(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台と、測定の基準を成す基準球と、該基準球を支持する、前記固定台上に配設された基準球支持部と、前記基準球の周囲を２軸回転運動する、前記固定台上に回転自在に配設された第一軸回転機構及び該第一軸回転機構上に回転自在に配設された第二軸回転機構でなる回転機構部と、該回転機構部に搭載されたレーザ干渉測長機を有し、
ターゲットとなる再帰的反射体からの戻り光の情報に基づきターゲットを追尾して、基準球の中心座標を基準とし、回転機構部に載ったレーザ干渉測長機からの出射光と戻り光の光軸が平行となる再帰的反射体との距離を測定する追尾式レーザ干渉計において、
前記第一軸回転機構の内周部を中空とし、
該中空に、前記基準球支持部との隙間を介して筒状カバーを設け、
該筒状カバーの外側と前記第一軸回転機構の内側の間を、前記固定台から前記第二軸回転機構及び前記レーザ干渉測長機への配線が通過することを特徴とする追尾式レーザ干渉計。
【請求項２】
前記筒状カバーが２重とされ、該筒状カバーの内側の空間を、前記固定台から前記第二軸回転機構及び前記レーザ干渉測長機への配線が通過することを特徴とする請求項１に記載の追尾式レーザ干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、追尾式レーザ干渉計に係り、特に、簡単な構成で、基準球支持部に配線の影響を与えることが無く、高精度の測定が可能な追尾式レーザ干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、図１に例示する如く、測定の基準を成す基準球１０と、該基準球１０を支持する基準球支持部１２と、前記基準球１０の周囲を２軸回転運動する、第一軸回転機構２１及び第二軸回転機構２２でなる回転機構部２０と、該回転機構部２０に搭載されたレーザ干渉測長機３０とを有し、ターゲットとなる再帰的反射体（レトロリフレクタ）（例えばキャッツアイ）４０からの戻り光の情報に基づきターゲットを追尾して、基準球１０の中心座標を基準とし、回転機構部２０に載ったレーザ干渉測長機３０からの出射光と戻り光の光軸が平行となるレトロリフレクタ４０との距離を測定する追尾式レーザ干渉計が知られている。図において、１４は固定台である。
【０００３】
又、同様な追尾式レーザ干渉計（光軸偏向型レーザ干渉計とも称する）は、特許文献２〜４にも記載されている。
【０００４】
この種の追尾式レーザ干渉計では、出射光と戻り光の光軸のずれが所定の値（又は量）、又は所望の値（量）となるように回転機構部２０を回転してレーザ干渉測長機３０をレトロリフレクタ４０の方向に向け、そのときの出射光と戻り光の干渉状態からレトロリフレクタ４０までの距離を高精度に測定する。
【０００５】
この追尾式レーザ干渉計では、第二軸回転機構２２のモータ２３やレーザ干渉測長機３０は、第一軸回転機構２１の回転側に配置されているので、各種信号配線５０、モータ配線５２、ファイバ線５４等を、回転側から固定側（固定台１４）まで導く必要がある。
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許出願ＤＥ２０２００４００７６４７Ｕ１号公開公報
【特許文献２】特開昭６３−２３１２８６号公報
【特許文献３】特開２００７−３０９６７７号公報
【特許文献４】特開２００７−０５７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１に示す如く、回転側の各種信号配線５０、モータ配線５２、ファイバ線５４を固定側（固定台１４）に直接配線した場合、回転機構部２０が回転するため、各種配線は十分な長さに設定する必要があり、図１に示したように配線が装置の外側に出てしまい、周りで作業する時の作業性が悪く、他装置等に配線が干渉したり、場合によっては、配線がターゲット（レトロリフレクタ４０）まで出射されるレーザ光線を遮蔽してしまう等の問題点を有していた。
【０００８】
一方、装置内側のスペースに配線を通し、固定側に配線を導く方法も考えられる。この方法によれば、装置外側に配線されないため、上記のような問題は発生しない。しかし、この方法でも、回転機構部２０が回転するので、各種配線は十分な長さに設定する必要があり、スペース内に配置された配線が移動してしまい、基準球支持部１２に配線が直接接触し、配線による張力、摩擦力が、基準球支持部１２に作用してしまう。すると、基準球支持部１２が変形するため、基準球１０が移動することになる。この配線による力は、再現性が無く、管理することが非常に困難である。又、この追尾式レーザ干渉計は、基準球１０を中心に回転機構部２０が回転しながらターゲット（レトロリフレクタ４０）と基準球１０との距離を測定するので、基準球１０が移動すると、測定基準が移動することになり、測定精度が低下する。
【０００９】
その他の方法で、固定側と回転側の双方向に電気信号を供給することができるものとして、スリップリングがある。このスリップリングを用いれば、基準球の変動は無くなる。しかし、スリップリングは、回転リングとブラシが接触することで信号を伝送しているために、信号Ｓ／Ｎの低下、メンテナンスの課題がある。又、追尾式レーザ干渉計においては、多種の信号伝送が必要であるため、スリップリングが大きくなり、そのスペースが必要で装置が大きくなり、且つ、コストが高い、又、クロストーク発生などの多数の課題が発生する。