DE1251040B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES WfltWt PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT GOlc

Deutsche Kl.: 42 c - 5/02

Nummer: 1251040

Aktenzeichen: L 35300IX b/42 c

1251 04 0 Anmeldetag: 5. Februar 1960

Auslegetag: 28. September 1967

Die Erfindung betrifft ein nach dem Zweistrahl-Interferenzverfahren arbeitendes Goniometer mit einer schwenkbar gelagerten Meßstange, einem Strahlenteiler, welcher einen Lichtstrahl in einen Bezugs- und einen Meßstrahl aufspaltet sowie Reflektoren für den Bezugs- und den Meßstrahl.

Es ist bereits ein Goniometer bekannt, bei dem eine gewünschte Winkelmessung durch Messung einer Länge durchgeführt wird. Diese Längenmessung erfolgt bei dieser bekannten Einrichtung nach dem Zweistrahl-Interferenzverfahren, und es werden neben einem Strahlenteiler auch Reflektoren für den Bezugsund den Meßstrahl verwendet. Diese bekannte Einrichtung hat jedoch eine verhältnismäßig geringe Meßgenauigkeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Nachteil der bekannten Einrichtung zu vermeiden und die Meßgenauigkeit wesentlich zu erhöhen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das freie Ende der Meßstange mittels eines Bolzens längsverschieblich in zwei sich rechtwinklig zueinander überkreuzenden Schwenkstangen geführt ist, deren Schwenkpunkte mit dem Schwenkpunkt der Meßstange in einer Linie liegen und von diesem jeweils einen der Länge der Meßstange gleichen Abstand aufweisen, daß der Strahlenteiler und der Reflektor für den Bezugsstrahl fest mit der einen Schwenkstange verbunden sind, während der Reflektor für den Meßstrahl fest mit der anderen Schwenkstange verbunden ist, und daß im Strahlengang des Meßstrahles ein Ablenkreflektor angeordnet ist, welcher fest mit dem am freien Ende der Meßstange angebrachten Bolzen verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird bei der Interferenzmessung außer der Sinuskomponente auch noch die Kosinuskomponente der Schwenkbewegung der Meßstange im Sinne einer Vergrößerung der Meßanzeige herangezogen. Außerdem geht in die Messung nur der halbe Meßwinkel anstelle des vollen Meßwinkels ein, was zu einer Verdoppelung der Meßanzeige führt. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht so eine Meßgenauigkeit in der Größenordnung von einer Sechzigstel Winkelsekunde, während bei den bisherigen Präzisionsgoniometern nur eine Genauigkeit von etwa einer Winkelsekunde erzielt wurde. Durch die Erfindung wird also die Meßgenauigkeit bei einem Goniometer auf das Sechzigfache gesteigert.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgt die Winkelmessung durch eine Umwandlung des gemessenen Winkels in einem Abstand zwischen einem verschieblichen Reflektor und einem Strahlenteiler.

Nach dem Zweistrahl-Interferenzverfahren
arbeitendes Goniometer

Anmelder:

General Precision, Inc.,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Chem. W. Rücker

und Dipl.-Ing. S. Leine, Patentanwälte,

Hannover, Am Klagesmarkt 10-11

Als Erfinder benannt:

Harold S. Hemstreet, Binghamton, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. Februar 1959 (791 694)

Durch Änderungen dieses Abstandes bei Änderungen des Winkels ergeben sich durch die Interferenzen Helligkeitsänderungen, die gezählt werden können und deren Anzahl ein Maß für die Länge und somit ein Maß für den gemessenen Winkel ist. Subjektive Fehler können dabei weitgehend durch elektronische Zählvorrichtungen ausgeschaltet werden. Die erfindtingsgemäße Einrichtung ist einfach und wirtschaftlich herzustellen, und zu ihrer Bedienung ist lediglich eine durchschnittliche Erfindung erforderlich.

Weitere Einzelheiten der beschriebenen Einrichtung werden nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellt dar

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines interferometrischen Goniometers,

F i g. 2 und 3 Prinzipdiagramme für die Arbeitsweise eines Goniometers und seiner Nullpunkteinstellung.

