DD226365A1

DD226365A1 - DEVICE FOR FLUID AND STRAIGHT MEASUREMENT

Info

Publication number: DD226365A1
Application number: DD26587184A
Authority: DD
Inventors: Werner Krieg
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1984-08-01
Filing date: 1984-08-01
Publication date: 1985-08-21
Also published as: JPS6141904A; DE3515399A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fluchtungs- und Geradheitsmessung mit dem Ziel, die Messgenauigkeit auch bei grossen Messlaengen zu erhoehen und den Einfluss der Luftfluktuationen in der Messstrecke zu minimieren. Es sind eine Lichtquelle und eine Stabilisierungsoptik vorgesehen. Im Strahlengang sind auf dem Messobjekt je ein lage- und richtungsempfindliches sowie ein lageempfindliches Element angeordnet, welche Auflageflaechen und im Inneren Strahlenteiler und Reflektoren sowie zum Teil polarisationsoptisch wirksame Glieder besitzen. Fotoelemente, die diesen Gliedern zugeordnet sind, liefern elektrische Signale, die zur Ermittlung von Fluchtung und Geradheit weiterverarbeitet werden. Fig. 2The invention relates to a device for alignment and straightness measurement with the aim of increasing the measurement accuracy even with large measuring lengths and to minimize the influence of the air fluctuations in the measuring section. There are provided a light source and a stabilization optics. In the beam path, a position-sensitive and a direction-sensitive element are arranged on the measurement object, which bearing surfaces and inside beam splitters and reflectors and partially polarization optically effective members have. Photographic elements associated with these links provide electrical signals that are further processed to determine alignment and straightness. Fig. 2

Description

Titel: Einrichtung zur Flüchtlings- und Geradheitsmessung Title: Equipment for the measurement of refugees and straightness

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Flüchtlings- und Geradheitsines sung bei Kompensation der Umwelteinflüsse im Objektraum, insbesondere über lange und gegebenenfalls unterbrochene Strecken·The invention relates to a device for refugee and Geradheitines solution in compensation of the environmental influences in the object space, especially over long and possibly interrupted distances

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei einer, aus der DD-PS 146990 bekannten Anordnung zur Stabilisierung der energetischen Achse kohärenter Lichtbündel mit einem Laser und Mitteln zur Lichtbündelteilung und -zusammenführung und fotoelektrischem Empfängersystein, ist ein von den übrigen Baugruppen unabhängiges und separates, optisches System zur Teilung der Lichtbündel in zwei gegenläufige Komponenten vorgesehen, wobei dieses optische System unter anderem einen Strahlenteiler und polarisierende Elemente timfaßt· Characteristic of the known technical solutions In an arrangement known from DD-PS 146990 for stabilizing the energetic axis of coherent light bundles with a laser and means for light bundle splitting and combining and photoelectric receiver system, a separate, separate optical system from the other assemblies is provided Division of the light bundles provided in two opposing components, this optical system, inter alia, a beam splitter and polarizing elements timfaßt ·

In der DD-PS 206829 ist eine Anordnung und ein Verfahren zur Fluchtungs- und Geradheitsmessung mit Kompensation der Umwelteinflüsse beschrieben, wobei die zu messende Strecke mit einem Stabilisator und einem Empfänger oder auch durch zwei in Differenz geschaltete lageempfindliche Empfänger in Folgeschritten abgefahren wird· Eine Differenz- oder Additionsschaltung eliminiert die in Form von Parallelverschiebungen auftretenden Fluktuationen des Beleuchtungsstrahlenganges*In DD-PS 206829 an arrangement and a method for alignment and straightness measurement with compensation of the environmental influences is described, wherein the distance to be measured with a stabilizer and a receiver or by two switched in difference position-sensitive receiver in subsequent stages is traversed · A difference or addition circuit eliminates the fluctuations of the illumination beam path occurring in the form of parallel displacements *

Die verbleibenden Höhen- und Seitenversetzungen zwischen den Meßebenen gelten als Meßwert, der bei dem nächsten Meßschritt für die Definition der neuen Basis berücksichtigt wird· Der gesamte Meßaufbau ist jedoch nur unter der Voraussetzung für die Kompensation der Umwelteinflüsse wirksam, wenn diese Schritte hinreichend klein gewählt werden» In der Praxis kann jedoch die Länge dieser Schritte nur in Spezialfallen, z· B· bei der Vermessung durchgängiger Führungsbahnen, optimal bemessen werden. Insbesondere ist die Realisierung hinreichend kleiner Schritte in der Präzis nur bei wenigen Messungen möglich* Bei der Messung über lange und unterbrochene Strecken, wie a# 3· in Lagergassen für große Schiffsantriebswellen, ist diese Anordnung nicht einsetz bar» Die Richtungsänderung des am Basispunkt ankommenden Lichtbündels verursacht trotz Kompensationsschaltung über lange Strecken unerwünschte Meßfehler· Auch stellen größere Parallelauslenkungen des unstabilisierten Strahlenbündels hohe Anforderungen an die Eigenschaften der Empfänger«The remaining height and lateral offsets between the measurement levels are considered as measured value, which is taken into account in the next measurement step for the definition of the new basis. However, the entire measurement setup is only effective under the condition for the compensation of the environmental influences, if these steps are chosen sufficiently small »In practice, however, the length of these steps can only be optimally dimensioned in special cases, eg in the measurement of continuous guideways. In particular, the realization of sufficiently small steps in the precision is only possible with a few measurements. * When measuring over long and interrupted distances, such as a # 3 in bearing lanes for large ship propeller shafts, this arrangement can not be implemented »The change of direction of the incoming light bundle at the base point despite compensating circuit over long distances unwanted measurement errors · Also larger parallel displacements of the unstabilized radiation beam make high demands on the characteristics of the receivers «

Aus der Zeitschrift "Peinwerktechnik und Meßtechnik" 89, (1981), 6, Seiten 261 - 265, ist es bekannt, Strahllageveränderungen dadurch zu minimieren, daß auf dem Prüfling selbst mit zwei Detektoren» zwischen denen ein Meßdetektor vorgesehen ist, eine Referenzgerade durch das Lichtbündel geschaffen wird· Die rechnerische Kompensation der Strahllage setzt allerdings eine sehr hohe Linearität des Meßdetektors voraus, da der Arbeitspunkt entsprechend der Strahldrift fortlaufend verschoben wird·From the periodical "Peinwerktechnik und Messtechnik" 89, (1981), 6, pages 261-265, it is known to minimize beam position variations by providing a reference line on the device under test itself with two detectors "between which a measuring detector is provided However, the computational compensation of the beam position requires a very high linearity of the measuring detector, since the operating point is shifted continuously in accordance with the beam drift.

Aim of the invention;

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Meßgenauigkeit bei Fluchtungsund Geradheitsmessungen auch über große Längen zu erhöhen·The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to increase the accuracy of measurement in alignment and straightness measurements even over long lengths.

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Essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Fluchtungs- und Geradheitsmessung zu schaffen, mit welcher auch bei großen und/oder unterbrochenen Meßlängen der Einfluß von Luftfluktuationen auf die Meßgsnauigkeit minimiert wird, wobei die Meßschrittgröße bei minimalem Einfluß auf die Meßgenauigkeit weitestgehend variierbar ist·The invention has for its object to provide a device for alignment and straightness measurement, with which even with large and / or interrupted measuring lengths of the influence of air fluctuations is minimized to the Meßgsnauigkeit, the Meßschrittgröße with minimal influence on the measurement accuracy is largely variable ·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Einrichtung zur Fluchtungs- und Geradheitsprüfung'mit einer Lichtquelle, umfassend eine Stabilisierungsoptik für das die Lichtquelle verlassende Strahlenbündel und Meßwerte für die Fluchtung und Geradheit liefernde Elemente, die getrennt von der Lichtquelle und der Stabilisierungsoptik auf dem zu prüfenden Meßobjekt in Richtung des Strahlenbündel verschiebbar und vorzugsweise mit dem Meßobjekt justierbar angeordnet sind, wobei die Elemente strahllageempfindliche Fotoempfänger besitzen, dadurch gelöst, daß auf dem zu prüfenden Meßobjekt je ein lage- und richtungsempfindliches sowie ein Iageempfindliche3 Element mit Strahlenteilern, Heflektoren und vorzugsweise polarisationsoptisch wirksamen Gliedern und Flächen vorgesehen sind*According to the invention, the object is achieved in a device for alignment and straightness testing with a light source, comprising stabilizing optics for the light beam leaving the light source and measuring elements for alignment and straightness, which are separate from the light source and the stabilization optics on the test object to be tested Direction of the beam slidably and preferably arranged with the object to be measured are arranged, the elements have beam-sensitive photoreceptor, achieved in that on the test object to be tested each a position and direction sensitive and a sensitive 3 element with beam splitters, Heflektoren and preferably polarization optical effective members and surfaces are provided *

Dabei ist eine Ausfährungsform dadurch gekennzeichnet, daß das lage- und richtungsempfindliche Element an seinem Gehäuse Auflageflächen und in seinem Inneren strahlenteilende und -vereinigende Elemente und zwei an' sich bekannte strahllageempfindliche Potoempfanger umfaßt, welche selbst oder deren virtuelle Bilder in der Ebene der Auflagefläche liegen, daß das lageempfindliche Element an seinem Gehäuse Auflageflächen und in seinem Inneren ein strahlenteilendes Element und einen strahllageempfindlichen Fotoempfänger umfaßt und daß die Fotoempfänger des lage- und richtungsempfindlichen Elementes mit einem Differenzbildner für die Fluchtung und der die Abweichungen von der Lage aufnehmende Fotoempfänger des lage- und richtungsempfindlichen Elementes mit einem Differenzbildner für die Richtung und beide Differenzbildner mit einer Auswerte- oder Anzeigeeinheit verbunden sind*In this case, a Ausfifftform is characterized in that the position and direction-sensitive element comprises on its housing bearing surfaces and in its interior beam-splitting and -vereinigende elements and two known 'beam-sensitive photoreceptor, which are themselves or their virtual images in the plane of the support surface, that the position-sensitive element on its housing bearing surfaces and in its interior comprises a beam-splitting element and a beam-sensitive photoreceptor and that the photoreceptor of the position and direction sensitive element with a difference former for the alignment and the deviations from the location receiving photoreceptor of the position and direction sensitive Element with a difference former for the direction and both difference formers with an evaluation or display unit are connected *

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Es ist vorteilhaft, daß das lageempfindliche Element ein Tripelprisma enthält, dessen Knotenpunkt in der Ebene einer Auflagefläche liegt und daß das lage- und richtungsempfindliche Element strahlenteilende und -vereinigende und polarisationsoptisch wirksame Glieder und Flächen und zwei an sich bekannte, strahllageempfindliche Fotoempfänger umfaßteIt is advantageous that the position-sensitive element contains a triple prism whose node is located in the plane of a support surface and that the position and direction sensitive element beam-splitting and -unifying and polarization optically effective members and surfaces and two per se known, radiation-sensitive photoreceptor included

Es ist ferner vorteilhaft, daß das lage- und richtungsempfindliche Element ein Tripelprisma und eine, mindestens in einem gewissen Bereich, teilreflektierende Planparallelplatte umfaßt, und daß das lageempfindliche Element drei strahlenteilende und -vereinigende Glieder umfaßt, von denen zwei polarisationsoptisch wirksame Flächen besitzen, wobei zisei strahlenvereinigenden Gliedern je ein strahllageempfindlicher Fotoempfänger zugeordnet ist*It is also advantageous that the position and direction-sensitive element comprises a triple prism and a, at least in a certain range, partially reflecting plane parallel plate, and that the position-sensitive element comprises three beam splitting and -unminating members, two of which have polarization optically active surfaces, zisei Radiation-combining members each a radiation-sensitive photoreceiver is assigned *

Die Fotoempfänger bestehen aus jeweils vier als Kreissektoren ausgebildeten Wandlerelementen»The photoreceivers each consist of four transducer elements designed as circular sectors »

Die Einrichtung ermöglicht die Präzisionsfluchtungsmessung und Geradheitsmessung extrem langer und auch unterbrochener Meßobjekte unter weitestgehender Herabsetzung der störenden Einflüsse der Luftfluktuation im Meßsveg· Im Unterschied zum Stand der Technik ist sie nicht an kleine Meßschritte gebunden, die nicht nur von den Luftverhältnissen, sondern auch von der von der Lichtquelle . ausgehenden Strahlung abhängen* Es kann mit realen, vom Meßobjekt her festgelegten Meßschritten ohne Zwischenbasen, gemessen werden* Die Ausführung der einzelnen Elemente der Einrichtung nimmt auf Belange der Praxis dahingehend Einfluß, daß die Meßwerterfassung in definierten Ebenen und die 7/irkung von Justierungen in mehreren Freiheitsgraden als Voraussetzung für ein gezieltes Messen ermöglicht werden· Die Einrichtung ist ohne größeren Aufwand an vorhandene Fluchtungs- und Geradheitsmeßeinrichtungen anpaßbar» Die Einrichtung, ist in vereinfachter Form auch in einer Meßebene anwendbar·The device enables the precision alignment and straightness measurement of extremely long and also interrupted objects under the greatest possible reduction of the disturbing influences of Luftfluktuation in Meßsveg · Unlike the prior art, it is not bound to small measuring steps, not only by the air conditions, but also by the the light source. * It can be measured with real measuring steps determined by the test object without intermediate bases. * The execution of the individual elements of the device has an effect on the practical interests to the effect that the measured value acquisition in defined levels and the adjustment of adjustments in several Degrees of freedom as a prerequisite for targeted measuring are made possible · The device can be easily adapted to existing alignment and straightness measuring »The device is also applicable in a simplified form in a measuring plane ·

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Execution ^ example

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden«. In der Zeichnung zeigenThe invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. In the drawing show

Fig* 1 den allgemeinen Aufbau der Einrichtung und die Anwendung am Meßobjekt,1 shows the general structure of the device and the application to the test object,

Pig. 2 eine Einrichtung mit drei Potoempfängern, Fig» 3 eine Einrichtung mit einfachem Tripelprisma und Pig* 4 mit doppeltwirkendem Retroreflektor·Pig. 2 a device with three photoreceptors, FIG. 3 a device with a simple triple prism and Pig * 4 with a double-acting retroreflector

Wie in Fig· 1 schematisch dargestellt, sind auf einer Basis 1 eine Lichtquelle 2, vorzugsweise ein Laser, und ein, mehrere Auflager 3; 4; 5; 6, z* B· Führungen oder Lagarbuchsen, umfassendes Meßobjekt 7 angeordnet, wobei mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung Fluchtung und Geradheit dieser Auflager 3; 4; 5; 6 beispielsweise zu bestimmen oder diese Auflager in Höhe, Seite und Richtung in eine gemeinsame, durch das von der Lichtquelle 1 und einer dieser nachgeordneten Stabiiisierung30ptik 8 ausgehende Strahlenbündel 9 festgelegte Achse'10 zu justieren sind· Die Stabilisierungsoptik 8 ist, von der Lichtquelle 2 getrennt, auf dem Meßobjekt 7 gelagert.As schematically illustrated in FIG. 1, on a base 1, a light source 2, preferably a laser, and one, a plurality of supports 3; 4; 5; 6, z * B · guides or Lagarbuchsen, comprehensive measuring object 7 is arranged, with the aid of the device according to the invention alignment and straightness of these supports 3; 4; 5; 6, for example, or to adjust these supports in height, side and direction into a common axis 10 fixed by the beam 9 emanating from the light source 1 and a downstream stabilizing element 8 · the stabilizing optics 8 is separated from the light source 2 , stored on the test object 7.

Auf dem Auflager 3 ist ein lageempfindliches Element 11, und auf dem Auflager 4 ist ein lage- und richtungsempfindliches Element 12 angeordnet, deren innerer Aufbau aus Fig· ersichtlich ist· So sind im Gehäuse 13 des Elementes 11, welches am Umfang Auflageflächen 14;15 besitzt, ein strahlenteilendes Element 1β und ein strahllageempfindlicher Fotoempfänger 17, z. B. ein Quadrantenempfänger, angeordnet, dessen virtuelles Bild 18 in der Ebene 19 der AuflagefläGhen 15 liegt.On the support 3 is a position-sensitive element 11, and on the support 4, a position and direction sensitive element 12 is arranged, the internal structure of FIG. Is seen · Thus, in the housing 13 of the element 11, which at the periphery bearing surfaces 14; has, a beam-splitting element 1β and a beam-sensitive photoreceptor 17, z. B. a quadrant receiver, arranged, the virtual image 18 is in the plane 19 of the AuflagefläGhen 15.

Im Inneren des lage- und richtungsempfindlichen Elementes 12, welches Auflageflächen 20;21 besitzt, sind ein strahlenteilendes Element 22 und ein Umlenkspiegel 23 im Strahlengang vorgesehen, welchen jeweils ein strahllagerempfindlicher Fotoempfänger 24;25 zugeordnet ist (Pig*2)_e Inside the position-sensitive and direction-sensitive element 12, which has support surfaces 20, 21, a beam-splitting element 22 and a deflection mirror 23 are provided in the beam path, which in each case a radiation-sensitive photoreceptor 24, 25 is assigned (Pig * 2) _e

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Somit besitzt das Element 12 zwei Punktionsebenen, die in den Ebenen 26;27 der Auflageflächen 20;21 liegen«. Wie aus Pig· 2 ersichtlich, sind der Potοempfänger 17 und der Potoempfanger 25 mit einem Differenzbildner 28 für die Lage und die. beiden Potoempfanger 24;25 des Elementes 12 mit einem Differenzbildner 29 für die Richtung verbunden. Diese Differenzbildner 2S;29 sind mit einer Auswerte- oder Anzeigeeinheit 30 verbunden·Thus, the element 12 has two puncture planes lying in the planes 26, 27 of the bearing surfaces 20, 21 ". As can be seen from Pig. 2, the potentiometer 17 and the phototube receiver 25 are provided with a differentiator 28 for the position and the. two photoreceptor 24; 25 of the element 12 connected to a difference former 29 for the direction. These difference formers 2S, 29 are connected to an evaluation or display unit 30.

Im folgenden soll beispielsweise die Justierung der Auflager 3 bis 6 dargestellt werden, die in mehreren Meßoder Justierschritten erfolgt»In the following, for example, the adjustment of the supports 3 to 6 are shown, which takes place in several Meßoder Justierschritten »

1» Justierschritt: Die Stabilisierungsoptik 8 bildet mit dem sie verlassenden Strahlenbündel 9 die meßtechnische Basis und wird nach ersten Auflager 3 und dem z* B* letzten Auflager 6 ausgerichtet« Infolge der Fluktuation der Luft innerhalb der vom Strahlenbündel 9 durchlaufenen Meßstrecke ist dieser Bezug zum letzten Auflager 6 nur ein vorläufiger*1 "adjusting step: The stabilizing optical system 8 forms the basis of measurement with the beam 9 leaving it and is aligned with the first support 3 and the last support 6. As a result of the fluctuation of the air within the measuring path traveled by the radiation bundle 9, this reference is to last support 6 only a preliminary *

2* Justierschritt: Das Auflager 3 wird mittels des lage- und richtungsempfindlichen Elementes 12 in Lage und Richtung zum Strahlenbündel 9 ausgerichtet und bildet in der genutzten Pluchtungsmeßebene die erste Hilfsbasis*2 * adjustment step: The support 3 is aligned by means of the position and direction sensitive element 12 in position and direction to the beam 9 and forms in the used Pluchtungsmeßebene the first auxiliary base *

3· Justierschritt; Das Auflager 3 wird in der genutzten Pluchtungsmeßebene mit dem lageempfindlichen Element 11 belegt und Auflager 4 in Lage und Richtung mit dem lage- und richtungsempfindlichen Element 12 nach dem Strahlenbündel 9 ausgerichtet* Das Element 11 ist durch seine Potoempfanger so mit dem lageempfindlichen Teil (Potoempfanger 25) des Elementes 12 elektrisch durch Differenzbildung aus den Signalen der Potoempfanger 17 und 25 verknüpft (Differenzbildner 28), daß durch die Auswerte- und Anzeigeeinhait 30 nur die Höhen- und Seitenversetzung des Auflagers 4 gegenüber dem Auflager 3 angezeigt wird* Die Ermittlung der Richtungsabweichung des Auflagers 4 gegenüber dem Strahlenbündel 9 und damit gegenüber der Achse 10 erfolgt durch Differenzbildung der Signale der Potoempfanger 24 und 25 im Differenzbildner und Auswertung in der Einheit 30* Mit Hilfe der von der Einheit 30 gelieferten Meßwerte für Lage und Richtung wird das Auflager 4 justiert*3 · adjustment step; The support 3 is occupied in the used Gesuchtungsmeßebene with the position sensitive element 11 and support 4 aligned in position and direction with the position and direction sensitive element 12 after the beam 9 * The element 11 is so by its Potoempfanger with the position sensitive part (Potoempfanger 25th ) of the element 12 electrically linked by subtraction from the signals of the Potoempfanger 17 and 25 (difference 28) that only the height and lateral displacement of the support 4 relative to the support 3 is displayed by the evaluation and Anzeigeeinhait 30 * The determination of the direction deviation of Support 4 with respect to the beam 9 and thus with respect to the axis 10 by subtracting the signals of the phototransmitters 24 and 25 in the subtractor and evaluation in the unit 30 * With the help of supplied by the unit 30 measured values for position and direction of the support 4 is adjusted *

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In Polgeschritten werden analog die weiteren Auflager 5; 6 usw. justiert«.In pole are analogous to the other supports 5; 6, etc. adjusted «.

Bei der Einrichtung nach Pig« 3 enthält das lageempfindliche Element 31 ein Tripelprisma 32 als Sensor für die Lageabweichung, dessen Knotenpunkt in der durch die Auflagefläche 33 gehende Ebene 34 liegt* Ein vom lage- und richtungsempfindlichen Element 35 kommender Strahl 36 wird durch das Tripelprisma 32 symmetrisch zum Knotenpunkt und zu sich selbst parallel zum Element 35 zurückgeführt· Der zurückgeführte Strahl 37 enthält Informationen über den Höhen- und Seitenversatz der Elemente 31 und 35 in Bezug auf das Strahlenbündel 9· Dieser Strahl 37 mischt sich über eine polarisationsebenendrehende ν - Platte 38 und Polarisationsteiler 39;4O, die als polarisationsoptisch wirksame Glieder und Flächen im.lage- und richtungsempfindlichen Element 35 angeordnet sind, mit den, von den Strahlenteilern 4-1;42 des Elementes 35 abgezweigten lichtbündeln des-einfallenden Strahlenbändels 9, die auf die Fotoempfanger 43;In the device according to Pig "3, the position-sensitive element 31 includes a triple prism 32 as a positional deviation sensor whose node lies in the plane 34 passing through the bearing surface 33 * A beam 36 coming from the position and direction-sensitive element 35 is detected by the triple prism 32 The returned beam 37 contains information about the height and lateral offset of the elements 31 and 35 with respect to the beam 9. This beam 37 mixes over a polarization plane rotating ν plate 38 and Polarization divider 39; 4O, which are arranged as polarization-optically effective members and surfaces im.lage- and direction-sensitive element 35, with the, diverted from the beam splitters 4-1, 42 of the element 35 light beams of the incident beam beam 9, the photoreceptors 43rd ;

44 geleitet werden, welche Lageunterschiede der Ebenen 45; 4d der Auflageflächen 48; 49 gegenüber der Ebene 34 in elektrische Signale umwandeln* Diese Signale werden zu44, which positional differences of the levels 45; 4d of the bearing surfaces 48; 49 versus level 34 into electrical signals * These signals become

Ebene 45 direkt als Abweichung von der Fluchtung und zu d. EbenenLevel 45 directly as deviation from the alignment and d. levels

45 und 46 nach Differenzbildung mit den Differenzbildner (analog Pig. 2) als Abweichung von der Richtung im Bezug zum Strahlenbündel 9 bzw· Strahl 36 durch die Auswerte- und Anzeigeeinheit (analog Pig* 2) ^eiterverarbeitet«45 and 46 after difference formation with the difference former (analogous to Pig. 2) as deviation from the direction with respect to the beam 9 or respectively. Ray 36 through the evaluation and display unit (analogous to Pig * 2)

Bei der Einrichtung nach Pig* 3 kann die «-Platte auch zwischen dem Polarisationsteiler 39 und dem Strahlenteiler 42 oder zwischen dem Polarisationsteiler 40 und dem Strahlenteiler 41 angeordnet sein und zum Abgleich der Signalhöhen genutzt werden. Bei Messungen ist das lage- und richtungsempfindliche Element 35 mit Hilfe einer Libelle um das Strahlenbündel 9 auszurichten, so daß die Fotoempfänger 43;44 horizontiert sind» Die erste Hilfsbasis wird, wie im Zusammenhang mit Pig· 1 dargelegt, mit Hilfe des Elementes ohne das lage empfindliche Element 31 festgelegt»In the device according to Pig * 3, the «plate can also be arranged between the polarization splitter 39 and the beam splitter 42 or between the polarization splitter 40 and the beam splitter 41 and be used to adjust the signal levels. In measurements, the position and direction sensitive element 35 is aligned with the aid of a bubble around the beam 9, so that the photoreceptors 43, 44 are leveled. The first auxiliary basis is, as explained in connection with Pig · 1, using the element without the location sensitive element 31 set »

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Die Einrichtung nach Pig· 4 umfaßt ein lage- und richtungsempfindliches Element 50 mit einem als Tripelprisma 51 ausgebildeten Retroflektor und eine teilreflektierende Planparallelplatte 52 sowie an seinem Gehäuse Auflageflächen 53} 54·· Das lageempfindliche Element 55 umfaßt drei strahlenteilende und -vereinende Glieder 56; 57; 58, von denen die Glieder 57 und 58 polarisationsoptisch wirksame Flächen besitzen* Den Gliedern 57 und 58 ist je ein strahllageeinpfindlicher Fotoempfänger 59; 60 zugeordnet« Zwischen den Gliedern 56 und 57 ist im vom Strahlenbündel 9 abgezweigten Strahlengang eine ^-Platte 61 angeordnet· Sine am Gehäuse das Elementes 55 angeordnete Libelle 62 dient zur Ausrichtung dieses Elementes nach dem Strahlenbündel 9·The device according to Pig · 4 comprises a position and direction-sensitive element 50 with a retro-reflector formed as a triple prism 51 and a partially reflecting plane-parallel plate 52 and on its housing bearing surfaces 53} 54 ·· The position-sensitive element 55 comprises three beam splitting and -vereinende members 56; 57; 58, of which the members 57 and 58 have polarization-optically effective surfaces * The members 57 and 58 is each a Strahllageneinpfindlicher photoreceptor 59; 60 assigned «between the members 56 and 57 in the beam path branched off from the beam 9 a ^ plate 61 is arranged • Sine on the housing element 55 arranged dragonfly 62 serves to align this element after the beam 9 ·

Die dem Element 50 zugeordnete Meßebene 63 für die Lage wird durch den Knotenpunkt des Tripelprismas 51 bestimmt· In ihr liegt auch die Auflagefläche 54» Die Zusatzmeß ebene far die Richtungsmessungen liegt am Ort des Scheitelpunktes der gespiegalten Meßebene 63 (in Fig*- 4 nicht eingezeichnet). Im lageempfindlichen Element 55 mischt das Glied 58 den für die Lage beStimmung benötigten Strahl 64 mit einem Teilstrahl aus dem Strahlenbündel 9 und das Glied 57 vereinigt den an der Vorderfläche des Tripelprismas 51 reflektierten Strahl 65 mit einem Teilstrahl des Strahlenbündels 9* Der Fotoempfänger 60 setzt Lageabweichungen in elektrische Signale um. Richtungsabweichungen werden aus den Differenzsignalen der Fotoempfänger 59 und 60 ermittelt·The measurement plane 63 associated with the element 50 is determined by the nodal point of the triple prism 51. The support surface 54 is also located at the location of the vertex of the split measurement plane 63 (not shown in FIG. 4) ). In the position-sensitive element 55, the element 58 mixes the beam 64 required for the position determination with a partial beam from the beam 9, and the element 57 combines the beam 65 reflected at the front surface of the triple prism 51 with a partial beam of the beam 9 * The photodetector 60 sets positional deviations into electrical signals. Directional deviations are determined from the difference signals of the photoreceivers 59 and 60.

Bei der Messung mit der Einrichtung nach Fig· 4 muß jedoch im Unterschied zu den vorstehend erläuterten Anordnungen die erste Hilfsbasis auf dem Meßobjekt 7 durch Messung mit dem Element 55 in zwei Ebenen aufgebaut werden» Alle weiteren Meßschritte sind, wie im Zusammenhang mit Fig· 1 und 2 beschrieben, auszuführen·.In the measurement with the device according to FIG. 4, however, in contrast to the arrangements explained above, the first auxiliary base on the measuring object 7 must be constructed in two planes by measurement with the element 55. All further measuring steps are as in connection with FIG and 2 are described.

Die verwendeten strahllageempfindlichen Fotoempfänger sind vorzugsweise jeweils aus vier, als Kreissektoren ausgebildeten Wandlerelementen zusammengesetzt. Sie können jedoch auch matrixartig angeordnete, lichtempfindliche Strukturen besitzen, um Abweichungen der auf. sie treffenden Strahlenbündel aus einer Formallage zu ermitteln·The used beam position sensitive photoreceptor are preferably each composed of four, designed as a circle sectors transducer elements. However, they can also have matrix-like, light-sensitive structures in order to deviations of. to find them striking ray bundles from a formal position ·

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Claims

claims

1. A device for alignment and straightness testing with a light source, unifassend a stabilizing optics for the light beam leaving the light source and measured values for the elimination and straightness delivering elements separated from the light source and the stabilization optics on the test object to be tested in lease of the beam displaceable and are preferably arranged to be adjustable with the object to be measured, wherein the elements have radiation sensitive photosensitive receivers, characterized in that on the test object to be tested each a position and direction sensitive and a position sensitive element with beam splitters, reflectors and preferably polarization optical effective members and surfaces are provided ·

2. Device according to claim 1, characterized in that the position and direction sensitive element on its housing bearing surfaces and radiate in its interior. dividing and combining elements and two per se known beam position sensitive photoreceptor, which itself or their virtual images lie in the plane of the bearing surfaces, that the position-sensitive element on its housing bearing surfaces and in its interior comprises a beam-splitting element and a beam-sensitive photoreceptor and that the Photoreceiver the position and direction sensitive element with a subtractor for the alignment and the deviations from the position receiving photoreceptor with a photoreceiver of the position and direction sensitive element with a subtractor for the direction and both subtractors are connected to an evaluation or display unit ·

3. Device according to claim 1, characterized gekannzeichnet that 'the position-sensitive element comprises a triple prism, whose node is located in the plane of a support surface and that the position and direction sensitive element strahlenteilende.und-vereinigende and polarization optically effective members and surfaces and two per se known, beam-sensitive Potoempfanger includes ».

4 «Device according to claim 1, characterized in that the position and direction sensitive element comprises a triple prism and, at least in a certain range, teilreflektierande plane-parallel plate, and that the position-sensitive element comprises three beam splitting and -unminating members, two of which polarization optically effective Have surfaces, with two radiation-combining members each having a radiation-sensitive photoreceiver assigned to it «

5 * Device according to claim 1 to 4, characterized in that the Potoempfanger preferably consist of four, designed as a circle sectors transducer elements.

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