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、簡単な構成で、基準球支持部への配線による影響を無くし、高精度測定を可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、固定台と、測定の基準を成す基準球と、該基準球を支持する、前記固定台上に配設された基準球支持部と、前記基準球の周囲を２軸回転運動する、前記固定台上に回転自在に配設された第一軸回転機構及び該第一軸回転機構上に回転自在に配設された第二軸回転機構でなる回転機構部と、該回転機構部に搭載されたレーザ干渉測長機を有し、ターゲットとなる再帰的反射体からの戻り光の情報に基づきターゲットを追尾して、基準球の中心座標を基準とし、回転機構部に載ったレーザ干渉測長機からの出射光と戻り光の光軸が平行となる再帰的反射体との距離を測定する追尾式レーザ干渉計において、前記第一軸回転機構の内周部を中空とし、該中空に、前記基準球支持部との隙間を介して筒状カバーを設け、該筒状カバーの外側と前記第一軸回転機構の内側の間を、前記固定台から前記第二軸回転機構及び前記レーザ干渉測長機への配線が通過するようにして、前記課題を解決したものである。
【００１２】
ここで、前記筒状カバーを２重とし、該筒状カバーの内側の空間を、前記固定台から前記第二軸回転機構及び前記レーザ干渉測長機への配線が通過するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低価格な部品で、基準球支持部に対する各種配線、光ファイバ等の接触による張力や摩擦力による影響を無くして、高精度な測定が可能となる。又、配線が装置外側に大きくはみ出ることも無いため、作業スペースを拡大すると共に、他装置等との干渉も無くなり、信頼性の高い測定が可能となる。更に、スリップリングと比較すると、配線は有線であるため、各種信号間によるクロストークや信号劣化が無く、メンテナンスの必要も無く、信頼性の高い信号伝送が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１実施形態は、図１と同様な追尾式レーザ干渉計において、図２に示す如く、本発明を第一軸回転機構２１の外周部２１Ａが回転するタイプの追尾式レーザ干渉計に適用したもので、装置の基部（固定台１４）に設置される第一軸回転機構２１の内周部２１Ｂを中空とし、該中空に基準球支持部１２を設け、その外周部に、所望の隙間を有する円筒カバー６０を設け、その外部に、回転側に設置された第二軸回転機構２２、レーザ干渉測長機３０、基準球１０の表面とレーザ干渉測長機３０間の距離を測定する変位計３２からのモータ線・各種信号線７０、ファイバ線・各種信号線７２を通過させて、固定台１４側のコネクタ８０に導くようにしたものである。
【００１６】
ここで、第一軸回転機構２１は、水平方向の回転で、方位方向に回転し、第二軸回転機構２２は、仰角方向に回転する。
【００１７】
又、前記変位計３２は、特許文献４に記載したように、レーザ干渉測長機３０と基準球１０の表面の距離を実測して、高精度の測定を可能とするためのものである。
【００１８】
本実施形態では、第一回転軸機構２１の方位方向の回転に対しては、内周部２１Ｂの中空に設置された円筒カバー６０のところで、配線の遊びが設けられ（円筒カバーに巻き付けるなどにより遊びを設ける）、内部で処理される。又、配線の外部に出ている部分で遊びを作り、第二軸回転機構２２の仰角方向の回転に対応している。
【００１９】
本実施形態によれば、回転機構部２０が回転し、その中空内で各種配線が移動しても、円筒カバー６０に配線が接触するため、配線の摩擦や張力は、円筒カバー６０のみに影響を与える。従って、基準球支持部１２に配線による影響が無くなり、基準球１０の変動も無くなる。
【００２０】
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態は、本発明を第一軸回転機構２１の内周部２１Ｂが回転するタイプの追尾式レーザ干渉計に適用したもので、第一軸回転機構２１の外周部２１Ａが固定台１４に固定されている点を除き、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００２２】
次に、図４を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。
【００２３】
本実施形態は、第２実施形態において、円筒カバーを第一軸回転機構２１側にも設けた二重構造の円筒カバー６２としたものである。
【００２４】
本実施形態によれば、配線の回転部への接触を確実に防止できる。
【００２５】
前記実施形態は、いずれも、特許文献４に記載の追尾式レーザ干渉計と同様に、変位計３２を設けてレーザ干渉測長機３０と基準球１０の表面の距離を実測しているので、高精度の測定が可能である。なお、用途によっては変位計３２を省略することも可能である。
【００２６】
又、前記実施形態においては、いずれも、駆動や案内方法は省略しているが、駆動ではベルト、摩擦、ダイレクトモータ方式等、案内では、転がり軸受、空気軸受等いろいろあるが、その方法を制限するものではない。カバーの断面形状も円形に限定されず、楕円形や矩形等、他の形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ＤＥ２０２００４００７６４７Ｕ１に記載された従来技術を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態を示す断面図
【図３】同じく第２実施形態を示す断面図
【図４】同じく第３実施形態を示す断面図
【符号の説明】
【００２８】
１０…基準球
１２…基準球支持部
２０…回転機構部
２１…第一軸回転機構
２２…第二軸回転機構
３０…レーザ干渉測長機
４０…レトロリフレクタ
６０、６２…円筒カバー
７０、７２…配線
【図１】
0005250286.tif 000002
【図２】
0005250286.tif 000003
【図３】
0005250286.tif 000004
【図４】
0005250286.tif 000005