DE2104837A1 - Vorrichtung zum Messen einer relati ven Verschiebung eines Gegenstandes - Google Patents

Vorrichtung zum Messen einer relati ven Verschiebung eines Gegenstandes

Info

Publication number
DE2104837A1
DE2104837A1 DE19712104837 DE2104837A DE2104837A1 DE 2104837 A1 DE2104837 A1 DE 2104837A1 DE 19712104837 DE19712104837 DE 19712104837 DE 2104837 A DE2104837 A DE 2104837A DE 2104837 A1 DE2104837 A1 DE 2104837A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
partial
partial beam
mirror
optical element
reflected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712104837
Other languages
English (en)
Inventor
Hendrik de Eindhoven Lang (Nie derlande)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2104837A1 publication Critical patent/DE2104837A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
    • G01B9/02019—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations contacting different points on same face of object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
    • G01B9/02018—Multipass interferometers, e.g. double-pass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
    • G01B9/02021—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations contacting different faces of object, e.g. opposite faces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02056—Passive reduction of errors
    • G01B9/02061—Reduction or prevention of effects of tilts or misalignment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/266—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light by interferometric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/70—Using polarization in the interferometer

Landscapes

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

Description

PHN. k60k,
Dr. Herbert Scholz Va / WJM. Patemtsnwalt
Anmelder: N. Y. Philips' GloeitampenFabrfeken Akte No. PHN- 4604
Anmeldung vom ι 29 ο Jail· 1971
Vorrichtung zum Messen einer relativen Verschiebung eines Gegenstandes.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen einer relativen Verschiebung eines Gegenstandes, insbesondere eines Messchlittens, in bezug auf einen festen Bezugspunkt mit Hilfe mindestens eines mit dem Gegenstand mechanisch starr verbundenen optischen Elements, das Strahlung aus einer Strahlungsquelle reflektiert, die zwei zueinander senkrecht polarisierte Strahlungsbündel emittiert, die von eiiioni polarisntions-empfindlichen Teilspiegel in zwei räumlich voneinander gotronnto Teilstrahlon gespaltet werden, woboi im Gang «ines Teils Iranis das optische Element quer xu iie>i- Richtung des betreffendem Teilstrahls und im Gang des anderen Toilstrahls ein Reflektor angeordnet ist, welche Teil-
109834/1122
PHN. h60k,
— 2 —
strahlen nach ihrer Zusammenfü^ung einem Strahlungsdetektor zugeführt werden, dem ein elektrisches Signal entnommen wird, das ein Mass für die-Verschiebung ist.
Eine Vorrichtung der obenerwähnten Art ist bekannt. Oft wird verlangt, dass sich die Verschiebung des Gegenstandes mit grösster Genauigkeit nur in der gewünschten Richtung vollzieht. In diesem Falle werden an die Geradführung des Systems, mit dem der Gegenstand mechanisch verbunden ist, besonders hohe Anforderungen gestellt. Wenn der Gegenstand ein Messchlitten ist, ist das Auftreten von Spiel in den Führungen des den Messchlitten tragenden Gestells unvermeidlich.
Die Anforderung einer äusserst genauen Geradführung kann erfüllt und die Abweichung der Geradführung kann behoben werden. In der Vorrichtung nach der britischen Patentschrift 1.095·703 wird zu diesem Zweck der Gegenstand, der in diesem Falle eine photοgraphische Platte ist, auf einer Bezugsplatte befestigt, die in zwei Koordinatenrichtungen in der Ebene der Platten bewegt werden kann. Auf der Bezugsplatte ist eine Anzahl" von Markierungen angebracht. Jede Markierung besteht aus zwei zueinander senkrechten Rastern mit parallelen Rasterlinien. Die Grosse und die Richtung der Verschiebung des Gegenstandes werden durch Regelspannungen, die aus an den Rastern reflektierten optischen Signalen hergeleitet sind, gemessen und geregelt.
Auch kann, v/ie in der älteren deutschen Patentanmeldung P 19 04 532.0 vorgeschlagen wurde, der
109834/1122 -"0^3?
PHN.
