NL8401284A - Optische verplaatsingsaftastinrichting. - Google Patents

Optische verplaatsingsaftastinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8401284A
NL8401284A NL8401284A NL8401284A NL8401284A NL 8401284 A NL8401284 A NL 8401284A NL 8401284 A NL8401284 A NL 8401284A NL 8401284 A NL8401284 A NL 8401284A NL 8401284 A NL8401284 A NL 8401284A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
parts
substrate
scanning device
light beam
wavelength
Prior art date
Application number
NL8401284A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Barr & Stroud Ltd
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
Priority claimed from GB838310567A external-priority patent/GB8310567D0/en
Application filed by Barr & Stroud Ltd filed Critical Barr & Stroud Ltd
Publication of NL8401284A publication Critical patent/NL8401284A/nl

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
    • G01D5/268Mechanical 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 using optical fibres
    • 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1866Transmission gratings characterised by their structure, e.g. step profile, contours of substrate or grooves, pitch variations, materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

. ? VO 6231
Titelï Optische verplaatsingsaftastinrichting.
De uitvinding heeft betrekking op een verplaatsingsaftastinrichting en een transducent voorzien van een optisch rooster.
Een bekend type optisch rooster omvat een optisch transparant substraat, bijvoorbeeld van glas, waarop zich een stel opake lijnen 5 bevindt, die evenwijdig aan elkaar zijn gerangschikt en onderling over een voorafbepaalde afstand van elkaar zijn gescheiden. Deze bekende roosters hebben, een aantal toepassingen en dienen meer in het bijzonder, wanneer zij paarsgewijs worden gebruikt en door een lichtbundel >worden belicht, als een verplaatsingsaftastinrichting omdat 10 de relatieve beweging van de twee roosters voorziet in een intensi-teitsmodulatie van de overgedragen lichtbundel. De grootte van deze modulatie, als gemeten door een detector, die deel uitmaakt van een transducent, verschaft een maat voor de verplaatsing. Een eventuele variatie in de eigenschappen van de roosters of de belichtende 15 lichtbundel of de detector, welke bijvoorbeeld een gevolg kan zijn van variaties in de aan de detector en aan de lichtbron toegevoerde elektrische voedingsspanning of een gevolg kan zijn van een verouderen van de componenten, leidt evenwel tot fouten in de verplaalsingsmeting.
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een ver-20 beterd type verplaatsingsaftastinrichting, waarbij de bovenstaande bezwaren kunnen worden gereduceerd of geëlimineerd.
De uitvinding voorziet daartoe in een verplaatsingsaftastinrichting, welke is voorzien van eerste en tweede optische roosters waarvan het eerste rooster ten opzichte van het tweede rooster be-25 weegbaar is voor het verschaffen van een intensiteitsmodulatie van een ondervragende stralingsbundel, waarbij elk rooster is voorzien van een geordend stelsel van eerste en tweede stellen strookonderdelen, waarbij respectieve onderdelen van de eerste en tweede stellen afwisselend in het stelsel zijn ondergebracht, en de strookonderdelen van de 30 eerste en tweede roosters van elkaar evenwijdig zijn, waarbij een van de eerste en tweede optische roosters is voorzien van strookonderdelen van het eerste stel met een optische eigenschap, waarbij de transmissie of reflectantie van de onderdelen in hoofdzaak onafhankelijk is van de golflengte van de daarop invallende straling, 35 en de strookonderdelen van het tweede stel een overeenkomstige optische 84 0 1 2 8 4 « i -2- eigenschap hebben, welke afhankelijk is van de golflengte van de invallende straling, een en ander zodanig, dat in een eerste golflengteband de onderdelen van het tweede stel. dezelfde transmissie of reflectantie bezitten als die van de. onderdelen van het eerste stel, en in een twee-5 de golflengteband de onderdelen van het tweede stel een andere transmissie of reflectantie hebben dan de onderdelen van het eerste stel.
Bij een uitvoeringsvorm van het genoemde ene rooster worden de eerste en tweede stellen van het stelsel ondersteund door een transparante substraat en wordt het tweede stel gevormd door een 10 bekleding, die zich aan de substraat hecht, welke bekleding bestaat uit een.materiaal, dat een interferentie afsnijfilter vormt, waarbij het eerste stel door niet-beklede delen van de substaat wordt gevormd.
Bij een andere uitvoeringsvorm van het genoemde ene rooster is een substraat bestaande uit een materiaal, dat een interferentie 15 afsnijfilter vormt, aanwezig en wordt het eerste stel gevormd door een bekleding, die zich aan de substraat hecht en eerste onderdelen met grote reflectantie bepaalt waarbij het tweede stel wordt gevormd door niet-beklede delen van de substraat.
Bij weer een andere uitvoeringsvorm van het genoemde ene 20 rooster is een substraat, bestaande uit een materiaal, dat een absorptiefilter vormt, en zich aan een laag met grote reflectantie hecht, aanwezig en wordt het eerste stel gevormd door een bekleding die zich aan het substraat hecht en eerste onderdelen met grote reflectantie bepaalt, waarbij het tweede stel wordt gevormd door niet-25 beklede delen van de substraat.
Aftastinrichtingen volgens de uitvinding vinden toepassing bij verplaatsingstransducenten, welke zijn voorzien van lichtbundel-toevoerorganen, die bestemd zijn om een eerste lichtbundel in de eerste golflengteband aan de aftastinrichting toe te voeren en een 30 tweede lichtbundel in de tweede golflengteband aan de aftastinrichting toe te voeren, lichtbundelopzamelorganen, welke bestemd zijn om de eerste en tweede bundels uit de aftastinrichting op te zamelen, en' detectororganen aan de uitgang van de opzamelorganen om de verhouding van de intensiteiten van de eerste en tweede bundels daar 35 te meten.
84 0Ï2 8 4 0 .
-3-
Overeenkomstig de uitvoeringsvorm, van het optische rooster volgens de uitvinding, welke in de verplaatsingsaftastinrichting wordt gebruikt, kan de aftastinrichting of volgens, een transmissie-modus of volgens een reflectiemodus werken. In elk geval is het 5 duidelijk, dat de aftastinrichtingen voorzien in een intensiteits-modulatie van een van.de twee lichtbundels ten gevolge van een beweging van een van de twee roosters van de aftastinrichting, terwijl de andere van de twee lichtbundels in het geheel niet aan een intensi-teitsmodulatie wordt onderworpen of slechts in een geringe mate ten 10 gevolge van een roosterbeweging, waarbij deze bundel derhalve als een referentielichtbundel dient. Indien de referentiebundel aan een kleine mate van intensiteitsmodulatie door een roosterbeweging wordt onderworpen, kan deze langs - ‘elektronische weg worden weggecalibreerd. Dientengevolge wordt een eventuele variatie in intensiteit, welke 15 een gevolg is van verouderen of een willekeurige variatie in de eigenschappen van de componenten van de transducent door de detectie-organen gedetecteerd en omdat het uitgangssignaal daarvan de vorm heeft van een verhouding van intensiteiten, wordt de verplaatsingsmeting onafhankelijk gemaakt van de eigenschappen van de in de transducent 20 toegepaste componenten.
De lichtbundeltoevoerorganen kunnen bestaan uit de enkele lichtbron die een brede lichtband emitteert, waarbij een eerste deel van deze band de eerste lichtbundel vormt en het tweede deel van deze band de tweede lichtbundel vormt, als bepaald door de overgangsgolflengte 25 van het tweede stel onderdelen van het rooster volgens de uitvinding.
De lichtbundeltoevoerorganen kunnen ook een eerste lichtbron, die slechts de eerste lichtbundel emitteert, en een tweede lichtbron, die slechts de tweede lichtbundel emitteert, omvatten.
Het is duidelijk, dat indien slechts één lichtbron met brede 30 band wordt gebruikt, de overgangsgolf lengte voldoende scherp moet zijn om een dubbelzinnigheid tussen de eerste en tweede bundel te elimineren, terwijl indien twee gescheiden lichtbronnen worden gebruikt de preciese aard van de overgangsgolflengte niet kritisch behoeft te zijn. De golflengten van de eerste en tweede bundels dienen 35 echter bij voorkeur zo dicht bij elkaar te liggen dat een divergentie van effecten, zoals een Raleigh-verstrooiing wordt vermeden of tot een minimum wordt, teruggebracht.
8401284 ~ ~ • % -4-
De lichtbundelopzamelorganen kunnen zijn voorzien van een bundel-splitsingsinrichting voor het gescheiden toevoeren van de eerste en tweede lichtbundels aan de detectieorganen. Bij deze constructie omvatten de detectieorganen gescheiden detectorcomponenten, welke res-5 pectievelijk dienen voor het detecteren van de intensiteiten van de eerste en tweede lichtbundels. Men kan echter ook slechts een enkel detectorelement. gebruiken waarbij de transducent daarvan is ingericht om de eerste en tweede bundels naar de tijd gescheiden te leveren. Bij deze constructie kunnen de detectieorganen een informatieopzamel-10 faciliteit omvatten en deze constructie heeft het voordeel/ dat een eventuele verslechtering of variatie in de eigenschappen van het enkele detectorelement de verplaatsingsmeting op niet-schadelijke wijze zal beïnvloeden.
De detectieorganen kunnen elke bekende inrichting zijn voor het 15 verschaffen van de vereiste verhouding, zoals een spanningsdeler.
De lichtbron of bronnen, welke boven zijn genoemd, kunnen de vorm hebben van laserdioden,. in welk geval terugkoppelstelsels kunnen worden toegepast om de uitgangsintensiteit stabiel naar de tijd te houden. D'e lichtbron kan ook de vorm hebben van een lichtemitterende 20 diode, in welk geval aan de detectieorganen direct een maat van de uitgangsintensiteit wordt toegevoerd, waarbij de pulsfrequentie van de lichtemitterende diode zodanig is dat de detectieorganen signalen uit de aftastinrichting en direct uit de lichtemitterende diode gescheiden ontvangen, waarbij de intensiteitsverhouding van deze signalen een 25 afhankelijkheid van.de variatie van de. intensiteit van de licht emitterende diode elimineert.
Bij voorbeur omvatten de lichtbundeltoevoerorganen en de lichtbundelopzamelorganen elk optische vezels om de transducent geschikt te maken om in gevaarlijke omgevingen te worden toegepast.
30 De uitvinding zal. onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een uitvoeringsvorm van een optische rooster ten gebruike volgens de uitvinding; fig. 2-5 respectieve uitvoeringsvormen van verplaatsingsaftast-35 inrichtingen volgens de uitvinding; en — fig. 6-8 respectieve uitvoeringsvormen van verplaatsings- 8 4 0 1 2 8 4'............... .........""........ .......... .............
Λ a -5- transducenten volgens de uitvinding.
Het in fig. 1 afgeteelde rooster 10 omvat een glazen substraat 11 met een voorvlak. 11A waarop zich een stel lijnen 12 bevindt; die zich' evenwijdig aan elkaar uitstrekken waarbij naast elkaar gelegen lijnen 5 zijn gescheiden door stroken 13. De stroken 13 worden gevormd door onbeklede gebieden van het substraat 11 en hebben derhalve de transmissieeigenschappen van de substraat 11/ die onafhankelijk zijn van de golflengte van invallende stralen. De lijnen 12 echter worden elk gevormd door een bekleding, die zich aan het oppervlak 11A hecht 10 en bestaan uit een materiaal, dat een selectieve transmissiviteit overeenkomstig de golflengteband van de invallende straling vertoont.Bij wijze van voorbeeld kumen de lijnen 12 worden gevormd door een bekleding met een of meer lagen, die als een interferentiefilter werken, dat transmissief is onder een voorafbepaalde golflengte (de trans-15 missie golflengte} en niet-transmissief is bij golflengten boven de voorafbepaalde golflengte.
Fig. 2 toont een aftastinrichting 50 bestaande uit een paar roosters 10, elk als beschreven onder verwijzing naar fig. 1. Deze aftastinrichting 50 werkt volgens de transmissiemodus, zodat invallend 20 licht via de aftastinrichting 50 wordt overgedragên en in intensiteit wordt gemoduleerd of niet wordt gemoduleerd overeenkomstig het feit of de golflengteband boven of onder de overgang of voorafbepaalde golflengte van de lijnen 12 is gelegen.
In de aftastinrichting 50 hebben de lijnen 12 van de roosters 10 25 de eigenschap dat zij transmissief zijn voor golflengten onder de voorafbepaalde golflengte en niet-transmissief zijn voor golflengten boven de voorafbepaalde golflengte. Het is evenwel duidelijk dat gebruik kan worden gemaakt van een omgekeerde constructie, in welk geval de lijnen 12 niet-transmissief zijn onder de voorafbepaalde golflengte en 30 transmissief zijn boven de voorafbepaalde golflengte. In beide gevallen werkt de invallende lichtbundel, die zich bij een golflengte bevindt waarvoor de lijnen 12 transmissief zijn als een referentiebundel en derhalve moet de nauwkeurige transmissie karakteristiek van de lijnen 12. tezamen met dat deel van de substraat 11 waarop zich de 35 lijnen 12 bevinden, gelijk zijn aan die van de stroken 13. Voorts werkt de invallende lichtbundel, die zich bevindt bij een golflengte 84 0 1 2 84 ~ -6- waarvoor de lijnen 12 niet-transmissief zijn als een signaalbundel, welke in intensiteit wordt gemoduleerd door de verplaatsing van een rooster 10 ten opzichte van het andere rooster 10 in de aftastinrichting 50.
Pig. 3 toont een aftastinrichting 54 met een rooster 55 voorzien 5 van een glazen substraat 56 waarop zich niet-transmi ss ieve lijnen 57 bevinden, welke of spiegellijnen of opake lijnen kunnen zijn en welke niet-transmissief blijven onafhankelijk van de golflengte van invallende straling (d.w.z. dat het rooster 55 een bekend standaard rooster is).
De aftastinrichting 54 omvat ook een rooster 10 als beschreven onder ver-10 wijzing naar fig. 1. Deze aftastinrichting werkt volgens de transmissie-modus, doordat zowel de signaal- als referentiebundels door de aftastinrichting 54 wordt overgedragen, doch in dit geval wordt de referentie-bundel onderworpen aan een intensiteitsdemping (van de orde van 50%) veroorzaakt door de aanwezigheid van de lijnen 57.
15 Fig. 4 toont een aftastinrichting 60 met een standaard- of bekend rooster 61 voorzien van opake lijnen 63 op een uit glas bestaande substraat 62. Het tweede rooster 66 van de rooster 60 wordt gevormd door spiegellijnen 65, welke zich bevinden op een substraat 64, die bestaat uit materiaal, dat een interferentiefilter vormt. Derhalve werkt deze aftast-20 inrichting 60 volgens de reflectantiemodus en wordt de referentiebundel veroorzaakt door de aanwezigheid van de lijnen 63, aan een intensiteitsdemping onderworpen wanneer de substraat 64 niet-transmissief (en niet-reflectief) is. Op een soortgelijke wijze wordt de signaalbundel behalve dat deze wordt gemoduleerd in intensiteit gedempt door de aanwezigheid 25 van de substraat 64 wanneer deze zich in transmissieve vorm bevindt.
Fig. 5 toont een aftastinrichting 70 met een standaard- of bekend rooster 71 met opake lijnen 72 op een glazen substraat 73. Het tweede • rooster 76 wordt gevormd door spiegellijnen of lijnen met grote reflec-tantie 75 op een substraat 74, gevormd uit een absorberend filtermateriaal 30 77, dat zich aan een spiegelende bekleding of bekleding met grote reflec- tantie 78 hecht. Derhalve werkt de aftastinrichting 70 volgens de reflectatie modus en wordt de referentiebundel, ofschoon onderhevig aan een intensiteitsdemping, gevormd door materiaal 77in de volle transmissie modus daarvan, waardoor het gehele rooster 76 sterk reflectief is t 35 en eenvoudig als een spiegel werkt. De signaalbundel wordt natuurlijk gevormd door reflectantie vanuit de lijnen 75 wanneer het filtermateriaal 8401284 £ -Λ -7- 77 zich in de opake of absorberende modus daarvan bevindt.
Bij wijze van voorbeeld zullen nu verschillende uitvoeringsvormen van vexplaatsimgstransducenten worden beschreven, waarbij de aftast-inrichting 50 volgens fig. 2 d.w.z. een transducent met de transmissieve modus wordt gebruikt,doch het is duidelijk dat de andere aftastinrich-5 tingen 54,60, 70, welke boven zijn beschreven, in de plaats kunnen treden van aftastinrichting 50, waarbij rekening wordt gehouden met het opzamelen van de lichtbundel uit de aftastinrichting wanneer de aftastinrichting volgens de reflectantiemodus werkt.
Bij de in fig. 6 af geheelde transducent 20 wordt de aftast-10 inrichting 50 ondervraagd met licht, dat langs een optische vezel 22 wordt toegevoerd, en het overgedragen licht wordt opgezameld door de optische vezel 23, waarbij de vezels 22 en 23 tezamen een optische duplexvezelkabel vormen. Licht wordt aan de vezel 22 toegevoerd door een zelf-focusserende lens 24 vanuit een brede-bandbron 25 welke in dit 15 geval wordt gevormd door een licht-emitterende diode met een center-golflengte van 820 nm. De lijnen 12 van elk rooster 10 van de aftastinrichting 50 hebben een transmissie afsnijgolflengte van 830 nm zodat de bron 25 gelijktijdig de eerste lichtbundel, gevormd door golflengten onder 830 nm, en de tweede lichtbundel, gevormd 20 door die golflengten boven 830 nm, levert. De vezel 23 voert de opgezamelde lichtbundels toe aan een zelf-focusserende lens 26 waarvan het uitgaande licht een bundelsplitsingsinrichting 27 treft, zodat die frequen-.. ties, welke de eerste lichtbundel vormen, via de bundelsplitsingsinrichting 27.naar een eerste fotodiode 28 worden overgedragen en die 25 frequenties welke de tweede lichtbundel vormen, vanuit de bundelsplitsingsinrichting 27 op de tweede fotodiode 29 worden teruggekaatst.
Elke fotodiode 28,29 meet de intensiteit van de lichtbundel, welke daaraan wordt toegeveerd en de elektrische uitgangssignalen vanaf de fotodioden 28 , 29 worden toegevoerd aan een spanningsdeler 30 die 30 aan de uitgang 31 daarvan de verhouding van intensiteiten levert.
Het is duidelijk, dat de eigenschappen van de bundelsplitsingsinrichting 27 noodzakelijkerwijs zodanig moeten zijn, dat zij vergelijkbaar zijn j met die van de lijnen 12 van de roosters 10 opdat de bundelsplitsingsinrichting 27 de eerste bundel in hoofdzaak zonder demping overdraagt 35 aan de tweede bundel in hoofdzaak zonder demping reflecteert.
8401284 -8-
Bij de tweede in fig. 7 afgeheelde transducent omvat de lichtbron 25 een eerste laserdiode 35 met een smalle bandbreedte bij 840 nm, een tweede laserdiode 36 met een smalle bandbreedte bij 904 nm en een bundelsplitsingsinrichting 37, welke transmissief is voor de licht-5 bundel uit de laserdiode 35 en reflectief is voor de bundel uit de laderdiode 36. De bundelsplitsingsinrichting 37 reflecteert een klein percentage van het licht uit de diode 35 en draagt hetzelfde kleine percentage licht uit de laserdiode 36 over, waarbij deze door een fotodiode 38 worden gedetecteerd, waarvan het uitgangs-10 signaal als een terugkoppelsignaal aan de pulsketen en voedingsbron 39 wordt toegevoerd, die afwisselend de dioden 35,36 zodanig aandrijven, dat de uitgangsbundelsdaarvan in tijd zijn doorschoten.
De optische vezel 23 voert de twee in tijd doorschoten lichtbundels toe aan een enkele fotodiode 41 waarvan het elektrische . 15 uitgangssignaal wordt toegevoerd aan een verwerkingsschakeling 42, die een informatie opzamelinrichting een informatieverhoudingsinrichting omvat.
In de tweede transducent is de transmissieafsnijgolflengte van de lijnen 12 van de roosters 10 gelijk aan 870 nm.
20 Het is duidelijk dat de twee laserdioden 35,36 van de uitvoerings vorm volgens fig. 7 respectievelijk kunnen worden vervangen door lichtemitterende dioden in com-binatie met filters met smalle band.
Bijvoorbeeld een lichtemitterende diode met een centergolflengte van 820 nm in combinatie met een Ealing filter met smalle band 25 met een centergolflengte van 820 nm enerzijds en een lichtemitterende diode met een centergolflengte van 900 nm in combinatie met een Ealing filter met smalle band met een center golflengte van 900 nm anderzijds.
Het is Verder duidelijk, dat de bundelsplitsingsinrichting 37, 30 welke dient als een inrichting voor het combineren van de twee lichtbundels, kan worden vervangen door een optische vierpuntskoppel-inrichting.
Bij de in fig. 8 afgeheelde transducent wordt een fluctuatie in intensiteit van de lichtbundels, die door de twee lichtbronnen 35 35,36 worden geëmitteerd gecontroleerd door van het uitgangslicht daaruit steekproeven te nemen en het steekproeflicht door middel van 84 0 ΐ 2 8 4" -9- bundelsplitsingsinrichtingen 45,46 aan de fotodiode 41 toe te voeren.
De roosters 10 volgens fig. 1 kunnen bij wijze van voorbeeld door fotolithografische methoden worden vervaardigd. Eerst wordt de uit glas bestaande substraat bekleed met het materiaal waaruit de lijnen 5 moeten worden gevormd en daarna wordt op het materiaal een laag fotolak aangebracht, die via een moederbuigingsrooster aan ultraviolet licht wordt blootgesteld. De fotolak wordt dan ontwikkeld en op een geschikte wijze geëtst onder gebruik van een siliciumdioxyde etsmiddel.
Ofschoon elke beschreven transducent een enkel transducentstelsel 10 vormt, kan de transducent worden toegepast in een passief multiplex stelsel door gebruik te maken van een gebied van brongolflengteparen.
Het is voorts duidelijk, dat voor het verschaffen van simultane signaal- en referentiebundels bij de detector, twee afzonderlijke lichtbundelbronnen kunnen worden gebruikt, waarbij elke bundel in 15 frequentie wordt gemoduleerd en de bundels bij de detector door demodulatie worden gescheiden. Deze constructie elimineert de noodzaak tot het opzamelen van informatie op de eerder beschreven wijze.
m 8401284 ~

Claims (11)

1. Verplaatsingsaftastinrichting voorzien van eerste en tweede optische roosters, waarvan het eerste rooster beweegbaar is ten opzichte van het tweede rooster voor het verschaffen van een intensiteitsmodulatie van een ondervragende stralingsbundel, waarbij elk rooster is voorzien 5 van een geordend, stelsel van de eerste en tweede stellen strookvormige onderdelen, waarbij respectieve onderdelen van de eerste en tweede stellen afwisselend in het stelsel zijn opgesteld, en de strookonderdelen van de eerste en tweede roosters evenwijdig aan elkaar zijn, met het kenmerk, dat een van de eerste en tweede optische roosters (10) is voor-10 zien van strookvormige onderdelen (13) van het eerste stel met een optische eigenschap, waarbij de transmissie of reflectantie van de onderdelen (13) in hoofdzaak onafhankelijk van de golflengte van de daarop invallende straling en de strookvormige onderdelen (12) van het tweede stel een overeenkomstige optische eigenschap hebben, welke afhankelijk 15 is van de golflengte van de invallende straling, een en ander zodanig, dat in een eerste golflengteband de onderdelen (12) van het tweede stel dezelfde transmissie of reflectantie hebben als de onderdelen (13) van het eerste stel, en in een tweede golflengteband de onderdelen (12) van het tweede stel een andere transmissie of reflectantie dan de onder- 20 delen (13) van het eerste stel hebben.
2. Aftastinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het ene rooster (10) de eerste en tweede stellen van het stelsel worden ondersteund door een transparant substraat (11) en het tweede stel (12) wordt gevormd door een bekleding, die zich aan de substraat(11) 25 hecht, welke bekleding (12) bestaat uit een materiaal, dat een interferentie afsnijfilter vormt, waarbij het eerste stel (13) wordt gevormd door niet-beklede delen van de substraat (11).
3. Aftastinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ene rooster (66) is voorzien van een substraat (64) bestaande uit een 30 materiaal' dat een interferentie afsnijfilter vormt, en het eerste stel (65) wordt gevormd door een bekleding, die zich aan de substraat hecht en eerste onderdelen met grote reflectantie bepaalt, waarbij het tweede stel wordt gevormd door niet-beklede delen van de substraat (64) ,
4. Aftastinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ene 84 0 1 2 8 4......... .....~~...... ..................... -11- rooster (76) is voorzien van een substraat (77) bestaande uit een materiaal, dat een absorptiefilter vormt en zich aan een laag (78) met grote reflectantie hecht, waarbij het eerste stel (75) wordt gevormd door een bekleding, die zich aan de substraat (77) hecht en eerste onder-5 delen met grote reflectantie (75) bepaalt, waarbij het tweede stel wordt gevormd door onbeklede delen van de substraat (77).
5. Aftastinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het andere rooster (55) van de eerste en tweede roosters is voorzien van een transmissieve substraat (56), waarop zich lijnen (57) met een op- 10 tische karakteristiek bevinden, waarbij de transmissie of reflectantie van de lijnen onafhankelijk is van de golflengte van de daarop invallende straling*
6. Aftastinrichting VDlgens een van de conclusies 3 en 4, met het kenmerk, dat het andere rooster (61) van de eerste en tweede 15 roosters is voorzien van een transmissieve substraat (62) waarop zich lijnen (63) bevinden, die niet-transmissief en niet-reflectief zijn onafhankelijk van de golflengte van de daarop invallende straling.·
7. Verplaatsingstransducent voorzien van een verplaatsingsaftast-inriehting volgens een van de conclusies 1-6 gekenmerkt door de com- 20 binatie met lichtbundeltoevoerorganen (25,24,22), welke bestemd zijn om een eerste lichtbundel in de eerste golflengteband aan de aftastinrichting (50) toe te voeren en een tweede lichtbundel in de tweede golflengteband aan de aftastinrichting (50) toe te voeren, lichtbundel-opzamelorganen (23,26,27) welke dienen om de eerste en tweede bundels 25 uit de aftastinrichting (50) op te zamelen, en detectieorganen (28,29,30) aan de uitgang van de opzamelorganen (23,26) voor het meten van de verhouding van de intensiteit van de eerste en tweede bundels.
8. Verplaatsingstransducent volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de lichtbundeltoevoerorganen (25,24,22) en de lichtbundelopzamelor- 30 ganen (23,26) elk zijn voorzien van optische vezels teneinde de transducent geschikt te maken om in gevaarlijke omgevingen te worden gebruikt.
9. Verplaatsingstransducent volgens conclusie 7 of 8 met het kenmerk, dat de detectieorganen (28,29,30) zijn voorzien van eerste en 35 tweede detectorcomponenten (28,29) en de lichtbundelopzamelorganen zijn . voorzien van een bundelsplitsingsinrichting (27) om de eerste en tweede 84 0 1 28 4 '....................~ ψ -12- lichtbundels gescheiden aan de respectieve-detectorcomponent (28,29) van de detectieorganen (28,29,30) toe te voeren.
10. Verplaatsingstransducent volgens conclusie 7 of 8 met het ken- . merk, dat de detectieorganen zijn voorzien van een enkele detector-5 component (41) en de lichtbundeltoevoerorganen (23,26) de eerste en tweede bundels naar de tijd gescheiden leveren.
: 11. Verplaatsingstransducent volgens conclusie 10 met het kenmerk, dat de detectieorganen (41) verder zijn voorzien van een informatie-opzamelinrichting (42) om de intensiteitsgegevens van een bundel op 10 te slaan totdat de intensiteit 'van de andere bundel wordt gedetecteerd teneinde een meting van de intensiteitsverhouding mogelijk te maken. 84 01 2 8 4 ........ ~
NL8401284A 1983-04-19 1984-04-19 Optische verplaatsingsaftastinrichting. NL8401284A (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8310567 1983-04-19
GB838310567A GB8310567D0 (en) 1983-04-19 1983-04-19 Optical gratings
GB8327702 1983-10-17
GB08327702A GB2138588B (en) 1983-04-19 1983-10-17 Optical grating for displacement sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8401284A true NL8401284A (nl) 1984-11-16

Family

ID=26285867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8401284A NL8401284A (nl) 1983-04-19 1984-04-19 Optische verplaatsingsaftastinrichting.

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE3414590A1 (nl)
FR (1) FR2544875B1 (nl)
GB (1) GB2138588B (nl)
NL (1) NL8401284A (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3543179A1 (de) * 1985-12-06 1987-06-11 Philips Patentverwaltung Optischer weg-sensor mit einem filter
DE4317064A1 (de) * 1993-05-21 1994-11-24 Bosch Gmbh Robert Positionsmeßvorrichtung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB356430A (en) * 1929-08-14 1931-09-10 Stanley Bernard Freiberg Loose leaf binders
GB506667A (en) * 1936-12-07 1939-06-01 Virgil Bernard Sease Improvements in or relating to the production of diffration gratings and of multi-colour screens for use in colour photography
GB1092881A (en) * 1963-01-31 1967-11-29 Emi Ltd Improvements relating to colour television apparatus
CH505394A (de) * 1970-08-05 1971-03-31 Balzers Patent Beteilig Ag Filter für Objektive zur Erzeugung von optischen Abbildungen mit Beugungserscheinungen
DE2645075C2 (de) * 1976-10-06 1985-06-20 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Optische Anordnung zur Erzeugung von spektral zerlegten Abbildungen
GB1592902A (en) * 1978-01-17 1981-07-08 Rca Corp Diffractive-subtractive light filter blank
SE411955B (sv) * 1978-06-02 1980-02-11 Asea Ab Fiberoptiskt metdon med hogst tva fibrer

Also Published As

Publication number Publication date
FR2544875B1 (fr) 1990-03-02
GB8327702D0 (en) 1983-11-16
GB2138588B (en) 1987-07-29
DE3414590A1 (de) 1984-10-25
GB2138588A (en) 1984-10-24
FR2544875A1 (fr) 1984-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4799797A (en) Coherence multiplexing of optical sensors
US6285446B1 (en) Distributed sensing system
US4451730A (en) Optical measuring apparatus for measuring force or pressure
US4748686A (en) Coherence multiplexed optical position transducer
US5187546A (en) Displacement measurement apparatus with dual wedge interferometers
CA2272033A1 (en) Arrangement for determining the temperature and strain of an optical fiber
EP0727640B1 (en) Optical distance measurement
KR940701538A (ko) 광선로의 식별방법
NL8601493A (nl) Optische vochtigheidssensor.
US4865416A (en) Optical sensing arrangements
EP0079944B1 (en) Fiber optic interferometer
US5418361A (en) Optical displacement sensor employing reflected light of four wavelengths to determine displacement and the refractive index of the medium
IE62988B1 (en) Fiber optic sensor
NL8401284A (nl) Optische verplaatsingsaftastinrichting.
FR2589233A1 (fr) Codeur optique analogique de reperage de position
GB2184830A (en) Optical displacement transducer
US4947038A (en) Process and arrangement for optically measuring a physical quantity
EP4094091A1 (en) A laser detection and ranging (lidar) device
JPS62184312A (ja) 光路センサ
BE1004056A3 (nl) Meetinrichting met optische vezelsensoren.
JPH0258677B2 (nl)
EP1520180B1 (en) Temperature compensated optical system based on a diffractive optical element
JP2918761B2 (ja) 光位置検出装置
RU1768973C (ru) Устройство измерени геометрических параметров поверхностей
KR940011274B1 (ko) 레이저 다이오드의 파장변화 측정장치

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed