JPH03278022A - 干渉装置 - Google Patents
干渉装置Info
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- JPH03278022A JPH03278022A JP2078513A JP7851390A JPH03278022A JP H03278022 A JPH03278022 A JP H03278022A JP 2078513 A JP2078513 A JP 2078513A JP 7851390 A JP7851390 A JP 7851390A JP H03278022 A JPH03278022 A JP H03278022A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はレーザー光の光路内に設置し光の位相を外部よ
り制御するのに有用な位相変調素子及び該位相変調素子
を用いて試料の状態を計測する干渉装置に関する。
り制御するのに有用な位相変調素子及び該位相変調素子
を用いて試料の状態を計測する干渉装置に関する。
［従来の技術］
従来干渉計測法には光学技術ハンドブック（朝食書店発
行、久保田広他Ｗ墓）Ｐ２７５等に記載のごとく古くか
ら様々な干渉計並びに計測法が開発されてきた。特に最
近は従来の干渉計に縞走査法による位相解析装置を設置
した物が普及している。この干渉装置によれば光波長の
１／１００から１／１，０００に及ぶ高い精度で測定が
出来、縞走査法は２光束干渉計に適用した精密加工面や
光学部品の検査に、又ホログラフィ−干渉法やスッペッ
クル干渉法に適用した粗面の変形測定等に広く利用され
ている。その際に用いられる位相変調器は機械的な変調
器で、例えばＯｐｌｕｓＥ・１９９０年３月号Ｐ９４に
引用のミウラ干渉計、マイクロフィゾー干渉計をはじめ
、その他公知のトワイマン・グリーン干渉計、フィゾー
干渉計、マツハ・ツエンダ−干渉計ではＰＺＴ圧電素子
でリファレンス面との距離を変調し干渉縞の走査を行い
、二次元のデーター処理により測定面の状態を計測する
物が代表的であった。
行、久保田広他Ｗ墓）Ｐ２７５等に記載のごとく古くか
ら様々な干渉計並びに計測法が開発されてきた。特に最
近は従来の干渉計に縞走査法による位相解析装置を設置
した物が普及している。この干渉装置によれば光波長の
１／１００から１／１，０００に及ぶ高い精度で測定が
出来、縞走査法は２光束干渉計に適用した精密加工面や
光学部品の検査に、又ホログラフィ−干渉法やスッペッ
クル干渉法に適用した粗面の変形測定等に広く利用され
ている。その際に用いられる位相変調器は機械的な変調
器で、例えばＯｐｌｕｓＥ・１９９０年３月号Ｐ９４に
引用のミウラ干渉計、マイクロフィゾー干渉計をはじめ
、その他公知のトワイマン・グリーン干渉計、フィゾー
干渉計、マツハ・ツエンダ−干渉計ではＰＺＴ圧電素子
でリファレンス面との距離を変調し干渉縞の走査を行い
、二次元のデーター処理により測定面の状態を計測する
物が代表的であった。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記機械的位相変調器はさらに干渉測定を生産
現場や計測現場等の本来計測を必要とする所にまで普及
させるためには以下のような課題が有り改善が望まれて
いた。
現場や計測現場等の本来計測を必要とする所にまで普及
させるためには以下のような課題が有り改善が望まれて
いた。
（１）機械的可動部を持ち、振動等の外乱に弱く取扱い
が雌しい。
が雌しい。
（２）トランスデユーサ−の制御電圧が数十７以上と高
くシステムが大型化する。
くシステムが大型化する。
（３）アクチエーターにヒステリシスがあり取扱が難し
い。
い。
（４）アクチエーターの形状自由度が小さく、用いる光
学系が制約される。
学系が制約される。
本発明の目的はかかる課題を解決すべく、機械的可動部
を持たず、且つ数■で制御できる小型で取扱の容易な位
相変調素子並びに干渉装置を提供する点にある。
を持たず、且つ数■で制御できる小型で取扱の容易な位
相変調素子並びに干渉装置を提供する点にある。
［課題を解決するための手段〕
本発明の液晶位相変調素子及び干渉装置は、互いに独立
に電圧を印加する手段を有する同一平面上に分割された
２つの液晶層から構成されること並びにシェアリング干
渉計の結像レンズの開口部に一方の液晶層を透過する光
がくさびガラス部を透過する位置に、互いに独立に電圧
を印加する手段を有する同一平面上に分割された２つの
液晶層から構成される液晶位相変調素子を配置したこと
を特徴とする。
に電圧を印加する手段を有する同一平面上に分割された
２つの液晶層から構成されること並びにシェアリング干
渉計の結像レンズの開口部に一方の液晶層を透過する光
がくさびガラス部を透過する位置に、互いに独立に電圧
を印加する手段を有する同一平面上に分割された２つの
液晶層から構成される液晶位相変調素子を配置したこと
を特徴とする。
以下実施例に基すき本発明の液晶位相変調素子及び干渉
装置を説明する。
装置を説明する。
［実施例］
実施例１ 第１図は本発明の液晶位相変ｍ素子の１実施
例の構成図である。一方はべたの透明薄膜電極１０１、
他方は中心部に１ｍｍ幅のストライブ状開口１０２で分
割された２つの透明薄膜電極１０３，１０４を有する光
学研磨されたガラス基板１０５，１０６により約７μｍ
