DE3804242A1 - Vorrichtung zum praezisionseinstellen der winkellage optischer elemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Präzisions­ einstellen der Winkellage optischer Elemente, die insbesondere bei optischen Messungen, zum Beispiel zur mit interferometri­ scher und invarianter Genauigkeit erfolgenden Einstellung der Winkellage von Spiegeln, Linsen, um eine vorgegebene Achse verwendet werden kann.

Es ist allgemein bekannt, daß bei der Realisierung opti­ scher Meßanordnungen alle optischen Elemente der Anordnung in eine gewünschte Position zu dem Strahlengang einzustellen sind. Die Genauigkeitsanforderungen der Einstellung werden von der zu realisierenden optischen Messung bestimmt. Bei den sich immer mehr verbreitenden Laserverfahren hat die Einstel­ lung mit interferometrischer Genauigkeit zu erfolgen, das heißt, die Genauigkeit hat dem Maß der Lichtwellenlänge zu entsprechen oder muß noch genauer sein. Diese Anforderung erfordert bei dem Einstellen der Winkellage der optischen Ele­ mente im allgemeinen eine Einstellgenauigkeit von einigen Winkelsekunden und eine Rückstellgenauigkeit, die unter einer Winkelsekunde liegt.

Bei den zur Einstellung der Winkellage der optischen Elemente verwendeten bekannten Stellvorrichtungen sind die sich relativ zueinander bewegenden Konstruktionselemente mit­ tels Gleit- oder Wälzelementen miteinander verbunden. Es ist allgemein bekannt, daß bei derart aufgebauten Stellvorrichtun­ gen der Einstell- und Rückstellgenauigkeit das sich aus der Gleit- und Wälzreibung der sich relativ zueinander bewegenden Konstruktionselemente der Stellvorrichtung ergebende Ruck- Gleiten (stick-slip) eine Grenze setzt. Die Rückstellgenauig­ keit überschreitet im allgemeinen den Wert von 10 Winkelsekun­ den um ein bedeutendes Maß (zum Beispiel bei der Lösung gemäß der ungarischen Patentanmeldung MA-2 835), wo der Wert des Auflösungsvermögens 30 Sekunden beträgt. Die Patentschrift HU-PS 1 77 229 beschreibt eine Vorrichtung zum Einstellen der Winkellage, die eine mittels Blattfedern ausgebildete Torsions­ lagerung aufweist.

Die gemäß dieser Patentschrift ausgebildete Winkellagen­ stellvorrichtung sichert mittels einer in ihrer Drehachse ausgebildeten durchgehenden Bohrung den optischen Weg für das Lichtbündel. Da die kinematische Verbindung zwischen dem Objektträgertisch der Vorrichtung und deren feststehenden Teil von äußeren Reibungen frei ist, wird das Ruck-Gleiten besei­ tigt. Das geht jedoch damit einher, daß anstelle der kine­ matisch gut bestimmten Gelenkkonstruktion ein solches Deforma­ tionsgelenk verwendet wird, dessen kinematische Funktion nicht nur von geometrischen, sondern auch von sonstigen Parametern (zum Beispiel Festigkeits-, Montageparametern) und Belastungen abhängt. Demzufolge hat die Vorrichtung den bedeutenden Nach­ teil, daß die Lage der Drehachse des aus Blattfedern aufge­ bauten Torsionslagers von zwei Faktoren, der Abweichung der Federkonstanten der Blattfedern, sowie der von der Masse des einzustellenden optischen Elementes bestimmten Belastung in einem bedeutenden Maße beeinflußt wird.

Die Federkonstanten der Blattfedern werden von mehreren Parametern, zum Beispiel ihrer Geometrie, Materialzusammen­ stellung, Wärmebehandlung usw. bestimmt, deshalb ist auch im Falle einer genauen Fertigungstechnologie mit einer bedeu­ tenden Abweichung der Federkonstanten zu rechnen.

