專利名稱：干涉測位儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及干涉測位儀。
背景技術：
干涉測位儀眾所周知地被用于精確測量位置，這些干涉測位儀利用光柵衍射現(xiàn)象產生高分辨率的且與位置相關的掃描信號。當標度光柵相對一個掃描單元移動時，就會在帶有偏轉衍射級的分光束中產生相移，這些相移與光路變化成比例。為了計算或掌握當時的相移，將不同的分解分光束或衍射級疊加并形成干涉。在移動的情況下，得到干涉條紋圖形的周期性調制，利用一個合適的光電子檢波器，便可掌握這種調制。關于這種干涉測位儀的情況，建議參考1978年出版的J.Willhelm的博士論文《Dreigitterschrittgeber》第4章，47-52頁。
US 6,005,667的圖13公開了干涉測位儀的另一變型方案。由光源發(fā)出光束在經(jīng)過透鏡成束之后射入一個標度光柵，該標度光柵安置在已變換的光束的光腰區(qū)域內。入射光束被標度光柵分解成+/-1衍射級或被分解成相應的分光束，這些分光束傳播離開光軸。這些分光束隨即到達其它衍射掃描光柵，這些光柵使入射分光束偏轉返射向光軸。在分光束在其中發(fā)生干涉的檢波平面中，安置一個檢波光柵，該檢波光柵具有四個相移分區(qū)，以便在后續(xù)的檢波元件上產生四個各自相位移了90°的掃描信號。
在這方面，還可補充參考美國專利US 5,574,558，它公開了另一種干涉測位儀。
事實證明，在這種高分辨率的測位儀中，對裝配允許公差的要求原則上是很關鍵的。就是說，裝配允許公差通常很小，而這又造成安裝和校準起來很費事。為此，要求一種盡可能小的構造系統(tǒng)，特別是要求盡可能小地構造的掃描單元以及要求盡可能不容易被污染。原則上講，在這種測位儀中，總掃描信號有盡可能優(yōu)良的質量是重要的，特別是當規(guī)定進行電子再處理如掃描信號的內插時。但是，上述文獻所公開的干涉測位儀都沒有以令人滿意的方式方法滿足所有提出的要求。
因此，由US 6,005,667公開的系統(tǒng)雖然對標度光柵和掃描單元的失調不太敏感，但卻和以前一樣容易出現(xiàn)標度光柵污染。
事實表明，US 5,574,558所述裝置的缺點就是，該裝置對在兩個可相對移動的光柵之間的距離的波動很敏感，就是說，特別是在這個方向上，只有很小的裝配允許公差。這是由射入第一光柵的發(fā)散的或非準直的衍射光束造成的。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的任務是提供一種高分辨率的干涉測位儀，它具有大的裝配允許公差并盡可能不易污染，而且可實現(xiàn)緊湊結構。
通過具有權利要求1特征的干涉測位儀來完成該任務。
此外，通過具有權利要求2特征的干涉測位儀來完成該任務。
本發(fā)明的干涉測位儀的一些優(yōu)選實施形式可以從如從屬于權利要求1或2的各權利要求所述的措施中得到。
作為根據(jù)本發(fā)明解決方案的優(yōu)點，首先應提出的是，特別是在設計成旋轉式測位儀的情況下，獲得了與帶有標度光柵的分度盤的位置有關的大裝配允許公差。不僅在徑向或切向上，而且在軸向上，都存在大的裝配允許公差。因此，測位儀安裝起來不費事。
此外，通過本發(fā)明的干涉測位儀產生的掃描信號具有較少的不希望有的高次諧波，也就是說，存在著高質量的掃描信號。因此，可以在電子信號進一步處理中減小測量誤差。
還要指出的是，在本發(fā)明提出的考慮的基礎上，可以實現(xiàn)結構緊湊的總系統(tǒng)，所述系統(tǒng)即使在有限的安裝條件下也可使用。
由于實現(xiàn)了所謂的單場掃描，所以滿足了對污染不敏感性的要求。這意味著，萬一標度光柵受污染，總是所有產生的相移的掃描信號受到一樣的影響，因而，在信號進一步處理時不會出現(xiàn)大的誤差。
本發(fā)明的干涉測位儀當然既可被設計成旋轉式的，也可被設計成直線式的。此外，基于本發(fā)明的考慮，除了透光系統(tǒng)外，還能實現(xiàn)反射光系統(tǒng)。


從以下參照附圖對一些實施例所做的說明中，得到了本發(fā)明的其它優(yōu)點及細節(jié)。附圖表示圖1示意表示本發(fā)明干涉測位儀的第一實施形式的展開掃描光路；圖2示意表示從光源至標度光柵的光路；圖3是帶有圖1所示掃描光路的本發(fā)明干涉測位儀的旋轉式實施形式的局部立體示意圖；圖4示意表示本發(fā)明干涉測位儀的第二變型方案的掃描光路；圖5結合為此被掃過的干涉條紋圖形地示意表示圖4所示測位儀的檢波器裝置；圖6是帶有圖4所示掃描光路的本發(fā)明干涉測位儀的旋轉式實施形式的局部立體示意圖。
具體實施例方式
首先，參見圖1-3對本發(fā)明測位儀的第一變型方案加以說明。圖1在此示意示出了測位儀的展開掃描光路。測位儀用于高精度地測定兩個目標的相對位置，這兩個目標在至少一個測量方向上相對移動。在圖1所示的示意性原理圖中，用箭頭表示沿標度光柵3的測量方向X相對其余元件1、2、4、5、6的直線移動，這些元件均安裝在一個掃描單元內。為此，標度光柵3與兩個目標中的一個相連，至少一個光源1和掃描板4的掃描光柵4.1、4.2同其中的另一個目標相連。如結合以下說明可看到的，代替直線測量方向，當大致有兩個目標相對繞一旋轉軸線旋轉并且要測定這兩個目標的與旋轉軸線有關的轉角相對位置時，當然也可以規(guī)定旋轉測量方向，以下，參照圖1來說明用于產生與移動有關的掃描信號的基本掃描光路。
從光源1如成激光器二極管或所謂的VCSEL(垂直腔表面發(fā)射激光器)形式的半導體光源中發(fā)出一個光束，該光束沿光軸OA方向傳播。發(fā)出的光束主要最好是由作為光源1的VCSEL所發(fā)出的高斯射線的TEMOO波型(橫向電磁波型)。由光源1發(fā)出的光束因VCSEL發(fā)射特性而有一定的發(fā)散度并且利用一個光學元件2加以變換，該光學元件在光束傳播方向上被安置在光源1的后面；在這個例子中，作為光學元件2地設有單個透鏡?；蛘撸瑸榱斯馐儞Q，也可以考慮使用更復雜的透鏡系統(tǒng)、反射鏡系統(tǒng)、夫累內爾(Fresnel)透鏡、GRIN-透鏡(圖像輸入透鏡)，等等。
所發(fā)出的發(fā)散光束的光束變換最好如此進行，即在光學元件2之后存在一個近似準直的光束，該光束在離光學元件2的一定距離a0處有一個光腰。在本文中，光腰是指沿光束傳播方向的光束橫斷面的這樣一個點，在該點上，光束具有最小面積或最小橫向擴展。為清楚說明起見，在此還可補充參見圖2，該圖表示光束變換前后的光束形狀。如從圖2和圖1中看到的，在光腰區(qū)域內，在離光學元件2間隔距離a0地設有一個標度光柵3，經(jīng)過變換的光束射入該光柵。標度光柵3安置在這個位置上的優(yōu)點在于，由此增大了在徑向或切向上以及在光束傳播方向上即軸向上的裝配允許公差。為在此方向上獲得大的裝配允許公差，原則上力求用具有微小發(fā)散度和小光束直徑的光束來照射標度光柵3。由于在預定波長的條件下無法將這些參數(shù)隨意減到最小值，所以，必須為最佳安置標度光柵3尋找折中方案。一個折中方案就是，將標度光柵安置在所發(fā)出的或所變換的光束的光腰中，在這里，高斯射線的TEMOO波型的發(fā)散度和光束直徑的乘積具有最小值。
標度光柵3造成入射光束被分解成第一和第二分光束(+1)、(-1)，這兩個分光束沿不同的空間方向傳播，在這個例子中，就是偏離開光軸OA。在本發(fā)明測位儀的一個具體實施例中；標度光柵3被設計成相位衍射光柵，就是說，第一和第二分光束(+1)、(-1)對應于在各自空間方向上偏轉的+1/-1衍射級。在一個優(yōu)選實施形式中，成相位衍射光柵形式的標度光柵3具有柵格比(柵條-間隙比)ηMG＝1∶1及相移MG＝180°。
在圖1-圖3所示例子中，標度光柵3成透射光柵形式，原則上講，另一個替代方式也是可行的，即如果總系統(tǒng)在反射光中工作，則標度光柵3成反射的反射光光柵的形式。
在標度光柵3將入射光束分解后，第一和第二分光束(+1)、(-1)隨即在光束傳播過程中分別射入一掃描光柵4.1、4.2，該掃描光柵安置在各自的分光路中。這兩個掃描光柵4.1、4.2共同安置在一個掃描板4上。掃描板4在掃描光柵4.1、4.2之外的區(qū)域里被設計成是不透光的，這在圖1中通過在掃描板4側面上的深色圖示區(qū)來表示。通過這樣的方式方法，保證了只有偏離開標度光柵3的分光束(+1)、(-1)的各自+1/-1衍射級有助于信號產生。在這種情況下，在此僅僅指的是+1/-1衍射級。
通過掃描光柵4.1、4.2，又分別對入射其中的第一和第二分光束(+1)、(-1)進行分光。第一分光束(+1)被掃描光柵4.1至少分成一個第三分光束和一個第四分光束；第二分光束(-1)經(jīng)過掃描光柵4.2被至少分成一個第五分光束和一個第六分光束。在所產生的至少四個被分開的分光束中，至少有兩個分光束(+1，-1)、(-1，+1)再次相遇或相交，因為它們在這個例子中再次朝向光軸OA傳播，而其余分光束沿另外的空間方向傳播，而且不再有助于信號產生。如圖1所示，在掃描光柵4.1、4.2之后，只示出兩個分光束(+1，-1)、(-1，+1)，它們再次相遇，然后可用于產生與位移相關的掃描信號。
在一個優(yōu)選的實施形式中，也可將掃描光柵4.1、4.2設計成相位衍射光柵，就是說，由這兩個掃描光柵4.1、4.2分解的第三和第四及第五和第六分光束對應于+/-1衍射級。除了用于產生信號的分光束(+1，-1)、(-1，+1)外，圖1還分別示出了，這些分光束對應于在不同的光柵上的哪些衍射級。
用作掃描光柵4.1、4.2的相位衍射光柵具有柵格比ηAG＝1∶1和相移AG＝180°；此外，各自的掃描光柵-分解周期TPAG被選擇成小于標度光柵-分解周期TPMG。
在例如與標度光柵3相連的第一目標相對與光源1和掃描光柵4.1、4.2相連的第二目標相對移動的情況下，在一個檢波平面D中，由于分光束(+1，-1)和(-1，+1)的重疊而得到一個周期性調制的并具有一個規(guī)定的空間干涉條紋圖形-周期PIF的干涉條紋圖形。從上述干涉條紋圖形的合適檢波中，可獲得所希望的與位移相關的掃描信號。
在最后為了說明這個變型方案而對與位移相關的掃描信號的檢波進行描述前，以下先就整個系統(tǒng)的其它有利設計原理進行探討。
與之相關地，首先要提出的是用于適當選擇距離a1或a2的第一參數(shù)選擇原則。用a1表示在標度光柵3和掃描光柵4.1、4.2之間的距離；用a2表示在掃描光柵4.1、4.2和檢波平面D之間的距離；關于各個不同的參數(shù)的定義，也還得參見圖1。在本發(fā)明的測位儀的一個優(yōu)選變型方式中，可依下列等式(1)選擇距離a1和a2之比a2a1=2PIFTPMG1-(λ/TPMG)21-(λ/2PIF)2]]>等式(1)在這里，以下說明適用于所用參數(shù)a1＝在標度光柵和掃描光柵之間的距離，a2＝在掃描光柵和檢波平面之間的距離，TPMG＝標度光柵-分解周期，PIF＝檢波平面中的空間干涉條紋圖形-周期，λ＝光源波長。
通過選擇距離a1，可確保至少由標度光柵3分解的第一和第二分光束(+1)、(-1)在掃描光柵4.1、4.2的范圍內在空間上處于彼此分開的狀態(tài)。此外，通過這樣選擇距離a1，確保了在一定程度上只有+1/-1衍射級有助于信號產生，由此又只能產生受干擾很小的掃描信號，這些掃描信號特別是沒有高次諧波部分。
另一個參數(shù)選擇規(guī)定給出了與其它參數(shù)相關的掃描光柵-分解周期TPAG的值。最好按下列等式(2)選擇掃描光柵-分解周期TPAGTPAG＝1/(1/TPMG+1/2 PIF) 等式2不同參數(shù)的含義仍可參照上面的等式(1)。
在檢波側，在本發(fā)明測位儀的上述第一變型方式規(guī)定，在檢波平面D中安置一個檢波光柵5，該光柵造成通過檢波光柵5射入的光在至少三個不同的空間方向上被分解。在檢波光柵5之后的距離a3處，在檢波側還設有至少三個光電子檢波器元件6.1、6.2、6.3，這些光電子檢波器元件的用途是，在檢波平面D中，從干涉條紋圖形掃描中獲得或產生相移的掃描信號S 0°、S 120°、S 240°。
與其它所用光柵一樣，檢波光柵5也成相位衍射光柵的形式，該光柵將入射光至少按三個衍射級或空間方向進行分解。一個優(yōu)選的實施形式規(guī)定，分解成O衍射級、+/-1衍射級及+/-2衍射級。在圖1中，沿三個檢波元件6.1、6.2、6.3的方向傳播的分光束通過在不同光柵上彼此互相干涉的衍射級的數(shù)據(jù)來表示。
檢波光柵5的相應的相位衍射光柵最好具有柵格比ηDG＝1∶2或ηDG＝2∶1以及120°或240°的相移。此外，檢波光柵5具有一個檢波光柵-分解周期(TPDG)，該周期相當于空間干涉條紋圖形-周期(PIF)的兩倍。此外，檢波光柵5的合適設計可詳見如EP446691B1所述的措施。
由于利用了在不同光柵上的衍射級，所以在標度光柵3和掃描單元相對移動的情況下，在三個檢波器元件6.1、6.2、6.3上，分別產生相位差了120°的掃描信號S 0°、S 120°、S 240°。這些掃描信號按已知方法并通過一個未示出的伺服電子裝置被轉換成一對掃描信號，這對掃描信號具有90°的相位差。
借助本發(fā)明干涉測位儀的上述變型方案，可獲得特別小的構造形式并同時獲得掃描信號的高調制級。這要歸功于，參數(shù)a2可以選擇得很小。再有就是，本系統(tǒng)的光學元件可以比較簡單地適應于要求截然不同的光柵點陣常數(shù)和掃描距離。
在圖3的局部空間示意圖中，示出了從原則上結合圖1而說明的系統(tǒng)的一個具體實施形式，該系統(tǒng)特別用來獲取圍繞一旋轉軸線R的旋轉相對運動。在這張圖中，功能相同部分以與圖1相同的附圖標記來表示。
在旋轉式變型方案的情況下，除了本發(fā)明測位儀的上述優(yōu)點之外，特別有利的是在徑向、切向及軸向上，可獲得標度光柵3或所謂的分度盤的大的裝配允許公差。
本發(fā)明測位儀的另一變型方式將參見圖4-6來說明。在這里，基本上只描述與上述的第一測位儀的主要不同之處。
就在相對運動情況下在檢波平面D中產生周期性調制的干涉條紋圖形而言，上述變型對應于上述的第一變型方式，就是說，經(jīng)過光源11、光學元件12、標度光柵13及帶有掃描光柵14.1、14.2的掃描板14可按上述方式方法在檢波平面D中產生待檢測的已經(jīng)過周期性調制的干涉條紋圖形。
在檢波方面，與上述測位儀不同地規(guī)定了，在檢波平面中設置一個周期性檢波器裝置16，經(jīng)過該裝置，掌握了經(jīng)過周期性調制的干涉條紋圖形并將它轉換成相移的掃描信號(S 0°、S 90°、S 180°、S 270°)。
為了更詳細地說明在圖4中僅示意示出的周期性檢波器裝置16，不妨參見圖5，該圖以俯視圖示出了這樣的檢波器裝置16的一部分。周期性檢波器裝置16包括多個單獨的光電子檢波器件16.1，16.2……，這些器件彼此相鄰地按照一定間距D來布置。從提供同相位掃描信號的檢波器元件161.1、16.2……的導電連接中，得到了在方向X上的檢波器周期性PDET，就是說，檢波器件16.1提供同相位掃描信號S 0°，檢波器件16.5亦如此；檢波器件16.2提供同相位的掃描信號S 90°，檢波器件16.6亦如此，依此類推。
為了在輸出端從周期性調制的干涉條紋掃描中產生所希望數(shù)量的相位移的掃描信號S 0°、S 90°、S 180°、S 270°，需要將檢波器-周期PDET按空間干涉條紋圖形-周期PIF來調準，也就是說，檢波器-周期PDET最好對應于空間干涉條紋圖形-周期PIF。在這個例子里，總共應輸出四個分別相位移90°的掃描信號S 0°、S90°、S 180°、S 270°。由于這個原因，在一個空間干涉條紋圖形周期PIF內，分別總共安置四個檢波器件16.1，…，并且分別使每第五個提供同相位掃描信號S 0°、S 90°、S180°、S 270°的檢波器件導電相連。
當然下述做法也是可行的，即整個檢波器裝置16包含多于如圖5所示的八個檢波器元件16.1、16.2、……。同樣，原則上講，可以如此實現(xiàn)檢波器裝置16的一個替換布局，即導致了輸出端掃描信號的略有不同的相位關系，如三個相位錯開120°的掃描信號，等等。
在圖6中，與圖3視圖相似地最后示出了本發(fā)明測位儀的所述第二變型方式的立體局部圖，其用途亦是特別為了獲取圍繞一旋轉軸線R的旋轉相對運動。在本圖中，功能相同的元件使用與圖3相同的附圖標記。
作為第二實施例的所示檢波器件的變型方案的替換方式，尤其是在特別小的結構系統(tǒng)和由此造成的小的空間干涉條紋圖形-周期PIF的情況下，也可以例如在一個周期PIF內不安置所有的四個檢波器件；或者，不同相位的相鄰檢波器件也可以按照距離d＝PIF+PIF/4來布置，等等。
除了上述供選案之外，在本發(fā)明范圍內，當然還有其它可行設計方案。例如，在此指出一個直線性測位儀的上述變型方式，它包括一直線延伸的標度光柵和相應沿直線布置的掃描光柵。在反射光變型方式的情況下，作為所述實施例的替換方式，將使用一個可用在反射中的標度光柵，等等。
權利要求
1.干涉測位儀，它用于測定至少在一個測量方向(X)上相對移動的兩個目標的相對位置并且它包括-一個光源(1)，它沿一光軸(OA)的方向發(fā)出一個光束，-一個安置在光源(1)后面的光學元件(2)，該光學元件轉換來自光源(1)的光束，-一個安置在光源(1)后面的標度光柵(3)，該光柵將入射光束至少分解成一個第一分光束和一個第二分光束(+1)、(-1)，這兩個分光束沿不同的空間方向傳播，-分別安置在第一和第二分光束(+1)、(-1)的光路中的每一個掃描光柵(4.1、4.2)，其中，每個掃描光柵(4.1、4.2)又將第一和第二分光束(+1)、(-1)分解為第三和第四分光束或第五和第六分光束，其中至少有兩個分光束(+1，-1)、(-1，+1)再次相遇；其中在同第一目標相連的標度光柵(3)相對同第二目標相連的光源(1)和掃描光柵(4.1，4.2)相對運動的情況下，在一個檢波平面(D)中得到一個周期性調制的并有一個規(guī)定的空間干涉條紋圖形-周期(PIF)的干涉條紋圖形，-一個安置在該檢波平面中的檢波光柵(5)，該檢波光柵將透過檢波光柵(5)的光沿至少三個不同的空間方向加以分解，-設置在所述的至少三個空間方向上的光電子檢波器件(6.1，6.2，6.3)，它們用于獲取相移的掃描信號(S 0°，S 120°，S 240°)。
2.干涉測位儀，它用于測定至少沿一個測量方向(X)相對移動的兩個目標的相對位置并且它包括-一個光源(11)，它沿一光軸(OA)的方向發(fā)出一個光束，-一個安置在光源(11)后面的光學元件(12)，它轉換來自光源(11)的光束，-一個安置在光源(11)后面的標度光柵(13)，該光柵將入射光束至少分解成一個第一分光束和一個第二分光束(+1)、(-1)，這兩個分光束沿不同的空間方向傳播，-分別安置在第一和第二分光束(+1)、(-1)的光路中的每一個掃描光柵(14.1，14.2)，其中，每個掃描光柵(14.1，14.2)又將第一和第二分光束(+1)、(-1)分解成第三和第四分光束或第五和第六分光束，其中至少有兩個分光束(+1，-1)、(-1、+1)再次相遇；其中，在同第一目標相連的標度光柵(13)相對同第二目標相連的光源(11)和掃描光柵(14.1，14.2)相對運動的情況下，在一個檢波平面(D)中得到一個周期性調制的并有一規(guī)定的空間干涉條紋圖形-周期(PIF)的干涉條紋圖形，-一個安置在檢波平面(D)中的周期性檢波器裝置(16)，它用于獲得相移的掃描信號(S 0°、S 90°、S 180°、S 270°)，該裝置包括多個單獨的檢波器件(16.1…16.8)，其中檢波器-周期(PDET)與空間干涉條紋圖形-周期(PIF)是諧調的。
3.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中光源(1；11)被設計為半導體光源。
4.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中光學元件(2；12)被設計為透鏡形式。
5.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中標度光柵(3；13)被設計為相位衍射光柵，被分解的第一和第二分光束(+1)、(-1)對應于+/-1衍射級。
6.按權利要求4所述的干涉測位儀，其中標度光柵(3；13)被設計為具有柵格比ηMG＝1∶1和相移MG＝180°的相位衍射光柵。
7.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)被設計成相位衍射光柵，被分解的第三和第四分光束及第五和第六分光束分別對應于+1/-1衍射級。
8.按權利要求6所述的干涉測位儀，其中掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)被設計為具有柵格比ηAG＝1∶1和相移AG＝180°的相位衍射光柵，它們各自具有一個掃描光柵-分解周期(TPAG)，該周期小于標度光柵-分解周期(TPMG)。
9.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)共同安裝在一個掃描板(4；14)上。
10.按權利要求8所述的干涉測位儀，其中掃描板(4；14)在設有掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)的區(qū)域外被設計成是不透光的。
11.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)被布置成與標度光柵(3；13)有一段距離a1，其中至少由標度光柵(3；13)分解的第一和第二分光束(+1)、(-1)在空間上彼此分開地存在著。
12.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中下式適用于在標度光柵(3；13)和掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)之間的距離a1和在掃描光柵(4.1，4.2；14.1，14.2)和檢波平面(D)之間的距離a2a2a1=2PIFTPMG1-(λ/TPMG)21-(λ/2PIF)2,]]>在式中，a1＝在標度光柵和掃描光柵之間的距離，a2＝在掃描光柵和檢波平面之間的距離，TPMG＝標度光柵-分解周期，PIF＝檢波平面中的空間干涉條紋圖形-周期，λ＝光源波長。
13.按權利要求12所述的干涉測位儀，其中下式適用于掃描光柵-周期(TPAG)TPAG＝1/(1/TPMG+1/2 PIF)式中，TPAG＝掃描光柵-分解周期。
14.按權利要求1或2所述的干涉測位儀，其中標度光柵(3)被安置在由光學元件(2)轉換的光束的光腰區(qū)域內。
15.按權利要求1所述的干涉測位儀，其中檢波光柵(5)被設計為相位衍射光柵，該檢波光柵將入射光至少分解成O衍射級及+/-2衍射級。
16.按權利要求15所述的干涉測位儀，其中檢波光柵(5)被設計為具有柵格比ηDG＝1∶2或ηDG＝2∶1和相移120°或240°的相位衍射光柵，而且具有一個檢波光柵-分解周期(TPDG)，該分解周期相當于空間干涉條紋圖形-周期(PIF)的兩倍。
17.按權利要求2所述的干涉測位儀，其中檢波器-周期(PDET)如此與空間干涉條紋圖形-周期相互諧調，即相鄰的檢波器件(16.1……16.8)提供了各自相位移90°的掃描信號(S 0°，S 90°，S 180°，S 270°)。
18.按權利要求17所述的干涉測位儀，其中在一個空間的干涉條紋圖形-周期(PIF)內，設有四個檢波器件(16.1，……16.8)。
19.按權利要求2所述的干涉測位儀，其中提供同相的掃描信號(S 0°，S 90°，S 180°，S 270°)的檢波器件(16.1，…16.8)分別導電相連。
全文摘要
提出一種包括光源的干涉測位儀，光源沿光軸方向發(fā)出光束。在光源后面的光學元件轉換來自光源的光束。在轉換光束區(qū)內安置一標度光柵，它將入射光束至少分解成第一和第二分光束，分光束沿不同空間方向傳播。在第一和第二分光束的光路中，各安置一掃描光柵，它們又將第一和第二分光束分解成第三和第四或第五和第六分光束，至少其中兩個分光束再次相遇。在同第一目標相連的標度光柵相對同第二目標相連的光源和掃描光柵運動時，在檢波平面中得到周期性調制的并有規(guī)定的空間干涉條紋圖形－周期(P
文檔編號G01D5/38GK1483995SQ03127450
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月7日 優(yōu)先權日2002年8月7日
發(fā)明者W·霍爾扎普費爾, M·赫爾曼, W·胡伯, V·赫菲爾, U·本納, K·桑迪, , W 霍爾扎普費爾, 貧 申請人:約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司