DE3943731C2

DE3943731C2 - Optischer Stellungsgeber

Info

Publication number: DE3943731C2
Application number: DE3943731A
Authority: DE
Inventors: Keiji Matsui
Original assignee: Okuma Tekkosho KK; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1989-02-24
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2009-02-25

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Linearkodierer, der zur Stellungsmessung beispielsweise in einer Werkzeugmaschine oder dergleichen eingesetzt wird. Speziell geht es um einen mit gemitteltem Beugungsmuster arbeitenden Stellungsgeber, der mit einem Moir´muster arbeitet, das von einem Satz von Beugungs gittern erzeugt wird.

Derzeitige Längen- oder Entfernungsmeßmethoden bein halten solche, bei denen mit Moir´mustern gearbeitet wird, die von einem Paar Beugungsgittern erzeugt werden. Solche Moir´muster sind für jegliche seitliche Änderungen der Beugungsgitter empfindlich und können Versetzungen oder Verschiebungen in sehr feinen Schritten erfassen. An zwei relativ zueinander be wegten Teilen einer Werkzeugmaschine ist ein Paar Beugungsgitter befestigt, die im folgenden als erstes bzw. zweites Beugungsgitter bezeichnet werden. Während die die Beugungsgitter tragenden Teile der Werkzeug maschine bewegt werden, muß darauf geachtet werden, daß der Abstand, der Spalt oder die Lücke zwischen den beiden Beugungsgittern stets konstant gehalten wird. Während man die Gitterkonstante der beiden Beugungs gitter kleinmacht, um die Auflösung einer Längen messung zu vergrößern, wird der Einfluß des Licht beugungseffekts groß. Deshalb wird ein auf das zweite Beugungsgitter reflektierter Schatten des ersten Beugungsgitters schwach, so daß es unter Umständen nicht mehr möglich ist, Beugungsmuster mit guter Sichtbarkeit zu erhalten. Um derartige Nachteile auszu schließen, wurde ein Fourierbild dazu verwendet, Beugungs-Moir´muster zu erhalten. Ein Fourierbild bedeutet eine Verteilung von dunklen und hellen Ab schnitten aufgrund einer Lichtabschattung. Wenn das erste Gitter von parallelen Lichtstrahlen gleicher Phase oder mit Koherenz bestrahlt wird, erhält man eine Lichtabschattung oder Lichtverteilung mit der gleichen Gitterkonstanten, wie der des ersten Beugungs gitters, und zwar an Stellen, die sich dadurch be stimmen, daß man mit einer ganzen Zahl den fest stehenden Abstand multipliziert, indem man das zwei fache der zum Quadrat erhobenen Gitterkonstanten P durch die Wellenlänge teilt (an den Mittelpositionen der genannten Stellen, d. h. an Stellen, die sich durch Multiplizieren des erwähnten Abstands mit einer halbierten ganzen Zahl ergeben, erhält man eine Licht abschattung mit der umgekehrten Beziehung von dunklen und hellen Abschnitten).

Wenn das zweite Gitter an der Stelle plaziert wird, an der das Fourierbild erzeugt wird, und die zwei Gitter seitlich und relativ zueinander bewegt werden, zeigt das durch das zweite Gitter gelangende Beugungs licht einen deutlichen Kontrast mit einer Periode P. Diesen Kontrast nennt man ein Beugungsmoir´ (oder im folgenden Beugungsmuster). In jüngster Zeit wurden Untersuchungen vorgenommen, die darauf abzielten, dieses Prinzip bei der Kurzwegmessung zu verwenden, so z. B. bei dem Maskenausrichtschritt im Zuge der Halbleiter fertigung (vergleiche J. Vac. Sci. Technol. 15 (1978), S. 984 und J. V. Vac. Sci. Technol. B1 (1983), S. 1276). [Z. B. aus der letztgenannten Literaturstelle ist es u. a. für sich auch bekannt, von einem Indexgitter ausgehende Lichtbündel gleicher negativer und positiver Ordnung additiv zusammenzufassen.]

Wenn der zu messende Abstand groß und die Gitter konstante P kleingemacht wird, um die Genauigkeit der Abstandsmessung zu vergrößern, so ist es schwierig, zwei Beugungsgitter an in Längsrichtung getrennten Stellen auf einer Distanz von 2P²/λ zu halten, um ein Fourierbild zu erzeugen, da der Abstand sich im Verhältnis zu der quadrierten Gitterkonstanten P abrupt verkürzt. Wenn der Abstand oder der Spalt zwischen den Beugungsgittern sich gegenüber dem Zustand, in welchem ein Fourierbild erzeugt wird, ändert oder verschiebt, ändert sich die Intensität des Beugungs lichts stark, was eine Positionierung der Werkzeug maschinenteile unmöglich macht. Nimmt man z. B. eine Beugungsgitterkonstante P von 1 µm an, während der Lichtstrahl eine Wellen von λ= 0,633 µm aufweise, so muß eine Änderung des Abstands oder der Lücke G des Beugungsgitters beschränkt werden auf einen ausreichend kleinen Bereich in bezug auf 1,6 µm, was eine Fresnel-Zahl (λ · G)/P² = 2 ergibt, dieses Ergebnis erhält man, indem man das Produkt aus Lücken größe G zwischen den Beugungsgittern und der Licht wellenlänge λ dividiert durch die quadrierte Gitterkontante P. Dies ist der Grund dafür, daß Beugungsmuster nicht dazu verwendet werden können, jeden Abstand zwischen zwei Teilen, wie sie üblicher weise in Werkzeugmaschinen verwendet werden, genau zu messen.

Im Hinblick auf die oben gezeigten Umstände ist von der Anmelderin (JP-A-61-17016) ein Stellungsdetektor zum genauen Bestimmen irgendwelcher Stellungen vorge schlagen worden. Bei diesem Stellungsdetektor wird ein Beugungsmustersignal erhalten, welches nicht beein flußt ist durch eine Änderung der Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Beugungsgitter, und die Anordnung ist empfindlich gegenüber seitlichen Versetzung der Beugungsgitter. Bei diesem Gerät wird an sämtlichen Abschnitten der effektiven gegenüberliegenden Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Gitter der Licht weg oder der Durchgangsweg der Lücke zwischen den Gittern geändert, so daß ein Signal erhalten wird, welches dem Mittelwert der Beugungsmustersignale ent spricht. Die richtige Stellung wird erfaßt unter Ver wendung der Änderung der Signale derjenigen Periode, die der Periode der halben Gitterkonstante P der Beugungsgitter entspricht, wobei die Änderung in dem Mittelwert zum Ausdruck kommt.

Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils ein Beispiel für einen mit gemitteltem Beugungsmuster arbeitenden Stellungs geber der oben beschriebenen Art. Die Arbeitsweise des Stellungsgebers soll im folgenden für den Fall beschrieben werden, daß ein Beugungslaserstrahl nullter Ordnung verwendet wird.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird das erste Gitter 1 von einem Laserstrahl LB auf der linken Bildseite be strahlt. Man beachte, daß das zweite Gitter 2 an der Rückseite des ersten Gitters 1 eine abgestufte transparente Platte 3 aufweist, die an dem zweiten Gitter 2 befestigt ist. Die abgestufte transparente Platte 3 besteht aus einem Material mit hohem Brechungsindex, welches so ausgewählt ist, daß der optische Bereich der Lücke G in einen der Werte von

G_o bis G_o + 2P²/λ

fällt. Die abgestufte transparente Platte 3 erzeugt Lichtweg-Längenunterschiede in jedem Teil des Laser strahls LB. Die abgestufte transparente Platte 3 nach Fig. 1 besitzt fünf Stufen, die den Bereich des optischen Abstands 2P²/λ in fünf Teile unterteilt. An einer Stelle hinter dem zweiten Gitter 2 befindet sich eine seriell angeordnete Linsengruppe 4, die die durch die unterschiedliche optische Abstände aufweisenden fünf Zonen des zweiten Gitters 2 gelangenden Laserstrahlen konvergiert.

Von den einzelnen Linsen der Linsengruppe 4 jeweils konvergierte Laserstrahlen werden mit Hilfe eines Satzes von Fotodioden erfaßt. Ein Addierer 7, der durch einen Operationsverstärker und zugehörige Schaltungselemente gebildet wird, addiert die von den Fotodioden 5 kommenden Signale, um Versetzungssignale zu erhalten.

Im Fall nach Fig. 2 sind das erste Gitter 1 und das zweite Gitter 2 parallel angeordnet, wobei an dem letztgenannten Gitter 2 eine Zufallslichtwegdifferenz- Platte 9 einstückig angeformt ist. Diese Zufallslicht wegdifferenz-Platte besteht aus einem transparenten Stoff und hat eine konkav-konvexe Oberfläche. Diese konkav-konvexe Oberfläche bestimmt auf Zufallsbasis die verschiedenen Lichtwegabstände jedes Teils des Laserstrahls LB innerhalb des Bereichs von 2P²/λ.

Einzelne Teile des Laserstrahls LB konvergieren durch die Linsengruppe 4 in Richtung der Streuplatte 10. Die Brennpunkte des durch jede Linse der Linsengruppe 4 gelangenden Laserstrahls befinden sich in einer vertikalen Lichtlinie auf der Streuplatte 10. Das heißt: Jeder Teil des fokussierten oder konvergierten Laserstrahls wird aufgrund der Streuplatte 10 zu einem inkohärenten Strahl. Ein von der Streuplatte 10 ge streuter Laserstrahl gelangt durch eine konvexe Linse 11, und ein Photosensor 12, z. B. eine Fotodiode oder der gleichen, stellt den Laserstrahl in der in Fig. 2 angedeuteten Weise fest. Aufgrund der Verwendung der Streuplatte sowie der Tatsache, daß einzelne Laser strahlen durch unterschiedliche Lücken-Distanzen oder unterschiedliche Lichtwegabstände laufen, werden diese Laserstrahlen ohne gegenseitige Beeinflussung gemittelt.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel für eine her kömmliche Anordnung. Ein erstes Gitter 1 ist vertikal bezüglich dem auftreffenden Laserstrahl LB angeordnet, während das zweite Gitter 2 schräg zu dem ersten Gitter 1 angeordnet ist. Der Lückenabstand der sich effektiv gegenüberliegenden Flächenbereiche zwischen den beiden Gittern 1 und 2 wird so gesteuert, daß er im Bereich von 2P²/λ liegt. Also kann nur das Beugungslichtmaximum nullter Ordnung des durch die Gitter 1 und 2 gelangenden Laserstrahls auf einen Photodetektor 13 gelangen und erfaßt werden.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die der Ansicht nach Fig. 3 ähnelt und einen mit gemitteltem Beugungsmuster arbeitenden Stellungsgeber zeigt, bei dem sekundäres Beugungslicht verwendet wird. Bei dem Stellungsgeber wird die Lücke zwischen den beiden Gittern 1 und 2 so gesteuert, daß Abstände erhalten werden, die man durch den Faktor P²/4 λ erhält. Im Fall der Verwendung des zweiten Beugungsmaximums (Beugungsmaximum oder -streifen zweiter Ordnung) er folgt die im Fall des Beugungslichts nullter Ordnung entstehende Abschattung an der Stelle, die durch den Faktor P²/4 λ bestimmt wird. Diese Stelle unter scheidet sich von der Stelle, die man bei der Ver wendung des Beugungsmaximums nullter Ordnung erhält. Es empfiehlt sich, die Lücken-Lichtwegentfernungen zu mitteln, die man erhält, indem man den Lücken- Lichtwegabstand von 2P²/λ, der bei Verwendung des Beugungsmaximums nullter Ordnung zu mitteln ist, in acht Teile unterteilt. Nebenbei bemerkt: Bei Ver wendung des zweiten Beugungsmaximums ist selbst dann, wenn der Bereich 2P²/λ enthalten ist, der identisch ist mit dem Bereich bei Verwendung des Beugungsmaximums nullter Ordnung, die Bedingung der gemittelten Lücken- Lichtwegentfernung für die Verwendung des Sekundär- Beugungsmaximums erfüllt, da die Breite der Lücke dem Wert P²/4 λ, multipliziert mit einer ganzen Zahl, entspricht. Es versteht sich, daß, wenn in einem ähnlichen optischen System ein Sekundär-Beugungs maximum (einschließlich Beugungsmaxima anderer Ordnung) verwendet wird, die Möglichkeit besteht, exakt die Stellung zu erfassen, ohne daß eine Änderung der Spaltbreite zwischen erstem und zweitem Gitter irgend einen Einfluß auf das Meßergebnis hat, ähnlich wie bei der Verwendung des Beugungsmaximums nullter Ordnung.

Bei den verschiedenen herkömmlichen Stellungsgebern, die mit gemittelten Beugungsmustern arbeiten, ändert sich die Lichtintensität I in Abhängigkeit der relativen Versetzung X der Beugungsgitter in der in Fig. 5 dargestellten Weise. Es ist möglich, ein Ver setzungs- oder Verschiebungssignal zu erhalten, dessen Periodendauer der Hälfte der Gitterkonstanten P der Beugungsgitter entspricht, ohne daß das Meßergebnis irgendwie beeinflußt ist von einer Änderung der Spaltgröße zwischen erstem und zweitem Gitter. Das Versetzungssignal läßt sich angenähert durch folgende Gleichung beschreiben:

I(x) = A cos(2 π 2x/P) + B (1)

worin A: Amplitude
B: Versetzungskomponente
bedeutet.

Wenn allerdings irgendeine Differenz zustandekommt zwischen den zu mittelnden Spalt-Lichtwegabständen während eines Montagevorganges und während des Betriebs einerseits und einem weiteren, gerade gemittelten Lichtwegabstand andererseits, oder wenn die Installation fehlerhaft ist, kann das erhaltene Versetzungssignal eine Fehlerkomponente enthalten, die eine Periode der Gitterkonstanten P des Gitters enthält, und/oder Fehler komponenten ungeradzahliger Ordnung. Wenn das Ver setzungssignal eine solche Fehlerkomponente enthält, ist es leider unmöglich, eine präzise Stellungsmessung durchzuführen, da die Wiederholbarkeit oder Repro duzierbarkeit des Versetzungssignals einer Periode P/2 nicht erhalten werden kann.

Aus der Druckschrift DE-A1-24 31 551 ist eine Anordnung zur Modula tion von Licht bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird das ver wendete Licht durch mindestens drei aufeinanderfolgende Beugungsvor gänge in Flächen mit relativ großem Abstand und ohne abbildende Optik unter Einhaltung bekannter Abstands- und Beugungsbedingungen ge lenkt. Das von einem ersten Gitter in verschiedene Richtungen gebeugte Licht wird von einem zweiten Gitter umgelenkt und an einem dritten Gitter wieder interferentiell vereinigt, wobei alle Gitter die gleiche Gitterkonstante aufweisen und das dritte Gitter um eine bestimmte Strecke längs der optischen Achse verschoben ist.

Aus der Druckschrift DE-A-23 31 573 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optoelektronischen digitalen Längenmessung bekannt. Mit einem transparenten Beugungsgitter, mit einer mit reflektierender Oberfläche versehenen und zum Beugungsgitter schräg verlaufenden Basisplatte sowie mit einem optischen System werden Moir´fransen- Konturlinien erzeugt, die in elektrische Signale umgesetzt werden, wel che bei einer geradlinigen Relativbewegung von Beugungsgitter, Basis platte oder optischem System gegenüber den jeweils beiden anderen Elementen in einer Richtung, die die Gitterlinie zwischen den beiden anderen Elementen schneidet, in einer elektrischen Schaltung zu einer Impulsreihe verarbeitet werden, deren Impulszahl proportional der An zahl der an der Meßstelle vorbeibewegten Moir´fransen-Konturlinien ist.

Die hierzu verwendete bekannte Vorrichtung weist ein Beugungsgitter und ein fotoelektronisches Element auf einem relativ zur Basisplatte in Längsrichtung des Beugungsgitters bewegbaren Schlitten auf.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, den dem herkömmlichen optischen Linearkodierer anhaftenden Nachteil zu beseitigen. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen mit gemitteltem Beugungsmuster ar beitenden Stellungsgeber zu schaffen, der gegenüber relativen seitlichen Versetzungen der Beugungsgitter auch dann empfindlich ist, wenn die Lücke oder der Spalt zwischen den beiden Gittern Änderungen unter worfen ist. Dadurch soll der nachteilige Einfluß be seitigt werden, der durch einen Fehler während der Montage und des Betriebs hervorgerufen wird.

Es soll eine exakte Stellungsmessung der Teile, z. B. einer Werkzeugmaschine und einer Struktur, oder dergleichen möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen mit gemitteltem Beugungsmuster arbeitenden Stellungsgeber mit den in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Den Unteransprüchen 2 und 3 sind Weiterentwicklungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 zu entnehmen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 perspektivische, schematische An sichten von bereits konzipierten Beugungsmusterdetektoren, die mit gemitteltem Beugungsmuster ar beiten,

Fig. 5 den Verlauf einer Ausgangswelle eines herkömmlichen, mit gemittel tem Beugungsmuster arbeitenden Stellungsgebers,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines er findungsgemäßen, mit gemitteltem Beugungsmuster arbeitenden Stellungsgebers,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines er findungsgemäßen Stellungsgebers, und

Fig. 8A-8C Ausgangssignalwellenformen für das erste und das zweite Ausführungs beispiel.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines mit gemitteltem Beugungs muster arbeitendem Stellungsgebers nach der Erfindung, bei dem ein Sekundär-Beugungsmaximum verwendet wird.

Bei der ersten Ausführungsform befindet sich in senk rechter Anordnung bezüglich eines Laserstrahls LB ein erstes Gitter 21, während ein zweites Gitter 22 schräg gegenüber dem ersten Gitter 21 angeordnet ist. Die durch das erste Gitter 21 und das zweite Gitter 22 gelangten, mehrfach gebeugten Laserstrahlen werden an einer zylindrischen Linse 23, die sich hinter dem zweiten Gitter 22 befindet, gesammelt. Fig. 6 zeigt lediglich das auf der Minus- und der Plus-Seite ge legene Beugungsmaximum zweiter Ordnung L±2. Die konvergierenden Sekundär-Beugungsmaxima L₊₂ und L_-2 werden mit Hilfe von photoelektrischen Wandler elementen 24A und 24B erfaßt. Die Wandlerelemente setzen das Licht um in elektrische Signale, die proportional zu der Lichtintensität sind. Die elektrischen Signale I₊₂ und I_-2 werden in dem Addierer 25 addiert, um Versetzungssignale zu erhalten.

Wenn in dem der Plus-Seite zugehörenden Sekundär- Beugungsmaximum L₊₂ eine Fehlerkomponente mit einer Periode enthalten ist, die der Gitterkonstanten P des Beugungsgitters gleicht, wird bei der ersten Aus führungsform eine Änderung der Lichtintensität des der positiven Seite zugehörenden Sekundär-Beugungs maximums L₊₂ in Form eines Versetzungssignals I₊₂ (X) erhalten, wie es in Fig. 8(A) dargestellt ist. Diese Wellenform wird durch folgende Gleichung be schrieben:

I₊₂(x) = a cos(2 π x/P) + A cos(2 π · 2x/P) + B (1)

worin
a eine Amplitude einer Fehlerkomponente mit einer Periode P ist.

Demgegenüber besitzt die Änderung der Lichtintensität des der Minus-Seite zugehörigen Sekundär-Beugungs maximums L_-2 die gleiche Fehlerkomponente mit einer Periode, die der Gitterkonstanten P des Beugungsgitters gleicht, und die Phase der Fehlerkomponente ist um P/2 gegenüber der Phase der Fehlerkomponente des auf der Plus-Seite gelegenen Sekundär-Beugungsmaximums L₂ verschoben. Folglich erhält man eine Änderung der Lichtintensität für das Sekundär-Beugungsmaximum L_-2 auf der Minus-Seite oder ein Versetzungssignal I_-2(X), wie sie durch die Wellenform in Fig. 8(B) dargestellt ist, und wie sie durch die folgende Gleichung be schrieben wird:

I_-2(x) = a cos { 2π (x/P-1/2) } + A cos(2 π·2x/P) + B

= -a cos( 2π x/P)+ A cos (2 πr · 2x/P) + B (2)

Es ist also möglich, ein korrektes Versetzungssignal zu erhalten, wie es in Fig. 8(C) mit einer Periode P/2 gezeigt ist, nachdem die Fehlerkomponente mit einer der Gitterkonstanten P des Beugungsgitters gleichenden Periode verschoben ist, indem ein elektrisches Signal (Versetzungssignal) I₊₂(X), das proportional zur Änderung einer Lichtintensität des positiven Sekundär- Beugungsmaximums L₊₂ ist, addiert wird auf ein anderes elektrisches Signal (Versetzungssignal) I_-2(X), welches proportional ist zu einer Änderung der Licht intensität des negativen Sekundär-Beugungsmaximums L_-2.

Fig. 7 zeigt schließlich eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, mit gemitteltem Beugungs muster arbeitenden Stellungsdetektors. Diese ent spricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 in ge wisser Weise, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichen versehen sind. Bei der zweiten Ausführungs form wird das Beugungsmaximum nullter Ordnung sowie das positive und das negative Beugungsmaximum erster Ordnung aus verschiedenen Beugungsmaxima unterschied licher Ordnung gesperrt mit Hilfe einer Abschirmplatte 26, wobei die verbleibenden Beugungsmaxima zweiter Ordnung durch die zylindrische Linse 23 gesammelt werden. Lediglich das positive und negative Sekundär- Beugungsmaximum L₊₂ werden von einem photoelektrischen Wandlerelement (Photodetektor) 24C, das sich hinter der Abschirmplatte 26 befindet, erfaßt. Diese Beugungs maxima L₊₂ werden gleichzeitig in ein elektrisches Signal umgesetzt. Das bedeutet eine Addition zweier elektrischer Signale, wie es oben erwähnt wurde. Dadurch ist der mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erzielte Effekt ähnlich dem Effekt, der mit dem anderen Aus führungsbeispiel erzielt wird.

Obschon bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen unter anderem das positive Sekundär-Beugungsmaximum verwendet wird, ist es ebenfalls möglich, andere Beugungsmaxima der Minus-Seite und der Plus-Seite, jedoch gleicher Größenordnung zu verwenden.

Durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Stellungsgeber ist es möglich, exakt die gewünschte Position ohne irgendwelche Fehlerkomponenten anzugeben. Im Vergleich zu den herkömmlichen Stellungsgebern, die die Licht intensitäten von positiven und negativen Beugungs maxima auswerten, vermag der erfindungsgemäße Stellungs geber eine Stellungsmessung durchzuführen, mittels doppelter Lichtintensität des gebeugten Laserstrahls, wobei die Fehlerkomponenten einander auslöschen. Dies gestattet eine Präzisions-Stellungsmessung, wie sie z. B. bei Werkzeugmaschinen benötigt wird.

Claims

1. Mit gemitteltem Beugungsmuster arbeitender Stellungsgeber, um fassend:

a) einen ein Lichtbündel aussendenden Laser,
b) ein erstes vom Lichtbündel beaufschlagtes Beugungsgitter (21), das in Transmission arbeitet,
c) ein seitlich in bezug auf das erste Beugungsgitter senkrecht zu seiner Teilung verschiebbares zweites Beugungsgitter (22), das über das erste Beugungsgitter beleuchtet wird und ebenfalls in Transmission arbeitet, wobei die Teilungen beider Beugungs gitter senkrecht zur Verschiebungsrichtung zueinander ausge richtet sind, die Lichtweglängen zwischen den Beugungsgittern sowie senkrecht zur Verschiebungsrichtung unterschiedlich sind und sich effektiv gegenüberliegende Flächenbereiche der beiden Beugungsgitter in demjenigen Bereich des Lichtdurchgangs wegs, der dem zweifachen der Fresnel-Zahl oder deren Produkt mit einem zweifachen einer ganzen Zahl entspricht, vorliegen,
d) eine dem zweiten Beugungsgitter optisch nachgeordnete Signal erzeugungseinrichtung (24A, 24B, 25; 24C, 26) zum Erfassen der gemittelten Lichtintensitätswerte aus den sich gegenüberlie genden Bereichen während der Relativbewegung der Beugungs gitter derart, daß den Intensitätswerten entsprechende Signal änderungen mit einer der Hälfte der Gitterkonstanten (P) der Beugungsgitter entsprechenden Periode vorliegen,
dadurch gekennzeichnet,
e) daß die Signalerzeugungseinrichtung (24A, 24B, 25; 24C, 26) die vom zweiten Beugungsgitter (22) ausgehenden Beugungs spektren, die den gleichen positiven und negativen Ordnungen (L_-2, L₊₂) entsprechen, additiv erfaßt, und zwar unter Ausschluß der nullten Ordnung.

2. Stellungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Addierer (24C) vorgesehen ist, der das positive und negative Beu gungslicht (L_-2, L₊₂) gleicher Ordnung photoelektrisch unmittelbar zusammenfaßt.

3. Stellungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß photoelektrische Wandler (24A, 24B) das positive und negative Beugungslicht gleicher Ordnung getrennt erfassen, und daß die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandler einen Addierer (25) beaufschlagen.