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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Laser-Entfernungsmessgerät, das einen Laserstrahl in zwei
Teile teilt, wobei einer auf einen reflektierenden Spiegel (Tripelspiegel),
der auf einem zu messenden Objekt montiert ist, und der andere auf
einen festen Bezugs-Tripelspiegel gerichtet wird, wodurch bewirkt wird,
dass die beiden Teile von den jeweiligen Tripelspiegeln so zurückreflektiert
werden, um miteinander zu interferieren, und dann die Entfernung
von Bewegung in Bezug auf das Objekt durch Zählen der Anzahl von resultierenden
Interferenzstreifen misst, die sich ändern, wenn sich das Maß der relativen
Bewegung ändert.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Laser-Entfernungsmessgerät, das Fehler
im Bewegungsmaß in
jeder Bewegungsachsrichtung einer numerisch gesteuerten (NC) Werkzeugmaschine misst,
wie in ISO 230-2, JIS-B-6201-1990 usw. definiert.
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STAND DER TECHNIK
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Prüfgegenstände und
Prüfverfahren
zum Bewerten der Genauigkeit von NC-Werkzeugmaschinen sind in ISO
230-2, JIS-B-6201-1990 und anderen Standards definiert. Die Prüfgegenstände, die
in solchen Standards definiert sind, umfassen Fehler im Bewegungsmaß jeder
Bewegungsachse, sowie Totgang, Gieren usw. Als ein Prüfverfahren
zum Bestimmen von Fehlern im Bewegungsmaß in jeder Bewegungsachse ist
zum Beispiel ein Verfahren definiert, das Vorgänge des inkrementellen Bewegens um
ein vorgeschriebenes Maß entlang
jeder Bewegungsachsrichtung und des anschließenden inkrementellen Zurückbewegens
um dasselbe Maß in
der entgegengesetzten Richtung durchführt und dann den Höchstwert
oder den quadratischen Mittelwert der Fehler an den jeweiligen Bewegungspunkten
berechnet.
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Für die Messungen
solcher Prüfgegenstände, wie
zuvor beschrieben, können
zwar herkömmliche
Kontaktlehren oder Magnetmaßstäbe verwendet werden,
es werden jedoch viel häufiger
Laser-Entfernungsmessgeräte
eingesetzt. 1 ist eine schematische Darstellung,
die ein Beispiel einer Anordnung des Standes der Technik zum Messen
der Genauigkeit einer NC-Werkzeugmaschine (Bearbeitungszentrum)
durch Verwenden eines Laser-Entfernungsmessgeräts darstellt. Wie in 1 dargestellt,
umfasst die Werkzeugmaschine 91 einen Bearbeitungswerkzeugabschnitt 92 zum
Aufnehmen und Antreiben eines Bearbeitungswerkzeugs, einen Werkstücktisch 93,
auf dem ein Werkstück
angeordnet ist, und eine NC-Steuerung 97, um sie zu steuern.
Der Bearbeitungswerkzeugabschnitt 92 kann auf und ab bewegt
werden (in der Z-Achsrichtung), und der Werkstücktisch 93 kann in
zwei orthogonalen Richtungen in einer Ebene senkrecht zur Z-Achsrichtung bewegt
werden; ihre Bewegungen werden durch die NC-Steuerung 97 gesteuert.
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Bei
der Messung von Fehlern des Bewegungsmaßes und Totgangs, wie in ISO
230-2 und JIS-B-6201-1990 definiert, wird das tatsächliche
Bewegungsmaß gemessen,
wenn ein Befehl von der NC-Steuerung 97 zur Bewegung in
jeder Achsrichtung um ein vorgeschriebenes Maß eingegeben wird. Das dargestellte
Beispiel zeigt einen Fall, in welchem Fehler des Bewegungsmaßes und
des Totgangs in der Richtung gemessen werden, die durch einen Pfeil (X-Achsrichtung)
angegeben ist; zuerst wird eine Laserlichtquelle 3 so eingerichtet,
dass die optische Achse des Laserlichts, das von der Laserlichtquelle 3 emittiert
wird, mit der X-Achsrichtung übereinstimmt. Als
Nächstes
wird eine optische Interferenzeinheit 100, die einen Teil
des Lasermessinterferometers bildet, derart an der Spitze des Bearbeitungswerkzeugabschnitts 92 befestigt,
so dass das Laserlicht in die Einheit eintritt, und ein reflektierender
Spiegel (Tripelspiegel) 17 ist an einer Kante des Werkstücktisches 93 montiert.
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2 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration einer optischen
Interferenzeinheit 13 darstellt. Die Laserlichtquelle 3 ist
eine Laserlichtquelle mit einer guten Kohärenz (d.h. einer langen Kohärenzlänge), wie
beispielsweise ein He-Ne-Laser, und das Laserlicht, das davon emittiert wird,
wird durch einen Polarisationsstrahlenteiler 131 in zwei
Laserstrahlen geteilt. Hierbei wird der Polarisationsstrahlenteiler 131 so
eingerichtet, dass seine optische Achse in 45 Grad in Bezug auf
die Polarisationsebene des einfallenden Laserlichts ausgerichtet ist.
In diesem Fall wird das Laserlicht, das durch den Polarisationsstrahlenteiler 131 durchgelassen
wird, P-Polarisation genannt, während
das Laserlicht, das durch den Polarisationsstrahlenteiler 131 reflektiert wird,
S-Polarisation genannt wird, wobei die Ebenen der P- und S-Polarisationen
in rechten Winkeln zueinander ausgerichtet sind.
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Ein
Laserstrahl (P-Polarisation) wird auf den Tripelspiegel 17 gerichtet,
der auf einer Kante des Werkzeugtisches 93 montiert ist,
wo der Laserstrahl in der entgegengesetzten Richtung zum Polarisationsstrahlenteiler 131 zurückreflektiert
wird. Der andere Laserstrahl (S-Polarisation) wird auf einen Bezugs-Tripelspiegel 132 gerichtet,
der in der optischen Interferenzeinheit 100 vorgesehen
ist, wo der Laserstrahl in der entgegengesetzten Richtung zum Polarisationsstrahlenteiler 131 zurückreflektiert
wird. Der Laserstrahl, der durch den Tripelspiegel 17 reflektiert wird
und in den Polarisationsstrahlenteiler 131 eintritt, und
der Laserstrahl, der durch den Bezugs-Tripelspiegel 132 reflektiert
wird und in den Polarisationsstrahlenteiler 131 eintritt, überlappen
einander am Polarisationsstrahlenteiler 131, und das austretende
Licht tritt durch einen Polarisator 138 durch und in einen
Lichtdetektor 133 ein.
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Die
beiden Strahlen interferieren miteinander und bilden einen Interferenzstreifen,
dessen Intensität
am größten ist,
wenn der Weglängenunterschied zwischen
den beiden Strahlen ein integrales Vielfaches der Laserstrahlwellenlänge ist,
und am kleinsten, wenn der Weglängenunterschied
ein integrales Vielfaches plus einer halben Wellenlänge ist.
Folglich ändert
sich die Ausgangsintensität
des Lichtdetektors 133 zyklisch, wenn sich der Werkstücktisch 93 und
infolgedessen der auf einer Kante davon montierte Tripelspiegel 17 auf
eine relative Weise bewegen. Genauer gesagt, tritt, wenn sich der
Tripelspiegel 17 auf eine relative Weise um ein Maß bewegt, das
einer halben Wellenlänge
entspricht, ein Weglängenunterschied
gleich einer Wellenlänge
in einem Umlauf auf, und die Bewegungsentfernung des Tripelspiegels 17,
d.h. des Werkstücktisches 93,
ergibt sich durch eine halbe Wellenlänge multipliziert mit der Anzahl
von Zyklen, in welchen sich die Ausgangsintensität des Lichtdetektors 133 ändert.
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Das
Ausgangssignal des Lichtdetektors 133 wird durch einen
Verstärker 134 verstärkt, und
das verstärkte
Signal wird in einem Komparator 135 mit einem Zwischenpegel
des Ausgangssignals verglichen und in ein Binärsignal umgewandelt, das durch einen
Zähler 136 gezählt wird.
Eine Messwertberechnungseinheit 137 berechnet die Bewegungsentfernung
aus dem Wert des Zählers 136.
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Prüfgegenstände und
Prüfverfahren
zum Bewerten der Genauigkeit von NC-Werkzeugmaschinen sind in ISO
230-2, JIS-B-6201-1990 und anderen Standards definiert, und Fehler
im Bewegungsmaß in jeder
Bewegungsachsrichtung, die in solchen Standards definiert sind,
werden normalerweise unter Verwendung eines Laser-Entfernungsmessgeräts gemessen.
Im Stand der Technik wird nach dem Anbringen der in
2 dargestellten
Interferenzeinheit an der Werkzeugmaschine die externe Laserlichtquelle
so eingerichtet, dass das Laserlicht in die Interferenzeinheit eintritt;
dann wird der reflektierende Spiegel (Tripelspiegel) auf dem Werkstücktisch
der Werkzeugmaschine montiert, und es wird die Bewegungsentfernung
des Tisches gemessen. Dies bringt jedoch nicht nur mühsame Arbeitsschritte
mit sich, um die Laserlichtquelle so einzurichten, dass das Laserlicht
parallel zu jeder Bewegungsachse in die Interferenzeinheit eintritt,
sondern es gibt auch Fälle,
in welchen solch ein Einrichten nicht möglich ist. Die
japanische Gebrauchsmuster Eintragung Nr. 2517929 schlägt einen
Laserinterferometer des getrennten Typs vor, der die Freiheit des
Einrichtens durch Verwenden einer Lichtleitfaser zum Senden des
Laserstrahls von der Laserlichtquelle zur optischen Interferenzeinheit
wesentlich verbessert, und das zuvor erwähnte Problem kann durch Verwenden
solch eines Laserinterferometers des getrennten Typs gelöst werden.
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Werkzeugmaschinen
weisen jedoch für
gewöhnlich
drei Bewegungsachsen auf, und Fehler im Bewegungsmaß müssen für alle Bewegungsachsen gemessen
werden. Folglich müssen,
wenn Messungen entlang einer Bewegungsachse abgeschlossen sind,
die Ausrichtung der Interferenzeinheit und die Position des Tripelspiegels
geändert
werden, um Messungen entlang einer anderen Bewegungsachse vorzunehmen,
was zu dem Problem führt,
dass die Einstellarbeit mühsam
und Zeit raubend ist. Um dieses Problem zu lösen, offenbart der Anmelder
in der ungeprüften
japanischen Patentschrift Nr. H09-243322 einen
Laserinterferometer, der umgestellt werden kann, um einen Messlaserstrahl
in einer ausgewählten
von drei Richtungen zu emittieren, die orthogonal zueinander sind.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Auf
diese Weise wurde im Stand der Technik beim Messen der Bewegungsentfernungen
in den drei orthogonalen Achsrichtungen durch Verwenden eines Laserinterferometers
so verfahren, dass die Positionierung jeder Achse der Werkzeugmaschine usw.
durch Verwenden eines Messkopfs gemessen wurde, der die Emissionsrichtung
des Messstrahls zwischen den drei orthogonalen Achsrichtungen umschalten
kann. In diesem Fall muss die Strahlenemissionsrichtung so eingestellt
werden, dass der Strahl, der vom Messkopf in irgendeine der drei
orthogonalen Achsrichtungen emittiert wird, orthogonal zu den anderen
beiden Achsrichtungen ist.
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Um
die Einstellung zu bewerkstelligen, wurde ein Keilprisma, das für jeden
Emissionsstrahl vorgesehen war, eingestellt, indem zum Beispiel
drei Kombinationen von zweien der drei orthogonalen Achsstrahlen
ausgewählt
wurden und die optische Achse eines der beiden Strahlen mittels
eines Pentaprismas um 90 Grad gekrümmt wurde, so dass die optische
Achse parallel zur optischen Achse des anderen Strahls wurde.
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Der
Laserinterferometer, der im
japanischen Gebrauchsmuster
Eintragung Nr. 2517929 dargestellt ist, ist jedoch so aufgebaut,
dass von den Strahlen, die in den drei orthogonalen Achsrichtungen
zu emittieren sind, nur der Strahl, der in der Messrichtung zu emittieren
ist, von der optischen Interferenzeinheit emittiert wird, und die
Strahlen, die in beliebige zwei Richtungen zu emittieren sind, können nicht
gleichzeitig austreten, was es schwierig macht, die zuvor erwähnte Einstellung
zu erreichen. Folglich bestand die Möglichkeit, dass die Einstellung
der Orthogonalität
möglicherweise
nicht richtig gelang.
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Angesichts
des zuvor erwähnten
Problems in Verbindung mit einem Laserinterferometer, der den Messlaserstrahl
in drei orthogonalen Achsrichtungen emittiert und die Maße von relativen
Bewegungen in den drei Achsrichtungen misst, ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung die Bereitstellung eines Laserinterferometers, der die
Orthogonalität
zwischen den drei orthogonalen Achsen leicht einstellen kann.
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Um
diese Aufgabe zu erreichen, teilt ein Laser-Entfernungsmessgerät als ein Laserinterferometer
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Laserstrahl in einen Messstrahl, der auf eine reflektierende Messeinheit
gerichtet wird, und einen Bezugsstrahl, erzeugt Interferenzlicht
durch Interferenz zwischen dem durch Reflexion zurückgeworfenen
Messstrahl und dem Bezugsstrahl und misst die Entfernung von Bewegung
in Bezug auf die reflektierende Messeinheit durch Zählen von Änderungen
in Interferenzstreifen, die durch das Interferenzlicht gebildet
werden, wobei unter drei orthogonalen Richtungen, in welchen der
Messstrahl emittiert wird, der Messstrahl wenigstens in einer Achsrichtung
konstant emittiert wird.
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Wie
bereits erwähnt,
wird die Orthogonalität zwischen
den drei Achsmessstrahlen durch Kombinieren von zwei Achsmessstrahlen
eingestellt und, da der Messstrahl in einer Achsrichtung konstant emittiert
wird, kann in diesem Fall die Orthogonalität leicht und genau eingestellt
werden.
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Wenn
zum Beispiel einer der drei Achsmessstrahlen konstant emittiert
wird, kann die Einstellung leicht und genau durchgeführt werden,
da stets zwei Achsstrahlen in zwei von den drei Kombination der Achsmessstrahlen
vorhanden sind. Wenn zwei der drei Achsmessstrahlen konstant emittiert
werden, kann die Einstellung leicht und genau durchgeführt werden,
da stets zwei Achsstrahlen vorhanden sind.
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Um
dies zu erreichen, umfasst das Laser-Entfernungsmessgerät gemäß der vorliegenden Erfindung:
einen ersten Strahlenteiler, der den Laserstrahl in einen ersten
und einen zweiten Strahl teilt; einen zweiten Strahlenteiler, der
den zweiten Strahl in einen dritten Strahl und einen vierten Strahl
teilt und der bewirkt, dass reflektierte Strahlen, die durch Reflexion
der dritten und vierten Strahlen erzeugt werden und von entgegengesetzten
Richtungen zu den Richtungen der dritten und vierten Strahlen einfallen,
in einer entgegengesetzten Richtung zur Richtung des zweiten Strahls
austreten; eine erste reflektierende Bezugseinheit, welche sich,
wenn einer der dritten und vierten Strahlen als der Messstrahl emittiert
wird, in einen Lichtpfad des ersten Strahls bewegt und den darauf
einfallenden ersten Strahl in der Einfallsrichtung reflektiert und
dadurch den Bezugsstrahl erzeugt; eine zweite reflektierende Bezugseinheit,
welche sich, wenn der erste Strahl als der Messstrahl emittiert
wird, in einen Lichtpfad des dritten Strahls bewegt und den darauf
einfallenden dritten Strahl in der Einfallsrichtung reflektiert
und dadurch den Bezugsstrahl erzeugt; eine Strahlenauswähleinheit,
welche unter den reflektierten Strahlen, die durch Reflexion der
dritten und vierten Strahle erzeugt und zum Austreten aus dem zweiten
Strahlenteiler in der entgegengesetzten Richtung zur Richtung des
zweiten Strahls veranlasst werden, einen Strahl auswählt, der
im ersten Strahlenteiler mit einem reflektierten Strahl kombiniert
werden soll, der durch Reflexion des ersten Strahls erzeugt wird
und auf den ersten Strahlenteiler von einer entgegengesetzten Richtung
zur Richtung des ersten Strahls einfällt; und eine Lichterfassungseinheit,
welche ein elektrisches Signal erzeugt, dass mit den Interferenzstreifen übereinstimmt,
die durch das Interferenzlicht gebildet werden, das durch Interferenz
zwischen dem Strahl, der durch die Strahlenauswähleinheit ausgewählt wird,
und dem reflektierten Strahl erzeugt wird, der durch Reflexion des
ersten Strahls erzeugt wird, wobei die ersten, dritten und vierten
Strahlen jeweils als der Messstrahl in einer entsprechenden der drei
Achsrichtungen emittiert werden, und von diesen Strahlen der vierte
Strahl konstant emittiert wird.
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Die
Strahlenauswähleinheit
kann als eine zweite Polarisationseinstelleinheit implementiert sein,
die so geschaltet werden kann, dass die Polarisationsrichtung jedes
der reflektierten Strahlen, die zum Austreten aus dem zweiten Strahlenteiler
in der entgegengesetzten Richtung zur Richtung des zweiten Strahls
veranlasst werden, um 90 Grad gedreht oder nicht gedreht wird. In
diesem Fall sind Polarisationsstrahlenteiler als die ersten und
zweiten Strahlenteiler vorgesehen, und eine erste Polarisationseinstelleinheit
zum Drehen der Polarisationsrichtung des zweiten Strahls um 45 Grad
ist zwischen diesen Strahlenteilern vorgesehen.
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Die
zweite Polarisationseinstelleinheit kann als eine Halbwellenplatte
aufgebaut sein, die zwischen einer Position, die sich im Lichtpfad
befindet, und einer Position, die den Lichtpfad nicht blockiert, bewegt
werden kann, oder als eine elektrooptische Vorrichtung, wie beispielsweise
eine optische Flüssigkristallvorrichtung,
die in Abhängigkeit
von einer angelegten Spannung so geschaltet werden kann, dass der
dadurch durchtretende Laserstrahl um 90 Grad gedreht wird oder nicht
gedreht wird.
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Alternativ
kann die Strahlenauswähleinheit als
eine Polarisationseinheit implementiert sein, welche im Lichtpfad
der reflektierten Strahlen vorgesehen ist, die durch Reflexion der
dritten und vierten Strahlen erzeugt und zum Austreten aus dem zweiten
Strahlenteiler in der entgegengesetzten Richtung zur Richtung des
zweiten Strahls veranlasst werden, und deren Polarisationsrichtung
so geändert
wird, dass es nur einem ausgewählten
der reflektierten Strahlen ermöglicht
wird, dadurch durchzutreten. In diesem Fall ist der zweite Strahlenteiler
als ein Polarisationsstrahlenteiler aufgebaut.
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Die
Polarisationseinheit kann als eine Mehrzahl von Polarisatoren aufgebaut
sein, die verschiedene Polarisationsrichtungen aufweisen und die
einer nach dem anderen in den Lichtpfad bewegt werden können, oder
als ein Polarisator, dessen Polarisationsrichtung durch Drehen um
den Lichtpfad als eine Rotationsachse geändert werden kann; alternativ
kann die Polarisationseinheit als eine elektrooptische Vorrichtung,
wie beispielsweise eine optische Flüssigkristallvorrichtung, aufgebaut
sein, deren Polarisationsrichtung gemäß einer angelegten Spannung
geändert
werden kann.
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Die
zuvor dargelegten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Aufbaus des
Standes der Technik zum Messen von Bewegungsfehlern in der Bewegungsrichtung
einer NC-Werkzeugmaschine
darstellt.
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2 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration einer optischen
Interferenzeinheit des Standes der Technik darstellt.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das einen Laserinterferometer gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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4 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration einer optischen
Interferenzeinheit veranschaulicht, die in 3 darstellt
ist.
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5 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration einer Empfängereinheit
veranschaulicht, die in 3 darstellt ist.
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6 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise
der optischen Interferenzeinheit beim Messen der Entfernung in einer ersten
Achsrichtung.
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7 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise
der optischen Interferenzeinheit beim Messen der Entfernung in einer zweiten
Achsrichtung.
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8 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise
der optischen Interferenzeinheit beim Messen der Entfernung in einer dritten
Achsrichtung.
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9 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung dessen, wie die Orthogonalität zwischen den
drei Achsen unter Verwendung von Keilprismen eingestellt wird.
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10 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung dessen, wie die Orthogonalität zwischen
dem ersten Achsstrahl L1 und dem dritten Achsstrahl L3 eingestellt
wird.
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11 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung dessen, wie die Orthogonalität zwischen dem
zweiten Achsstrahl L2 und dem dritten Achsstrahl L3 eingestellt
wird.
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12 ist
eine schematische Darstellung (Teil 1) zur Erläuterung dessen, wie die Orthogonalität zwischen
dem ersten Achsstrahl L1 und dem zweiten Achsstrahl L2 eingestellt
wird.
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13 ist
eine schematische Darstellung (Teil 2) zur Erläuterung dessen, wie die Orthogonalität zwischen
dem ersten Achsstrahl L1 und dem zweiten Achsstrahl L2 eingestellt
wird.
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14 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration einer Strahlenauswähleinheit
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
darstellt.
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15A ist eine schematische Darstellung, welche
die Konfiguration einer Strahlenauswähleinheit gemäß einer
dritten Ausführungsform
darstellt.
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15B ist eine schematische Darstellung, welche
die Konfiguration einer Strahlenauswähleinheit gemäß einer
vierten Ausführungsform
darstellt.
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15C ist eine schematische Darstellung, welche
die Konfiguration einer Strahlenauswähleinheit gemäß einer
fünften
Ausführungsform
darstellt.
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BESTE FORM ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 3 ist
ein Blockdiagramm, das einen Laserinterferometer gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie zu sehen ist, umfasst der
Laserinterferometer eine Leistungsversorgung 2, eine wellenlängenstabilisierte
HeNe-Laserlichtquelle 3, die mit der Leistungsversorgung 2 verbunden
ist, zum Emittieren eines Laserstrahls, dessen Wellenlänge durch
eine Wellenlängenstabilisierungssteuerung
stabilisiert ist, und eine Faser zur Aufrechterhaltung der Polarisation 4 zum Übertragen
des Laserstrahls an eine optische Interferenzeinheit 1,
die im Folgenden zu beschreiben ist.
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Wenn
dieser Laserinterferometer verwendet wird, um die Genauigkeit der
zuvor unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebenen
NC-Werkzeugmaschine zu messen, wird die optische Interferenzeinheit 1 an
der Spitze des Bearbeitungswerkszeugabschnitts 92 befestigt,
welcher das Bearbeitungswerkzeug in der Werkzeugmaschine 91 aufnimmt
und antreibt. Dann werden eine reflektierende Messeinheit 171,
durch welche ein Messstrahl L1, der in einer ersten Achsrichtung
von der optischen Interferenzeinheit 1 emittiert wird,
zur optischen Interferenzeinheit 1 zurückreflektiert wird, eine reflektierende
Messeinheit 172, durch welche ein Messstrahl L2, der in
einer zweiten Achsrichtung emittiert wird, zur optischen Interferenzeinheit 1 zurückreflektiert
wird, und eine reflektierende Messeinheit 173, durch welche
ein Messstrahl L3, der in einer dritten Achsrichtung emittiert wird,
zur optischen Interferenzeinheit 1 zurückreflektiert wird, auf dem
Werkstücktisch 93 montiert.
Als die reflektierenden Messeinheiten 171 bis 173 werden
vorteilhafterweise Tripelspiegel verwendet.
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Der
Laserinterferometer umfasst eine optoelektrische Umwandlungseinheit 6,
welche vier Interferenzphasensignale, die in Bezug aufeinander um 90
Grad phasenverschoben sind, mithilfe von Fotodetektoren 7 in
vier elektrische Phasensignale umwandelt, wobei die vier Interferenzphasensignale
erzeugt werden, indem bewirkt wird, dass die Messstrahlen, die durch
die reflektierenden Messeinheiten 171 bis 173 zur
optischen Interferenzeinheit 1 zurückreflektiert werden, in der
optischen Interferenzeinheit 1 mit einem später zu beschreibenden
Bezugsstrahl interferieren.
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Der
Laserinterferometer umfasst ferner einen Lichtleiter 5,
der die vier Interferenzphasensignale von der optischen Interferenzeinheit 1 an
die optoelektrische Umwandlungseinheit 6 überträgt, eine Zählereinheit 8,
welche die Änderungen
der Intensitäten
der vier elektrischen Phasensignale zählt, die von der optoelektrischen
Umwandlungseinheit 6 ausgegeben werden, und eine Recheneinheit 9,
wie beispielsweise einen Personalcomputer, welche die Länge durch
Multiplizieren des Zählwerts
mit der Wellenlänge
berechnet.
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4 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration der optischen
Interferenzeinheit 1 veranschaulicht, die in 3 darstellt
ist. Die optische Interferenzeinheit 1 umfasst eine Kollimatorlinse 21,
welche das Laserlicht, das aus der Faser zur Aufrechterhaltung der
Polarisation 4 austritt, in einen parallelen Lichtstrahl
umwandelt, einen ersten Polarisationsstrahlenteiler 22,
der den parallelen Lichtstrahl in den zweiten Achsstrahl L2, der
sich in der zweiten Achsrichtung fortpflanzt, und einen Strahl Li
teilt, der sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt, eine Halbwellenplatte 23,
welche die Polarisationsrichtung des Strahls Li um 45 Grad dreht,
und einen zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24, welcher den
Strahl Li, der durch die Halbwellenplatte 23 durchgelassen
wird, in einen ersten Achsstrahl L1, der sich in der ersten Achsrichtung
fortpflanzt, und den Strahl L3 teilt, der sich in der dritten Achsrichtung fortpflanzt.
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Die
optische Interferenzeinheit 1 umfasst ferner: eine erste
reflektierende Bezugseinheit 43, die sich in den Lichtpfad
des zweiten Achsstrahls L2 bewegt und den darauf einfallenden zweiten
Achsstrahl in der Einfallsrichtung zurückreflektiert, um einen Bezugsstrahl
zu erzeugen, wenn entweder der erste Achsstrahl L1 oder der dritte
Achsstrahl L3 als ein Messstrahl durch ein Lichtaustrittsloch 11 oder 13, das
im Gehäuse 10 der
optischen Interferenzeinheit 1 ausgebildet ist, emittiert
wird; einen Bewegungsmechanismus 44 zum Bewegen der ersten
reflektierenden Bezugseinheit 43; eine zweite reflektierende Bezugseinheit 41,
die sich in den Lichtpfad des ersten Achsstrahls L1 bewegt und den
darauf einfallenden ersten Achsstrahl in der Einfallsrichtung zurückreflektiert,
um einen Bezugsstrahl zu erzeugen, wenn der zweite Achsstrahl L2
als ein Messstrahl durch ein Lichtaustrittsloch 12 emittiert
wird; und einen Bewegungsmechanismus 42 zum Bewegen der
zweiten reflektierenden Bezugseinheit 41. Die reflektierenden Bezugseinheiten 41 und 43 können jeweils
aus einem Tripelspiegel aufgebaut sein.
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Hierbei
tritt, wenn der erste Achsstrahl L1 durch die reflektierende Messeinheit 171 oder
die zweite reflektierende Bezugseinheit 41 in der entgegengesetzten
Richtung reflektiert wird, der reflektierte Strahl wieder in den
zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 ein, und er in der
entgegengesetzten Richtung zur Richtung des Strahls Li aus, und
ebenso tritt, wenn der dritte Achsstrahl L3 durch die reflektierende Messeinheit 173 oder
dergleichen in der entgegengesetzten Richtung reflektiert wird,
der reflektierte Strahl ebenfalls in den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 ein,
und er tritt in der entgegengesetzten Richtung zur Richtung des
Strahls Li aus. Dann treten die reflektierten Strahlen, die durch
Reflexion des ersten Achsstrahls L1 und des dritten Achsstrahls
L3 erzeugt wurden, wieder in den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 ein.
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Wenn
andererseits der zweite Achsstrahl L2 durch die reflektierende Messeinheit 172 oder
die erste reflektierende Bezugseinheit 43 in der entgegengesetzten
Richtung reflektiert wird, tritt der reflektierte Strahl wiederum
in den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 ein.
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Die
optische Interferenzeinheit 1 umfasst ferner eine Strahlenauswähleinheit 50, 51,
welche einen der reflektierten Strahlen, die durch Reflexion des
ersten Achsstrahls L1 und des dritten Achsstrahls L3 erzeugt und
zum Austreten aus dem zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 in
der entgegengesetzten Richtung zur Richtung des Strahls Li veranlasst
werden, als einen Strahl auswählt,
der mit dem reflektierten Strahl des zweien Achsstrahls L2 im ersten
Polarisationsstrahlenteilers 22 kombiniert werden soll.
In der Ausführungsform,
die in 4 dargestellt ist, umfasst die Strahlenauswähleinheit
eine Halbwellenplatte 50, welche die Polarisationsrichtung (Polarisationsebene)
des reflektierten Strahls um 90 Grad dreht, und einen Bewegungsmechanismus 51, der
in der Lage ist, die Halbwellenplatte 50 zwischen einer Position,
die sich im Lichtpfad des reflektierten Strahls befindet, und einer
Position, die den Lichtpfad nicht blockiert, zu bewegen.
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Die
optische Interferenzeinheit 1 umfasst ferner eine Empfängereinheit 30,
die einen kombinierten Strahl Lm empfängt, der durch Kombinieren
entweder des reflektierten Strahls des ersten Achsstrahls L1 oder
des reflektierten Strahls des dritten Achsstrahls L3 mit dem reflektierten
Strahl des zweiten Achsstrahls L2 erzeugt wird, und die vier Interferenzphasensignale
erzeugt, die in Bezug aufeinander um 90 Grad phasenverschoben sind,
indem bewirkt wird, dass die reflektierten Strahlen miteinander interferieren.
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Die
optische Interferenzeinheit 1 umfasst ferner Keilprismen 25 und 26 zum
Einstellen der Richtungen des zweiten Achsstrahls L2 und des dritten Achsstrahls
L3, die durch Lichtaustrittslöcher 12 und 13 austreten,
die im Gehäuse 10 ausgebildet
sind.
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5 ist
eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration der Empfängereinheit 50 veranschaulicht,
die in 4 dargestellt ist. In der Figur ist das Bezugszeichen 31 eine
Halbwellenplatte, welche die Polarisationsrichtung (Polarisationsebene)
des kombinierten Strahls Lm, der am ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 erzeugt
wird, um 45 Grad dreht, 32 ist ein Nicht-Polarisationsstrahlenteiler, 33 ist
ein Polarisationsstrahlenteiler und 34 ist ein 45-Grad-Rechtwinkelprisma.
Ferner ist 35 ein 45-Grad-Rechtwinkelprisma, 36 ist eine
Viertelwellenplatte, um entweder in die Komponente, die mit dem
reflektierten Strahl des zweiten Achsstrahls L2 in Beziehung steht
und im Strahl Lm enthalten ist, oder die Komponente, die mit dem
reflektierten Strahl des ersten Achsstrahls L1 oder des dritten
Achsstrahls L3 in Beziehung steht und im Strahl Lm enthalten ist,
eine 90-Grad-Phasenverschiebung
einzuführen, 37 ist
ein Polarisationsstrahlenteiler und 38 ist ein 45-Grad-Rchtwinkelprisma.
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Die
Funktionen dieser Elemente werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf 6 in Verbindung mit der Funktionsweise der optischen
Interferenzeinheit 1 beim Messen der Entfernung der ersten Achsrichtung
beschrieben.
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6 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise
der optischen Interferenzeinheit 1 beim Messen der Entfernung
in der ersten Achsrichtung. Das Laserlicht, das aus der Faser zur
Aufrechterhaltung der Polarisation 5 austritt, wird durch
die Kollimatorlinse 21 in einen parallelen Lichtstrahl
umgewandelt, der sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt.
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Dann
wird dieser Laserstrahl durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 in
zwei Teile geteilt, wovon einer in der zweiten Achsrichtung in rechten Winkeln
zur Einfallsrichtung reflektiert wird und als zweiter Achsstrahl
L2, der aus der S-Polarisationskomponente besteht, austritt, während der
andere Teil als Strahl Li, der aus der P-Polarisationskomponente besteht, austritt
und sich in derselben Richtung wie der Fortpflanzungsrichtung des
einfallenden Lichts fortpflanzt. In der Figur zeigen zweiköpfige Pfeile,
die an den optischen Achsen der Strahlen in gestrichelten Linien
dargestellt sind, die Polarisationsrichtungen der jeweiligen Strahlen
an.
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Danach
wird die Polarisationsachse des geteilten Strahls Li um 45 Grad
gedreht, wenn er durch die Halbwellenplatte 23 durchtritt.
Der Strahl Li wird durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 in zwei
weitere Teile geteilt, wovon einer durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen wird
und als erster Achsstrahl L1, der aus der S-Polarisationskomponente
besteht, austritt und sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt,
während
der anderen Teil durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 reflektiert
wird und als dritter Achsstrahl L3, der aus der P-Polarisationskomponente
besteht, austritt und sich in der dritten Achsrichtung fortpflanzt.
-
Der
erste Achsstrahl L1 tritt aus der optischen Interferenzeinheit 1 aus,
wird durch die reflektierende Messeinheit 171, die auf
dem zu messenden Objekt montiert ist, reflektiert und kehrt zur
optischen Interferenzeinheit 1 zurück.
-
Andererseits
wird der dritte Achsstrahl L3, der durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 reflektiert
wird, durch das Keilprisma 26 durchgelassen und als konstant
emittiertes Licht ausgegeben. Dieses Keilprisma 26 ist
vorgesehen, um die Richtung des dritten Achsstrahls L3 einzustellen,
um die gegenseitige Orthogonalität
zwischen den drei Achsen zu gewährleisten.
Es ist wünschenswert,
dass die dritte Achsrichtung, in welcher das Laserlicht konstant
emittiert wird, aus Sicherheitsgründen so eingestellt wird, dass
sie in die Vertikalrichtung der Werkzeugmaschine zeigt.
-
Der
reflektierte Strahl des ersten Achsstrahls L1, der durch die reflektierende
Messeinheit 171 reflektiert und so zurückgeworfen wird, dass seine
Position um ein bestimmtes Maß (zum
Beispiel 10 mm) versetzt ist, wird wieder durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen.
Dann wird seine Polarisationsachse (Polarisationsrichtung) um 90 Grad
gedreht, wenn er durch die Halbwellenplatte 50 durchtritt,
die durch den Bewegungsmechanismus 51 in seinem Lichtpfad
positioniert ist, so dass der Strahl als ein P-polarisierter Strahl austritt. Folglich
tritt der Strahl durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 durch
und als ein Messstrahl in die Empfängereinheit 30 ein.
-
Andererseits
wird der zweite Achsstrahl L2, der durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 reflektiert
wird, durch die erste reflektierende Bezugseinheit 43 reflektiert,
die in seinem Lichtpfad positioniert ist, und kehrt so zurück, dass
seine Position um ein bestimmtes Maß (zum Beispiel 10 mm) versetzt ist;
der zurückgeworfene
Strahl wird dann durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 reflektiert
und tritt als ein Bezugsstrahl in die Empfängereinheit 30 ein.
