DE2262065B2 - Fotoelektrischer schrittgeber - Google Patents
Fotoelektrischer schrittgeberInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft einen fotoelektrischen Schrittgeber zur zweikoordinatigen vor^eichenrichtigen Messung
von Objektivverschiebungen mit einem nach zwei Meßkoordinatenrichtungen geteilten Meßgitter, mindestens
einem dem Meßgitter über eine Abbildungsoptik zugeordneten Referenzgitter und einem in der
Ortsfrequenzebene des Meßgitters angeordneten Ortsfrequenzfilter, welches bestimmte Beugungsordnungen
des am Meßgitter gebeugten Lichts durchläßt
Aus der CH-PS 4 23 278 ist bereits ein Schrittgeber zur Bestimmung der Relativlage eines Objektes nach
zwei Koordinatenrichtungen mit fotoelektrischen Empfängern bekannt, bei dem auf einem auf seiner
Auflageebene beliebig verschiebbaren starren Objekttisch großflächige, nach den beiden gewünschten
Meßkoordinatenrichtungen orientierte Meßraster befestigt sind. Diesen Meßrastern stehen ortsfest montierte
Referenzraster gegenüber, auf welche die erstgenannten Raster abgebildet werden. Den Referenzrastern sind
fotoelektrische Empfänger zugeordnet, welche die das Referenzraster verlassenden Lichtflüsse in elektrische
Signale umwandeln. Nachteilig bei diesem Schrittgeber ist, daß die räumlichen Abmessungen des Tisches durch
die großflächigen, auf ihm befestigten Meßraster mitbestimmt werden und, bezogen auf diese Abmessungen,
ein nur kleiner Meßbereich zur Verfügung steht.
Verwendet man demgegenüber, wie aus der DT-AS 1:5 48 707 bekannt, als Meß- und Referenzraster ein
K.reuzgitter,so ergibt sich zwar ein räumlich günstigerer Aufbau, es entstehen aber zusätzliche Schwierigkeiten
bei der Signalauswertung. Da die Rückmischung der am Meßgitter gebeugten Strahlungsanteile an einem in
zwei Koordinaten beugenden Gitter erfolgt, erhalten die fotoelektrischen Empfänger Signale, die von beiden
Koordinatenbewegungen beeinflußt sind. Der elektrische Abgleich der Verknüpfungen der Signale ist sehr
schwierig (vgL Feinwerktechnik [1971], S. 49Oi — 493).
Außerdem treten störende Modulationen durch Streulicht auf, so daß eine einwandfreie Koordinatentrennung
in der Praxis kaum möglich ist
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Schrittgeber anzugeben, der in der Meßebene einen
räumlich günstigen Aufbau ermöglicht ein Obersprechen der Modulation im Signal einer Koordinatenrichtung
auf das Signal der anderen Koordinatenrichtung aber vermeidet
Diese Aufgabe wird bei einem Schrittgeber der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst Eine vorteilhafte Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Schrittgebers ist in den Merkmalen des Anspruches 2 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schrittgebers wird an Hand der Zeichnung erläutert.
Eine Lichtquelle 2 beleuchtet über einen Teiler 62 und eine Optik 4 ein nach zwei Meßkoordinatenrichtungen
geteiltes Meßgitter 1. Dieses Meßgitter ist zusammen mit eiern Meßobjekt in zwei Koordinatenrichtungen at, y
verschieblich gelagert. Über Optiken 4, 7 wird es auf zwei getrennte Lineargitter 8, 8' abgebildet. Die
Teilungsrichtung des Gitters 8 ist parallel zur r-Koordinate, die Teilungsrichtung des Gitters 8' parallel zur
j-Koordinate orientiert Zwischen den Optiken 4 und 7 liegt paralleler Strahlengang vor. Er wird durch ein
Ortsfrequenzfilter 65 aufgespalten. Die lichtablenkenden optischen Bauelemente des Filters 65 sind im
dargestellten Fall so ausgebildet, daß sie außer der Strahlaufspaltung noch eine Phasenverschiebung von
■j zwischen Strahlkomponenten bewirken, welche sich
in der Polarisierungsrichtung um 90° unterscheiden. Demgemäß sind über Sammel-Optiken 9 entsprechend
orientierte polarisierende Strahlenteiler 20 nachgeschaltet, welche den modulierten Strahlengang auf der
A- bzw. y- Koordinate zugeordnete fotoelektrische
Empfänger 12, 12' leiten, die in Gruppen angeordnet sind. Die Signalphasen sind durch die trigonometrischen
Funktionssymbole der Verschiebestrecken symbolisiert. Die Ausgangssignale der fotoelektrischen Empfänger
12, 12' stellen Drehfeldsignale dar, aus denen in bekannter Weise Größe und Richtung der Objektgitterverschiebung
in den beiden Meßkoordinatenrichtungen ermittelt werden.
Anstelle der dargestellten Lage der eine 7 Λ erschic-
bung bewirkenden Bauelemente in der fillet ebene ti
können dieselben auch im Strahlengang /wischen diesem filter und dem icweiligen l.ineargitter als
Referen/gitter 8, 8' liegen.
Zwar ist die Erfindung im Ausführungsbeispiel als Auflichtanordnung dargestellt. Sie kann aber ohne
Schwierigkeiten für Durchlicht abgewandelt werden.
Benutzt man als Meßgitter 1 ein Phasengitter, so ist die Möglichkeit gegeben, gleichzeitig mit den Meßsignalen
zusätzlich Gegentaktsignale zu gewinnen, die dann in bekannter Weise zur Störanteilsbefreiung
verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Fotoelektrischer Schrittgeber zur zweikoordinatigen vorzeichenrichtigen Messung von Objektiv-Verschiebungen
mit einem nach zwei Meßkoordinatenrichtungen geteilten Meßgitter, mindestens einem dem Meßgitter über eine Abbildungsoptik
zugeordneten Referenzgitter und einem in der Ortsfrequenzebene des Meßgitters angeordneten
Ortsfrequenzfilter, welches bestimmte Beugungsordnungen des am Meßgitter gebeugten Lichts
durchläßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ortsfrequenzfilter (65) lichtumlenkende optische
Bauteile zur Trennung der den Meßkoordinatenrich- ι s
tungen zugeordneten Strahlengänge aufweist und als Referensgitter zwei getrennte, diesen Meßkoordinatenrichtungen
zugeordnete Lineargitter (8, 8') vorgesehen sind.
2. Fotoelektrischer Schrittgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des,
Ortsfrequenzfilters (65) oder zwischen dem Ortsfrequenzfilter und den Lineargittern (8, 8') optische
Bauelemente vorgesehen sind, welche zwischen zwei orthogonalen Polarisationsrichtungen des
ausgefilterten Lichts eine optische Wegdifferenz von -4- erzeugen, und daß im jeder Meßkoordinatenrichtung
zugeordneten Strahlengang ein polarisierender Teiler (20) mit zugeordneten fotoelektrischen
Empfängern vorhanden ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722262065 DE2262065C3 (de) | 1972-12-19 | Fotoelektrischer Schrittgeber | |
GB5357073A GB1443220A (en) | 1972-12-19 | 1973-11-19 | Photo-electric incremental transducer |
FR7343804A FR2210762B3 (de) | 1972-12-19 | 1973-12-07 | |
JP48138552A JPS4991260A (de) | 1972-12-19 | 1973-12-11 | |
US425077A US3867035A (en) | 1972-12-19 | 1973-12-17 | Photoelectric step marker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722262065 DE2262065C3 (de) | 1972-12-19 | Fotoelektrischer Schrittgeber |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2262065A1 DE2262065A1 (de) | 1974-06-27 |
DE2262065B2 true DE2262065B2 (de) | 1976-09-23 |
DE2262065C3 DE2262065C3 (de) | 1977-08-11 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2835390A1 (de) * | 1978-08-12 | 1980-02-21 | Leitz Ernst Gmbh | Optischer korrelator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2835390A1 (de) * | 1978-08-12 | 1980-02-21 | Leitz Ernst Gmbh | Optischer korrelator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2262065A1 (de) | 1974-06-27 |
JPS4991260A (de) | 1974-08-31 |
GB1443220A (en) | 1976-07-21 |
US3867035A (en) | 1975-02-18 |
FR2210762B3 (de) | 1976-10-15 |
FR2210762A1 (de) | 1974-07-12 |
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Legal Events
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