の間隔で挟持された誘電異方性が正の捻れネマッチック
液晶（ＴＮ）層１０７．及び該画電極に交流電圧を印加
する電源１０８，１０９より構成される。又両分側域の
境には２つの領域を光学的に仕切るための遮光層１１０
をマスキングテープで形成しである。
例の構成図である。一方はべたの透明薄膜電極１０１、
他方は中心部に１ｍｍ幅のストライブ状開口１０２で分
割された２つの透明薄膜電極１０３，１０４を有する光
学研磨されたガラス基板１０５，１０６により約７μｍ
の間隔で挟持された誘電異方性が正の捻れネマッチック
液晶（ＴＮ）層１０７．及び該画電極に交流電圧を印加
する電源１０８，１０９より構成される。又両分側域の
境には２つの領域を光学的に仕切るための遮光層１１０
をマスキングテープで形成しである。
第２図は上記液晶位相変調素子の一方の領域ににＨｅ−
Ｎｅレーザー光（波長６３２ ｎｍ）を入射させ電圧を
印加した際の透過光の位相変化を干渉計で測定した結果
を示す、横軸２０１が電圧、縦軸２０２が位相を示す、
約１５Ｖでπの大きな位相変化が得られた。又２つの領
域を独立に位相制御することも可能であった。
Ｎｅレーザー光（波長６３２ ｎｍ）を入射させ電圧を
印加した際の透過光の位相変化を干渉計で測定した結果
を示す、横軸２０１が電圧、縦軸２０２が位相を示す、
約１５Ｖでπの大きな位相変化が得られた。又２つの領
域を独立に位相制御することも可能であった。
実施例２ 次に実施例１と同様のガラス基板間に誘電異
方性が正のネマチック液晶を一軸的水平（ホモジニアス
）配向状態で挟持した物を構成し第２図と同様の電圧−
位相特性の結果を得た。
方性が正のネマチック液晶を一軸的水平（ホモジニアス
）配向状態で挟持した物を構成し第２図と同様の電圧−
位相特性の結果を得た。
実施例３ 次に実施例１と同様のガラス基板間に誘電異
方性が負のネマッチック液晶を一軸的垂直（ホメオトロ
ピック）配向させ実施例１と同様の結果を得た。
方性が負のネマッチック液晶を一軸的垂直（ホメオトロ
ピック）配向させ実施例１と同様の結果を得た。
実施例４ 第３図は実施例１で例示した液晶位相変調素
子を用いたシェアリング干渉計に用いた干渉装置の１実
施例の光学系の構成図である。
子を用いたシェアリング干渉計に用いた干渉装置の１実
施例の光学系の構成図である。
レーザー３０１で照射された試料物体３０４がらの反射
光３１５を結像するレンズ３０９．ｉレンズの前方に置
かれた実施例１で例示した２分割の液晶位相変調素子３
０８及び一方の液晶層を透過した光の光路を曲げるくさ
びガラス３１ｏ、該２分割の液晶位相変調素子の各各の
領域の透過光の干渉像を２次元データとして取り込むＣ
ＣＤカメラ３１３より構成される。
光３１５を結像するレンズ３０９．ｉレンズの前方に置
かれた実施例１で例示した２分割の液晶位相変調素子３
０８及び一方の液晶層を透過した光の光路を曲げるくさ
びガラス３１ｏ、該２分割の液晶位相変調素子の各各の
領域の透過光の干渉像を２次元データとして取り込むＣ
ＣＤカメラ３１３より構成される。
５００ｍＷのＡｒ’ レーザーを用いて、２分割の液晶
位相変調素子の各各に独立電源３１１，３１２により電
圧を印加し、±９０”の位相差を与える条件で試料であ
る鉄板に変形を加え、変形の前後での位相データを差し
引くことで明瞭な変形データが得られた。
位相変調素子の各各に独立電源３１１，３１２により電
圧を印加し、±９０”の位相差を与える条件で試料であ
る鉄板に変形を加え、変形の前後での位相データを差し
引くことで明瞭な変形データが得られた。
本実施例の干渉装置は、位相変調部が機械的可動部を持
たず約１５Ｖの低電圧で±１８０６の大きな位相変化が
得られ、電源回路も小型なコンパクトで取り扱いが容易
である。また共通光路型であるため外部の振動等の影響
も少なく実用的な干渉装置である。液晶位相変調素子、
結像レンズ、くさびガラスの相対位置はこの限りでなく
互いに前後しても本発明の効果を損なうものではない。
たず約１５Ｖの低電圧で±１８０６の大きな位相変化が
得られ、電源回路も小型なコンパクトで取り扱いが容易
である。また共通光路型であるため外部の振動等の影響
も少なく実用的な干渉装置である。液晶位相変調素子、
結像レンズ、くさびガラスの相対位置はこの限りでなく
互いに前後しても本発明の効果を損なうものではない。
その他実施例２から４に記載の液晶位相変調素子を用い
た場合も同様の効果が得られることは自明である。
た場合も同様の効果が得られることは自明である。
［発明の効果］
以上実施例からも明らかなように本発明によれば、互い
に独立に電圧を印加する手段を有する同一平面上に分割
された２つの液晶層から構成されること並びにシェアリ
ング干渉計の結像レンズの開口部に一方の液晶層を透過
する光がくさびガラス部を透過する位置に、互いに独立
に電圧を印加する手段を有する同一平面上に分割された
２つの液晶層から構成される液晶位相変調素子を配置し
たことにより、従来の圧電素子等の機械的素子に比べ小
型で低電圧制御が可能な位相変調素子並びに、該液晶位
相変調素子を用いることにより外部振動等に強く制御回
路も簡単な小型の干渉装置の実現を可能とするものでこ
れにより従来は不可能とされていた生産現場や計測現場
への干渉装置の使用を実現するために本発明が大きな効
果を発揮するものと確信する。