Ein weiterer Mangel dieser Vorrichtung besteht darin, daß eine Gleichförmigkeit der an beiden Enden der Blattfedern ausgebildeten Befestigung auch bei sorgfältiger Montage nicht gesichert werden kann. Weitere Nachteile dieser Stellvorrich­ tung ergeben sich aus der zu der inneren durchgehenden Bohrung gehörenden relativ großen äußeren Abmessung, sowie der zu deren Fertigung erforderlichen äußerst genauen und deswegen kostenaufwendigen Fertigungstechnologie.

Die erläuterten Nachteile ergeben im Endresultat, daß die Vorrichtung nur zur Durchführung solcher Einstellaufgaben geeignet ist, bei denen eine Fortbewegung der Drehachse des optischen Elementes zugelassen ist. Aus diesen Gründen ist die auf obige Weise ausgebildete Einstellvorrichtung zur mit inter­ ferometrischer Genauigkeit erfolgenden invarianten Einstellung optischer Elemente nicht geeignet und auch aus diesen Gründen im Handel nicht verbreitet.

Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigung der erwähnten Nachteile und in der Ausbildung einer Vorrichtung, die zur mit interferometrischer Genauigkeit erfolgenden invari­ anten Einstellung optischer Elemente geeignet ist, d. h. bei welcher während der Einstellung der gewünschten Winkellage des optischen Elementes dessen Drehachse nicht fortwandert und die einen einfachen Aufbau aufweist und wirtschaftlich herge­ stellt werden kann.

Dementsprechend besteht die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe in der Ausbildung einer solchen Vorrichtung, die zur mit interferometrischer Einstell- und Rückstellgenauigkeit erfolgenden invarianten Einstellung optischer Elemente ge­ eignet ist, einen einfachen Aufbau besitzt, wirtschaftlich hergestellt werden kann und in der Drehachse mit einer durch­ gehenden Bohrung für das Lichtbündel versehen ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die gestell­ te Aufgabe auf einfache Weise gelöst werden kann, wenn zum Einstellen der Winkellage des optischen Elementes ein mit solchen Gelenken koppelnder Hebelmechanismus verwendet wird, bei welchen die Bewegungsvektoren der zur theoretischen Dreh­ achse, die mit der optischen Achse zusammenfällt, symmetrisch angeordneten zwei Punkte die gleiche Größe aufweisen, zu­ einander parallel gerichtet sind, einen entgegengesetzten Richtungssinn aufweisen und der Abstand dieser beiden Punkte während der Bewegung unverändert bleibt. Wird nun der das optische Element haltende Aufnahmetisch an diese beiden Punkte des Hebelmechanismus mittels eines Gelenkes angeschlossen, wird die reine Drehbewegung des optischen Elementes um die theoretische Achse realisiert.

Zur Lösung der Aufgabe wurde eine Vorrichtung zum Präzisionseinstellen der Winkellage optischer Elemente ge­ schaffen, die ein Gestell, einen an dem Gestell verdrehbar angeschlossenen Aufnahmetisch zur Aufnahme des optischen Elementes, einen den Aufnahmetisch verdrehbar aufhängenden Aufhängemechanismus, sowie eine sowohl mit dem Gestell als auch mit dem Aufnahmetisch in Verbindung stehende Stelleinrichtung aufweist.

Gemäß der Erfindung ist der den Aufnahmetisch verdreh­ bar aufhängende Aufhängemechanismus an dem Gestell über min­ destens zwei an dem Gestell befestigte Haltegelenke ange­ schlossen und mit je einem um ein Haltegelenk als zweiar­ miger Hebel verdrehbaren Kipparm und mit Verbindungsarmen, die mit den entgegengesetzten Schenkeln des Kipparmes mittels je eines Vermittlungsgelenkes verbunden sind, versehen. Die Verbindungsarme sind mit dem Aufnahmetisch über Verbindungs­ gelenke gekoppelt, wobei die an dem gleichen Kipparm be­ festigten Vermittlungsgelenke und die an denselben Vermittlungs­ gelenken mit den Verbindungsarmen angeschlossenen Verbindungs­ gelenke in den Eckpunkten eines Parallelogrammes angeordnet sind, weiterhin die Haltegelenke, die Vermittlungsgelenke und die Verbindungsgelenke als Deformationsgelenke ausge­ bildet sind.

