DE2023265C3

DE2023265C3 - Fotoelektrische Vorrichtung

Info

Publication number: DE2023265C3
Application number: DE19702023265
Authority: DE
Inventors: Dieter 8225 Traunreut Michel
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1970-05-13
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2023265B2; CH532242A; FR2091518A5; DE2023265A1

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- vereinfacht werden.

durch gekennzeichnet, daß das Schwingsystem Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die

aus einer gespannten Saite (10) und einer daran 30 im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angege-

befestigten Spaltblende (2) besteht. benen Merkmale.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem Das Ausführungsbeispiel zeigt einen fotoelektrivorherigen, dadurch gekennzeichnet, daß zum sehen Autokollimator nach der Erfindung.
Feststellen großer Lageänderungen eines Objek- Der schwingende Spalt 1 einer lichtundurchlässites das Schwingsystem im Gesichtsfeld der Abbil- 35 gen Schwingblende 2 wird durch eine Lampe 3 über dungsoptik meßbar verschiebbar angeordnet ist ein Objektiv 4 und einen Strahlenteiler S beleuchtet, und daß ein Servosystem das Schwingsystem zum Die Blende 2 kann an einer Stahlsaite 10 befestigt Absuchen der jeweiligen Spaltbildlage im Ge- sein, die sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt sichtsfeld der Abbildungsoptik verfährt. und die in bekannter Weise zum Schwingen angeregt

40 wird. Das am Spalt 1 austretende Lichtbündel durch-

läuft ein Objektiv 6 und trifft dann als Parallelbündel

auf einen Planspiegel 7, der am zu prüfenden Objekt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß (nicht dargestellt) angebracht ist Das am Planspiedem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei einer z.B. gel7 reflektierte Bündel durchläuft wieder das Obaus der deutschen Auslegeschrift 1 281 158 bekann- 45 jektiv 6 und wird dann in der Brennebene des Objekten fotoelektrischen Vorrichtung dieser Art führt ein tivs 6 abgebildet, in der die Schwingblende 2 angefcwischen der beleuchteten Schwingblende und der bracht ist, die erfindungsgemäß auch das Abtastele-Abbildungsoptik angebrachter Strahlenteiler das re- ment verkörpert. Ein Objektiv 8 konzentriert den den flektierte Lichtbündel einem Abtastelement zu, das Spalt 1 der Schwingblende 2 durchsetzenden Lichtais Strichgitter ausgebildet ist. Ein wesentlicher 50 strom auf ein fotoelektronisches Bauelement 9, das in Nachteil derartiger Vorrichtungen ist, daß durch un- bekannter Weise zur Auswertung der sich während vermeidbare Störreflexion im Strahlenteiler eine Si- der Abtastung ergebenden Lichtstromänderungen jgnalverschlechterung hervorgerufen wird. Nachteilig dient.

ist ferner die aufwendige Justierung, da sowohl die Steht der Planspiegel 7 genau senkrecht zur opti-

beleuchtete Schwingblende als auch das dem Strah- 55 sehen Achse 11 des Autokollimators, dann fällt das

lenteiler nachgeschaltete Abtastelement in der Brenn- Spaltbild mit der Ruhelage des Spaltes 1 der

ebene der Abbildungsoptik angeordnet sein müssen. Schwingblende 2 zusammen. Erfährt dagegen der

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 145 807 wie Spiegel? eine Lageveränderung, so daß er entgegen

auch aus der Zeitschrift Journal of Scientific Instru- der Darstellung in der Zeichnung nicht mehr senk-

ments, Bd. 37, August 1960, S. 261/262 ist es bereits 60 recht zur optischen Achse 11 steht, dann verlagert

bekannt, eine Optik vorzusehen, die ein ein Gitter sich das Spaltbild in der Brennebene des Objektivs 6

durchsetzendes Lichtbündel wieder auf das Gitter zu- gegenüber der optischen Achse 11, in der der Spalt 1

rückwirkt und bei der das Bild des Gilters in der bzw. dessen Schwerlinic in der Ruhelage liegt. Der

gleichen Ebene wie das Gitter selbst liegt. Die dort schwingende Spalt 1 tastet die Lage des Spaltbildes

gezeigten Anordnungen dienen zum Bestimmen der 65 periodisch ab und moduliert so den auf das fotoelek-

Lageänderungen dieses Gitters. Da also das Gitter tronischc Bauelement 9 fallenden Lichtstrom in Ab-

selbst das Objekt ist, dessen Lage bestimmt werden hängigkeit von der Lage des Spaltbildes,

soll, ist es ohne Störung des beabsichtigten Meßvor- Ein we&entlicher Vorteil dieser Vorrichtung be-

steht auch darin, daß bei großen Winkelablagen des Planspiegels 7 praktisch keine Vignettierung am Rand des Objektivs 6 eintreten kann. Deshalb eignet sich der erfindungsgemäße Autokollimator auch bei großen Entfernungen des Planspiegels 7 für große Winkelablagen, wenn nur der Planspiegel 7 so groß ist, daß er vom Lichtbündel stets erfaßt wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das im Ausführungsbeispiel aus Schwingdraht und Spaltblende bestehende Schwingsystem im Gesichtsfeld der Abbildnngsoptik verschiebbar angeordnet sein. Ein mit dem Schwingsystem mechanisch gekuppeltes Meßsystem mißt dessen Verschiebewege. En Servosystem verfährt das Schwingsystem jeweils so weit im Gesichtsfeld der Abbildungsoptik, bis das Spaltbild eingefangen ist. Das meßbar verschiebbare Schwingsystem bei der Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht die Messung besonders großer Winkelablagen des zu prüfenden Objektes, ohne daß dabei am Rand der Abbildungsoptik eine Vignettierung eintritt. Meßbar verschiebbare Schwingsysteme der vorstehenden Art sind für sich genommen bekannt und beschrieben in der eigenen Patentanmeldung P 17 73 877.1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 ganges dort nicht gut möglich, dem Gitter eine zuPatentansprüche: sätzliche Schwingbewegung aufzuprägen. Wie aus der britischen Patentschrift 928 564 ersichtlich ist,

1. Fotoelektrische Vorrichtung zum Bestim- bedarf es für diesen Fall zusätzlicher schwingender men von Lageabweichungen eines Objektes mit 5 Elemente, die wie im Fall der F i g. 1 dieser Entgeeinem zyklisch schwingenden beleuchteten Spalt genhaltung zur Meßteilung oder wie im Fall der zum Erzeugen eines oszillierenden Lichtbilindels Fig. 2 zueinander und zur Meßteilung genau justiert zum Antasten des zu vermessenden Objektes und sein müssen. Mit den Geräten gemäß deutscher Auseinem optischen System zum Abbilden des am legeschrift 1145 807, Journal of Scientific Instruanzutastenden Objekt reflektierten oszillierenden io ments, August 1960, S. 261 und britischer Patent-Lichtbündels auf ein Abtastelement, bei der die schrift 928 564 ist es ferner nicht möglich, Lageände-Lage des reflektierten Spaltbildes in bezug auf rungen dann festzustellen, wenn das Objekt ein Spiedas Abtastelement ein Maß für die Lageabwei- gel und dessen Lageänderungen Kippungen sind, wie chung des zu vermessender« Objektes darstellt, dies bei Autokollimationsfernrohren der Fall zu sein dadurch gekennzeichnet, daß der be- 15 pflegt.

leuchtete Schwingspalt (1) zugleich auch das Ab- Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der tastelement verkörpert, das das am zu vermessen- bekannten Anordnungen zu beheben und mit einfaden, der Bewegung des Abtastelementes nicht chen Mitteln eine hochgenaue fotoelektrische Vorfolgenden Objekt (7) reflektierte, mittels des opti- richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei sehen Systems (6) in die Schwingungsebene des ao der keine durch Störreflexe verursachte Signalver-Schwingspaltes (1) abgebildete oszillierende schlechterung auftreten kann und bei der selbst bei Spaltbild periodisch abtastet. großen Lageabweichungen des zu vermessenden Ob-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- jektes praktisch keine Vignettierung am Rande der kennzeichnet, daß die beleuchtete Schwingblende Abbildungsoptik eintreten kann und die darüber hin-(2) der Abbildungsoptik (6) direkt, d. h. ohne as aus auch einfach justierbar ist. Dabei sollen sowohl Zwischenschaltung eines optischen Elementes die Justierung beim Zusammenbau des Gerätes als vorgelagert ist. auch Justierarbeiten beim Arbeiten mit dem Gerät