CH369920A - Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane - Google Patents

Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane

Info

Publication number
CH369920A
CH369920A CH7181059A CH7181059A CH369920A CH 369920 A CH369920 A CH 369920A CH 7181059 A CH7181059 A CH 7181059A CH 7181059 A CH7181059 A CH 7181059A CH 369920 A CH369920 A CH 369920A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
plane
certain
partial
bodies
mirror
Prior art date
Application number
CH7181059A
Other languages
German (de)
Inventor
Blattner Karl
Original Assignee
Kern & Co Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kern & Co Ag filed Critical Kern & Co Ag
Priority to CH7181059A priority Critical patent/CH369920A/en
Publication of CH369920A publication Critical patent/CH369920A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J9/00Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G01J9/02Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

  

  Vorrichtung zur     interferometrischen    Einstellung einer bestimmten gegenseitigen Lage       zweier    Körper     in        einer        bestimmten    Ebene    Um zwei Körper in einer bestimmten Ebene in  eine bestimmte gegenseitige Lage zu     brnngen,    werden  in der Regel     Autokollimationseinrichtungen    verwen  det. Eine solche     Autokollimationseinrichtung    ist in       Fig.    1 schematisch dargestellt.

   Die gewünschte gegen  seitige Lage der Körper 1 und 2 in der Ebene 3  ist erreicht, wenn der eintretende Strahl 4 und der  austretende Strahl 5 zusammenfallen oder, mit an  deren Worten, wenn die vom auf den Körper 2 auf  gesetzten oder an diesem angebrachten Planspiegel  6 reflektierte Strichmarke 7 bzw. deren Bild 7' zwi  schen die festen Striche 8 oder Strichplatte vor dem  Okular fällt.  



  Die Genauigkeit der     Zielung,    das heisst der Er  kennbarkeit einer bestimmten, reproduzierbaren ge  genseitigen Lage der spiegelnden     Planfläche    und der  optischen Achse des     Autokollimationsfernrohres,     hängt dabei vor allem von der     Vergrösserung    des       Autokollimationsfernrohres    ab.

   Falls die zulässigen       Einstellfehler    in der Grössenordnung von Winkel  sekunden oder sogar noch     darunter    liegen sollen,  sind verhältnismässig     langbrennweitige        Objektivsy-          steme    notwendig, welche entweder eine grosse Bau  länge aufweisen oder aber einen komplizierten und       justierempfindlichen    Aufbau bedingen. An solche  Zielmittel müssen sowohl in optischer als auch in  mechanischer     Hinsicht    sehr hohe     Anforderungen     gestellt werden; sie sind deshalb gegen äussere Ein  flüsse, wie mechanische Schläge, Temperaturschwan  kungen usw., sehr empfindlich.

   Ferner müssen bei  einer     Zielung    mit einem     Autokollimationsfemrohr     zwei Strichmarken zur Koinzidenz gebracht werden,  was die Augen des Messenden, insbesondere bei  Reihenmessungen, stark ermüdet.  



  Als Einstellmittel für diese Zwecke können auch  Interferometer verwendet werden, beispielsweise    solche nach     Michelson    oder     Mach-Zehnder,    bei wel  chen die     Spiegelfläche    des einen Körpers optisch so  genau parallel zu einer am anderen Körper befind  lichen     Referenzfläche    eingestellt wird, dass als Merk  mal dieser     reproduzierbaren    Stellung die Abstände  der im Gesichtsfeld erscheinenden     Interferenzstrei-          fen    gegen Unendlich streben.

   Diese Interferometer  weisen aber den Nachteil auf, dass sie entweder streng  monochromatisch beleuchtet werden oder aber sehr  genau gleich lange Lichtwege der Teilstrahlenbündel  aufweisen müssen, um     deutliche        Interferenzstreifen     zu liefern.

   Ferner sind diese Geräte sehr     justieremp-          findlich.    Falls die     Reflexionsfläche    des einen Kör  pers nur in einer     bestimmten    Ebene reproduzierbar  zur     Referenzfläche    des anderen Körpers eingestellt  werden soll und ferner Wert auf die Verwendung  von weissem Licht gelegt wird, eignen sich solche  Interferometer am besten, bei welchen die Teilstrah  lenbündel     zwangläufig    denselben Weg, jedoch in ent  gegengesetzter Richtung durchlaufen, wie dies z. B.  bei der bekannten Anordnung von     Sagnac    der Fall  ist.