Gegenstand mittels eines Rahmens starr mit zwei zueinander senkrechten Rastern mit parallelen Rasterlinien verbunden werden, die in oder nahezu in der Ebene des Gegenstandes liegen. Aus der Wechselwirkung zwischen Strahlungsbündeln und den Rastern werden Signale abgeleitet, die ein Mass für die Grosse und die Richtung der Verschiebung des Gegenstandes sind. Auf diese Weise wird ein System erhalten, das verhältnismässig einfach aufgebaut ist. Auch liegt das Messystem ausserhalb der Ebene des Gegenstandes, der infolgedessen leicht zuganglieh ist.
Die Erfindung bezweckt, eine andere Lösung des
Problems zu schaffen, bei der eine grosse Genauigkeit und kleine Messchritte erhalten werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gang des Teilstrahles, der an dem durch einen flachen Spiegel hoher Präzision gebildeten optischen Element reflektiert wird, eine η λ/4-Platte(n ist ungerade)in diagonaler Lage angeordnet ist, die viermal vom betreffenden Teilstrahl durchlaufen wird, zu welchem Zweck dieser Teilstrahl, nachdem er zweimal die ηλ /^-Platte durchlaufen hat, über den polarisationsempfindlichen Teilspiegel an einem retrodirektiven Element reflektiert wird.
Dip Erfindung wird für ein Ausführungsbeispiel an Hfuul dor hol 1 icgomlpii Zniclinuii{j näher or I ftulort·. JOh zeigen:
rj Fitf· 1 eine Ausl'ÜIirungsf or in einer Vorrichtung nach tlor Erl'iiidimg, und
Figuren '.I und J goometrincho Abbildungen zur
BAD OBKSlNAt 109834/1122
PHN. 46o4,
Erläuterung des Verhaltens der Vorrichtung nach Fig. 1·
Ein kollimierter Lichtstrahl tritt aus einer (nicht näher dargestellten) Lichtquelle in die Vorrichtung nach Fig. 1 ein. Der Strahl ist aus zwei Teilstrahlen zusammengesetzt, die in zueinander senkrechten Richtungen polarisiert sind. Die Polarisationsrichtung eines Teilstrahles ist parallel zu der Zeichnungsebene, während die Polarisationsrichtung des anderen Teilstrahles zu der Zeichnungsebene senkrecht ist. ρ Der Einfachheit halber ist nur ein einziger mit 1 bezeichneter Teilstrahl des Strahlungsbtindels dargestellt. Der Strahl wird an einem flachen Spiegel 23 reflektiert und fällt auf ein polarisationsempfindliches Teilprisma 11, das aus zwei Teilen 29 und 30 besteht, deren Trennfläche 18 mit verspiegelten Schichten abwechselnd hoher und niedriger Brechungszahl Versehen ist. Die beiden Teilstrahlen fallen unter dem Brewster-Winkel auf Trennflächen 18 zwischen den auffolgenden Schichten ein, so dass im verwendeten Wellenlängenbereich
· der Teilstrahl," dessen Polarisationsebene zu der Zeichnungsebene parallel ist, durchgelassen wird. Durch passende Wahl der Dicke der Schichten wird erreicht, dass der Teilstrahl, dessen Polarisationsebene zu der Zeichnungsebene senkrecht ist, nahezu völlig reflektiert wird.
Ein mit 3 bezeichneter durchgelassener Teilstrahl wird an einem retrodirektiven Element 13 reflektiert, das aus einer positiven Linse 17 und einem in der Brennebene der Linse angeordneten Hohlspiegel 10 besteht. Ein fin dem retrodirektiven K lernen L 1'] reflektierter Teilstrahl 'l , der zu dem hingehenden
109834/112?
640
PHN. k6ok, - 5 -
Teilstrahl genau parallel ist, aber gegen diesen Teilstrahl verschoben ist, fällt wieder auf das Teilprisma 11 und wird, weil seine Polarisationsrichtung gleich der des hingehenden Teilstrahls 3 ist, durchgelassen. Der durchgelassene Teilstrahl ist mit 5 bezeichnet.
Der Teilstrahl, dessen Polarisationsebene zu
der Zeichnungsebene senkrecht ist und der nach Reflexion am Spiegel 23 an der Trennfläche 18 des Teilprismas 11 reflektiert wird, ist mit 2 bezeichnet. Dieser Teilstrahl durchläuft eine in diagonaler Lage angeordnete \ /4-Platte 19» d.h. dass die Hauptachsen der Λ./4-Platte 19 mit der Polarisationsebene des auffallenden Teilstrahls 2 einen Winkel von 45° einschliessen. Dann fällt der Teilstrahl 2 senkrecht oder nahezu senkrecht auf die polierte Vorderfläche eines flachen Spiegels 21, der mit einem Messchlitten 20 starr verbunden ist. Der am Spiegel 21 reflektierte Teilstrahl durchläuft wieder die λ /^- Platte 19· Die Polarisationsebene eines die Platte 19 durchlaufenden Teilstrahls 6 hat sich um 90° in bezug auf die des Teilstrahls 2 verschoben. Der Teilstrahl 2 hat ja gleichsam eine X/2-Platte durclilaufen. Der Teilstrahl 6, dessen Polarisationsebene» daher zu der Zeichnungsebene paraLlel ist, fällt auf das Teilpriama 11 und wird an der Trennflache 18 durchgelassen. Bin mit 7 bezeichneter durchgelassener Teilstrahl wird an einem retrodirektiven Element 12 reflektiert, du η iiiiH ρ Liier positiven Linse I1J und olnom in dor llrnnnobone tlor LliiHp angoordnoton KoiivoxHpio^ol f'l heHteht. Ein am retrodirciktivtm El omen L 12 rof'l ektior ter Strahl 8, dor dem hin-
109834/1122
PHN. k60k. - 6 -
gehenden Strahl 7 genau parallel ist, aber in bezug auf diesen Strahl 7 verschoben ist, fällt wieder auf das Teilprisma 11 und wird, weil seine Polarisationsebene der des hingehenden Bündels gleich ist, durchgelassen. Der durchgelassene Strahl ist mit 9 bezeichnet. Der Teilstrahl 9 durchläuft die \ /h-Platte 19, wird an der Vorderfläche des flachen Spiegels 21 reflektiert und durchläuft anschliessend die X/4-Platte 19 nochmals. Die Polarisationsebene des Teilstrahls 10, der die λ/4-Platte 19 durchlaufen hat, hat sich in bezug auf die des hingehenden Teilstrahls 9 um 90° verschoben. Die Polarisationsebene des Teilstrahls 10 ist daher zu der Zeichnungsebene senkrecht. Der Teilstrahl 10 fällt auf das Teilprisma 11 und wird an der Trennfläche 18 reflektiert. Ein reflektierter Teilstrahl 36 fällt in seiner Richtung mit dem durchgelassenen Teilstrahl 5 zusammen, während die Intensitäten dieser Teilstrahlen einander nahezu gleich sind. Die Intensität jedes der Teilstrahlen, aus denen der Strahl 1 zusammengesetzt ist,
) sind ja gleich gewählt. j
Die zueinander senkrecht polarisierten und aus dem Teilprisma austretenden Teilstrahlen 5 und 36 fallen auf eine in diagonaler Lage angeordnete λ/^-Platte Zhi die Hauptachsen Hch 11 PHMoii mit der Po Larisationsohono ,jede« der auffallenden Toil η trail lon einon Winkel von >l5" aiii, üio beiden Teilstrahlon !5 und '}<> werden in zwei in entgegengesetztem Sinne zirkulär polarisierte Stralilen umgewandelt. Die Summe zweier zirkulär polarisierter Strahlen der gleichen Intensität und der gleichen Frequenz uj (= TT* )> ist ein linear polarisierter Strahl.
109834/1122
PHN. h60h.
i Um eine Messung der Lage des Messchlittens ΓΟ und
somit auch eine Messung bei Stillstand zu erleichtern, wird der Lage der Polarisationsebene des linear polarisierten Strahles 37 eine zeitlineare Drehung hinzugefügt. Diese Hinzufügung erfolgt mit Hilfe eines elektrooptischen Modulators 25, der z.B. aus der Reihenschaltung dreier elektrooptischen Kristalle besteht. An den mittleren der drei Kristalle wird eine Wechselspannung V, = V sinflt und an die beiden anderen Kristalle wird eine Wechselspannung V2 = V* cosXit angelegt, wie in der älteren deutschen Patentanmeldung P 18 06 729.5 erläutert wurde. Der aus dem elektrooptischen Modulator austretende linear polarisierte Lichtstrahl fällt auf den Detektor, der aus dem linearen Analysator 26 und der Photozelle 27 besteht. Das in der Photozelle erzeugte elektrische Signal wird in einem elektrischen Verarbeitungskreis 28 verarbeitet.
Es lässt sich nachweisen, dass das in der Photozelle 27 erzeugte Signal die Gestalt aufweist·;
I1 = Konstante '+ sin(8rc ^ + 2Λί),
Dabei stellt χ die Verschiebung des Messchlittens 20 in einer Richtung quer zu der der Vorderflache des Spiegels 21 dar.
Ein System der obenbeschriebenen Art kann dem
flachen Spiegel 22 zugeordnet werden, der mit dem Messchlitten 20 starr verbunden ist und dessen polierte Vorderfläche einen Winkel mit der Vorderfläche des Spiegels 21 einschliesst und z.B. senkrecht auf dieser Vorderfläche steht.
Es wird ein Signal erhalten:
109834/1122
PHN. k60h
- 8 -
I2 = Konstante + sin(81T£ +
Die Verschiebung des Messchlittens 20 in zwei voneinander
verschiedenen Richtungen kann auf diese Weise in Schritten
von 1/8 Λ gemessen werden.
Bisher wurde davon ausgegangen, dass die Strahlung
senkrecht auf den Spiegel 21 einfällt. Aus Obenstehendem geht hervor, dass bei Verschiebung des Spiegels 21 in Richtung des auffallenden Lichtstrahles, d.h. in der zu dem Spiegel senkrechten x-Richtüng, ein optischer Weglängenunterschied erhalten wird, der gleich dem Viefachen dieser Verschiebung ist.
In der Praxis kann die Verschiebung des Spiegels aber keine reine Translation sein, es tritt vielmehr z.B. infolge Abweichungen in der mechanischen Geradführung des Schlittens, neben der Translation auch noch eine kleine Rotation, auf. Man kann sich nun fragen, inwieweit der gemessene Weglängenunterschied noch die Änderung des senkrechten Abstandes des festen • Bezugspunktes 0 _ von dem Spiegel d'.h. ,die X-Ioordinate der
