DE2923563C2 - Optomechanisches System - Google Patents

Description

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In F i g. 1 ist die Bohrungsgruppe A dargestellt, die rung in einem Abstand von R/1,7 voneinander angeordeine Stellbohrung Hund drei auf dem rund um die Stell- net sind.

bohrung H vorhandenen Kreis mit einem Radius von Aus den Fig. 1 bis 12 ist ersichtlich, daß im Hinblick

R/2,7 ausgestaltete Gewindebohrungen M veranschau- auf den möglichen Zusammenbai! die folgenden Boh-

iicht R=60 mm ist ein Rastermaß, das die Abmessun- 5 rungspaare einander zugeordnet sind: A-Aj, B-Bi, C-C2,

gen aller Zwischenstücke, Anschlußelemente und Boh- D-DuE-E₂, F-G, D-B, G-B, D-B₂, G-B₂-

rungsgruppen charakterisiert F i g. 13 stellt die Grundplatte 40 dar, deren Grundab-

In F i g. 2 ist die Bohrungsgruppe Ai dargestellt, die messungen 42 z. B. l,9mal R betragen, die Dicke 43 da-

hinsichtlich ihrer Anordnung mit der Bohrungsgruppe gegen z. B. R/6.

A übereinstimmt mit dem Unterschied, daß in der Mitte 10 Die Grundplatte ist mit den Bohrungsgruppen A, B,

anstatt der Paßbohrung H ein Stellbolzen H\ und rund D, E und F versehen, wobei die Bohrungen gegenüber

um den Stellbolzen die Durchgangsbohrungen O vorge- dem Mittelpunkt 41 zentrisch-symmetrisch angeordnet

sehen sind. sind.

Bei der Bohrungsgruppe gemäß F i g. 3 sind auf einem F i g. 14,15 und 16 zeigen das perspektivische Bild der Kreis in einem Abstand von Rl\,7 vier Gewindebohrun- 15 ersten Durchgangsplatte 57, der zweiten Durchgangsgen M ausgestaltet, während auf demselben Kreis, in platte 58 mit doppelter Abmessung und der dritten einem Abstand von Ä/2,3 vier Durchgangsbohrungen O Durchgangsplatte 59 mit dreifacher Abmessung. Die ausgebildet sind. Oberflächen der einzelnen elementaren Quadrate sind

Hinsichtlich der Anordnung ist die Bohl jngsgruppe mit den Bohrungsgruppen A, B und C bzw. B₁ und C₂ B₂ nach Fig.4 der Bohrungsgruppe Bgleich, mit dem 20 versehen, weiche gegenüber dem Mittelpunkt 41 zen-Unterschied, daß die Bohrungsgruppe B₂ aus der Boh- trisch-symmetrisch angeordnet sind. Die Dicken 61 der rungsgruppe B durch eine Verdrehung um 90° erhalten Durchgangsplatten 57,58 und 59 betragen R/6; die einwird, d. h. den vier Gewindebohrungen M entsprechen zelnen elementaren Quadrate weisen ein Rastermaß die vier Durchgangsbohrungen O, während den vier von A=60 auf, und die Seitenabmessungen 60 der Durchgangsbohrungen O die vier Gewindebohrungen 25 Durchgangsplatten sind 1,17 R, 2,17 R bzw. 3,17 R. Die entsprechen. Durchgangsplatten sind zur Gestaltung von Armen

In der in F i g. 5 dargestellten Bohrungsgruppe Csind hochgradiger Steifheit und unterschiedlicher Länge ge-

ebenfalls vier auf einem Kreis quadratisch angeordnete eignet

Bohrungen vorgesehen, die aus den auf der einen Dia- F i g. 17 zeigt das perspektivische Bild der Zentrierun-

gonale vorhandenen beiden Durchgangsbohrungen O 30 terlage 44, in deren Mittelpunkt ein Führungsstift 45 der

bestehen. Abmessung R/6 vorhanden ist; außerdem ist sie mit den

Hinsichtlich der Anordnung stimmt die Bohrungs- Bohrungsgruppen Λι und B versehen. Die Zentrierun-

gruppe C₂ nach F i g. 6 mit der in der F i g. 5 dargestell- terlage 44 kann zum multiaxialen Zusammenbau der die

ten Bohrungsgruppe überein, mit dem Unterschied, daß Winkellage einstellenden Vorrichtungen verwendet

die Bohrungsgruppe C₂ aus der Bohrungsgruppe C 35 werden.

durch eine Verdrehung um 90° erhalten wird, d.h. den Fig. 18 zeigt das perspektivische Bild des bei der

beiden bei der Bohrungsgruppe C₂ angewendeten Ge- senkrechten Montage der Grundplatten 40 verwende-

windebohrungen Mentsprechen bei der Bohrungsgrup- ten Rechteckstücks 54, dessen waagerechte und senk-

pe Cdie beiden Durchgangsbohrungen O, während den rechte Flächen mit der Bohrungsgruppe G versehen

beiden Durchgangsbohrungen O die beiden Gewinde- 40 sind. Die Seitenabmessungen 55 der waagerechten und

bohrungen Mentsprechen. senkrechten Seiten weisen z. B. den Wert 1,16mai R auf,

Die in der Fig. 7 dargestellte Bohrungsgruppe D das Dickenmaß beträgt R/6.

zeigt acht, ebenfalls auf einem Kreise angeordnete Ge- Fig. 19 stellt den erhöhenden Block 83 perspekti-

windebohrungen M, die paarweise in einem Abstand visch dar, dessen Grundmaße 84 den Wert RJ\ ,07 auf-

von Λ/1,7 und Ä/2,3 voneinander liegen. 45 weisen. Was die Dickenabmessungen 85 anbetrifft, so

Die Anordnung der Bohrungsgruppe Pj laut Fig.8 werden sie in vier Maßen hergestellt, und zwar R/l,

ist mit jener der Bohrungsgruppe D identisch mit dem RJlJS, R/2,4 und R/6. Die Oberfläche des zur Erhöhung

Unterschied, daß den einzelnen Gewindebohrungen M dienenden Blockes 83 ist mit den Bohrungsgruppen A

die Durchgangsbohrungen O entsprechen. und B versehen, die zum Zusammenbau mit den EIe-

Die Bohrungsgruppe nach F i g. 9 stellt acht gleicher- 50 menten dienen. Die erhöhenden Blöcke ermöglichen die

weise auf einem Kreise angeordnete Bohrungen dar, Gestaltung von ziemlich steifen Armen. Der Zusam-

von denen je zwei Bohrungen in einem gegenseitigen menbau findet nach erfolgter Verdrehung um 90° mit

Abstand von Ä/1,3 und je zwei Bohrungen In einem Hilfe der Bohrungsgruppen B-B₂ statt,

gegenseitigen Abstand von R/1,8 angeordnet sind. Die In F i g. 20 ist die Unterlagsplatte 86 dargestellt, deren

der vertikalen Mittellinie näher liegenden vier Bohrun- 55 Grundmaße 87 den Grundmaßen 84 des erhöhenden

gen sind die Durchgangsbohrungen O, während die an- Blockes 83 entspricht. Hinsichtlich der Dickenabmes-

deren vier Bohrungen Gewindebohrungen Msind. sungen wird sie in den Abmessungen von z.B. RIXO,

Die Anordnung der Bohrungsgruppe E₂ nach F i g. 10 Ä/15, Ä/24 und Ä hergestellt Die Oberflächen der Un-

entspricht der Bohrungsgruppe fund kann daraus terlagsplatten 86 sind mit den Schrungsgruppen .4| und

durch eine Verdrehung um 90° gewonnen werden. 60 A versehen. Unter Zuhilfenahme der erhöhenden Blök-

Dementsprechend sind die in der Nähe der vertikalen ke 83 und der Unterlagsplatten 86 kann ein beliebiger, Mittellinie liegenden vier Bohrungen die Gewindeboh- das ganae Vielfache des Maßes Ä/60 aufweisender Un-

rungen M, während die ferner liegenden vier Bohrun- tersatz aufgebaut werden,

gen die Durchgangsbohrungen O sind. F i g. 21 veranschaulicht die Seitenansicht des asym-

Die Bohrungsgruppe F₁ nach F i g. 11 veranschaulicht 65 metrisch montierten, die die Winkellage einstellende

die an zwei aufeinander senkrechten Teilungslinien an- Vorrichtung tragenden Halters 50. Der Halter ist aus

geordneten Durchgangsbohrungen O, von denen die er- der Grundplatte 51 und dem Bügel 52 aufgebaut. Der

ste und die dritte sowie die zweite und die vierte Boh- Boden ist mit den BohruneseruDDen A und B versehen

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die den Zusammenbau mit den sonstigen Elementen In Fig.29 ist der Grundriß der interferometrischen, bzw. Zwischenstücken ermöglichen. Der Bügel 52 ist mit zur Einstellung der Winkellage dienenden Vorrichtung Bohrungen versehen, die zur Befestigung der normalen, 66 in Seitenansicht dargestellt, die eine Grundplatte 67, die Winkellage einstellenden Vorrichtung (F i g. 23, 24) einen Kreistisch 68 und ein Stellorgan 69 aufweist. Die bzw. der interferometrischen, zur Einstellung der Win- 5 Grundplatte 67 und der Kreistisch 68 der interferomekellage dienenden Vorrichtung (F i g. 29,30) vorgesehen trischen, zur Einstellung der Winkellage dienenden Vorsind, richtung 66 ist gleicherweise mit der Bohrungsgruppe D

Der Unterschied zwischen dem die Winkellage ein- versehen, die den Zusammenbau mit den sonstigen bestellende Vorrichtung tragenden Halter nach Fig.22 weglichen Elementen unter Zwischenschaltung der und dem in Fig. 21 veranschaulichten Halter besteht 10 Zwischenstücke ermöglicht,
darin, daß der Bügel 52 gegenüber der Grundplatte 51
symmetrisch angeordnet ist. Die technischen Merkmale sind:

In F i g. 23 ist die normale, zur Einstellung der Winkellage dienende Vorrichtung in Seitenansicht dargestellt, Verdrehungsbereich 0—360°
die aus der Grundplatte 37, dem Kreistisch 38 und dem 15 Feinstellbereich 1°
Stellorgan 39 besteht Die Grundplatte 37 und der Skalenauflösung 3"
Kreistisch 38 können über die Bohrungsgruppe D mit Reproduziergenauigkeit 1"
den entsprechenden Zwischenstücken verbunden werden. In Fig.30 ist ebenfalls die interferometrische Vorrv ι L - ι. w 1 1 · j 20 richtung 66 zur Einstellung der Winkellage in Vorderen-Die technischen Merkmale sind: sieht dargestellt.

Verdrehungsbereich 0—360° Die Erfüllung von geringeren Einstellungsforderun-

Feinstellbereich 10° gen, wie z. B. einen engeren Verschiebungsbereich und

Skalenauflösung 30" von nicht mehr als zwei Verdrehungsfreiheitsgrade be-

Reproduziergenauigkeit 3" 25 anspruchenden optischen Elementen, kann mittels um

zwei einander überschneidende Achsen kippbar ebenin Fig.24 ist die Vorderansicht der normalen, die falls mit einem Schnellzentriereinsatz versehender Winkellage einstellenden Vorrichtung 36 unter Angabe Kippfassung erfolgen.

der Grundplatte 37, des Kreistisches 38 und des Stellor- In F i g. 31 ist der Umriß der normalen Kippfassung

gans 39 dargestellt 30 71 dargestellt, die aus der Grundplatte 72, der ersten 73

In F i g. 25 ist der Grundriß des normalen, geradlinig und der zweiten Kippplatte 74, des weiteren aus dem

beweglichen Elementes 31 in Seitenansicht dargestellt, ersten 75 und dem zweiten Stellorgan 76 besteht Auf

welches aus der Grundplatte 32, dem Tisch 33 und dem der Grundplatte 72 der normalen Kippfassung 71 ist die

Stellorgan 34 besteht Die Grundplatte 32 dieses EIe- Bohrungsgruppe B vorhanden, welche den Zusammen-

ments und der Tisch 33 sind mit den Bohrungsgruppen 35 bau mit den sonstigen bewegenden Grundelementen

A und D versehen, welche den Zusammenbau mit den mit Hilfe der Zwischenstücke ermöglicht,
sonstigen zur Bewegung dienenden Grundelemtnten

mit Hilfe der Zwischenstücke ermöglichea Die technischen Merkmale sind:

Die technischen Merkmale sind: 40 Verdrehungsbereich 6°

Skalenauflösung 30"

Verschiebungsbereich 25 bzw. 50 mm Reproduziergenauigkeit 3"
Skalenauflösung 0,01 mm

Reproduziergenauigkeit 1 μπι In Fig.32 ist der Grundriß der interferometrischen

45 Kippfassung 77 dargestellt die aus der Grundplatte 78,

Die F i g. 26 stellt ebenfalls den Grundriß des norma- der ersten Kippplatte 79 und der zweiten Kippplatte 80, len geradlinig beweglichen Elements 31 in Vorderan- weiterhin aus dem ersten Stellorgan 81 und dem zweisicht dar, unter Angabe der Grundplatte 32, des Tisches ten Stellorgan 82 besteht Gegenüber der normalen 33 und des Stellorgans 34. Kippfassung 71 besteht der Unterschied darin, daß an-In Fig. 27 ist das interferometrische geradlinig be- 50 statt eines Mikrometers ein Differentialmikrometer als wegliche Element 62 in Seitenansicht dargestellt wel- Stellorgan verwendet wird. Die Grundplatte der interfeches in seiner äußeren Erscheinung dem in F i g. 25 und rometrischen Kippfassung 77 ist ebenfalls mit der Boh-26 dargestellten normalen geradlinig beweglichen EIe- rungsgruppe i? versehen, die den Zusammenbau mit den ment voll entspricht Das interferometrische Element 62 beweglichen Grundelementen mit Hilfe der Zwischenist aus der Grundplatte 63, dem Tisch 64 und dem Stell- 55 stücke ermöglicht
organ 65 aufgebaut Die Grundplatte 63 und der Tisch

64 dieses Elementes sind mit den Bohrungsgruppen A Die technischen Merkmale sind:
und D versehen, die den Zusammenbau mit den sonstigen Grundelementen mit Hilfe der Zwischenstücke er- Verdrehungsbereich 6°
möglichen. 60 Feinstellbereich 0,6°

In Fig. 28 ist der Grundriß des interferometrischen, Skalenauflösung 3"

geradlinig beweglichen Elements 62 dargestellt Reproduziergenauigkeit 1"

Seine technischen Merkmale sind: Die Anwendung des aus den Grundelementen auf-

65 baubaren optomechanischen Systems wird anhand von

Verschiebungsbereich 25 mm zwei Beispielen mit Hilfe der F i g. 33 und 34 gezeigt

Skalenauflösung 0,1 μπι bzw. 0,2 μπι Aus der vorgegebenen optischen Messung ergibt

Reproduziergenauigkeit 0,1 μπι sich, was für Einstellungsforderungen die vorhandenen

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optischen Elemente hinsichtlich der Anzahl der Frei- schiedlichen vertikalen Lagen zusammengebaut werden heitsgrade, der Richtung der einzelnen Freiheitsgrade kann. Zur festen Verbindung zwischen den einzelnen und der Skalenauflösung stellen. Die Zahl der erforderli- Grundelementen dienen die Befestigungsschrauben 89. chen Freiheitsgrade bestimmt die minimale Zahl der zur In F i g. 34 ist der Aufbau einer zur Einstellung der Einstellung erforderlichen Bewegungselemente, wäh- 5 Winkellage dienenden Vorrichtung mit drei Verdrerend die an die Genauigkeit gestellten Anforderungen hungsfreiheitsgraden dargestellt. Zwecks Vereinfadie Klassengenauigkeit der Bewegungselemente be- chung des Beispiels nehmen wir an, daß der Einstelstimmen, lungsbereich in den einzelnen Richtungen unter Zuhilfe-

Sollte das Maß des gewünschten Einstellungsberei- nähme eines beweglichen Grundelementes sichergeches den maximalen Verschiebungsbereich des über die 10 stellt werden kann. Das auf dem sich verdrehenden Teil erforderliche Skalenauflösung verfügenden, die Bewe- der normalen, zur Einstellung der Winkellage dienenden gung ausführenden Grundelements überschreiten, so Vorrichtung 36 vorhandene Bohrungssystem D wird mit kann der gewünschte Bereich mit Hilfe von entspre- Hilfe von vier Befestigungsschrauben 89 mit dem Bohchenden Zwischenstücken durch in Serie vorgenomme- rungssystem B der zweiten Durchgangsplatte 58 von nes Aufeinanderbauen zweier oder mehrerer Elemente 15 zwei Rasterlängen verbunden, während das an dem anerfaßt werden. Sollte z. B. eine Auflösungsforderung deren Ende der Durchgangsplatte vorhandene Bohvon 0,2 μπι auf einer Länge von 4 mm bestehen, müßten rungssystem Bi mit dem an dem Halter 50 der die Winzwei interferometrische geradlinig bewegliche Elemen- kellage einstellenden Vorrichtung vorhandenen Bohte 62 unter Verwendung von zwei Grundplatten 40 be- rungssystem B verbunden ist. Die zweite zur Einstellung nutzt werden. Bei einem in der gleichen Richtung vorge- 20 der Winkellage dienende Vorrichtung 36 wird mit drei nommenen Zusammenbau sichern diese die erforderli- Befestigungsschrauben 89 an dem Halter 50 befestigt, ehe Auflösung in dem gewünschten Bereich. An das an dem Kreistisch 38 der zweiten zur Einstellung

In Fig.33 ist der Aufbau einer Anordnung mit drei der Winkellage dienenden Vorrichtung 36 vorhandene linearen Freiheitsgraden veranschaulicht. Im Hinblick Bohrungssystem D wird mit Hilfe der Befestigungsdarauf, daß drei lineare Freiheitsgrade beansprucht 2s schrauben 89 über das Bohrungssystem B der Zentrierwerden, sind wenigstens drei geradlinig bewegliche EIe- untersatz 44 angeschlossen. Daraufhin wird der Zenmente erforderlich. Nehmen wir an, daß die gewünschte trieruntersatz 44 über das Bohrungssystem A\ an das Auflösungsstärke in allen drei Richtungen 0,2 μπι und Bohrungssystem A des zweiten, die die Winkellage einder Verschiebungsbereich ± 1 mm betragen, so ist in stellende Vorrichtung tragenden Halters 50 angeschlosdiesem Fall die Verwendung von je einem interferome- 30 sen. Zuletzt wird die dritte zur Einstellung der Winkellatrischen geradlinig beweglichen Element 27 in allen ge dienende Vorrichtung 36 mit drei Befestigungs-Richtungen ausreichend. schrauben 89 an dem Halter 50 befestigt

Um drei interferometrische, geradlinig bewegliche Die unterschiedlichen Zusammenbauvarianten des

Elemente zusammenbauen zu können, werden vier erfindungsgemäßen optomechanischen Systems werden

Grundplatten 40 und zwei Rechteckstücke 54 benötigt 35 in den F i g. 35 und 36 dargestellt, wobei hier nur die

Die Montage geht wie folgt vor sich: Das Bohrungs- wichtigsten Grundfälle gezeigt werden. Fig.35 zeigt system D des Tisches 64 des geradlinig beweglichen die mit den normalen geradlinig beweglichen Elemen-Elements 27 und das Bohrungssystem B der Grundplat- ten 31 sowie mit den normalen zur Einstellung der Winte 40 werden mit Hilfe von Befestigungsschrauben 89 kellage dienenden Vorrichtungen 36, und F i g. 36 die zusammengebaut, wonach das Bohrungssystem D der 40 mit den interferometrischen, geradlinig beweglichen Grundplatte 63 des zweiten interferometrischen Bewe- Elementen 62 und den interferometrischen zur Einstelgungselements 27 dem Bohrungssystem B der zweiten lung der Winkellage dienenden Vorrichtungen 66, sowie Grundplatte 40 angeschlossen wird, wobei das genannte mit Hilfe der Grundplatte 40, des Zentrieruntersatzes Bohrungssystem durch die Verdrehung um 90° der er- 44, des die Winkellage einstellende Vorrichtung tragensten Grundplatte 40 erhalten wird. Die Befestigung der 45 den Halters 50, des Rechteckstücks 54, der Durchgangszwischen dem ersten und zweiten interferometrischen, platten 57, 58, 59, des erhöhenden Blockes 83 und der geradlinig beweglichen Element 27 liegenden Grund- Unterlagsplatte 86 durchführbaren Aufbaumöglichkeiplatten wird mit Hilfe der Bohrungsgruppen £-£2 gelöst ten, die zur Realisierung der verschiedenen Verschie-Der Einbau des dritten geradlinig beweglichen EIe- bungs- bzw. Verdrehungsfälle geeignet sind. Die in der ments 27 kann in ähnlicher Weise erfolgen. Im Hinblick 50 Figur verwendeten Bezeichnungen werden mit Hilfe darauf, daß ein Einbau in senkrechter Lage erwünscht des in der ersten Spalte »at« der ersten Zeile »a« vorist, wird die Verbindung zwischen der dritten und vier- handenen Koordinationssystems angezeigt auf dem die ten Grundplatte 40 mit Hilfe von zwei Rechteckstücken die Achsenrichtungen x, y, ζ und die die um die Achsen 54 vorgenommen, und zwar mit Hilfe des an der dritten erfolgenden Verdrehungen Rx, Ry, Rz bezeichnenden Grundplatte 40 vorhandenen Bohrungssystems F bzw. 55 Bezeichnungen bzw. die die axialen linearen Bewegundes Bohrungssystems G an den Rechteckstücken 54. gen angebenden Bezeichnungen Tx, Ty und Tz ange-Der Tisch 64 des zweiten interferometrischen, geradli- führt sind. Die ersten Zeilen der F i g. 35 und 36 zeigen nig beweglichen Elements 27 schließt sich in gleicher aus ausschließlich die Winkellage einstellenden Vorrich-Weise Ober das Bohrungssystem D an dem Bohrungssy- tungen aufgebaute Elemente mit einem oder mehreren stem B der dritten Grundplatte 40 an. Das dritte interfe- 60 Freiheitsgraden; die erste Spalte »a« der F i g. 35 zeigt rometrische, geradlinig bewegliche Element 27 ist über aus ausschließlich geradlinig beweglichen Elementen das an der Grundplatte 63 ausgebildete Bohrungssy- aufgebaute Bewegungskonstruktionen mit einem oder stern Dmit dem Bohrungssystem Baer Grundplatte 40 mehreren Freiheitsgraden. Die weiteren Elemente der verbunden. Die große Anzahl der mit dem System er- Fig.35 und 36 veranschaulichen die Kombination der reichbaren Variationsmöglichkeiten kann dadurch ver- es aus den Bewegungskonstruktionen b\, cj, d\, ei, f\ der anschaulicht werden, daß mit Hilfe der Bohrungssyste- ersten Reihe bzw. aus den Elementen b, c, d, e, f der me Fund G dieses dritte Element gegenüber dem zwei- ersten Kolonne gebildeten Bewegungselemente,
tea geradlinig beweglichen Dement in sechzehn unter- Die Vorteile des erfindungsgemäßen optomechani-

sehen Systems bestehen darin, daß es aus wenigen beweglichen Grundelementtypen aufgebaut werden kann, mit zwei der normalen Klassengenauigkeit zugeordneten beweglichen Grundelementen sowie mit Hilfe der Zwischenstückgarnitur können etwa 80% der mit den beiden bekannten optomechanischen Systemen AR-DEL und PI lösbaren Aufgaben realisiert werden. Dazu kommt, daß mit den beweglichen Elementen von interferometrischer Genauigkeit und den Kippfassungen ein System erhalten wird, das durch seine hochgradigen Kombinationsmöglichkeiten die Unabhängigkeit der einzelnen Preiheitsgrade weitgehend zuläßt, und zwar auch bei optischen Gegenständen mit verschiedenen Abmessungen und Sortimenten. Die der interferometrischen Genauigkeitsklasse zugeordneten Bewegungsele- mente sichern in den den gegenwärtigen Stand der Technik überschreitenden Meßbereichen die Befriedigung höherer Reproduzierforderungen und Ansprüche an die absolute Genauigkeit.

Ferner werden Möglichkeiten in der optischen Meßtechnik, insbesondere seit der weiten Verbreitung der Laser geboten, um eine optimale Ausnutzung solcher Lichtquellen zu erreichen.

Ein aus den Grundelementen aufgebautes optomechanisches System kann vorteilhaft zur Einstellung von z. B. in optischen Meß- oder Versuchsanordnungen vorhandenen verschiedenen optischen Elementen verwendet werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

i 2 Anlagen nur dann ermöglichen, wen eine sehr große Patentansprüche: Anzahl unterschiedlicher Bauelemente zur Verfügung steht wodurch wiederum eine entsprechende Verteue-

1. Optomechanisches System mit mehreren Frei- rung bei der Herstellung und Lagerhaltung solcher Syheitsgraden, bestehend aus Grundelementen zur Be- 5 sterne eintritt Darüber hinaus sind die Bauelemente des wegung und Einstellung optischer Elemente, das ge- letztgenannten Systems auch nicht so beschaffen, daß radlinig bewegliche Elemente und Drehelemente sie von zwei vorhandenen Genauigkeitskategorien jeaufweist die zum Zusammenbau Bohrungen besit- weils einer angehören, so daß zusätzlich zu dem Nachzen, dadurch gekennzeichnet, daß mit HiI- teil der erforderlichen größeren Stückzahl an unterfe von maximal zwei Typen von Grundelementen, io schiedlichen Bauteilen der Nachteil der geringeren Gedie mehrere Bohrungsgruppen (A, A\, B, B₁, C C₁, D, nauigkeit einer aus derartigen Bauteilen zusammenge-Di, E, E₁, F, G) aufweisen, die sich aus einer oder bauten Meßanlage tritt

mehreren Durchgangsbohrungen (O), Gewindeboh- Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das rangen (M) oder Paßbohrungen (H) zusammensei- System der genannten Art so weiterzubilden, daß mit zen, wobei die Durchgangsbohrungen (O) und Ge- 15 weit weniger Bauelementen bzw. mechanischen Komwindebohrungen (M) mittels Schraubelementen (89) ponenten ausgekommen wird, um optische Laboraufverbindbar sind, die Verstellbarkeit in allen mögli- bauten herzustellen, die die überwiegende Mehrheit der chen Freiheitsgraden gegeben ist in der optischen Meßtechnik auftretenden Aufgaben er-

2. Optomechanisches System nach Anspruch l.da- füllen können, jedoch insbesondere solche, die die Ladurch gekennzeichnet daß die Grundelemente mit 20 seroptik stellt wobei die einzelnen Gegenstände, die Distanzstücken zusammenbaubar sind, die aus durch ein solches System miteinander verbunden wer-Grundplatten (40), Durchgangsplatten (57, 58, 59), den, mit einer Auflösung, deren Größenordnung der Zentrierunterlagen (44), Rechteckstücken (54), erhö- Wellenlänge des Lichtes entspricht sowie mit einer henden Blöcken (83) und Unterlagsplatten (86) be- 0,1 μτι überschreitenden Reproduktionsgenauigkeit stehen. 25 eingestellt werden müssen.

3. Optomechanisches System nach Anspruch 1 Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des oder 2, dadurch gekennzeichnet daß ein Halter (50) Anspruchs 1 gelöst

vorhanden ist der mit einem Drehelement (36), ei- Bei dem erfindungsgemäßen Systemaufbau werden

nem geradlinig beweglichen Element (31) und einem demnach in Abhängigkeit von der gewünschten Meß-

Distanzstück zusammenbaubar ist 30 bzw. Einstellgenauigkeit zwei verschiedenen Genauig-

4. Optomechanisches System nach einem der An- keitsgraden angehörende Typen von Bauelementen spräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die vorgesehen, von denen der eine als »interferometrisch« geradlinig beweglichen Elemente und die Drehele- bezeichnet wird, d. h. eine Meßgenauigkeit in der Grömente eine interferometrischen Zwecken genügen- ßenordnung der Wellenlänge des Lichtes ermöglicht de Einstellgenauigkeit aufweisen. 35 und den Bauelementen eigen sein soll, die mit Hilfe von

Mikrometerschrauben und Differentialmikrometer-

schrauben durch einen Hebelmechanismus hoher Übersetzung eingestellt werden, während der andere Genauigkeitsgrad als »normal« bezeichnet wird und meßtech-

Die Erfindung betrifft ein optomechanisches System 40 nisch bei 0,01 mm bzw. V2 Winkel-Minute seine Grenze

gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. finden soll.

Das bekannte optomechanische System dieser Art Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in (Katalog der Firma Spindler & Hoyer »Mikrobank«) den Unteransprüchen gekennzeichnet, weist den Nachteil auf, daß seine Elemente, also die Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Aufnahmeplatten, Querschlitten, Lagerleisten, Umlenk- 45 Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeiplatten, Bankplatten, Grundplatten sowie Halter und spiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Verbinder, durch Stangen verbunden werden, die nicht Fig. 1 bis 12 Ansichten der Bohrungsgruppen des nur eigene Halter benötigen, sondern auch die Verbin- optomechanischen Systems,

dung zu irgendwelchen Geräten oder Gestellen nicht so F i g. 13 bis 22 Ansichten der Zwischenstücke des Sy-

stabil machen, wie dies in vielen Fällen zur Durchfüh- 50 stems,

rung genauester Messungen erforderlich ist. So kann F i g. 23 und 24 eine Vorrichtung zur normalen Ein-

beispielsweise ein solches aus relativ langen und dünnen stellung der Winkellage,

Stangen sowie gewünschten Bauelementen bestehendes F i g. 25 und 26 Ansichten eines normalen, geradlinig

Gebilde bezüglich seiner Standfestigkeit und Schwin- beweglichen Elementes,

gungsfreiheit nicht optimale Eigenschaften aufweisen. 55 Fig.27 und 28 Ansichten eines interferometrisch Darüber hinaus benötigt dieses bekannte System eine gradlinig beweglichen Elementes, sehr große Zahl Bauelemente, um die gewünschten F i g. 29 und 30 eine Vorrichtung zur interferometri-Konstruktionen erstellen zu können. Je mehr Bauele- sehen Einstellung der Winkellage, mente aber zum Aufbau einer Konstruktion erforder- Fig. 31 die Ansicht einer normalen Kippfassung, lieh sind, desto größer wird auch der durch unvermeid- 60 Fig.32 die Ansicht einer interferometrischen Kippbare Maßtoleranzen der Bauelemente auftretende Ge- fassung,

samtfehler bei der meßtechnischen Anwendung von aus Fig. 33 die Ansicht einer über drei Freiheitsgrade

solchen Bauelementen hergestellten Konstruktionen. verfügenden Anordnung,

Diese Nachteile werden auch durch ein weiteres be- F i g. 34 die Ansicht einer über drei Verdrehungsfrei-

kanntes optomechanisches System nicht beseitigt (Ka- 65 heitsgrade verfügenden Vorrichtungen zur Einstellung

talog der Firma Ealing-Beck, 1974/1975), denn die dort der Winkellage und

gezeigten Verbindungselemente sind mit Kugelführun- F i g. 35 und 36 Anordnungsvarianten des optomecha-

gen versehen, die den Aufbau komplizierter Geräte und nischen Systems.