In Fig.l ist das mechanische Verbindungsgestänge des Goniometers, bestehend aus Schwenkstangen 1 und 3 und einer Meßstange 2, dargestellt. Die Schwenkstangen 1 und 3 und die Meßstange 2 sind an einem Ende schwenkbar in Schwenkpunkten 4, 5 und 6 gelagert. Die Schwenkpunkte 4, 5 und 6 liegen im gleichen Abstand voneinander entfernt und sind längs einer Geraden angeordnet. Jeder der

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Schwenkpunkte 4, 5 und 6 liegt in einer unterschied- dabei deren Gleiten in den Schwenkstangen zu hemmen, liehen Höhe über einer Grundplatte 8. Die unter- Das Pentagonprisma 38 lenkt den auftreffenden Lichtschiedliche Höhe wird durch Blöcke 10, 11 oder 12 strahl um etwa 90° zur Einfallsrichtung ab und richtet eingestellt und ermöglicht, daß sich die Stangen 1, 2 ihn auf einen zweiten tetraederförmig-prismatischen und 3 frei übereinander bzw. untereinander bewegen 5 Reflektor 39, der am Ende der Schwenkstange 1 bekönnen. festigt ist. Wie erwähnt, lenkt ein Pentagonprisma

Etwa in der Mitte der Schwenkstange 1 befindet den einfallenden Lichstrahl stets um einen festgelegten sich in dieser ein Längsschlitz 14. Weiterhin befindet Winkelbetrag ab, und zwar praktisch unabhängig von sich im freien Ende der Schwenkstange 3 ein Längs- der Lage des Prismas gegenüber der Lichtquelle. Aus schlitz 16. An dem vom Schwenkpunkt 5 entfernten io diesem Grund wird unabhängig von der Orientierung Ende der Meßstange 2 befindet sich ein aufrecht des Pentagonprismas 38 gegenüber dem Strahlenstehender Zapfen oder Bolzen 18, der in die Schlitze teiler 35 der aus dem Strahlenteiler stammende und 14 und 16 eingreift und die Schwenkstangen 1 und 3 auf das Pentagonprisma auftreffende Lichtstrahl stets führt, wenn die Meßstange 2 ihrerseits bewegt wird. um einen Winkel von etwa 90° abgelenkt. Das Verbindungsgestänge ist so angeordnet, daß die 15 Die tetraederförmigen Reflektoren 37 und 39 reAbstände zwischen den Schwenkpunkten 4 und 5, flektieren die gesamte auf sie auftreffende Lichtden Schwenkpunkten 5 und 6 und vom Schwenk- energie zurück zum Strahlenteiler 35. Natürlich können punkt 5 zum Bolzen 18 untereinander gleich sind. an Stelle dieser Reflektoren auch Spiegel benutzt wer-

In der Nähe des Schwenkpunktes 5 ist an der Meß- den, die Verwendung der Reflektoren wird jedoch stange 2 eine Meßschneide 22 befestigt. Eine zweite, 20 vorgezogen, da es bei ihnen nicht so sehr genau auf einstellbare Bezugsmeßschneide 23 ist mit dem Block den Einstellungswinkel ankommt. Das auf den Reil verbunden, sie wird von einer Halterung getragen, flektor37 auftreffende Licht wird zum Strahlenweiche am einen Ende 24 schwenkbar auf dem Block 11 teiler 35 zurückgeworfen und durchläuft damit wiedergelagert ist, während ihr anderes Ende mit einer um den gleichen festgelegten optischen Weg. Dieser Klemmschraube 25 versehen ist, durch die sie nach aj Lichtstrahl tritt durch den Strahlenteiler 35 hindurch erfolgter Justierung fixiert werden kann. Ein Gegen- und trifft auf eine Linse 42 auf. Die Linse 42 ist auf stand 27, an dem die Winkelmessung vorgenommen dem Arm 33 befestigt, und zwar etwa in der Mitte werden soll, ist zwischen den Meßschneiden 22 und 23 zwischen der Verbindungsstelle der Schwenkstangen 3 angeordnet. In einigen Anwendungsfällen der Erfin- mit dem Arm 33 un dem dem Reflektor 37 entgegendung kann die Meßstange 2 noch mechanisch mit 30 gesetzten Ende des Armes 33. Auf die genaue Lage der einer nicht dargestellten Welle verbunden sein, und Linse 42 kommt es jedoch nicht an. Der von dem zwar mit dem Zweck, die Winkellage der Welle genau tetraederförmigen Reflektor 39 reflektierte Lichtstrahl zu bestimmen. tritt wiederum in das Pentagonprisma 38 ein, wird