Verschiebung des Schlittens in bezug auf den festen Punkt 0,
repräsentiert. Infolge der Tatsache, dass der Schlitten mit
dem Spiegel 2 1 gekippt ist, fällt ja die zu dom Spiegel senkrechte x-Richtung nicht mehr mit der Richtung des Lichtstrahls zusammen. Ks lässt sich erwarten, dass die Hoκiehung zwischen tier X-Kooi'dina to dor Verschiebung und dom optischen Weglängounterschied durch die Kuppung S des Spiegels 21 aus der senkrechten Lnge beeinflusst wird. Zum Errechnen dieses Einflusses wird tier Schlitten (mit- dem Spiegel) nnnnhiiiewoiHo um tion
Testen Ilo/.Utfspunk t O über einen, na turf-omass kleinen, Winkel ο
109834/112?
BAD ORIGINAL» \-y-,;
PHN.
gedreht.
Aus Symmetrieerwägungen geht hervor, dass die Reihenentwicklung von der Weglängenänderung zu Potenzen von J" nur gerade Potenzen von J enthält. In vielen Fällen ist
Γ 2
bereits das erste Glied dieser Reihe, das mit α proportional ist, vernachlässigbar klein, so dass weitere Massnahmen nicht erforderlich sind. Wenn aber sehr hohe Anforderungen gestellt werden, muss dieses Glied möglichst klein gehalten werden.
An Hand der Figuren 2 und 3 wird dieses Glied
der Reihenentwicklung berechnet und wird geprüft, wie dieses Glied (der sogenannte Kippfehler der zweiten Ordnung) zum Verschwinden gebracht werden kann. Es verbleiben dann nur die Kippfehler der vierten Ordnung und höherer Ordnungen, die viel kleiner als die der zweiten Ordnung sind.
Es wird vom allgemeinen Fall ausgegangen (Fig. 2), in dem eine flache Wellenfront auf die Trennfläche 18 des Teilprismas 11 auffällt. Von der flachen Welle ist nur der Strahl PQ dargestellt, der nach Reflexion an der Trennfläche 18 und am Spiegel 21 durch den Hauptpunkt H des retrodirektiven Elements 12 geht. Der Hauptpunkt H ist der Punkt auf der Achse dos rptrodirektiven Elements, der von diesem Element umgekehrt auf sich abgebildet wird. Da dor Punkt P* in bezug auf die FIfirlip 1H spiegelbildlich zu dom Punk L P und dor Punkt H' in bezug aiii' tion Spindel .? I spiegelbildlich zu dom Hauptpunkt Il I logt, 1st die Wogl/iiifio der WoI Ie von P zu dom ro I. rod I rok t.i von KI onion f \2 und zurück zu P gleich:
2PMI'+C,
- 109834/1122
BAD ORIGINAL -
PHN. k60U.
- 1O -
wenn C die optische Weglänge der Welle im retrodirektiven Element von H zurück zu H ist.
Fällt (Fig. 3) die Welle senkrecht auf den Spiegel 21, so liegt P» auf* der Verbindungslinie der Hauptpunkte H und H1. Kippt der Spiegel 21 über einen Winkel S um eine Linie durch den festen Bezugspunkt O quer zur Zeichnungsebene, so geht der Hauptpunkt H* in H" über: H" liegt spiegelbildlich zu H in bezug auf den Spiegel 21 in der neuen Lage.
Die Weglänge der Welle von P1 und zurück zu P1 ist nun gleich:
2 P1V + C,
wenn V die Projektion von H" auf HB1 ist. Es wird berechnet, dass:
VH- = 2p - 2 [ ρ - (^f7" - d)] cos2 S . Für kleine Werte von α wird dies:
VH« = - «S2 (p + id).
Um beim Kippen des Spiegels 21 eine vernachlässigbar kleine ;
Änderung der Weglänge zu erhalten, muss also: I
P = - id [
sein. Jn anderen Worten: der Hauptpunkt H muss halbwegs zwischen iiom Spiegel. 21 und dom Kippunkt O liegen« Di α η kann dadurch erreicht werden, dass J'ür den KrüinmuiitfHradius do.s Spiegels l'l ein geeigneter Wort gewählt wird. Ks hängt von den unter.schied liehen Abmessungen ab, öl) dieser Spiegel hohl, fluch odor konvpx. sein muss,
Es ist einiourlitPiid, dass nur für einen Wert x() dor X-Koortlinato dl«.st» llc-dintfUHf? genau orliillt wc«rcIfMi kann.
109834/1122
PHN.
- 11 -
Wenn aber dafür gesorgt wird, dass x„ die Mitte des Änderungsbereiches von χ ist, wird erreicht, dass der Kippfehler der zweiten Ordnung zwar nicht überall genau gleich O, aber wohl möglichst klein gemacht wird.
Es versteht sich, dass" eine Verschiebung in drei voneinander verschiedenen, insbesondere in drei zueinarider senkrechten, Richtungen in Schritten von tr X für den Gebrauch dreier Systeme der obenbeschriebenen Art geraessen werden kann. Neben den flachen Spiegeln 21 und 22 wird dann ein dritter flacher Spiegel angeordnet, dessen polierte Vörderfläche einen Winkel mit den Vorderflachen der Spiegel 21 und 22 einschliesst und insbesondere zu diesen Vorderflächen senkrecht ist.
109834/112?

