DE19732376C1

DE19732376C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsmessung nach dem Triangulationsprinzip

Info

Publication number: DE19732376C1
Application number: DE1997132376
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Ing Tutsch; Peter Dipl Ing Sowa; Tilo Prof Dr Ing Pfeifer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2017-07-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstandsmessung nach dem Triangulationsprinzip.

Es sind derartige Verfahren und hierfür geeignete Vorrich tungen bekannt, wobei zur Bestimmung des Abstands eines Meß punkts von einem auf einer Meßgeraden liegenden Bezugspunkt zunächst das Licht einer Lichtquelle entlang der Meßgeraden in Richtung auf das Meßobjekt gerichtet wird. Der Licht strahl erzeugt auf dem Meßobjekt einen Meßlichtfleck, der über eine Abbildungsoptik auf einen positionsempfindlichen Detektor (Position Sensitive Detector, PSD) abgebildet wird. Der Ort der Abbildung auf dem Detektor wird festgestellt und hieraus der zu messende Abstand bestimmt.

Um eine möglichst genaue Abstandsbestimmung zu ermöglichen, sollte der Meßlichtfleck kleiner sein als die mittlere Korn größe des Materials des Meßobjekts. Dies führt bei techni schen Oberflächen zur Forderung nach Meßlichtfleckdurchmes sern von 10 µm oder kleiner. Es ist bekannt, hierfür den auf das Meßobjekt gerichteten Lichtstrahl auf einen Punkt der Meßgeraden zu fokussieren.

In der Regel wird zur Triangulation Laserlicht eingesetzt. Ein fokussiertes Laserstrahlbündel kann angenähert als Gauß scher Strahl betrachtet werden, bei dem zwischen dem Durch messer des Fokusflecks, d. h. der Strahltaille, und dem Öff nungswinkel ein eindeutiger Zusammenhang besteht. Eine Ver ringerung des Fokusfleckdurchmessers bedingt demnach eine Vergrößerung des Öffnungswinkels. Ein größerer Öffnungswin kel bedeutet aber, daß der Meßlichtfleck auf dem Meßobjekt sich rasch vergrößert und damit die Meßgenauigkeit drastisch nachläßt, wenn sich das Meßobjekt aus dem Ort des Fokus flecks heraus bewegt. Bei großem Öffnungswinkel des einge setzten Lichtbündels ist daher der nutzbare Meßbereich ge ringer als bei kleinem Öffnungswinkel. Andererseits muß ein möglichst geringer Fokusfleckdurchmesser angestrebt werden, um überhaupt eine akzeptable Meßgenauigkeit zu erreichen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung stellen, bei dem der Meßbereich dem Abstandsmessung ohne Nachteil - für die Meßgenauigkeit gegenüber dem Stand der Technik vergrößert ist.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) mindestens zwei Lichtquellen je eigene Lichtanteile mit von den übrigen Lichtanteilen unterscheidbarer Eigenschaft koaxial zur Meßgeraden auf das Meßobjekt richten,
b) jeder Lichtanteil auf einen anderen Punkt der Meßgeraden fokussiert wird, so daß jeder Lichtanteil einen einen unterschiedlichen Fleckdurchmesser aufweisenden Meßlichtfleck auf dem Meßobjekt erzeugt,
c) sämtliche Meßlichtflecken auf einen einzigen positionsempfindlichen Detektor abgebildet werden, der je nach Eigenschaft der Lichtanteile Detektorsignalanteile mit wiederum unterscheidbaren Eigenschaften erzeugt,
d) die einzelnen Detektorsignalanteile gesondert erfaßt werden,
e) festgestellt wird, welcher Lichtanteil zum geringsten Meßlichtfleckdurchmesser gehört, und
f) der zu messende Abstand aus dem Detektorsignalanteil er mittelt wird, der von dem den geringsten Meßlichtfleckdurch messer erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

Durch den Einsatz mehrerer Lichtquellen werden entlang der Meßgeraden mehrere jeweils zu einer der Lichtquellen gehö rende Einzelmeßbereiche erzeugt. Werden die Lagen der ein zelnen Fokuspunkte so gewählt, daß die Einzelmeßbereiche lückenlos aneinander anschließen, ergibt sich hieraus ein durchgehender Meßbereich, der entsprechend der Anzahl der Lichtquellen ein vielfaches länger ist als der Einzelmeßbe reich einer einzigen Lichtquelle.

Die einzelnen Meßlichtflecken überlappen wegen der koaxialen Strahlführung einander konzentrisch auf dem Meßobjekt. Da jedoch zur endgültigen Abstandsbestimmung der kleinste Meß lichtfleck allein heranzuziehen ist, muß es zunächst ermög licht werden, die durch die einzelnen Lichtanteile erzeugten Detektorsignalanteile separat auszuwerten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß jeder Lichtanteil mit einer eigenen Frequenz in seiner Intensität moduliert wird und die Erfassung der einzelnen Detektorsignalanteile über eine elektronische frequenzselektive Filterung erfolgt.

Elektronische frequenzselektive Filterungen sind bekannt. Im vorliegenden Fall kann die Intensitätsmodulation der Lichtquelle und das Auslesen des Detektors zueinander syn chronisiert werden, d. h. daß der Detektor von einer bestimmten Aus werteeinheit immer dann ausgelesen wird, wenn die Lichtin tensität der zugeordneten Lichtquelle gerade eine bestimmte Phasenlage, beispielsweise das Intensitätsmaximum, aufweist. Derart können die durch die einzelnen Lichtanteile erzeugten Detektorsignalanteile, aus denen sich das über eine gewisse Zeit betrachtete Detektorsignal zusammensetzt, separat aus gewertet werden.

Das Verfahren kann auch so ausgeführt wer den, daß sämtliche Lichtanteile mit derselben Frequenz und unterschiedlichen Phasenlagen in ihrer Intensität moduliert werden und die Erfassung der einzelnen Detektorsignalanteile über eine elektronische phasenselektive Filterung erfolgt.

Die phasenselektive Filterung wird ebenfalls durch die Syn chronisation der Lichtanteile mit dem Auslesen des Detektors erreicht. Hier wird die Trennung der Detektorsignalanteile allein durch die unterschiedlichen Phasenlagen der jeweiligen Intensitätsmodulation erreicht.

Es ist vorteilhaft, das Verfahren so auszu führen, daß die frequenz- oder phasenselektive Filterung eine Look-In-Filterung ist.

Die vorgenannte Aufgabe wird des weiteren durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem zur Messung des entlang einer Meßgeraden gegebenen Abstands zwischen ei nem Bezugspunkt und einem Meßobjekt

a) mindestens zwei Lichtquellen je eigene Lichtanteile fit unterschiedlicher Lichtfrequenz koaxial zur Meßgeraden auf das Meßobjekt richten,
b) jeder Lichtanteil auf einen anderen Punkt der Meßgeraden fokussiert wird, so daß jeder Lichtanteil einen einen unterschiedlichen Fleckdurchmesser aufweisenden Meßlichtfleck auf dem Meßobjekt erzeugt,
c) im Strahlengang nach dem Meßobjekt das Licht mittels op tischer Filterung in die einzelnen Lichtanteile getrennt wird,
d) der Meßlichtfleck jedes Lichtanteils auf je einen gesonderten, ein Detektorsignal erzeugenden, positionsempfindlichen Detektor abgebildet wird,
e) festgestellt wird, welcher Lichtanteil zum geringsten Meßlichtfleckdurchmesser gehört, und
f) der zu messende Abstand aus dem Detektorsignal ermitteit wird, das von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem zuvor beschrie benen Verfahren dadurch, daß die einzelnen Lichtanteile jeweils auf eigene Detektoren geführt und folg lich vor Auftreffen auf dem Detektor voneinander separiert werden. Hierdurch erübrigt sich eine elektronische Filterung der einzelnen Detektorsignalanteile.

Die vorgenannte Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, umfassend

a) mindestens zwei, je eigene Lichtanteile mit unterschiedlicher Lichtfrequenz erzeugende Lichtquellen,
b) Mittel zur koaxialen Ausrichtung aller Lichtanteile längs einer Meßgeraden und zur Fokussierung der einzelnen Lichtanteile auf je unterschiedliche Punkte der Meßgeraden,
c) im Strahlengang nach dem Meßobjekt Mittel zur Trennung der einzelnen Lichtanteile, und für jeden Lichtanteil eine eigene Abbildungsoptik zur Abbildung jedes durch einen der Lichtanteile auf einem Meßobjekt erzeugten Meßlichtflecks auf jeweils einen positionsempfindlichen, ein Detektorsignal erzeugenden Detektor,
d) Mittel zur Auswertung der einzelnen Detektorsignale,
e) eine Logikeinheit zur Ermittlung des den Meßlichtfleck mit dem geringsten Fleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteils und
f) Mittel zur Ermittlung des zu messenden Abstandes aus dem Detektorsignal, das von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

Bei der Logikeinheit kann es sich beispielsweise um eine einfache datenverarbeitende Einheit handeln, in der in einer Tabelle festgelegt ist, welche Lichtquelle für welchen Ein zelmeßbereich zuständig ist. Da die Meßgenauigkeit aller Lichtquellen in der Regel ausreicht, zu bestimmen, in welchem Einzelmeßbereich sich das Meßobjekt befindet, kann die Logikeinheit entscheiden, welcher Lichtanteil zur endgültigen und genauesten Bestimmung des zu messenden Abstands aus gewertet wird.

Es ist vorteilhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung so aus zubilden, daß die Mittel zur Trennung der einzelnen Lichtan teile optische Filter sind.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird des weiteren gelöst durch eine Vorrichtung, umfassend

a) mindestens zwei, je eigene Lichtanteile mit von den übrigen Lichtanteilen unterscheidbarer Eigenschaft erzeugende Lichtquellen,
b) Mittel zur koaxialen Ausrichtung aller Lichtanteile längs einer Meßgeraden und zur Fokussierung der einzelnen Lichtanteile auf je unterschiedliche Punkte der Meßgeraden,
c) eine Abbildungsoptik zur Abbildung sämtlicher durch jeweils einen der Lichtanteile auf einem Meßobjekt erzeugter Meßlichtflecke auf einen positionsempfindlichen Detektor, der je nach Eigenschaft der Lichtanteile Detektorsignalanteile mit wiederum unterscheidbarer Eigenschaften erzeugt,
d) Mittel zur gesonderten Erfassung der einzelnen Detektorsignalanteile,
e) eine Logikeinheit zur Ermittlung des den Meßlichtfleck mit geringsten Fleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteils und
f) Mittel zur Ermittlung des zu messenden Abstandes aus dem Detektorsignal, das von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

Es ist vorteilhaft, auch die nur einen Detektor umfassende Vorrichtung so auszubilden, daß jeder Licht anteil eine eigene Lichtfrequenz aufweist. Diese Maßnahme wirkt sich insbesondere dann vorteilhaft aus, wenn die Vorrichtung so ausgebildet wird, daß für sämtliche Lichtanteile eine einzige Fokussieroptik mit chro matischer Aberration vorgesehen ist.

In diesem Fall erübrigen sich weitere Fokussieroptiken, da die chromatische Aberration der einzigen Fokussieroptik für die unterschiedlichen Fokuslagen der einzelnen Lichtanteile sorgt. Hierfür müssen lediglich die von den Lichtquellen ausgehenden Lichtanteile koaxial auf die Fokussieroptik mit chromatischer Aberration geführt werden.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können aber auch so aus gebildet sein, daß im Strahlengang jedes Lichtanteils unmit telbar hinter der Lichtquelle eine eigene Fokussieroptik an geordnet ist.

Vorteilhaft können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen auch so ausgebildet sein, daß die Mittel zur koaxialen Ausrichtung aller Lichtanteile mindestens einen Strahlteiler umfassen.

Bei der Verwendung von Strahlteilern ist es insbesondere vorteilhaft, die Vorrichtung so auszubilden, daß jeder Strahlteiler einen dichroitischen Filter umfaßt. Hierdurch kann erreicht werden, daß bei Einsatz unter schiedlicher Lichtfrequenzen die Strahlungsverluste an den einzelnen Strahlteilern drastisch erniedrigt werden können. Mit den dichroitischen Filtern können die Strahlteiler so gestaltet werden, daß sie bis zu einer bestimmten Grenz lichtfrequenz nahezu vollständig transmissiv sind, während sie für höhere Lichtfrequenzen nahezu vollständig reflektie ren. In diesem Fall müssen hintereinander angeordnete Strahlteiler in der Reihenfolge vom ersten, dem Meßobjekt nächsten Strahlteiler zum letzten sinkende Grenzfrequenzen aufweisen, so daß jeder Strahlteiler nur für eine bestimmte Lichtquelle reflektierend und für alle anderen transmissiv ist. Jedoch können die Strahlteiler auch so gestaltet wer den, daß sie unterhalb der Grenzfrequenz reflektierend sind. In diesem Falle müssen die hintereinander angeordneten Strahlteiler in der vorgenannten Reihenfolge steigende Grenzfrequenzen aufweisen.

Schließlich kann die Vorrichtung auch so ausgebildet sein, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Fokuspunkten derart gewählt ist, daß zwischen den Fokuspunk ten ein lückenloser Meßbereich gewährleistet ist.

Im folgenden werden anhand von Figuren eine bevorzugte Aus führungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und eine be vorzugte Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

In schematischer Darstellung zeigen

Fig. 1 eine Triangulationsvorrichtung und ein Meßobjekt,

Fig. 2 eine lichterzeugende Einheit und

Fig. 3 einen positionsempfindlichen Detektor mit Abbil dungen von Meßlichtpunkten.

Die Triangulationsvorrichtung 1 (Fig. 1) umfaßt eine licht erzeugende Einheit 2, mit der das erzeugte Licht durch einen Lichtaustritt 3 hindurch auf ein Meßobjekt 4 gerichtet ist. In der lichterzeugenden Einheit 2 befinden sich als Licht quellen vier Laserdioden 5 bis 8 (Fig. 2), deren Licht über Fokussieroptiken 9 bis 12 und Strahlteiler 13 koaxial auf das Meßobjekt 4 gerichtet ist. Der Lichtanteil jeder La serdiode 5 bis 8 erzeugt auf der Oberfläche des Meßobjekts 4 einen in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Meßlichtfleck. Da die Strahlung koaxial auf das Meßobjekt 4 gerichtet ist, überdecken diese Meßlichtpunkte einander konzentrisch.

Die Meßlichtpunkte werden mittels einer Abbildungsoptik 14 (Fig. 1) auf einen positionsempfindlichen Detektor 15 (Posi tion Sensitive Detector, PSD) abgebildet. Die in Fig. 1 dar gestellte Neigung des Detektors 15 gegen den Abbildungs strahlengang genügt der Scheimpflugbedingung, damit im ge samten Meßbereich der Abstandsmessung eine scharfe Abbildung der Meßlichtflecken erzielt werden kann.

Zur hochgenauen Ermittlung des entlang einer Meßgeraden 16 ermittelnden Abstands zwischen einem Bezugspunkt, z. B. Lichtaustritt 3 und dem die Meßlichtflecken aufweisenden Ort der Oberfläche des Meßobjekts 4 sollte der Durchmesser des zur Bestimmung des Abstands maßgeblichen Meßlichtflecks kleiner sein als die mittlere Korngröße des Materials des Meßobjekts 4. Zur Minimierung der Meßlichtfleckdurchmesser ist die aus der lichterzeugenden Einheit 2 austretende Strahlung mittels der Fokussieroptiken 9-12 fokussiert. Die in jeweiligen Fokuslagen 17-20 der einzelnen Lichtanteile sind Strahlungsrichtung hintereinander angeordnet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Fokuslagen 1 und 2 bzw. 2 und 3 bzw. 3 und 4 ist so gewählt, daß den Laserdioden 5, 6, 7 und 8 zugeordnete, eine gewünschte Meßgenauigkeit ermöglichende Einzelmeßbereiche 21, 22, 23 bzw. 24 aneinander anschließen und sich daraus ein Gesamtmeßbereich ergibt, der etwa die vierfache Länge eines Einzelmeßbereichs 21, 22, 23 oder 24 aufweist.

Wie schon weiter oben dargestellt, werden die von den ein zelnen Lichtanteilen konzentrisch auf dem Meßobjekt 4 er zeugten Meßlichtflecken auf den Detektor 15 abgebildet. So mit überlappen sich auch die Abbildungen der einzelnen Meß lichtflecken konzentrisch auf dem Detektor. In Fig. 3 ist mit der Kreisfläche 25 die Fleckgröße des kleinsten Meß lichtfleckes zu einem bestimmten Meßzeitpunkt wiedergegeben. Um diese Kreisfläche herum ist ein den Durchmesser der opti schen Abbildung des größten Meßlichtflecks darstellender Kranz 26 gezeigt.

Jede Abbildung eines der Meßlichtflecken erzeugt einen eige nen Detektorsignalanteil, der separat auswertbar sein muß. Hierzu werden die Lichtanteile jeder Laserdiode 5, 6, 7, 8 in der Intensität mit einer eigenen bestimmten Frequenz modu liert. Der Detektor 15 wird für jeden Lichtanteil von einer separaten, hier nicht dargestellten Auswerteeinheit ausgele sen, wobei die einer bestimmten Laserdiode zugeordnete Aus werteeinheit den Detektor mit einer der Intensitätsmodula tion entsprechenden Frequenz ausliest und zwar möglichst im Bereich der Intensitätsmaxima.

Die Synchronisation des Auswertevorgangs mit der entspre chenden Intensitätsmodulation erfolgt über ein Lock-In-Ver fahren. Es können jedoch auch andere elektronische frequenz selektive Filtermethoden zur Auswertung des Detektors 15 eingesetzt werden.

Somit ist gewährleistet, daß der Lichtanteil jeder Laserdi ode 5, 6, 7 und 8 separat zur Abstandsbestimmung ausgewertet werden kann. Bei der Messung des zu ermittelnden Abstandes liefert jeder Lichtanteil einen je nach Durchmesser des zu gehörigen Meßlichtfleckes mehr oder weniger genauen Wert, der jedenfalls ausreicht, festzustellen, in welchem Einzel meßbereich 21, 22, 23 oder 24 sich das Meßobjekt 4 zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet. Im Beispiel gem. Fig. 3 be findet sich das Meßobjekt 4 im Einzelmeßbereich 23. Durch eine Auswertelogik, deren gegenständliche Verwirklichung hier nicht dargestellt ist, wird dann der für diesen Einzel meßbereich 23 zuständige, von der Laserdiode 7 stammende Lichtanteil zur endgültigen Bestimmung des zu messenden Ab standes herangezogen. Damit ist gewährleistet, daß stets der Meßlichtfleck mit dem kleinsten Durchmesser ausgewertet wird.

Bezugszeichenliste

1

Triangulationsvorrichtung

2

lichterzeugende Einheit

3

Lichtaustritt

4

Meßobjekt

5

Laserdiode

6

Laserdiode

7

Laserdiode

8

Laserdiode

9

Fokussieroptik

10

Fokussieroptik

11

Fokussieroptik

12

Fokussieroptik

13

Strahlteiler

14

Abbildungsoptik

15

Detektor

16

Meßgerade

17

Fokuslage

18

Fokuslage

19

Fokuslage

20

Fokuslage

21

Einzelmeßbereich

22

Einzelmeßbereich

23

Einzelmeßbereich

24

Einzelmeßbereich

25

Kreisfläche des kleinsten Meßlichtflecks

26

Kranz mit Durchmesser des größten Meßlichtflecks

Claims

1. Verfahren zur Abstandsmessung nach dem Triangula tionsprinzip, bei dem zur Messung des entlang einer Meßgera den (16) gegebenen Abstands zwischen einem Bezugspunkt und einem Meßobjekt (4)

a) mindestens zwei Lichtquellen (5-8) je eigene Lichtanteile mit von den übrigen Lichtanteilen unterscheidbarer Eigenschaft koaxial zur Meßgeraden (16) auf das Meßobjekt (4) richten,
b) jeder Lichtanteil auf einen anderen Punkt der Meßgeraden (16) fokussiert wird, so daß jeder Lichtanteil einen einen unterschiedlichen Fleckdurchmesser aufweisenden Meßlichtfleck auf dem Meßobjekt (4) erzeugt,
c) sämtliche Meßlichtflecken auf einen einzigen positionsempfindlichen Detektor (15) abgebildet werden, der je nach Eigenschaft der Lichtanteile Detektorsignalanteile mit wiederum unterscheidbaren Eigenschaften erzeugt,
d) die einzelnen Detektorsignalanteile gesondert erfaßt werden,
e) festgestellt wird, welcher Lichtanteil zum geringsten Meßlichtfleckdurchmesser gehört, und
f) der zu messende Abstand aus dem Detektorsignalantei ermittelt wird, der von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtanteil mit einer eigenen Frequenz in seiner Intensität moduliert wird und die Erfassung der einzelnen Detektorsignalanteile über eine elektronische frequenzselektive Filterung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Lichtanteile mit derselben Frequenz und unterschiedlichen Phasenlagen in ihrer Intensität moduliert werden und die Erfassung der einzelnen Detektorsignalanteile über eine elektronische phasenselektive Filterung erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenz- oder phasenselektive Filterung eine Look-In-Filterung ist.

5. Verfahren zur Abstandsmessung nach dem Triangula tionsprinzip, bei dem zur Messung des entlang einer Meßgera den (16) gegebenen Abstands zwischen einem Bezugspunkt und einem Meßobjekt (4)

a) mindestens zwei Lichtquellen (5-8) je eigene Lichtanteile mit unterschiedlicher Lichtfrequenz koaxial zur Meßgeraden (16) auf das Meßobjekt (4) richten,
b) jeder Lichtanteil auf einen anderen Punkt der Meßgeraden (16) fokussiert wird, so daß jeder Lichtanteil einen einen unterschiedlichen Fleckdurchmesser aufweisenden Meßlichtfleck auf dem Meßobjekt (4) erzeugt,
c) im Strahlengang nach dem Meßobjekt (4) das Licht mittels optischer Filterung in die einzelnen Lichtanteile getrennt wird,
d) der Meßlichtfleck jedes Lichtanteils auf je einen gesonderten, ein Detektorsignal erzeugenden, positionsempfindlichen Detektor (15) abgebildet wird,
e) festgestellt wird, welcher Lichtanteil zum geringsten Meßlichtfleckdurchmesser gehört, und
f) der zu messende Abstand aus dem Detektorsignal ermittelt wird, das von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

6. Vorrichtung zur Abstandsmessung nach dem Triangu lationsprinzip, umfassend

a) mindestens zwei, je eigene Lichtanteile mit unterschiedlicher Lichtfrequenz erzeugende Lichtquellen (5-8),
b) Mittel (9-13) zur koaxialen Ausrichtung aller Lichtanteile längs einer Meßgeraden (16) und zur Fokussierung der einzelnen Lichtanteile auf je unterschiedliche Punkte der Meßgeraden,
c) im Strahlengang nach dem Meßobjekt Mittel zur Trennung der einzelnen Lichtanteile und für jeden Lichtanteil eine eigene Abbildungsoptik zur Abbildung jedes durch einen der Lichtanteile auf einem Meßobjekt (4) erzeugten Meßlichtflecks auf jeweils einen positionsempfindlichen, ein Detektorsignal erzeugenden Detektor (15),
d) Mittel zur Auswertung der einzelnen Detektorsignale,
e) eine Logikeinheit zur Ermittlung des den Meßlichtfleck mit dem geringsten Fleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteils, und
f) Mittel zur Ermittlung des zu messenden Abstandes aus dem Detektorsignal, das von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Trennung der einzelnen Lichtanteile optische Filter sind.

8. Vorrichtung zur Abstandsmessung nach dem Triangu lationsprinzip, umfassend

a) mindestens zwei, je eigene Lichtanteile mit von den übrigen Lichtanteilen unterscheidbarer Eigenschaft erzeugende Lichtquellen (5-8),
b) Mittel (9-13) zur koaxialen Ausrichtung aller Lichtanteile längs einer Meßgeraden und zur Fokussierung der einzelnen Lichtanteile auf je unterschiedliche Punkte der Meßgeraden,
c) eine Abbildungsoptik (14) zur Abbildung sämtlicher durch jeweils einen der Lichtanteile auf einem Meßobjekt (4) erzeugter Meßlichtflecke auf einen positionsempfindlichen Detektor (15), der je nach Eigenschaft der Lichtanteile Detektorsignalanteile mit wiederum unterscheidbaren Eigenschaften erzeugt,
d) Mittel zur gesonderten Erfassung der einzelnen Detektorsignalanteile,
e) eine Logikeinheit zur Ermittlung des den Meßlichtfleck mit dem geringsten Fleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteils, und
f) Mittel zur Ermittlung des zu messenden Abstandes aus dem Detektorsignal, das von dem den geringsten Meßlichtfleckdurchmesser erzeugenden Lichtanteil bewirkt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtanteil eine eigene Lichtfrequenz aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 9, dadurch ge kennzeichnet, daß für sämtliche Lichtanteile eine einzige Fokussieroptik mit chromatischer Aberration vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang jedes Lichtanteils unmittelbar hinter der Lichtquelle eine eigene Fokussieroptik (9-12) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur koaxialen Ausrichtung aller Lichtanteile mindestens einen Strahlteiler (13) umfassen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Strahlteiler (13) einen dichroitischen Filter umfaßt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Fokuspunkten (17-20) derart gewählt ist, daß zwischen den Fokuspunkten (17-20) ein lückenloser Meßbereich gewährleistet ist.