   Das     Sagnac-Interferometer    ist jedoch für die in  Frage stehenden Zwecke nicht verwendbar, weil es  keine     Winkeländerungen        anzeigt.     



  Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung  zur     interferometrischen    Einstellung einer bestimmten  gegenseitigen Lage zweier Körper     än    einer bestimm  ten Ebene, bei welcher zwei     Teilstrahlenbündel    ge  genläufig auf den gleichen Weg gelenkt worden,  welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen       teildurchlässigen    Planspiegel, welcher sowohl zur  Aufspaltung eines auffallenden, mindestens ange  nähert parallel gerichteten Lichtstrahlenbündels in  zwei Teilstrahlenbündel als auch zur Superposition  von Teilen der zurückkehrenden Teilstrahlenbündel  dient und an welchem das     Interferenzstreifenbild         beobachtet wird, sowie mehrere Planflächen besitzt,  an welchen eine ungerade Anzahl.

   von Reflexionen  auftritt, über welche reflektierenden     Planflächen    die  Teilstrahlenbündel vom teildurchlässigen Planspiegel,  ein     geradzahliges    Vieleck in entgegengesetzter Rich  tung umschreibend, zum teildurchlässigen Planspiegel  zurückgelenkt werden, wobei mindestens eine der       reflektierenden    Planflächen sich auf dem einen, die  übrigen sich auf dem anderen Körper befinden, von  welchen Körpern sich der eine in bezug auf den  andern um eine zum genannten Vieleck senkrechte  Achse verdrehen lässt.  



  Die von den Teilstrahlenbündeln umschriebene  Fläche muss ein geradzahliges Vieleck sein, weil nur  dann eine     ungeradzahlige    Differenz zwischen den vom  bewegten Planspiegel aus bis zum teildurchlässigen  Planspiegel gezählten Teilreflexionen jedes Teilstrah  lenbündels entsteht, die für die     interferometrische     Einstellung der gegenseitigen Lage der beiden Kör  per unerlässlich ist.  



  Diese Vorrichtung besitzt gegenüber den erwähn  ten     Autokollimationseinrichtungen    in bezug auf Ge  nauigkeit der Messungen sowie schnelle, den Mes  senden weniger ermüdende Arbeitsweise erhebliche  Vorteile. Ferner ist     eine    solche Vorrichtung wesent  lich weniger     justierempfindlich    als     Autokollimations-          einrichtungen    und die bis anhin für diese Zwecke  verwendeten Interferometer. Diese Vorrichtung ist  auch gegen äussere     Einflüsse    viel weniger     empfind-          lieh    als die für diese Zwecke bis anhin verwendeten  bekannten Geräte.  



  In der Zeichnung sind     Ausführungsbeispiele    und  die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrich  tung zur     interferometnischen    Einstellung einer be  stimmten gegenseitigen Lage zweier Körper in einer  bestimmten Ebene veranschaulicht.

   Es zeigen:       Fig.l    eine schaubildliche Darstellung der ein  gangs erwähnten, bekannten     Autokollimationseinrich-          tung,          Fig.2    den prinzipiellen     Aufbau    der Vorrichtung  zur     interferometrischen    Einstellung einer bestimm  ten gegenseitigen Lage zweier Körper in einer be  stimmten Ebene,       Fig.3    .die Aufspaltung des Lichtstrahlenbündels  in zwei Teilstrahlenbündel durch den teildurchlässigen  Planspiegel,

         Fig.    4 die Superposition der zurückkehrenden       Teilstrahlenbündel    durch den teildurchlässigen Plan  spiegel bei vorhandener Abweichung von der Sollage  der einzustellenden bestimmten gegenseitigen Lage  der beiden Körper und       Fig.5    bei genau eingestellter bestimmter gegen  seitiger Lage der beiden Körper,       Fig.    6 das durch das Okular gesehene Interferenz  streifenbild,       Fig.7    ein erstes und       Fig.    8 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfin  dungsgemässen     Vorrichtung    zur     interferometrischen     Einstellung einer bestimmten gegenseitigen Lage  zweier Körper in einer bestimmten Ebene,

           Fig.    9 ein erstes und       Fig.    10 ein zweites Anwendungsbeispiel der Vor  richtung.  



