JPH0812048B2 - 干渉測定装置 - Google Patents

干渉測定装置

Info

Publication number
JPH0812048B2
JPH0812048B2 JP3269763A JP26976391A JPH0812048B2 JP H0812048 B2 JPH0812048 B2 JP H0812048B2 JP 3269763 A JP3269763 A JP 3269763A JP 26976391 A JP26976391 A JP 26976391A JP H0812048 B2 JPH0812048 B2 JP H0812048B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measuring
measuring device
scanning
grating
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3269763A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04259817A (ja
Inventor
ウアルテル・フーベル
ウオルフガング・ホルツアプフエル
ハンスールドルフ・コーバー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication of JPH04259817A publication Critical patent/JPH04259817A/ja
Publication of JPH0812048B2 publication Critical patent/JPH0812048B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • G01D5/38Forming the light into pulses by diffraction gratings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つの対象物の相対位
置の測定のために、特許請求の範囲第1項の上位概念に
よる少なくとも1つの走査格子と、1つの光源と、複数
の検光子とを有しかつ測定具現体を走査する走査ユニッ
トと測定具現体との間の相対位置を測定するための干渉
測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の干渉測定装置は特に工作機械で
加工されるべき工作物に対する工具の相対位置の測定の
ために使用される。
【0003】1978年にシュツットガルトで発表され
たフロムントホック(Fromund Hock)の学
術論文「回折格子による長さ及び角度位置の変化の光電
的測定」にはその11.6節に2つの測定方向の干渉測
定装置が記載されている。光源から出て平行光線にされ
た光束は両測定方向に対して対角線に向いた測定尺のク
ロス格子並びに4つの空間周波数絞りを通りかつ2つの
対物レンズによって第1の測定方向に向けられた第1の
直線格子上に結像しそして測定尺でこの第1の測定方向
に向けられた回折光は相会する。第1の測定方向の相会
した回折光は第3の対物レンズによって、第1の測定方
向の測定値の発生のための走査信号を供給する第1の検
光子上に向けられる。測定尺で第2の測定方向に向けら
れた回折光は第4の対物レンズによって第2の測定方向
に向けられている第2の直線格子上に結像されかつそれ
から第2の測定方向の測定値の発生のための走査信号を
供給する第2の検光子に達する。この即は非常にコスト
のかかる構成を有するという欠点を有する。
【0004】ヨーロッパ特許明細書0163362から
1つの測定方向の干渉測定装置が公知であり、その際光
源から出てコリメータによって平行光線にされた光束に
よる走査格子の最初の通過の際に複数の回折光に分割さ
れ、回折光は測定尺格子で反射して再び回折される。反
射した回折光は再び走査格子による新たな回折の下に再
び干渉する。合成された0,+1,−1次の方向におけ
る干渉する回折光はコリメータによって分離されかつ測
定値を得るための電気的走査信号の発生のための3つの
検光子上に向けられる。