Claims (1)

  1. PHN.
    PATENTANSPRÜCHE .
    1 . j Vorrichtung zum Messen einer relativen Verschiebung eines Gegenstandes, insbesondere eines Messchlittens, in bezug auf einen festen Bezugspunkt mit. Hilfe mindestens eines mit dem Gegenstand mechanisch starr verbundenen optischen Elements, das Strahlung aus einer Strahlungsquelle reflektiert, die zwei zueinander senkrecht polarisierte Strahlungsbündel emittiert, die von einem polarisationsempfindlichen Teilspiegel in zwei räumlich voneinander getrennte Teilstrahlen gespaltet werden, wobei in dem Gang eines Teilstrahles das optische Element quer zu der Richtung des betreffenden Teilstrahls angeordnet und in dem Gang des anderen Teilstrahls ein Reflektor angeordnet ist, welche Teilstrahlen nach ihrer Zusammenfügung einem Strahlungsdetektor zugeführt werden, dem ein elektrisches Signal entnommen wird, das ein Mass für die Verschiebung ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gang des Teilstrahls (2), der am durch einen flachen Spiegel (21) hoher Präzision gebildeten optischen Element (21) reflektiert wird, eine jr -Platte (n = ungerade)(19) in diagonaler Lage angebracht ist, die viermal vom betreffenden Teilstrahl durchlaufen wird, zu welchem Zweck dieser Teilstrahl, nachdem er zweimal die j- -Platte durch! nul'en lial , über den polari.snlionseinpriiidlicheii Teil spiele I (1H) an einem lolrodlroktivon ICIement. (12) reflek liert wird.
    .'2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ilei· Hauptpunkt des re trouirekl i veil Elements (1·?) auf der Linie durch cien festen Bezugspunkt quer zu dem opti-
    109834/1 12? BADORtQiNAL
    PHN. - 13 -
    sehen Element (2<i) etwa halbwegs zwischen dem festen Bezugspunkt (θ) und dem optischen Element (21) liegt.
    3. Apparat mit zwei oder drei Vorrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das optische Element in jeder der Vorrichtungen einen Winkel mit dem in einer anderen Vorrichtung einschliesst.~
    4. . Apparat nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 90° ist.
    109834/1122
DE19712104837 1970-02-07 1971-02-02 Vorrichtung zum Messen einer relati ven Verschiebung eines Gegenstandes Pending DE2104837A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7001770A NL7001770A (de) 1970-02-07 1970-02-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2104837A1 true DE2104837A1 (de) 1971-08-19