  Wie aus     Fig.2    ersichtlich ist, trifft ein minde  stens angenähert parallel gerichtetes Lichtstrahlen  bündel 9 unter einem beliebigen Winkel a auf einen  teildurchlässigen Planspiegel 10 auf, von welchem  ein Teil des auffallenden Lichtes, das Teilstrahlen  bündel 11, reflektiert und der andere Teil des auf  fallenden Lichtes, das Teilstrahlenbündel 12, durch  gelassen wird.

   Das vom Planspiegel 10 reflektierte  Teilstrahlenbündel<B>11</B> kehrt nach einer ungeraden Zahl  von Reflexionen an im dargestellten Falle fünf Plan  spiegeln 13, 14, 15, 16 und 17 zum teildurchlässi  gen Planspiegel 10 zurück, während das vom Plan  spiegel 10 durchgelassene Teilstrahlenbündel 12 auf  dem genau gleichen Weg, aber in     entgegengesetzter     Richtung, also über die Planspiegel 17, 16, 1.5, 14  und 13, ebenfalls zum teildurchlässigen Planspiegel  10 zurückkehrt. Ein Teil 11' des zum teildurchlässi  gen Planspiegel 10 zurückkehrenden Teilstrahlenbün  dels 11 wird von diesem     reflektiert    und ein Teil 12'  des zum teildurchlässigen Planspiegel 10 zurückkeh  renden Teilstrahlenbündels 12 wird von diesem durch  gelassen.  



  Befinden sich nun die beiden Körper 1 und 2  bezüglich der Ebene 3 nicht in der bestimmten gegen  seitigen Lage, so stimmen die Richtungen des vom  Planspiegel 10 reflektierten Teiles 11' des Teilstrah  lenbündels 11 und des vom Planspiegel 10 durch  gelassenen Teiles 12' des Teilstrahlenbündels 12 nicht  überein, sondern der Teil 11' bildet mit der Norma  len des Planspiegels 10 einen Winkel ä und der  Teil 12' bildet mit der Normalen des Planspiegels  10 einen Winkel     a'        (Fig.    4).

   Falls nun die Differenz  der Winkel ä und a" ein gewisses Mass nicht über  schreitet, so sieht der Beobachter durch die Betrach  tungslupe 22 ein     Interferenzstreifenbild    nach     Fig.6,     bei welchem die     Interferenzstreifen    senkrecht auf     det     Ebene 3 durch die Teilstrahlenbündel 11, 11' und  12, 12' stehen. Der gegenseitige Abstand t der     Inter-          ferenzstreifen    ist direkt abhängig von der Winkel  differenz     a--a".     



  Diese Winkeldifferenz a     =a"    kann nun durch  Schwenken von einem Planspiegel oder mehreren  Planspiegeln, z. B. der Planspiegel 13 und 17 um  eine zur Ebene 3 durch die Teilstrahlenbündel 11  und 12 senkrechte Achse gegen Null gebracht wer  den     (Fig.5).    Dabei vergrössert sich der Abstand t  der     Interferenzstreifen    entsprechend, wobei der mitt  lere     Interferenzstreifen    24     (Fig.6)    an Ort bleibt.

    Sobald sich der     Interferenzstreifen    24 auf diese  Weise so stark verbreitert hat, dass zwischen den       Gesichtsfeldpunkten    25 und 25' und 24 keine merk  bare Helligkeitsdifferenz mehr besteht, ist auch die  Winkeldifferenz<I>a =ü'</I> praktisch gleich Null gewor  den, und der oder die bei der Schwenkung verwen  deten Planspiegel haben bezüglich einer senkrecht  auf der Ebene 3 stehenden Achse die gesuchte Be  zugslage zu den übrigen Planspiegeln erreicht. Wer-      den mehr als einer der Planspiegel 13, 14, 15, 16  und 17 geschwenkt, so muss jedem der schwenkbaren  Planspiegel ein feststehender Planspiegel vorangehen  und nachfolgen.

   Falls gleiche Bündeldurchmesser vor  ausgesetzt werden, betragen die Einstellfehler dieser  Vorrichtung nur einen geringen Bruchteil derjenigen  einer     Autokollimationseinrichtung.     