【0005】測定尺格子はこの測定装置では、0次の回
折光が測定尺格子で打ち消されるように構成されなけれ
ばならない。しかしこのことは3次の回折光が測定尺格
子に生ずるという欠点を有し、その結果検光子によって
得られた走査信号は走査信号の高い補間を可能にしない
高い高調波部分を有する。他の欠点として検光子上に現
れかつ変調度を低下させる走査格子の直接の反射があ
る。しかし実際には測定尺格子での0次の回折光の打ち
消しは一定の公差の範囲内でのみ可能であるので、走査
格子と測定尺格子との間の距離が小さい場合走査信号に
おいて同様に走査信号の高い補間を可能にしない阻害的
な分数周波を生ずる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、簡単な構造で本質的に高い測定精度を可能にする
少なくとも1 つの測定方向の干渉測定装置を創造するこ
とである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、特許請
求の範囲第1項の特徴によって解決される。
【0008】
【実施例】図1によれば2つの測定方向の干渉測定装置
が側面図で示されており、その際走査ユニット1は反射
測定尺2を走査する。走査ユニット1は薄板4、コリメ
ータ5並びに走査板6を含む。この測定装置は図示しな
い対象物の相対位置の測定に使用される。
【0009】図2は薄板4の平面図を示し、薄板4上に
は光源3の外に測定方向Xのための第1のグループの検
光子D1〜D6及び測定方向Yのための第2のグループ
の検光子T1〜T6が配設されている。
【0010】図3には走査板6が平面図で示されてお
り、走査板は測定方向Xのための第1の走査格子7と測
定方向Yのための例えば位相格子の形の第2の走査格子
8を有する。第1の走査格子7を介して第1の偏向プリ
ズム9がそして第2の走査格子8を介して第2の偏向プ
リズム10が配設されており、その傾斜方向は図3から
明らかである。
【0011】図4は図1による干渉測定装置のための展
開された光路を斜視図で示し、見通しをよくするために
測定方向Xの光路のみが示されている。簡単のために特
定の1つの回折光のみが示されている。光源3から出て
コリメータによって平行光線にされた光Lはその格子線
が測定方向Xに対して直角に向いておりかつ格子定数d
の走査格子7を通過する際に複数の回折光に分割され、
そのうち回折光B1(+1次)、回折光B2(2次)及
び回折光B3(−1次)が示されている。
【0012】これらの回折光B1〜B3は測定尺2のク
ロス格子11を通り、そのクロスした格子線は両測定方
向XとYに対して対角線の方向を向いている。このクロ
ス格子11はクロスした両格子線によって与えられる方
向(測定方向Xに対して対角線の方向)にそれぞれ格子
定数de/2の平方根、従って測定方向Xにおいて、走
査格子7の格子定数dと同一である有効格子定数deを
有する。そのようなクロス格子11は2つの対角線方向
に光束を回折させる構造として特定される。クロス格子
は例えば2つの対角線方向における単一構造の周期的構
成から成ることができる。この場合常に最小の単一構造
が得られ、単一構造からクロス格子は2つの対角線方向
における周期的配列によって形成される。これらの両方
向はここではクロス格子の格子線として表される。クロ
ス格子11は各回折光B1〜B3を2つの回折光(+1
次)及び2つの回折光(−1次)を有し、回折光は測定
方向Xにおいてもこれに対して直角の測定方向Yにおい
てもクロス格子11の対角線方向の配置によって偏向さ
れる。
【0013】回折光B1は2つの回折光C1、C2(−
1次)−両回折光(+1次)はここでは簡単のために図
示しない−、回折光B2は2つの回折光C3,C4(+
1次)と2つの回折光C5,C6(−1次)そしてそし
て回折光B3は2つの回折光C7,C8(+1次)−同
様に両回折光(−1次)は図示していない−に分割され
る。
【0014】回折光C1〜C8は続いて再び走査格子7
を通過しかつ新たな回折の下に干渉に至る。それによっ
て走査格子7の後方で干渉する回折光C1,C3から合
成された回折光E1(+1次)が測定方向Xにそして合
成された回折光E4a(0次)が測定方向Xに、干渉す
る回折光C1,C4から合成される回折光E2(+1
次)が測定方向Xにそして合成される回折光E4a(0
次)が測定方向Xに、干渉する回折光C5,C7から合
成される回折光E3a(0次)が測定方向Xにそして合
成される回折光E5(−1次)が測定方向Xにそして干
渉する回折光C6,C8から合成される回折光E4a
(0次)が測定方向Xにそして合成される回折光E6
(−1次)が測定方向Xに生ずる。これらの合成される
回折光(E1〜E6は偏向プリズム9及びコンデンサ5
を通って測定方向Xのための検光子D1〜D6の第1の
グループ上に入射する(合成される回折光E3a,E3
b又はE4a,E4bは共に検光子D3又はD4上に入
射する)。検光子D1〜D6は測定方向Xのための位置
測定値Wの取得のためのホモダイン作動する評価ユニッ
トAEに供給される電気的走査信号を発生する。
【0015】図示しない同種の光路は測定方向Yについ
ても存在し、その結果検光子T1〜T6の第2のグルー
プは同様に電気的走査信号を発生し、この走査信号から
同様に測定方向Yの位置測定値Wがホモダイン作動する
評価ユニットAEによって取得される。
【0016】偏向プリズム9、10の形の両分離要素は
1つの光源のみが設けられている場合に両測定方向X,
Yのための回折光(E1〜E6)の分離に使用される。
図示しない方法で分離要素として格子又は偏光要素が使
用されることができる。光源の代わりに複数の光源が設
けられることができ、両測定方向X,Yに属する回折光
グループは単一の検光子グループのみによって時間差を
もって検出される。
【0017】高調波率従って測定装置の走査信号の品質
は使用された少なくとも1 つの光源3に依存する。例え
ば少なくとも1 つのの光源3がその周波数成分が相互に
干渉することができる光を発する場合、走査信号に信号
部分が生じ、信号部分は周波数成分の周波数差によって
振動する。そのような振動信号はヘテロダイン干渉計か
ら公知である。しかし本発明の測定装置ではヘテロダイ
ン干渉計とは異なりホモダイン作動する測定装置として
特徴づけられることができ、これらの振動信号を阻害す
る。従って少なくとも1 つのの光源3がその周波数成分
が相互に干渉性を有しないない光を発しなければならな
い。少なくとも1 つの光源3として例えば1つ又は複数
のレーザが使用され、レーザはそれによって1つの周波
数成分しか有しない光を発する。個々の周波数成分の周
波数間隔が検光子D1〜D6,T1〜T6が振動周波数
をもって振動する信号部分を検出することができない、
即ち相異なる周波数成分が相互に干渉性を有しない程大
きい場合に、複数の相異なる周波数成分を有する光を発
する1つ又は複数のレーザも設けられることができる。
例えば少なくとも1 つの発光ダイオードのような広帯域
発光スペクトルを有する少なくとも1 つの光源3が設け
られることができる。好ましくは広い帯域幅の発光スペ
クトルを有する光源3が使用される、そのわけはこの場
合走査信号の高調波率が少ないからである。少なくとも
1 つの光源3の空間的伸長も走査信号の高調波率を小さ
くする。従って例えば発光ダイオードのような少なくと
も1 つの広い帯域幅かつ空間的に広がった光源3が使用
されるのは特に好適である。
【0018】図5には後接続されたホモダイン作動する
評価ユニットを備えた検光子D1〜D6のグループが示
されている。検光子D1+D2,D3+D4及びD5+
D6は対に接続されかつ走査格子7の構成に依存する位
相差、特に120°の位相差を有する組合された正弦曲
線の走査信号S1,S2,S3を供給する。
【0019】図6には、測定方向Xに依存して測定方向
Xに相互に120°の位相差を有する3つの組合された
走査信号S1,S2,S3の信号ダイヤグラムが示され
ている。
【0020】これら3つの組合された走査信号S1,S
2,S3は図5による評価ユニットAEに供給され、走
査ユニットは走査信号S1,S2,S3の瞬間値(振幅
値又は信号高さ)から両対象物の任意の相対位置X0
ための位置測定信Wを導く。ヘテロダイン干渉計から公
知のように、この評価ユニットAEは時間的に振動する
振動信号の位相状態をこの相対位置X0 の決定のために
使用されるのではなく、むしろ3 つの走査信号走査信号
S1,S2,S3の瞬間値が使用されるので、これはホ
モダイン作動する評価ユニットAEと称される。評価ユ
ニットは公知の方法で走査信号S1,S2,S3の個々
の信号周期の計数のためのカウンタ及び又は位置測定値
Wの精度を向上のための少なくとも1 つの補間ユニット
を含む。最も簡単な場合、ホモダイン作動する評価ユニ
ットAEは相対位置の直接値としての走査信号の瞬間値
を両対象物の相対位置の限られた範囲内に発生すること
ができる。
【0021】前記措置は測定方向Yに所属する検光子T
1〜T6の第2のグループにも通用する。図示しない方
法で各グループのための検光子が上記以外の個数、例え
ば3個使用されることもできる。
【0022】図7によれば特別に有利な方法で測定具現
体2の回折構造11は位相格子として形成されかつその
縁がそれによってクロス格子の格子線に対して平行でそ
の間隔が縁の長さと等しい矩形の周期的構成から成る。
この測定具現体2は得られた走査信号S1,S2,S3
では特別に小さい高調波部分の利点を有する。
【0023】図7によれば測定具現体2には少なくとも
1 つの参照信号の取得のための参照マークR1,R2が
付設されている。図7には測定方向Xに第1の参照マー
クR1がそして測定方向Yには第2の参照マークR2が
付設されている。これらの参照マークR1,R2は所属
の測定方向X,Yに対して垂直の測定方向Y,Xの全長
に渡って延在し、その結果参照マークR1,R2は測定
具現体2に対する走査ユニット1の各任意の位置で必要
な場合に所属の測定方向X,Yにおける走査ユニット1
の移動によってのみ走査されることができる。
【0024】図8によれば測定方向Xのための唯1つの
参照マークR1が延在されることができ、一方他の参照
マークR2は延在していない。
【0025】図4によれば測定装置は光軸Aを有し、光
軸は走査格子7の法線方向及びこれに対して平行に配設
されているクロス格子11の法線方向によって与えられ
る。光源3は光軸Aに配設されておりかつ光源3から出
てコリメータによって平行光線にされた光束は光軸Aに
おいて走査格子7上に現れるので、それぞれ合成された
回折光(E1〜E6)が形成されるための各対C1,C
3;C2,C4;C5,C7及びC6,C8の個々の干
渉する回折光の間にクロス格子11によって制限された
回折光C1〜C8の横方向の偏向(測定方向Y)によっ
て生ずる小さい光学的路程差が存在する。その場合例え
ば回折光B1+C2の光学的路程が回折光B2+C4の
光学的路程と等しくない。これらの光学的路程差は測定
精度に影響し得る、所属の検光子D1〜D6の周期的走
査信号での位相差に繋がる。光学的路程差は走査格子7
とクロス格子11との間の距離並びに走査格子7及びク
ロス格子11の格子定数d、deの逆1/4%に依存す
る。
【0026】図9には周期的走査信号の位相差のためそ
のような測定精度の回避のための測定方向Xのための図
1による測定装置の他の展開された光路が示されてい
る。
【0027】本発明によれば光源3はコリメータ5によ
って平行光線にされる光を発し、この光は測定方向(方
向Y)に対して垂直の光軸Aに対して所定の角α傾いて
いる。この光源3から出てコリメータ9によって平行光
線にされた光束はこの角αで走査格子7を通りかつ複数
の回折光に分割され、そのうち回折光B1(+1次)、
B2(0次)及び回折光B3(−1次)が図示されてい
る。
【0028】これらの回折光B1〜B3は測定具現体の
クロス格子11を通る。クロス格子11は角回折光B1
〜B3を2つの回折光(+1次)と2つの回折光(−1
次)に分割し、これらは測定方向Xにもこれと垂直の方
向Yにもクロス格子11の対角線方向の配列によって偏
向される。
【0029】それによって回折光B1は回折光C1(−
1次)に、回折光B2は回折光C4(+1次)及び回折
光C6(−1次)に並びに回折光B3は回折光C8(+
1次)に分割され、残りの不必要な回折光は見通しを良
くするために図示しない。
【0030】回折光C2,C4,C6,C8は続いて再
び走査格子7を通りかつ新たに回折して干渉を起こす。
それによって干渉する回折光C2,C4から合成される
回折光(E2(+1次)が測定方向Xにそして合成され
る回折光E4a(0次)が測定方向Xに並びに干渉する
回折光C6,C8から合成される回折光(E4b(0
次)が測定方向Xにそして合成される回折光E6(−1
次)が測定方向Xに生ずる。これらの合成される回折光
E2,E4a,E4b,E6はコリメータ5によって測
定方向Xのための3つの検光子D2,D4,D6のグル
ープ上に入射する(合成される回折光E4a,E4bは
共に検光子D4上に入射する)。3つの検光子D2,D
4,D6は120°の位相差の周期的走査信号を発生
し、これから公知の方法で測定方向Xの位置測定値が得
られる。
【0031】光源3がコリメータ5によって平行光線に
された光を最適の角α=sin-1( λ/ 2d)(λ =光束L
の波長) で測定方向( 方向Y)に対して垂直の光軸A に対
して傾けられた方向に送られる場合、各対C2,C4及
びC6,C8の個々の干渉する回折光の間の光学的路程
差を生じ、これから合成された回折光(E2,E4,E
6が形成される。即ち両B1+C2の光学的路程長の合
計が両回折光B2+C4の光学的路程長の合計とが等し
い。両回折光B2+C6の光学的路程長が両回折光B3
+C8の光学的路程長さの合計と等しい。それによっ
て走査格子7とクロス格子11の小さい格子定数d,d
eでも測定精度低下に繋がり得る距離に依存した位相差
は周期的走査信号では生じ得ない。
【0032】1つの光源の代わりに複数の光源が設けら
れることもできる。
【0033】測定装置は反射式にも透過光測定原理によ
っても構成されることができる。反射光による測定原理
による測定装置では最適の照明角度α=sin-1( λ/
2d)(λ =光束L の波長) では合成される回折光E4a,
E4bが光源3に戻される。従ってこの場合各αは理想
的角α=sin-1( λ/ 2d)(から偏し、それによってコ
リメータによって平行光線にされた光束Lと合成される
回折光E4a,E4bの分離が保証される。
【0034】
【発明の効果】本発明によって得られる効果は特にクロ
ス格子の使用によってクロス格子で1つの測定方向並び
にこの測定方向と直角の方向に向けられる回折光のみが
検光されることにある。それによってクロス格子の0次
の回折光は走査格子から直接反射された光と同様に検光
子には達しない。従ってクロス格子は3次の回折光がク
ロス格子で打ち消されそれによって得られた走査信号は
高い変調度と極端に低い高調波を有するように構成され
る。その上ヨーロッパ特許明細書0163362B1の
測定装置において測定尺格子の不完全な構成で生ずるよ
うな測定尺の次数が偶数の回折光は本発明による測定装
置では検光子上に生じない。それによって改良された正
弦曲線が走査信号の高い補間を可能にする。更に走査格
子とクロス格子との間の小さい距離では走査信号におけ
る阻害的な分数周波は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】2つの測定方向の干渉測定装置の側面図であ
る。
【図2】1つの光源と2つのグループの検光子を備えた
プレートの平面図である。
【図3】2つのクロスした走査格子を備えた走査板の平
面図である。
【図4】図1による1つの測定方向の測定装置のための
展開された光路を示す図である。
【図5】評価ユニットを備えた1つのグループの検光子
を示す図である。
【図6】走査信号による信号ダイヤグラムを示す図であ
る。
【図7】参照マークを備えた測定具現体を示す図であ
る。
【図8】他の参照マークを備えた測定具現体を示す図で
ある。
【図9】図1による1つの測定方向の測定装置のための
他の展開された光路を示す図である。
【符号の説明】
2 測定具現体 3 光源 7 走査格子 8 走査格子 11 回折構造 C1〜C8 回折光 D1〜D6 検光子 E1〜E6 回折光 S1,S2,S3 走査信号 T1〜T6 検光子 X,Y 測定方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルフガング・ホルツアプフエル ドイツ連邦共和国、オビング、ブルメンス トラーセ、24 (72)発明者 ハンスールドルフ・コーバー ドイツ連邦共和国、キルヒヴァイダッハ、 フィンケンシュトラーセ、23 (56)参考文献 特開 昭60−260813(JP,A)

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの走査格子と、1つの光
    源と、複数の検光子とを有しかつ測定具現体を走査する
    走査ユニットと測定具現体との間の相対位置を測定する
    ための干渉測定装置において、 a)光源(3)が測定具現体(2)上に光を放射し、そ
    の光の振動数成分は相互に干渉性を有さず、 b)測定具現体(2)が測定方向(X、Y)及びこれに
    対して垂直の方向(Y、X)において回折光(C1〜C
    8)の発生のための回折構造(11)を有し、 c)走査格子(7、8)の格子線は前記測定方向(X、
    Y)に対して垂直に向いており、 d)位置に依存する走査信号(S1、S2、S3)の発
    生のために検光子(D1〜D6、T1〜T6)の1つの
    グループは、測定具現体(2)の回折構造(11)で前
    記測定方向(X、Y)にもこれに対して垂直の方向
    (Y、X)にも偏向される回折光(E1〜E6)のみが
    検出されるように配設されていることを特徴とする前記
    測定装置。
  2. 【請求項2】 検光子(D1〜D6、T1〜T6)の走
    査信号(S1,S2,S3)が位置測定値(W)の形成
    のためのホモダイン作用する評価ユニット(AE)に供
    給される請求項1記載の測定装置。
  3. 【請求項3】 測定具現体(2)の回折構造(11)が
    クロス格子から成り、その格子線が測定方向(X、Y)
    に対して対角線の方向に向いている、請求項1記載の測
    定装置。
  4. 【請求項4】 走査格子(7,8)の格子定数dが測定
    方向(X,Y)におけるクロス格子(11)の有効な格
    子定数deに等しい、請求項1又は3記載の測定装置。
  5. 【請求項5】 1つの測定方向(X、Y)のための走査
    信号(S1、S2、S3)の発生のために、6つの検光
    子(D1〜D6、T1〜T6)から成る1つのグループ
    が設けられており、その際測定方向(X、Y)において
    同一の傾きを有する回折光線(E1〜E6)を検出する
    前記検光子が対状に接続されている、請求項1記載の測
    定装置。
  6. 【請求項6】 各測定方向(X,Y)において+1.,
    0.及び−1.次に偏向される合成された回折光(E
    2,E4,E6又はE1,E3,E5)のみが検出さ
    れ、検光子(D1〜D6、T1〜T6)のグループから
    供給される走査信号(S1,S2,S3)が走査格子
    (7,8)の特定された特性によって特に120°の相
    互の位相位置を有する、請求項1記載の測定装置。
  7. 【請求項7】 ホモダイン作動する評価ユニット(A
    E)が補間ユニットを有する、請求項1記載の測定装
    置。
  8. 【請求項8】 光源(3)がスペクトル幅の広い光を放
    射する、請求項1記載の測定装置。
  9. 【請求項9】 光源(3)が空間的に広がっている、請
    求項1記載の測定装置。
  10. 【請求項10】 光源(3)から出てコリメータ(5)
    によって平行光線にされた光束(L)が、光軸(A)と
    0°ではない角αをなしている請求項1記載の測定装
    置。
  11. 【請求項11】 角αが理想値sin−1(λ/2d)
    に等しいか又は殆ど等しい(λは光源3の波長、dは走
    査格子7、8の格子定数)、請求項10記載の測定装
    置。
  12. 【請求項12】 測定装置は2つの対角線測定方向
    (X,Y)における測定のために構成され、走査格子
    (6)は2つのクロスした走査格子(7,8)を備え、
    その格子線は相互に垂直になっている、請求項3記載の
    測定装置。
  13. 【請求項13】 2つの対角線測定方向(X、Y)のた
    めに検光子(D1〜D6又はT1〜T6)の1つの共通
    の群が設けられ又は検光子(D1〜D6又はT1〜T
    6)の別の2つの群が設けられている請求項12記載の
    測定装置。
  14. 【請求項14】 両測定方向(X,Y)の回折光(E〜
    E6)の分離のために分離要素(9,10)が設けられ
    ている、請求項12記載の測定装置。
  15. 【請求項15】 分離要素(9,10)少なくとも1つ
    の偏向プリズム、回折格子又は偏光光学的要素から成
    る、請求項14記載の測定装置。
  16. 【請求項16】 対象物の相対位置の測定のための2つ
    の測定方向の測定装置にして、測定具現体は走査ユニッ
    トによって走査されるものにおいて、 測定具現体(2)に少なくとも1つの参照信号(R1、
    R2)の取得のための少なくとも1つの参照マーク(R
    1、R2)が付設されておりそして少なくとも1つの参
    照マーク(R1、R2)がその所属の測定方向(X,
    Y)に対して垂直の測定方向(Y,X)に延在すること
    を特徴とする測定装置。
  17. 【請求項17】 少なくとも1つの参照マーク(R1,
    R2)が所属の測定方向(X,Y)に対して垂直の測定
    方向(Y,X)の全測定長さに渡って延在する、請求項
    16記載の測定装置。
  18. 【請求項18】 測定具現体(2)が位相格子から成
    る、請求項1から17までのうちのいずれか一記載の測
    定装置。
JP3269763A 1990-10-20 1991-10-17 干渉測定装置 Expired - Fee Related JPH0812048B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP90120177A EP0482224B1 (de) 1990-10-20 1990-10-20 Interferentielle Messeinrichtung für wenigstens eine Messrichtung
DE901201772 1990-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04259817A JPH04259817A (ja) 1992-09-16
JPH0812048B2 true JPH0812048B2 (ja) 1996-02-07