Im optischen System des Interferenzgoniometers dort wiederum um den Winkel von etwa 90° abgebefindet sich eine Lichtquelle 30, die einen Licht- 35 lenkt und trifft sodann auf die Rückseite des Strahlenstrahl von kleinem Durchmesser emittiert, der aus teilers 35 auf. Dort wird dieser Lichtstrahl unter Rescharfen Spektrallinien aufgebaut ist. Beispielsweise flexion um 90° abgelenkt und ebenfalls auf die Linse 42 kann eine Lichtquelle benutzt werden, die die gelbe geworfen. Hierbei wird der von dem Reflektor 37 Kryptonlinie von 5871 Ä liefert. Der Lichtquelle 30 stammende Lichtstrahl mit dem vom Reflektor 39 wird über Anschlußklemmen 31 elektrische Energie 40 stammenden Lichtstrahl kombiniert, und es ergeben zugeführt. Der von der Lichtquelle emittierte Licht- sich Interferenzstreifen. Am Ende des Armes 33 ist strahl wird auf eine Kollimatorlinse 32 gerichtet, in eine fotoelektrische Aufnahmevorrichtung 45 angeder der Lichtstrahl kleinen Durchmessers in einen bracht, die auf Änderungen der Lichtintensität oder parallelen Lichtstrahl von größerem Durchmesser ge- auf die Interferenzstreifen der wieder vereinigten spreizt wird. 45 Lichtstrahlen anspricht. Diese Aufnahmevorrichtung

Nach Durchgang durch die Kollimatorlinse 32 ist über Leitungen 47 mit einem nicht weiter dargestelltrifft der parallele Lichtstrahl auf die eine Oberfläche ten üblichen Zähler versehen.

eines Strahlenteilers 35, der auf der Schwenkstange 3 Falls der Abstand zwischen dem Strahlenteiler 35 in einem Winkel von 45° zum Lichtstrahl befestigt ist. und dem tetraederförmig-prismatischen Reflektor 37 Beispielsweise kann der Strahlenteiler ein halbversil- 50 einerseits und der Abstand zwischen dem Strahlenberter Spiegel sein, mit dem der von der Kollimator- teiler 35 und dem tetraederförmig-prismatischen Relinse 32 stammende Lichtstrahl in zwei getrennte flektor39 über das Pentagonprisma 38 andererseits Strahlen aufgespalten wird, von denen jeder die halbe untereinander gleich sind, treten keine Interferenz-Lichtenergie des Originalstrahles besitzt. streifen an der Linse 42 auf, da die beiden Licht-Auf der Unterseite der Schwenkstange 3 ist ein 55 strahlen, die sich an der Linse 42 vereinigen und ein weiterer starrer Arm 33 befestigt, der sich senkrecht Bild formen, jeweils einen gleichen optischen Weg zur Schwenkstange 3 erstreckt und dessen Verbin- durchlaufen haben. Sobald jedoch die Meßstange 2 dungspunkt mit der Schwenkstange 3 etwa in der bewegt wird, beispielsweise um eine Winkelmessung Mitte des Strahlenteilers 35 liegt. durchzuführen, ändert sich die optische Distanz zwi-Die von dem Strahlenteiler 35 reflektierte Lichthälfte 60 sehen dem Strahlenteiler 35 und dem Reflektor 39. wird auf einen tetraederförmig-prismatischen Reflek- Der oben beschriebene Zustand wird geändert, und tor 37 geleitet, der am Ende des Armes 33 in einer Interferenzstreifen treten an der Linse 42 auf, da das festgelegten Distanz vom Strahlenteiler 35 befestigt Licht nunmehr zwischen Reflektor 39 und Strahlenist. Die übrige Hälfte der auf den Strahlenteiler auf- teiler einen anderen Weg durchlaufen hat als das treffenden Lichtmenge wird durch den Strahlenteiler 65 Licht zwischen Reflektor 37 und dem Strahlenteiler, hindurchgelassen und fällt auf ein Pentagonprisma 38, Die Veränderung der Lichtintensität an der Linse 42, welches auf dem Bolzen 18 so befestigt ist, daß der die sich aus den Interferenzstreifen der beiden verBolzen den Bewegungen der Meßstange folgt, ohne einigten Lichtstrahlen ergibt, wird von der fotoelek-

