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DE3503116A1 - Messinstrument - Google Patents

Messinstrument

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Publication number
DE3503116A1
DE3503116A1 DE19853503116 DE3503116A DE3503116A1 DE 3503116 A1 DE3503116 A1 DE 3503116A1 DE 19853503116 DE19853503116 DE 19853503116 DE 3503116 A DE3503116 A DE 3503116A DE 3503116 A1 DE3503116 A1 DE 3503116A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
scale
main
measuring instrument
interference
Prior art date
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Application number
DE19853503116
Other languages
English (en)
Other versions
DE3503116C2 (de
Inventor
Hiroshi Hanaoka
Sadayuki Kawasaki Kanagawa Matsumiya
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.)
Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Publication of DE3503116A1 publication Critical patent/DE3503116A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3503116C2 publication Critical patent/DE3503116C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • 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
    • G01D5/347Mechanical 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 using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation

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

Description

Meßinstrument 19 328-06/MW
. 1 -1 985
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Meßinstrument und insbesondere Verbesserungen bei einer Erfassungseinrichtung der Verschiebung bei einem Meßinstrument.
Solche Meßinstrumente werden weit verbreitet in der Industrie verwendet, bei denen ein Meßelement, welches derart gehalten ist, daß es in den Richtungen von drei sich
senkrecht schneidenden Achsen bewegt werden kann, mit einem zu messenden Bereich in Berührung gebracht wird und Verschiebungswerte des Meßelementes in den drei Achsenrichtungen in diesem Fall von Erfassungseinrichtungen für die Verschiebung erfaßt werden, welche für die Rich-
tungen der drei Achsen vorgesehen sind, um die Maße, die Form und ähnliches des zu vermessenden Bereiches zu messen .
Bei dem Meßinstrument der vorhergehend beschriebenen Art üben die Arbeitsweise der Erfassungseinrichtung für die Verschiebung sowie die mechanische Konstruktion einen starken Einfluß auf die Meßgenauigkeit aus, mit dem Ergebnis, daß verschiedene Erfassungseinrichtungen, wie solche von der optischen Art, der elektromagnetischen Art
ow und ähnliche, wahlweise bei den Meßinstrumenten der verschiedenen Arten gemäß den Zielsetzungen verwendet werden .
Wenn als Erfassungseinrichtung für die Verschiebung eine vom optischen Typ verwendet wird,wird hauptsächlich wegen der Raumbegrenzungen eine lange Hauptskala an der
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ortsfesten Seite des Meßinstrumentes befestigt, eine kurze Indexskala ist an der bewegbaren Seite befestigt und eine sogenannte optische Erfassungseinrichtung für die Verschiebung vom Reflexionstyp wird im allgemeinen derart verwendet, daß sich die Einrichtung relativ zu den beiden Skalen bewegen kann und mit einem lichtaussendenden Element und einem Lichtempfangselement an der Seite der Indexskala versehen ist.
Bei der Verwendung einer Erfassungseinrichtung vom Reflexionstyp für die Verschiebung gab es bisher viele Fälle, bei denen Hauptskalen aus Metall eingesetzt werden. Jedoch wurde in dem Fall von Metallskalen eine Messung mit sehr großer Genauigkeit von den Meßinstrumenten gefordert, und vor kurzem ergab sich die Notwendigkeit für solche mit großer Größe, was zu folgenden Nachteilen führt.
(1) Es ist äußerst schwierig, flache Oberflächen mit hoher Genauigkeit parallel und glatt fertigzustellen ßo daß die Markierungen beeinträchtigt werden können. Insbesondere macht sich der nachteilige Einfluß bemerkbar, wenn die Hauptskala lang ist. (2) Wenn die Hauptskala durch Punktschweißen befestigt wird, können Verzerrungen leicht bei der Hauptskala hervorgerufen werden. Die Verzerrungen machen sich bemerkbar, wenn die Skala lang ist. (3) Wenn die Hauptskala an der Oberfläche einer Steinplatte und ähnlichem befestigt wird, kann die Hauptskala unter Verzerrungen durch Altern leiden, da das Me-OQ tall und der Stein sehr unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. (4) Die Markierungen werden mittels Ätzverfahren hergestellt, wodurch Seitenätzungen groß werden, was im Hinblick auf die Genauigkeit nicht vernachlässigbar ist.
Diese Nachteile wurden überwunden, indem die Hauptskala aus Glas hergestellt worden ist. Jedoch haben sich in
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diesem Fall die folgenden neuen Schwierigkeiten ergeben.
Bei der Erfassungseinrichtung vom Reflexionstyp wird eine Änderung des reflektierten Lichts, welche durch die Reflektion der Markierungen der Hauptskala erhalten wird, mit einem Lichtempfangselement erfaßt. Wenn jedoch die Hauptskala aus Glas besteht, wurde das durch die nichtreflektierenden Bereiche der Markierungen hindurchgegangene Licht vom Material auf der Rückseite der Hauptskala (auf der der Indexskala gegenüberliegenden Seite) beispielsweise reflektiert und dieses reflektierte Licht wurde von dem Lichtempfangselement empfangen. Der Einfluß der Reflexion des durch die vorhergehend genannten, nicht reflektierenden Bereiche hindurchgegangenen Lichts (dies wird eine Störung genannt) wird in hohem Maße von dem Zustand bzw. den Bedingungen der rückwärtigen Oberfläche der Hauptskala beeinflußt, nämlich dem Zustand (optische Eigenschaft) der reflektierenden Oberfläche, wenn das durch den nichtreflektierenden Bereich hindurchgegangene Licht reflektiert wird. Als Ergebnis erhält man eine Schwankung des Signal-Untergrundverhältnisses auf verschiedene Weisen, wodurch sich ein nachteiliger Einfluß auf die Meßgenauigkeit ergibt.
Bei einem Koordinaten-Meßinstrument sind normalerweise Hauptskalen der Erfassungseinrichtungen für die Verschiebung so befestigt, daß eine Hauptskala zum Erfassen in Richtung der X-Achse an einem Führungsteil aus rostfreiem Stahl, eine andere Hauptskala zum Erfassen in Richtung der Y-Achse an einer Oberfläche einer Steinplatte und eine weitere Hauptskala zum Erfassen in Richtung der Z-Achse an einer Spindel befestigt ist, die aus einem anderen Material hergestellt ist. Infolgedessen, wenn die Hauptskalen aus Glas eingesetzt werden, ändern sich, selbst wenn zueinander identische Erfassungseinrichtungen für die Verschiebung an demselben Koordinaten-Meßinstrumenten befestigt werden, das jeweils reflektierte Licht bezüglich seiner Intensität und Art wegen der
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Unterschiede der optischen Eigenschaft der Bereiche, an denen die Hauptskalen befestigt sind, wodurch es erforderlich wird, die Lichtempfangselemente besonders einzustellen.
5
Es gibt einige Fälle, bei denen sich die optischen Eigenschaften der Bereiche im Laufe der Zeit ändern, an welchen die Hauptskalen befestigt sind. Selbst wenn die besonderen Einstellungen vorgenommen werden würden, könnte eine verringerte Genauigkeit in diesem Falle nicht vermieden werden. Ferner gibt es viele Fälle, bei denen es nicht klar ist, welches Einstellverfahren zu der optischen Eigenschaft der Bereiche paßt, an denen die Hauptskalen befestigt sind. Hier ist es unmöglich, Einstellungen vorzunehmen.
Der Erfindung liegt die Zielsetzung zugrunde, ein Meßinstrument großer Meßgenauigkeit zu schaffen und insbesondere ein solches, welches selbst dann eine hohe Meßgenauigkeit aufweist, wenn das Instrument als ganzes groß ist.
Hierfür wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß wenn als Erfassungseinrichtung für eine Verschiebung in den Richtungen der entsprechenden Achsen optische Erfassungseinrichtungen vom Reflexionstyp für die Verschiebung eingesetzt werden, die Hauptskalen der Erfassungseinrichtungen für eine Verschiebung aus einem lichtdurchlassenden Material bestehen, wobei eine eine Störung verhindernde Schicht vorgesehen wird, welche durch die nichtreflektierenden Bereiche der Hauptskala hindurchgegangenes Licht absorbiert, damit das Licht nicht zu einer Indexskala reflektiert wird, oder welche das durch die nichtreflektierenden Bereiche hindurchgegangene Licht zu einem vorbestimmten reflektierten Licht umwandelt, welches zu der Indexskala reflektiert wird, wodurch das durch die
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nichtreflektierenden Bereiche der Markierungen der Hauptskala hindurchgegangene Licht absorbiert wird, um ein Lichtempfangselement nicht zu beeinträchtigen,damit von einer besonderen Einstellung des Lichtempfangselementes abgesehen werden kann, oder, selbst wenn durch die nichtref lektierenden Bereiche hindurchgegangenes Licht reflektiert und von dem Lichtempfangselement empfangen wird, das Licht stets zu einem vorbestimmten reflektierten Licht umgewandelt wird, wodurch die besondere Einstellung des Lichtempfangselementes auf einen vorbestimmten Pegel für alle Zeiten vorgenommen wird, so daß auf alle Fälle eine Änderung des reflektierten Lichtes aufgrund der unterschiedlichen optischen Eigenschaften zwischen den Bereichen, an denen die Hauptskalen befestigt sind, am Auftreten verhindert werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die die allgemeine Anordnung bei einer Ausführungsform eines Meßinstrumentes nach der Erfindung darstellt,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung im größerer:
Maßstab, die den inneren Aufbau der Erfassungseinrichtung vom optischen Typ für die Verschiebung bei der vorhergehenden Ausführungsform zeigt,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die die Hauptskala
und die Indexskala bei der Erfassungseinrichtung vom optischen Typ für die Verschiebung zeigt und
Fig. 4-6 Schnittdarstellungen, die die Hauptskala und
die Indexskala bei anderen, voneinander unterschiedlichen Ausführungsformen zeigen.
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Es folgt nun die Beschreibung von Ausführungsformen nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Fig.1 zeigt eine Ausführungsform eines Meßinstrumentes nach der Erfindung. Dieses Meßinstrument ist an der Oberseite einer Auflageplatte 1, die eine Basis bildet, vorgesehen und weist einen in Richtung der Y-Achse hin- und herbewegbaren Portalrahmen 2 auf. Längs eines horizontalen Trägers 3 des Portalrahmens 2 ist ein Gleiter 4 in seitlicher Richtung, d.h., in Richtung der X-Achse verschiebbar und weist eine Fühlerstange 6 mit einem Tastelement 5 auf, die in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung der Z-Achse bewegbar ist. Kurz gesagt, ist das Tastelement 5 derart vorgesehen, daß es in Richtung der drei Koordinaten-Achsen bewegt werden kann.
Ferner sind optische Erfassungseinrichtungen 10 für die Verschiebung vorgesehen, nämlich zwischen der Auflageplatte 1 und dem Portalrahmen 2 als Erfassungseinrichtung für die Lage in Richtung der Y-Achse, um einen Verschiebungswert des Portalrahmens 2 in Richtung der Y-Achse festzustellen, zwischen dem horizontalen Träger 3 und dem Gleiter 4 als Erfassungseinrichtung 10 für die Lage in der Richtung der X-Achse, um einen Verschiebungswert des Gleiters in Richtung der X-Achse festzustellen, und zwischen dem Gleiter 4 und der Fühlerstange 6 als Erfassungseinrichtung 10 für die Lage in Richtung der Z-Achse,um einen Verschiebungswert der Fühlerstange 6 in Richtung der Z-Achse festzustellen. Die Verschiebungswerte des Tastelementes 5 in Richtung der X-, Y- und Z-Achse wird durch diese Erfassungseinrichtungen 10 automatisch festgestellt und jeweils mittels einer Anzeigeeinrichtung oder ähnlichem angezeigt, die nicht dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau der optischen Erfassungseinrichtung 10 für eine Verschiebung. Sowohl die lange
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Hauptskala 11 als auch die kurze Indexskala 12 sind aus Glas hergestellt. Die Hauptskala 11 und die Indexskala 12, welche mit einem sehr kleinen Abstand voneinander beabstandet sind, sind in Längsrichtung der Hauptskala 11 derart angeordnet, daß sie relativ zueinander bewegbar sind. Ferner ist die Hauptskala 11 an einem ortsfesten Teil A befestigt, während die Indexskala 12 fest mit einem bewegbaren Teil B verbunden ist. Hier ist im Hinblick auf die Beziehung zwischen der Auflageplatte 1 und dem Portalrahmen 2 die Auflageplatte 1 das ortsfeste Teil A und der Portalrahmen 2 das bewegbare Teil B. Ferner ist im Hinblick auf die Beziehung zwischen dem horizontalen Träger 3 und dem Gleiter 4 der horizontale Träger 3 des Portalrahmens 2 das ortsfeste Teil A und der Gleiter 4 das bewegbare Teil B. Im Hinblick auf die Beziehung zwischen dem Gleiter 4 und der Fühlerstange 6 ist der Gleiter 4 das ortsfeste Teil A und die Fühlerstange 6 das bewegbare Teil B.
Markierungen 15 sind auf der Vorderseite der Hauptskala 11, der Oberfläche der Hauptskala auf der Seite der Indexskala, in Längsrichtung der Hauptskala 11 aufgebracht. Diese Gitterlinien 15 werden von reflektierenden Bereichen 15A und nichtreflektierenden Bereichen 15B nämlich Bereichen, wo die reflektierenden Bereiche
15A nicht niedergeschlagen worden sind, gebildet, wobei t5?
diese Bereiche die gleiche Breite haben und abwechselnd zueinander ausgerichtet sind.
Andererseits sind Markierungen bzw. Gitterlinien 16 "5I
auch auf der Indexskala 12 ausgebildet. Diese Markie- "^
rungen 16 sind von lichtdurchlässigen Bereichen 16A ',
und lichtundurchlässigen Bereichen 16B gebildet, wobei beide Bereiche gleiche Entfernungen aufweisen.Ferner sind zwei Markierungen 16 der Indexskala 12 derart vorgesehen, daß sie um eine Viertel-Entfernung verschoben sind, so daß die Richtung bzw. Richtungseigenschaft der
BAD ORIGINAL
3503118
Y Indexskala 12 festgestellt bzw. unterschieden werden kann .
Ein lichtaussendendes Element 17 und ein Lichtempfangsjelement 18 sind an vorbestimmten Stellen auf der Seite der Indexskala 12 in dem Gleiter 4 vorgesehen. Unter einem vorbestimmten Winkel auf die Markierungen 16 der Indexskala 12 von dem lichtaussendenden Element 17 abgestrahltes Licht geht durch die lichtdurchlässigen Be-1~ reiche 16A der Markierungen 16 hindurch, wird dann von der Hauptskala 11 reflektiert, geht durch die lichtdurchlässigen Bereiche 16A der Markierungen 16 der Indexskala 12 erneut hindurch und kann von dem Lichtempfangselement 18 empfangen werden. Das Lichtempfangselement 18 ist
,,_ mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 19 und einer ι ο
Anzeigeeinrichtung 20 verbunden, wodurch ein Verschiebungswert (Verschiebung der Lichtmenge) des reflektierten Lichtes durch die Signalverarbeitungseinrichtung 19 verarbeitet und anschließend auf der Anzeigeeinrichtung
20 als ein relativer Verschiebungswert zwischen beiden Skalen 11 und 12 dargestellt wird.
Eine von der Hauptskala 11 unterschiedliche Glasplatte
21 ist nahe der Rückseite der Hauptskala 11, auf der
der Indexskala 12 gegenüberliegenden Seite angeordnet 25
und die Hauptskala 11 ist mittels dieser Glasplatte 21 an dem ortsfesten Teil A befestigt.
Eine Störungen verhindernde Schicht 22 ist auf der
seitlichen Oberfläche der Glasplatte 21 auf der Seite 30
der Hauptskala 11 vorgesehen. Diese Störungen verhindernde Schicht 22 ist aus einer Schicht aus einem lichtabsorbierenden Material oder einer Schicht aus einem lichtreflektierenden Material gebildet, welches auf die seitliche Oberfläche der Glasplatte 21 aufgebracht bzw. niedergeschlagen ist.
BAD ORiGfNAL,
Wenn die Schicht aus einem lichtabsorbierenden Material gebildet ist, absorbiert die Glasplatte 21 das durch die nichtreflektierenden Bereiche 15B der Hauptskala 11 hindurchgegangene Licht, so daß auf der Seite der Indexskala 12 kein reflektiertes Licht erzeugt wird. In dem Fall, bei dem die Schicht aus einem lichtreflektierenden Material gebildet ist, bewirkt die Schicht 22, daß das durch die nichtreflektierenden Bereiche 15B hindurchgegangene Licht ein vorbestimmtes, nicht durch das Material oder ähnliches auf der Seite des ortsfesten Teils A beeinflußtes, reflektiertes Licht wird, welches zu der Indexskala 12 reflektiert wird.
Demgemäß bietet die vorhergehend beschriebene Ausführungsform die folgenden Vorteile.
Arbeitsvorgange mit hoher Genauigkeit können leicht durchgeführt werden, die Änderung durch Altern ist gering und keine Störung bzw. Verzerrung wird beim Befestigen hervorgerufen, so daß selbst, wenn das Meßinstrument eine große Größe aufweist, keine Störung durch die Hauptskalen 11 erzeugt und Messungen mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden können. Ferner ist die Störungen verhindernde Schicht 22 auf der Rückseite, d.h. der der Indexskala 12 gegenüberliegenden Seite der Hauptskala 11 angeordnet, so daß durch die nichtreflektierenden Bereiche 15B der Markierungen 15 der Hauptskala 11 hindurchgehendes Licht nicht zu der Indexskala 12 reflektiert oder zu vorbestimmten] reflektierten Licht mit bekannten Eigenschaften wird, und zu der Index skala 12 reflektiert wird. Deshalb wird bei dem Lichtempfangselement 18 kein Untergrund erzeugt oder eine vorbestimmte, quantitative Korrektur wird an der Signalverarbeitungseinrichtung 19 vorgenommen, so daß eine genaue Verschiebungserfassung mit hoher Präzision stets durchgeführt werden kann. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß der Meßwert nicht durch die optischen
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Eigenschaften des ortsfesten Teils A, d.h. die Bereiche, an denen die Hauptskala 11 befestigt ist, beeinflußt wird.
Ferner reicht es aus, die Hauptskala 11 an dem ortsfesten Teil A mittels der Glasplatte 21 zu befestigen, aufder die die Störungen verhindernde Schicht 22 vorgesehen ist, so daß die Befestigung ohne weiteres vorgenommen werden kann. Ferner können die Markierungen 15 der Hauptskala 11 auf dem ortsfesten Teil A, d.h., der zu der Index-
jQ skala 12 entgegengesetzten Seite, vorgesehen sein (siehe Fig.4). In diesem Fall ergibt sich ein Vorteil dahingehend, daß, wenn das ortsfeste Teil A verformt ist, der auf die Hauptskala 11 durch Ausdehnen oder Zusammenziehendes ortsfesten Teils A aufgrund der Verformung ausgeübte Einfluß
,r klein ist. Auch kann die Störungen verhindernde Schicht 22 unmittelbar auf die Rückseite der Hauptskala 11 aufgebracht werden (siehe Fig.5). Ferner, nachdem die Störungen verhindernde Schicht 22 unmittelbar auf dem ortsfesten Teil A ausgebildet worden ist, kann die Hauptskala 11 befestigt werden (siehe Fig.6). In diesen Fällen ist der auf die Ausdehnung oder das Zusammenziehen der Abstände der Markierungen der Hauptskala 11 durch die Glasplatte 21 ausgeübte Einfluß gering.
7c Die Störungen verhindernde Schicht 22 ist aus einer schwarzen Beschichtung hergestellt, wobei das lichtabsorbierende Material ein Kunststoff sein kann oder das lichtreflektierende Material weist ein geringes Reflektionsvermögen auf, wie eine aufgebrachte Metallschicht.
on Im Falle der Verwendung einer aufgebrachten Metallschicht wird bevorzugt, daß die Hauptskala 11 eng an den Abschnitten angebracht wird, an denen sie befestigt werden soll, damit die Störungen verhindernde Schicht 22 eine gleichförmige Dicke aufweist.
BAD ORIGINAL
Ferner müssen die Erfassungseinrichtungen für eine Verschiebung, die in Richtung der entsprechenden Achsen befestigt sind nicht notwendigerweise miteinander identisch sein.
Wie vorhergehend beschrieben, schafft die Erfindung ein Meßinstrument mit hoher Meßgenauigkeit und insbesondere kann selbst dann, wenn das Instrument insgesamt große Abmessungen aufweist, noch eine hohe Meßgenauigkeit erreicht werden.
4b-
- Leerseite

Claims (1)

  1. Meßinstrument P ^ 328-06/MW
    30.1.1985
    Patentansprüche
    1. Meßinstrument, welches zwei oder mehr Erfassungseinrichtungen vom optischen Typ für eine Verschiebung auf-10
    weist, die jeweils umfassen eine Hauptskala mit Markierungen, die von reflektierenden Bereichen und nichtreflektierenden Bereichen gebildet sind, die beide abwechselnd zueinander ausgerichtet sind, eine Indexskala mit Markierungen, die von lichtdurchlässigen Bereichen und
    lichtundurchlässigen Bereichen gebildet sind, die beide abwechselnd zueinander ausgerichtet sind, ein lichtaussendendes Element, welches auf der Seite der Indexskala < vorgesehen ist, um die Index£kala und die Hauptskala zu y
    bestrahlen, und ein Lichtempfangselement, um von der **
    Hauptskala durch die Indexskala hindurch reflektiertes Licht zu empfangen und ein elektrisches Signal abzugeben, welches einem relativen Verschiebungswert zwischen den beiden Skalen entspricht, dadurch gekennzei chn e t, daß die entsprechenden Hauptskalen der Erfassungs-
    einrichtungen vom optischen Typ für eine Verschiebung aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt sind und jeweils mit einer Störungen verhindernden Schicht (22) versehen sind, welche durch die nichtreflektierenden Bereiche (15B) der Hauptskala (11) hindurchgegangenes
    Licht absorbiert, damit das Licht nicht zu der Indexskala
    (12) reflektiert werden kann, oder das Licht zu vorgegebenem, reflektiertem Licht macht bzw. wandelt, welches zu der Indexskala (12) reflektiert wird.
    2. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η 7. f. i c h η e t , daß drei Erfar.nungsei nr i ohtungcn (K))
    BAD ORIGINAL '*
    vom optischen Typ für eine Verschiebung vorgesehen sind, die sich senkrecht miteinander schneiden, um Verschiebungen in den Richtungen der drei Achsen festzustellen, und daß die Störungen verhindernden Schichten (22) aus identisehen Werkstoffen hergestellt sind.
    3- Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Störungen verhindernden Schichten (22) jeweils aus einer Schicht aus einem lichtabsorbierenden Material hergestellt sind.
    4. Meßinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Störungen verhindernden Schichten (22) jeweils aus einer Schicht aus einem lichtabsorbierenden Material hergestellt sind.
    5. Meßinstrument nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Störungen verhindernden Schichten (22) jeweils aus einer Schicht aus einem lichtreflektierendem Material hergestellt sind.
    6. Meßinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Störungen verhindernden Schichten (22) jeweils aus einer Schicht aus einem lichtreflektierendem Material hergestellt sind.
    7. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Glasplatte (21) auf der Seite
    der Hauptskala (11) angebracht ist, die zu der Index-
    skala (12) entgegengesetzt ist,und daß die Störungen verhindernde Schicht (22) auf der Seitenobe'rfläche der Glasplatte (21) auf der Seite der Hauptskala (11) vorgesehen ist.
    8. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hauptskalen (11) jeweils aus
    Glas hergestellt sind.
    BAD
    9- Meßinstrument mit einem Rahmen, der derart vorgesehen ist, daß er in einer Y-Richtung auf einer Auflageplatte bewegbar ist, einem Gleiter, der an dem Rahmen derart vorgesehen ist, daß er in einer X-Richtung bewegbar ist, einem Meßfühler, der an dem Gleiter vorgesehen und derart gehalten ist, daß er in einer Z-Richtung bewegbar ist, drei Erfassungseinrichtungen vom optischen Typ für eine Verschiebung, die an relativ zueinander in der X,Y und Z-Richtung, die sich jeweils senkrecht schneiden, bewegbaren Abschnitten vorgesehen sind, wobei jede Erfassungseinrichtung vom optischen Typ für eine Verschiebung umfaßt eine Hauptskala mit Markierungen, die von reflektierenden Bereichen und nichtreflektierenden Bereichen gebildet sind, die zueinander abwechselnd ausgerichtet sind, eine Indexskala mit Markierungen, die von lichtdurchlässigen Bereichen und lichtundurchlässigen Bereichen gebildet sind, die abwechselnd zueinander ausgerichtet sind, ein lichtaussendendes Element, welches an der Seite der Indexskala vorgesehen ist, um die Indexskala und die Hauptskala zu bestrahlen, und ein Lichtempfangselement zum Empfangen von Licht, welches von der Hauptskala durch die Indexskala hindurch reflektiert wird, um ein elektrisches Signal abzugeben, welches einem relativen Verschiebungswert zwischen den beiden Skalen entspricht, dadurch gekennzeichn e t , daß die Hauptskalen (11) aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt sind,daß die Hauptskalen (11) mittels Glasplatten (21) befestigt sind, daß jeweils eine Störungen verhindernde Schicht (22) zwischen den Glasplatten (21) und den Hauptskalen (11) vorgesehen ist, und daß jede der Störungen verhindernden Schichten (22) aus einer Schicht aus einem lichtabsorbierenden Material oder einem lichtreflektierenden Material gebildet ist, so daß die Störungen verhindernde Schicht (12) durch die nichtreflektierenden Bereiche (15B) der Hauptskala (11) hindurchgegangenes Licht absorbiert, so daß das Licht.
    BAD ORIGINAL
    1 nicht zu der Indexskala (12) reflektiert werden kann, oder das durch die nichtreflektierenden Bereiche (15B) hindurchgegangene Licht in vorbestimmtes, reflektiertes Licht umwandelt und dieses zu der Indexskala (12) reflek-
    5 tiert.
    BAD ORIGINAL
DE19853503116 1984-02-02 1985-01-30 Messinstrument Granted DE3503116A1 (de)

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