CH626169A5

CH626169A5 -

Info

Publication number: CH626169A5
Application number: CH1407077A
Authority: CH
Inventors: Dietmar Kaul; Joerg Dr Willhelm
Original assignee: Leitz Ernst Gmbh
Priority date: 1976-11-25
Filing date: 1977-11-17
Publication date: 1981-10-30
Also published as: US4176276A; GB1592705A

Description

Die Erfindung betrifft eine fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung mit einer Lichtquelle, einem reflektierenden Massstabgitter, einem gegenüber diesem verschiebbaren und transparenten Referenzgitter mit vom Massstabgitter unterschiedlicher Gitterkonstante, einem Luftabstand zwischen beiden Gittern und mit mehreren in Richtung des zu messenden Weges beabstandeten fotoelektrischen Empfängern, welche das Massstabgitter über das Referenzgitter abtasten.

Aus der CH-PS 327 772 ist ein Wegmesssystem bekannt, bei dem das Massstab- und das Referenzgitter mit ihren Teilungen parallel zueinander ausgerichtet sind und geringfügig unterschiedliche Gitterkonstanten aufweisen. Zwischen den beiden Gittern befindet sich ein geringer Luftabstand. In dem von einer Lichtquelle ausgehenden Beleuchtungsstrahlengang sind zwei Blendenöffnungen angeordnet, durch die hindurch zwei verschiedene Felder des Gittersystems beleuchtet werden.

Die Wegmessung erfolgt senkrecht zur Teilungsrichtung der beiden Gitter. Dabei entsteht ein Streifenmuster, dessen Streifen parallel zur Teilungsrichtung der Gitter liegen und bei einer Relativbewegung der Gitter zueinander senkrecht zur Teilungsrichtung wandern. Die erwähnten Blendenöffnungen liegen in Messrichtung nebeneinander und haben einen solchen Abstand zueinander, dass die durch sie beleuchteten Bildausschnitte des Streifenmusters miteinander um einen Bruchteil der halben Streifenperiode ausser Phase sind. Jedem Bildausschnitt sind fotoelektrische Empfänger zugeordnet, die die bei einer Wanderung der Streifen entstehende Lichtmodulation in elektrische, phasenverschobene Messsignale umwandeln.

Durch die spezielle Anordnung der Blendenöffnungen gelingt es, aus den Messsignalen nicht nur den Verschiebeweg des Massstabgitters sondern auch seine Verschieberichtung zu bestimmen. Da die Messsignale aus Lichtflüssen abgeleitet werden, die unterschiedliche Teilbereiche des Gittersystems durchsetzt haben, beeinflussen lokale Unterschiede in den optischen Eigenschaften dieser Bereiche die Messgenauigkeit. Insbesondere sind dies lokal unterschiedliche Verschmutzungen und Teilungsfehler der Gitter.

In der bekannten Einrichtung sind als Referenz- und Massstabgitter Amplitudengitter angegeben. Dabei ist unmittelbar erkennbar, dass bei einem Steg-Lückeverhältnis von 1:1 die lichtdurchlässigen Stege des Referenzgitters von vornherein 50% des Beleuchtungslichts unterdrücken. Soweit die Stege diesen Lichtanteil nicht vollständig absorbieren, entstehen emp-fängerseitig zusätzliche störende Reflexe. Prozentual dieselben Lichtverluste entstehen beim Austritt des am Massstabgitter reflektierenden Lichts aus dem Messsystem.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einrichtung so abzuwandeln, dass dieselben Messinformationen aus nur einem Gitterabtastfeld gewonnen werden können, damit systembedingte Fehler die beiden phasenverschobenen Messsignale in gleicherweise beeinflussen und somit für die Messgenauigkeit unbeachtlich sind.

Weiter wird eine Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen die lichtstärker und weitgehend frei von störenden Reflexen ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer Wegmesseinrichtung der eingangs genannten Art erf indungsgemäss dadurch gelöst, dass mindestens zwei fotoelektrische Empfänger in Lichtrichtung gemessen zumindest angenähert in einem Abstand x von dem Gitter mit der grösseren optisch wirksamen Gitterkonstante angeordnet sind, für den gilt:

a did2 .

x = — ; a = k —;— ; k = ganze Zahl mit v X

a = optisch wirksamer Luftabstand zwischen Referenz-und Massstabgitter und d2

v = 1 — —— = Verzerrungsfaktor mit di d] = Gitterkonstante des Gitters mit der grösseren optisch wirksamen Gitterkonstante und d2 = Gitterkonstante des Gitters mit der kleineren, optisch wirksamen Gitterkonstante;

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y = y =

i =

Abstand der durch beide Gitter erzeugten Vernier-Streifen, der mit v, d] und d2 durch d](l —v) _ _ dj • d2 v v verknüpft ist d, — d2

Weilenlänge des wirksamen Beleuchtungslichtes.

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Die grössere bzw. kleinere optisch wirksame Gitterkonstante kann sowohl die des Massstabgitters (dM) als auch die des Referenzgitters (dR) sein. In jedem Fall wird unter optisch wirksamer Gitterkonstante d12 dabei verstanden, dass k

di 2 —:— mit a als Winkel zwischen den Strahlen mit masin a

X

ximaler Beugungsintensität gilt. So hat z.B. ein — -Phasengit-

ter mit ausgelöschter 0-ter Beugungsordnung eine optisch wirksame Gitterkonstante, die der Hälfte seiner mechanischen Teilung entspricht (du = — d mechanisch).

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Die Ausführungsform zur Verbesserung der Lichtstärke und zur Elimination von störenden Reflexen zeichnet sich dadurch aus, dass das Referenzgitter ein Phasengitter ist, dessen Beugungscharakteristik unter Berücksichtigung des Verzerrungsfaktors v zumindest angenähert mit der des Massstabgitters 25 übereinstimmt.

Der Phasenhub zwischen den einzelnen Strukturelementen des Phasengitters kann einem optischen Gangunterschied von etwa einer viertel Wellenlänge des wirksamen Beleuchtungslichts entsprechen, wenn die körperliche Gitterkonstante des 30 Referenzgitters gleich der optisch wirksamen Gitterkonstanten ist.

Die unterschiedlichen Gitterkonstanten können dadurch errreicht werden, dass zwischen Referenz- und Massstabgitter eine Linse angeordnet ist, die durch Lupenwirkung eine optisch 35 wirksame Gitterkonstante des Massstabgitters erzeugt, die grösser als die des Referenzgitters ist.

Zur Anpassung der Grösse des Vernier-Streifenmusters an die fotoelektrische Empfängeranordnung ist es zweckmässig,

wenn im Strahlengang der das Gittersystem verlassenden Strah- 40 lenbündel eine Linse angeordnet ist, die eine verkleinerte Abbildung (y') des Vernier-Streifenmusters (y) erzeugt. Dabei können die Brennweite f und die Lage der Linse so gewählt sein, dass ein dem Gittersystem zugeordnetes virtuelles Vernier-Streifenmuster in der Brennebene der Linse liegt. 45

Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Auflicht-Wegmesseinrichtung, bei der das Referenzgitter ein Amplitudengitter ist und eine geringfügig kleinere so Gitterkonstante als das Massstabgitter besitzt,

Fig. 2 eine Auflicht-Wegmesseinrichtung bei der die Gitterkonstante des Massstabgitters geringfügig kleiner als die des Referenzgitters ist,

Fig. 3 eine Einrichtung, bei der die Gitterkonstante des 55 Massstabgitters durch Lupenwirkung vergrössert wird,

Fig. 4 eine Einrichtung, bei der das Vernier-Streifensystem optisch verkleinert wird,

Fig. 5 die Entstehung virtueller Vernier-Streifen,

Fig. 6a die Intensitätsverteilung in den Hauptbeugungsord- 60

nungen bei einem Phasengitter mit — Phasenhub und

Fig. 7 eine Auflicht-Wegmesseinrichtung, bei der das Re-

X

ferenzgitter ein Phasengitter mit — Phasenhub ist.

In Fig. 1 beleuchtet eine Lichtquelle 10 im Auflicht eine aus einem transparenten Referenzgitter 11 und einem reflektieren-

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den Massstabgitter 12 bestehende Gitteranordnung. Beide Gitter haben einen Abstand a voneinander. Die Gitterkonstante des Referenzgitters 11 ist geringfügig kleiner als die des Massstabgitters, und zwar um den Faktor (1-v), wobei v einen Verzerrungsfaktor mit sehr kleinem Zahlenwert (~ 0,05) darstellt

(di = dM; d2 = dR).

Es wurde in überrraschender Weise gefunden, dass die Wirkung des Referenzgitters auf das Beleuchtungsstrahlenbündel in diesem Fall beim ersten Gitterdurchgang vollkommen vernachlässigt werden kann, wenn die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Abstände und Gitterkonstantenverhältnisse eingehalten werden. Beim ersten Gitterdurchgang wirkt das Referenzgitter ausschliesslich als Diffusor für das Beleuchtungsstrahlenbündel. Zur Bildung der Vernier-Streifen trägt es ausschliesslich beim zweiten Gitterdurchgang bei, so dass das System als echtes Zwei-Gitter-System zu behandeln ist.

Das in Fig. 1 (dR = dM (1-v)) eingezeichnete Strahlensystem veranschaulicht die Bildung der Vernier-Streifen in einer Ebene 13. Die an den Gitterstrichen des Massstabgitters 12 reflektierenden Beleuchtungsstrahlen treten entweder durch die Lücken des Referenzgitters 11 aus dem Gittersystem aus (ausgezogene Linien) oder werden durch Stege ausgeblendet (gestrichelte Linien). Es ergibt sich eine etwa sinusförmige Helligkeitsverteilung mit ausgeprägten Maxima und Minima in der Ebene 13. Diese als Vernier-Streifen bekannten Linien wandern in der Ebene 13, wenn sich das Massstabgitter und das Referenzgitter relativ zueinander bewegen. Es ist leicht zu sehen, dass sich die von den reflektierenden Gitterstegen zur Richtung der Verschiebung des Massstabgitters, aber gleichzeitig mit einer Verschiebung des Referenzgitters bewegen.

Man erkennt ebenfalls aus dem eingezeichneten geometrischen Strahlenverlauf, dass der Abstand x der Ebene 13 vom Massstabgitter, das hier das Gitter mit der grösseren Gitterkonstante ist, sowohl vom Gitterkonstantenverhältnis als auch vom Abstand a der Gitter zueinander abhängt, und zwar ergibt sich die Beziehung x = — .Es lässt sich aber weiter zeigen,

dass der Streifenabstand y (Periode des Vernier-Streifenmu-sters) unabhängig von a und x ist und nur vom Gitterkonstantenverhältnis abhängt.

Im Abstand x erhält man maximalen Kontrast für die Vernier-Streifen. Ändern sich im Laufe des Messvorganges die Abstände a und x, so hat das lediglich Einfluss auf die relativen Signalhöhen, nicht aber auf den Streifenabstand y.

Ordnet man daher zumindest angenähert in der Ebene 13

zwei fotoelektrische Empfänger 14,15 in einem Abstand un-

y gleich einem ganzzahligen Vielfachen von — an, so werden diese bei einer Relativverschiebung zwischen Referenz- und Massstabgitter in Abhängigkeit von der Verschieberichtung nacheinander in periodischen Abständen von den in den Ver-nier-Streifen enthaltenen Lichtflüssen beaufschlagt. Für die elektronische Signalauswertung ist es vorteilhaft, den Abstand y

der beiden Empfänger gleich — zu wählen, da dann die Signalmodulation in beiden Empfängern um 90 ° phasenverschoben ist. Solche Signale lassen sich in bekannter Weise besonders einfach zur Anzeige der Verschieberichtung der Gitter auswerten.

Fig. 2 (dR = dM (1-v)) zeigt im Prinzip denselben Aufbau ' wie Fig. 1, mit dem Unterschied, dass hier das Referenzgitter 11 das Gitter mit der grösseren Gitterkonstante ist dj = dR; d2 = dM). Ausgehend vom Gitter mit der grösseren Gitterkonstante erfolgt die geometrische Bildung des Vernier-Streifenmusters genau wie in Fig. 1. Bei Durchleuchtung des Massstabgitters würde das Streifenmuster im Abstand x in der Ebene 13' er-

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scheinen. Da das Massstabgitter 12 reflektierend ist, müssen die für einen in Lichtrichtung blickenden Beobachter als virtuelles entsprechenden Strahlenbündel an den Gitterstegen des Gitters Vernier-Streifenmuster in einer Ebene 13 " hinter dem Mass-

12 gespiegelt werden und das Streifenmuster erscheint in einer stabgitter 12, und zwar in einer Lage, die der Spiegelung der Ebene 13, die ausgehend vom Gitter 11 den Lichtstrahlen fol- Ebene 13 an der Ebene des Gitters 12 entspricht.

gend wieder den Abstand x hat. In der Ebene 13 sind in diesem 5 Die virtuellen Streifen können nur mit Hilfe eines optischen

Beispiel vier fotolektrische Empfänger 14,15,16,17 in einem Abbildungssystems sichtbar gemacht werden. Solange das Weg-

y messsystem, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ohne abbildende

Abstand von je — angeordnet, so dass die gewonnenen elek- Linsen arbeitet) sind die virtueilen Streifen nicht schädlich.

Häufig sind aber z.B. den fotoelektrischen Empfängern Linsen trischen Signale um je 90 gegeneinander phasenverscho en IQ vorgeschaltet, die die zu messenden Lichtflüsse auf die lichtem-sind. In bekannter Weise können dann durch Gegenta tsigna - pfindlichen Flächen fokussieren. Bei Anordnungen mit grosser auswertung die keine Signalmodulation enthaltenden Signalan- Schärfentiefe (Gitter mit grosser Gitterkonstante) kommt es teile (Gleichlichtpegel) unterdrückt werden. dann zu einer Überlagerung des reellen und des ebenfalls aufge-

Auch diese Anordnung stellt wiederum ein echtes Zwei- fangenen virtuellen Streifenbildes. Beide Streifensysteme bewe-Gitter-System dar. Das Gitter 11 wirkt hier beim zweiten Gît- 15 gen ^ ejner Relativbewegung der Gitter gegenläufig, so terdurchgang als Diffusor. Dadurch wird allerdings der Kontrast dass dje fotoelektrische Auswertung der laufenden Streifensy-der Vernier-Streifen durch Beugung verschlechtert. Ausserdem steme unmöglich wird. In einem solchen Fall ist es zweckmässig, macht der dargestellte Strahlenverlauf deutlich, dass ein Teil der entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Anordnung die Brennweite in Richtung der hellen Vernier-Streifen reflektierten Lichtantei- f der Linse 19 so zu wählen, dass virtuelle Streifenebene 13" le durch das Gitter 11 ausgeblendet wird. Der Vorteil dieser 20 un[j Brennebene zusammenfallen. Dadurch wird das virtuelle Anordnung liegt jedoch in dem etwas kompakteren Aufbau. Streifenmuster nach Unendlich abgebildet und stört die Signal-

Der in Fig. 3 d] — dM ; d2 — dR) dargestellte Aufbaugeht auswertung nicht, weil die fotoelektrischen Empfänger in der von zwei Gittern 11 und 12 aus, von denen der Einfachheit Auffangebene 13 ' des reellen Streifensystems angeordnet sind, halber angenommen werden soll, dass beide gleiche Gitterkon- Dje Figuren 6a und 6b zdgen im Vergleich die Lichtintensi-stante (dR = dM ) besitzen. Beide Gitter haben zueinander ei- 25 täten jn den Hauptbeugungsanordnungen bei einem Durchlicht-nen Abstand a und zwischen ihnen ist eine Linse 18 angeord- Amplitudengitter und einem Durchlicht-Phasengitter. Abgese-net, deren Brennweite grösser als a ist. Diese Linse erzeugt hen y()n den unvermeidbaren Reflexionsverlusten an den dann durch Lupenvergrösserung ein vergrössertes Bild 12 des Grenzflächen Luft/Glas tritt beim Phasengitter nahezu das ge-Massstabgitters 12' mit einer Gitterkonstante dM, die die optisch samte ankommende Licht durch das Gitter hindurch. Jedes Pha-wirksame Gitterkonstante zur Erzeugung der Vernier-Streifen 30 ^

darstellt. Der Abstand a des Gitterbildes 12 zum Referenzgitter sengitter mit von — (k = Wellenlänge des wirksamen Be-ist der optisch wirksame Abstand zur Ermittlung des Abstandes x, in dem die Vernier-Streifen maximalen Kontrastes entstehen, leuchtungslichts) abweichendem Phasenhub zwischen den ein-Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass durch Wahl der Brenn- zelnen Strukturelementen weist auch Lichtanteile in der 0.

weite der Linse 18 und über den Abstand a'das wirksame Git- 35 Beugungsordnung auf. Wenn der Phasenhub etwa - ent-terkonstantenverhäitnis, das für den Abstand der Vernier-Strei- 4

fen verantwortlich ist, eingestellt werden kann Das Referenz- spricht; dannzeigt sich, dass die Lichtintensitäten in der +1.

gitter kann unmittelbar auf die Lmse 18 au ge amP tse,n- ie un(i der — 1. Beugungsordnung zusammen der Lichtintensität in

Linse 18 wirkt ausserdem als Feldlmse fur das System und er- der Q Beugungsordnung entsprechen. Das Phasengitter verhält höht die Lichtstärke der Anordnung. 40 sjcf, dajjer über einen bestimmten Phasenhubbereich hinsicht-

Bei der in Fig. 4 (dj = dM; d2 = dR) dargestellten Anord- lieh seiner Beugungscharakteristik genauso wie ein Amplitu-

nung ist zwischen der Ebene 13 und dem Referenzgitter 11 eine dengitter gleicher Gitterkonstante mit dem Vorteil einer nahezu

Linse 19 angeordnet, und zwar zweckmässigerweise so, dass sie doppelten Lichtdurchlässigkeit.

gleichzeitig als Träger für das Referenzgitter dient. Aufgrund Bei der Erklärung des Funktionsprinzips der Ausführungs-

ihrer Brechkfraft erzeugt sie ein verkleinertes Bild des Vernier- 45 beispiele nach den Figuren 1 bis 5 wurde von einem geome-

Streifenmusters in einer Ebene 13'. trisch-optisch erzeugten Schattenbild ausgegangen, das im Zu-

Man kann auf diese Weise den Streifenabstand einem evtl. sammenwirken des Referenz- und des Massstabgitters entsteht,

vorgegebenen Abstand der fotoelektrischen Empfänger 14,15, Selbstverständlich Hesse sich das entstehende Streifenmuster

16,17 anpassen. Da die Linse in der gezeigten Anordnung auch weniger anschaulich auch wellenoptisch durch Interferenz zwi-

auf das von der Lichtquelle 10 ausgehende Beleuchtungsstrah- 50 sehen gebeugten Strahlenbündeln erklären. Eine solche Erklä-

lenbündel sammelnd wirkt, erreicht man zusätzlich eine Steige- rung würde unmittelbar auch bei einem Aufbau mit einem Pha-

rung des Signallichtflusses. sengitter als Referenzgitter anwendbar sein, da dieses je keine

Bei den bisher betrachteten Vernier-Streifen handelt es sich anschaulich erklärbaren «Schatten» wirft. Da vorstehend je-

ausschliesslich um reelle Streifenmuster. Tatsächlich entstehen doch festgestellt wurde, dass sich das Phasengitter unter be-

jedoch auch noch virtuelle Streifen, wie Fig. 5 veranschaulicht 55 stimmten Voraussetzungen beugungsmässig wie ein Amplitu-

(dj = dM; d2 = dR). dengitter verhält und experimentell bestätigt wird, dass das Pha-

Zum Verständnis denke man sich zunächst das aus dR und sengitter dieselbe Funktion ausübt wie das Amplituden-Refe-dM bestehende Gittersystem wie in Fig. 1 ohne die Linse 19. Das renzgitter, wird hier dieselbe Darstellungsweise verwendet.

System wird wiederum durch die Lichtquelle 10 im Zusammen- In Fig. 7 (d, = dM; d2 = dR) ist das Referenzgitter 11 ein wirken mit dem Gitter 11 diffus ausgeleuchtet. Ausgehend von 60 ^

den transparenten Gitterstegen des Referenzgitters 11 lassen Phasengitter mit vorzugsweise — Phasenhub zwischen den sich in Lichtrichtung gesehen divergente, auf die reflektierenden ^

Stege des Massstabgitters 12 gerichtete Lichtstrahlenbündel 20 einzelnen Strukturelementen. Das Messsystem wird beispiels-

auswählen, die sich in rückwärtiger Verlängerung in der Ebene weise durch eine ausgedehnte Lichtquelle 10 ausgeleuchtet. Die

13 vereinigen. Dasselbe gilt für Strahlenbündel 21, die von den 65 an den Stegen des Massstabgitters 12 reflektierten Lichtanteile opaken Gitterstegen des Gitters 11 ausgehen. Das durch geo- erzeugen nach Wechselwirkung mit dem Massstabgitter 11 in metrische rück wärtige Verlängerung der bezeichneten Strahlen- der Ebene 13 das Vernier-Streifenmuster. Dabei wird in analo-bündel in der Ebene 13 entstehende Streifenmuster erscheint ger Betrachtungsweise angenommen, dass die Furchen des Pha-

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sengitters den durchlässigen Bereichen eines Amplitudengitters Empfänger 14,15,16,17 angeordnet, die bei einer Relatiwer-und die Stege den undurchlässigen Bereichen eines Amplitu- Schiebung zwischen Referenz- und Massstabgitter mit perio-dengitters entsprechen. Diese geometrisch-optische Modellvor- disch wechselnden, zueinander phasenverschobenen Lichtflüssteilung ist im Ergebnis in Übereinstimmung mit dem Experi- sen beaufschlagt werden. Die Auswertung der entstehenden ment. 5 elektrischen Signale erfolgt in bekannter Weise.

In der Ebene 13 entsteht danach ein aus hellen und dunklen Streifen bestehendes Vernier-Streifenmuster mit einem Ab-

, y . , , , „ , , ,, „ ._ ,. Die Ausführungsbeispiele zeigen sämtlich lineare Gitter und stand — zwischen den hellen und dunk en trei en. orzugs- Wegmess-Einrichtungen. Selbstverständlich kann ein analoger io Aufbau auch mit radial geteilten Gittern zur Winkelmessung weise im Abstand sind in der Ebene 13 fotoelektrische gewählt werden.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung mit einer Lichtquelle, einem reflektierenden Massstabgitter, einem gegenüber diesem verschiebbaren und transparenten Referenzgitter mit vom Massstabgitter unterschiedlicher Gitterkonstante, einem Luftabstand zwischen beiden Gittern und mit mehreren in Richtung des zu messenden Weges beabstandeten fotoelektrischen Empfängern, welche das Massstabgitter über das Referenzgitter abtasten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei fotoelektrische Empfänger (14,15) in Lichtrichtung gemessen zumindest angenähert in einem Abstand x von dem Gitter mit der grösseren optisch wirksamen Gitterkonstante entfernt angeordnet sind, für den gilt:

a didi x = — ; a ~ k —:— ; k = ganze Zahl mit

V K

a = optisch wirksamer Luftabstand zwischen Referenz-und Massstabgitter und d2

v = 1 —- = Verzerrungsfaktor mit di dj = Gitterkonstante des Gitters mit der grösseren optisch wirksamen Gitterkonstante und d2 = Gitterkonstante des Gitters mit der kleineren optisch wirksamen Gitterkonstante;

y = Abstand der durch beide Gitter erzeugten Vernier-Streifen, der mit v, dj und d2 durch di(l — v) d2 d, ■ d2 , .

y = — = — = — verknüpft ist v v di — d2

X = Wellenlänge des wirksamen Beleuchtungslichtes.

2. Fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzgitter (11) ein Phasengitter ist, dessen Beugungscharakteristik unter Berücksichtigung des Verzerrungsfaktors v zumindest angenähert mit der des Massstabgitters (12) übereinstimmt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenhub zwischen den einzelnen Strukturelementen des Phasengitters einem optischen Gangunterschied von etwa einer viertel Wellenlänge des wirksamen Beleuchtungslichts entspricht und die körperliche Gitterkonstante des Referenzgitters gleich der optisch wirksamen Gitterkonstanten ist.

4. Fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Referenz- und Massstabgitter eine Linse (18) angeordnet ist, die durch Lupenwirkung eine optisch wirksame Gitterkonstante des Massstabgitters (12') erzeugt, die grösser als die des Referenzgitters (11) ist.

5. Fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang der das Gittersystem verlassenden Strahlenbündel eine Linse (19) angeordnet ist, die eine verkleinerte Abbildung (y') des Vernier-Streifenmusters (y) erzeugt.

6. Fotoelektrische Auflicht-Wegmesseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennweite und die Lage der Linse (19) so gewählt sind, dass ein dem Gittersystem (11,12) zugeordnetes virtuelles Vernier-Streifenmuster in der Brennebene (13") der Linse (19) liegt.