JPH07198330A - 集積光学素子を備えた光ビームの入出射装置 - Google Patents

集積光学素子を備えた光ビームの入出射装置

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JPH07198330A
JPH07198330A JP4131101A JP13110192A JPH07198330A JP H07198330 A JPH07198330 A JP H07198330A JP 4131101 A JP4131101 A JP 4131101A JP 13110192 A JP13110192 A JP 13110192A JP H07198330 A JPH07198330 A JP H07198330A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積光学素子６によって、構造寸法を劇的に
低減し、光学通路を最小にする位置測定装置を提供す
る。 【構成】 目盛板３に補正格子４が付設してあり、この
補正格子が二つの回折分割ビーム束＋１．と−１．を非
常に小さな傾斜角度αでただ一つの入射格子５に重ねる
ように偏向する。そこから、分割ビーム束は二つの並列
する光導波体８と９で一つの結合器７に導入され、公知
の方法で重畳し、評価される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、１個の集積光学素子
を備え、光ビームを入出射する光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置は、できる限り小さく、故
障のない位置測定装置を作製するため、ますます測長お
よび測角技術に使用されている。
【０００３】例えば、ドイツ特許第 36 25 327 C1 号明
細書の内容は、小さく構成された位置測定装置に関する
ものである。この刊行物から、およびそこに記載されて
いる従来の技術から、入射格子を用いて光を集積光学回
路の光導波体に供給することが原理的に知られている。
【０００４】従来の技術では、結合格子のとろこで二つ
の測定ビーム束を空間的に分離するため、目盛板と集積
光学素子の間、あるいは回折格子間を比較的大きな間隔
にしている。
【０００５】更に、従来の技術では、入射格子あるいは
出射格子は複雑な数学式に支配され、少なくとも楕円な
いし放物線状に推移しているか、あるいはドイツ特許第
3928 064 A1 号明細書から判るように、複雑に構成さ
れている。
【０００６】これ等の全ての理由によって、上記の超小
型化された位置測定装置への要求があるにもかかわら
ず、入射あるいは出射用に本当に仕上げた格子のある装
置を実際に実現させていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、導入すべきビーム束や、入射格子ないしは出射格
子および出射させるべき光ビームの調節が、超小型化さ
れた構成で可能になるように行える、冒頭に述べた種類
の装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、１個の集積光学素子を備え、光ビームを入出射
する光学装置の場合、複数の光ビーム束＋１．，−１を
入射させたり、出射させるため、ただ１個の格子５を設
け、この格子に光ビーム束＋１．，−１が互いに小さな
傾き角度で一緒に入射し、それぞれ１つの光導波体８，
９に入射するか、あるいはそれぞれ１つの光導波体８，
９から出射するように案内されることによって解決され
ている。
【０００９】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１０】
【実施例】この発明を、例示的に示す実施例の図面に基
づきより詳しく説明する。図１に示す位置測定装置１で
は、光ビーム２が回折格子で形成されている目盛板３に
入射する。この目盛板３では、二つの分割ビーム束、つ
まり＋１．と−１．回折次数の分割ビーム束が発生す
る。これ等のビーム束は補正格子４として示してある他
の回折格子に入射する。
【００１１】この補正格子４では、両方の分割ビーム束
＋１．と−１．がもう一度回折し、入射格子５の同じ位
置に入射する。ここでは、両者は重なる。入射格子５は
集積光学素子６の一つの構成要素である。この集積光学
素子は、集積光学素子を具備する位置測定装置の場合、
普通であるように、他の部材を保有する。これ等の部材
のうち一つの結合器７もある。この結合器の入口分岐路
には、集束された入射格子５が光導波体８と９を介して
両方の分割ビーム束＋１．と−１．を入射させる。
【００１２】両方の分割ビーム束＋１．と−１．は非常
に小いさい角度α（mrad) で互いに傾いて入射するの
で、図示する集束された入射格子５を使用する場合、異
なった焦点（焦点位置）になる。従って、これ等の分割
ビーム束はそれぞれ一つの光導波体８と９に入射し、結
合器７に導入される。
【００１３】このような結合器７は既知の２ｘ３結合器
である。分割ビーム束＋１．と−１．が結合器７の光導
波体８と９に入射する小さな合成角度によって、初めか
らこれ等の分割ビーム束が余り離れていないので、結合
器７中で結合器の入口に一緒に案内する別な通路を必要
としない。
【００１４】この処置は、構造長をｚ方向に短くするこ
とにもなる。入射格子の位置は互いに広く離れていない
ので、回折格子３と４の間隔を非常に低減する。こうし
て、構成部材のずれや回転に対する感度が非常に低減さ
れ、測定誤差が少なくなる。
【００１５】この発明によれば、上記の方法により、光
学通路が極端に短くなるので、すべての座標方向に向け
て構造体の大きさが短くなる。更に、入射格子５のみ必
要である。
【００１６】この発明の重要な特徴は、両方の分割ビー
ム束＋１．と−１．が集積光学素子６の上で平行でな
く、小さな角度（mrad) ほど互いに傾いている点にあ
る。この状況は、種々の方法、例えば補正格子４を目盛
板３に対して回転させたり、互いにずらしたり、あるい
は僅かにずれた格子定数によって実現する。これ等の処
置の組み合わせも可能である。
【００１７】この発明は、位置測定装置の場合、実施例
に限定されるものではない。特許請求の範囲の主発明項
によって、僅かに互いに傾き、ただ一つの入射格子や出
射格子に入射する二つの分割ビーム束を異なった光導波
体に供給できる種類の光学装置はこの発明の対象である
ことが規定されている。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の重要な
利点は、位置測定装置の場合、この発明による集積光学
素子を非常に良好に使用できる点にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による透過光の測定装置が示してあ
る。
【符号の説明】
１ 位置測定装置 ２ 光ビーム ３ 目盛板 ４ 補正格子 ５ 入射格子 ６ 集積光学素子 ７ 結合器 ８，９ 光導波体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス・フランツ ドイツ連邦共和国、キーンベルク、ゾンネ ンライテ、21 (72)発明者 ミヒヤエル・アルゴイエル ドイツ連邦共和国、シユタイン／トラウ ン、キーンベルクストラーセ、24

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １個の集積光学素子を備え、光ビームを
    入出射する光学装置において、複数の光ビーム束＋
    １．，−１を入射させたり、出射させるため、ただ１個
    の格子５を設け、この格子に光ビーム束＋１．，−１が
    互いに小さな傾き角度で一緒に入射し、それぞれ１つの
    光導波体８，９に入射するか、あるいはそれぞれ１つの
    光導波体８，９から出射するように案内されることを特
    徴とする光学装置。
  2. 【請求項２】 ビーム通路中に複数の回折ビーム束を発
    生する少なくとも一つの第一回折部材が設けてある照明
    光源と、回折ビーム束を光導波体に入射させたり、光導
    波体から出射させる少なくとも一つの集積入射部材およ
    び／または出射部材を備え、入射部材や出射部材が一つ
    の格子で形成され、少なくとも一つの他の回折部材を設
    けている光学装置において、回折部材３，４は異なった
    格子定数や、回転や、ずれによって集積光学素子６中で
    互いに回折ビーム束＋１．，−１を非平行にし、共通の
    場所に入射させることを特徴とする請求項１に記載の光
    学装置。
  3. 【請求項３】 格子５は集束格子であることを特徴とす
    る請求項１に記載の光学装置。
  4. 【請求項４】 回折部材は回折格子３，４であることを
    特徴とする請求項２に記載の光学装置。
  5. 【請求項５】 回折格子４，５は直線格子であることを
    特徴とする請求項４に記載の光学装置。
  6. 【請求項６】 回折格子はラジアル格子であることを特
    徴とする請求項４に記載の光学装置。
JP4131101A 1991-05-24 1992-05-22 集積光学素子を備えた光ビ―ムの入出射装置 Expired - Lifetime JP2540264B2 (ja)

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DE91108389:7 1991-05-24

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Publication Number Publication Date
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DE (2) DE59102268D1 (ja)

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