NL8005258A

NL8005258A - Interferometer.

Info

Publication number: NL8005258A
Application number: NL8005258A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-09-22
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1982-04-16
Also published as: SE8105526L; CA1163094A; GB2084315B; DE3137211C2; FR2490808B1; IT8124043A0; AU551571B2; JPS5786007A; JPS63100626A; IT1139451B; AU7546681A; GB2084315A; DE3137211A1; FR2490808A1

Description

i i it. · .% PHN 9846 1 N.V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Interferometer.

De uitvinding heeft betrekking op een interferometer bevattende een, een stralingsbundel leverende, stralingshron, een bundel-deler voor het vormen van een eerste en tweede deelbundel uit de stralingsbundel en voor het samenbrengen van de twee deelbundels, 5 nadat de eerste deelbundel. in kontakt geweest is met een vlak van een te onderzoeken voorwerp, qp een stralingsgevoelig detektiestelsel.

Een dergelijke interferometer, gebruikt als verplaatsings-meter is bekend, bijvoorbeeld uit "Philips' Technical Review 30 No. 6/7 pag. 160-165. In de weg van elk der deelbundels is een refléktor 10 opgenomen. Van deze reflektoren is er een stationair opgesteld, terwijl de tweede vast met het voorwerp, waarvan de verplaatsing gemeten moet worden, verbonden is. Nadat de twee deelbundels gereflek-teerd zijn worden zij door de bundeldeler weer samengebracht waarbij dan deze bundels, die ongeveer dezelfde weglengtes hebben af gelegd, 15 met elkaar interfereren. De resulterende intensiteit hangt af van de relatieve fase der deelbundels en zal dus periodiek variëren als de optische weglengte van de tweede deelbundel, door een verplaatsing van het voorwerp, continue toe- of af neemt. Een periode van het interferentiepatroon kont overeen met een weglengtever ander ing ter 20 grootte van een halve golflengte van het gebruikte licht.

Met behulp van een stralingsgevoelige detektor kan een periodiek elektrisch signaal verkregen worden, waarbij het aantal periodes, dat dus een maat voor de verplaatsing van het voorwerp is, geteld kan worden .

25 Het artikel in "Philips' Technical Review" 30 No. 6/7 pagina 160-165 beschrijft een speciale interferometer met bijzonder goede eigenschappen, zoals een nauwkeurigheid tot een fraktie van 1^um., eenvoudige digitale indikatie en onderscheiding van verplaatsingen voor- en achteruit. De genoemde eigenschappen kunnen echter 30 slechts verkregen worden als gebruik gemaakt wordt van een speciale, in frequentie gestabiliseerde laserbron, die een laserbundel met twee tegengesteld circulair gepolariseerde kcmponenten van gelijke intensiteit maar van verschillende frequenties, levert.

8005258 t < f EHN 9846 2

Het doel van de onderhavige uitvinding is een interferometer te verschaffen die wazenlijk eenvoudiger van opbouw is, maar nagenoeg dezelfde goede eigenschappen vertoont. De interferometer volgens de uitvinding vertoont als kenmerk, dat het stralingsgevoelige 5 detektiestelsel een rastervormig element bevat, waarvan de raster-periode overeenstemt met de periode van het lijnvormige interferentiepatroon van de twee gesuperponeerde deelbundels.

De uitvinding berust qp het inzicht dat het interferentiepatroon de vorm van een lijnenpatroon gegeven kan worden en dat de, 10 tengevolge van een verandering in de weglengte van een deelbundel optredende, intensiteitsverandering in het interferentiepatroon beschouwd kan worden als een zich verplaatsen van dit interferentiepatroon. De verplaatsing van een dergelijk patroon van lichte en donkere lijnen, dat qp haar beurt beschouwd kan worden als een 15 raster, kan bepaald worden met behulp van een referentieraster met afwisselend stralingsdoorlatende, of stralingsreflekterende, en stralingsabsorberende stroken. Indien de lichte lijnen van het interferentiepatroon zich tegenover de stralingsdoorlatende, of stralingsref lekterende, stroken van het referentieraster bevinden, is 20 de hoeveelheid naar een stralingsgevoelige detektor doorgelaten straling maximaal. Wordt het interferentiepatroon over een afstand gelijk aan zijn halve rasterperiode verschoven, dan is de hoeveelheid doorgelaten straling minimaal. Door tellen van het aantal periodes in het uitgangssignaal van het detektiestelsel kan de verplaatsing 25 van het voorwerp gemeten werden.

Er wordt een optimaal gébruik van de uitvinding gemaakt indien het referentieraster een beweging met kanstante snelheid uitvoert. Dan is namelijk een dynamische detektie, vrijwel onafhankelijk van omgevingsinvloeden, mogelijk, terwijl tevens de richting van 30 de verplaatsing bepaald kan worden.

Het stralingsgevoelige detektiestelsel kan gevormd worden door een raster van afwisselend stralingsdoorlatende en stralings-absorberende stroken, en een stralingsgevoelige detektor.

Bij voorkeur wordt het stralingsgevoelige detektiestelsel 35 gevormd door een multipele fotocel, bestaande uit een rij lijnvormige fotodiodes die na elkaar door een elektronische schakelaar verbonden warden met een elektronische schakeling voor het verwerken van het in de fotodiodes opgewekte signaal.

8005258 V t PHN 9846 3 * \

Met behulp van de elektronische schakelaar wordt bereikt dat over het oppervlak van de multipele fotocel als het ware een referentieraster "loopt". De stralingsgevoelige elementen van de multipele fotocel, de elektronische schakelaar en de elek-5 tronische verwerkingsschakeling kunnen op een plak halfgeleider-materiaal geïntegreerd zijn.

De hierboven genoemde multipele fotocel is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift No. 3.973.119. Volgens dit octrooi-schrift kan de verplaatsing van een voorwerp gemeten worden door 10 projéktie van een eerste, met het voorwerp verbonden, raster op een referentieraster gevormd door de multipele fotocel. De nauwkeurigheid van deze verplaats ingsmeting wordt bepaald door de raster-periode van het eerste raster. Deze rasterperiode is bijvoorbeeld 635^um. Via een geschikte signaalverwerking en interpolatie binnen 15 de signaalperiode is een verplaats ingsmeting tot op in principe 0,5^um nauwkeurig mogelijk.

In de interferometer volgens de uitvinding wordt de periodiciteit in het elektrische signaal in plaats van door een periodieke struktuur met een periode van 635^um bepaald door een 20 periodiciteit ter grootte van de helft van de golflengte van de gebruikte straling. Daardoor kan, bij gebruik van dezelfde multipele fotocel, een veel grotere nauwkeurigheid behaald worden dan met de verplaatsingsmeter volgens het Amerikaanse octrooischrift No. 3 973 119.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de 25 tekening. Daarin tonen:

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een interferometer volgens de uitvinding, figuur 2 het in deze interferometer opgewekte interferentiepatroon, alsmede het gebruikte raster, 30 de figuren 3 en 4 twee uitvoeringsvormen van de interfero meter waarin een multipele fotocel als detektiestelsel gebruikt wordt, figuur 5 een blokschema van de in deze interferometers gebruikte schakeling, 35 figuur 6 een inrichting voor het bepalen van de recht lijnigheid van de beweging van een voorwerp, voorzien van een interferometer volgens de uitvinding, en figuur 7 een optische inschrijfinrichting voorzien van 8005258 * * s HJN 9846 4 een interferometer volgens de uitvinding.

In de interferaneter volgens figuur 1 zendt de stralings-bron 1 een bundel 2 uit. Afhankelijk van de toepassing van de interferometer heeft deze bundel een kleinere of grotere koherentielengte.

5 Voor het meten van verplaatsingen over langere afstanden moet de bundel een grote koherentielengte hebben. Dan is de bron 1 een laser, bijvoorbeeld een Helium-Neon laser. Een gedeelte van de bundel 2 wordt, door de bundeldeler 3, als deelbundel a gereflekteerd naar een stilstaande referentiespiegel 4. De door de bundeldeler doorgelaten 10 deelbundel b valt in op een tweede spiegel 5 die aangébracht is op of bevestigd aan een voorwerp 6, of een onderdeel van dat voorwerp, waarvan de verplaatsing bepaald moet warden.

Van de door de spiegel 4 geref lekteerde bundel a wordt een gedeelte (a') door de bundeldeler 3 doorgelaten, terwijl van de 15 door de spiegel 5 gereflékteerde bundel b een gedeelte (b‘) door de bundeldeler wordt gereflekteerd. De bundels a' en b' vormen dan een interferentiepatroon I. De intensiteit van het inteferentiepatroon hangt af van de relatieve fase van de deelbundels a' en b'. Deze intensiteit zal dus periodiek variëren als de optische weglengte van 20 de deelbundel b, door verplaatsing van het voorwerp 6, toe- of af neemt.

In bekende interferometers wordt lokaal de intensiteit van het interferentiepatroon gemeten met een stralingsgevoelige detektor die bijvoorbeeld cp de optische as van het systeem geplaatst is.

Bij beweging van het voorwerp 6 ontstaat aan de uitgang van deze 25 detektor een periodiek of iirpulsvormig signaal. Door tellen van het aantal impulsen kan de grootte van de verplaatsing bepaald worden.

In de interferometer volgens de uitvinding is er voor gezorgd dat de deelbundels a' en b' een kleine hoek met elkaar maken. Dat kan, zoals in figuur 1 aangegeven is, door de spiegel 5 een, 30 weinig van 90° afwijkende, hoek met de bundel b te laten maken.

Daardoor ontstaat een interferentiepatroon I met een ruimtelijke intens iteitsverdeling, welk patroon in figuur 1 schematisch is aangegeven. De interferentielijnen zijn loodrecht op het vlak van tekening in figuur 1. In figuur 2 is het interferentiepatroon nogmaals, nu in 35 bovenaanzicht, weergegeven.

Indien de bundel a en b eenzelfde optische weglengte doorlopen is dè intensiteit in een punt c^, bijvoorbeeld een punt op de optische as van het systeem, maximaal, evenals de iitensiteit in de 8005258

( I

£ EHN 9846 5

* I

punten c2 en terwijl de intensiteit in de punten d^ en <L, minimaal is. Het interferentiepatroon heeft dan een verloop als met de krentte 11 is aangegeven. Verplaatst het voorwerp 6 zich, dan zal de intensiteit in de punten c^, c2 en c^ afnemen en die in de punten d^ 5 en d2 toenemen. Is bijvoorbeeld het voorwerp over een afstand gelijk aan een kwart van de golflengte van de bundel 2 verschoven, dan zal de intensiteit in de punten , c2 en minimaal zijn, en die in de punten d^ en d2 maximaal. Het interferentiepatroon heeft dan een verloop als met de kromte 12 is aangegeven.

10 In de interferometer volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van het feit dat het veranderen van de intensiteitsverdeling opgevat kan worden als een "lopen" van het interferentiepatroon ten opzichte van de punten , c2, cy d^, d2· Verder kan het interferentiepatroon zelf opgevat worden als een raster met geleidelijke 15 overgangen van de lichte naar de donkere rasterstroken. In de thans voorgestelde interferometer wordt de verplaatsing van het interferentiepatroon, en daarmee de verplaatsing van het voorwerp 6, bepaald met behulp van een referentieraster 8 dat aangebracht is in het vlak van het interferentiepatroon. Daarbij kan gebruik gemaakt 20 worden van de technieken die toegepast worden in bekende raster- meetsystemen, waarin twee lichamelijke rasters ten opzichte van elkaar bewegen. Cmdat thans de periode van een lichamelijk raster, welke periode bijvoorbeeld enkele honderd ^um is, vervangen is door een periode ter grootte van een halve golflengte van de gebruikte 25 straling, bijvoorbeeld 0,3164^um voor een HeliunHSIeon laser, kunnen veel kleinere verplaatsingen gemeten worden als met een rastermeet-systeem mogelijk is.

Zoals in figuur 1 aangegeven is kan het stralingsgevoelige detektiestelsel 7 van de interferometer bestaan uit een raster 8 30 van afwisselend stralingsdoorlatende en stralingsabsorberende stroken, en een stralingsgevoelige detektor 10, die de door het raster doorgelaten straling omzet in een elektrisch signaal. Eventueel is er tussen het raster 8 en de detektor 10 een lens 9 aangebracht die de straling op de detektor concentreert.

35 Om ook de richting van de verplaatsing te bepalen, kan het raster 8 samengesteld worden uit twee deelrasters met dezelfde rasterperiode waarbij de rasterlijnen van het ene raster ten opzichte 8005258 7 PHN 9846 ‘ 6 1 t . van de raster lijnen van het andere deelraster verschoven zijn over een afstand gelijk aan de halve rasterperiode. Voor elk deelraster is dan een aparte detektor aawezig.

In de interferometer volgens de uitvinding is het uitgangs-5 signaal van de detektor een sinusvormig signaal, welk signaal elektronisch gemakkelijker verwerkt kan worden dan een rechthoekvormig signaal.

Zoals bekend, bijvoorbeeld uit het Amerikaanse octrooischrift No. 3.552.861, kunnen met rastermeetsystemen op zich zowel nauwkeurig 10 de grootte als de richting van kleine verplaatsingen bepaald warden, wanneer het ref erentieraster, of een afbeelding daarvan, met kanstante snelheid bewogen wordt. Door toepassing van een bewegend ref erentieraster 8 kan ook in de interferometer volgens de uitvinding de nauwkeurigheid nog verder opgevoerd warden.

15 In figuur 3 is een uitvoeringsvorm van een interferometer volgens de uitvinding weergegeven, waarin een bewegend ref erentieraster wordt gerealiseerd met behulp van een multipele fotocel bestaande uit een rij lijnvormige, nagenoeg identieke, fotodiodes, die na elkaar door een elektronische schakelaar met een elektronische verwerkings-20 schakeling verbonden warden. In deze uitvoeringsvorm ontbreekt zowel een referentieraster als bewegende delen cm dit raster een eenparige beweging te geven, zodat deze interferometer eenvoudig van opbouw is en goed bestand tegen trillingen.

Waar in de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 een halfdoor-25 latende spiegel 3 als tundeldeler gebruikt wordt, wordt in de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 een prisma van bijzondere vorm als bundel-deler gebruikt. Dit prisma kan men zich ontstaan denken uit een normaal half doorlatend prisma, aangegeven net streeplijnen in figuur 3, met een halfreflékterend vlak 15 waaraan nu echter een 30 tweede, volledig, reflekterend vlak 16 en een derde, halfreflékterend vlak 17 aangeslepen zijn. Door een geschikte keuze van de hoek tussen de vlakken 16 en 17 kan bereikt worden dat de gereflékteerde deelbundels a' en b' een kleine hoek met elkaar maken.

In deze uitvoeringsvorm zijn de reflekterende elementen 35 zogenaamde retro-reflektors 20 en 21. Dergelijke elementen kunnen gevormd warden door een prisma met drie reflekterende vlakken die onderling loodrecht zijn, een zogenaamd "comer cube "-prisma. Een achtereenvolgens aan deze drie vlakken gereflekteerde bundel heeft 8005258 PHN 9846 7 ‘i *

t I

dezelfde richting als de het prisma binnentredende bundel, onafhankelijk van de hoeks tand van het prisma. Een jus tering van deze hoekstand is dus niet nodig. Een zelfde effekt kan bereikt worden met een zogenaamd katteoog- ("cats' eye")-spiegelsysteem, bestaande uit 5 een lens en een in het brandvlak daarvan opgestelde spiegel.

In figuur 4 is een uitvoeringsvorm van de interferometer weergegeven waarin een Wollastonprisma 26 gebruikt wordt cm een kleine hoek tussen de met elkaar interfererende deelbundels a' en b’ te introduceren. In deze uitvoeringsvorm is de bundeldeler een polari-10 satiegevoelig deelprisma 22 met een polarisatiegevoelig scbeidingsvlak 23. De bundel 2 bevat nu twee onderling loodrecht gepolariseerde komponenten waarvan er een, a, door het vlak 23 gereflekteerd wordt, terwijl de andere kcmponent door het vlak 23 doorgelaten wordt. Eventueel is er een polarisator 28 aanwezig cm de polarisatierichting 15 van de door de stralingsbron 1 geleverde bundel aan te passen. De deel-bundel a doorloopt een A/4-plaat 24, wordt door het element 20 gereflekteerd en doorloopt vervolgens weer de A /4-plaat 24. De polari-satierichting is dan in totaal over 90° gedraaid zodat de deelbundel a' door het vlak 23 wordt doorgelaten. De kamponent van de bundel 2 20 die door het vlak 23 wordt doorgelaten doorloopt tweemaal een X /4-plaat 25 en wordt dan door het vlak 23 gereflekteerd. De samenvallende deelbundels a' en b' met onderling loodrechte polarisatierichtingen doorlopen door een Wollaston-prisma, dat de bundels, afhankelijk van hun polarisatierichting, afbuigt. De 25 uit het prisma tredende deelbundels maken dan een kleine hoek met elkaar. Nadat de deelbundels nog een analysator doorlopen hebben kunnen zij ter plaatse van de detektor, bijvoorbeeld de multipele fotocel 20, een interferentiepatroon met ruimtelijke intensiteitsverdeling vormen.

Een polarisatiegevoelige bundeldeler heeft ten cpzichte 30 van een halfdoorlatende deelspiegel het voerdeel dat er bij de bundelsplitsing en bij het samenbrengen van de deelbundels in principe geen straling verloren gaat. Ook in de interferometer volgens figuur 3 kunnen de vlakken 15 en 17 polarisatiegevoelige scheidings-vlakken zijn. Dan moeten in de wegen van de deelbundels a en b 35 A/4-platen 18 en 19 en tussen het prisma 14 en de detektor 20 en analysator 17 aangebracht zijn.

Bij gebruik van een polarisatiegevoelige bundeldeler moet er voor gezorgd worden dat bij de reflekties aan de vlakken van de 8005258 BHN 9846 8 t ) .¾ spiegelpr isma1 s geen extra polarisatiedraaiïngen optreden. Daartoe kunnen cp de reflekterende vlakken van deze prisma laagjes zilver aangebracht worden.

Zoals reeds vermeld wordt in de interferometer volgens 5 de uitvinding bij voorkeur een multipele fotocel als detektiestelsel gebruikt.

Figuur 5 toont,, in vooraanzicht, de multipele fotocel 20, alsmede een blokschema van de schakeling. De fotocel is opgebouwd uit een betrekkelijk groot aantal fotogevoelige elementen, zoals 10 fotodiodes 30, die in een betrékkelijk klein aantal groepen verdeeld zijn. Elke groep bevat dus een betrekkelijk groot aantal fotodiodes.

Met iedere fotodiode uit een groep korrespondeert een periode, een lichte en een donkere lijn, van het interferentiepatroon I. Dientengevolge worden er een even groot aantal periodes van het interferentie-15 patroon als er fotodiodes in een groep zijn afgetast. Het aantal fotodiodes per periode van het interferentiepatroon moet enerzijds - zo groot mogelijk zijn voor een zo getrouw mogelijke elektrische weergave van het optische signaal. Anderzijds moet een zo groot mogelijk deel van het inteferentiepatroon afgetast worden.

20 In een uitvoeringsvorm van de multipele fotocel bedroeg het aantal fotodiodes 200 en was de lengte van elke fotodiode 1,8 mm.

De breedte van elke fotodiode bedroep 10^um en de onderlinge afstand van de fotodioden eveneens 10^um. Het aantal fotodiodes per periode van het interferentiepatroon bedroeg 10 zodat het gezichtsveld 20 25 periodes van het interferentiepatroon omvatte. Overeenkomstige fotodiodes van elk stel van 10 op elkaar volgende fotodiodes waren met elkaar verbonden hetgeen betekent dat er 10 groepen van ieder 20 fotodiodes waren.

Een stilstaand raster met een zwart-wit verhouding 1:1 in 30 het oppervlak van de multipele fotocel 20 wordt gesimuleerd doem: vijf opeenvolgende groepen van fotodiodes (vijf groepen van 20 fotodiodes in het uitvoer ings'voorbeeld) te aktiveren. Een lopend raster ontstaat wanneer de verzameling van vijf groepen steeds een groep verspringt.

In de in Figuur 5 blokschematisch weergegeven verwerkings-35 schakeling worden de in de klokimpulsgenerator 31 opgewekte klokimpulsen 32 toegevoerd aan een deler 33 en een deler 34. De deler 33 levert impulsen 35 die in een ringteller 36 besturen. De multipele fotocel „ 20 wordt geaktiveerd door de ringteller 36 en produceert het meetsignaal 8005258 Η3Ν 9846 9 < ε ... 37. De deler 34 levert impulsen 38 (meestal van een andere her- halingsfrequentie dan de stuurimpulsen 35 uit de deler 33) die het referentiesignaal vormen. In de bufferteller 39 worden het meetsignaal 37 en de referentieimpulsen 38 met elkaar vergeleken. De uitgangs-5 impulsen van de bufferteller 39 worden bijvoorbeeld aan een indikator toegevoerd.

De ringteller 36 aktiveert de opeenvolgende groepen foto-diodes van de multipele fotocel 20, zodat als het ware een raster met konstante snelheid over het oppervlak van de fotocel 20 loopt. De 10 periode van dat raster is gelijk aan de periode van het inteferentie-patroon I. Bij stilstand van het interferentiepatroon ten opzichte van de fotocel 20 heeft het meetsignaal een kons tante frequentie. Bewaegt het interferentiepatroon zich in dezelfde richting als het schijnbare raster geaktiveerd door de ringteller 36, dan daalt de 15 frequentie van het meetsignaal 37, terwijl bij beweging in tegengestelde richting de frequentie van het meetsignaal 37 stijgt. Richting en grootte van de verplaatsing van het interferentiepatroon, en daarmee van de verplaatsing van het voorwerp 6, zijn zo te bepalen.

Binnen een gebied van een periode van het interferentie-20 patroon I kan de positie van de multipele fotocel 20 ten opzichte van het interferentiepatroon op absolute wijze bepaald worden door het faseverschil tussen het meetsignaal 37 en het terugstelsignaal van de ringteller 36 te meten. De ringteller 36 moet namelijk bij iedere start van de metingen teruggesteld warden om te garanderen dat de 25 teller 39 vanuit een gedefinieerde begintoestand begint te tellen.

De schakeling wordt evenwel eenvoudiger en betrouwbaarder als de ringteller 36 na elke periode teruggesteld wordt. Het terugstelsignaal wordt door deling van de impulsen 35 in de deler 40 geproduceerd. De frequentie van de terugstelimpulsen wordt gelijk 30 gekozen aan de nominale frequentie van het meetsignaal 37.

Bij gebruik van de in Figuur 5 weergegeven multipele fotocel en verwerkingsschakeling in een rastermsetsysteem waarin het meetras ter een periode van 635^um heeft, kunnen in principe verplaatsingen van het meetraster tot 0,5^um nog gedetekteerd worden.

35 Door nu volgens de uitvinding de multipele fotocel en de schakeling toe te passen in een interferometer, waarin een HeliumrNeon laserbundel - met een golflengte van 0,6328^um gebruikt wordt, kunnen in principe verplaatsingen tot 0,3164 x 0,5 nmci0,25 mm gedetekteerd worden 633 7 8005258 ΪΉΝ 9846 10

De hierboven beschreven verplaats ingsireter kan gebruikt worden overal daar waar kleine verplaatsingen nauwkeurig gemeten moeten worden, zoals in gereedschapswerktuigen bijvoorbeeld draaibanken voor het meten van slede- en asbewegingen. Daarbij kan gedacht 5 worden aan de in "Optics Letters" Vol. 14 no. 2 pag. 70-72 genoemde numeriek bestuurde draaibank waarmee bi-asferische objectief lenzen, dat wil zeggen lenzen met twee asferische oppervlakken, vervaardigd kunnen warden.

De interferometer volgens de uitvinding kan ook gebruikt 10 worden om de rechtlijnigheid van de beweging van een voorwerp te meten. Voor deze toepassing zijn, zoals Figuur 6 laat zien, de stralings-bron 1, de bundeldeler 3, de referentiespiegel 4 en het stralingsgevoelige detektiestelsel 7 allen aangebracht in één huis 41.

Dit huis, waarvan de afmetingen klein kunnen zijn, wordt met dezelfde 15 snelheid als het voorwerp b bewogen in de richting van de pijl 46.

De beweging in deze richting van het voorwerp zal geen verandering in het interferentiepatroon tot gevolg hebben. Beweegt het voorwerp echter scheef ten opzichte van de pijl 46, dan beweegt de gereflekteerde deelbundel b' ten opzichte van de deelbundel a', zodat de verdeling 20 binnen het interferentiepatroon verandert. Het interferentiepatroon gaat dan "lopen" ten opzichte van het stralingsgevoelige detektiestelsel. Deze beweging kan gemeten worden door tellen van het aantal periodes in het uitgangssignaal van het detektiestelsel 7.

Voor een gelijktijdige beweging van het huis 41 met 25 het voorwerp b zou dit huis op de slede 43 waarmee het voorwerp voortbewogen wordt, gemonteerd kunnen worden. Het is ook mogelijk, om, zoals in figuur 3 aangegeven is, het huis 41 van eigen aandrijfmiddelen 42 te voorzien die, via de verbinding 45,worden bekrachtigd door de motor 44 die de voorwerpslede aandrijft.

30 De laatste jaren hebben er grote ontwikkelingen plaats gehad op het gebied van optisch uitleesbare registratiedragers. Cp deze registratiedragers wordt een grote hoeveelheid informatie, zoals video- en/of audio-informatie of digitale informatie, aangetracht, waarbij de informatiedetails afmetingen in de orde van 1^um of 35 kleiner hebben. In inrichtingen voor het inschrijven van deze registratiedragers kan een interferometer volgens de uitvinding toegepast warden voor het controleren van de beweging van de inschrijfkop dwars op de sporen, welke beweging vooral bij het in- 8005258 PHN 9846 11 '<0 ' t schrijven van audio-informatie erg langzaam kan zijn.

In figuur 7 is schematisch een dergelijke inrichting weergegeven. De in te schrijven registratiedrager 50 rust op een tafel 51 die met behulp van een motor 52 geroteerd kan worden. De 5 inschrijfkcp 53 bevat een laser 54, waarvan de bundel 61 via de spiegels 55, 56 en 57 naar de registratiedrager wordt gericht, waarbij deze bundel door een objéktief 58 tot een kleine inschrijf-spot wordt gefokusseerd. De in te schrijven informatie wordt aan de kleumen 60 van een modulator 59 toegevoerd waardoor de intensiteit 10 van de tundel gemoduleerd wordt overeenkomstig de in te schrijven informatie. Op de wand van de inschrijfkop 53 is een spiegelprisma 64 aangebracht, welk prisma opgenomen is in de meetarm van een interferometer. Deze interferometer bevat verder een deelprisma 62 en een tweede spiegelprisma 63. De door de spiegelprisma’s gereflek-15 teerde bundels a’ en b’ hebben dezelfde richting als, en zijn iets verschoven ten opzichte van, de pp deze prisma's invallende bundels a en b. Een wig 65 geeft de bundel b' een kleine afbuiging, waardoor de uit het prisma 62 tredende bundels een kleine hoek met elkaar maken.

20 Behalve in verplaatsingsmeters, en vanzelfsprekend ook in snelheidsmeters waarin dan het aantal periodes per tijdseenheid van het gemeten signaal bepaald wordt, kan de uitvinding toegepast worden overal daar waar interferometers gebruikt kunnen worden.

Te denken valt daarbij aan cppervlakteruwheidmeters, inrichtingen 25 voor het meten van, uiterst kleine, magnetostrictieve of elektro-strictieve effekten, enz.

30 0 35 8005258

Claims

2. Interferometer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het rastervormige element met konstante snelheid, beweegt.
3. Interferaneter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het. detektiestelsel bestaat, uit een raster van afwisselend stralingsdoorlatende en stralingsabsorberende stroken, en een 15 stralingsgevoelige detektor.
4. Interferaneter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het stralingsgevoelige detektiestelsel een multipele fotocel is, bestaande uit een rij lijnvormige fotodiodes die na elkaar door een elektronische schakelaar verbonden worden met een elektronische 20 schakeling voor het verwerken van het in de fotodiodes opgewekte signaal.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de fotodiodes in een aantal groepen verdeeld worden en overeenkomstige fotocellen in elke groep elektrisch doorverbonden worden.
6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de groepen fotocellen na elkaar geaktiveerd warden door een ringteller, die bestuurd wordt door aan een impulsgenerator ontleende klok-impulsen, terwijl aan een telinrichting zowel het in de fotocellen opgewekte signaal als van de pulsgenerator afgeleide impulssignalen 30 worden toegevoerd in welke telinrichting deze signalen met elkaar worden vergeleken.
7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat aan de ringteller terugstelinpulsen worden toegevoerd die na deling uit de klokiirpulsen ontstaan welke na deling ontstane impulsen ook aan 35 de telinrichting worden toegevoerd.
8. Inrichting voor het bepalen van de rechtlijnigheid van de beweging van een voorwerp, bevattende een interferaneter volgens een der voorgaande conclusies, net het kenmerk, dat de stralingsbron, 8005258 *3 ✓ ft EHN 9846 13 de bundeldeler, een referentie-reflektor en het stralingsgevoelige detektiestelsel samengebracht zijn in een huis dat voorzien is van middelen voor het bewegen van dit huis net dezelfde snelheid als het voorwerp.
9. Inrichting voor het met behulp van optische straling in schrijven van informatie in een spoorvormige informtiestruktuur in een registratiedrager, welke inrichting bevat een inschrijfkop, waarin een stralingsbron en een modulator opgenomen zijn, een dragerstelsel voor de registratiedrager waarbij de inschrijfkop en het dragerstelsel 10 beweegbaar ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, en een interferometer volgens een der conclusies 1 t/m 8, voor het bepalen van de verplaatsing van de inschrijfkop in een richting dwars op de richting van de in te schrijven informatiesporen. 15 20 25 30 35 8005258