  Die Vorrichtung muss ausser dem teildurchlässigen  Planspiegel 10 in jedem Falle eine solche Anzahl  von reflektierenden Gliedern bzw. Planspiegeln be  sitzen, dass eine ungerade Anzahl von Reflexionen  auftritt, das heisst mit anderen Worten: die von den  Teilstrahlenbündeln 11 und 12 umschriebene Fläche  muss ein     geradzahliges    Vieleck sein, dessen Ecken  winkel beliebig, jedoch nicht 0 , 180 oder 360  sein  dürfen.  



  Die bei der Schwenkung verwendeten Planspiegel  müssen bei der Schwenkung in gleichem Sinne wir  ken und werden deshalb gemeinsam geschwenkt.  Zu diesem Zwecke werden diese bei der Schwenkung  verwendeten Planspiegel an ein und demselben be  weglichen Teil der Vorrichtung angeordnet, welcher  mittels einer Einstellvorrichtung um eine zur Ebene  des von den Teilstrahlenbündeln umschriebenen Viel  ecks senkrechte Achse gedreht werden kann. Die  Genauigkeit der Einstellung steigt mit der     Anzahl     der bei der Schwenkung verwendeten Planspiegel  bzw.     Reflexionen    linear an.  



  In     Fig.7    ist ein Ausführungsbeispiel der Vor  richtung zur     interferometrischen    Einstellung einer be  stimmten gegenseitigen Lage zweier Körper in einer  bestimmten Ebene, bei welchem die Teilstrahlenbün  del ein unregelmässiges Zehneck umschreiben, dar  gestellt, welches somit ausser dem teildurchlässigen  Planspiegel 10 neun Planspiegel 13, 14, 15, 16, 17,  18, 19, 20 und 21 besitzt. Das Lichtstrahlenbündel  stammt von einer Lichtquelle<I>L,</I> und von<I>A</I> aus wird  das     Interferenzstreifenbild    am Planspiegel 10 be  obachtet.

   Fünf Planspiegel, nämlich die Planspiegel  13, 15, 17, 19 und 21, sind an einem feststehenden  Teil 1 der Vorrichtung fest gelagert, während die  vier anderen, je zwischen zwei der Planspiegel 13,  15, 17, 19 und 21 befindlichen Planspiegel 14, 16,  18 und 20 an einem Teil 2 der Vorrichtung fest  gelagert sind, welcher um eine zu dem von den  Teilstrahlenbündeln umschriebenen Zehneck senk  rechte, nicht dargestellte Achse drehbar ist. Zur  Drehung des Teiles 2 dient eine beliebige, in der  Zeichnung nicht dargestellte     Feineinstellvorrichtung.     Gegenüber einer Vorrichtung mit nur einem  schwenkbaren Planspiegel ergibt die beschriebene  Vorrichtung eine vierfach erhöhte Einstellgenauigkeit.  



  Die in     Fig.    8 dargestellte Ausführungsform der  Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung  nach     Fig.7    lediglich dadurch, dass die Planspiegel  15, 17, 19 und die Planspiegel 14, 16, 18 und 20  in je einen Planspiegel zusammengefasst sind, zwi  schen welchen die Teilstrahlenbündel im Zickzack  gelenkt werden.    Bei dem in     Fig.9    dargestellten Anwendungs  beispiel wird die     Vorrichtung    als Winkelinterfero  meter zur Prüfung von     in        Theodolite    oder andere  Instrumente eingebauten     Horizontal-Teilkreisen    auf       Teilungsfehler    verwendet.

   Hierbei wird auf das Fern  rohrobjektiv 26 des Instrumentes 27 ein Doppelspie  gel 28 fest montiert. Der in der Horizontalebene lie  gende Winkel.     ,ss    des Doppelspiegels 28 beträgt z. B.       1/1o    des vollen Winkels des     Teilkreises.     



  Stellt man nun nacheinander das     Instrument    so  ein, dass das eine Mal die Spiegelfläche 28' und das  andere Mal die     Spiegelfläche    28" gegenüber der  Vorrichtung 29 in die bestimmte Lage kommt, in  welcher die Abstände der     Interferenzstreifen    gegen  Unendlich streben, so soll die in diesen Stellungen  ermittelte Differenz der     Horizontalkreisablesungen     dem Winkel.     ss    entsprechen, falls der     Teilkreis    keine  Teilungsfehler aufweist. Durch Drehen des Horizon  talkreises kann nun dieser Winkel     fl    an verschiede  nen Kreisstellen verglichen und so die Verteilung der  Teilungsfehler ermittelt werden.

