施例では、第１の第２のレーザ光の周
波数が異なる場合について説明したが、両周波数が同一
であってもよい。In each of the above embodiments, the case where the frequencies of the first and second laser lights are different has been described, but both frequencies may be the same.

また、上記各実施例では、レーザ光を用いているが、
干渉を生じるものであれば、レーザ光以外の放射光を用
いてもよい。Further, in each of the above embodiments, laser light is used,
Radiation light other than laser light may be used as long as it causes interference.

［発明の効果］ 請求項１に係る干渉計は、光源と偏光光分割器との間
に、光源からの第１・第２のレーザ光のほぼ半分を透過
し、残りを反射する光分割器を設け、さらに、この光分
割器において反射された第１・第２のレーザ光の光路と
合成された第１・第２の反射鏡からの反射レーザ光の光
路との交点上に第２の偏光光分割器を設け、第２の偏光
光分割器から２方向に得られるレーザ光を第１・第２の
光出力として得るようにしている。[Effect of the invention] The interferometer according to claim 1 is an optical splitter that transmits between the light source and the polarized light splitter approximately half of the first and second laser beams from the light source and reflects the rest. And a second optical path on the intersection of the optical paths of the first and second laser beams reflected by the optical splitter and the optical paths of the reflected laser beams from the first and second reflecting mirrors that are combined. A polarized light splitter is provided so that laser light obtained from the second polarized light splitter in two directions can be obtained as the first and second light outputs.

したがって、第１・第２の光出力において、第１・第
２の反射鏡のドップラー周波数偏移を独立して得ること
ができる。よって、２つの反射鏡の傾きのみならず、移
動距離（および移動速度）も同時にかつ高精度で測定可
能であり、計測の自動化を行うことが可能となる。Therefore, the Doppler frequency shifts of the first and second reflecting mirrors can be independently obtained in the first and second light outputs. Therefore, not only the inclination of the two reflecting mirrors but also the moving distance (and moving speed) can be measured simultaneously and with high accuracy, and the measurement can be automated.

請求項２に係る干渉計は、さらに、合成された反射レ
ーザ光が第２の偏光光分割器に入射する直前に第２の光
分割器を設け、その反射光を第３の光出力としている。In the interferometer according to claim 2, a second light splitter is further provided immediately before the combined reflected laser light is incident on the second polarized light splitter, and the reflected light is used as the third light output. .

したがって、第３の光出力を用いることにより容易に
反射鏡の角度を知ることができ、演算回路の簡素化を図
ることができる。Therefore, the angle of the reflecting mirror can be easily known by using the third light output, and the arithmetic circuit can be simplified.

請求項３に係る干渉計は、参照光を取り出さず、第１
・第２・第３の光出力に基づいて計測を行うようにして
いる。The interferometer according to claim 3 does not extract the reference light and
-The measurement is performed based on the second and third light outputs.

したがって、光のパワーを有効に計測に用いることが
できる。Therefore, the power of light can be effectively used for measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例による干渉計を示す図、第
２図は演算回路８の一部を示す図、第３図Ａ・第３図Ｂ
は他の実施例による干渉計を示す図、第４図は従来の干
渉計の外観を示す図、第５図は従来の干渉計の原理を示
す図である。 12……レーザ 18……反射器 20……偏光ビームスプリッター 22……第１のキューブコーナプリズム 24……第２のキューブコーナプリズム 40……偏光ビームスプリッター 42……ビームスプリッター 80……ビームスプリッターFIG. 1 is a diagram showing an interferometer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a part of the arithmetic circuit 8, and FIGS. 3A and 3B.
Is a diagram showing an interferometer according to another embodiment, FIG. 4 is a diagram showing the appearance of a conventional interferometer, and FIG. 5 is a diagram showing the principle of the conventional interferometer. 12 …… Laser 18 …… Reflector 20 …… Polarizing beam splitter 22 …… First cube corner prism 24 …… Second cube corner prism 40 …… Polarizing beam splitter 42 …… Beam splitter 80 …… Beam splitter

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】第１の周波数を有する第１のレーザ光を発
するとともに第１のレーザ光とは異なる偏光面を有し第
２の周波数を有する第２のレーザ光を発する光源、 光源からの第１・第２のレーザ光を参照光出力として取
り出す参照光分割器、 光源からの第１・第２のレーザ光のうち、第１のレーザ
光を透過して可動反射鏡の第１の反射鏡に入射させ、第
２のレーザ光を反射する偏光光分割器、 偏光光分割器によって分割された第２のレーザ光を反射
して可動反射鏡の第２の反射鏡に入射させる方向規制用
反射器、 を備え、第１・第２の反射鏡からの反射レーザ光を合成
して光出力を得る干渉計において、 光源と偏光光分割器との間に、光源からの第１・第２の
レーザ光のほぼ半分を透過し、残りを反射する光分割器
を設け、 さらに、この光分割器において反射された第１・第２の
レーザ光の光路と前記合成された反射レーザ光の光路と
の交点上に第２の偏光光分割器を設け、 第２の偏光光分割器から２方向に得られるレーザ光を第
１・第２の光出力として得るようにしたことを特徴とす
る干渉計。1. A light source which emits a first laser light having a first frequency and emits a second laser light having a second frequency and having a polarization plane different from that of the first laser light, A reference beam splitter that extracts the first and second laser beams as a reference beam output, and a first reflection of the movable reflecting mirror that transmits the first laser beam of the first and second laser beams from the light source. Polarization light splitter that makes a mirror enter and reflects the second laser light, direction control that reflects the second laser light split by the polarization light splitter and makes it enter the second reflecting mirror of the movable reflecting mirror An interferometer that includes a reflector and obtains a light output by combining reflected laser light from the first and second reflecting mirrors. Is equipped with an optical splitter that transmits almost half of the laser light and reflects the rest. A second polarized light splitter is provided at the intersection of the optical paths of the first and second laser light reflected by the splitter and the optical path of the combined reflected laser light, and the second polarized light splitter is connected to the second polarized light splitter. An interferometer characterized in that laser light obtained in a predetermined direction is obtained as first and second light outputs. 【請求項２】請求項１の干渉計において、 前記合成された反射レーザ光が第２の偏光光分割器に入
射する直前に第２の光分割器を設け、その反射光を第３
の光出力としたことを特徴とするもの。2. The interferometer according to claim 1, wherein a second light splitter is provided immediately before the combined reflected laser light is incident on the second polarized light splitter, and the reflected light is reflected by a third light splitter.
The light output of 【請求項３】第１の周波数を有する第１のレーザ光を発
するとともに第１のレーザ光とは異なる偏光面を有し第
２の周波数を有する第２のレーザ光を発する光源、 光源からの第１・第２のレーザ光のうち、第１のレーザ
光を透過して可動反射鏡の第１の反射鏡に入射させ、第
２のレーザ光を反射する偏光光分割器、 偏光光分割器によって分割された第２のレーザ光を反射
して可動反射鏡の第２の反射鏡に入射させる方向規制用
反射器、 を備え、第１・第２の反射鏡からの反射レーザ光を合成
して光出力を得る干渉計において、 光源と偏光光分割器との間に、光源からの第１・第２の
レーザ光のほぼ半分を透過し、残りを反射する光分割器
を設け、 この光分割器において反射された第１・第２のレーザ光
の光路と前記合成された反射レーザ光の光路との交点上
に第２の偏光光分割器を設け、 さらに、前記合成された反射レーザ光が第２の偏光光分
割器に入射する直前に第２の光分割器を設け、 第２の偏光光分割器から２方向に得られるレーザ光を第
１・第２の光出力として得るようにし、 第２の光分割器からの反射光を第３の光出力として得る
ようにしたことを特徴とする干渉計。3. A light source which emits a first laser light having a first frequency and emits a second laser light having a second frequency and having a polarization plane different from that of the first laser light, Of the first and second laser light, a polarized light splitter that transmits the first laser light to enter the first reflecting mirror of the movable reflecting mirror and reflects the second laser light, and a polarized light splitter And a direction regulating reflector for reflecting the second laser light split by the above and making it enter the second reflecting mirror of the movable reflecting mirror, and combining the reflected laser light from the first and second reflecting mirrors. In the interferometer that obtains the optical output by providing an optical splitter between the light source and the polarized light splitter that transmits almost half of the first and second laser light from the light source and reflects the rest. Optical paths of first and second laser light reflected by a splitter and the reflected laser combined A second polarized light splitter is provided on the intersection with the optical path of, and a second light splitter is provided immediately before the combined reflected laser light enters the second polarized light splitter. The laser light obtained in two directions from the polarized light splitter is obtained as the first and second light outputs, and the reflected light from the second light splitter is obtained as the third light output. Characteristic interferometer. 【請求項４】請求項１、２または３の干渉計において、 第１、第２のレーザ光の代りに、干渉を計測することが
可能なレーザ光以外の放射光を用いることを特徴とする
もの。4. The interferometer according to claim 1, 2 or 3, wherein radiation light other than laser light capable of measuring interference is used instead of the first and second laser light. thing.