-
Um
auf 5 zurückzukommen,
tritt der kombinierte Strahl Lm, der durch Kombinieren des reflektierten
Strahls (Messstrahls) des ersten Achsstrahls L1 und des reflektierten
Strahls (Bezugsstrahls) des zweiten Achsstrahls L2 am ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 erzeugt
wurde, in die Empfängereinheit 30 ein.
In diesem Fall besteht der Messstrahl aus der P-Polarisationskomponente,
und der Bezugsstrahl besteht aus der S-Polarisationskomponente.
-
Wenn
der kombinierte Strahl Lm durch die Halbwellenplatte 31 durchtritt,
werden die Polarisationsrichtungen (Polarisationsebenen) sowohl
der P- als auch S-Polarisationskomponenten
um 45 Grad gedreht, so dass der gedrehte Strahl in den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 32 eintritt.
Der Strahl, der in den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 32 eintritt,
wird in zwei Teile geteilt, wobei einer dadurch durchgelassen und
der andere reflektiert wird, und der durchgelassene Strahl dann
in den Polarisationsstrahlenteiler 33 ein, wo er weiter
geteilt wird. Das Laserlicht, das durch den Polarisationsstrahlenteiler 33 geteilt
wird, erzeugt Interferenzsignale durch Interferenz zwischen dem
Messstrahl und dem Bezugsstrahl. Hierbei wird das Interferenzsignal,
das durch Reflexion erzeugt wird, als ein Signal erzeugt, dessen Hell-/Dunkelphase
in Bezug auf das Interferenzsignal, das durch Durchlassen durch
den Polarisationsstrahlenteiler 33 erzeugt wird, um 180
Grad verschoben ist. Das Interferenzsignal, das durch den Polarisationsstrahlenteiler 33 reflektiert
wird, wird durch das 45-Grad-Rechtwinkelprisma 34 weiter
reflektiert und tritt parallel zu dem 0-Grad-Interferenzsignal aus.
-
Andererseits
wird der kombinierte Strahl Lm, der durch den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 32 reflektiert
wird, durch das 45-Grad-Rechtwinkelprisma 35 reflektiert,
wonach entweder der Messstrahl oder der Bezugsstrahl durch die Wirkung
der Viertelwellenplatte 36 um 90 Grad phasenverschoben
ist. Das resultierende Licht tritt dann in den Polarisationsstrahlenteiler 37 ein,
wo durch Interferenz zwischen dem Messstrahl und dem Bezugsstrahl
Interferenzsignale erzeugt werden.
-
Das
Interferenzsignal, das durch Reflexion erzeugt wird, wird dann als
ein Signal erzeugt, dessen Hell-/Dunkelphase in Bezug auf das Interferenzsignal,
das durch den Polarisationsstrahlenteiler 37 erzeugt wird,
um 180 Grad verschoben ist. Da jedoch die Phase durch die Viertelwellenplatte 36 um
90 Grad verschoben wird, weist das Interferenzsignal, das durch
Durchlassen durch den Polarisationsstrahlenteiler 37 erzeugt
wird, eine 90-Grad-Phasenverschiebung
in Bezug auf das 0-Grad-Interferenzsignal auf, und gleichermaßen weist
das Interferenzsignal, das durch Reflexion erzeugt wird, eine 270-Grad-Phasenverschiebung
auf.
-
Die
auf diese Weise erzeugten vier Interferenzphasensignale, die um
0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad phasenverschoben sind, treten
in den Lichtleiter 5 ein, der in 4 dargestellt
ist, und werden an die optoelektrische Umwandlungseinheit 6 übertragen.
Danach werden die vier Interferenzphasensignale durch die optoelektrische
Umwandlungseinheit 6 in vier elektrische Phasensignale
umgewandelt, die an die Zählereinheit 8 ausgegeben werden.
-
Die
Zählereinheit 8 erzeugt
von den vier Phasensignalen ein Differenzsignal zwischen dem 0-Grad-Interferenzsignal
und dem 180-Grad-Interferenzsignal (0-Grad-Interferenzsignal–180-Grad-Interferenzsignal)
und ein Differenzsignal zwischen dem 90-Grad-Interferenzsignal und
dem 270-Grad-Interferenzsignal (90-Grad-Interfrenzsignal–270-Grad-Interferenzsignal).
Dadurch wird die DC-Komponente (Gleichanteil), die in jedem Interferenzsignal
enthalten ist, eliminiert, während
die Signalamplitude verdoppelt wird, wodurch Fehler usw. beseitigt
werden, die aus Änderungen
der Lichtmenge entstehen. Außerdem
werden durch Verwenden der Phasensignale (0-Grad- Interferenzsignal–180-Grad-Interferenzsignal)
und (90-Grad-Interferenzsignal–270-Grad-Interferenzsignal),
die in Bezug aufeinander um 90-Grad phasenverschoben sind, sowohl
eine Frequenzteilungszählung
als auch die Richtungsunterscheidung möglich.
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Basierend
auf diesen Phasensignalen (0-Grad-Interferenzsignal–180-Grad-Interferenzsignal)
und (90-Grad-Interferenzsignal–270-Grad-Interferenzsignal)
erzeugt die Zählereinheit 8 eine
Zählzahl,
welche durch die Recheneinheit 9 in einen Messwert umgewandelt
wird.
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7 ist
eine schematische Darstellung, welche die Funktionsweise der optischen
Interferenzeinheit 1 beim Messen der Entfernung in der
zweiten Achsrichtung erläutert.
Verglichen mit der Anordnung von 6, welche
den Fall der Vornahme von Messungen in der ersten Achsrichtung betrifft,
sind die reflektierenden Bezugseinheiten 41 und 43 durch die
Bewegungsmechanismen 42 beziehungsweise 44 derart
bewegt, dass die erste reflektierende Bezugseinheit 43 außerhalb
des Lichtpfads des zweiten Achsstrahls L2 bewegt ist, während andererseits
die zweite reflektierende Bezugseinheit 41 im Lichtpfad des
ersten Achsstrahls L1 positioniert ist.
-
Das
Laserlicht, das aus der Faser zur Aufrechterhaltung der Polarisation 5 austritt,
wird durch die Kollimatorlinse 21 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt,
der sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt.
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Dann
wird dieser Laserstrahl durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 in
zwei Teile geteilt, wovon einer in der zweiten Achsrichtung in rechten Winkeln
zur Einfallsrichtung reflektiert wird und als zweiter Achsstrahl
L2 austritt, der aus der S-Polarisationskomponente besteht, während der
andere Teil als Strahl Li, der aus der P-Polarisationskomponente besteht, austritt
und sich in derselben Richtung wie der Fortpflanzungsrichtung des
einfallenden Lichts fortpflanzt.
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Danach
wird die Polarisationsachse des geteilten Strahls Li um 45 Grad
gedreht, wenn er durch die Halbwellenplatte 23 durchtritt.
Der Strahl Li wird durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 in zwei
weitere Teile geteilt, wovon einer durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen wird,
als erster Achsstrahl L1, der aus der S-Polarisationskomponente besteht, austritt
und sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt, während der
andere Teil durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 reflektiert
wird und als dritter Achsstrahl L3, der aus der P-Polarisationskomponente
besteht, austritt und sich in der dritten Achsrichtung fortpflanzt.
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Der
erste Achsstrahl L1 wird dann durch die zweite reflektierende Bezugseinheit 41,
die auf seiner optischen Achse positioniert ist, reflektiert und kehrt
dann so zurück,
dass seine Position um ein bestimmtes Maß (zum Beispiel 10 mm) versetzt
ist.
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Andererseits
wird der dritte Achsstrahl L3 durch das Keilprisma 26 durchgelassen
und als konstant emittiertes Licht ausgegeben.
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Der
reflektierte Strahl des ersten Achsstrahls L1, der von der zweiten
reflektierenden Bezugseinheit 41 reflektiert und zurückgeworfen
wird, wird wieder durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen,
und seine Polarisationsachse wird um 90 Grad gedreht, wenn er durch
die Halbwellenplatte 50 durchtritt. Folglich tritt der
Strahl durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 durch
und dieses Mal als ein Bezugsstrahl in die Empfängereinheit 30 ein.
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Andererseits
trifft der zweite Achsstrahl L2, der durch Reflexion am ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 getrennt
wird, nicht auf die erste reflektierende Bezugseinheit 43 auf,
die durch den Bewegungsmechanismus 44 außerhalb
des Lichtpfads des Strahls L2 bewegt wurde, und er tritt aus der
optischen Interferenzeinheit 1 aus, indem er durch das Keilprisma 25 durchtritt;
der Strahl wird dann durch die reflektierende Messeinheit 172,
die auf dem zu messenden Objekt montiert ist, reflektiert, kehrt
so zurück,
dass seine Position um ein bestimmtes Maß (zum Beispiel 10 mm) versetzt
ist, und wird durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 reflektiert.
Der reflektierte Strahl tritt als ein Messstrahl in die Empfängereinheit 30 ein.
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Dann
erzeugt der Empfänger 30 auf
dieselbe Weise wie beim Messen der Entfernung in der ersten Achsrichtung,
wie in Bezug auf 5 und 6 beschrieben,
durch Interferenz zwischen dem Messstrahl und dem Bezugsstrahl vier
Phasensignale und gibt sie an den Lichtleiter 5 aus.
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8 ist
eine schematische Darstellung, welche die Funktionsweise der optischen
Interferenzeinheit 1 beim Messen der Entfernung in der
dritten Achsrichtung erläutert.
Verglichen mit der Anordnung von 6, welche
den Fall zur Vornahme der Messung in der ersten Achsrichtung betrifft,
ist die zweite reflektierende Bezugseinheit 41 durch den
Bewegungsmechanismus 42 bewegt, und die zweite reflektierende
Bezugseinheit 41 und die erste reflektierende Bezugseinheit 43 sind
in den Lichtpfaden des ersten Achsstahls L1 beziehungsweise des
zweiten Achsstrahls L2 positioniert.
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Außerdem wird
die Position der Halbwellenplatte 50 durch den Bewegungsmechanismus 51 bewegt.
Folglich wird die Halbwellenplatte 50 außerhalb des
Lichtpfads des reflektierten Strahls des ersten Achsstrahls L1,
der durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen
wird und sich in der entgegengesetzten Richtung zur Fortpflanzungsrichtung
des Strahls Li fortpflanzt, und des reflektierten Strahls des dritten
Achsstrahls L3, der durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 reflektiert
wird, und sich in der entgegengesetzten Richtung zur Fortpflanzungsrichtung
des Strahls Li fortpflanzt, positioniert.
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Das
Laserlicht, das aus der Faser zur Aufrechterhaltung der Polarisation 5 austritt,
wird durch die Kollimatorlinse 21 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt,
der sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt.
-
Dann
wird dieser Laserstrahl durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 in
zwei Teile geteilt, wovon einer in der zweiten Achsrichtung in rechten Winkeln
zur Einfallsrichtung reflektiert wird und als zweiter Achsstrahl
L2 austritt, der aus der S-Polarisationskomponente besteht, während der
andere Teil als Strahl Li, der aus der P-Polarisationskomponente besteht, austritt
und sich in derselben Richtung wie der Fortpflanzungsrichtung des
einfallenden Lichts fortpflanzt.
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Danach
wird die Polarisationsachse des geteilten Strahls Li um 45 Grad
gedreht, wenn er durch die Halbwellenplatte 23 durchtritt.
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Der
Strahl Li wird durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 in
zwei weitere Teile geteilt, wovon einer durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen
wird und als erster Achsstrahl L1, der aus der S-Polarisationskomponente besteht,
austritt und sich in der ersten Achsrichtung fortpflanzt, während der
andere Teil durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 reflektiert
wird und als dritter Achsstrahl L3, der aus der P-Polarisationskomponente
besteht, austritt und sich in der dritten Achsrichtung fortpflanzt.
Dann wird der erste Achsstrahl L1 durch die zweite reflektierende
Bezugseinheit 41, die auf seiner optischen Achse positioniert ist,
reflektiert und kehrt so zurück,
dass seine Position um ein bestimmtes Maß (zum Beispiel 10 mm) versetzt
ist.
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Der
reflektierte Strahl des ersten Achsstrahls L1, der von der zweiten
reflektierenden Bezugseinheit 41 reflektiert und zurückgeworfen
wird, wieder durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 durchgelassen.
Danach tritt der reflektierte Strahl des ersten Achsstrahls Li,
der als S-polarisiertes
Licht bleibt, da er nicht durch die Halbwellenplatte 50 durchgelassen
wird, in den ersten Polarisationsstrahlenteiler 24 ein,
wo er so reflektiert wird, dass er nicht in die Empfängereinheit 30 eintritt.
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Andererseits
wird der dritte Achsstrahl L3, der durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 reflektiert
wird, durch das Keilprisma 26 durchgelassen und tritt als
ein Messstrahl aus. Dann wird der Strahl durch die reflektierende
Messeinheit 173, die zur Messung in der dritten Achse vorgesehen
ist, zurückreflektiert,
und er wird am zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 wieder
reflektiert.
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Hierbei
wird der dritte Achsstrahl L3 nicht durch die Halbwellenplatte 50 durchgelassen,
sondern direkt in den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 eingeführt; da
der dritte Achsstrahl L3 P-polarisiertes Licht ist, tritt er durch
den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 durch und als
ein Messstrahl in die Empfängereinheit 30 ein.
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Andererseits
wird der zweite Achsstrahl L2, der durch Reflexion am ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 getrennt
wird, durch die erste reflektierende Bezugseinheit 43 reflektiert
und kehrt so zurück,
dass seine Position um ein bestimmtes Maß (zum Beispiel 10 mm) versetzt
ist; der zurückgeworfene
Strahl wird dann durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 reflektiert
und tritt als ein Messstrahl in die Empfängereinheit 30 ein.
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Dann
erzeugt die Empfängereinheit 30 auf dieselbe
Weise wie beim Messen der Entfernung in der ersten Achsrichtung,
wie zuvor in Bezug auf 5 und 6 beschrieben,
durch Interferenz zwischen dem Messstrahl und dem Bezugsstrahl vier Phasensignale
und gibt sie an den Lichtleiter 5 aus.
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Auf
diese Weise werden in der optischen Interferenzeinheit 1 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zum konstanten Emittieren eines Achsstrahls
(in diesem Fall des dritten Achsstrahls L3) der Messstrahl und der
Bezugsstrahl, welche veranlasst werden, miteinander zu interferieren, aus
einem Laserstrahl durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 erzeugt,
und ein Strahl (Strahl Li), der durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 getrennt
wird, wird durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 in
zwei weitere Strahlen (ersten Achsstrahl L1 und dritten Achsstrahl
L3) geteilt, wovon einer als konstant emittiertes Licht ausgegeben wird.
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Um
zu verhindern, dass die beiden Strahlen (erster Achsstrahl L1 und
dritter Achsstahl L3), die durch den zweiten Polarisationsstrahlenteiler 24 getrennt
werden, miteinander interferieren, ist die Strahlenauswähleinheit 50, 51 vorgesehen,
die den reflektierten Strahl von nur einem dieser beiden Strahlen
als den Strahl auswählt,
der veranlasst werden soll, mit dem reflektierten Strahl des anderen Strahls
(zweiten Achsstrahls L2), der durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler 22 getrennt
wurde, zu interferieren.
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Unter
Bezugnahme auf 9 bis 13 erfolgt
nun eine Beschreibung dessen, wie die Orthogonalität zwischen
den drei Achsen in der optischen Interferenzeinheit 1 eingestellt
wird. 9 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung
dessen, wie die Orthogonalität
zwischen den drei Achsen unter Verwendung der Keilprismen 25 und 26 eingestellt wird.
Wie zu sehen ist, wird der zweite Achsstrahl L2 durch ein zweiteiliges
Keilprisma 25 eingestellt, und der dritte Achsstrahl L3
wird durch ein zweiteiliges Keilprisma 26 eingestellt.
Jedes dieser Keilprismen 25 und 26 ist so aufgebaut,
dass es den Strahl durch Einstellen der zwei Keilprismenelemente
gemäß dem Keilwinkel
in einer gewünschten
Richtung innerhalb des Konus zu neigen, der in dem Diagramm dargestellt
ist.
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10 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung dessen, wie die Orthogonalität zwischen
dem ersten Achsstrahl L1 und dem dritten Achsstrahl L3 eingestellt
wird.
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Zunächst wird
auf einem Einstelltisch 70, auf dem ein Planspiegel 72 in
vertikaler Position montiert ist, die optische Interferenzeinheit 1 angeordnet,
indem ihre erste Achsrichtung zum Planspiegel 72 ausgerichtet
ist. Dann wird der erste Achsstrahl L1 so emittiert, dass er durch
ein Loch 71 durchtritt, das zwischen der optischen Interferenzeinheit 1 und
dem Planspiegel 72 vorgesehen ist, und der Strahl, dessen
Durchmesser durch Durchtreten durch das Loch 71 reduziert
wird, wird durch den Planspiegel 72 reflektiert. Der reflektierte
Strahl kehrt zum Loch 71 zurück.
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Eine
Zweiweg-Neigungsbasis 73 des Planspiegels 72 wird
dann so eingestellt, dass die Position des auf diese Weise zurückgeworfenen
Strahls mit der Mittenposition des Lochs 71 übereinstimmt. Der
Grund dafür,
warum der Strahldurchmesser durch Durchtreten des Strahls durch
das Loch 71 reduziert wird, ist, dass die Rückkehrposition
mit großer Genauigkeit
geprüft
werden kann.
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Als
Nächstes
wird der dritte Achsstrahl L3 als konstant emittiertes Licht in
ein Pentaprisma 74 eingeführt, das auf einer Neigungsbasis 76 durch
Einstellen ihres Winkels getragen wird, und die Fortpflanzungsrichtung
des Strahls wird um genau 90 Grad gekrümmt, so dass der Strahl in
einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Richtung des ersten Achsstrahls
L1 austritt.
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Außerdem wird
der Strahl durch ein Loch 75 durchgelassen, das zwischen
dem Pentaprisma 74 und dem Planspiegel 72 vorgesehen
ist, und der auf diese Weise im Durchmesser reduzierte Strahl wird durch
den Planspiegel 72 zum Loch 75 zurückreflektiert.
Dann wird das zweiteilige Keilprisma 26 so eingestellt,
dass die Position des zurückgeworfenen Strahls
mit der Mittenposition des Lochs 75 übereinstimmt.
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Die
Orthogonalität
zwischen dem ersten Achsstrahl L1 und dem dritten Achsstrahl L3
wird so eingestellt, wie zuvor beschrieben; wenn der erste Achsstrahl
emittiert wird, können
die Positionseinstellung des ersten Achsstrahls L1, der zum Loch 71 zurückgeworfen
wird, und die Positionseinstellung des dritten Achsstrahls L3, der
zum Loch 75 zurückgeworfen
wird, gleichzeitig durchgeführt
werden, da der dritte Achsstrahl zur gleichen Zeit emittiert wird; auf
diese Weise kann die Orthogonalität zwischen den beiden Achsen
verglichen mit dem Fall, in dem die Positionseinstellung für jeweils
eine Achse auf einmal erfolgt, leicht eingestellt werden.
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11 ist
eine schematische Darstellung, die erläutert, wie die Orthogonalität zwischen
dem zweiten Achsstrahl L2 und dem dritten Achsstrahl L3 eingestellt
wird.
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Zunächst wird
die optische Interferenzeinheit 1 auf dem Einstelltisch 70 angeordnet,
indem ihre zweite Achsrichtung zum Planspiegel 72 ausgerichtet
ist.
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Dann
wird der dritte Achsstrahl L1 als konstant emittiertes Licht in
das Pentaprisma 74 eingeführt, und die Fortpflanzungsrichtung
des Strahls wird um genau 90 Grad gekrümmt, so dass der Strahl in
einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Richtung des zweiten
Achsstrahls L2 austritt. Außerdem wird
der Strahl durch das Loch 75 durchgelassen, und der auf
diese Weise im Durchmesser reduzierte Strahl wird durch den Planspiegel 72 zum
Loch 75 zurückreflektiert.
Dann wird die Zweiweg-Neigungsbasis 73 des Planspiegels 72 so
eingestellt, dass die Position des auf diese Weise zurückgeworfenen Lichts
mit der Mittenposition des Lochs 75 übereinstimmt.
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Als
Nächste
wird der zweite Achsstrahl L2 so emittiert, dass er durch das Loch 71 durchtritt,
und der Strahl, dessen Durchmesser durch Durchtreten durch das Loch 71 reduziert
ist, wird durch den Planspiegel 72 reflektiert. Der reflektierte
Strahl kehrt zum Loch 71 zurück. Dann wird das zweiteilige
Keilprisma 25 so eingestellt, dass die Position des zurückgeworfenen
Strahls mit der Mittenposition des Lochs 71 übereinstimmt.
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12 und 13 sind
schematische Darstellungen, die erläutern, wie die Orthogonalität zwischen
dem ersten Achsstrahl L1 und dem zweiten Achsstrahl L2 eingestellt
wird. Wie zu sehen ist, ist die optische Interferenzeinheit 1 auf
dem Einstelltisch 70 angeordnet, indem ihre erste Achsrichtung
zum Planspiegel 72 ausgerichtet ist.
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Wie
in 12 dargestellt, wird zunächst der erste Achsstrahl L1
als ein Ausgangsstrahl emittiert, und der Strahl L1 wird durch das
Loch 71 durchgelassen, um seinen Durchmesser zu reduzieren;
der auf diese Weise im Durchmesser reduzierte Strahl wird durch
den Planspiegel 72 zum Loch 71 zurückreflektiert.
Dann wird die Zweiweg-Neigungsbasis 73 des Planspiegels 72 so
eingestellt, dass die Position des auf die Weise zurückgeworfenen
Lichts mit der Mittenposition des Lochs 71 übereinstimmt.
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Wie
in 13 dargestellt, wird als Nächstes der Ausgangsstrahl auf
den zweiten Achsstrahl L2 umgeschaltet, und der Strahl L2 wird in
ein Pentaprisma 77 eingeführt, in welchem die Richtung
des Strahls um genau 90 Grad gekrümmt wird, so dass der Strahl
in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Richtung des ersten
Achsstrahls L1 austritt. Außerdem
wird der Strahl durch ein Loch 78 durchgelassen, und der
auf diese Weise im Durchmesser reduzierte Strahl wird durch den
Planspiegel 72 zum Loch 78 zurückreflektiert. Dann wird das
Keilprisma 25 so eingestellt, dass die Position des auf
diese Weise zurückgeworfenen
Lichts mit der Mittenposition des Lochs 78 übereinstimmt.
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Da
hierbei weder der erste Achsstrahl L1 noch der zweite Achsstrahl
L2 konstant emittiertes Licht sind, wird der Ausgangsstrahl zwischen
dem ersten Achsstrahl L1 und dem zweiten Achsstrahl L2 hin- und
hergeschaltet, um die Zweiweg-Neigungsbasis 73 und
das Keilprisma 25 abwechselnd einzustellen.
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14 und 15A bis 15C sind
schematische Darstellungen, die alternative Beispiele der Strahlenauswähleinheit
veranschaulichen, die in 4 dargestellt ist.
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In
der optischen Interferenzeinheit 1, die in 4 dargestellt
ist, wurde die Strahlenauswähleinheit 50, 51 eingesetzt,
die eine Halbwellenplatte 50, welche die Polarisationsrichtung
des reflektierten Strahls um 90 Grad dreht, und den Bewegungsmechanismus 51 umfasst,
der in der Lage ist, die Habwellenlatte 50 zwischen einer
Position, die sich im Lichtpfad des reflektierten Strahls befindet,
und einer Position, die den Lichtpfad nicht blockiert, zu bewegen.
Die Strahlenauswähleinheit
ist jedoch nicht auf diese konkrete Konfiguration beschränkt, sondern kann
in verschiedenen Konfigurationen implementiert werden, wie beispielsweise
in 14 und 15A bis 15C dargestellt.
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Zum
Beispiel ist in der Konfiguration, die in 14 dargestellt
ist, die Strahlenauswähleinheit
unter Verwendung einer elektrooptischen Vorrichtung 52,
wie beispielsweise einer optischen Flüssigkristallvorrichtung, implementiert,
die in Abhängigkeit
von der daran angelegten Spannung so geschaltet werden kann, dass
sie die Polarisationsrichtung des Laserstrahls, der dadurch durchtritt,
um 90 Grad dreht oder nicht dreht.
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In
der Konfiguration, die in 15 dargestellt ist,
sind der Strahlenteiler 22 als ein Nicht-Polarisationsstrahlenteiler
und der Strahlenteiler 24 als ein Polarisationsstrahlenteiler
aufgebaut, während
die Strahlenauswähleinheit
als ein Polarisator aufgebaut ist, der im Lichtpfad des reflektierten
Strahls des ersten Achsstrahls L1 und des reflektierten Strahls
des dritten Achsstrahls L3 vorgesehen ist, die beide in der entgegengesetzten
Richtung zur Fortpflanzungsrichtung des Strahls Li aus dem Strahlenteiler 24 austreten.
Durch Ändern
der Polarisationsrichtung des Polarisators um 90 Grad, ermöglicht es
die Strahlenauswähleinheit
entweder dem reflektierten Strahl des ersten Achsstrahls L1 oder
dem reflektierten Strahl des dritten Achsstrahls L3, durch den Polarisator durch
und in den Strahlenteiler 22 einzutreten.
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Hierbei
kann ein Polarisator bereitgestellt werden, der den zweiten Achsstrahl
L2 nach der Reflexion durch den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 22 so
polarisiert, dass in Abhängigkeit
davon, welchem der reflektierten Strahlen des ersten Achsstrahls
L1 und des dritten Achsstrahls L3 es ermöglicht wird, in den Strahlenteiler 22 einzutreten,
der zweite Achsstrahl, der aus dem Polarisator austritt, eine Polarisationsebene
aufweist, die in 90 Grad zur Polarisationsebene des reflektierten
Strahls, der in den Strahlenteiler 22 eintritt, ausgerichtet
ist.
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Genauer
gesagt, kann ein Polarisator bereitgestellt werden, der den zweiten
Achsstrahl L2 so polarisiert, dass, wenn der kombinierte Strahl
Lm am Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 22 erzeugt wird,
indem entweder der reflektierte Strahl des ersten Achsstrahls L1
oder der reflektierte Strahl des dritten Achsstrahls L3 mit dem
reflektierten Strahl des zweiten Achsstrahls L2, der durch die reflektierende Messeinheit 172 oder
die erste reflektierende Bezugseinheit 43 reflektiert wird,
kombiniert wird, die Polarisationsebene der Komponente, die mit
dem reflektierten Strahl des zweiten Achsstrahls L2 in Beziehung
steht und im kombinierten Strahl Lm enthalten ist, orthogonal zur
Polarisationsebene der Komponente ist, die mit dem reflektierten
Strahl des ersten Achsstrahls L1 oder des reflektierten Strahls
des dritten Achsstrahls L3 in Beziehung steht und im kombinierten
Strahl Lm enthalten ist.
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Dann
wird die Polarisationsrichtung des Polarisators zum Polarisieren
des zweiten Achsstrahls L2 abhängig
davon geändert,
welchem der reflektierten Strahlen des ersten Achsstrahls L1 und
des dritten Achsstrahls L3 es ermöglicht wird, in den Strahlenteiler 22 einzutreten.
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Um
dies zu erreichen, umfasst die Strahlenauswähleinheit in der Konfiguration,
die in 15A dargestellt ist, zwei Polarisatoren 60 und 61,
deren Polarisationsrichtungen in 90 Grad zueinander ausgerichtet
sind, und einen Bewegungsmechanismus 62, um den Polarisator 60 oder 61,
welcher auch immer ausgewählt
wird, in den Lichtpfad des reflektierten Strahls des ersten Achsstrahls
L1 und des reflektierten Strahls des dritten Achsstrahls L3 zu bewegen,
die aus dem Polarisationsstrahlenteiler 24 austreten.
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Um
der zuvor beschriebenen Konfiguration zu entsprechen, umfasst die
Strahlenauswähleinheit ferner
zwei Polarisatoren 63 und 64, deren Polarisationsrichtungen
in 90 Grad zueinander ausgerichtet sind, und einen Bewegungsmechanismus 65 zum Bewegen
der Polarisatoren 63 und 64. In Abhängigkeit
davon, welchem der reflektierten Strahlen des ersten Achsstrahls
L1 und des dritten Achsstahls L3 es ermöglicht wird, in den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 22 einzutreten,
bewegt der Bewegungsmechanismus 65 den Polarisator 63 oder 64,
welcher auch immer geeignet ist, in den Lichtpfad des zweiten Achsstrahls
L2, um den zweiten Achsstrahl L2 in einer Richtung orthogonal zur
Polarisationsrichtung des reflektierten Strahls zu polarisieren,
dem es ermöglicht
wird, in den Strahlenteiler 22 einzutreten.
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Andererseits
ist die Strahlenauswähleinheit in
der Konfiguration, die in 153 dargestellt
ist, als ein drehbarer Polarisator 66 implementiert, der
im Lichtpfad des reflektierten Strahls des ersten Achsstrahls L1
und des reflektierten Strahls des dritten Achsstahls L3 vorgesehen
ist, die aus dem Polarisationsstrahlenteiler 24 austreten.
Der Polarisator 66 ist in der Lage, seine Polarisationsrichtung
durch Drehen um 90 Grad um die Achse des Lichtpfads zu ändern. Um
dieser Konfiguration zu entsprechen, kann ein Polarisator 97,
der in der Lage ist, sich um 90 Grad um die Achse des Lichtpfads
des zweiten Achsstrahls L2 zu drehen, in diesem Lichtpfad bereitgestellt
werden. In Abhängigkeit
davon, welchem der reflektierten Strahlen des ersten Achsstrahls
L1 und des dritten Achsstrahls L3 es ermöglicht wird, in den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 22 einzutreten,
wird der Polarisator 97 gedreht, um den zweiten Achsstrahl
L2 in einer Richtung orthogonal zu Polarisationsrichtung des reflektierten
Strahls zu polarisieren, dem es ermöglicht wird, in den Strahlenteiler 22 einzutreten.
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In
der Konfiguration, die in 15C dargestellt
ist, ist die Strahlenauswähleinheit
als eine elektrooptische Vorrichtung 68, wie beispielsweise
eine fotoelektrische Flüssigkristallvorrichtung,
implementiert, die im Lichtpfad des reflektierten Strahls des ersten
Achsstrahls L1 und des reflektierten Strahls des dritten Achsstrahls
L3 vorgesehen ist, die aus dem Polarisationsstrahlenteiler 24 austreten,
und die in der Lage ist, ihre Polarisationsrichtung gemäß der angelegten
Spannung zu ändern.
Um dieser Konfiguration gerecht zu werden, kann eine elektrooptische Vorrichtung 69,
wie beispielsweise eine fotoelektrische Flüssigkristallvorrichtung, die
in der Lage ist, ihre Polarisationsrichtung gemäß der angelegten Spannung zu ändern, im
Lichtpfad des zweiten Achsstrahls L2 bereitgestellt werden. In Abhängigkeit
davon, welchem der reflektierten Strahlen des ersten Achsstrahls
L1 und des dritten Achsstrahls L3 es ermöglicht wird, in den Nicht-Polarisationsstrahlenteiler 22 einzutreten,
wird die elektrooptische Vorrichtung 69 betrieben, um den
zweiten Achsstrahl L2 in einer Richtung orthogonal zur Polarisationsrichtung
des reflektierten Strahls zu polarisieren, dem es ermöglicht wird,
in den Strahlenteiler 22 einzutreten.
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Die
vorliegende Erfindung kann demnach einen Laserinterferometer bereitstellen,
der die Orthogonalität
zwischen den drei orthogonalen Achsrichtungen leicht einstellen
kann.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Laser-Entfernungsmessgerät anwendbar, das einen Laserstrahl
in zwei Teile teilt, wovon einer auf einen reflektierenden Spiegel
(Tripelspiegel) gerichtet wird, der auf einem zu messenden Objekt
montiert ist, und der andere auf einen festen Bezugs-Tripelspiegel gerichtet
wird, und veranlasst, dass die beiden Teile von den jeweiligen Tripelspiegeln
zurückreflektiert
werden, um miteinander zu interferieren, und die Entfernung von
Bewegung in Bezug auf das Objekt durch Zählen der Anzahl von resultierenden
Interferenzstreifen misst, welche sich ändern, wenn sich das Maß der relativen
Bewegung ändert.
Die Erfindung ist insbesondere auf ein Laser-Entfernungsmessgerät anwendbar,
das Fehler des Bewegungsmaßes
in jeder Bewegungsachsrichtung einer numerisch gesteuerten (NC)
Werkzeugmaschine, wie in ISO 230-2, JIS-B-6201-1990 usw. definiert,
misst.
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Obwohl
die bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung zuvor ausführlich beschrieben wurden,
sollte für
die Fachleute zu erkennen sein, dass verschiedene Modifikationen
und Änderungen
durch jeden Fachmann vorgenommen werden können, und dass alle solcher
Modifikationen und Änderungen,
die in den Bereich und Zweck der vorliegenden Erfindung kommen,
in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen, wie durch die angehängten Ansprüche definiert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Laserinterferometer (10), umfassend: einen ersten Strahlenteiler
(22), der einen Laserstrahl, der von einer Lichtquelle
(3) emittiert wird, in einen ersten Strahl (L2) und einen
zweiten Strahl teilt; einen zweiten Strahlenteiler (24),
der den zweiten Strahl in einen dritten Strahl (L1) und einen vierten
Strahl (L3) teilt und der bewirkt, dass reflektierte Strahlen, die durch
Reflexion der geteilten Strahlen (L1, L3) erzeugt werden und von
entgegengesetzten Richtungen zu den Richtungen der geteilten Strahlen
einfallen, in einer entgegengesetzten Richtung zur Richtung des
zweiten Strahls austreten; und eine Strahlenauswähleinheit (50, 51, 60, 66, 68),
welche unter den reflektierten Strahlen, die durch Reflexion der dritten
und vierten Strahlen (L1, L3) erzeugt und zum Austreten aus dem
zweiten Strahlenteiler (24) in der entgegengesetzten Richtung
zur Richtung des zweiten Strahls veranlasst werden, einen Strahl
auswählt, der
im ersten Strahlenteiler (22) mit einem reflektierten Strahl
kombiniert werden soll, der durch Reflexion des ersten Strahls (L2)
erzeugt wird und von einer entgegengesetzten Richtung zur Richtung
des ersten Strahls (L2) auf den ersten Strahlenteiler einfällt.
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- 1
- OPTISCHE
INTERFERENZEINHEIT
- 2
- LEISTUNGSVERSORGUNG
- 3
- LASERLICHTQUELLE
- 4
- FASER
ZUR AUFRECHTERHALTUNG DER POLARISATION
- 5
- LICHTLEITER
- 6
- OPTOELEKTRISCHE
UMWANDLUNGSEINHEIT
- 8
- ZÄHLER
- 9
- RECHENEINHEIT
- 22
- ERSTER
POLARISATIONSSTRAHLENTEILER
- 23,
50
- HALBWELLENPLATTE
- 24
- ZWEITER
POLARISATIONSSTRAHLENTEILER
- 30
- EMPFÄNGEREINHEIT
- 41
- ZWEITE
REFLEKTIERENDE BEZUGSEINHEIT
- 43
- ERSTE
REFLEKTIERENDE BEZUGSEINHEIT
- 171,
172, 173
- REFLEKTIERENDE
MESSEINHEIT
- L1
- ERSTER
ACHSSTRAHL
- L2
- ZWEITER
ACHSSTRAHL
- L3
- DRITTER
ACHSSTRAHL