   In     gleicher    Weise  können natürlich auch     Vertikal-Teilkreise    geprüft  werden.  



  Beim Anwendungsbeispiel nach     Fig.    10 wird die  erfindungsgemässe Vorrichtung als     Goniometerziel-          mittel    zum Messen von Winkeln an Glasprismen ver  wendet. Das Glasprisma 31 wird auf einen Dreh  tisch 30 mit eingebautem     Teilkreissystem    aufgebracht.

    Bringt man nacheinander den Drehtisch 30 :in solche  Lagen, in welchen die Seiten 31' bzw. 31" des     Pris-          mas    31, welche den zu messenden Winkel einschlie  ssen, in die bestimmten Lagen in bezug auf die Vor  richtung 32 kommen, in welchen die Abstände der       Interferenzstreifen    gegen Unendlich streben, so ent  spricht die Differenz der     Teilkreisablesungen    dem  zu messenden Winkel     l        in    der Ebene der Teilstrah  lenbündel der Vorrichtung 32.



  Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane In order to bring two bodies in a certain plane into a certain mutual position, autocollimation devices are generally used. Such an autocollimation device is shown schematically in FIG.

   The desired opposite position of the bodies 1 and 2 in the plane 3 is achieved when the entering beam 4 and the exiting beam 5 coincide or, in other words, when the plane mirror 6 placed on the body 2 or attached to it Reflected line mark 7 or its image 7 'falls between the fixed lines 8 or the reticle in front of the eyepiece.



  The accuracy of the aiming, that is, the recognizability of a certain, reproducible ge mutual position of the reflecting plane surface and the optical axis of the autocollimation telescope, depends primarily on the magnification of the autocollimation telescope.

   If the permissible setting errors are to be of the order of magnitude of angular seconds or even less, lens systems with relatively long focal lengths are necessary, which either have a large overall length or require a complicated and adjustment-sensitive structure. Very high demands must be made on such target means, both in optical and mechanical terms; They are therefore very sensitive to external influences such as mechanical impacts, temperature fluctuations, etc.

   Furthermore, when aiming with an autocollimation telescope, two line marks must be brought to coincidence, which greatly tires the eyes of the person measuring, especially when taking serial measurements.



  Interferometers can also be used as setting means for these purposes, for example those according to Michelson or Mach-Zehnder, in which the mirror surface of one body is optically set so precisely parallel to a reference surface on the other body that this reproducible position is a feature the distances between the interference fringes appearing in the field of view tend towards infinity.

   However, these interferometers have the disadvantage that they are either illuminated in a strictly monochromatic manner or else have to have light paths of the partial beams of exactly the same length in order to provide clear interference fringes.

   Furthermore, these devices are very sensitive to adjustment. If the reflecting surface of one body is to be set reproducibly to the reference surface of the other body only in a certain plane and emphasis is placed on the use of white light, those interferometers are best suited, in which the partial beam bundles inevitably take the same path, however go through ent opposite direction, as z. B. is the case with the known Sagnac arrangement.

   However, the Sagnac interferometer cannot be used for the purposes in question because it does not indicate changes in angle.



  The invention relates to a device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies än a certain th plane, in which two partial beams have been directed in opposite directions on the same path, which is characterized in that they have a partially transparent plane mirror, which both for splitting a striking, at least approximated parallel light beam in two partial beams as well as for superposition of parts of the returning partial beam is used and on which the interference fringe image is observed, and has several flat surfaces, on which an odd number.

   of reflections occurs, over which reflective plane surfaces the partial bundles of rays from the partially transparent plane mirror, circumscribing an even polygon in the opposite direction, are deflected back to the partially transparent plane mirror, with at least one of the reflective plane surfaces being on one body, the others being on the other body of which bodies can one be rotated in relation to the other around an axis perpendicular to the above-mentioned polygon.



  The area circumscribed by the partial bundles of rays must be an even polygon, because only then does an odd difference between the partial reflections of each partial ray bundle counted from the moving plane mirror to the partially transparent plane mirror occurs, which is essential for the interferometric adjustment of the mutual position of the two bodies.



  This device has significant advantages over the mentioned autocollimation devices with regard to the accuracy of the measurements and fast, the Mes send less tiring operation. Furthermore, such a device is significantly less sensitive to adjustment than autocollimation devices and the interferometers used up to now for these purposes. This device is also much less sensitive to external influences than the known devices previously used for this purpose.



  In the drawing, exemplary embodiments and the mode of operation of the inventive Vorrich device for interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane are illustrated.

   The figures show: FIG. 1 a diagrammatic representation of the known autocollimation device mentioned at the outset, FIG. 2 the basic structure of the device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane, FIG. 3 the splitting of the Light beam in two partial beams through the partially transparent plane mirror,

         Fig. 4 shows the superposition of the returning partial beam through the partially transparent plan mirror when there is a deviation from the desired position of the particular mutual position to be set of the two bodies and Fig. 5 with precisely set certain opposite position of the two bodies, Fig. 6 that seen through the eyepiece Interference strip image, FIG. 7 a first and FIG. 8 a second exemplary embodiment of the device according to the invention for the interferometric adjustment of a specific mutual position of two bodies in a specific plane,

           Fig. 9 shows a first and Fig. 10 shows a second application example of the device.



  As can be seen from Figure 2, a minde least approximately parallel light beam 9 strikes at any angle a on a partially transparent plane mirror 10, from which part of the incident light, the partial beam 11, is reflected and the other part of the Falling light, the partial beam 12, is allowed through.

   The partial bundle of rays <B> 11 </B> reflected by the plane mirror 10 returns after an odd number of reflections to five plan mirrors 13, 14, 15, 16 and 17 in the illustrated case to the partially transparent plane mirror 10, while the plane mirror 10 from the planar mirror The partial beam 12 that has passed through also returns to the partially transparent plane mirror 10 on exactly the same path, but in the opposite direction, ie via the plane mirrors 17, 16, 1.5, 14 and 13. A part 11 'of the partial beam 11 returning to the partially transparent plane mirror 10 is reflected by this and part 12' of the partial beam 12 returning to the partially transparent mirror 10 is let through by this.



  If the two bodies 1 and 2 are not in the specific opposite position with respect to plane 3, the directions of the part 11 'of the partial beam bundle 11 reflected by the plane mirror 10 and the part 12' of the partial ray bundle 12 allowed through by the plane mirror 10 are correct does not match, but the part 11 'forms an angle a' with the normals of the plane mirror 10 and the part 12 'forms an angle a' with the normal of the plane mirror 10 (FIG. 4).

   If the difference between the angles a and a "does not exceed a certain amount, the observer sees an interference fringe image according to FIG. 6 through the viewing magnifier 22, in which the interference fringes are perpendicular to the plane 3 through the partial beams 11, 11 'and 12, 12 '. The mutual distance t of the interference fringes is directly dependent on the angle difference α - a ″.



  This angular difference a = a ″ can now be brought to zero by pivoting one plane mirror or several plane mirrors, e.g. plane mirrors 13 and 17, about an axis perpendicular to plane 3 through partial beams 11 and 12 (FIG. 5). The distance t between the interference fringes increases accordingly, with the middle interference fringe 24 (FIG. 6) remaining in place.

    As soon as the interference fringe 24 has widened so much in this way that there is no longer any noticeable difference in brightness between the visual field points 25 and 25 'and 24, the angular difference <I> a = ü' </I> has also become practically zero and the plane mirror or planes used during the pivoting have reached the sought-after position of reference to the other plane mirrors with respect to an axis perpendicular to plane 3. If more than one of the plane mirrors 13, 14, 15, 16 and 17 are pivoted, a fixed plane mirror must precede and follow each of the pivotable plane mirrors.

   If the same bundle diameters are exposed, the adjustment errors of this device are only a small fraction of those of an autocollimation device.



  In addition to the partially transparent plane mirror 10, the device must always have such a number of reflecting members or plane mirrors that an odd number of reflections occurs, in other words: the area circumscribed by the partial beams 11 and 12 must be an even polygon The corners of which can be any angle, but not 0, 180 or 360.



  The plane mirrors used for the pivoting must act in the same sense during the pivoting and are therefore pivoted together. For this purpose, these plane mirrors used in the pivoting are arranged on one and the same movable part of the device, which can be rotated by means of an adjusting device about an axis perpendicular to the plane of the polygon circumscribed by the partial beams. The accuracy of the setting increases linearly with the number of plane mirrors or reflections used for the pivoting.



  7 shows an embodiment of the device for interferometric setting of a certain mutual position of two bodies in a certain plane, in which the partial beams circumscribe an irregular decagon, which thus, in addition to the partially transparent plane mirror 10, has nine plane mirrors 13, 14 , 15, 16, 17, 18, 19, 20 and 21. The light beam comes from a light source <I> L, </I> and from <I> A </I> the interference fringe image on the plane mirror 10 is observed.

   Five plane mirrors, namely the plane mirrors 13, 15, 17, 19 and 21, are fixedly mounted on a stationary part 1 of the device, while the other four, each located between two of the plane mirrors 13, 15, 17, 19 and 21, are 16, 18 and 20 are fixedly mounted on a part 2 of the device, which is rotatable about a decagon right, not shown, perpendicular to the decagon circumscribed by the partial beams. Any fine adjustment device (not shown in the drawing) is used to rotate the part 2. Compared to a device with only one pivotable plane mirror, the device described results in a setting accuracy that is four times higher.



  The embodiment of the device shown in FIG. 8 differs from the device according to FIG. 7 only in that the plane mirrors 15, 17, 19 and the plane mirrors 14, 16, 18 and 20 are each combined in a plane mirror, between which the Partial beams are directed in a zigzag. In the application example shown in Figure 9, the device is used as Winkelinterfero meter for testing of built-in theodolites or other instruments horizontal pitch circles for pitch errors.

   Here, a double mirror 28 is permanently mounted on the telescopic lens 26 of the instrument 27. The angle lying in the horizontal plane. , ss of the double mirror 28 is z. B. 1 / 1o of the full angle of the pitch circle.



  If the instrument is now set one after the other so that the one time the mirror surface 28 'and the other time the mirror surface 28 "comes into the specific position in relation to the device 29 in which the spacing of the interference fringes tends towards infinity Positions determined difference of the horizontal circle readings correspond to the angle, if the pitch circle has no pitch errors. By turning the horizontal circle, this angle fl can now be compared at various points in the circle and the distribution of the pitch errors can be determined.

   Of course, vertical pitch circles can also be tested in the same way.



  In the application example according to FIG. 10, the device according to the invention is used as a goniometer target means for measuring angles on glass prisms. The glass prism 31 is applied to a rotary table 30 with a built-in pitch circle system.

    If the turntable 30 is brought one after the other: into those positions in which the sides 31 'or 31 "of the prism 31, which enclose the angle to be measured, come to the specific positions in relation to the device 32, in which If the distances between the interference fringes tend towards infinity, the difference between the partial circle readings corresponds to the angle l to be measured in the plane of the partial beam of the device 32.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur interferometrischen Einstellung einer bestimmten gegenseitigen Lage zweier Körper in einer bestimmten Ebene, bei welcher zwei Teil strahlenbündel gegenläufig auf den gleichen Weg ge lenkt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen teildurchlässigen Planspiegel (10), welcher sowohl zur Aufspaltung eines auffallenden, mindestens ange nähert parallel gerichteten Lichtstrahlenbündels (9) in zwei Teilstrahlenbündel (11 und 12) als auch zur Superposition von Teilen (11' und 12') der zurück kehrenden Teilstrahlenbündel (11 und 12) dient und an welchem das Interferenzstreifenbild beob achtet wird, sowie mehrere Planflächen (13-21) besitzt, an welchen eine ungerade Anzahl von Re flexionen auftritt, PATENT CLAIM Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane, in which two partial beams of rays are directed in opposite directions on the same path, characterized in that they have a partially transparent plane mirror (10), which both for splitting an incident, at least ange approaches parallel light beam (9) in two partial beams (11 and 12) as well as for the superposition of parts (11 'and 12') of the returning partial beam (11 and 12) and on which the interference fringe image is observed, as well as several Has plane surfaces (13-21) on which an odd number of reflections occurs, über welche reflektierenden Plan flächen (13-21) die Teilstrahlenbündel (11 und 12) vom teildurchlässigen Planspiegel (10), ein gerad- zahliges Vieleck in entgegengesetzter Richtung um schreibend, zum teildurchlässigen Planspiegel (10) zurückgelenkt werden, wobei mindestens eine der reflektierenden Planflächen (13-21) sich auf dem einen, die übrigen sich auf dem anderen Körper (1 bzw. 2) befinden, von welchen Körpern (1 und 2) sich der eine in bezug auf den anderen um eine zum genannten Vieleck senkrechte Achse verdrehen lässt. UNTERANSPRÜCHE 1. Over which reflective plane surfaces (13-21) the partial bundles of rays (11 and 12) are deflected back from the partially transparent plane mirror (10), writing an even polygon in the opposite direction, to the partially transparent plane mirror (10), with at least one of the reflective plane surfaces (13-21) are on one body, the others are on the other body (1 or 2), of which bodies (1 and 2) one can be rotated in relation to the other around an axis perpendicular to the aforementioned polygon . SUBCLAIMS 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, bei welcher mindestens zwei der durch eine ungerade Anzahl fest stehender Planspiegel voneinander getrennten reflek tierenden Planflächen schwenkbar sind, dadurch ge kennzeichnet, dass die schwenkbaren reflektierenden Planflächen (14, 16, 18, 20) an einem gemeinsamen, mittels einer Feineinstellvorrichtung um die auf der Ebene des von den Teilstrahlenbündeln (11 und 12) umschriebenen Vielecks senkrechte Achse drehbaren Teil (2) angeordnet sind. 2. Device according to patent claim, in which at least two of the reflective plane surfaces separated from one another by an odd number of fixed plane mirrors are pivotable, characterized in that the pivotable reflective plane surfaces (14, 16, 18, 20) on a common, by means of a fine adjustment device the rotatable part (2) which is perpendicular to the plane of the polygon which is circumscribed by the partial beams (11 and 12) is arranged. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbaren Planflächen (14, 16, 18, 20) und ein Teil der nicht schwenkbaren reflektierenden Plan flächen (15, 17, 19) je zu einer einzigen reflektieren den Planfläche zusammengefasst sind, zwischen wel chen die Teilstrahlenbündel (11 und 12) im Zickzack gelenkt werden. Device according to patent claim and sub-claim 1, characterized in that the pivotable plane surfaces (14, 16, 18, 20) and some of the non-pivotable reflective plane surfaces (15, 17, 19) are each combined into a single reflective plane surface, between wel chen the partial beams (11 and 12) are directed in a zigzag.
CH7181059A 1959-04-09 1959-04-09 Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane CH369920A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7181059A CH369920A (en) 1959-04-09 1959-04-09 Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7181059A CH369920A (en) 1959-04-09 1959-04-09 Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH369920A true CH369920A (en) 1963-06-15

Family

ID=4531293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH7181059A CH369920A (en) 1959-04-09 1959-04-09 Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH369920A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH496247A (en) System with an optical device for aligning a first body with respect to a second body
CH369920A (en) Device for the interferometric adjustment of a certain mutual position of two bodies in a certain plane
DE2528818C3 (en) Lensmeter
DE469749C (en) Device for measuring the parallel coordinates of the points of a flat surface, a measurement image or the like.
DE1572786C3 (en) Ophthalmometer
DE1295239B (en) Stress-optical measuring device
DE722013C (en) Optical workshop measuring and testing device
DE3208024A1 (en) Lens testing equipment
DE825172C (en) Method and device for reading pitch circles in measuring instruments
DE516803C (en) Device for generating double images in telescopes for use with rangefinders with a base on the target
DE616562C (en) Basic optical instrument for measuring angles, especially basic optical rangefinder
DE732190C (en) Multi-plate interferometer
DE875270C (en) Optical device for checking the evenness and alignment of surfaces and lines
DE1623188A1 (en) Method and device for determining the distance and / or the inclination of a reflection surface to a reference plane
DE626529C (en) Self-reducing rangefinder
DE700702C (en) A mirror system designed to deflect a convergent imaging beam
CH654662A5 (en) TEST DEVICE FOR A SWIVEL MIRROR, ESPECIALLY FOR MEASURING THE MOVEMENT PROCESS OF A STABILIZED SWIVEL MIRROR IN THE MIRROR HEAD OF A PERISCOPE.
DE2137304C3 (en) Optical arrangement for checking alignment and direction
AT48357B (en) Range finder.
AT201316B (en) Polarization interferometer
DE1045110B (en) Device for the optical measurement of the wall thickness, especially of hollow glass bodies
DE267389C (en)
AT271933B (en) Optical arrangement for a light pointer measuring device with a rotating mirror
DE2406184C3 (en) Light interference measuring device, especially for checking the flatness of an object
AT97845B (en) Double image rangefinder with staff on target.