irischen Aufnahmevorrichtung 45 aufgenommen, und die Anzahl der Interferenzstreifen wird durch den Zählkreis gezählt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein optisches System mit phasenverschobenen Lichtstrahlen benutzt werden, wie es beispielsweise in der eigenen deutschen Patentanmeldung L 28 500 IXa/42h beschrieben ist.

Durch diese Anordnung wird es möglich, den Zähler die Anzahl der erzeugten Interferenzstreifen ohne Rücksicht auf die Bewegungsrichtung der Meßstange 2 zählen zu lassen. Da die Anzahl der durch die Distanzänderung zwischen dem Strahlenteiler 35 und dem Reflektor 39 erzeugten Interferenzstreifen und damit die durch die tatsächliche Schwenkung der Meßstange 2 erzeugten Interferenzstreifen bekannt ist und da die Wellenlänge des benutzten Lichtes bekannt ist, ist es nunmehr einfach, den Winkel, um den die Meßstange 2 verschwenkt worden ist, zu berechnen. Falls monochromatisches Licht benutzt wurde, entspricht jeder durch den Zähler für einen Interferenzstreifen vorgenommene Zählvorgang einem bestimmten Teilbetrag eines Winkelgrades.

Die nähere Beschreibung der Wirkungsweise des Interferenzgoniometers erfolgt an Hand der F ig. 2, die ein geometrisches Diagramm der zahlreichen in Fig.l dargestellten Goniometerelemente darstellt. Soweit möglich wurden die gleichen Bezugszeichen benutzt. Der Abstand zwischen den Schwenkpunkten 4 und 5 ist mit a bezeichnet, während der Abstand zwischen Schwenkpunkt 5 und Bolzen 18 mit b und derjenige zwischen den Schwenkpunkten 5 und 6 mit c bezeichnet ist. Die Abstände a, b und c sind untereinander gleich, was durch die Gleichung a = b = c — r ausgedrückt werden kann. Die Strecke K₁ stellt den Abstand längs der Schwenkstange 3 vom Schwenkpunkt 6 bis zum Strahlenteiler 35 dar. Diese Strecke ist konstant, da der Strahlenteiler 35 fest auf der Schwenkstange 3 angebracht ist. Die Strecke K_i stellt den Abstand längs der Schwenkstange 1 vom Schwenkpunkt 4 zum Reflektor 39 dar, sie ist ebenfalls konstant. Der Winkel Θ ist der Winkel zwischen der Stellung der Meßstange 2 und der durch die Schwenkpunkte 4, 5 und 6 gezogenen Geraden. Wenn sich die Meßstange 2 um den zu messenden Winkel bewegt, ändert sich der Winkel Θ, und damit bewegt sich der Bolzen 18 und somit auch das Pentagonprisma 38 auf einem Kreisbogen, dessen Krümmungsmittelpunkt im Schwenkpunkt 5 liegt, dessen Radius gleich der Strecke b — r und dessen Durchmesser gleich a + b = 2r ist. Da der Punkt 18 tatsächlich ein Bolzen ist, der in den Schlitzen 14 und 16 der Schwenkstangen 1 und 3 gleiten kann, ergibt sich ohne weiteres, daß am Schnittpunkt zwischen den Schwenkstangen 1 und 3 stets ein Winkel von 90° aufrechterhalten wird, und zwar unabhängig von der jeweiligen Stellung der Meßstange 2, d. h. für alle Werte des Winkels Θ.

Sobald sich die Meßstange 2 bewegt, bewegt sich auch das Pentagonprisma 38, und damit ändert sich die Strecke S₁, die den Abstand zwischen dem Pentagonprisma 38 und dem Reflektor 39 darstellt. Durch die Längenänderung der Strecke S₁ und S₂ ergibt sich eine Längenänderung der Gesamtstrecken D₁ und D_i. Die Strecke D₁ = S₁ + K₁ stellt den Abstand zwischen dem Schwenkpunkt 6 und dem Schnittpunkt von der Schwenkstange 3 mit der Schwenkstange 1, d.h. dem Punkt 18/38 dar, während D_i = K_z — S₂ den Abstand zwischen Schwenkpunkt 4 und dem Punkt 18/38 darstellt.

In dem Diagramm der F i g. 2 ist für die Stangen 1, 2 und 3 des Verbindunsgestänges eine willkürliche Lage angenommen worden. Für jede Meßstange 2 können die folgenden Beziehungen aufgestellt werden:

„ Θ D₁ = 2 r · cos —, 2

D₂ = 2 r · sin

Daraus folgt:

S₁ + K₁ = 2r · cos K₂ — S₂ = 2 r · sin

Θ 2

Θ_ 2

so Aus der Subtraktion der Gleichung (4) von Gleichung (3) ergibt sich:

S₁ + S₂ = 2r ■ cos^~ —2r-sin— - K₁ + K_i 2 2

= -2|/2r-sin^-45^c>j-^₁ +K_i

Hierbei ist S₁ + S₂ die optische Weglänge zwischen

dem Strahlenteiler 35 und dem Reflektor 39. Durch Verschwenkung der Meßstange 2 zwecks Winkelmessung ändert sich die Strecke S₁ + S₂. Der Lichtstrahl, der den Weg S₁ + S₂ entlangläuft, wird mit demjenigen Lichtstrahl vereinigt, der den Weg vom Strahlenteiler 35 zum Reflektor 37 durchlaufen hat. Falls diese beiden Strecken nicht untereinander gleich sind, ergeben sich Interferenzstreifen. Auf diese Weise wird die Winkelmessung durchgeführt. Aus der Gleichung (5) ergibt sich, daß die Strecke S₁ + S₂, die sich als Funktion der Bewegung der Meßstange 2 ändert, mit dem Sinus des halben Winkels© und nicht mit dem Sinus des ganzen Winkels© geht. Dies bedeutet, daß das optische Goniometer doppelt so empfindlich ist wie ein gleiches Interferometer, das die Interferenzstreifen direkt als Funktion des von dem Meßkopf durchlaufenen linearen Abstandes erzeugt.

Der empfindliche Winkelbereich für die Messungen ergibt sich aus der folgenden Überlegung: Es wird angenommen, daß

S₁ + S_i = L

ist.

Die erste Ableitung des Ausdrucks für L in Gleichung (5) lautet dann:

dL

= -1/27

cos I ^ - 45°

dL d&

Hierbei ist -^_r gleich der Empfindlichkeit des In

strumentes.

Aus Gleichung (7) ergibt sich, daß der maximale g₅ numerische Wert der Empfindlichkeit gleich ]/2r ist.

Dieser Wert wird erhalten bei Θ = 90°, d. h. wenn die Meßstange 2 senkrecht zur Verbindungslinie der Schwenkpunkte 4, 5 und 6 steht. Die Empfindlichkeit

Claims (5)

nimmt symmetrisch auf beiden Seiten des Maximalwertes Θ = 90° ab und fällt bis auf Minimalwerte bei Θ = 0° und Θ = 180°. Bei normalen Betrieb ist es im allgemeinen üblich, die Winkelmessungen im empfindlichsten Bereich des Instrumentes durchzuführen, das Goniometer kann hierfür so eingestellt werden, daß bei<9 = 90° die Strecke S1 und S2 gleich dem Abstand zwischen dem Strahlenteiler 35 und dem Reflektor 37 wird. Hierdurch erzeugt das Instrument entweder keine Interferenzstreifen oder aber eine bekannte Anzahl von Interferenzstreifen bei dieser Einstellung, und die Messungen können unter Berücksichtigung dieser Gerätewerte dann leicht im empfindlichsten Bereich durchgeführt werden. Zur näheren Erläuterung der praktischen Ausführungsform soll angenommen werden, daß die Werte für die Strecken a, b und c jeweils 25,4 cm betragen. Aus der Gleichung (7) für die maximale Empfindlichkeit ergibt sich damit ein Wert von 36,6 cm je Winkelgrad. Es wurde bereits weiter oben erwähnt, daß das Goniometer in Verbindung mit der Streifenzählvorrichtung gemäß der deutschen Patentanmeldung L 28500 IX a/42h benutzt werden kann. Die dort beschriebene Vorrichtung kann noch eine Bewegung des Meßkopfes von einem Zwanzigstel der Wellenlänge der gelben Kryptonlinie von 5871 Ä erfassen. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform des Goniometers werden etwa sechs Interferenzstreifen je Winkelsekunde erzeugt. Da jeder Interferenzstreifen durch die oben erwähnte Streifenzählvorrichtung auf einen zehnteiligen Indikator verteilt wird, steigert sich die Empfindlichkeit des Goniometers auf etwa 60 Teilungen je Winkelsekunde. Mit anderen Worten ergibt sich bei der beschriebenen Ausführungsform des Goniometers eine Empfindlichkeit von etwa einer Sechzigstel Winkelsekunde. Dies ist eine markante Verbesserung gegenüber der Genauigkeit der Goniometer bisher herkömmlicher Bauart, die nur eine Genauigkeit in der Größenordnung von einer Winkelsekunde liefern. Aus der Gleichung (5) ergibt sich, daß die optische Entfernung S1 + S2 sich in einer Sinusfunktion ändert, wobei sin {^-—45°j =0 ist für© = 90°. Es ist notwendig, den Absolutwert von Θ zu kennen, um eine Winkelmessung durchzuführen, da die Streifenzählung in einer Sinusfunktion und nicht in einer linearen Funktion des Winkels, um den die Meßstange 2 verschwenkt wird, erfolgt. Die Bestimmung des Absolutwertes von Θ und damit die »Null-Punktseinstellung« kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß zwei Komponenten des Instrumentes an andere Stellen gebracht werden und dann das Instrument zum genauen Bestimmen der Stellung der Meßstange 2 herangezogen wird, für die Θ = 90° gilt. Um dies zu bewerkstelligen, wird der Reflektor 39 auf der Schwenkstangel in die in Fig. 3 dargestellte Stellung gebracht, und das Pentagonprisma 38 wird so gedreht, daß das Licht aus dem Strahlenteiler 35 nunmehr auf den Reflektor 39 in seiner neuen Stellung fällt. Aus F i g. 3 ergibt sich: D2 = S, + K2 = 2 r · sin —, (8) 2 D1 = S1 + K1 =2r-cos —. (9) Aus der Addition der beiden Gleichungen folgt: S1 + S2 = 2 r ^sin γ + cos y-j—(K1 + K2) (10) S1 + S2 = 21/27 · cos — 45°J —(K1 + K2) . (11) Durch Einsetzen von Gleichung (6) ergibt sich schließlich: Die Gleichungen (11) und (12) lassen erkennen, daß L einen Maximalwert bei Θ = 90° besitzt und abnimmt, wenn Θ größer oder kleiner wird. Aus diesem Grund kann die Stellung der Meßstange 2 exakt auf 90° eingestellt werden, wenn die Streifenzählung beobachtet und die Meßstange 2 so lange verschwenkt wird, bis sich die Streifenzählung auf einem Maximalwert befindet. Genauer jedoch kann die Einstellung auf 90° dadurch vorgenommen werden, daß die Meßstange 2 durch die 90°-Position hindurchgeschwenkt wird und die Streifenzählung am Maximalwert abgelesen wird. Hierbei wird die Verschwenkung der Meßstange 2 so lange fortgesetzt, bis sich die Zählung um zahlreiche Zählvorgänge verändert hat. Dies tritt beispielsweise bei einer Stellung von Θ = 70° auf. Bei der letztgenannten Lage der Meßstange 2 kann die Differenz der gezählten Streifen zwischen der Maximumzählung und der letztgenannten Position mit Hilfe von Gleichung (11) dazu benutzt werden, den Wert von Θ exakt zu bestimmen. Ohne Bewegung der Meßstange 2 werden sodann Pentagonprisma 38 und Reflektor 39 in ihre Originallagen gemäß Fi g. 1 und 2 zurückgebracht. Die Meßstange 2 wird nunmehr in die 90°-Position zurückgeschwenkt, und die Gleichung (5) kann dazu benutzt werden, die Anzahl der Streifen zu ermitteln, die gezählt werden müssen, um die Meßstange 2 so zu verschwenken, daß Θ exakt den Wert von 90° erhält. Patentansprüche:

1. Nach dem Zweistrahl-Interferenzverfahren arbeitendes Goniometer mit einer schwenkbar gelagerten Meßstange, einem Strahlenteiler, welcher einen Lichtstrahl in einen Bezugs- und einen Meßstrahl aufspaltet sowie Reflektoren für den Bezugsund den Meßstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Meßstange (2) mittels eines Bolzens (18) längsverschieblich in zwei sich rechtwinklig zueinander überkreuzenden Schwenkstangen (1, 3) geführt ist, deren Schwenkpunkte (4, 6) mit dem Schwenkpunkt (5) der Meßstange (2) in einer Linie liegen und von diesem jeweils einen der Länge der Meßstange (2) gleichen Abstand aufweisen, daß der Strahlenteiler (35) und der Reflektor (37) für den Bezugsstrahl fest mit der einen Schwenkstange (3) verbunden sind, während der Reflektor (39) für den Meßstrahl fest mit der anderen Schwenkstange (1) verbunden ist, und daß im Strahlengang des Meßstrahles ein Ablenkreflektor (38) angeordnet ist, welcher fest mit dem am freien Ende der Meßstange (2) angebrachten Bolzen (18) verbunden ist.

2. Goniometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkreflektor (38) ein Pentagonprisma ist, welches den Strahl um 90° ablenkt.

3. Goniometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (18) am freien Ende der Meßstange (2) in Längsschlitzen (14, 16) der beiden Schwenkstangen (1, 3) geführt ist.

4. Goniometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Schwenkstan- gen (3) den Strahlenteiler (35) in der Mitte zwischen ihrer Schwenkachse (6) und der gemeinsamen Schnittachse trägt, während die andere der beiden Schwenkstangen (1) denjenigen Reflektor (39) trägt, dessen optische Entfernung von dem Strahlenteiler (35) veränderlich ist, und daß der Strahlen-

teiler (35) den Meßstrahl aus einem in Richtung auf den Ablenkreflektor (38) durchgelassenen Teil des parallel zur einen Schwenkstange (3) verlaufenden Lichtstrahles bildet, während er den Teil des Lichtstrahles, der den Bezugsstrahl bilden soll, im rechten Winkel zu der einen Schwenkstange (3) ablenkt.

5. Goniometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in seiner optischen Entfernung vom Strahlenteiler (35) veränderlich angeordnete Reflektor (39) am freien Ende der zweiten Schwenkstange (1) und der Anlenkreflektor (38) etwa in dessen Mitte angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 571 937.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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