【技术实现步骤摘要】
光学测位装置
本专利技术涉及一种光学测位装置，该光学侧位装置适合于高度精确地确定两个能相对于彼此运动的对象的相对位置。
技术介绍
从现有技术公知如下光学测位装置，所述光学测位装置构造为所谓的3光栅测量系统。所述光学测位装置用于干涉地确定两个对象的相对距离，所述两个对象能沿着至少一个测量方向相对于彼此运动。在这种情况下，从由光源发射的光束分开的部分光束经过被分开的光路并且加载一个或多个光栅。在此，在所述部分光束在合并元件上达到干涉叠加之前，所述部分光束经历与距离相关的相移。在重新叠加之后，至少三对进行干涉的部分光束接着朝着不同的空间方向继续传播并且借助于聚焦元件聚焦到各一个探测元件上，使得通过探测元件能检测至少三个与位置相关的、相移的增量信号。在这种测位装置的情况下，在扫描光路中最后一个经过的光栅通常充当合并元件。该光栅大多构造为具有恒定的空间频率的线性透射相位光栅。通过合并元件，调整在成对地进行干涉的衍射级之间的所希望的相移或相位关系，为此通常适当地选择透射相位光栅的光栅参数、板宽度和相位偏差；关于这一点例如应参阅E...
【技术保护点】
1.一种用于干涉地确定两个对象的相对距离的光学测位装置，所述两个对象能沿着至少一个测量方向相对于彼此运动，其中由光源发射的光束被分成至少两条部分光束，所述至少两条部分光束紧接着在分开的光路上加载一个或多个光栅并且在此经历与距离相关的相移，/n其特征在于，/n所述部分光束（TS_A、TS_B）在混合光栅（MG；135；235；335）上叠加并且接着至少三对进行干涉的部分光束（TS_A、TS_B）朝着不同的空间方向传播，其中通过所述混合光栅（MG；135；235；335）还将每对进行干涉的部分光束（TS_A、TS_B）聚焦到探测元件（D1、D2、D3；125；225；325）上...
【技术特征摘要】
20180731 DE 102018212719.01.一种用于干涉地确定两个对象的相对距离的光学测位装置，所述两个对象能沿着至少一个测量方向相对于彼此运动，其中由光源发射的光束被分成至少两条部分光束，所述至少两条部分光束紧接着在分开的光路上加载一个或多个光栅并且在此经历与距离相关的相移，
其特征在于，
所述部分光束（TS_A、TS_B）在混合光栅（MG；135；235；335）上叠加并且接着至少三对进行干涉的部分光束（TS_A、TS_B）朝着不同的空间方向传播，其中通过所述混合光栅（MG；135；235；335）还将每对进行干涉的部分光束（TS_A、TS_B）聚焦到探测元件（D1、D2、D3；125；225；325）上，使得通过所述探测元件（D1、D2、D3；125；225；325）能检测至少三个与位置相关的、相移的增量信号。
2.根据权利要求1所述的光学测位装置，其特征在于，两个射到所述混合光栅（MG；135；235；335）上的部分光束（TS_A、TS_B）至少经历在第0、第+/-1和第+/-2衍射级的衍射，而且朝着所述探测元件（D1、D2、D3；125；225；325）的方向成对地进行干涉的部分光束传播第0/-2衍射级、第+1/-1衍射级和第0/+2衍射级。
3.根据权利要求1所述的光学测位装置，其特征在于，所述混合光栅（MG；135；235；335）构造为多级透射相位光栅。
4.根据权利要求3所述的光学测位装置，其特征在于，所述混合光栅（MG；135；235；335）构造为n级透射相位光栅，该n级透射相位光栅具有按照如下关系式的相位函数(x,y)
其中：
(x,y):=透射相位光栅的相位函数
x,y:=在透射相位光栅的平面内的位置坐标
n:=2,3,4,…；透射相位光栅的级数
T(x,y):=混合光栅的透射函数。
5.根据权利要求3所述的光学测位装置，其特征在于，所述混合光栅（MG；135；235；335）构造为n级透射相位光栅，针对所述n级透射相位光栅的级高度（h）适用：
h=λ/(n·(n1-n2))
其中：
h:=级高度
λ:=光波长
n:=2,3,4,……
n1:=光栅板的折射率
n2:=光栅空隙的折射率。
6.根据上述权利要求中至少任一项所述的光学测位装置，其特征在于，
-所述两个对象之一与平面的测量反射器（110）连接，
-另一对象与扫描单元（120）连接而且沿着测量方向（z）能相对于所述测量反射器（110）运动地来布置，其中所述测量方向（z）垂直于所述测量反射器（110）取向，而且
-其中所述扫描单元（120）具有如下组件：
-至少一个光源（121），
-多个探测元件（125），
-混合光栅（...
【专利技术属性】
技术研发人员：K森迪格，W胡贝尔，
申请(专利权)人：约翰内斯·海德汉博士有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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