Family

ID=8204637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3269763A Expired - Fee Related JPH0812048B2 (ja) 1990-10-20 1991-10-17 干渉測定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5264915A (ja)
EP (1) EP0482224B1 (ja)
JP (1) JPH0812048B2 (ja)
AT (1) ATE100194T1 (ja)
DE (3) DE59004252D1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0575641B1 (de) * 1992-06-17 1996-08-28 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Messeinrichtung
US5519492A (en) * 1992-06-27 1996-05-21 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Optical arrangement for detecting the intensity modulation of partial ray beams
AT404637B (de) * 1993-01-21 1999-01-25 Rsf Elektronik Gmbh Photoelektrische positionsmesseinrichtung
DE4302313C2 (de) * 1993-01-28 1996-12-05 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Mehrkoordinaten-Meßeinrichtung
DE4316250C2 (de) * 1993-05-14 1997-06-12 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung
JP3082516B2 (ja) * 1993-05-31 2000-08-28 キヤノン株式会社 光学式変位センサおよび該光学式変位センサを用いた駆動システム
DE4318741C2 (de) 1993-06-05 1995-04-06 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Mehrkoordinaten-Tastkopf
DE4323712C2 (de) * 1993-07-15 1997-12-11 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung
DE19511068A1 (de) * 1995-03-25 1996-09-26 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung
DE19527287C2 (de) * 1995-07-26 2000-06-29 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Fotoelektrisches Weg- und Winkelmeßsystem zum Messen der Verschiebung zweier Objekte zueinander
GB9603426D0 (en) 1996-02-19 1996-04-17 Western Atlas Uk Ltd Improved monitoring system for workpiece and tool carriage movement
DE19652562C2 (de) * 1996-12-17 1999-07-22 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmeßeinrichtung
DE19815241A1 (de) * 1998-04-04 1999-10-07 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmeßeinrichtung
DE19918101A1 (de) 1999-04-22 2000-10-26 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Optische Positionsmeßeinrichtung
JP2006010645A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Tohoku Univ 検出装置及びステージ装置
JP2005315649A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 検出装置及びステージ装置
KR100854265B1 (ko) * 2004-04-27 2008-08-26 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 검출장치 및 스테이지장치
JP6838954B2 (ja) * 2016-12-13 2021-03-03 株式会社ミツトヨ 光電式エンコーダ
CN115993088A (zh) * 2021-10-20 2023-04-21 约翰内斯.海德汉博士有限公司 光学位置测量设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6801683A (ja) * 1968-02-06 1969-08-08
DE2316248A1 (de) * 1973-03-31 1974-10-10 Leitz Ernst Gmbh Fotoelektrischer schrittgeber
CH601799A5 (ja) * 1974-01-12 1978-07-14 Leitz Ernst Gmbh
CH626169A5 (ja) * 1976-11-25 1981-10-30 Leitz Ernst Gmbh
US4576850A (en) * 1978-07-20 1986-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Shaped plastic articles having replicated microstructure surfaces
GB8320629D0 (en) * 1983-07-30 1983-09-01 Pa Consulting Services Displacement measuring apparatus
GB8413955D0 (en) * 1984-05-31 1984-07-04 Pa Consulting Services Displacement measuring apparatus
US4943716A (en) * 1988-01-22 1990-07-24 Mitutoyo Corporation Diffraction-type optical encoder with improved detection signal insensitivity to optical grating gap variations

Also Published As

Publication number Publication date
US5264915A (en) 1993-11-23
DE59004252D1 (de) 1994-02-24
ATE100194T1 (de) 1994-01-15
EP0482224B1 (de) 1994-01-12
EP0482224A1 (de) 1992-04-29
JPH04259817A (ja) 1992-09-16
DE9017927U1 (de) 1993-01-28
DE4041584A1 (de) 1992-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0812048B2 (ja) 干渉測定装置
US7348546B2 (en) Position measuring system with a scanning unit having a reference pulse signal detection unit
US5214280A (en) Photoelectric position detector with offset phase grating scales
US7324212B2 (en) Optical encoder having slanted optical detector elements for harmonic suppression
US20040090637A1 (en) Interferential position measuring arrangement
US5574560A (en) Dual-beam interferometer with a phase grating
US20110235051A1 (en) Device for interferential distance measurement
JPH01276020A (ja) 光電位置測定装置
JP2001082984A (ja) 光学的位置測定装置
US5424833A (en) Interferential linear and angular displacement apparatus having scanning and scale grating respectively greater than and less than the source wavelength
JPH08261724A (ja) 長さ又は角度測定装置
JP2818800B2 (ja) 位置に依存する信号を発生する装置
US7404259B2 (en) Optical position measuring instrument
US5079418A (en) Position measuring apparatus with reflection
US5689336A (en) Photoelectric position measuring system
US5541729A (en) Measuring apparatus utilizing diffraction of reflected and transmitted light
GB2325740A (en) Interferometric measuring device
JP3717238B2 (ja) 位置測定装置
JPH0749940B2 (ja) 測角装置
JP2000230803A (ja) 光学的位置測定装置
EP0694764B1 (en) Detector array for use in interferomic metrology systems
JPH0678915B2 (ja) 測角装置
JP2718440B2 (ja) 測長または測角装置
US5184014A (en) Opto-electronic scale reading apparatus
JPS59163517A (ja) 光学式スケ−ル読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960730

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080207

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090207

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090207

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100207

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees