DE68907127T2 - Optische Positionsmessung. - Google Patents

Optische Positionsmessung.

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DE68907127T2 DE89304753T DE68907127T DE68907127T2 DE 68907127 T2 DE68907127 T2 DE 68907127T2 DE 89304753 T DE89304753 T DE 89304753T DE 68907127 T DE68907127 T DE 68907127T DE 68907127 T2 DE68907127 T2 DE 68907127T2
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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf optische Positionsmeßsysteme und speziell auf solche, die zum Messen der Position eines Roboterarms verwendet werden.
  • Ein bekanntes optisches Positionsmeßsystem ist in UK Patent Nr. 1 364 487 offenbart.
  • In diesem wird ein Zeemanaufspaltungslaser benutzt, um zwei parallel entgegengesetzt zirkularpolarisierte Laserstrahlen zu erzeugen, die geringfügig verschiedene Frequenzen haben.
  • Polarisationsoptiken werden dann zum Erzeugen einer kleinen Winkeldifferenz zwischen den Richtungen der beiden polarisierten Strahlen verwendet. Diese Strahlen erzeugen ein sich bewegendes Interferenzmuster, das durch einen Sensor, der einen Polarisator verwendet, detektiert wird.
  • Durch Vergleich der Phase des sich bewegenden Interferenzmusters am Sensor mit der Phase des sich bewegenden Interferenzmusters an einem fixierten Referenzsensor kann die Winkelposition des Sensors relativ zum Mustergenerator berechnet werden.
  • Es gibt eine Reihe von Nachteilen bei diesem System. Zuerst ist die Winkelteilung zwischen den zwei Strahlen, welche durch die Benutzung polarisierender Optiken erreicht werden kann, relativ klein, z.B. ist ein Glan-Thompson-Prisma auf ungefähr 25 bis 28 Grad begrenzt. Dies begrenzt den Winkelbetriebsbereich, über welchen die Position des Sensors berechnet werden kann. Es wäre wünschenswert, diesen Winkelbetriebsbereich auf z.B. ungefähr 90 Grad auszudehnen. Wenn dieses System zweitens zum Erzeugen eines Beugungsmusters, das sich in zwei orthogonale Richtungen bewegt, benutzt wird, ist es aufgrund von Lichtstreuung an den Flächen und Fehlern in den polarisationsselektiven Optiken nicht möglich, eine vollständige Teilung zwischen den zwei orthogonal polarisierten Komponenten zu erzielen. Folglich wird es zwangsläufig eine Kreuzungsinterferenz zwischen den zwei Bewegungsrichtungen des Beugungsmusters geben, die zu einer verminderten Genauigkeit führt.
  • Diese Erfindung zielt darauf ab, ein optisches Positionsmeßsystem zu erzeugen, das diese Nachteile überwindet.
  • Diese Erfindung stellt ein optisches Positionsmeßsystem zur Verfügung, das eine Lichtquelle, einen Lichtsensor, einen Phasenkomparator und einen Interferenzmustergenerator umfaßt, welche so angeordnet sind, daß im Gebrauch Licht von der Lichtquelle vom Interferenzmustergenerator zum Erzeugen eines sich bewegenden Interferenzmusters benutzt wird, das auf den Lichtsensor fällt, und der Phasenkomparator die Phase dieses Interferenzmusters mit der Phase eines Referenzsignals vergleicht und dadurch eine Angabe über die relativen Winkelpositionen der Lichtquelle und des Lichtsensors erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Interferenzmustergenerator eine Braggzelle ist und im Gebrauch Licht von der Lichtquelle durch Braggbeugung in der Braggzelle in zwei Strahlen gespalten wird und die zwei Strahlen zum Erzeugen des sich bewegenden Interferenzmusters interferieren.
  • Eine Reihe von Systemen, die die Erfindung verwenden, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, in welchen:
  • Fig. 1 ein Positionsmeßsystem in schematischer und Blockdiagrammform zeigt,
  • Fig. 2 ein anderes Positionsmeßsystem in schematischer und Blockdiagrammform zeigt, das die Erfindung verwendet,
  • Fig. 3 eine modifizierte Form des Systems von Fig. 2 in schematischer und Blockdiagrammform zeigt,
  • Fig. 4 ein weiteres Positionsmeßsystem in schematischer und Blockdiagrammform zeigt, das die Erfindung verwendet, und
  • Fig. 5 ein weiteres Positionsmeßsystem in schematischer und Blockdiagrammform zeigt, das die Erfindung verwendet;
  • identische Teile haben durchweg die gleichen Referenzzahlen.
  • Nach Fig. 1 hat ein Roboterarm 1 eine starr an ihm montierte Laserdiode 2. Licht von der Laserdiode 2 strahlt in alle Richtungen und ein Teil des Lichtes fällt auf ein entfernt angeordnetes Lagemeßsystem 3, das am Rande des Arbeitsvolumens des Roboterarms befestigt ist.
  • Das Licht, das auf das Lagemeßsystem 3 fällt tritt durch ein sich bewegendes Beugungsgitter 4, das am Rand einer transparenten rotierenden Scheibe ausgebildet ist. Die Scheibe ist hochkant in Fig. 1 zu sehen und rotiert um eine Achse parallel zur Papierebene, so daß sich der Abschnitt des sich bewegenden Beugungsgitters 4 in die Richtung 5 bewegt. Diese Interferenzstreifen werden nach Durchgang durch ein zweites, fixiertes Beugungsgitter 7 von einem Photodetektor 6 beobachtet.
  • Eine im Lagemeßsystem 3 fixierte Lichtquelle 8 sendet ebenfalls Licht durch das sich bewegende Beugungsgitter 4, und dieses Licht tritt dann durch eine fixierte Blende 9 und wird von einem zweiten Photodetektor 10 empfangen.
  • Die Signale von den zwei Photodetektoren 6 und 10 werden einem Phasenkomparator 11 zugeführt. Alle beide Signale werden bei derselben Frequenz sinusförmig moduliert, wobei diese Frequenz von der Rotationsgeschwindigkeit und dem Linienabstand des sich bewegenden Beugungsgitters 4 abhängt. Die relative Phase der zwei Signale wird solange fixiert, wie die Laserdiode 2 in einer konstanten Lage zum Lagemeßsystem 3 bleibt. Wenn sich die Lage der Laserdiode 2 ändert, wird sich die Phasendifferenz zwischen den zwei Signalen verändern, die Phasendifferenz wird jedoch konstant bleiben, falls sich die Rotationsgeschwindigkeit des Beugungsgitters 4 verändert. Der Ausgang des Phasenkomparators 11 wird einem Computer 12 zugeführt, der die Zahl der Zyklen der Phasenverschiebung, die sich ereignen, speichert und einen Algorithmus benutzt, um daraus die Winkelbewegung der Laserdiode 2 relativ zum Lagemeßsystem 3 zu berechnen.
  • Der Computer 12 wird ebenfalls Phasenmessungen entlang den Leitungen 13 und 14 von zwei weiteren Lagemeßsystemen, ähnlich dem Lagemeßsystem 3 aber unterschiedlich orientiert und vom System 3 getrennt, erhalten, so daß eine Berechnung der Position der Laserdiode 2 in drei Dimensionen möglich ist.
  • Da das System nur Veränderungen in einer Lage messen kann, ist es notwendig, den Roboterarm zur Eichung in eine Referenzposition zu bringen, wenn das System zum ersten Mal angeschaltet wird.
  • Das Hauptproblem eines solchen Systems besteht in der Notwendigkeit eines mechanisch bewegten Beugungsgitters, denn zwangsläufig erzeugt jedes mechanisch bewegte Teil Probleme mit dem Verschleiß, der Zuverlässigkeit und Stabilität.
  • Nach Fig. 2 beinhaltet ein Interferenzmustertransmitter 14 eine Laserdiode 15. Eine Linse 16 fokussiert Licht von der Laserdiode 15 zu einem Strahl 21, der durch einen akustooptischen Modulator 17 tritt. Der akustooptische Modulator 17 umfaßt eine Braggzelle 18, in welche akustische Wellen durch einen elektroakustischen Wandler 19 projiziert werden. Eine Signalquelle 20 versorgt den elektroakustischen Wandler 19 mit einer 20 MHz Wechselspannung.
  • Folglich tritt Braggbeugung in der Braggzelle zwischen dem Lichtstrahl 21 von der Laserdiode und den akustischen Wellen in der Braggzelle 18 auf, die zwei Lichtstrahlen erzeugt, nämlich einen ersten ungebrochenen Strahl 22, der dieselbe Frequenz wie der Strahl 21 hat, der in die Braggzelle eintritt und einen zweiten gebrochenen Strahl 23, der eine infolge von Dopplerverschiebung geringfügig veränderte Frequenz zum Strahl 21 hat, der in die Braggzelle eintritt, wobei der Unterschied in der Frequenz 20 MHz ist, was der Modulationsfrequenz der Braggzelle entspricht.
  • Ein Prisma 24 befindet sich im Weg des zweiten Strahls 23 und lenkt ihn so ab, daß er den ersten Strahl 22 kreuzt. Falls die zwei Strahlen dieselbe Frequenz hätten, würden sie ein statisches Interferenzmuster erzeugen, aber da die Strahlen Frequenzen haben, die um 20 MHz differieren, erzeugen sie ein Interferenzmuster, das sich mit einer Frequenz von 20 MHz bewegt, d.h. daß die Intensitätsspitzen des Interferenzmusters einen festen Punkt mit einer Rate von 20 Millionen pro Sekunde passieren werden. Die Interferenzstreifen bewegen sich in die Richtung des Pfeiles 37.
  • Eine Mikroskopobjektivlinse 25 im Weg der zwei Strahlen weitet das Interferenzmuster über einen breiten Winkel aus.
  • Der Interferenzmustertransmitter 14 ist an einer fixierten Position befestigt, so daß das Interferenzmuster, das er erzeugt, über das ganze Arbeitsvolumen eines Roboters 26 projiziert wird.
  • Am Roboter 26 ist ein Empfänger 27 befestigt. Der Empfänger 27 besitzt eine Blende 28, durch welche das Interferenzmuster vom Transmitter 14 auf einen Photodetektor 29 fällt.
  • Innerhalb des Transmitters 14 lenkt ein Strahlteiler 30 einen Teil der zwei Strahlen 22 und 23 ab, so daß das resultierende Interferenzmuster auf eine fixierte Blende 31 fällt. Licht, das durch die fixierte Blende 31 tritt, fällt auf einen Referenzphotodetektor 32.
  • Die Signale von den zwei Photodetektoren 29 und 32 werden durch einen Phasenkomparator 33 verglichen. Alle Veränderungen in den relativen Phasen der zwei Signale müssen auf die Winkelbewegung des Empfängers 27 relativ zum Transmitter 14 zurückgeführt werden. Das Phasendifferenzsignal wird einem Computer 34 zugeführt, der auch Signale über die Leitungen 35 und 36 von zwei anderen ähnlichen Systemen erhält, die sich an unterschiedlichen Orten um das Arbeitsvolumen des Roboters herum befinden und in unterschiedlichen Ebenen abtasten. Der Computer 33 speichert die Zahl der Phasenzyklen, bei welchen die Phasensignale variieren und benutzt einen Algorithmus, um daraus die dreidimensionale Position des Roboters 26 zu berechnen.
  • Wieder kann das System nur Veränderungen in der Lage messen und muß zur Eichung mit einer bekannten Referenzposition des Roboters beginnen, um die absolute Position des Roboters zu messen.
  • Temperaturveränderungen können die Ringabstände durch thermische Expansion und Kontraktion und Veränderungen im retraktiven Index der Laserdiode 15, der Linsen 16 und 25 und dem Prisma 24 ändern und ebenso die akustooptischen Eigenschaften der Braggzelle 18 verändern. Um solche Variationen auszugleichen, wird das in Fig. 3 gezeigte System benutzt.
  • Ein Interferenzmustertransmitter 38 projiziert ein Interferenzmuster über das Arbeitsvolumen eines Roboters 26, wobei der Interferenzmustertransmitter 38 mit dem Interferenzmustertransmitter 14 identisch ist, außer daß er keinen Strahlteiler 30, keine Blende 31 und keinen Photodetektor 32 umfaßt. Dieses Interferenzmuster wird mit dem Empfänger 27, der am Roboter 26 angebracht ist und einem Paar von, mit dem Empfänger 27 identischen Referenzempfängern 39 und 40 an fixierten Positionen relativ zum Transmitter 38 detektiert.
  • Die Signale vom Empfänger 27 am Roboter 26 und dem ersten Referenzempfänger 39 werden durch einen Phasenkomparator 33 verglichen, der dem Computer 34 ein Signal, entsprechend der Phasendifferenz zwischen diesen zwei Eingangssignalen entlang einer Leitung 41 zuführt, das in ihm, wie mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben arbeitet.
  • Die Signale von den zwei Referenzempfängern 39 und 40 werden durch einen Phasenkomparator 42 verglichen. Da die Positionen der zwei Referenzempfänger 39 und 40 fest sind, muß jede Veränderung in den relativen Phasen ihrer Ausgangsgrößen auf eine Veränderung im Abstand zwischen dem Interferenzmuster, das durch den Transmitter 38 erzeugt wurde Zurückgeführt werden. Die Ausgangsgröße des Phasenkomparators 42 wird einem spannungsgesteuerten Oszillator (V.C.O.) 43 zugeführt, der die fixierten Frequenzsignalquellen 20 durch Zuführung eines Signals an den elektroakustischen Wandler 19 ersetzt.
  • Die Frequenz des dem elektroakustischen Wandler 19 durch den V.C.O. 43 zugeführten Signals wird durch die Spannung des Signals vom Phasenkomparator 42 gesteuert, so daß, falls der Abstand zwischen dem Interferenzmuster variiert, die Veränderung in der relativen Phase der Signale von den zwei Referenzempfängern 39 und 40 den Ausgang des Phasenkomparators 42 veranlassen wird, die Frequenz des V.C.O. 43 so zu wechseln und zu verändern, daß der Abstand zwischen dem Interferenzmuster auf seinen ursprünglichen Wert zurückkehrt.
  • In Fig. 4 ist ein System abgebildet, das fähig ist die Position eines Roboters 44 in drei Dimensionen zu berechnen und einen einzelnen Interferenzmustertransmitter 45 benutzt.
  • Der Transmitter 45 umfaßt eine Laserdiode 15, wobei das Licht von der Laserdiode 15 durch eine Linse 16 zu einem Strahl 71 fokussiert wird. Der fokussierte Lichtstrahl tritt dann in eine erste Braggzelle 46 ein. Der ersten Braggzelle 46 werden durch einen elektroakustischen Wandler 47 akustische Wellen zugeführt, wobei diesem elektroakustischen Wandler 47 seinerseits ein elektrisches 20 MHz Signal durch eine erste Signalquelle 48 zugeführt wird. Braggbeugung in der Braggzelle 46 spaltet das Licht von der Laserdiode 15 in einen ersten Strahl 72, der gerade durch die Braggzelle 46 tritt und einen zweiten Strahl 73 auf, der Braggbeugung in der y-Richtung erfährt und infolge von Dopplerverschiebung seine Frequenz um 20 MHz verändert.
  • Die ersten und zweiten Strahlen 72 und 73 treten dann durch eine zweite Braggzelle 49. Diese Braggzelle 49 wird durch einen elektroakustischen Wandler 50, der durch eine zweite Signalquelle 51 mit einem elektrischen 20 MHz Signal gespeist wird, mit akustischen Wellen versorgt, die senkrecht zu denen in der ersten Braggzelle 46 sind. Der erste gerade verlaufende Strahl 72 von der ersten Braggzelle 46 wird durch Braggbeugung in einen dritten strahl 74, der in der Richtung x abgelenkt wird und seine Frequenz mit 20 MHz infolge von Dopplereffekte verändert hat, und den Rest des ersten Strahls 72 aufgespalten, welcher ohne jede Frequenzverschiebung gerade hindurchtritt. Der zweite, abgelenkte Strahl 73 von der ersten Braggzelle 46 tritt ohne jede Braggbeugung zu erfahren gerade durch die zweite Braggzelle 49, da er einen abweichenden Winkel zum ersten Strahl 72 hat und die zweite Braggzelle 49 so angeordnet ist, daß sie mit dem ersten Strahl 72 wechselwirken kann.
  • Der zweite Strahl 73 tritt in ein Prisma 52 ein und wird so abgelenkt, daß er den ersten Strahl 72 kreuzt. Der dritte Strahl 74 tritt in ein Prisma 53 ein und wird so abgelenkt, daß er den ersten Strahl 72 an derselben Stelle wie den zweiten Strahl 73 kreuzt.
  • Die Wechselwirkung dieser drei Strahlen 72, 73 und 74 erzeugt zwei Interferenzstreifenmuster, das erste in der Richtung x und das zweite in der Richtung y, wobei sich jedes mit einer Frequenz von 20 MHz in der Richtung der Pfeile 57 bzw. 58 bewegt. Diese Interferenzstreifen werden durch eine Mikroskopobjektivlinse 25 aufgeweitet, um ein breites Winkelvolumen zu überdecken.
  • Ein Roboter 54 hat einen ersten Photodetektor 55, der hinter einer Blende 56 in der x-Richtung montiert ist. Ein zweiter Referenzphotodetektor 59 hinter einer in der x-Richtung orientierten Blende 60 befindet sich an einer fixierten Position im Projektionsvolumen der Interferenzmuster. Die Orientierung der Blenden 56 und 60 in der x-Richtung macht die Photodetektoren 55 und 59 nur für Interferenzmuster in der y-Richtung sensitiv. Dann werden die Signale von den ersten und zweiten Photodetektoren 55 und 59 in einem Phasenkomparator 61 verglichen, und ein Phasendifferenzsignal vom Phasenkomparator 61 wird zu einem Computer 62 gesendet. Der Computer 62 benutzt die Phasendifferenz zwischen den Signalen vom ersten und zweiten Photodetektor 55 und 59, um die Winkelposition des Roboters 54 in der y-Ebene zu berechnen und speichert die Zahl der vollen Zyklen der Phasenverschiebung, die auftreten.
  • Ein dritter Photodetektor 63 ist, hinter einer Blende 64 in der y-Richtung, am Roboter montiert und ein vierter Photodetektor 65 befindet sich hinter einer Blende 66 in der y-Richtung an einer fixierten Position im Projektionsvolumen der Interferenzstreifen. Die Orientierung der Blenden 64 und 66 in der y-Richtung macht die Photodetektoren 63 und 65 nur für Interferenzmuster in der x-Richtung sensitiv. Die Signale von den dritten und vierten Photodetektoren 63 und 65 werden in einem Phasenkomparator 67 verglichen. Das Phasendifferenzsignal vom Phasenkomparator 67 wird dem Computer 62 zugeführt, der eine Aufzeichnung der Zahl der vollen Zyklen der Phasenverschiebung vornimmt und die Winkelposition des Roboters 54 in der x-Ebene aus der Phasendifferenz berechnet.
  • Ein fünfter Photodetektor 68 ist hinter einer Blende 69 in der y-Richtung am Roboter in einem bekannten Abstand vom dritten Photodetektor 63 montiert. Die Signale von den dritten und fünften Photodetektoren 63 und 68 werden durch einen Phasenkomparator 70 verglichen, und die Phasendifferenz dem Computer 62 zugeführt. Der Abstand der Photodetektoren 63 und 68 ist fest, so daß jede Veränderung in den relativen Phasen der Signale, die sie erzeugen auf eine Veränderung in ihrem Winkelabstand, der von einem Transmitter 45 gemessen wird zurückgeführt werden muß, so daß jede solche Veränderung auf eine Veränderung im radialen Abstand zwischen dem Transmitter 45 und dem Roboter 54 zurückgeführt werden muß. Der Computer nimmt eine Aufzeichnung der Zahl der vollen Phasenzyklen vor, die das Signal durchlaufen hat und berechnet den Abstand des Roboters 54 vom Transmitter 45.
  • Da dieses System nur Veränderungen in der Position messen kann, ist es notwendig, den Roboter in irgendeiner bekannten Referenzposition zu starten.
  • Nach Fig. 5 projiziert ein Transmitter 45, der im wesentlichen ähnlich zu den mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen ist, sich bewegende Streifen über das Arbeitsvolumen des Roboters 54. Der zweite akustooptische Modulator 49 wird von einer Quelle 51 über einen elektroakustischen Wandler 50 durch eine Wechselspannung mit einer festen Frequenz von 25 MHz betrieben, und der erste akustooptische Modulator 47 wird mit einer Frequenz von 20 MHz durch eine Quelle 48 betrieben. Das sich über das Arbeitsvolumen des Roboters 54 bewegende Streifenmuster enthält somit Streifen, die sich in der x-Richtung mit einer Periodizität von 20 MHz und in der y-Richtung mit einer Periodizität von 25 MHz bewegen.
  • Am Roboter 54 ist ein Paar Photodetektoren 75, 76 befestigt, die die sich bewegenden Streifenmuster vom Transmitter 45 empfangen. Ein zusätzlicher Photodetektor 77 befindet sich an einer Referenzposition außerhalb des Betriebsbereiches des Roboters 45. Die Photodetektoren 75, 76, 77 haben Öffnungen, die im Vergleich mit dem räumlichen Abstand der Streifen in den x- und y-Richtungen klein sind und so einen Ausgangsphotostrom erzeugen, der mit beiden Ringfrequenzen von 20 und 25 MHz moduliert ist. Die Ausgangsgrößen der Photodetektoren 75, 76 und 77 werden jeweils Filtern 78, 80 und 82 zugeführt. Jeder dieser Filter ist so abgestimmt, daß nur ein enges, ein paar Kilohertz breites, um 20 MHz zentriertes Frequenzband durchtreten kann. Die Ausgangsgrößen der Photodetektoren 75, 76 und 77 werden ebenfalls jeweils Filtern 79, 81 und 83 zugeführt. Jeder dieser Filter ist auf ein enges, um 25 MHz zentriertes Frequenzband abgestimmt. Die Phasen der Ausgangsgrößen von den Filtern 78 und 82 werden durch einen Phasenkomparator 84 verglichen, der eine Ausgangsgröße einem Computer 62 zuführt, mit dem der Winkelabstand in der x-Richtung der Photodetektoren 75 und 77 relativ zum Transmitter 45 berechnet werden kann. Gleichermaßen werden die Ausgangsgrößen von den Filtern 79 und 83 hinsichtlich der Phase durch einen Phasenkomparator 85 verglichen, der eine Ausgangsgröße dem Computer 62 zuführt, mit dem der Winkelabstand in der y-Richtung der Photodetektoren 75 und 77 relativ zum Transmitter 45 berechnet werden kann.
  • Die Phasen der Ausgangsgrößen von den Filtern 78 und 80 werden durch den Phasenkomparator 86 verglichen, der eine Ausgangsgröße abhängig von der Zahl der Streifen in der x-Richtung zwischen den Photodetektoren 75 und 76 erzeugt. Gleichermaßen werden die Phasen der Ausgangsgrößen von den Filtern 79 und 81 durch einen Phasenkomparator 87 verglichen, der eine Ausgangsgröße erzeugt, die die Zahl der Ringe in der y-Richtung zwischen den Photodetektoren 75 und 76 angibt. Ein Vergleich der Ausgangsgrößen der Phasendetektoren 86 und 87 im Computer 62 ermöglicht die Winkeltangente der Linie, die die Phasendetektoren 75 und 76 verbindet, relativ zu den x- und y-Koordinaten zu berechnen und ebenso den senkrechten Abstand von den Photodetektoren 75 und 76 zum Transmitter 45 zu berechnen. Damit kann sowohl die Orientierung um die z-Achse und die Größe der z-Koordinate des Roboters 54 relativ zum Transmitter 45 berechnet werden, um zusätzliche Information über die Roboterposition und -orientierung zu erhalten. Zusätzliche Transmitter vom Typ ähnlich dem Transmitter 45 aber bei unterschiedlichen Modulationsfrequenzen arbeitend, können in unterschiedlichen Positionen um das Arbeitsvolumen des Roboters 54 herum angeordnet werden. Signale von den Photodetektoren 75, 76 und 77 werden durch zusätzliche Filter geschickt, die auf die zusätzlichen Modulationsfrequenzen abgestimmt sind und in ihrer Phase verglichen, um die Orientierungskoordinaten und -winkel des Roboters 54 relativ zu den zusätzlichen Transmittern zu erhalten. Auf diesem Weg können die vollständigen Linear- und Winkelkoordinaten des Roboters abgeleitet werden.

Claims (3)

1. Diese Erfindung stellt ein optisches Positionsmeßsystem zur Verfügung, welches eine Lichtquelle (15), einen Lichtsensor (29), einen Phasenkomparator (33) und einen Interferenzmustergenerator (17) umfaßt, welche so angebracht sind, daß im Gebrauch Licht von der Lichtquelle vom Interferenzmustergenerator zum Erzeugen eines sich bewegenden Interferenzmusters benutzt wird, das auf den Lichtsensor fällt und wobei der Phasenkomparator die Phase dieses Interferenzmusters mit der Phase eines Referenzsignals vergleicht und dabei eine Anzeige der relativen Winkelpositionen der Lichtquelle und des Lichtsensors erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Interferenzmustergenerator eine Braggzelle (18) ist und im Gebrauch Licht von der Lichtquelle durch Braggbeugung in der Braggzelle in zwei Strahlen (22, 23) aufgespalten wird und die zwei Strahlen interferieren, um das sich bewegende Interferenzmuster zu erzeugen.
2. Ein System gemäß Anspruch 1, das zusätzlich einen zweiten Lichtsensor an einer fixierten Position relativ zur Lichtquelle umfaßt, wobei das Interferenzmuster auf den zweiten Lichtsensor fällt, um das Referenzsignal zu erzeugen.
3. Ein System nach Anspruch 1 oder 2, in welchem zwei Braggzellen zum Aufspalten des Lichts von der Lichtquelle in drei Strahlen benutzt werden und die drei Strahlen interferieren, um zwei Interferenzmuster, die sich in zwei senkrechten Richtungen bewegen, zu erzeugen.
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