射器上的分射束 TS1，TS2与入射方向X相反地反射回去，由此分射束TS1，TS2在重新偏转以后通过偏转元 件G 1, G2在平面Ea里面在汇合位置上再叠加。因此，在平面Ea相对于其余部分沿着ζ向位 置变化的情况下可以产生与距离有关的干涉信号，它可以通过未示出的后置的检测装置检 测。由分射束TS1，TS2在平面E A与ER之间、即在分裂与再汇合之间经过的路程长度W1，W2 作为纯几何函数给出角度S1, 02和Θ s的关系。因此与波长有关的、按照本发明要消除的 路程长度差A W=W1-Wjg够与距离变化Az无关地通过适合地选择Θ i，02和Θ 5置于等于 零，即，适用于
(等式1) 其中 A W:=光学的路程长度差 W1:=第一分射束的光学路程变化 W2:=第二分射束的光学路程变化 Θ 1:=第一分射束在分裂元件上的衍射角 Θ 2:=第二分射束在分裂元件上的衍射角 Θ s:=平面E 5相对于测量方向z的倾斜角。
[0028] 而作为各个与z有关的在偏转元件G1S G 2和各个与其无关的倒数的光栅周期d 1 或d2上的射中位置的乘积的函数给出分射束TI，T2的相位PI，P2。因此在距离变化Δ z情 况下引起的相位差AP (Az)=P1(Az)- P2(Az) -般是距离变化Δ z的函数：
(等式2) 其中： Δ P :=在两个分射束之间的相位差 P1:=第一分射束在汇合位置上的相位 P2:=第二分射束在汇合位置上的相位 Θ 1:=第一分射束在分裂元件上的衍射角 Θ 2:=第二分射束在分裂元件上的衍射角 Θ s:=平面E湘对于测量方向z的倾斜角 Az :=相互运动的组成部分沿着测量方向z的相对移动 m1/2:=第一或第二分射束在分裂元件上的衍射级。
[0029] 因此通过适当地选择用于确定地调整角度θρ θ2的偏转元件G i，G2的光栅周期 山，(12和选择匹配的角度Θ s能够实现距离变化Δ ζ与引起的相位差ΔΡ (ΔΖ)的适当关系 并由此实现适合的用于距离测量的信号周期。同时保持附加条件AW=O并因此保证与实际 的波长振荡的无关性。
[0030] 在此所解释的按照本发明的用于消色差地干扰式测量距离的基本原则可以与任 意数量的衍射和/或几何的偏转相结合实现分射束TS1，TS2。通过这种方式和方法能够实 现按照本发明的装置，它除了所期望的波长无关性也具有相对于各个组成部分围绕确定轴 线倾翻的不敏感性。
[0031] 下面详细解释按照本发明的用于干扰式测量距离的实施例，在其中可以分别设有 不同数量的这种偏转。
[0032] 在图2, 3a，3b和4a_4c中以不同的视图或局部视图简示出按照本发明的用于干扰 式测量距离的装置的第一实施例。
[0033] 在此所述装置用于确定两个物体01，02沿着垂直的移动方向z的距离。图2中仅 仅简示的物体〇1，〇2例如可以是设备组成部分，它们至少沿着移动方向z相互活动地设置。 在此通过按照本发明的装置产生与两个物体〇1，〇2的距离有关的信号。这些信号可以由后 置的、未示出的设备控制器继续处理。除了沿着移动方向z检测距离以外，还可以沿着正交 的、水平的移动方向X，y检测位置，沿着这两个方向两个物体01，02同样也活动地设置。
[0034] 两个物体中的一个物体01在本实施例中与按照本发明装置的组成部分10耦联或 连接。另一个物体02与扫描装置20耦联或连接，它在这里由两个分扫描单元20. 1，20. 2 组成，它们围住组成部分10。在两个分扫描单元20. 1，20. 2之间与另一物体01连接的按照 本发明装置的组成部分10沿着移动方向z相对于扫描单元20相对活动地设置。按照本发 明的装置现在能够高精度地确定在组成部分10与扫描单元20之间的距离变化，例如确定 在图2中给出的在上分扫描单元20与组成部分10之间的距离d 2。
[0035] 与物体01连接的所示装置的组成部分10包括至少一分裂元件11，它在本示例中 由一维的透射光栅或具有分周期TP 1的透射相光栅构成并且设置在透明的载体衬底12上。 透射光栅由周期地以分周期TP1沿着给出的y向设置的分部位组成，它们施加不同的相位 移作用在透射的光上。如同由在图4b中的组成部分10的俯视图看到的那样，在X向上与 分裂元件11的透射光栅平行相邻地在组成部分10的载体衬底12上设置另一一维透射光 栅：第二透射光栅在按照本发明装置的本实施例中起到汇合部件13的作用。
[0036] 扫描单元20包括至少一光源21. 1、一偏转元件23. 1以及一检测装置25. 1。作为 光源21. 1例如考虑激光或激光二极管，偏转元件23. 1由具有偏转面23. Ia的偏转棱镜构 成，所谓的形成结构的光检测器作为检测装置25. 1，光检测器由许多周期设置的光敏检测 区组成。
[0037] 此外在所示实施例中在第一分扫描单元20. 1里面设有准直光路22. 1，在第二分 扫描单元20. 2里面还设置比例体24. 1，它具有两维的透射十字光栅24. la，它设置在透明 的载体衬底24. Ic -侧上；在所述载体衬底24. Ic的对峙的一侧上平行于透射十字光栅 24. Ia设置反射器24. lb。透射十字光栅24. Ia和反射器24. Ib垂直于分裂元件11的透射 光栅设置。如同由图4c看到的那样，透射十字光栅24. Ia沿着X向具有分周期TPx，沿着移 动方向Z具有分周期TPz。
[0038] 与对称平面Se镜像对称地对于扫描单元20的上述元件在所示实施例中在扫描单 元20的右侧部分里面设置一致的组成部分，即第二光源21. 2、第二准直光路22. 2、第二检 测装置25. 2、第二偏转元件23. 2以及第二比例体24. 2。下面参照第一距离传感器的左侧 的扫描光路讨论，参照第二距离传感器的右侧光路。
[0039] 因此在按照本发明装置的第一实施例中通过在图2左侧设置的元件、即通过第一 距离传感器产生第一距离测量值d zl，通过右侧设置的元件、即第二距离传感器产生第二距 尚测量值dz2。
[0040] 下面要解释在按照本发明装置的第一实施例中用于产生与距离有关的信号的光 程；这利用在图2中左侧示出的第一距离传感器的扫描光程实现；扫描光程在按照本发明 装置的右侧部分中、即在第二距离传感器中原则上与其一致。
[0041] 由光源21. 1发射的射束通过前置的准直光路22. 1首先获得准直，然后离开分扫 描单元20. 1并且在组成部分10里面射到分裂元件11。在那里射束分裂成两个分射束，通 过入射的射束在透射光栅上衍射第〇和第-1衍射级。然后分射束在第二分扫描单元20. 2 中在偏转元件23. 1的方向上传播并且在其偏转面23. Ia上获得反射或者在比例体24. 1方 向上的偏转。两个分射束在那里首先穿过透射十字光栅24. la，其中它们分别获得在z向和 X向上的偏转，即垂直于图2的图面；在此引起的在X向上的偏转在图3b的光程俯视图中可 以看出。接着两个分射束在通过载体衬底24. Ic以后射到比例体24. 1的反射器24. lb，通 过反射器分射束在透射十字光栅24. 1的方向上反射回去。在重新穿过透射十字光栅24. Ia 时分射束获得重新在z向和X向上的偏转，由此它们与入射方向平行错开地继续传播到偏 转元件23. 1。在比例体24. 1上入射和射出的分射束在X向上的错位，在此需要在空间上分 成照明射束和信号射束，用于可以检测信号射束。在分裂的分射束的第一与第二射到偏转 元件23. 1的偏转面23. Ia上之间、即至少一部分光程里面分射束与与分扫描单元20. 2的 对称轴Sy对称地延伸。然后通过偏转元件23. 1在偏转面23. Ia上实现分射束在组成部分 10中的汇合位置方向上的偏转，在那里分射束叠加产生干涉。汇合位置在组成部分10里 面在X向上相对于分裂位置错开地位于汇合光栅13上。分裂元件11的透射光栅的分周期 下卩 1在本实施例中选择与汇合元件13的透射光栅的分周期TP 2略微不同。因此在叠加的分 射束通过汇合光栅以后引起所谓的游标带图形，它借助于检测装置25. 1的形成结构的光 检测器转换成与距离有关的、相位移的信号；由这个信号以公知的方式和方法在第一距离 传感器中再获得第一距离测量值d zl。
[0042] 通过原则上类似的光程在第二距离传感器中产生第二距离测量值dz2,即在所示的 按照本发明装置的右侧部分里面。
[0043]由在按照本发明装置的各个光程获得的第一和第二距离传感器的距离测量值dzl， dz2的计算能够产生引起的位置相Φ，它可以明确地附属于在两个物体01，02之间沿着移动 方向z的距离变化Δ Ζ，按照
(等式3) 其中： ζ :=与物体01，02距离有关的距离测量值 dzl:=第一距离传感器的距离测量值 dz2:=第二距离传感器的距离测量值 TPz:=透射十字光栅沿着移动方向Z的分周期 Φ :=位置相位 λ :=光源的波长。
[0044] 在按照本发明装置的第一实施例中通过适合地选择偏转元件23. 1，23. 2的偏转 面23. la，23. 2a的布置角度实现确定地调整分射束在分裂和再汇合之间经