DE4422641C2

DE4422641C2 - Optisches Wellenmeßgerät

Info

Publication number: DE4422641C2
Application number: DE19944422641
Authority: DE
Inventors: Shinya Nagashima
Original assignee: Ando Electric Co Ltd
Current assignee: Ando Electric Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2014-06-29
Also published as: GB2280261B; DE4422641A1; FR2708344A1; GB2280261A; GB9412891D0; FR2708344B1; JPH0719965A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Wellenmeßgeräte, und spezieller, optische Wellenmeßgeräte, die die zu mes sende Lichtwellenlänge mit Hilfe eines Interferometers bestimmen.

Ein Beispiel des Aufbaus eines konventionellen optischen Wellenmeßgerätes wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 erklärt. In Fig. 6 sind ein Strahlenteiler 1, feststehende Spiegel 2 und 3, ein beweglicher Spiegel 4, ein beweglicher Tisch 5, eine Führungsschiene 6, Lichtempfänger 7 und 8, eine Licht quelle 9, eine Vorrichtung 10 zur Berechnung der Wellen länge, und eine Referenzlichtquelle 11 dargestellt. Der bewegliche Spiegel 4 ist auf dem beweglichen Tisch 5 ange bracht. Der bewegliche Tisch 5 und die Führungsschiene 6 bilden einen linearen Bewegungsmechanismus 12, der den beweglichen Spiegel 4 parallel zur Richtung einer optischen Achse eines Lichtes bewegt, das in den beweglichen Spiegel 4 eingespeist wird. Die Wellenlänge des Lichtes, das von der Lichtquelle 9 ausgestrahlt wird, soll gemessen werden.

Ein Referenzlicht L_S mit bekannter Wellenlänge, das von der Referenzlichtquelle 11 ausgestrahlt wird, wird in ein reflektiertes Licht L_R1 und ein durchtretendes Licht L_P1 durch den Strahlenteiler 1 geteilt. Das reflektierte Licht L_R1 wird durch den feststehenden Spiegel 2 reflektiert, tritt dann durch den Strahlenteiler 1, und wird anschließend vom Lichtempfänger 7 empfangen. Das durchtretende Licht L_P1 wird durch den beweglichen Spiegel 4 und den Strahlenteiler 1 reflektiert und wird dann durch den Lichtempfänger 7 empfangen. Wenn das reflektierte Licht L_R1 und das durchtre tende Licht L_P1 vom Lichtempfänger 7 empfangen werden, wird, da das reflektierte Licht L_R1 und das durchtretende Licht L_P1 miteinander im Lichtempfänger 7 in Interferenz treten, ein elektrisches Signal S₁ in Abhängigkeit von der Intensi tät des Interferenzlichtes vom Lichtempfänger 7 zur Vorrich tung 10 zur Berechnung der Wellenlänge übertragen.

Ein Licht L_M unbekannter Wellenlänge aus der Lichtquelle 9, die gemessen werden soll, wird durch den feststehenden Spiegel 3 reflektiert, wobei es in ein reflektiertes Licht L_R2 und ein durchtretendes Licht L_P2 durch den Strahlenteiler 1 aufgeteilt wird. Das reflektierte Licht L_R2 wird durch den feststehenden Spiegel 2 reflektiert, tritt dann durch den Strahlenteiler 1, und wird anschließend vom Lichtempfänger 8 empfangen. Das durchtretende Licht L_P2 wird durch den beweglichen Spiegel 4 und den Strahlenteiler 1 reflektiert, und wird dann vom Lichtempfänger 8 empfangen. Wenn das reflektierte Licht L_R2 und das durchtretende Licht L_P2 vom Lichtempfänger 8 empfangen werden, wird, da das reflektierte Licht L_R2 und das durchtretende Licht L_P2 im Lichtempfänger 8 miteinander in Interferenz treten, ein elektrisches Signal S₂ in Abhängigkeit von der Intensität des Interferenzlichtes vom Lichtempfänger 8 zur Vorrichtung 10 zur Berechnung der Wellenlänge übertragen.

Wenn der bewegliche Tisch 5 auf der Führungsschiene 6 in linearer Bewegung in der Richtung, die durch einen Pfeil in Fig. 6 angegeben wird, bewegt wird, bewegt sich der bewegliche Spiegel 4 aufgrund der Bewegung des beweglichen Tisches 5, und die elektrischen Signale S₁ und S₂ variieren in Antwort auf die periodische Änderung der Intensität der Interferenzlichter, die durch die Bewegung des beweglichen Spiegels 4 verursacht werden. Da jede Wellenlänge der elektrischen Signale S₁ und S₂ jeder Wellenlänge des Referenzlichtes L_S bzw. des Lichtes L_M entspricht, wird, wenn der Verfahrweg des linearen Bewegungsmechanismus 12 wahlweise eingestellt wird, die Wellenzahl der elektrischen Signale S₁ und S₂ in der Vorrichtung 10 zur Berechnung der Wellenlänge errechnet. Die Wellenlänge des Lichtes L_m kann dann aufgrund der Formeln (1) und (2) erhalten werden.

L=λ1_*k=n_*λ2 (1)

λ1=n_*λ2/k (2)

In den Formeln (1) und (2) ist L ein wahlweise eingestellter Verfahrweg, λ1 und λ2 ist die Wellenlänge des Lichtes L_M und des Referenzlichtes L_S, und n und k ist die Wellenzahl der elektrischen Signale S₁ und S₂ Fig. 7 zeigt ein Beispiel der Wellenformen der elektrischen Signale S₁ und S₂. In Fig. 7 stellt die vertikale Achse einen Strom dar und die horizontale Achse den Verfahrweg des beweglichen Tisches 5. Wie in Fig. 7 dargestellt, verändert sich der Strom der elektrischen Signale S₁ und S₂ in Abhängigkeit vom Verfahrweg L des Bewegungsmechanismus 12.

Im oben beschriebenen konventionellen optischen Wellenmeß gerät muß eine Referenzlichtquelle 11, die das Referenzlicht L_S mit bekannter Wellenlänge ausstrahlt, verwendet werden, um die Wellenlänge des zu bestimmenden Lichtes genau zu messen. Da der Resonator der vorliegenden Referenzlicht quelle 11 lang ist, besteht daher ein Nachteil darin, daß das gesamte Gerät groß ist. Darüberhinaus ist die Einstellung der optischen Achse im oben erwähnten konventionellen optischen Wellenmeßgerät kompliziert, da sowohl das Referenzlicht L_S als auch das Licht L_M beide in den Strahlenteiler 1 eingespeist werden. Desweiteren, da der Durchmesser des Resonators in der Referenzlichtquelle 11 ebenfalls groß ist, wenn sowohl die Referenzlichtquelle L_S als auch das Licht L_M in den Strahlenteiler 1 eingespeist werden, muß zusätzlich der optische Weg des Referenzlichtes L_S oder des Lichtes L_M, unter Verwendung des feststehenden Spiegels 3 oder ähnlichem verändert werden, um diese in den Strahlenteiler 1 einzuspeisen. Dementsprechend wird die Einstellung der optischen Achse weiter verkompliziert.

Konventionelle optische Wellenlängenmeßgeräte, die auf dem Prinzip des Michelson-Interferometers beruhen und Interferenzerscheinungen zwischen dem zu messenden Licht unbekannter Wellenlänge und einem Bezugslicht bekannter Wellenlänge als physikalisches Messungsprinzip verwenden, sind beispielsweise aus der Offenlegung EP-A-0 478 785 und der US-Patentschrift Nr. 4 165 183 bekannt. Im US-Patent Nr. 4 165 183 ist insbesondere ein Beispiel eine optische Bank mit einem linear beweglichen Tisch offenbart, der eine reflektierende Prismenkombination trägt, die entlang der optischen Achse verfahren wird.

Beide konventionellen Vorrichtungen unterliegen jedoch den obengenannten prinzipiellen Einschränkungen.

In Anbetracht der obengenannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Wellenmeßgerät zur Verfügung zu stellen, bei dem es einfach ist, eine optische Achse eines Lichtes von unbekannter Wellenlänge, die gemessen werden soll, einzustellen, und das eine kompakte Konstruktion aufweist, ohne Referenzlichtquelle oder ohne feststehenden Spiegel zur Veränderung des optischen Weges.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein optisches Wellenmeßgerät zur Verfügung, mit:
einem Strahlenteiler zur Aufteilung eines Lichtes mit einer Wellenlänge, die gemessen werden soll, in ein erstes und ein zweites Licht;
einem feststehenden Spiegel zur Reflexion des ersten Lichtes, so daß dieses in den Strahlenteiler zurück einge speist wird;
einem beweglichen Spiegel zur Reflexion des zweiten Lichtes, so daß dieses in den Strahlenteiler zurück einge speist wird;
einem linearen Bewegungsmechanismus mit einem bewegli chen Tisch, auf dem der bewegliche Spiegel angebracht ist, wobei der Tisch zur Bewegung des beweglichen Spiegels paral lel zur Richtung einer optischen Achse eines Lichtes, das in den beweglichen Spiegel eingespeist wird, ausgebildet ist;
einem ersten Lichtempfänger zur Umwandlung eines Interferenzlichtes in ein elektrisches Signal, wobei das Interferenzlicht durch das Zusammenführen eines Lichtes über den Strahlenteiler und den feststehenden Spiegel mit einem Licht über den Strahlenteiler und den beweglichen Spiegel erzeugt wird;
einer Längenmeßvorrichtung zur Bestimmung des Verfahr weges des beweglichen Tisches; und
einer Vorrichtung zur Berechnung der zu messenden Lichtwellenlänge, wobei die Berechnung der Wellenlänge aufgrund der Wellenzahl des elektrischen Signals und des Verfahrweges erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längenmeßvorrichtung folgendes umfaßt: eine Lichtquelle, ein festes Glasgitter, ein bewegliches Glasgitter, einen zweiten Lichtempfänger und eine Vorrichtung zur Entfernungsberechnung.

Besonders vorteilhaft gestattet die vorliegende Erfindung die leichte Einstellung, in einem optischen Wellenmeßgerät, einer optische Achse eines Lichtes unbekannter Wellenlänge, die gemessen werden soll. Desweiteren kann das erfindungs gemäße Wellenmeßgerät eine kompakte Konstruktion aufweisen, ohne Referenzlichtquelle und ohne feststehenden Spiegel zur Veränderung des optischen Weges.

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug nahme auf die beigefügten detaillierten Figuren, wobei die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlich werden und wobei:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines optischen Wellenmeßgerätes zeigt, basierend auf einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Aufbaus eines linearen Bewegungsmechanismus 23 aus Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine schräge Teilansicht des Aufbaus einer Längenmeßvorrichtung 25 zeigt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines optischen Wellenmeßgerätes zeigt, basierend auf einer zwei ten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine vergrößerte, schräge Teilansicht des Aufbaus der Längenmeßvorrichtung 40 zeigt,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines konventionellen optischen Wellenmeßgerätes zeigt, und

Fig. 7 ein Beispiel der Wellenformen der elektrischen Signale S₁ und S₂ zeigt.

Anschließend wird eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 1 bis 3 erklärt. Fig. 1 zeigt einen Grundriß des Aufbaus eines optischen Wellen meßgerätes, basierend auf der ersten bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Aufbaus eines linearen Bewegungsmechanis mus 23, dargestellt in Fig. 1. In den Fig. 1 und 2 sind ein Strahlenteiler 20, ein feststehender Spiegel 21, ein beweg licher Spiegel 22, ein linearer Bewegungsmechanismus 23, ein erster Lichtempfänger 24, eine Längenmeßvorrichtung 25, eine Licht quelle 26 und eine Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellen länge dargestellt. Der lineare Bewegungsmechanismus 23, der den beweglichen Spiegel 22 parallel zur Richtung einer optischen Achse des Lichtes mit einer Wellenlänge, die bestimmt werden soll, bewegt, besteht aus einem beweglichen Tisch 28, einer Führungsschiene 29, einem Kugelumlaufspin delmechanismus 30 und einem Motor 31. Der bewegliche Spiegel 22 ist auf dem beweglichen Tisch 28 angebracht. Ein Ende des Kugelumlaufspindelmechanismus 30 ist mit einer Welle des Motors 31 verbunden. Das andere Ende des Kugelumlaufspindel mechanismus 30 greift in einen herausragenden Abschnitt 28a ein, der aus der linken Seite des beweglichen Tisches 28 herausragt. Der Eingriff wird mit Hilfe eines Gewindes um den Kugelumlaufspindelmechanismus 30 herum und einer gewin deten Öffnung am herausragenden Abschnitt 28a bewerkstel ligt. Daher überführt der Kugelumlaufspindelmechanismus 30, wenn sich der Motor 31 dreht, die Rotationsbewegung des Motors 31 in die lineare Bewegung des beweglichen Tisches 28. Die Wellenlänge der Lichtquelle 26 soll bestimmt werden.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte, schräge Teilansicht des Aufbaus der Längenmeßvorrichtung 25. In den Fig. 1 bis 3 besteht die Längenmeßvorrichtung 25 aus einem feststehenden Glasgitter 32, einem beweglichen Glasgitter 33, einer Licht quelle 34, einem zweiten Lichtempfänger 35 und einer Vorrichtung 36 zur Entfernungsberechnung. In Fig. 3 ist die Lichtquelle 34 auf dem beweglichen Tisch 28 angebracht, so daß eine optische Achse (siehe gestrichelten Pfeil in Fig. 3) eines Lichtes, das aus der Lichtquelle ausgestrahlt wird, vertikal zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Tisches 28 verläuft. Das bewegliche Glasgitter 33 und der zweite Lichtempfän ger 35 sind vertikal zur optischen Achse des Lichtes, das aus der Lichtquelle 34 ausgestrahlt wird, auf dem bewegli chen Tisch 28 angebracht. Weiterhin ist das feststehende Glasgitter 32 in vertikaler Richtung zur optischen Achse des Lichtes, das aus der Lichtquelle 34 ausgestrahlt wird, zwischen dem beweglichen Glasgitter 33 und der Lichtquelle 34 über dem beweglichen Tisch 28 angeordnet. Eine Vielzahl von Schlitzen sind mit dem erforderlichen Abstand und Position entlang der Längsrichtung im feststehenden Glasgitter 32 angebracht. Das bewegliche Glasgitter 33 besitzt einen Schlitz der erforderlichen Größe.

Ein Licht L_M1 aus der Lichtquelle 26, das eine unbekannte Wellenlänge hat, die bestimmt werden soll, wird in ein reflektiertes Licht L_R3 und ein durchtretendes Licht L_P3 durch den Lichtstrahlenteiler 20 aufgeteilt. Das reflektierte Licht L_R3 wird durch den feststehenden Spiegel 21 reflektiert, tritt dann durch den Lichtstrahlenteiler 20 und wird anschließend vom ersten Lichtempfänger 24 empfangen. Das durchtretende Licht L_P3 wird durch den beweglichen Spiegel 22 und den Lichtstrahlenteiler 20 reflektiert, und wird dann vom ersten Lichtempfänger 24 empfangen. Wenn das reflektierte Licht L_R3 und das durchtretende Licht L_P3 vom ersten Lichtempfänger 24 empfangen werden, wird, da das reflektierte Licht L_R3 und das durchtretende Licht L_P3 miteinander im Lichtempfänger 24 in Interferenz treten, ein elektrisches Signal S₃ in Abhängigkeit von der Intensität des Interferenzlichtes vom ersten Lichtempfänger 24 zur Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellenlänge übertragen.

Wenn sich der bewegliche Tisch 28 auf der Führungsschiene 29 in linearer Bewegung in die Richtung, die durch den Pfeil in Fig. 1 angegeben ist, durch die Rotation des Kugelumlauf spindelmechanismus 30 unter Verwendung des Motors 31 bewegt, wobei sich der bewegliche Spiegel 22 aufgrund der Bewegung des beweglichen Tisches 28 bewegt, ändert sich das elektri sche Signal S₃ in Abhängigkeit von der periodischen Änderung der Intensität des Interferenzlichtes, verursacht durch die Bewegung des beweglichen Spiegels 22. Die Wellenlänge des elektrischen Signals S₃ entspricht der Wellenlänge des Lichtes L_M1.

In Fig. 3 tritt das Licht, das von der Lichtquelle 34 ausge strahlt wird, durch einen der Schlitze im feststehenden Glasgitter 32 und den Schlitz im beweglichen Glasgitter 33 und wird dann durch den ersten Lichtempfänger 35 empfangen. Wenn sich der bewegliche Tisch 28 in die Richtung bewegt, die in Fig. 3 durch den Pfeil markiert ist, entspricht die Periode des elektrischen Signals S₄ vom Lichtempfänger 35 einem Schlitzabstand im feststehenden Glasgitter 32. Die Vorrich tung zur Entfernungsberechnung 36 berechnet den Verfahrweg L des beweglichen Tisches 28, aufgrund des gezählten Wertes der Wellenzahl des elektrischen Signals S₄ und des Abstandes zwischen benachbarten Schlitzen im feststehenden Glasgitter 32, und überträgt das berechnete Ergebnis an die Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellenlänge. Die Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellenlänge errechnet die Wellenlänge des Lichtes L_M1, aufgrund des gezählten Wertes der Wellenzahl k des elektrischen Signals S₃ und des Verfahrweges L, der von der Vorrichtung zur Entfernungsberechnung 36 übertragen wird, unter Verwendung der Formel (3).

λ1=L/k (3)

In der Formel (3) ist L der Verfahrweg des linearen Bewegungsmechanismus 23, λ1 ist die Wellenlänge des Lichtes L_M1 und k ist die Wellenzahl des elektrischen Signals S₃.

Als nächstes wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 erklärt. Fig. 4 zeigt eine Grundrißansicht des Aufbaus eines optischen Wellenmeßgerätes, basierend auf der weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 zeigt eine vergrößerte, schräge Teilansicht des Aufbaus der Längenmeßvorrichtung 40, dargestellt in Fig. 4. In den Fig. 4 und 5 sind Teile dieser zweiten Ausführungsform, die denen der ersten Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 gleich sind, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Erklärungen bezüglich solcher Teile werden nicht wiederholt. In den Fig. 4 und 5 besteht die Längenmeßvorrichtung 40 aus einem fest stehenden Glasgitter 41, einem beweglichen Glasgitter 42, einer Lichtquelle 43, einem Lichtempfänger 44 und einer Vor richtung 45 zur Entfernungsberechnung. In Fig. 5 ist die Lichtquelle 43 auf dem beweglichen Tisch 28 angebracht, so daß eine optische Achse eines Lichtes, das davon ausge strahlt wird, vertikal zur Bewegungsrichtung des beweglichen Tisches 28 verläuft. Das bewegliche Glasgitter 42 ist senk recht zur optischen Achse eines Lichtes, das von der Licht quelle 43 auf dem beweglichen Tisch ausgestrahlt wird, angebracht. Weiterhin ist das feststehende Glasgitter 41 in vertikaler Richtung in Bezug zur optischen Achse des Lichtes, das von der Lichtquelle 43 ausgestrahlt wird, hinter dem beweglichen Glasgitter 42 über dem beweglichen Tisch 28 angebracht. Eine Vielzahl von Streifen, die aus lichtundurchlässigem Material bestehen, sind mit erforderli chem Abstand entlang der Längsrichtung auf dem feststehenden Glasgitter 41 und dem beweglichen Glasgitter 42 angeordnet. Die streifenfreie Fläche der Oberfläche des feststehenden Glasgitters 41 kann das Licht reflektieren. Die streifen freie Fläche der Oberfläche des beweglichen Glasgitters 42 erlaubt, daß das Licht durchtritt.

Ein Licht L_M1 unbekannter Wellenlänge aus der Lichtquelle 26, die gemessen werden soll, wird durch den Strahlenteiler 20 in ein reflektiertes Licht L_R3 und in ein durchtretendes Licht L_P3 aufgeteilt. Das reflektierte Licht L_R3 wird durch den feststehenden Spiegel 21 reflektiert, tritt dann durch den Strahlenteiler 20, und wird anschließend durch den ersten Lichtempfänger 24 empfangen. Das durchtretende Licht L_P3 wird durch den beweglichen Spiegel 22 und den Strahlungstei ler 20 reflektiert, und wird dann durch den ersten Lichtempfänger 24 empfangen. Wenn das reflektierte Licht L_R3 und das durch tretende Licht L_P3 vom ersten Lichtempfänger 24 empfangen werden, wird, da das reflektierte Licht L_R3 und das durchtretende Licht L_P3 miteinander im ersten Lichtempfänger 24 in Interferenz treten, ein elektrisches Signal S₃ in Abhängigkeit zur Intensität des Interferenzlichtes vom ersten Lichtempfänger 24 zur Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellenlänge übertragen.

Wenn sich der bewegliche Tisch 28 auf der Führungsschiene 29 in linearer Bewegung, wie durch den Pfeil in Fig. 4 dargestellt, durch die Rotation des Kugelumlaufspindel mechanismus 30 unter Verwendung des Motors 31 bewegt, wobei sich der bewegliche Spiegel 22 aufgrund der Bewegung des beweglichen Tisches 28 bewegt, ändert sich das elektrische Signal S₃ in Abhängigkeit zur periodischen Änderung der Intensität des Interferenzlichtes, verursacht durch Bewegung des beweglichen Spiegels 22. Die Wellenlänge des elektri schen Signals S₃ entspricht der Wellenlänge des Lichtes L_M1.

In Fig. 5 wird, gerade wenn das Licht, das von der Licht quelle 43 ausgestrahlt wird, durch das bewegliche Glasgitter 42 aus transparentem Material durchtritt, das Licht durch das bewegliche Glasgitter 42 gebrochen und daher werden Lichtanteile von null oder höher-gradigen Beugungsgraden erzeugt. Als nächstes werden die gebeugten Lichtanteile von null-gradigem oder höherem Grad reflektiert und gebeugt durch das feststehende Glasgitter 41 aus reflektierendem Material, wobei sie wiederum durch das bewegliche Glasgitter 42 treten und erneut durch dieses gebeugt werden, und dann vom zweiten Lichtempfänger 44 empfangen werden. Wenn sich der bewegliche Tisch 28 in der Richtung, die durch den Pfeil in Fig. 5 angegeben ist, bewegt, ändert sich die Phase des Lichtanteils von höherem Grad, jedoch ändert sich die Phase des Lichtes von Null Grad nicht. Daher wird ein elektrisches Signal mit einer Sinuswellenform entsprechend der Phasendifferenz zwischen den Lichtanteilen von Null Grad oder höheren Graden vom zweiten Lichtempfänger 44 ausgegeben. Die Vorrichtung 45 zur Entfernungsberechnung errechnet den Verfahrweg L des beweglichen Tisches 28, aufgrund des gezählten Wertes der Wellenzahl des elektrischen Signals S₅ und der Wellenlänge des Lichtes, das aus der Lichtquelle 43 ausgestrahlt wird, und überträgt das berechnete Ergebnis an die Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellenlänge. Die Vorrichtung 27 zur Berechnung der Wellenlänge errechnet die unbekannte Wellenlänge des Lichtes L_M1, aufgrund des gezählten Wertes der Wellenzahl k des elektrischen Signals S₃ und des Verfahrweges L, wie erhalten von der Vorrichtung 45 zur Entfernungsberechnung, unter Verwendung der oben erwähnten Formel (3).

Claims

1. Optisches Wellenmeßgerät mit:
einem Strahlenteiler zur Aufteilung eines Lichtes mit einer Wellenlänge, die gemessen werden soll, in ein erstes und ein zweites Licht;
einem feststehenden Spiegel zur Reflexion des ersten Lichtes, so daß dieses in den Strahlenteiler zurück einge speist wird;
einem beweglichen Spiegel zur Reflexion des zweiten Lichtes, so daß dieses in den Strahlenteiler zurück einge speist wird;
einem linearen Bewegungsmechanismus mit einem bewegli chen Tisch, auf dem der bewegliche Spiegel angebracht ist, wobei der Tisch zur Bewegung des beweglichen Spiegels paral lel zur Richtung einer optischen Achse eines Lichtes, das in den beweglichen Spiegel eingespeist wird, ausgebildet ist;
einem ersten Lichtempfänger zur Umwandlung eines Interferenzlichtes in ein elektrisches Signal, wobei das Interferenzlicht durch das Zusammenführen eines Lichtes über den Strahlenteiler und den feststehenden Spiegel mit einem Licht über den Strahlenteiler und den beweglichen Spiegel erzeugt wird;
einer Längenmeßvorrichtung zur Bestimmung des Verfahr weges des beweglichen Tisches; und
einer Vorrichtung zur Berechnung der zu messenden Lichtwellenlänge, wobei die Berechnung der Wellenlänge aufgrund der Wellenzahl des elektrischen Signals und des Verfahrweges erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längenmeßvorrichtung folgendes umfaßt: eine Lichtquelle, ein festes Glasgitter, ein bewegliches Glasgitter, einen zweiten Lichtempfänger und eine Vorrichtung zur Entfernungsberechnung.

2. Optisches Wellenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle derart auf dem beweglichen Tisch angebracht ist, daß eine optische Achse eines Lichtes daraus in vertikaler Richtung zur Bewegungsrichtung des beweglichen Tisches verläuft;
das bewegliche Glasgitter, in das das Licht eingespeist wird, vertikal zur optischen Achse auf dem beweglichen Tisch angebracht ist;
das feststehende Glasgitter, vertikal zur optischen Achse, zwischen der Lichtquelle und dem beweglichen Glasgitter, über dem beweglichen Tisch angeordnet ist, wobei eine Vielzahl der Glasgitter an der Tischoberfläche in vertikaler Richtung in Bezug auf die Bewegungsrichtung mit erforderlichem Abstand angeordnet ist,
der zweite Lichtempfänger das aus der Lichtquelle ausgestrahlte und durch das feststehende Glasgitter und das bewegliche Glasgitter durchtretende Licht empfängt, und ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Tisches erzeugt; und
die Vorrichtung zur Entfernungsberechnung den Verfahrweg des beweglichen Tisches, aufgrund der Wellenzahl des elektrischen Signals errechnet.

3. Optisches Wellenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle, derart auf dem beweglichen Tisch angebracht ist, daß eine optische Achse eines Lichtes daraus in vertikaler Richtung zur Bewegungsrichtung des beweglichen Tisches verläuft;
das feststehende Glasgitter, vertikal in Bezug auf die optische Achse, über dem beweglichen Tisch angeordnet ist, wobei eine Vielzahl der Glasgitter an der Tischoberfläche in vertikaler Richtung in Bezug auf die Bewegungsrichtung mit erforderlichem Abstand angeordnet ist;
das bewegliche Glasgitter in vertikaler Richtung zur optischen Achse zwischen der Lichtquelle und dem fest stehenden Glasgitter auf dem beweglichen Tisch angebracht ist, in das das Licht eingespeist wird;
der zweite Lichtempfänger das Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird und durch das feststehende Glasgitter und durch das bewegliche Glasgitter gebeugt wird, empfängt, und ein elektrisches Signal in Abhängigkeit zur Bewegung des beweglichen Tisches übermittelt; und
die Vorrichtung zur Entfernungsberechnung den Verfahrweg des beweglichen Tisches, aufgrund der Wellenzahl des elektrischen Signals errechnet.