Family

ID=19809274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712104837 Pending DE2104837A1 (de) 1970-02-07 1971-02-02 Vorrichtung zum Messen einer relati ven Verschiebung eines Gegenstandes

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3666371A (de)
CA (1) CA923694A (de)
CH (1) CH529991A (de)
DE (1) DE2104837A1 (de)
FR (1) FR2078261A5 (de)
NL (1) NL7001770A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219127A2 (de) * 1985-10-16 1987-04-22 Hitachi, Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Verschiebungsmessung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS567006A (en) * 1979-06-22 1981-01-24 Ibm Method of extending measurement range of interference
JPS61219802A (ja) * 1985-03-27 1986-09-30 Hitachi Ltd 変位の光学的測定装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219127A2 (de) * 1985-10-16 1987-04-22 Hitachi, Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Verschiebungsmessung
EP0219127A3 (en) * 1985-10-16 1989-10-25 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for optically measuring displacement

Also Published As

Publication number Publication date
CA923694A (en) 1973-04-03
NL7001770A (de) 1971-08-10
FR2078261A5 (de) 1971-11-05
CH529991A (de) 1972-10-31
US3666371A (en) 1972-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1923673B1 (de) Positionsmesseinrichtung
DE3942385B4 (de) Beugungsgitter-Verschiebungsmeßgerät
DE1572713B2 (de) Laser interferometer
EP0021148A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur interferometrischen Messung
DE2413423C2 (de) Verfahren zum Einschreiben in bzw. Auslesen aus einem beweglichen optischen Informationsträger und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102006023996A1 (de) Interferometer zum Messen senkrechter Translationen
EP1031868B1 (de) Kompensierter Parallel-Strahlteiler mit zwei Platten sowie Interferometer
EP3059554B1 (de) Optische positionsmesseinrichtung
DE10308016A1 (de) Verschiebungsmessgerät mit Interferenzgitter
DE1946301B2 (de) Vorrichtung zum Messen einer Rotation eines ersten Gegenstandes in Bezug auf einen zweiten Gegenstand
EP3477264B1 (de) Optische positionsmesseinrichtung
DE1939005B2 (de) Fotoelektrische Vorrichtung zur Bestimmung der Bewegung eines Gegenstandes
DD282371A7 (de) Verfahren und anordnung zur messung der mikrogestalt technischer oberflaechen
DE2758149B1 (de) Interferometrisches Verfahren mit lambda /4-Aufloesung zur Abstands-,Dicken- und/oder Ebenheitsmessung
DE102011005937B4 (de) Vorrichtung zur interferentiellen Abstandsmessung
DE4213428A1 (de) Vorrichtung zur geradlinigkeitsmessung
DE2104837A1 (de) Vorrichtung zum Messen einer relati ven Verschiebung eines Gegenstandes
DE3616393C1 (en) Two-frequency laser interferometer
DE2059502B2 (de) Optische Tastvorrichtung zur Bestimmung der Lage einer ebenen oder sphärischen Oberfläche eines strahlenreflektierenden Objekts
DE10317387B4 (de) Kompakte Strahlzurückverfolgungsoptikeinrichtung zum Eliminieren eines Strahlauseinanderlaufens
DE102013206693A1 (de) Vorrichtung zur interferentiellen Abstandsmessung
DE2926738C2 (de) Verfahren zur interferometrischen Oberflächenformanalyse
DE3632922C2 (de)
DE3229263C2 (de) Optisch-elektrische Meßeinrichtung zum Messen der Lage und/oder der Abmessung von Gegenständen
EP3571465B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kalibrierung eines messgerätes mittels projizierter muster