に独立に電圧を印加する手段を有する同一平面上に分割
された２つの液晶層から構成されること並びにシェアリ
ング干渉計の結像レンズの開口部に一方の液晶層を透過
する光がくさびガラス部を透過する位置に、互いに独立
に電圧を印加する手段を有する同一平面上に分割された
２つの液晶層から構成される液晶位相変調素子を配置し
たことにより、従来の圧電素子等の機械的素子に比べ小
型で低電圧制御が可能な位相変調素子並びに、該液晶位
相変調素子を用いることにより外部振動等に強く制御回
路も簡単な小型の干渉装置の実現を可能とするものでこ
れにより従来は不可能とされていた生産現場や計測現場
への干渉装置の使用を実現するために本発明が大きな効
果を発揮するものと確信する。
第１図は本発明の液晶位相変調素子の構成図。
第２図は本発明の液晶位相変調素子の電圧−位相相関図
。 第３図は本発明の液晶位相変調素子を用いた干渉装置の
構成図。 １０１ べたの透明電極 １０２ 開口部１０３．１０
４ 対向側の２分割透明電極１０５．１０６ ガラ
ス基板 １０７ 液晶層 １０８．１０９ 交流電源 １１０ 遮光部 ０１ ０１ ０２１ ０５ ０７ ０８ ０９ １０ ３１１゜ １３ 電圧 ２０２ レーザー ３０３ レンズ ３０４ ハーフミラ−３０６ 検光子 液晶位相変調素子 結像レンズ くさびガラス ３１２ 独立駆動電源 ＣＯＤカメラ 位相 試料 偏光子
。 第３図は本発明の液晶位相変調素子を用いた干渉装置の
構成図。 １０１ べたの透明電極 １０２ 開口部１０３．１０
４ 対向側の２分割透明電極１０５．１０６ ガラ
ス基板 １０７ 液晶層 １０８．１０９ 交流電源 １１０ 遮光部 ０１ ０１ ０２１ ０５ ０７ ０８ ０９ １０ ３１１゜ １３ 電圧 ２０２ レーザー ３０３ レンズ ３０４ ハーフミラ−３０６ 検光子 液晶位相変調素子 結像レンズ くさびガラス ３１２ 独立駆動電源 ＣＯＤカメラ 位相 試料 偏光子
Claims (2)
- （１）互いに独立に電圧を印加する手段を有する同一平
面上に分割された２つの液晶層から構成されることを特
徴とした液晶位相変調素子。 - （２）シェアリング干渉計の結像レンズの開口部に一方
の液晶層を透過する光がくさびガラス部を透過する位置
に、互いに独立に電圧を印加する手段を有する同一平面
上に分割された２つの液晶層から構成される液晶位相変
調素子を配置したことを特徴とする干渉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078513A JP2932586B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 干渉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078513A JP2932586B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 干渉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278022A true JPH03278022A (ja) | 1991-12-09 |
| JP2932586B2 JP2932586B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=13664020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078513A Expired - Lifetime JP2932586B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 干渉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932586B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002023132A1 (fr) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Citizen Watch Co., Ltd. | Dispositif de mesure de deplacement |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2078513A patent/JP2932586B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002023132A1 (fr) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Citizen Watch Co., Ltd. | Dispositif de mesure de deplacement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2932586B2 (ja) | 1999-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080528 Year of fee payment: 9 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |