JP3337245B2 - 送り台によって支持された走査素子ないし工具の有効な瞬時位置を測定するための方法及び装置 - Google Patents

送り台によって支持された走査素子ないし工具の有効な瞬時位置を測定するための方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送り台によって支持さ
れた走査素子ないし工具の有効な瞬時位置を測定するた
めの方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば門形座標測定装置では駆動装置が
２つの門形構造体脚部の一方に係合し、門形構造体が通
常片側で駆動装置により駆動される。そのため門形構造
体が加速移動中ないし減速移動中に該門形構造体に作用
する動的作用力のために横方向に曲がったり、垂直線を
中心にねじれ振動を受けたりするというような問題が頻
繁に生じる。前記したねじれ振動の振幅が比較的小さい
場合でも前記したような測定エラーは生じる。なぜなら
門形構造体によって支持される走査素子の位置が正確に
定まらないからである。というのは門形構造体の位置は
通常、駆動される門形構造体脚部で測定値センサによっ
て検出されるからである。このセンサは案内部に沿って
配置されている目盛を走査する。
【０００３】前記した問題点を解決するためにＤＥ−Ａ
Ｓ２２４８１９４号公報では２つの平行した目盛を門形
構造体の両側に配置することが提案されている。互いに
距離をおいて得られる２つの測定値により、門形構造体
のねじれ振動の大きさを検出することが可能となり、門
形構造体脚部の垂直方向で横桁上を走行する横送り台の
位置を考慮しながら走査素子の正確な位置を算出するこ
とができるものとなる。
【０００４】この公知の解決手法は多くの欠点を有して
いる。２つの門形構造体脚部の位置は同時に絶対検出さ
れるものなので、門形構造体の両側には同程度に高精度
な２つの測長系が必要となる。その他にこれらの測定系
を２つとも１つの安定した基準点に結び付けなければな
らない。さらに増分型の測長系が使用される限り当該測
長系を常に繰り返し新たに初期化できるようにするた
め、所定の基準点に関する基準マークを２つの目盛に設
ける必要がある。その他にも装置内部においては温度勾
配が生じるため両方の目盛に対する温度の影響が異なる
ものとなる。それ故に唯１つの目盛による測定結果と比
較すると、測定目盛の温度センサの数が倍必要になる。
さらに計算機による温度補正は非常にコストがかかるも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、装置
ないし測定技術に係わる経費をできるだけ僅かにして、
当該走査素子の位置に対する前記ねじれ振動の影響を取
り除くことである。
【０００６】前記の問題が座標測定装置においてだけで
なく処理装置においても生じ得ることは明らかである。
この場合そこでは機械によって位置決めされた工具の位
置が重要であり、その限りでは他の用途に対しても本発
明は利用できるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、前記送り台は、相互に離間されて配置された２つの
測長系を備えており、この場合第１の測長系を用いて、
前記送り台の絶対位置が検出され、第２の測長系を用い
て、前記送り台のねじれ振動の補正のために第１の測長
系により求められた位置からの動的な偏差が次のように
検出され、すなわち、第１の測長系の位置測定値に対す
る第２の測長系の位置測定値の偏差が、期間の間に求め
られて記憶され、記憶された偏差の時間経過から走査素
子の位置に対する補正値が走査時点で求められるように
して解決される。
【０００８】又上記課題は本発明により、２つの測長系
は相互に離間されて配置されており、さらに前記測長系
は制御装置に接続されており、該制御装置によって第１
の測長系の信号から絶対位置測定値が形成され、さらに
第２の測長系の信号から、前記第１の測長系の位置から
の瞬時偏差を表す動的な測定値が形成され、さらに計算
機が設けられており、該計算機によって前記２つの測定
値から、送り台（門形構造体）によって支持された操作
素子ないし工具の有効な瞬時位置が算出されるように構
成されて解決される。
【０００９】本発明によれば第２の測長系は、動的補正
の為にのみ使用されるものなので、この測長系による絶
対位置の測定に関する精度は当該方法に対し何ら影響を
与えないため、ここには精度等級の低い簡単な測長系を
使用することができ、高価な測長系は送り台の他方の側
にしか必要なくなる。例えば送り台の片側には、第１の
測長系として温度不変性の基準目盛体（Ｚｅｒｏｄｕｒ
ｍａｓｓｓｔａｂ）又は高精度で安定化した波長及び周
囲パラメータ（測定区間領域における波長への空気圧及
び温度等）の補正装置を有するレーザ干渉計等を用いる
ことができる。
【００１０】他の測長系は例えば簡単なガラス目盛か又
は、簡単な波長安定化装置を備え環境補正装置は備えて
いないダイオードレーザ−干渉計等であり得る。このよ
うなことは測長系の基準点に対しμｍ領域内の長期安定
化は必要なく２つの測長系を共通の基準点に拘束的に結
び付ける必要もないので可能である。
【００１１】本発明による別の有利な構成例は従属請求
項に記載される。
【００１２】
【実施例】次に本発明による実施例を図面に基づき詳細
に説明する。
【００１３】図１に示されている座標測定装置は例えば
花こう岩からなる測定テーブル１を有している。この測
定テーブル１の一方の側には矢印ｙに沿ってシフト可能
な門形構造体に対する案内部２が取り付けられている。
この門形構造体は２つの門形構造体脚部４，５とそれら
の上に配置された横桁３からなっている。該横桁３には
門形構造体の案内方向ｙに対して垂直に横送り台６が矢
印ｘ方向でシフト可能に支承されている。横送り台６は
ｚ方向に垂直にシフト可能なスリーブ７に対する案内部
を有している。該横送り台６の下方端部には座標測定装
置の固有の測定ヘッド８がその走査素子９と共に固定さ
れている。
【００１４】座標測定装置の門形構造体はその脚部４に
おいて片側で駆動される。脚部４には光電式読取りヘッ
ド１１も配置されている。この読取りヘッド１１は第１
の高精度な温度不変性の基準目盛体１３を走査する。こ
の目盛１３は前記案内部２に対して平行に配置されてい
る。
【００１５】目盛１３及び読取りヘッド１１は、通常は
案内部ケーシング２の内部に配置され、適当な蛇腹式連
結具等によってよごれないしほこりから保護されてい
る。
【００１６】第２の門形構造体脚部５には別の光電式読
取りヘッド１２が配置されており、この読取りヘッド１
２は第２の、同じようにシフト方向ｙに沿って配置され
た増分目盛１４を走査する。目盛１４は温度センサをい
っさい持たない簡単なガラス目盛である。この箇所にお
いて温度変化ないし温度勾配が生じるならば、目盛は相
応に伸びちぢみする。それ故温度不変性の目盛１３に比
べ目盛１４はどうしても目盛１３から偏差する尺度率を
有する。この尺度率は目盛の全長に亘って一定であるべ
き必要はない。
【００１７】門形構造体の横桁３に沿って横送り台６の
移動を測定する目盛は、符号１５で図中に示されてい
る。
【００１８】図２の略示図から明らかなように、光電式
センサ装置１１，１２（この装置によって目盛１３，１
４が走査される）並びにセンサ装置１０（この装置はＹ
−目盛１５を走査する）及びここでは図示されていない
Ｚ方向−目盛に対する走査ヘッドが当該座標測定装置の
装置制御部１６に接続している。装置制御部１６は制御
コマンドを座標測定装置の計算機１７から受け取り、さ
らに制御部により読取りヘッドの信号から導出された位
置測定値を計算機１７に転送する。制御部にはさらに座
標測定装置の測定ヘッド８が接続される。この測定ヘッ
ド８は、測定すべき工作物と走査素子９ａ〜９ｃとの接
触を適当なセンサを用いて通報する。
【００１９】通常門形構造体の駆動装置は該門形構造体
が測定ヘッド８と共に測定すべき工作物の方へ移動する
場合に走査位置に達する直前で急速移動から所定の一定
した（通常は低めの）走査速度に減速される。この過程
の間門形構造体は極端な場合破線で示されているような
振動状態に陥る可能性がある。この振動の振幅は当然非
常に小さくμｍ以下の範囲にあるが、しかしながらこの
振幅は当該装置の測定精度を定めるものである。なぜな
らこの振幅の分だけ走査素子の位置は走査過程の際に定
まらないからである。
【００２０】この測定の不確実性を取り除くために以下
の手法が行われる。
【００２１】右側の第１の基準目盛体１３により門形構
造体の位置が継続して絶対的に測定される。相応の測定
値は装置クロックで受け取られ、装置制御部の中間メモ
リにファイルされる。
【００２２】同時に左側の第２の目盛１４も読取られ
る。実際にはまず比較的短い期間が走査時点の約１秒前
である時点（ｔ０）で開始される。該走査時点では走査
素子９ａ〜９ｃのうちの１つが測定すべき工作物に接触
しいわゆる走査パルスを発生する。しかしながら目盛１
４による位置の測定の初期値は、右側の目盛１３によっ
て求められた位置の測定値に置き換えられ、それに続い
て、すなわち走査過程前の期間の間、２つの測定値の差
すなわち右側の目盛１３の測定値Ｙｍと左側の目盛１４
の測定値Ｙｓとの間の差（Ｙｓ−Ｙｍ）のみが同様に装
置クロックで読み出されて記憶される。測定値の差が初
めて読み出されるかないし形成される時点（ｔ０）か
ら、走査時点（ｔａ）までの間の期間に亘って見れば、
２つの目盛の測定値の差（Ｙｓ−Ｙｍ）は図３のａに簡
略して示してあるような関数経過曲線となる。ここでは
門形構造体の垂直線を中心にするねじれ振動には一次近
似において直線が重畳されている。これは２つの目盛１
３，１４の尺度率が容易に異なることや、２つの目盛１
３，１４の平行性が欠けていること等に起因する。この
直線の上昇は誇張的に示されている。
【００２３】この上昇は、例えば記憶された測定値の差
（Ｙｓ−Ｙｍ）の関数経過曲線を直線によって近似さ
せ、この直線成分を測定値によって減算することによ
り、適切な計算法則により除去することができる。その
ように補正された測定値ΔＹ（ｔ）は図３のｂに示され
ている関数経過曲線をとる。この場合ΔＹ（ｔａ）で示
された矢印は動的偏差を示す。この動的偏差分だけ左側
の門形構造体脚部は走査時点において右側の門形構造体
脚部に対しずれている。
【００２４】しかしながらこの値は補正値ΔＹと一致し
ない。この補正値分だけ走査ヘッドないし該当する走査
素子は、門形構造体のねじれ振動に基づき目盛１３によ
って測定すべき位置からずれている。このずれΔＹの程
度はむしろ門形構造体の走行方向に対して垂直な横送り
台６のｘ−方向での位置に依存する。例えばＹ方向での
走査素子９ａのずれは、次の式に従って求められる。
【００２５】 ΔＹ９ａ＝［Ｘａｃｔ＋ＴＸａΔＹ（ｔａ）］／Ｘ０ （１） この場合Ｘ０は２つの目盛１３，１４の間の間隔を表し
ている。該２つの目盛１３，１４はそれぞれＸｍ，Ｘｓ
で示されている。Ｘａｃｔは測定ヘッド８の瞬時に測定
されたＸ方向での位置を表し、ＴＸａは測定ヘッドのＸ
方向での位置に関連した走査素子９ａに対する走査座標
を表す。
【００２６】この関係は幾何学的関係（ベクトル則）に
基づいて非常に簡単に導出することができる。
【００２７】走査時点での走査素子９ａに対するＹ方向
での位置の正確な測定値は、計算機１７により前記関係
式に応じて２つの測定値から算出される。すなわち目盛
１３によって測定される絶対位置測定値Ｙｍおよび動的
な測定値の差Ｙならびに測定されたＸ位置（Ｘａｃｔ）
から算出される。
【００２８】既に冒頭部分で述べたように、この方法で
は左側の目盛１４を共通の基準点を介して右側の目盛１
３に結び付ける必要がない。さらにその縮尺度及びその
温度依存性は問題にならない。なぜならこの２つは前記
評価方法中において精度に関与しないからである。
【００２９】前記式（１）による計算過程に基づく比較
的簡単な前記補正方法（これは図２及び図３に基づいて
説明されている）により座標測定装置の測定の不確実性
は既に明確に低減させることが可能である。測定の不確
実性の別の低減は以下の手法によって達成され得る。
【００３０】ａ）平均値の重み付け 右の目盛（１３）と左の目盛（１４）の２つの測定値の
差（Ｙｓ−Ｙｍ）を走査時点（ｔａ）の存する予め与え
られた時間窓（Ｔ）の間記憶することと、前記したよう
な近似的な直線成分の減算を行うことは比較的簡単な平
均値形成を示すものである。しかしながら門形構造体の
ねじれ振動が時間窓（Ｔ）内で減衰に基づいて既にかな
り弱まっている場合には前記平均値形成は最適な結果に
結び付かない。このようなことはひんぱんに生じる。な
ぜなら当該門形構造体の振動は始動の際ないし制動の際
に短期間だけ励起されるからである。位置測定値による
平均値形成に対し平均値形成のための減衰された振動の
形で直線を設け（図３ｃに示したように）、該直線の位
置に対する判定尺度として次のような条件、すなわち測
定された差値（Ｙｓ−Ｙｍ）ｉ＝ΔＹｉと平均値ΔＹｍ
ｗとの間の二次偏差が可及的に小さいという条件を用い
るならば、結果は振動の位相位置ないし、測定値ないし
差値ΔＹｉが記憶され始める時点（ｔ０）に依存する。
というのは関数ΔＹ（ｔ）がプラスの振幅で開始した場
合には、平均値ΔＹｍｗは過度に大きな値、すなわち平
均値を示す直線が“上方に”移動し、これに対してマイ
ナスの振幅で開始された場合には、平均値を示す直線は
“下方に”移動する。相応に平均値は、平均値形成のた
めの時間窓（Ｔ）の偶発的な開始時点（ｔ０）に依存し
て分散する。この分散は測定結果においても表れてい
る。より良好な結果を得るために平均値形成において測
定値差値ΔＹ（ｔ）が関数で重み付けされる。この関数
は弱まっていく振動の逆関数に相応し、それにより均等
な値に弱まっていく振幅は平均値形成の開始時の振幅の
ようになる。このようないわゆる重み付けされた平均値
形成は条件として次のようなことが求められる。すなわ
ち測定値ΔＹｉ及び重み付けされた平均値
【００３１】
【数１】
【００３２】との間の差と重み付け関数（Ｇｉ）との積
の平方の和が可及的に小さいという条件である。この条
件は以下の式（２）で表される。
【００３３】
【数２】
【００３４】最小の場合、
【００３５】
【数３】
【００３６】これより以下の式が得られる。
【００３７】
【数４】
【００３８】前記式（４）からは書換えによって以下の
式が得られる。
【００３９】
【数５】
【００４０】 この中ではＧｉ＝ｅＤｔｉである。 （６） パラメータＤは減衰される振動の減衰比を表わしてい
る。このように算出された重み付け平均値
【００４１】
【数６】
【００４２】は、単純な平均値ΔＹｍｗよりも分散が少
なくなる（例えば係数５だけ）。このことは、測定値差
分“ΔＹｉ”の減衰する振動を測定初期の測定値差分
“ΔＹｉ”の振動と同じ値まで引上げるために、前記重
み付け関数“Ｇｉ”が“ｔｉ”の増加に伴って常に増加
するものとみなされることによる。これは、重み付け関
数“Ｇｉ”が減衰された振動の減衰関数（図３ｃ参
照）、つまり １／ｅ-Ｄｔｉ＝ｅＤｔｉ の逆数に他ならないことによる。
【００４３】ｂ）測定値のフィルタリング及び走査時点
への補間 門形構造体の振動は該門形構造体の脚部における第２の
測長系により装置の走査ヘッドが固定されている箇所と
は異なる箇所において検出されるので振動の周波数スペ
クトルムが２つの箇所で異なる場合には前記した補正は
不完全な結果となる。しかしながらスリーブ７が案内部
に亘って門形構造体脚部よりも比較的強く緩衝され得る
ものならば走査ヘッド８は門形構造体脚部における測長
系１４によって検出されるのよりも低い感度で３０Ｈｚ
以上の高周波数に反応する。この作用に反作用させるた
めに測長系１４の測定値Ｙｓは継続処理される前に記憶
されローパス特性を有するデジタルフィルタリング過程
において次のように平滑化される。すなわち周波数特性
が走査ヘッドの固定されている装置箇所にほぼ相応する
ように平滑化される。ローパスフィルタによる位相シフ
トの補正に対しては走査時点（ｔａ）の後で取り出され
記憶された測定値Ｙｓも一緒にフィルタリングに算入さ
れる。フィルタパラメータ（カットオフ周波数、急峻
度、位相シフト）を相応に設定することにより、種々異
なる装置に対し走査ヘッドの箇所における障害周波数の
周波数レスポンスに適合させて補正することが可能にな
る。フィルタパラメータは実例的に定めることができ
る。この場合走査ヘッド８における加速度と門形構造体
脚部５の測長系１４の箇所における加速度の検出から振
動の振幅が周波数範囲で測定され、それによってパラメ
ータが次のように適合される。すなわちフィルタにより
一方の箇所における周波数スペクトルムが他方の箇所に
おける周波数スペクトルムにシフトするように適合され
る。
【００４４】補正の際には測定値Ｙｓを正確に走査時点
（ｔａ）で得ることが重要である。しかしながら測定値
のデジタルフィルタリングは一定の装置クロックで行わ
れるため、正確な測定値を得るためには時点（ｔａ）で
補間が行われなければならない。このことは以下の式に
従って表される。
【００４５】
【数７】
【００４６】この場合Ｙｓｉは走査時点（ｔａ）の直前
のクロック時点（ｉ）でのフィルタリングされていない
測定値を表し、Ｙｓ（ｉ＋１）は走査時点（ｔａ）の直
後の装置クロック時点（ｉ＋１）でのフィルタリングさ
れていない測定値を表している。前記式（７）の上方に
インデックスＦで表されているアルファベットはそのつ
どのフィルタリングされた測定値である。
【００４７】ｃ）ｚ軸方向の影響 前記考察ではこれまで次のようなことを基礎としてい
た。すなわち門形構造体の振動が主に垂直方向での門形
構造体のねじれ振動であることを基礎としていた。しか
しながらそれは付加的に別の振動モードを表している。
この場合送り台３のねじれにより水平方向で長手軸Ａを
中心に引き起こされる振動モードはほとんど問題になら
ない。この振動モードは走査ヘッド８の振動振幅が門形
構造体の垂直なｚ軸方向での走査ヘッド８の位置に依存
している限りは門形構造体脚部５及び走査ヘッド８に種
々異なる影響を及ぼす。このようなねじれ振動における
幾何学的関係は図４に基づいて明らかにされている。図
４では符号ｚ０によって第２の振動モードの中心点Ａと
測長系１４の位置との間の間隔を表している。さらに符
号（Ｚａｃｔ）で走査ヘッド８の中心点Ａからの間隔が
示されている。それにより測定値のＺ方向での依存性の
補正が以下の式から得られる。
【００４８】 ΔＹ９ｄ（ｚ）＝（Ｚａｃｔ＋Ｔｚｄ）／Ｚ０ （８） この式では（Ｔｚｄ）は例えば走査ヘッド８における走
査球９ｄに対するｚ軸方向での走査座標であり、ΔＹ
（ｔａ）は２つの測定値Ｙｓの差値であり、（Ｙｍ）は
２つの測長系１３，１４の差値である。
【００４９】前記式（８）は補正値のｘ軸方向の依存性
の計算のための関係式と同じ構造を有している。
【００５０】どのような成分によって前記した２つの振
動モードが発生するかは装置形式に依存する。完全な補
正のために、成分係数（ａ），（ｂ）の設定に従って補
正係数を以下の式で算出することができる。
【００５１】 ΔＹ（ｘ，ｚ）＝ａ・ΔＹ（ｘ）＋ｂ・ΔＹ（ｚ） （９） ｄ） 加速の影響の補正 これまでに述べてこなかった別のエラーの影響は次のこ
とによって生じる。すなわち門形構造体の制限された剛
性に基づいて走査距離が非常に短い場合に走査時点（ｔ
ａ）での門形構造体がまだ加速過程にあることによって
生じる。門形構造体の制限された剛性に基づいて第２の
測長系１４と走査ヘッドが駆動された門形構造体脚部に
遅れて不均整を生じたならば当該門形構造体脚部の振動
から算出された平均値が次のような特性量だけ補正され
るべきである。すなわち平均加速の一次近似において測
定値（Ｙｓ，Ｙｍ）の差（ΔＹｍｗ）の平均値形成の期
間中に比例する特性量だけ補正されるべきである。この
ことは以下の式によって表される。
【００５２】 ΔＹｍｗ（ａ）＝ΔＹｍｗ−Ｋａ・ａｍｗ （１０） この場合Ｋａは装置タイプに対する一定の特性量であ
る。
【００５３】前記補正により簡単な構成の座標測定装置
に対する測定の不確実性が克服され得るものとなる。こ
のような測定の不確実性はこれまでは特別に剛性の高い
構造を有するか又は門形構造体の重心に配置された駆動
装置を有する座標測定装置によってのみ克服されるもの
であった。ここにおいて前記した手段の全部を同時に用
いる必要性がないことはあえて強調しておくべきことで
ある。それはそれぞれの座標測定装置の振動特性と測定
の不確実性の許容範囲に依存する。該許容範囲とは装置
に対し、付加的な補正手段（ａ）〜（ｂ）が取られるべ
きか否かということと、付加的な補正手段（ａ）〜
（ｂ）のうちのどの補正手段が取られるべきかというこ
とである。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、装置ないし測定技術に
対して従来のような経費をかけることなく、当該走査素
子の位置に対するねじれ振動の影響を取り除くことがで
きる。
【００５５】本発明によれば第２の測長系は動的補正の
為にのみ使用されるだけなので、ここには精度等級の低
い簡単な測長系装置を使用することができ、高価な測長
系は送り台の片側にしか必要なくなる。そのため装置構
成に関する経費が著しく削減できるものとなる。さらに
測長系の基準点に対しμｍ領域内の長期安定化は必要な
く２つの測長系を共通の基準点に結び付ける必要もな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による測長系を備えた門形構造体型座標
測定装置の斜視図である。
【図２】図１による座標測定装置の測定目盛を概略的に
示した平面図である。
【図３】ａ）及びｂ）及びｃ）は図２による２つの測定
目盛によって測定された測定値の差に対する典型的な関
数経過を示した図である。
【図４】座標測定装置の測定目盛と測定ヘッドを概略的
に示した平面図である。
【符号の説明】
１ 測定テーブル ２ 案内部 ３ 横桁 ４ 門形構造体脚部 ５ 門形構造体脚部 ６ 横送り台 ７ スリーブ ８ 測定ヘッド ９ａ 走査素子 ９ｂ 走査素子 ９ｃ 走査素子 １０ センサ装置 １１ 読取りヘッド １２ 読取りヘッド １３ 基準目盛 １４ 目盛 １５ Ｙ方向目盛 １６ 装置制御部 １７ 計算機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター グルップ ドイツ連邦共和国 ベーメンキルヒ ブ ロムシュトラーセ ３ (72)発明者 ペーター エバースバッハ ドイツ連邦共和国 エッシンゲン ウン テレス ドルフ 26 (72)発明者 ヴォルフガング ヴィートマン ドイツ連邦共和国 アーレン フートシ ュタインヴェーク 28 (56)参考文献 実開 昭56−105803（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 21/00 G12B 5/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送り台（門形構造体３〜５）によって支
    持された操作素子（９ａ，９ｂ，９ｃ,９ｄ）ないし工
    具の有効な瞬時位置を測定するための方法において、 前記送り台（３〜５）は、相互に離間されて配置された
    ２つの測長系（１３,１４）を備えており、この場合第１の 測長系（１３）を用いて、前記送り台の絶対位置
    （Ｙｓ）が検出され、第２の 測長系（１４）を用いて、前記送り台のねじれ振
    動の補正のために第１の測長系（１３）により求められ
    た位置からの動的な偏差（Ｙｓ−Ｙｍ）が次のように検
    出され、すなわち、第１の測長系（１３）の位置測定値（Ｙｓ）に対する第
    ２の測長系（１４）の位置測定値（Ｙｍ）の偏差（Ｙｓ
    −Ｙｍ）が、期間（ｔａ−ｔ０）の間に求められて記憶
    され、記憶された偏差（Ｙｓ−Ｙｍ）の時間経過から走
    査素子の位置に対する補正値が走査時点（ｔａ）で求め
    られるようにしたことを 特徴とする、送り台によって支
    持された操作素子ないし工具の有効な瞬時位置を測定す
    るための方法。
  2. 【請求項２】 前記第１および第２の測長系（１３、１
    ４）は、様々な測定精度クラスを有し、この場合第１の
    測長系（１３）は、第２の測長系（１４）よりも高い測
    定精度を有している、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 同じクロックで読取り、前記２つの測定
    値の差（Ｙｉ=(Ｙｓ−Ｙｍ)ｉ）を設定された期間
    （Ｔ）に亘ってそれぞれ記憶し、得られた関数経過曲線
    の直線成分を前記測定値から減ずる、請求項１記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記２つの測定値の差（ΔＹｉ=(Ｙｓ−
    Ｙｍ)ｉ）を形成し、前記送り台の振動の減衰特性を表
    す関数Ｇ（ｉ）で乗算（重み付け）を行う、請求項１記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 第１の測長系（１３）よりも精度の低い
    第２の測長系（１４）の位置測定値（Ｙｓ）は、フィル
    タリングによって平滑化され、該フィルタリングは前記
    第２の測長系（１４）の箇所における送り台の振動の周
    波数スペクトルムを前記走査素子（９）の箇所における
    送り台の周波数スペクトルムに調整するものである、請
    求項１〜４いずれか１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記設定された期間（Ｔ）内にのみ前記
    第２の測長系（１４）の読取りをそれぞれ行うかないし
    は該測長系（１４）の信号を前記設定された期間（Ｔ）
    内でのみ継続処理し、当該の読取りないし処理を正確な
    位置の測定値（Ｙｍ＋ΔＹ(ｔａ）)が求められなければ
    ならない時点（ｔａ）よりも前の時点（ｔ０）で開始す
    る、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 装置クロックで記憶された前記第２の測
    長系（１４）の位置測定値（Ｙｓ）を正確な位置の測定
    値（Ｙｍ＋ΔＹ(ｔａ））が求められなければならない
    時点（ｔａ）で補間する、請求項１〜６いずれか１記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記２つの測長系の測定方向に対して垂
    直な２つの測定方向（ｘ方向及びｚ方向）における前記
    走査素子（９）の位置を有効瞬時位置の計算に算入す
    る、請求項１〜７いずれか１記載の方法。
  9. 【請求項９】 加速力の影響下での前記送り台の形状変
    化の影響を、当該測定値（Ｙｓ，Ｙｍ）が記憶される前
    記設定された期間（Ｔ）の間考慮する、請求項１〜８い
    ずれか１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 送り台（門形構造体３〜５）のシフト
    量を測定するための並列に配置された２つの測長系（１
    ３，１４）を備えた装置において、 前記２つの測長系（１３，１４）は相互に離間されて配
    置されており、さらに前記測長系（１３，１４）は制御
    装置（１６）に接続されており、該制御装置（１６）に
    よって第１の測長系（１３）の信号から絶対位置測定値
    （Ｙｍ）が形成され、さらに第２の測長系（１４）の信
    号から、前記第１の測長系（１３）の位置からの瞬時偏
    差を表す動的な測定値（Ｙｓ−Ｙｍ）が形成され、さら
    に計算機が設けられており、該計算機によって前記２つ
    の測定値から、送り台（門形構造体３〜５）によって支
    持された操作素子（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）ないし工
    具の有効な瞬時位置（ΔＹ９ａ）が算出されることを特
    徴とする、送り台によって支持された走査素子ないし工
    具の有効な瞬時位置を測定するための装置。
  11. 【請求項１１】 前記２つの目盛（１３，１４）のうち
    の１つは温度不変性の基準目盛体（Ｚｅｒｏｄｕｒｍａ
    ｓｓｓｔａｂ，１３）であり、他の目盛（１４）は無視
    すべきでない熱膨張特性を有する材料からなっている、
    請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記２つの測長系のうちの１つは目盛
    を有しており、他の測長系は干渉型測長装置である、請
    求項１０記載の装置。
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