JPS6085302A - ２ビ−ムレ−ザ干渉計原理に基ずく長さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源から給電されるレーザ光源と、該光源の光
軸に配設されて光ビームを測光ビームおよび該測光ビー
ムに対して成る角度で偏向された基準光ビームに分割す
るためのビームスシリツタと、上記測光ビームを上記光
軸に対して平行に横方向変位を伴って反射する可動のミ
ラーと、該ミラーに連結された位置センサと、少なくと
も部分的に反射性の別の光学要素（第２のミラーまたは
第２のビームスプリッタ）と、ビーム路の干渉領域に配
置された少なくとも１つの光電検出器とを有し、該光電
検出器の出力を、方向識別を含め明／暗列を言１数する
だめの計数装置を備えた評価回路に接続すると共にデイ
ノタル表示装置に接続可能にした２ビームレーザ干渉原
理に基ずく位置センサを０１１１えた長さ測定装置に関
する。

ここで位置センサとは、測定物体の位置を検出する測定
装置の可動要素もしくは部分、例えば工作物の表面に載
置可能な接触ビン或いはまた干渉計の可動のミラーが取
り伺げられている工作機械の可動の部分を表わす。

従来技術 このような測定装置としては［Ａｎｎａｌｓ　ｏ１’　
ｔｈｅＣ工ＲＰ、２８巻（１，１９７９）Ｊに掲載され
ているＫｕｎｚｍａｎｎの論文［Ａｎｗｅｎｄｕｎｇ　
ｄｅｓ　Ｌａ５ｅｒ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓ
　ｉｎ　ｄｅｒ　Ｆｅｒｔｉｇｕ１１ｇｓ＋ｎｅβｔｅ
ｃｈｎｉｋ　Ｊ　Ｋ開示されているようにいろいろ外構
造のものが知られている。この場合、１つのビームスプ
リッタ（分割器）および２つの反射器を用いたり、或い
はまた２つのビームスプリンタと１つの反射器を用いる
ことが可能である。良く知られている測定装置は、上記
の文献にも記載されている所謂ミヶルソン（Ｍｊ、ｃｈ
ｅｌｓｏｎ　）ｔ’１歩河１　であ　る。

この種の干渉３１においては、光ビームは２つの分割ビ
ームに分割され、そのうちの１つのビームは基？■光ビ
ームと称し、他のビームは測定光ビームもしくは測光ビ
ームと称することができる。ビームスプリッタとしては
、ビーム路に４５°の角度で配設された半透明のミラー
を用いることができるし、或いはまた、２つのプリズム
を接合して接合面がビーム路に対し４５の角度で位置す
るように配設された直方体を用いることができる。

測光および基準光ビームは、それぞれ独立の区間を通っ
た後に再び１つの干渉ビームに合体され、このように七
で干渉が発生される。２つの分割ビームの相対的位相位
置に従い、干渉ビーノ・は、個々の振幅の和（加法干渉
）と零（減法干渉）との間の振幅値をとることができる
。

可動のミラーを連続的に運動すると、干渉信号は異なっ
た輝度（＋’ｌｉ謂干渉リングまたは干渉縞）の信号列
を発生し、この信号列は光電検出器により検出されて電
気・ξルスに変換される。位相位置に関し互いに変位し
ている２つの光電検出器により、明／暗遷移が検出され
るばがりで（４！＜、さらに付加的に可動ミラーの変位
方向を判定することができる。可動ミラーの変位運動も
しくは行程「ｓ」は、零点通過１ｆｆｌ−、、、Ｊおλ よび波長「λ」からＳ　””　ｍ　２としてめることが
できる。

したがって明／暗遷移の数が、固定の光学要素に対する
可動ミラーの変位行程の尺度となる。この干渉計長舌測
定法は、増分測定の範嗜に入れることができる。

餌明な干渉信号を得るためには、２つの分割ビームが正
ＶＯ；に平行に走り、そして一致した偏向方向で合体す
るような装置構成にしなければならない。ミラーとして
所謂し１０リフレクタ、例えば所謂ｌ・リゾルミラーを
用い、入射ビームが常に反射ビームに対して平行となる
ように配位することができる。さらに、好適な平行変位
によシ、反射光が光源に戻って干渉妨害を惹起するのを
阻止する必要がある。

」−に述べた考′察は、用いられる光源が正確な周波級
の無限に長い波列を送出することを前提としている。し
かしながら実際には、光源は、局部的に制限された光粒
子、所謂異なった偏光および周波数のフォトンからなる
混合光を発生する。レーザのような厳密に単色光の光源
でも、成る程度の周波数帯域幅を有している。この’：
ｉ’ｉ　ｈａ　’ｌ’ｆＪが光ビームの７オトンが空間
的に任意の幅で干渉に必要外固定の位相関係を有してい
ないことの原因となっている。このような固定の位相関
係が生ずる区間は、コーヒレンス長と称されている。こ
のコーヒレンス長は、レーザの周波数の帯域幅が狭くな
ればなる程大きくなる。したがって、コーヒレンス長は
２つの分割ビームの行程長の差の最大限界値、即ちミラ
ーもシくハレフレクタの行程長の２　倍Ｋ　対応ｔ　ル
。

行程長の差が許容値を越えると、干渉信号におけるコン
ト、ラストが大きく減少して、明／暗遷移の計数がもは
や不可能になる。コントラストにおける類似ではあるが
空間的に周期的な効果によＱ、それぞれ狭帯域の離散的
な多数の周波数モードが生ずる。個々のモー１の位置な
らびに所謂増幅曲線の輪郭（最大輝度の包絡曲線）は、
温度および他の外部・ξラメータにより著しく大きな影
響を受ける。特に、周波数安定性が温度に対して敏感で
あることがら、制御回路により光源の出力パワーを一定
に保持する必要が生じている。即ち、個々のモード全隣
接のモードに対して冬く増幅する試みがなこれている。

干渉信号に良好なコントラストを得るだめの別の前提条
件は、２つの分割ビームの輝度が近似的に等しいことで
ある。２つの分割ビームの光学的波長は互いに異なって
いるので光源はできるだけ良好に集束された光ビームを
送出しなければならない。

発明が解決しようとする問題点 先に引用したＫｕｎｚｍａｎｎの文献には・３１１頁に
、レーザ干渉層のための光源としてへりウムーネオンレ
ーリ゛、即ち所謂ガスレーザを使用することが述べであ
る。しかしながらこの種のレーザは、仕」二げ測定技術
分野での実際の応用に際して畿、つかの欠点を有する。

熱影響、レーザ管のＪＪＤ熱および比較的大きな組立体
の包入で、寸法が大きく且つ重量が大きい測定装置とな
り、手動操作での測定にはもはや使用できなくなるとい
う欠点である。公知のガスレー４は制御特に冷却のだめ
の嵩張った装置もしくは補助装置を必要とし、そのため
に構造容積はさらに大きくなる。公知のガスレーザを使
用した場合に油蒸気、塵埃粒子およびその他の不純物に
より測定区間に生ずる問題で、測定結果は有害か影響を
受ける。

したがって、本発明の課題は、大きな区間即ち１０ｃｍ
台およびメートル領域においての千渉計原理に基ずく長
さ測定において、従来のガスレーザを備えた測定装置の
寸法と比較して非常に小さい寸法を有し、然も本来のレ
ーザ作動に腹雑な補助装置が必要とされない、冒頭に述
べた型の測定装置を提供することにある。

問題点を解決するだめの手段 上記の課題は、冒頭に述べた長さ６１１１定装置におい
て、本発明により、レーザ光源を、少なくとも被測定長
に対応するコーヒレンス長を廟する同時にラテラル、横
および縦の実ｆＣ的に単モー１のレーーリ′光を発生す
るレーザダ・イオードから構成し、そして作動および環
境・ξラメータの影響を除去するだめの少なくとも１つ
の装置を設けることにより解決される。

長さ測定装置がその範噴に入らない２，３の特殊な測定
装置における半導体もしくはレーーヂダイオーーの使用
それ自体は既に知られている西独特許願公開公報第３１
３１２３２号明細書から、所３１クジャイロスコープを
形成する半導体リングレーザ装置が知られている。この
種の装置においては、２つのレーザ光ビームが、最　−
初固定の位相関係で円または多角形内を反対方向だ走行
する。円または多角形を回転すると、波長よりも小きい
極めて僅少の位相変位もしくは移相が生ずるが、移相が
小さいために明７１虐遷移の語数を行なうことはできず
、移相量が本来の測定量となる。この種のジャイロスコ
ープにおいては大きなコーヒレンス長は望ましくない。

というのは、散乱および重畳により悪影瞥が生ずるから
である。反射器の表面を、導波体の端部で、該導波体の
縦軸線に対して明確に９００　とは異なる角度で配位す
ることにより、大きいコーヒレンス長が得られないよう
にしている。この方法では、単モー１のレーザ光は発生
せず、コーヒレンス長は明らかに１　ｍｍ以丁である。

この公知のレーザはゾンデとして月１いられるものであ
って、長さ測定装置には使用不可能である。

Ｔｈｅ　工ｎ８ｔコしｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒ
ｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ発行の「Ｆｉｒｓｔ　Ｅ
ｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ■ｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ　０ｐｔｉｃｓ　Ｊの１９８１年版、９９
ないし１０１頁に掲載のＴａｙｌｏｒ他の論文［Ｆｊ、
ｂｅｒ　Ｏｐｌ；ｉｃ　５ｅｎｓｏｒｓ　ｊから、音圧
、磁界、加速度、温度および回転の測定のために、却モ
ートゝレー→アダイオードをオプチカルファイバト組合
せて用いることは公知である。

この公知の装置においては、前述したような影響下で極
めて僅かな長さ変動しか受けない媒質が用いられておっ
て、互いに干渉するビーム間には、波長よりも小さい行
程差しが現われないようになっている。したがって、こ
の公知の装置においても、妨害影響を回避するためにコ
ーヒレンス長は問題にされていない。この公知の装置に
おいても、μｍもしくは２π領域における長さもしくは
位相変動が取扱われており、したがってこの公知の装置
も長さ測だにｄ、適していない。

「ＩＫＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｒｎ
　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｊ、１９８１年７月号、１
２５１頁ないし１２５６頁に掲載のＰｅｔｅｒｍａｎｎ
の論文１’　Ｓ　ｅｍｉｃｏｎ＋１ｕｃｔｏｒＬａｓｅ
ｒ　Ｎｏ１ｓｅ　ｉｎ　ａｎ工ｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔ
ｅｒ　５ｙｓｉ；ａｍ　Ｊならびに「Ａｐｐｌ、Ｐｈｙ
ｓ、Ｌｅｔｔ、　Ｊ　、１９８１年１月号、頁７７−７
８に掲載のＤａｎｄｒｉ、ｄｇｅの論文ｌ　Ｓｉ、ｎｇ
ｌｅ　−ｍｏｄｅ　Ｄｉｏｄｅ　Ｌａ５ｅｒ　Ｐｈａｓ
ｅ　Ｎｏ１ｓｅ」には、特にミケルソン原理に基づくレ
ーザ雑音の測定装置が記述きれている。Ｐｅｔｅｒｍａ
ｎｎの論文には、や０」、り長ば測定には使用不可能な
多モードレーザが記述されている。また、Ｄａｎｄｒｉ
ｄ４ｙ。

の論文には、データ表によれば、２８　Ｏｎ、、と８８
０　ｎｍとの間の放出波長を有する商品名Ｉ−）１ｊｔ
ａｃｈｉ−１４Ｑ　Ｑ　Ｃ３Ｐ　Ｊの単モードレーザダ
イオードの使用が記述されている。しかしながら、この
レー→ノ゛ダイオ−Ｐは不安定状態もしくはフリーラン
ニングで駆動されるものであり、雑音レベルは、４−Ｏ
ｃｍＫも達する波長差に依存してめている。このような
動作モーＰで、コーヒレンス長は３０μｍ台であり、し
たがッテ長さ測定装置にｄ用いることができないと認め
られる。ＩＪ−ＯＣＴｎまでのミラーの変位行程からも
、コーヒレンス長に関しては何ら示唆は得られない。雑
音は根本的には、干渉現象のコントラスト不足に起因す
るものであり、しだがって明／暗遷移の語数は不可能で
あり、また用いられてもいない。

レーザダイオ−１は、例えばＶＡＬＶＯ社から商品名［
ＣｏｌｌｉｍａｔｏＣｏｌｌｉ　ＯＱＬ　１３　Ａ　Ｊ
として寸だ日立製作所から「ＨＬＰ　１０００　Ｊ、ｌ
−ＨＬＰ２０００ＪおよびｒＨＬＰ３０００Ｊとして入
手可能である。しかしながら、指定されている利用分野
は本発明とは異なった技術分野である。

これら公知のレーザダイオ−１は、グラスファイバ光学
系のための光源ならびにビデオおよびオーディオディス
クの走査、データ伝送およびデータ記憶、警報装置等々
における光源として用いられるものである。

本発明の実施に当っては、特に、［」立製作所から商品
名「ＨＬＰ　７　Ｆ３０１　Ｅ　ｊとして入手可能なレ
ーザダイオ−１が特に適していることが判明した。この
ダイオードもビデオおよび音響ディスクの走査用に提案
されたものであり、この目的もしくは用途にとって特に
必要でｄ、ない約２ないし３ｍのコーヒレンス長を有し
ており、価格の面でも上に述べたレーザダイオ−ｒの価
格の１０％以下と言うほどに極めて廉価である。このレ
ーザダイオード「ＨＬＰ　７．８０１　ＥＪには、その
動作条件（動作温度、注入電流）を、はぼ正確Ｋ　３　
Ｑ　Ｑ　ｎｍの放出波長となるような値に設定可能であ
ると言う利点がある。この波長は、２進ンスデムで極め
て簡単に処理することができ、大きなコンピュータ費用
を要さず直接的に評価可能な層数結果が得られる。

驚くべきことに、既に組込１れているコリメータを含め
直径６ないし８　ｍｍで約２０ｍｍの長さを有している
とのレーザダイオードは、２ビーム干渉計原理に基ずく
長さ測定装置のためのレーザ光源として特に適している
ことが判明した。簡単な構造および単純な動作条件にも
拘らず、測定装置に必要とされるレーザ光源に対する既
述の要件を充分に満している。特にこのレーーリ５ダイ
オ−ｒは、この種の測定装置に必要不可欠な大きなコー
ヒレンス長をも有している。

日立製作所のレーザダイオード「Ｈｂｐ７８０１Ｌ」は
、約５ｍＷの出力で主に約６Ｑ　Ｑ　ｎｍの波長モーＰ
を発生する。即ちこのモーｌξの最大値は、隣接モーＰ
の最大値の整数倍大きい。光ビームは赤外線領域内にあ
り、肉眼では見ることはできない。

相対および絶対誤差を極めて小さくシナげればならない
長さ測定においては、さらに他の影響量を考慮しなけれ
ばならない。

レーザダイオ−Ｐの放出波長は、その動作温度ならびに
謂ゆる注入電流（動作電流）に依存する。即ち基本的に
は、これらの動作ノξラメータは所定のできる限り狭い
範囲内で明確な一定の値に設定もしく蛾制御する必要が
ある。これと関連して、必要に応じ、伺加的もしくは排
他的にレーザダイオードの強度もしくは輝度および波長
変化の作用を評価回路内で補償するようにすれば、上記
のような制御に要する費用を１１゛受し得る限界内に抑
えることができる。

さらに、レーザ光もしくはレーザビームの伝搬にとって
ビーム路の媒質の密度が重要であり、この密度は、圧力
、温度および湿度によって決定される。

したがって本発明による装置は、上に述べたレーザダイ
オードに加えて、動作および環境パラメータの影響を除
去するだめの少なくとも１つの装置を具備する。このこ
とに関しては、後述の実施例と関係して詳述する。

レーザダイオ＝１−″には、その動作・ξラメータを安
定化するだめの装置を容易に設けることができる。例え
ば、レーザダイオードに、イルチェ素子を組合せること
ができる。この場合、レーザダイオードの温度を温度セ
ンサで検出し、関連の制御回路を介してペルチェ素子を
相応に制御する。現在の技術レベルにおいては、この４
１１１度は容易に十〇、ＩＫに安定化することができ、
必要に応じＯ，ＯＩＫで安定化することもできる。後者
の場合には、１００市の測定区間に対し絶対測定誤差は
０．１μｍ以下である。

注入電流は、ダイオードを電流安定化された制御可能な
電源に接続することによシ一定に保持することができる
。放出波長の依存性は、日立製作所のレーザダイオード
「ＨＬＰ　７８０１　Ｅ」の場合約６．４ＸＩＯｎｍ／
ｍＡである。絶対測定の場合、この程度の依存性は殆ん
ど重要ではないが、しかしながら高周波妨害は計数に要
求されるコン］・ラストに相当に影響を与える。

したがって本発明による装置の別の有利な実施態様にお
いて、レーザダイオ−１に対゛して強度もしくは輝度測
定の目的で別の光電検出器を設け、その出力信号をアナ
ログ／ディフタル変換器を介してマイクロコンピュータ
に供給し、該マイク色コンピュータ内で予め定めらｊ′
１．た強度（輝度）目標値と比較を行ない、その結果得
られる対応の出力信号を補正信号として、ディジタル／
アナログ変換器を介してレーザダイオ−ｒの電流供給電
源に供給可能にすることが提案される。

このようにしてレーザビームの輝度もしくは強度変動は
、レーザダイオードに直接的に設けることができる上記
側の光電検出器によって検出され、電流変動によシ惹起
される強度もしくは輝度変動を直ちに検出して補償制御
することができる。

装置の光ビーム路における状態と関連し、本発明の別の
実施態様においては、ビーム路における温度、圧力およ
び湿度のセンサの出力信号をアナログ／ディフタル変換
器を介してマイクロコンピュータに供給し、該マイクロ
コンピュータで上記の量に関し補償を行なうようにする
のが特に有利である。この補償は純粋にコンビュニタに
よる演算で実現することができ、したがって計数結果に
対する上記のような影響量はディ２タル表示装置に転送
する前にコンピュータ内で補償することができる。

既に述べたように、本発明による装置は、動作ノξラメ
ータしたがって放出波長をできるだけ狭い限界内で一定
に保持するために、動作温度および注入電流を安定化す
るだめの装置を有することができる。制御もしくは設定
可能な電流安定化電源、即ち「を流室ｙ化回路」は現在
市販品として入手可能であるが、しかしながら特許請求
の範囲第５項に記載のような制御手段を用いて相応の補
正１言号を発生し注入電流の部差を補償するようにする
ことができる。この手段は、現在実施されているものの
代替え手段と見做すことができる。

ビーム路における光学的プロセスならびに計数結果の電
子的のデータ処理に関連して本発明のタロの実施態様に
おいては、可動ミラーを備えた干渉音Ｉシステム加えて
他の光学的要素に対し固定されているミラーを（ＡＵえ
た基帖干渉ｉｆ１”／ステムが設けられ、該基準干渉計
システムには同じレーザダイオードの光を加え、そして
該基準Ｆ　渉、ｔ１７ステムの出力を、明／暗列もしく
はシーケンスの用数および走行方向識別用の別の語数装
置に供給して、波長変動に対する補償動作を行なうよう
にする。

上記基準干渉計システムは、動作・ξラメータ（温度、
注入電流）の変動に起因するレーザ光の変化を同もしく
は同様の仕方で検出する。しかしながら、この基準干渉
計システムは、ビート路内の媒質の−Ｌｉ１度もしくは
モード（圧力、ｌ＋：を度、湿度）Ｋ関する変化をも検
出する。言い換えるならば、′放出波１２ならびに可動
ミラーに致るビーム路における波長の変化は固定のミラ
ーＶＣ致るビーム路における相応の変化を贈らす。

したがって、基を干′／！に語システムにおいても状態
変化の太き窟に従って明／暗ンーケ／スを対応の計数過
程で計数する。基準干渉計システムにおけるこれらの状
態変化は、例えば可動ミラーの連動よりも１桁はど遅い
。両方のｉｔ　ｃ！、結果を相応に演算処理することに
よシ、上記影響量の補償を達成することができ、その場
合、ビーム路における圧力、温度および湿度の測定値検
出と組合せてレーザダイオードの動作ノξラメ−タの複
雑な制御は必要とされない。

、−；うまでもないことであるが、動作および環境・？
ラメータの影響を除去するための１−レこ述べた制御お
よび補償手段を相互に組合せて、回路費用を最小限度に
し、しかも表示の精度を改善することができる。

本発明による装置は、謂ゆる測定ＩＩ旨１１の携帯可能
な形態を有し、工作物の手による測定を可能Ｖこする公
知の増分測定量発生器の代りに用いることができる。こ
のような測定部発生Ｐ＋；　、こは、例えば、光源およ
び光電受信要素と組合せられた線ラスタを有するガラス
スケール要素の変位で・ξルス列を発生し、このパルス
列を後続の信号処理装置で所望の測定結果に変換してデ
ィ）タル的に表示する測定時計がある。本発明による装
置は、このような公知の手動測定装置と同様の取扱い容
易性を有するにも拘らず、それにＩＪ口えて、ガラスス
ケールよりも絶対精度が１０乗も高いと言う大きな利点
を有する。この種のガラススケールは、ｌ０ＸＩＯμＩ
ｒｌ　Ｋ分割された線格子で動作し、正弦波の・ξルス
を発生する。本発明の装置においては、光の半波長で１
つの正弦波パルスが発生され、このようにして非常に高
い精度が達成される。さらに、絶対測定精度を得るのに
、例えばガラススケールの工作飼料の膨張係数の形態で
必要とされるような茫準温度を相関する必要に々い。

しかしながら、本発明は、手で操作される長さ測定装置
に制限されるものではなく、機械制御装置および測定機
械測定装置と組合せられる長さ測定装置に有利に適用可
能である。寸法が極めて小さいところから、本発明によ
る装置はまたこのような測定装置においても非常に有利
である。したがってまた、生産機械に本発明による装置
を事後的に装備することが可能である。と言うのは、本
発明の装置は極く僅かな空間しか必要とせず、しかも高
価な公知のシー−１ア測定装置の総ての機能を具備して
いるからである。さらに公知のレーザ測定装置と比較し
、本発明の装置は、排他的に半導体素子だけが用いられ
ているので、高い使用寿命および信頼性が保証され、機
械制御分野で粗野な動作条件下で使用しても故障は生じ
ない。同様にして、本発明の装置は、「垂直長さ測定装
置」と称される高さ測定装置ならびに基準プラットホー
ム（測定板）に亘り高さを表わす線を刻印するための針
を備えだけかき線装置にも適用可能である。また、取扱
い装置やロボト制御に用いられている線形格子スケール
の代りに本発明による装置を用いることも可能である。

信頼性の高い信号処理を確保しつつ位置センサもしくは
可動ミラーの高い連動速度を可能にするために、少なく
とも１つの光電検出器に計数器ブロックを後置接続し、
該謂数器ブロックの出力を信号処理装置に供給し、可動
ミラーの行程に対応するディジタル表示信号に計数・ξ
ルスを変換してディジタル表示装置に供給するのが有利
である。このような市販品として入手可能な計数器では
、ＭＨｚ領域の言［数周波数が可能である。

９０度移相された信号（例えば、４分の１波長板を用い
て得ることができる）および走行方向品別のために必要
とされる２つの受信ダイオ−１を用い、排他的論理和接
続により、後続の縁検出器と組合せて、計数周波数を４
倍にし、それにより、分解能を相応に大きくすることが
できる。この分解能は、δＱ　Ｑ　ｎｍの放出波長を有
するレー、す５ダイオ−１の代りに２００　ｎｍの放出
波長を有するレーザダイオードを使用した時に得られる
分解能に相当する。

レーザダイラードはハウジング内に収容し、該ハウジン
グの対向壁に案内管を配設し、該案内管の軸をコリメー
タの光軸に対し平行に延在し、さらに可動ミラーを備え
た接触ピン（位置センサ）を長さ方向に変位可能に支承
するのが特に有利である。この装置は、測定値をめたり
、その表示に必要とされる総ての機能群を含め手で取扱
うことができる。即ち、手で保持することができる。こ
の場合、測定および基準光ビームのビーム路は、同じハ
ウジング内もしくは案内管内に気密に包入して、外部の
作用によりビーム路が有害な影響を受けないようにする
ことができる。特に、ハウジング自体および接触もしく
は走査ビンの案内管内における案内を気密に実現し、そ
れにより装置の内部構造全体を高い１言頼性で保護する
ことができる。保護ガスを充填して過圧を維持すること
により、保護作用をさらに改善することができる。

既に述べたように、本発明の装置は機械制御装置および
測定機械制御装置と組合せて用いられる長さ測定装置に
も適している。このような測定装置において、本発明に
よれば、さらにコリメータを備えたレーザダイオードを
ハウジング自体工作物、該ハウジングを機械の第１の部
分と連結し、可動ミラーを備えた位置センサを機械の上
記第１の部分に対して相対運動する第２の部分と連結し
、そして位置セン・すおよびハウジングを、光軸を包被
する長さ方向に変位可能な保護装置を介して連結するこ
とが提案される。保護装置は、入れ子犬管構造とするの
が有利である。

干渉用システムの個々の光学要素の空間的固定配列と関
連して、レーザダイオ−１およびコリメータをアダプタ
スリーブ内に収容し、該スリーブの端でビームスプリッ
タの測定および基準光ビームの交差点ｒＫＪの領域に少
なくとも部分的に反射性の光学要素、および少なくとも
１つの光電検出器を配設するのが有利である。

サラに、コーヒレンス長を少なくとも被測定長に対応さ
せることが提案される。レーザ光はビーム路に沿ってほ
ぼ２倍の距離を往復するので、コーヒレンス長を少なく
とも被測定長の２倍の値に対応させるのが有利である。

コーヒレンス長が増加すれば、明／暗遷移に関するコン
トラストが大きくなる。したがって、干渉効果の評価も
しくはδ１敬と関連して、受容し得る費用で出来るだけ
大きいコーヒレンス長を得るようにするのが有利である
。

本発明のさらに他の有利な実施態様は特３′１請求の範
囲第２項以下に記述されている。

実施例の説明 以下、第１図ないし第６図を参照して、本発明の測定原
理、基本的な信号処理ならびに２つの実施例に関し詳細
に説明する。

第１図には、ハウジング１の外面図が示してあり、該ハ
ウジング１の前側面２には、小数点より下位３桁と小数
点より上位３桁を有するディジタル表示装置３が設けら
れている。この表示装置の可視部分はＬＣＤから構成さ
れている。

表示装置３の下側には、キーフィールド５が設けられて
おり、このキーフィール１は、開閉スイッチキー６、開
始キー７、リセットキー８および測定結果をインチおよ
びミリメートルで選択的に表示するだめの換算キー９を
有している。なお明らかなように、例えば泪数値および
所定の演算もしくはプログラム実行のだめの予め淀めら
れたプログラムを入力することができるように、非常に
多数のキーをキーフィールＶ５に設けることもできる。

このようなキーフィールｒ５ａが第３図に示されている
。

ハウジング１は下部に壁１０を有しており、この壁には
案内管１１が固定されている。この案内管内には、位置
センサ１２が気密に挿通されている。位置センサと案内
管との間には、別の入れ子管１３が設けられておシ、こ
の管■３により位置センサ１２の総体変位を相応に太き
くすることができる。

第２図は、小さい縮尺の図であり、第２図中」〕述のも
のと同じ要素は同じ参照数字を付けて示されている。

ハウジング］は」−壁１４を有しており、この壁１４に
はアダプタスリーブ１５により本発明によるレーザダイ
オ−Ｐ２Ｏが取り付けられている。このレーザダイオ−
Ｖとしては、日立製作所のＨＬＰ　７８０１　Ｅ型のダ
イオードとすることができ、該ダイオ−１のＯｉＪ部に
はコリメータ１７（点線で示す）が設けられている。こ
のコリメークは、装置全体の軸線ともなる光軸Ａ−Ａを
有する。アルミニウムから形成されたアダプタスリーブ
１５は扁平側部を有しており、そこに、動作温度安定化
デバイス９０（ペルチェ素子）および熱伝導体９１が良
好な熱伝動関係で配設されている。

軸Ａ−Ａ上には、ビームスプリッタ１８が配設されてお
り、このスプリッタにより光ビームは光軸に対して平行
に走る測定光ビームとそれに対して９０°　偏向された
基準光ビームとに分割される。測定光ビームのビーム路
内で、位置センサ１２の内端にミラー１９が配設さＪｌ
ており、このミラーは所謂トリプルミラーとして構成さ
れておって、光を常に入射光の方向に対して平行に反射
する。９０’　偏向された基準光ビームの方向に、位置
固定の光学素子２０が配設されておシ、この素子２０は
この実施例の場合トリプルミラーとして構成されている
。測定光ビームおよび基準光ビームはこの場合、ビーム
スプリッタの透過率に依存し、コリメータレンズ１７か
ら出る光ビームの強度の約半分の強度を有する。

ミラー１９で反射された光は、ビームスシリツタ１８に
より光電検出器２１ｖＣ向けられる。

該光電検出器は、基準光ビームのうち、光学要素２０に
よりビームスシリツタ１８の方向に反射されて該ビーム
スプリッタ１６を通過した基準光ビーム部分を受ける。

ビームスシリツク１δ、光学要素２０および光電検出器
２１は図示の空間位置で案内管１１の内端に組込まれて
いる。即ち、測定および基準光ビームの交差点１Ｋ」の
領域に配設されている。このようにして、光電検出器２
１により、測定光ビームおよび基準光ビームを重畳する
ことにより干渉ビームが形成され、この干渉ビー又は、
ミラー１９の軸Ａ−Ａの方向における変位で、光電検出
器２１に対し既述のような影響を与える。第２図の実施
例は、ミケルソン（Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ　）干渉言Ｉに
対応する。

ハウジング１内で、本実施例の場合金属ベローから形成
することができる気密の壁２２により分割空間２３が画
定されており、この空間２δは案内管１１の内部空間２
４と連通している。分割空間２３の容積を減少すること
により、この空間は外部に対して気密に閉鎖されている
ので圧力が発生し、この圧力は位置上ンサ１２および入
れ導管１３の内端面に伝達されてこれらを測定物体と接
触関係に設定する。この衝程位簡、は１２ａで示されて
いるっこの場合、光電検出器２１における干渉作用によ
り、光束の明／暗遷移列が発生されて光電検出器２］の
出力に電気パルス列として出力させ、この出力信号は第
３図に示す後続の信号処理装置で、測定値に変換されて
表示に用いられる。

第２因を参照するに、分割空間２３はベローによって囲
繞されている。この空間２３内にもレーザダイオード１
６が収容されている。ベローの一端はハウジング１の壁
１１と気密に連結され、他方、他端は可動のリング状フ
ランジ２５に気密に連結されている。なおフランジ２５
は案内管１１を囲繞して設けられている。

リング状フランジと案内管との間における気密の連結は
、ダイアフラム２６により実現される。このようなダイ
アフラムはベローと同様市販品として入手可能である。

このようにし−Ｃ１軸ＡｒＡに対して平行なリング状フ
ランジ１５の運動（該フランジ１５の主平面は軸Ａ−Ａ
に対して垂直である）で、分割空間２３内の容積が相応
に減少し、その結果位置上ンサ１２の所望の行程運動が
発生される。

リンク°状フラン′）２５の連動を外部から可能にする
ため・に、このフランジには油圧発生器２８および周辺
に等間隔で分布された３つの受圧部２９から構成される
　駆動装置２７と連結されている。受圧部２９はハウジ
ング１の壁１０上に支持されて導管３０を介し圧力発生
器２８に接続されている。圧力発生器２８は、プリンタ
とピストン２８ａから構成され、該ピストン２８＆は機
械的作動装置３１によりタ上部から作動可能である。受
圧部は、やけシペローから構成されているが、しかしな
がらピストン駆動を使用し得るものであることは理解さ
れよう。通にまた、圧力発生器２８の方をベローから構
成してもよい。圧力発生器２８から複数の受圧部２９へ
の同じ圧力の伝達により、対応の力の変換が達成される
。

第２図にはさらに点線で、表示装置３（ＬＣＤ）、キー
フィールド５ならびに信号処理装置３２が示されている
。なお装置３２については第３図を参照し迫って詳述す
る。電池室には、電池３３が配設されている。外部接続
端子３４（４ピン挿込み接続）により、機械制御装置、
外部プログラム記憶装置、コンピュータおよびプリンタ
への接続を形成することができる。

第３図においても、同じ要素もしくは同じ機能を果す要
素は同じ参照数字で示さ）している。

干渉ビーム領域内に配設されて拡大して示さノ１ている
光電検出器２１は、２つのホトトランジスタ２１ａおよ
び２１ｂから構成されており、これらホトトランジスタ
は位置上ン′す°１２の変位方向に成る量たけ変位して
配置さ１１ておって９０　の位相差を有する明／暗・ξ
ルスが発生されるようになっている。２つの信号列し１
１１，７１ａ器％　、）　ニール３７の１部である計数
ノロツク凸６から構成することができる方向識別回路３
５で方向識別に用いられる。このような計数器ブロック
としては、アブ／ダウン言＋藪器（ＭＯ３Ｔｙｐ　４５
１６およびＴＤＬ　Ｔｙｐ７４　ＬＦ　ｌ　３６を用い
るのが有利であろう。引数器モジュール３７からは複斂
の出力３８がマイクロコンピュータ３９に到っており、
このマイクロコンピュータ３９は日本電気株式会社製の
ｒ８００４９Ｊ型のものとすることができる。このマイ
クロコンピュータは、８ビツトコンピユータであるが、
必要Ｖこ応じ、広範囲の演算動作（測定および制ｍｌ　
）を行うために、対応の１６ビツトコンピユータと置換
スることができる。マイクロコンピュータ３９は、プロ
セッサ３９ａ、並列人／出カポート３９ｂ、デコーダ３
９ｃおよび３９ｄならびにＲＯＭ　、　ＥＡＲＯＭおよ
びＲＡＭで表したメモリブロックを備えている。マイク
ロコンピュータ３９は、クロック発生’Ｊｆｇ　４０が
らクロックツξルスを受ける。リセットキー４１により
全ての３１数器けり七ソトされる。外部接続３４に関し
ては、第２図を参照して説明した通りである。

さらに別の外部接続４２を設けて図示されていないコン
ピュータと接続することができる。

マイクロコンピュータ３９は、既述のキーフィールＰ５
ａを介して人力命令を受ける。このキーフィールドは、
表示制御回路４３を介して表示装置δに接続されている
。

第３図を参照し説明したように、レーザダイオード１６
には良好な熱伝導接続で、動作温度の安定化デバイス９
０ならびに熱センサ９１が設けられている。該熱センサ
９１から１言号導体がアナログコントローラ９２に到っ
ており、このコントローラは電源電圧を端子９３を介し
て受けている。コントローラ９２は、２つの導体（図示
せず）を介してデバイス９０に接続されており、このよ
うにして、レーザダイオード１６の動作温度を極めて狭
い範囲内で一定の値に制御することができる。

レーザダイオード１６から到来する光ビーム１６ａから
、ビームスプリッタ１δの前で分割ビーム１６ｂが取り
出されており、この分割ビームは光電検出器４４に導か
れる。該検出器４−４は輝度測定に用いられるものであ
り、その出力信号は導体４５およびアナログ／デジタル
変換器４６を介してマイクロコンピュータ３９に０１−
給される。該マイクロフンピユータ３９門でｒめ設定さ
れた輝度もしくは強度目標値との比較が行われ’　ｆＪ
ｌｊ差があれば、ディジタル／アナログ変換！ａ４７に
より補正信号が発生されて、定電流制御可能な電源４８
に供給される。この電源の出力端は、導体４９を介して
レーザダイ、ｔ　−ｒｌ　６に接続されている。このよ
うにして、レーザダイ、ｔ−）”１６を一定の放射デー
タ（波長、強度）で制御することができる。

マイクロコンピュータ３９には、さらに、センサ５０．
．５１および５２からの出力が印加７づれる。これらセ
ンサは、実際上、ビーム路即ち案内管１１内に配設され
ており、センサ５ｏは温度センサ、センサ５１は圧力セ
ンサそしてセンサ５２は湿度センサである。

これらセンサの出力ならびに光電検出器４４の出力の切
換は、マルチプレクサ５３を介して時系列的間隅で行わ
れる。マイクロコンピュータδ９では、所謂測定値補償
動作が実行される第４図に示す実施例においては、：ｌ
リメータ１７を有するレーザダイオ−１２１６は、カバ
ー５５を有するハウジング５４内に収容されている。こ
のハウジングは、機械の第１の部分５６例えば機械のベ
ラ−に取り付け７ランノ５７で接続されている。このよ
うにして、ハウジング５４は静止状態に保持される。位
置センサ１２は、本実施例の場合、入れ導管５８および
５９のだめの最も外側の案内管として形成されている。

位置センサ１２は、力・５−６１を有する別のハウジン
グ６０内に収容されている。このハウジングは取り付は
フラン）６２を介し機械の第２の部４Ｊ’　６３　Ｋ連
結されている。この第２の部旧６３は、本実施例の場合
、２重矢印６４で示すように軸Ａ−Ａの方向に変位可能
である。

但し、ここで言う変位は個々の構成要素間の相対運動を
意味するに過ぎない。部材６３としては例えば、工作機
械の支持部とすることができる。

位置センサ１２の内端には、可動ミラー１９が、該ミラ
ーにより反射される光が軸Ａ−Δ（コリメータ軸）の方
向もしくはその方向に平行に反射されるように取り付け
られている。このミラーの間隔はしたがって、可動部材
６３の位置に正確に対応する。入れ導管５８および５９
は、軸Ａ−Ａに対して同軸的に延在し、管から構成され
る装置センサ１２と同様に互いに良好に気密閉鎖されて
案内されるようになっている。位置センサ１２に対して
最も大きい行程長を有する入れ導管５９は、フランジ６
５を有しており、この７ランノにより入れ導管５９はナ
ツト６６でハウジング５４に連結されている。位置セン
サ１２および入れ導管５８．５９は、共に、ミラー１９
に到る路および該ミラーからの路上における測定光ビー
ムのための保語装置６７を構成している。

きらに第４図から明らかなように、レーザダイオ−ｒ１
６およびコリメータ１７は、アダプタスリーブ６８内に
配設されており、該スリーブの端には、ビームスプリッ
タ１８がらの測定および基準光ビームの交差点ｒＫＪの
領域内で、少なくとも部分的に反射性の光学要素２ｏお
よび少なくとも１つの光電検出器２１が配設されている
。このアダプタスリーブ６８は、保護装置６７と同面関
係にある。アダプタスリーブ６８は、フラン）６９によ
りハウジング５４内の隔壁７０と連結されている。該隔
壁の後方には信号処理装置（図示せず）を有する板が設
けられている。この板上で、レーザダイオ−１１６は、
挿込み接続７２を介し、そして光電検出器２１は導体７
３を介し接続される。この板７４からは、外部接続部３
６に導体（図示せず）が出ている。

第５図の上側の部分には、位置センサ１２が保護装置６
７を貫通する半径方向のブラケットの形態として構成さ
れている点を除き、第４図に示した装置と類似の装置が
示しである。位置センサ１２はその内端に変位可能なミ
ラー１９を担持しており、そして外側の自由端に工作物
等の位置を検出するための探触要素７４を担持している
。

第５図を参照するに、可動のミラー１９を０１１１えた
干渉計゛システムに、他の光学要素に対し固定位置する
ミラー７６を備えた基準干渉側システム７５が設けられ
ている。ここで言う残りの光学的要素には、ビームスシ
リツタ７７および別の固定のミラー７８が含まれる。基
準干渉用システム７５は、レーザダイオ−１１６からの
レーザ光を受ける。該レーザ光からは、個々の光学要素
（図示せず）により別のビーム路１６Ｃが分岐している
。基準干渉計システム７５ば、さらに光電検出器７９を
備えており、この検出器は光電検出器２１と同様の仕方
で２つのポ１−　トランジスタ７９ａおよび７９ｂから
構成されておって、明／暗遷移列を検出するように動作
する。基準干渉言１システムによシ、干渉ｉｔｌシステ
ムにおける全変動を比例的に検出し、それにより干渉用
システムにおけるプロセスを補償することができる。こ
の目的で、基準干渉計システムの出力は導体８０を介し
てマイクロコンビ、ｘ−夕３９に印加され、該マイクロ
コンピュータにおいては明／暗遷移列を計数するための
計数装置（図示せず）ならびに走行方向検出機能が具現
されておって、計数結果は、その記号を考慮して主干渉
計システムの引数結果に加算ばれる。この実施例の場合
には、レーザダイオード１６には単に冷却体９４が設け
られているだけである。この冷却体は成る限界内で温度
上昇を許容するが、レーザダイオード１６の過度の温度
をして阻止する作用をなす。このような冷却体は半導体
回路分野で公知であり、ここで詳述する必要はなかろう
。

レーザダイオード１６はその駆動電流（注入電流）を電
源４８から受ける。この電源４８は、本実施例では制御
されず単に一定の電流に設定される構成のものである。

電源４δは駆動電流を端子９５を介して受ける。他の構
成に関しては、第５図の信号処理装置は第３図のものと
一致する。したがって、同じ参照記号を用いて説明は省
略する。但し、レーザダイオード１６のためのセンサ５
０ないし５２および他の制御要素は、第５図の実施例で
は用いられておらず、しかも補償処理は基準干渉計シス
テム７５およびマイクロコンピュータ３９によって行な
われるだけである点を特記しておく。

第６図は、例えば、第４図および第５図に示した３つの
干渉計システムの外部出力端３４と接続される外部表示
装置８１を示す。表示装置の軸は、機械のＸ−Ｙ−Ｚ座
標計に対応して設けられ、測定物体の立体的検出が可能
なようになっている。装置は、前側部６３を有するノ１
ウジンダ８２を有しており、該ノ・ウジンダには座標Ｘ
、Ｙおよび２のだめの３つの表示フィール１’８４．８
５および８６が設けられている。それと並んで右側には
、個々の表示をリセットするためのリセットキー８７が
設けられている。

さらに右側には座標Ｘ、ＹおよびＺの目標値や、所定の
ゾログラムを書込んだり演算動作を起動するためのキー
フィールｌ’８８が設けられている。前側部Ｖこはざら
に、所望の座標を設定するための選択スイッチ８９が設
けられている。

この外部表示装置は非常に簡単に機械に取伺げることが
でき、最小限度のスペースで測定結果の中央監視を可能
にする。

発明の効果 大きな区間においての干渉言１原理に基づく長さ測定に
おいて、 従来測定装置と比較して、著しく小型で面もレーザ作動
用の複雑な補助装置を要しない測定装置を実現でき、動
作及び環境もしくは周囲・ξラメータの影響を除去し、
動作・ξラメータを安定化できるようになり、さらに公
知手動装置における取扱い容易性を有するにも拘らず、
それより遥かに高い絶対精度を有し、著しく高い精度が
達成できるという利点がある。

さらに本発明の装置により高い耐用１７命及びｂｔ頼性
が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は手動操作用の測定装置の前面図、第２図はコリ
メータの光軸に沿った第１図に示す装置の縦断面図、第
３図は電気信号処理装置と接続した状態で２ビームレー
ヤ゛干渉言１システムの原理を示す略図、第４図は機械
の制御に用いられる測定装置、の縦断面図、第５図は第
３図の変形例の原理略図、そして第６図は外部表示装置
の斜視図である。 １・・・ハウジング、３・・・表示装置、５・・・キー
フィールド、６・・・開閉スイッチキー、７・・・開始
キー、８・・・リセットキー、９・・・換算キー、１１
・・・案内管、１２・・位置センサ、１３・・・入れ導
管、■５・・・アダプタスリーブ、１６・・・レーザダ
イオ＝１’、１７・・・コリメータ、１８・・・ビーム
スプリッタ、１９・・・ミラー、２０・・・光学素子、
２１・・・光電検出器、２５・・・フランジ、２６・・
・ダイアフラム、２７・・・駆動装置、２８・・・油圧
発生器、２９・・・受圧部、３２・・・信号処理装置、
３３・・電池、３４・・・接続端子、３６・・・計数ブ
ロック、３７・・・計数’ｌｆｒモ、）ニール、３９・
・・マイクロコンピュータ、４０・・・クロック発生器
、４１・・・リセットキー、４２・・・ダＩ、部接続部
、４３・・・表示制御回路４４・・・光電検出器、４５
・・・導体、４６．４７・・アナログ／ディジタル変換
器、４δ・・・電ｌ）県、４９・・・８体、５０，５１
．５２・・・センづ、５３・・・マルチプレクサ、５４
・・・ハウジング、５５・・カバー、５６・・・第１の
機械部分、５■・・フランジ、５８．５９・・・案内管
、６０・・・ノ・つ、）ングミ６　′２・・・７ランノ
、６３・・・第２の機械部分、６５・・・フランジ、６
６・・・ナツト、６■・・保護装置、６８・・・アダプ
タスリーブ、６９・・・フラン）、７０・・・隔壁、９
０・・・動作温度安定化デ・２イス、９１・・・熱伝導
体、９２・・・アナログコントローラ。 図面の９書（内容に変更なＬ） 手続補正書（方式） 昭和５９年１１月２０日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第１４６１４８号２
、発明の名称 ２ビームレーザ干渉計原理に基ずく長さ測定装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 〆濤 氏名　ルドルフーンンフレート嘩レート５　補正命令の
日付 昭和５９年１０月３０日　（発送日） （）、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電源から給電されるレーザ光源と、該光源の光軸に
   配設されて光ビームを測光ビームおよび該測光ビームに
   対して成る角度をなすように方向づけられた基準光ビー
   ムに分割するだめのビームスシリツタと、位置センサに
   連結され前記測光ビームを前記光軸に対して平行に横方
   向変位を伴って反射する可動のミラーと、少なくとも部
   分的に反射性の別の光学要素（第２のミラーまたは第２
   のビームスプリッタ）と、ビーム路の干渉領域に配置さ
   ｔまた少なくとも１つの光電検出器とを有し、該光電検
   出器の出力側を、方向識別を含め明／暗列を泪数するだ
   めの計数装置を備えた評価回路に接続すると共にディジ
   タル表示装置に接続可能にした２ビームレーザ干渉泪原
   理に基ずく位置センサを備えた長さ測定装置において、
   前記レーザ光源が、少なくとも被測定長さに対応するコ
   ヒーレンス長を有する同時にラテラル、横および縦の実
   質的に単モードのレーザ光を発生するレーザダイオード
   （１６）であり、作動および環境・ξラメータの影響を
   除去するだめの少なくとも１つの装置を備えていること
   を特徴とする長さ測定装置。 ２、　レーザダイオ−）’（１６）が、８００　ｎｍの
   放出波長を備えているダイオ−１である特許請求の範囲
   第１項記載の長さ測定装置。 ３、　レーザダイオード（１６）が、その動作温度を安
   定化するためのデバイスを備えている特許請求の範囲第
   １項記載の長さ測定装置。 ４、　レーザダイオ−）’（１６）が、制御可能な電流
   安定化された電源（４８）に接続されている特許請求の
   範囲第１項記載の長さ測定装置。 ５、強度測定のために、レーザダイオード（１６）に別
   の光電検出器（４４）を設け、該光電検出器の出力信号
   をアナログ／ディジタル変換ＨＥ　（４６）を介してマ
   イクロコンピュータ（３９）ＶＣ印加し、該マイクロコ
   ンピュータにおいて「め与えられた強度目標値との比較
   を行ない、対応の出力１言号が補正信号としてディジク
   ル／アナログ変換器（４７）を介してレーザダイオ−ｔ
   ’（１６）の電源（４８）［供給される特許請求の範囲
   第１項記載の長さ測定装置。 ６　ビーム路における温度、圧力および湿度のためのセ
   ンサ（５０，５１，５２）の出力信号を、アナログ／デ
   ィジタル変換Ｅ４　（４６）を介してマイクロコンピュ
   ータ（３９）　＆１１１１ＪＵ　Ｌ、を亥マイクロコン
   ピュータにおいては前記：！８　’：ｉｉｉのｌ（めの
   補正動作を行なう特許請求の範囲第５項記載の長さ測定
   装置。 ７　可動のミラー（１９）を０１１７えた干渉泪システ
   ムに並置して、他の光学要素に対し固定のミラー（７６
   ）を０ｊ１１えた基準干渉計システム（■５）を設い゛
   、該基準干渉計システム（７５）ｉｄ同しレーザダイオ
   ード′″（１６）からの光を受け、そして該基準干渉計
   システム（７５）の出力を、波長変化に対する補償動作
   を行なう目的で、明／暗列を語数するための別の方向識
   別計数回路に供給する特Δ′１請求の範囲第１項記載の
   長さ両足装置。 ８１言号処理装置がマイクロコンピュータ（３９）　ヲ
   備え、該マイクロコンピュータ（３９）は、選択的に、
   最大、最小または最適測定値あるいは公差に対する測定
   値の関係の表示を行なうことができるように構成され接
   続されている特許請求の範囲第１項記載の長さ測定装置
   。 ９　マイクロコンピュータ（δ９）が、少なくとも１つ
   の測定プログラムおよび測定値処理のだめのプログラム
   メモリを備えている特許請求の範囲第８項記載の長さ測
   定装置。 １０　プログラムメモリが、信号処理のだめの演算プロ
   グラムを格納するように設ｄ１されている特許請求の範
   囲第９項記載の長さ測定装置。 １１３つの１−２さ測定装置をχ−Ｙ−Ｚ座標系に配役
   し、その出力を共通の表示装置（８工）ＶＣ供給する特
   ５′Ｉ請求の範囲第１項記載の長さ測定装置。 １２　レーザダイ、ｔ−Ｐ（１６）をハウジング（１）
   内しこ収容し、該ハウジングの対向壁（１０）に案内管
   （１工）を配設し、該案内管の軸線をコリメータ（１７
   ）の光軸（Ａ−Ａ）に平行に延在し、接触ピンとして構
   成されて可動のミラー（１９）を備えた位置センサ（１
   ２）を長さ方向に変位可能に支承した特Ｊ′「請求の範
   囲第１項記載の長さ測定装置。 ■３　ビームスプリッタ（１８）と少なくとも部分的に
   反射性の光学要素（２０）と少なくとも１つの光電検出
   器（２１）を、案内管（１１）の内端部で、測光ビーム
   と基準光ビームとの交差点ｒＫＪの領域に配設した特許
   請求の範囲第１２項記載の長さ測定装置。 ■４．ディ）タル表示装置（３）を、レーザダイオ−１
   ’（１６）を１ｉｉｆｔえたハウジング（１）に一体重
   に設けた特許請求の範囲第１２項記載の長さ測定装置。 １５　コリメータ（１７）を備えたレーザダイオード（
   １６）をハウジング（５４）内に収容し、該ハウジング
   を機械の第１の部分と連結し、可動ミラー（１９）を備
   えた位置センサ（１２）を、前記第１の部分（５６）に
   対して相対的に運動可能である機械の第２の部分（６３
   ）と連結し、そして前記位置センサ（１２）および前記
   ハウジング（１４）を、光軸（Ａ−Ａ）を包被し長さ方
   向に変位可能な保詭装置（６７）を介して接続した特許
   請求の範囲第１項記載の長さ測定装置。 １６、位置センサ（１２）を別のハウジング（６０）内
   に収容し、機械の第２の部分（６３）と連結した特許請
   求の範囲第１５項記載の長さ測定装置。 １７８　レーザダイオ−１’（１６）およびコリメータ
   （１７）をアダプタスリーブ（６８）内Ｖこ収容し、該
   スリーブの端部で、測光ビームと貼準光ビームの交差点
   「Ｋ」の領域にビームスシリツタ（ｌδ）、少なくとも
   部分的に反射性の九゛学要素（２０）および少なくとも
   １つの光電検出Ｄ（２１）を配設した特許請求の範囲第
   １５項記載の長さ測定装置。