DE1957905A1 - Verfahren zum Messen von Spiegelverkippungen - Google Patents

Verfahren zum Messen von Spiegelverkippungen

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DE1957905A1
DE1957905A1 DE19691957905 DE1957905A DE1957905A1 DE 1957905 A1 DE1957905 A1 DE 1957905A1 DE 19691957905 DE19691957905 DE 19691957905 DE 1957905 A DE1957905 A DE 1957905A DE 1957905 A1 DE1957905 A1 DE 1957905A1
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Siegfried Dipl-Ing Raith
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Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
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Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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    • G—PHYSICS
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Description

GRUNDIG E.M. V. Fürth, 13.
Elektro-Mechanlsche Versuchsanstalt 783/Kl/ech
Inh.: Max Grundig
85IO Fürth, Kurgartenstraße 37 Reg.
Verfahren zum Messen von SpleKelverkippungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen von Spiegelverkippungen in einem Autokollimationsstrahlengang.
Autokollimationsstrahlengänge werden in der Technik häufig verwendet, z.B. zum Einstellen von Maschinen-, teilen parallel oder rechtwinklig zueinander, zur Ebenheitsprüfung von Flächen und Führungen o. dgl.
Für diese Meßprobleme sind Autokollimationsfernrohre bekannt, mit denen die Spiegelverkippungen visuell abgelesen werden können; dabei lassen "sich jedoch nur statische Spiegelverkippungen messen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch die Messung von dynamischen Spiegelverkippungen - das sind Spiegelverkippungen, die sich über den Verlauf der Zeit schnell ändern - zu ermöglichen.
Es ist bekannt, Spiegelverkippungen dadurch zu vermessen, daß im Autokollimationefernrohr etnpfangsseitig eine Schwingblende auf elektromechanischen! Wege
- 2 - 109823/0724
Reg. 1^91
nachgeführt wird. Diese mechanische Modulation und Nachführung ist relativ langsam (etwa 1 Hz ) und nur für kleine Auslenkungeri (etwa 100 Bogensekunden) zu verwenden. Damit· erhält man einen kleinen Meßbereich bei großer Ansprechzeit des Gerätes.
Die Aufgabe der dynamischen Messung von Spiegelverkippungen in einem Autokollimationsstrahlengang -wird dadurch gelöst, daß eine ablenkbare und etwa punktförmige Lichtquelle von einem Objektiv über einen Strahlungsteiier nach Unendlich abgebildet und nach Reflexion des Lichtes an dem zu vermessenden Spiegel durch das Objektiv und den Strahlungsteiler ein Bild der Lichtquelle auf einen ortβempfindlichen Fotodetektor entworfen wird, dessen elektrisches Signal die Lage der Lichtquelle für jede Spiegelstellung so einregelt, daß das Bild der Lichtquelle immer auf derselben Stelle, z.B. der Mitte, des Fotodetektors erscheint. Die Verschiebung der Lichtquelle, etwa in zwei zueinander senkrechten Richtungen, ist dann der Verkippung der Spiegelfläche, auf die zugehörigen Kippachsen bezogen» proportional. >
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist zur . Erhöhung der Meßgenauigkeit sende- und/oder empfangsseitig eine Zwischenabbildung eingefügt.
109823/0724
Reg. i49t
Zweckmäßig ist die Verwendung eines Vierquadrantenempfangers als artsempfindlichen Fotodetektor, während sich als ablenkbare Lichtquelle der Leuchtfleck einer Kathodenstrahlröhre mit Vorteil verwenden läßt, da dieser mit hoher Geschwindigkeit verschiebbar ist.
Um bei Einstreuung von Fremdlicht eine empfindliche und störsichere Messung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Intensität der Lichtquelle zu modulieren, z.B. durch Beeinflussen des Strahlstromes der Kathodenstrahlröhre. Das vom Fotodetektor gelieferte Meßsignal kann dann durch entsprechende Filter oder durch phasenempfindliche Gleichrichtung von dem durch das Fremdlicht erzeugten Störsignal getrennt werden.
Die mit der*-Erfindung erzielten Vorteile sind die kleine Ansprechzeit, die es ermöglicht, auch schnelle Spiegelverkippungen zu verfolgen, und ein großer Meßbereich, in dem die Linearität und das Auflösungsvermögen der Messung t hauptsächlich durch die Daten der Kathodenstrahlröhre, nämlich Linearität der Strahlablenkung und Korngröße des Leuchtechirms, bestimmt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verkippung um zwei zueinander senkrechte Achsen gleichzeitig gemessen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 den Strahlengang in einem bekannten Autokollimationsfernrohr,
Fig. 2 eine optische Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäöen Verfahrens.
Ein Autokollimationsfernrohr bekannter Bauart für visuelle Messung setzt sich zusammen aus Lampe 1t Kondensor 2, Fadenkreuz 3» Strahlungsteiler 4, Fernrohrobjektiv 71 Okularstrichplatte 5 und Okular 6.
Eine Verkippung der Normale des Spiegels 8 gegen die . optische Achse des Fernrohres bewirkt eine Verschiebung des Fadenkreuzbildes aus der Mitte der Okularstrichplatte 5 und kann an dieser abgelesen werden.
Gemäß Fig. 2 wird das beleuchtete Fadenkreuz 3 durch den Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre 9 ersetzt. Das erapfangeseitige Bild des Leuchtflecke 10 erscheint auf einem ortsempfindlichen Fotodetektor (Vierquadrantenempfänger) 11. Das Signal des Detektors 11 enthält eine Information über die Lage des Leuchtf leclcbildes,
- 5 - 1 η q Q ·7 τ / η ι '} L
j Reg. 1491
zumindest über die Richtung der Mittenabweichung. Aus diesem Signal werden zwei Regelgrößen für die x- und y-Ablenkung der Kathodenstrahlröhre 9 gebildet, so daß im eingeregelten Zustand das Leuchtfleckbild immer in der Mitte des Vierquadranten-, empfangers 11 erscheint. Dann sind die zwei Ablenkspannungen ein proportionales Maß für die Verkippung des Spiegels 8 um die zugeordneten Kippachsen.
Am Wehneltzylinder 12 der Kathodenstrahlröhre 9 kann eine Wechselspannung zur Beeinflussung des Strahlstromes zugeführt werden, wodurch die Intensität des Leuchtflecks 1.0 auf dem Bildschirm moduliert wird. Der Empfänger 11 gibt dann Wechselsignale ab, die nach phasenempfindlicher Demodulation keine Fremdlichteinflüsse mehr enthalten.
109823/0724

Claims (6)

  1. Reg. 1^91
    Patentansprüche
    erfahren zum Messen von Spiegelverkippungen in einem Autokollimationsstrahlengang,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine ablenkbare und etwa punktförmige Lichtquelle (1O) von einem Objektiv (7) über einen Strahlungsteiler (4) nach Unendlich abgebildet und nach Reflexion des Lichtes an dem zu vermessenden Spiegel (8) durch das Objektiv (7) und den Strahlungsteiler (4) ein DiId der Lichtquelle (1O) auf einen ortsempfindlichen Fotodetektor (11) entworfen wird, dessen elektrisches Signal die Lage der Lichtquelle (1O) für jede Spiegelstellung so einregelt, daß das Bild der Lichtquelle (1O) immer auf derselben Stelle, z.B. der Mitte, des Fotodetektors (11) erscheint.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet« daß sende- und/oder empfangs-•seitig eine Zwischenabbildung eingefügt ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der ortsempfindliche Fotodetektor (ii) ein Vierquadrantenenpfänger ist.
    109823/0724
    Reg.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch Gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1O) der Leuclitfleclc einer Kathodenstrahlröhre (9) ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Lichtquelle (1O) moduliert ist.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 51 a dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation der Intensität der Lichtquelle (-10) durch Beeinflussen des Strahlstromes der Kathodenstrahlröhre (9) durch eine dem Wehneltzylinder (12) zugeführte Wechselspannung erfolgt.
    1098?3/η
    g .
    Leerseite
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GB1290479A (de) 1972-09-27
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