Eine besonders stabile Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung mit zwischen dem Gestell und dem Aufnahmetisch in je einer parallelen Ebene angeordneten, in Form von mindestens einem Parallelogramm ausgebildeten, aus mit Halte- und Bewegungsarmen aufgebauten Bewegungs­ mechanismus und einem Halterahmen bestehenden Aufhänge­ mechanismus für den Aufnahmetisch versehen ist. Es sind die Halte- und Bewegungsarme des Bewegungsmechanismus in den Eckpunkten des Parallelogrammes verbindende vier, in sich an die Mittelpunkte der Haltearme des Bewegungsmechanismus anpassenden zwei Punkten des Halterahmens angeordnete, den Halterahmen mit den Haltearmen zu einer Einheit verbindende zwei und den Bewegungsmechanismus mit dem Gestell verbinden­ de, in den Mittelpunkten der Bewegungsarme angeordnete zwei Deformationsgelenke angeordnet und zwischen dem Gestell und dem Halterahmen in die Stelleinrichtung angeordnet.

Im Sinne der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Vorrichtung mit einem weiteren, um 90° verdrehten, rombus­ förmigen Aufhängemechanismus und einem quadratischen Auf­ nahmetisch versehen ist, die mit Deformationsgelenken zur Verbindung miteinander und mit dem Gestell versehen sind. Diese Ausbildung erhöht die Belastbarkeit und ermöglicht sogar asymmetrische Belastungen.

In diesem Falle ist der Aufnahmetisch als eine mit einer eine Zentralbohrung aufweisenden Platte ausgeführt, die ent­ lang der waagerechten und senkrechten Achsen ausgebildeten vier Deformationsgelenken, sowie mittels der Deformations­ gelenke an der Platte angeschlossenen vier Verbindungs­ stücken versehen.

Die Stelleinrichtung ist durch Verwendung eines Mikro­ meters auf einfache Weise realisierbar, welches an einer auf dem Gestell angeordneten Mikrometerhalterung befestigt werden kann und an einem an der Halteplatte des Aufnahme­ tisches angeschlossenen Stellaufsatz abgestützt ist. Eine sichere Abstützung des Mikrometers an dem Stellaufsatz kann mittels einer Zugfeder, die die Mikrometerhalterung mit dem Stellaufsatz verbindet, gewährleistet werden.

Zur Erhöhung der Genauigkeit der Einstellung - gegebe­ nenfalls zur elektrisch regelbaren Einstellung - ist ein Differentialmikrometer oder ein steuerbares Stellelement (piezoelektrisches, magnetoelektrisches, usw.) verwendbar.

Die Deformationsgelenke können mittels aus Aufhänge­ mechanismen, bzw. dem Aufnahmetisch ausgearbeiteten, einander tangential annähernden jeweils zwei Bohrungen realisiert werden. Den Bohrungen schließen sich Spalte, Aussparungen an, die die Deformation, d. h. das Verdrehen des Gelenkes um den Mittelpunkt, ermöglichen.

Die die Elemente der Aufhängemechanismen miteinander und dem Aufnahmetisch sowie dem Gestell verbindenden Defor­ mationsgelenke können auch aus Blattfedern gefertigt werden. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung ermöglicht jedoch diese Lösung - im Gegensatz zu der Lösung gemäß der HU-PS 1 77 229 - ein invariantes Einstellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Aufhängemechanismus mit zwei Kipparmen versehen, die an gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmetisches zueinan­ der parallel angeordnet sind, während die entgegengesetzten Schenkel der einzelnen Kipparme mittels je eines Verbindungs­ armes miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungsarme durch zwei Verbindungsgelenke an dem Aufnahmetisch ange­ schlossen sind, während die Haltegelenke auf einer Linie angeordnet sind, die zu den die auf einem Verbindungsarm befindlichen Vermittlungsgelenke verbindenden Linien parallel sind.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn zwei miteinander einen Winkel einschließende Aufhängemechanismen vorgesehen sind, die über Verbindungsgelenke, die auf jeweils zwei zueinander senkrechten Geraden liegen, mit dem Aufnahmetisch verbunden sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an dem Aufnahmetisch über Verbindungsgelenke Kopplungsan­ sätze angeschlossen, die mit den Verbindungsarmen über Distanzstücke verbunden sind.

Es ist weiterhin möglich, daß der Aufnahmetisch durch eine erste Platte gebildet ist und die Verbindungsgelenke aus der ersten Platte als Verdünnung ausgearbeitet sind, während der Aufhängemechanismus als eine zur ersten Platte parallele zweite Platte ausgebildet ist, aus welcher die Haltegelenke und Vermittlungsgelenke als Verdünnung ausge­ bildet sind.

Die Haltegelenke, die Vermittlungsgelenke und die Ver­ bindungsgelenke können als aus Blattfedern ausgebildete Deformationsgelenke ausgebildet sein.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein kinematisches Schema der erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt der Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2, entlang der Linie III-III der Fig. 4,

Fig. 4 Halbansicht-Halbschnitt der Seitenansicht der Vor­ richtung gemäß Fig. 3.

In dem kinematischen Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Fig. 1 wurde ein Gestell 11, ein erster und zweiter Aufhängemechanismus 12 und 13, ein Aufnahme­ tisch 14, eine Stelleinrichtung 15, als Deformations­ gelenke ausgebildete Haltegelenke 18, Vermittlungsgelenke 19 und Verbindungsgelenke 20, eine optische Achse O, eine waagerechte Achse X und eine senkrechte Achse Y angeführt. Der erste Aufhängemechanismus 12 und der zweite Aufhänge­ mechanismus 13 enthalten an den gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmetisches 14 jeweils zwei Kipparme 16, denen sich ein erster Verbindungsarm 21 und ein zweiter Verbindungs­ arm 23 anschließen.

Der erste Aufhängemechanismus 12 und der zweite Auf­ hängemechanismus 13, sowie der Aufnahmetisch 14 sind als zueinander in parallelen Ebenen angeordnete, kongruente Parallelogramme, Rhomben, bzw. Rechtecke oder Quadrate ausgebildet. Der erste Aufhängemechanismus 12 und der zweite Aufhängemechanismus 13 können bei kleineren Belastungen auch als Rechtecke ausgebildet sein, der zweite Aufhängemechanis­ mus kann gegebenenfalls auch sogar wegfallen. Wenn es die Belastungsbedingungen erlauben, kann darüber hinaus auch der eine Kipparm 16 des ersten Aufhängemechanismus 12 oder des ersten und des zweiten Aufhängemechanismus 12 und 13 weggelassen werden. In derartigen Fällen wird die Belast­ barkeit dadurch begrenzt, daß der Aufnahmetisch 14 nur entlang einer Achse, entlang der senkrechten Achse Y mittels zwei Verbindungsgelenken 20 an den ersten Aufhänge­ mechanismus 12 angeschlossen werden kann und die verwende­ ten Deformationsgelenke sind - um die für ihre Funktion erforderliche Elastizität zu sichern - nur einige Zehntel Millimeter dick und deswegen nur zur Aufnahme geringerer Belastungen geeignet. Zur Aufnahme von in der Praxis vor­ kommenden größeren Belastungen dient der zweite Aufhänge­ mechanismus 13, der im Verhältnis zu dem ersten Aufhänge­ mechanismus 12 um 90° verdreht ist.

Die an dem Aufnahmetisch 14 befestigten Verbindungs­ gelenke 20 sind auf der senkrechten Achse Y und auf der waagerechten Achse X angeordnet. Dadurch kann gesichert werden, daß die Stelleinrichtung die Momente, die in auf die waagerechte Achse X, auf die senkrechte Achse Y und auf die zwischenliegenden Achsen senkrechten Ebenen ihre Wirkung ausüben, ohne Beschädigung aufnehmen kann. Bei derartigen Ausführungen können der erste Aufhängemechanismus 12, der zweite Aufhängemechanismus 13 und der Aufnahmetisch 14 - sich aus der Anordnung ergebend - nur die Form eines Quadrates oder Rhombus annehmen.

Der erste Aufhängemechanismus 12 und der zweite Aufhänge­ mechanismus 13 enthalten in den Eckpunkten des Quadrates die Verbindungsgelenke 20, entlang der waagerechten Achse X, bzw. der senkrechten Achse Y ist in den Mittelpunkten der Kipparme 16 jeweils ein Haltegelenk 18 angeordnet, welche an dem Gestell 11 befestigt sind.

Die in den Seitenmittelpunkten des Aufnahmetisches 14 angeordneten Verbindungsgelenke 20 sind mit dem ersten Ver­ bindungsarm 21 und dem zweiten Verbindungsarm 23 des ersten Aufhängemechanismus 12 und des zweiten Aufhängemechanismus 13 verbunden. Die um die optische Achse O erfolgende Ver­ drehung des Aufnahmetisches 14 kann mit dem in Richtung der optischen Achse O gerichteten Moment gesichert werden. Dieses Moment wird mit Hilfe einer an dem Gestell 11 befestigten Stelleinrichtung 15 erzeugt.

In der in Fig. 2 veranschaulichten Perspektivansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung sind der erste Aufhängemechanismus 12, der zweite Aufhängemechanismus 13, der Aufnahmetisch 14 und die sich daran anschließen­ den wichtigsten Konstruktionsteile und Teillösungen in einer praktischen Ausführung veranschaulicht. Der Aufnahmetisch 14 ist aus einer Platte 36 ausgebildet, in der eine Zentral­ bohrung 35 ausgeführt ist.

Der erste Aufhängemechanismus 12 besteht aus zwei ersten Verbindungsarmen 21 und aus zwei ersten Kipparmen 22, während der zweite Aufhängemechanismus 13 aus zwei zweiten Verbindungsarmen 23 und zwei zweiten Kipparmen 24 besteht. Die theoretische Länge der ersten und zweiten Kipparme 22 und 24 und der ersten und zweiten Verbindungs­ arme 21 und 23 ist gleich und diese sind an den Seiten von zwei kongruenten, zueinander parallel angeordneten Quadraten angeordnet. An den Enden der ersten und zweiten Kipparme 22 und 24, d. h. in den Eckpunkten des Quadrates, ist jeweils ein Vermittlungsgelenk 19 angeordnet, während in den Mittelpunkten der ersten und zweiten Kipparme 22, 24 jeweils ein Haltegelenk 18 ausgebildet ist. Die ersten und zweiten Kipparme 22 und 24 sind mittels der an ihren Enden befindlichen Vermittlungsgelenken 19 mit den ersten bzw. zweiten Verbindungsarmen 21 bzw. 23 verbun­ den. Die Haltegelenke 18 sind über Halteklötze 27 an dem Gestell 11 befestigt. Die inneren Flächen der ersten und zweiten Kipparme 22 und 24 passen sich der Zentralbohrung 35 des Aufnahmetisches 14 an und vermindern deren Wirkungs­ querschnitt nicht.

Der Aufnahmetisch 14 ist in einer zu den Ebenen des ersten Aufhängemechanismus 12 und des zweiten Aufhängemecha­ nismus 13 parallelen Ebene und zwischen diesen angeordnet. Der Aufnahmetisch 14 ist als eine mit einer Zentralbohrung 35 versehene Platte 36 ausgebildet und in seinen Seitenmittel­ punkten ist jeweils ein Verbindungsgelenk 20 ausgebildet, an denen jeweils ein aus der gleichen Platte 36 ausgebil­ deter Kopplungsansatz 25 angeschlossen ist. Die ersten und zweiten Verbindungsarme 21 und 23 sind mit dem ihnen gegen­ über angeordneten jeweils einen Kopplungsansatz 25 angeschlossen. Die ersten und zweiten Verbindungsarme 21 und 23 sind mit dem ihnen gegenüber angeordneten jeweils einen Kopplungsansatz 25 unter Einfügen von Distanzstücken 26 mit Hilfe von Schrauben 28 und Gewindebohrungen 29 ver­ bunden. Durch diese Verbindung bilden diese Konstruktions­ teile eine Einheit und auf Wirkung der durch die auf dem Gestell 11 befestigte Stelleinrichtung hervorgerufenen tan­ gential gerichteten Bewegung ist der Aufnahmetisch 14 um die optische Achse O in die gewünschte Winkellage einstell­ bar.

Die die Haltegelenke 18, die Vermittlungsgelenke 19 und die Verbindungsgelenke 20 bildenden Deformationsgelenke werden von den Bohrungen 30, die einander auf einige Zehntel Millimeter annähern können, begrenzt. Die zu ihrer Funktion erforderlichen erster Spalt 31, zweiter Spalt 32 und drit­ ter Spalt 33 und Aussparung 37 wurden an dem ersten Aufhänge­ mechanismus 12 und dem zweiten Aufhängemechanismus 13 sowie auf der Platte 36 ausgebildet.

Aus der Figur ist ersichtlich, daß den ersten Auf­ hängemechanismus 12 und den zweiten Aufhängemechanismus 13 mit dem Gestell 11 verbindenden jeweils zwei Halteklötzer 27 entlang der waagerechten Achse X bzw. entlang der senk­ rechten Achse Y angeordnet sind, dadurch ist der Aufnahme­ tisch 14 der Vorrichtung zur Aufnahme von bedeutenden Kräf­ ten in Richtung der waagerechten Achse X bzw. der senk­ rechten Achse Y und dazwischenliegend gerichteten Kräften geeignet.

In den Fig. 3 und 4 wurde die Gesamtausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht. In Fig. 3 wurde der Schnitt der Vorderansicht der Stelleinrichtung in einer zwischen dem ersten Aufhängemechanismus 12 und dem Aufnahmetisch 14 angeordneten Schnittebene gefertigt.

In Fig. 4 wird die Seitenansicht der Stelleinrichtung im Halbansicht-Halbschnitt veranschaulicht, der erste und der zweite Aufhängemechanismus 12 und 13 und der Aufnahmetisch 14 sind in dem an einem Fußstück 38 befestigten Gestell 11 angeordnet und an dem Gestell 11 über den Halteklotz 27 befestigt. An dem Aufnahmetisch 14 ist ein zur Aufnahme des einzustellenden optischen Elementes dienendes Halteelement 41 befestigt. Von den Konstruktionsteilen der Stellein­ richtung 15 sind die Mikrometerhalterung 45 an dem Gestell 11 und ein Stellaufsatz 46 an dem Aufnahmetisch 14 befestigt. Das Mikrometer 44 ist in der Mikrometerhalterung 45 befestigt und seine Spitze steht mit dem Stellaufsatz 46 in Berührung. Eine spielfreie kinematische Verbindung zwischen dem Aufnahme­ tisch 14 und dem Gestell 11 wird durch eine Zugfeder 43 gewährleistet. Das Mikrometer 44 wird vorzugsweise durch ein Differentialmikrometer gebildet. In den Fig. 3 und 4 sind weiterhin im Einklang mit der Fig. 2 die Anordnung und Ausbildung der Verbindungsgelenke 20, der optischen Achse O, des Kopplungsansatzes 25, der Distanzstücke 26, der Schrauben 28, der Gewindebohrungen 29 und der waagerechten Achse X sowie senkrechten Achse Y veranschaulicht.

Während der Anwendung ist mit Hilfe des Mikrometers 44 der an dem Gestell befestigten Stelleinrichtung das in dem Halteelement 41 festgehaltene optische Element mit hoher Einstell- und Rückstellgenauigkeit in die gewünschte Winkel­ lage einstellbar. Während der Einstellung führen die ersten und zweiten Kipparme 22 und 24 des parallelogrammförmig bzw. quadratisch ausgebildeten ersten und zweiten Aufhänge­ mechanismus 12 und 13 eine gleiche Winkelverdrehung durch, und der in den Mittelpunkten der ersten bzw. zweiten Ver­ bindungsarme 21 bzw. 23 mit Hilfe der Verbindungsgelenke 20 befestigte und mit Hilfe des Mikrometers 44 bewegte Auf­ nahmetisch 14 vollführt eine mit den ersten bzw. zweiten Kipparmen 22 bzw. 24 gleich große reine Winkelverdrehung, ohne daß sich der augenblickliche wirkliche (aktuelle) Drehpunkt aus seiner ursprünglichen Lage fortbewegt.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß damit eine mit hoher interferometrischer Ein­ stell- und Rückstellgenauigkeit erfolgende invariante Ein­ stellung der Winkellage des optischen Elementes gesichert werden kann.

Die Vorrichtung ist zur Aufnahme von beliebig gerichte­ ten Belastungsmomenten mit einer in der Praxis vorkommen­ den Größe, ohne dabei beschädigt zu werden, geeignet, bzw. ihre invariante Einstelleigenschaft ist von der Größe der Belastung unabhängig. Die Vorrichtung ist trotz der realisierten hohen Einstell- und Rückstellgenauigkeit von einfachem Aufbau und wirtschaftlich herstellbar.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise bei optischen Messungen verwendbar, welche eine hohe Einstell- und Rückstellgenauigkeit und ein invariantes Einstellen be­ anspruchen, verwendbar, insbesondere bei Laserverfahren.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Präzisionseinstellen der Winkellage optischer Elemente, die ein Gestell (11), einen an dem Gestell verdrehbar angeschlossenen Aufnahmetisch (14) zur Aufnahme des optischen Elementes, einen den Aufnahmetisch (14) ver­ drehbar aufhängenden Aufhängemechanismus (12, 13), sowie eine sowohl mit dem Gestell (11) als auch mit dem Aufnahme­ tisch (14) in Verbindung stehende Stelleinrichtung (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Auf­ nahmetisch (14) verdrehbar aufhängende Aufhängemechanismus (12, 13) an dem Gestell (11) über mindestens zwei an dem Gestell (11) befestigte Haltegelenke (18) angeschlossen ist und mit mindestens zwei als zweiarmige Hebel angeord­ neten Kipparmen (16) und mit Verbindungsarmen (21, 23), die mit den entgegengesetzten Schenkeln eines Kipparmes (16) mittels je eines Vermittlungsgelenkes (19) verbunden sind, versehen ist, des weiteren die Verbindungsarme (21, 23) mit dem Aufnahmetisch (14) über Verbindungsgelenke (20) gekoppelt sind, wobei die an dem gleichen Kipparm (16) befestigten Vermittlungsgelenke (19) und an den zugehörigen Verbindungsarmen (21, 23) angeschlossenen Verbindungsge­ lenke (20) in den Eckpunkten eines Parallelogrammes ange­ ordnet sind, daß weiterhin die Haltegelenke (18), die Vermittlungsgelenke (19) und die Verbindungsgelenke (20) als Deformationsgelenke ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängemechanismus (12, 13) mit mindestens zwei Kipparmen (22, 24) versehen ist, die an gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmetisches (14) zueinander parallel an­ geordnet sind und die entgegengesetzten Schenkel der ein­ zelnen Kipparme (22, 24) mittels je eines Verbindungsarmes (21, 23) miteinander verbunden sind, während die Ver­ bindungsarme (21, 23) durch zwei Verbindungsgelenke (20) an den Aufnahmetisch (14) angeschlossen sind, des weiteren die Haltegelenke (18) auf einer Linie angeordnet sind, die zu den die auf den Verbindungsarmen (21, 23) be­ findlichen Vermittlungsgelenke (19) verbindenden Linien parallel sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei miteinander einen Winkel ein­ schließende Aufhängemechanismen (12, 13) vorgesehen sind, die über Verbindungsgelenke, die auf jeweils zwei zu­ einander senkrechten Geraden liegen, mit dem Aufnahme­ tisch (14) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Aufnahmetisch (14) über Verbindungsgelenke (20) Kopplungsansätze (25) ange­ schlossen sind, die mit den Verbindungsarmen (21, 23) über Distanzstücke (26) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmetisch (14) durch eine erste Platte (36) ausgebildet ist und die Verbindungs­ gelenke (20) aus der ersten Platte (36) als Verdünnung ausgebildet sind, des weiteren der Aufhängemechanismus (12, 13) als eine zur ersten Platte (36) parallele zweite Platte (39) ausgebildet ist, aus welcher die Haltegelenke (18) und Vermittlungsgelenke (19) als Verdünnung ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der zweiten Platte (39) identisch ausgeführte und um 90° verdrehte dritte Platte (39) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltegelenke (18), die Vermittlungsgelenke (19) und die Verbindungsgelenke (20) aus Blattfedern ausgebildete Deformationsgelenke sind.