DE3707950A1 - Optische Fernmeßvorrichtung für Ausrichtungsänderungen eines Objekts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernmeßvorrichtung für Aus­ richtungsänderungen eines Objekts bezüglich eines Bezugsträgers und sie ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bei der Messung von Veränderungen einer Visierlinie aufgrund der Biegung eines Rohrs (US-A-4 383 474) von Bedeutung.

Es gibt schon Meßvorrichtungen dieses Typs, die einen von einem Objekt getragenen Reflektor und eine An­ ordnung aufweisen, die eine Kollimatorlichtquelle und einen Detektor umfaßt, der vom Bezugsträger an einer solchen Stelle getragen wird, daß die Ausrichtungs­ änderungen eine Verschiebung eines Binders der Quelle auf dem Detektor bewirken. Man hat auch schon solche Vorrichtungen ausgeführt, um die Deformationen des Vorderteils eines Kanonenlaufes zu messen. Die An­ ordnung ist auf der Kanone in der Nähe der Drehzapfen angebracht, die eine Lageausrichtung der Kanone er­ möglichen, während der Reflektor an dem Vorderteil in unmittelbarer Nähe der Mündungsöffnung angebracht ist. Die vorhandenen Vorrichtungen liefern nur zufrieden­ stellende Ergebnisse, wenn der Schußträger ortsfest ist. Sie liefern hingegen schlechte Meßergebnisse beim Vorhandensein von Vibrationen oder wenn eine wichtige dynamische Messung erforderlich ist.

Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung bereitzustel­ len, die in vibrierender Umgebung unter einer erhöhten Meßfolgefrequenz und auch mit einer höheren Genauigkeit bei großer Variationsdynamik arbeiten kann.

Hierzu zeichnet sich erfindungsgemäß eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art dadurch aus, daß zur Mes­ sung der Ausrichtungsänderungen um eine vorbestimmte Richtung der Reflektor einen Zweiflächer aufweist, dessen Spitze senkrecht zu dieser Richtung ist und dessen Spitzenwinkel sich um einen kleinen Winkeln von 90° unterscheidet und daß die Quelle wenigstens einen Emitter für pulsierendes Licht in dieser Richtung in einem Abstand von a = 2fβ vom Detektor aufweist, wobei f die Brennweite des Kollimators ist.

Der Zweiflächer kann in Wirklichkeit von irgendeiner reflektierenden Einrichtung der als "invariant" bezeich­ neten Art sein. Als bekanntestes Beispiel kann er von zwei reflektierenden Flächen unter 90° gebildet werden, wie von zwei verspiegelten Flächen oder von zwei Flächen eines total reflektierenden Prismas. Im zweiten Falle ist der bei der Erfindung vorgesehene Abstand a = 2nfβ, wobei n der Materialkennwert des Prismas ist.

Im allgemeinen sind zwei Quellen symmetrisch bezüglich des Detektors in einer solchen Weise angeordnet, daß man ein symmetrisches Detektionsfeld erhält. Folglich liefert der Zweiflächer vier Bilder (zwei pro Quelle). Die Vorrichtung weist ferner noch dem Detektor zuge­ ordnete Einrichtungen auf, die eine Auswahl jener Quelle ermöglichen, für die man ein aussagekräftiges Ergebnis erhält, wenn mehrere Bilder auf dem Detektor erzeugt werden.

Die Erfindung ist insbesondere von Bedeutung, wenn die Vorrichtung dazu bestimmt ist, die Ausrichtungsänderun­ gen um die beiden zueinander orthogonalen Richtungen zu messen. Sie weist daher zwei Zweiflächer auf, deren Spitzen orthogonal sind und die insgesamt vier Bilder von jeder Quelle liefern. Der Detektor kann von einem Meßfühlerstab für jede Richtung gebildet werden: die beiden Meßfühlerstäbe sollten orthogonal sein und sie sollten jeweils in der Brennebene des Kollimators sein, eine Lichttrenneinrichtung (Lichtfilter) befindet sich hinter dem letztgenannten.

Bei einer Messung in zwei senkrechten Richtungen ist es zweckmäßig, vier Lichtquellen vorzusehen, die in den Ecken eines Vierecks oder eines Rechtecks um die opti­ sche Achse des Kollimators angeordnet sind. Steuerein­ richtungen sind vorgesehen, um die vier Quellen in Folge aufeinander in einer solchen Weise einzuschalten, daß Mehrdeutigkeiten vermieden werden, die zum Auftre­ ten von sechzehn Bildern gleichzeitig führen könnten. Wenn es erforderlich ist, eine Anpassung an eine er­ höhte Meßleistung vorzunehmen, sollten die Quellen im allgemeinen Laserdioden sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich­ nung. Darin zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschema einer Meßvorrichtung für Ausrichtungsänderungen des Endteils eines Rohrs um eine einzige Richtung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Bildung der beiden Bilder durch einen quasi invarianten Zweiflächer ausgehend von einer Objektquelle,

Fig. 3 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht einer Vorrich­ tung, die die Messung von Ausrichtungsände­ rungen um zwei orthogonale Richtungen ermög­ licht,

Fig. 4 und 5 verdeutlichen die verschiedenen Para­ meter, die bei dem Arbeiten der Vorrichtungen einen Einfluß haben,

Fig. 6 einen elektronischen Schaltplan, der für die Vorrichtung nach Fig. 3 bestimmt ist und

Fig. 7 bis 13 schematische Ansichten zur Verdeutli­ chung der auf den Detektoren bei mehreren besonderen Fällen gebildeten Bildern.

Die Vorrichtung, deren optischer Teil schematisch in Fig. 1 gezeigt ist, ist zur Messung von Ausrichtungs­ änderungen des Endteils eines Kanonenlaufes verwendbar, der beispielsweise auf einem gepanzerten Fahrzeug an­ gebracht ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Anordnung, die von einem als Bezug dienenden Träger, im allgemeinen dem Teil der Kanone getragen wird, der direkt vom Panzerturm getragen wird, und einen Reflektor, der in der Nähe der Mündungsöffnung des Kanonenlaufes am Vorderteil 10 angebracht ist.

Der Reflektor wird auf an sich bekannte Weise von einem Zweiflächer 12 gebildet, dessen Spitze in Richtung z weist, die vertikal ist, während die Lageausrichtung des Geschützes in Nullage ist. Der Zweiflächer ist be­ züglich der Richtung x symmetrisch, die parallel zur Achse des Kanonenlaufes ist.

Die Anordnung, die von dem Bezugsträger getragen wird, der sich in unmittelbarer Nähe des Drehzapfens 14 befindet, um den sich das Teil der Lageausrichtung des Geschützes dreht, weist bei der dargestellten Ausbil­ dungsform einen Detektor 16 auf, der von einem Stab aus lichtempfindlichen Elementen, beispielsweise einem Stab aus Fotodioden oder aus Meßfühlern der Spannungskopp­ lerbauart gebildet wird. Der Stab ist derart angeord­ net, daß er beim Fehlen einer Durchbiegung des Kanonen­ laufes 10 parallel zur Richtung z ist und in der Ebene liegt, die von Ox und Oz definiert wird (O ist die Mitte der Spitze des Zweiflächers 12). Der Stab liegt in der Bildebene eines Kollimators 18 mit einer Brenn­ weite f.

Die Anordnung weist ferner bei der dargestellten Aus­ bildungsform zwei Quellen 20 auf, die symmetrisch be­ züglich des Stabes 16 in einem Abstand a von demselben außerhalb der Halbierungsebene des Zweiflächers ange­ ordnet sind.

Während die vorgesehenen Zweiflächer als Retrorefle­ toren mit einem Winkel von 90° dargestellt sind und ein einziges Bild von einer Quelle liefern, ist der Zwei­ flächer 12 vorgesehen, um von jeder Quelle 20 zwei Bil­ der zu erzeugen, von denen eines sich auf dem Stab 16 in einem Abstand von der Mitte des Stabs bildet, der sich entsprechend der Ausrichtung des Endteils des Kanonenlaufrohrs 10 um die Richtung y herum ändert. In der Praxis hat der Zweiflächer 12 einen Winkel, der sich um eine kleine Abweichung β (die nicht größer als einige Grade ist) von 90° unterscheidet, die in Abhän­ gigkeit von a und f nach Maßgabe folgender Gleichung gewählt wird:

2fβ = a

Wenn die beiden Flächen des Zweiflächers von reflektie­ renden Flächen eines total reflektierenden Prismas ge­ bildet werden, so ergibt sich folgende Gleichung:

2nfβ = a

wobei n der Kennwert des Materials des Prismas ist.

Der Zweiflächer 12, den man als quasi invariant betrach­ ten kann, ermöglicht, daß die Quelle (oder die Quellen) 20 hinsichtlich ihrer Lage zu dem Stab in der Brenn­ ebene verschoben wird und daß nunmehr von jeder Quelle 20 zwei Bilder in einem Abstand von 4fβ oder 4nfβ in der Brennebene erzeugt werden, die die Quellen 20 und den Detektor enthält. Die beiden Bilder verschieben sich untereinander parallel, wenn sich der Winkeln ändert, der von dem Endteil des Kanonenlaufs 10 zu der theoretischen Richtung eingeschlossen wird. Eines der Bilder jeder Quelle bleibt auf dem Detektor 16 und ver­ schiebt sich längs dieses Detektors.

Es ist somit immer gewährleistet, daß ein Bild sich auf dem Detektor bei der Messung befindet, wenn die Durch­ biegung nicht den Wert überschreitet, bei dem alle Bil­ der der Quellen den Rand des den Detektor bildenden Stabes erreichen.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung mit vier Quellen 20₁, 20₂, die zweckmäßig ist, wenn Ausrichtungsänderungen um zwei orthogonale Richtungen y und z gemessen werden sollen. Die Vorrichtung weist zusätzlich zu den zwei Quellen 20₁, die dieselbe Anordnung wie die Quellen in Fig. 1 haben, zwei Quellen 20₂ auf, die in einer orthogonalen Richtung ausgerichtet sind. Jedes Quellen­ paar ist dem entsprechenden Detektor 16₁ oder 16₂ der beiden Detektoren zugeordnet, die orthogonal zueinander angeordnet sind.

Um zu ermöglichen, daß die beiden Detektoren, die von Stäben gebildet werden können, in der Brennebene angeordnet werden können, weist die Vorrichtung nach Fig. 3 zwei Trennplatten 22 und 24 auf. Die halbtrans­ parente Platte 22 überträgt durch Reflexion das von den Quellen 20₁ und 20₂ abgegebene Licht und läßt hingegen ein Teil des Lichts zu den Detektoren 16₁ und 16₂ durch. Dieses übertragene Licht wird durch eine zweite Platte 24 in zwei Teile zerlegt.

Eine andere Lösung besteht darin, zwei unterschiedlich emittierende Kollimatoren zu verwenden und die Empfangsseite so einzurichten, daß die Objektbrennebene und die Bildbrennebene in Richtung x in einem Abstand voneinander sind, wodurch ermöglicht wird, daß die Platte 22 entfallen kann.

Die Quellen 20₁ und 20₂ können in Form eines Rechtecks angeordnet sein, dessen Seiten parallel zu den Stäben sind, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Anordnung verstärkt die Dynamik der Messung, da jegliche Abwei­ chung bezüglich der Mittellage zu einer Annäherung des Zentrums O von zwei der vier Bilder jeder Quelle führt, die von den beiden quasiinvarianten Zweiflächern 12₁ und 12₂ geliefert werden. Die Verwendung von vier Quel­ len bei dieser Anordnung stellt im allgemeinen den bestmöglichen Kompromiß dar, obgleich die Anzahl ver­ ringert oder vergrößert werden kann, indem beispiels­ weise zwei Quellengruppen verwendet werden. Die Quellen einer Gruppe befinden sich in den Ecken eines Rechtecks und die anderen fluchtgerecht zu den erstgenannten be­ züglich O. Wenn die Quellen nicht Punkte sind, sondern von Schlitzen gebildet werden, können sie so angeordnet werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist oder anderer­ seits auch beispielsweise derart angeordnet werden, daß jede Quelle die Form eines Schlitzes hat, der zum Zentrum O weist.

Dank dieser Anordnung erhält man von jeder Quelle 20, wie der Quelle 20a, die in Fig. 5 gezeigt, vier Bilder, die sich im Falle einer Ausrichtungsänderung der quasi invarianten Zweiflächer paarweise parallel und parallel zu den zugeordneten Detektoren verschieben. In Fig. 5 sind schematisch die vier Bilder 26₁₁, 26₁₂, 26₂₁ und 26₂₂ für eine bestimmte Biegung des Laufs 10 gezeigt. Da vier Quellen 20 entsprechend Fig. 4 ange­ ordnet sind, ist gewährleistet, daß sich ein Bild auf jedem der beiden Detektoren 16₁ und 16₂ bildet.

Ferner ermöglicht die Anordnung nach Fig. 4, daß wenigstens für eine der Quellen 20 immer gewährleistet ist, daß sich die Bilder nicht miteinander decken.

Die Vorrichtung kann eine Schaltung zur Auswertung der Ergebnisse umfassen, wie dies beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist und die mit nicht dargestellten Einrichtun­ gen verbunden ist, die die vier Quellen 20 in sich wiederholenden Zyklen sukzessiv aktivieren. Diese Einrichtungen können einen Haupttaktgeber H, einen Teiler der Taktseiten des Taktgebers und eine Frequenz­ kommutationsschaltung für den Ausgang des Teilers auf­ weisen. Jeder der beiden Stäbe ist mit einem Meßast verbunden, der von einem Abtaster 28, der nach der Taktfolge des Taktgebers H aktiviert wird, der auch die Aktivierungsfrequenz fest vorgibt und von einem Analog/ Digitalwandler gebildet wird, der einen numerischen Wert entsprechend der Beleuchtungsstärke liefert, die von jedem lichtempfindlichen Element oder Meßfühler des Detektors 16 empfangen wird. Die vom Wandler geliefer­ ten Ergebnisse werden in einem Pufferspeicher 32 ge­ speichert. Bei der Abstimmung des Stabes kann das Baryzentrum jedes Bildes durch eine Ermittlungsschal­ tung 34 bestimmt werden, wenn dieses Bild über die Mehrzahl von lichtempfindlichen Elementen hinausgeht. Man erhält somit für jeden Belichtungszyklus der vier Quellen in Folge Informationen, die die Position des Bildes in den Richtungen Y und Z (Fig. 5) wiedergeben.

Eine Selektionsschaltung 36 empfängt die Informationen von den beiden Ästen und wählt die aussagekräftigsten Werte (jene Werte, bei denen die eingeschaltete Licht­ quelle ein Bild auf einem oder beiden Stäben 16₁ und 16₂ bildet) gemäß den Kriterien aus, die nachstehend näher beschrieben werden. Die Werte Y, Z werden in 38 gespeichert und eine Schaltung 40 ermöglicht, daß diese Werte mit Werten Y₀, Z₀ verglichen werden, die man bei einem Abstimmungsvorgang erhält, der in üblicher Weise vorgenommen werden kann und der dem Zustand entspricht, bei dem sich der Lauf 10 nicht biegt.

Eine solche Vorrichtung ist insbesondere zweckmäßig zur Messung der Deformationen eines Kanonenlaufes. Sie er­ möglicht bei einem Lauf von mehreren Metern eine Messung mit einer Auflösung in der Größenordnung von 30 Mikro­ radiant bei Biegungen, die 14 mm von Spitze zu Spitze erreichen können. Die Meßfrequenz kann leicht 500 Hz erreichen, wenn man als Quellen Laserdioden verwendet, die Lichtimpulse von 200 Nanosekunden mit einer Wieder­ holungsperiode von 10 Millisekunden liefern. Wenn man als Quellen Ga-As-Laserdioden verwendet, und die De­ tektoren 16 von Stäben "RETICON" mit 256 Elementen im Abstand von 25 µm gebildet werden, kann man die Elemen­ te, die sich in der Nähe der Lafette in einem Zylinder mit einigen Millimetern Durchmesser befinden, in Ver­ bindung mit einem Kollimator von 250 mm Brennweite umgruppieren. Die Vorrichtung kann auch so beschaffen sein, daß man Torsionsdeformationen messen kann, aller­ dings mit einer schwächeren Meßdynamik.

Die Erfindung kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden und es gibt zahlreiche weitere Anwendungsmög­ lichkeiten als jene, die erwähnt worden sind. Insbe­ sondere kann die Vorrichtung nach der Erfindung bei jeglicher Messung der Winkeländerung, beispielsweise bei der Bestimmung der Änderungen der Position der Visierlinien und jener eines Tragarms angewandt werden. Auch ermöglicht die Erfindung die Durchführung eines Achsausgleichs und die Messungen der Reststabilisie­ rung.

Es werden nunmehr einige repräsentative Beispiele der Konfigurationen der Bilder erläutert, um zu verdeut­ lichen, auf welche Weise diese Konfigurationen ausge­ wertet werden können, damit eine aussagekräftige Mes­ sung selbst dann erhalten werden kann, wenn mehrere Bilder sich auf ein und demselben Stab bilden.

Hierbei wird angenommen, daß die Vorrichtung vier Quellen 20a, 20b, 20c, 20d aufweist, die in der in der Fig. 4 gezeigten Weise angeordnet sind.

Zur Durchführung muß zuerst eine Eichphase durchlaufen werden und dann können die Meßfolgen wiederholt ausge­ führt werden. Bei der Eichphase wie bei der Folgemes­ sung ist jede Quelle einzeln zu aktivieren und dann ist so fortzufahren, daß auf den beiden Stäben 16₁ und 16₂ eine Erfassung vorgenommen werden kann.

Fig. 7 zeigt, daß die vier Bilder der Quelle 20a, die man während des Einschaltens dieser Quelle erhält, wenn der Lauf keine Biegung hat (Winkel α ist in der Ebene xOz und in der Ebene xOy Null). Das Bild 26₁₁ (eines der beiden Bilder entspricht der Seitendetektion oder rechtsweisenden Detektion) und das Bild 26₂₂ (eines der Bilder entspricht der Lagedetektion oder Höhendetek­ tion) bilden sich jeweils auf den Stäben 16₂ und 16₁ Der Abtaster 28 mißt die Ausgangssignale der Empfangs­ elemente aufeinanderfolgend entsprechend der Taktzeit des Taktgebers und übermittelt diese dem Analog/Digital- Wandler 30. Bei einer vereinfachten Ausbildungsform, die anwendbar ist, wenn das Bild Abmessungen in der gleichen Größenordnung wie jene eines Empfangselementes hat, kann der Abtaster ein einfaches Schwellenelement sein und ein binäres Ausgangssignal liefern. In diesem Fall reicht es aus, die Ordnungsziffer des Meßfühlers (oder der benachbarten Meßfühler) zu speichern, für die das Abgabesignal angibt, daß ein Bild vorhanden ist.

Zur Vereinfachung soll demzufolge dieser letztgenannte Fall betrachtet werden. Es wird lediglich die Ordnungs­ zahl des das Bild empfangenden Meßfühlers im Stab gespeichert.

Wenn keine Deformation vorhanden ist, bildet die Position der Bilder 26₁₁ und 26₂₂ die Bezugsposition für die spätere Deformationsmessung. Die anderen Bilder liegen außerhalb der Stäbe und werden daher nicht berücksichtigt.

Dieselbe Bestimmung der Bezugspositionen wird für alle anderen Quellen vorgenommen, um eine vollständige Ei­ chung zu erreichen. Fig. 8 zeigt die Änderung der Po­ sition der Bilder der Quelle 20a, wenn eine gleichmäßi­ ge Deformation in Seitenrichtung (d. h. in der Ebene yOz) auftritt. In diesem dargestellten Fall sind die Bilder 26₁₁ und 26₁₂ nach links um einen Abstand y_a verschoben, obgleich sich die Bilder an der Stelle 26₂₁, 26₂₂ nicht bewegt haben. Die Ordnungszahlen der neuen Empfangselemente, die diese Bilder empfangen ha­ ben, werden gespeichert.

Die Messung wird für die drei weiteren Quellen wieder­ holt. Somit erhält man für das Maß der Deformation in Seitenrichtung vier Größen y. Man leitet den Defor­ mationswinkel in Seitenrichtung entsprechend folgender Gleichung ab:

1/4 (y_a + y_b + y_c + y_d)

Keine der Messungen kollidiert mit einer Mehrdeutig­ keit, da sich auf jedem Stab ein einziges Bild abbil­ det.

Eine Mehrdeutigkeit kann hingegen auftreten, wenn mehrere Bilder sich auf ein und demselben Stab bilden. Dies läßt sich häufig leicht vermeiden. Beispielsweise bei dem Anwendungsfall nach Fig. 9, bei dem die De­ formation in Seitenrichtung eine solche Stärke hat, daß sich das Bild 26₁₁ (und evtl. auch das Bild 26₁₂) auf dem Stab 16₁ zusätzlich zu dem Bild 26₂₂ abbildet.

Man sieht jedoch, daß sich nur das Bild 26₂₂ unterhalb des Kreuzungspunktes O bilden kann. Der Wähler 36 kann beim Vorhandensein von zwei oder drei Messungen dennoch einzig und allein das Bild 26₂₂ festhalten.

Die Fig. 10 und 11 zeigen die Bilder der Quellen 20a und 20b, wenn die Deformation in Seitenrichtung einen solchen Wert erreicht, daß sich kein weiteres Bild einer der beiden Quellen (hier die Quelle 20) zusätz­ lich auf dem Stab 16₂ bildet. In diesem Fall kann die Azimuthmessung dadurch realisiert werden, daß man einzig und allein die Werte y, die man für die verfüg­ baren Bilder findet, d. h. jene der Quellen 20a und 20d verwendet. Es ist somit festzustellen, daß keine Mehr­ deutigkeit möglich ist, da man auf dem Stab 16₂ die Bilder 26₁₁ der Quellen 20a und 20d bei den Verschie­ bungen beobachtet, bei denen sich nur diese bilden können.

Folglich kann man auch immer eine Messung zur Bestim­ mung des Mittelwertes mehrerer Detektierungen vor­ nehmen.

Schließlich zeigen die Fig. 12 und 13 jeweils Bil­ der, die von den Quellen 20a und 20b in dem Fall ge­ bildet werden, bei dem die Seitendeformationen und die Azimuthdeformationen derart sind, daß sich zwei Bilder am Schnittpunkt der Stäbe bilden.

Man kann die Mehrdeutigkeit auf dieselbe Weise wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen erläutert, ausschalten. Beispielsweise bildet sich das Bild 26₁₁ der Quelle 20b in einer Zone, in der keines der drei anderen Bilder auftreten kann. Durch sukzessive Eli­ minierung kann man die nutzbaren Bilder bestimmen und man kann die Abweichungen bestimmen, indem dann der Mittelwert der drei Messungen ermittelt werden.

Claims (8)

1. Fernmeßvorrichtung für Ausrichtungsänderungen eines Objekts bezüglich eines Bezugsträgers mit einem Reflektor (12), der vom Objekt getragen wird und einer Anordnung aus einer Lichtquelle und einem Detektor (16), der von dem Träger an einer solchen Stelle getragen wird, daß die Änderungen eine Verschiebung eines der Bilder der Quelle auf dem Detektor bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Ausrichtungsänderungen um eine vorbe­ stimmte Richtung der Reflektor einen Zweiflächer (12) aufweist, dessen Spitze senkrecht zu dieser Richtung ist und dessen Spitzenwinkel sich um ei­ nen kleinen Winkel β von 90° unterscheidet und daß die Quelle wenigstens einen Emitter für pulsieren­ des Licht in einem Abstand vom Detektor in dieser Richtung aufweist, wobei ein Abstand a = 2fβ be­ trägt und wobei f die Brennweite des Kollimators ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Quellen symmetrisch bezüglich des Detektors angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, die zur Messung der Ausrichtungsänderungen um zwei vorbestimmte ortho­ gonale Richtungen (y, z) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Zweiflächer aufweist, deren Spitzen zueinander orthogonal sind und die insgesamt vier Bilder jeder Quelle liefern und daß zwei Detektoren (16₁, 16₂) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sie vier Lichtquellen (20) aufweist, die auf die Winkel eines Vierecks oder eines Rechtecks um die optische Achse des Kollimators verteilt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß sie Einrichtungen aufweist, die die vier Quellen in Folge aufeinander aktivieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Meßwähleinrichtungen unter Zu­ ordnung zu der Quelle vorgesehen sind, die Bilder auf jedem der beiden Detektoren liefern.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen einzigen Kollimator aufweist und daß Lichttrenneinrich­ tungen vorgesehen sind, die ermöglichen, daß die beiden Detektoren in Form von gekreuzten Stäben in der Brennebene des Kollimators angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Detek­ tor oder jeder Detektor von einem Stab aus Photo­ dioden gebildet wird und daß die Quelle oder jede Quelle von einer Laserdiode gebildet wird.