DE3912406A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtasten mehrerer optischer messreflektoren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum abtasten mehrerer optischer messreflektorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren gemäß den Oberbe
griffen der Patentansprüche 1 und 12 und auf Vorrichtungen
zum Durchführen dieser Verfahren.
Bei laseroptischen Meßinstrumenten werden häufig mehrere,
ggf. auch verschiedene Meßreflektoren wie Spiegel, Prismen
und dgl. optische Systeme verwendet, die einen auf sie ge
richteten, ihre augenblickliche Meßposition abfragenden
Laserstrahl positionsabhängig jeweils zu einem Positionsde
tektor reflektieren, der der Meßposition entsprechende, vom
Auftreffdpunkt des reflektierten Strahls in der Detektor
ebene abhängige Signale liefert.
Bei den zu diesem Zweck bekannten Verfahren wurde jedem
Meßreflektor ein eigener Laserstrahl mit zugehöriger Strah
lungsquelle und ein eigener Positionsdetektor zugeordnet.
Dies bedingte einen großen apparativen Aufwand und erforder
te auch eine Koordinierung der einzelnen Laserstrahlen und
Positionsdetektoren untereinander zur Gewinnung von aus den
verschiedenen Meßpositionen der Meßreflektoren herleit
baren Meßergebnissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den zur Durch
führung der bekannten Verfahren erforderlichen apparativen
Aufwand wesentlich zu verringern und gleichzeitig auf ein
fachere Weise als bisher zu genauen Meßergebnissen dadurch
zu gelangen, daß eine besondere Koordinierung von mehreren
Laserstrahlen und Positionsdetektoren entfallen kann.
Gemäß der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe verfahrens
mäßig durch die in den Kennzeichnungsteilen der Patentan
sprüche 1 und 12 genannten Maßnahmen und apparativ durch die
in den Patentansprüchen 2 und 14 genannten Merkmale gelöst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei beiden
Alternativen gemäß Patentanspruch 1 einerseits und gemäß
Patentanspruch 12 andererseits für die Abfrage bzw. Ab
tastung der einzelnen Meßreflektoren nur ein einziger
gemeinsamer Laserstrahl primär erzeugt, so daß auch nur eine
einzige Strahlungsquelle erforderlich ist. Dieser primäre
Laserstrahl wird gemäß Anspruch 1 in Teilstrahlen aufge
teilt, die auf die Meßreflektoren gerichtet und von diesen
positionsabhängig reflektiert werden. Von den Teilstrahlen
wird jeweils immer nur einer zu einem zugehörigen Meßre
flektor durchgelassen und von diesem zu einem für alle Teil
strahlen gemeinsamen Positionsdetektor reflektiert. Die Ab
frage der einzelnen Meßreflektoren erfolgt zeitlich hinter
einander dadurch, daß immer ein anderer Teilstrahl seinen
Meßreflektor erreichen und dort reflektiert werden kann,
während alle anderen gesperrt sind.
Bei der zweiten Alternative erfolgt die Zuführung
des abfragenden Laserstrahls
auf die bei diesem Verfahren hintereinander angeordneten
und als Dachkantprismen ausgeführten Meßreflektoren dadurch,
daß unter Einrichtung unterschiedlicher Brewster-Winkel bei
den verschiedenen Dachkantprismen jeweils nur eines von
diesen in den reflektierenden Zustand gebracht wird, während
alle anderen, davor befindlichen für den abfragenden Laser
strahl durchlässig bleiben. Auch hier ist also wie bei dem
Verfahren gemäß Patentanspruch 1 nur ein einziger, von
einer gemeinsamen Strahlungsquelle erzeugter Laserstrahl und
ein einziger Positionsdetektor für alle möglichen reflek
tierten Strahlen nötig.
Bei beiden Alternativen gemäß Anspruch 1 einerseits und
Anspruch 12 andererseits ist somit das Verfahren gemäß der
Erfindung mit einem weitaus geringeren Aufwand an appara
tiven Mitteln durchführbar und die bisher nötige Koordi
nierung mehrerer primärer Laserstrahlen und mehrerer Posi
tionsdetektoren durch den Einsatz nur einer einzigen ge
meinsamen Strahlungsquelle und eines einzigen gemeinsamen
Positionsdetektors in Fortfall gekommen.
Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen
der Vorrichtungen gemäß Patentanspruch 2 bzw. Patentan
spruch 12.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt jeweils in schematischer Darstellung:
Fig. 1 und 2 eine erste Ausführung einer Vorrichtung zum
Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1
mit von Fig. 1 zu Fig. 2 verschiedener Ein
stellung der Polarisations-Dreheinrichtungen,
Fig. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch
1 mit von Fig. 3 zu Fig. 4 unterschiedlicher
Einstellung der Polarisations-Dreheinrich
tungen,
Fig. 5 und 6 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens gemäß Patent
anspruch 1 mit von Fig. 5 zu Fig. 6 unter
schiedlicher Einstellung einer hier für beide
Meßreflektoren gemeinsamen Polarisations-
Dreheinrichtung, und
Fig. 7 und 8 eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfah
rens gemäß Anspruch 12 mit von Fig. 7 zu
Fig. 8 unterschiedlicher Einstellung der hier
ebenfalls allen Meßreflektoren gemeinsamen
Polarisations- Dreheinrichtung.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 erzeugt eine Strahlungsquel
le S eine elektromagnetische Strahlung von sehr geringer
Divergenz, hier wie auch bei den anderen Ausführungsbei
spielen in Form eines Laserstrahls L 1, der durch ein Pola
risationsfilter 1 hindurch in ein Gehäuse 2 einfällt, in dem
zwei Meßreflektoren 3 a, 3 b mit zueinander senkrechten Re
flexionsebenen und ein Photodioden-Array 4 mit zugehöriger
Elektronik 5 in fester räumlicher Beziehung zueinander ange
ordnet sind. Das Photodioden-Array 4 hat eine zu dem Meßre
flektor 3 a parallele Einfallsebene und liegt diesem etwa
gegenüber. Mit seiner Spiegelfläche den Winkel zwischen den
Reflexionsebenen der Meßreflektoren 3 a, 3 b halbierend ist
in dem Gehäuse ein halbdurchlässiger Spiegel 6 angeordnet,
auf den der Laserstrahl L 1 etwa unter 45° zur Spiegelebene
einfällt, so daß er in zwei Teilstrahlen L 1 1 und L 1 2 aufge
teilt wird, von denen der eine (L 1 1) etwa senkrecht auf die
Reflexionsebene des Meßreflektors 3 a und der andere (L 1 2)
etwa senkrecht auf die Reflexionsebene des Meßreflektors
3 b gerichtet ist. In den Strahlengang der Teilstrahlen L 1 1
und L 1 2 sind jeweils hintereinander eine Polarisations-
Dreheinrichtung 7 a bzw. 7 b und zwischen dieser und den
jeweiligen Meßreflektor 3 a bzw. 3 b ein Polarisationsanaly
sator 8 a bzw. 8 b in Form eines Polarisationsfilters ange
ordnet. Die Polarisationsanalysatoren 7 a, 7 b haben in bezug
aufeinander im wesentlichen gleiche Polarisationsrichtungen.
Die Polarisiereinrichtung 1 polarisiert den einfallenden
Laserstrahl L 1 beispielsweise in Richtung parallel zur
Zeichenebene, so daß auch die Teilstrahlen L 1 1 und L 1 2 in
bezug aufeinander in der gleichen Richtung polarisiert sind.
Die Polarisations-Dreheinrichtungen sind aber jeweils in
bezug aufeinander so eingestellt, daß die eine von ihnen die
Polarisationsrichtung des einfallenden Teilstrahls um 90°
dreht, die andere hingegen die Polarisationsrichtung ihres
Teilstrahls unverändert läßt . Diejenige Polarisationsdrehein
richtung 7 a, 7 b, die die Polarisationsrichtung dreht, ist
als weißes Feld, diejenige, die keine Drehung bewirkt, als
strichliertes Feld dargestellt. Die Polarisationsrichtung
der Polarisationsanalysatoren ist zu der Polarisation, die
der Laserstrahl L 1 in der Polarisiereinrichtung 1 erhält,
senkrecht, so daß in Fig. 1 der mit ungedrehter Polarisa
tionsrichtung nach oben auf den Meßreflektor 3 a gerichtete
Teilstrahl Ll1 durch den dortigen Polarisationsanalysator
8 a auf seinem Weg zum Meßreflektor 3 a gesperrt wird, während
der Teilstrahl L 1 2, dessen Polarisation durch die Polarisa
tions-Dreheinrichtung 7 b um 90° gedreht wird und damit
dahinter mit derjenigen des Polarisationsanalysators 8 b
übereinstimmt, seinen Meßreflektor 3 b erreichen kann und von
diesen abhängig von seiner jeweiligen Meßposition bezüglich
des einfallenden Teilstrahls L 1 2 unter einem entsprechenden
Winkel reflektiert wird. Der reflektierte Strahl geht auf
grund der übereinstimmenden Polarisationsrichtung durch den
Polarisationsanalysator hindurch, wird von der Polarisa
tions-Dreheinrichtung 7 b in die Polarisationsrichtung ,
die der einfallende Teilstrahl L 1 2 hatte, zurückgedreht und
kann mit dieser Polarisationsrichtung auch wieder durch die
Polarisationseinrichtung 1 hindurch nach außen und zu dem
Positionsdetektor gelangen, der abhängig von dem Auftreff
punkt des reflektierten Strahls auf die Detektorebene be
züglich eines Bezugspunkts in dieser entsprechende elek
trische Signale liefert.
Beim Durchgang durch den halbdurchlässigen Spiegel 6 wird
von dem reflektierten Teilstrahl L 2 2 ein weiterer Teil
strahl L 3 abgezweigt, der auf das Photodioden-Array 4
fällt. Dieser Teilstrahl L 3 kann zusammen mit dem Dioden-
Array und der Elektronik 4 dafür benutzt werden, die
Polarisations-Dreheinrichtungen 7 a, 7 b jeweils gegensinnig
entweder in einem vorgegebenen Takt oder mittels eines dem
Laserstrahl aufmodulierten Signals, das in der Elektronik
5 demoduliert ausgewertet wird, umzuschalten.
Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 nur dadurch,
daß bei ihr die Polarisations-Dreheinrichtungen 8 a, 8 b ihre
Funktion vertauscht haben. Hier dreht die Polarisations-Dreh
einrichtung 8 a die Polarisationsrichtung des nach oben
zum Meßreflektor 3 a gehenden Teilstrahls L 1 1, während die
Polarisations-Dreheinrichtung 8 b die Polarisationsrichtung
des Teilstrahls L 1 2 unverändert läßt, so daß nunmehr der
Teilstrahl L 1 1 seinen Meßreflektor 3 a erreicht, während der
Teilstrahl L 1 2 gesperrt wird. Die Reflexion des Teil
strahles L 1 1 findet auf die oben in Verbindung mit Fig. 1
beschriebene Weise statt.
Als Polarisationseinrichtungen 7 a, 7 b, eignen sich besonders
gut spannungsgesteuerte Flüssigkeitskristallelemente.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 unterscheidet sich
von derjenigen gemäß Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Polari
sations-Dreheinrichtungen 7 a′, 7 b′ sowie die Polarisations
analysatoren 8 a′, 8 b′ jeweils parallel zu dem halbdurch
lässigen Spiegel 6, also unter 45° zum einfallenden Teil
strahl L 1 1 bzw. L 1 2 ausgerichtet sind, so daß der in der
Zeichnung gestrichelt dargestellte, an den Eintrittsebenen
dieser Bauteile unvermeidbar reflektierte Strahlungsanteil
senkrecht zum jeweils einfallenden Teilstrahl L 1 1 bzw. L 1 2
zur Seite abgestrahlt und nicht in den ankommenden Teil
strahl zurückgeworfen wird und so zu Störungen Veranlassung
geben könnte.
Ansonsten ist die Funktion der Vorrichtung die gleiche wie
derjenigen gemäß Fig. 1 und 2, wobei auch in den Fig. 3 und
Fig. 4 unterschiedliche Einstellungen der Polarisations-Dreh
einrichtungen 7 a′, 7 b′ mit jeweils zugehörigem Strah
lengang wiedergegeben sind.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 und
6 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 und 2
dadurch, daß die Polarisiereinrichtung 1′′ und die Polarisa
tions-Dreheinrichtung 7′′ den im Gehäuse 2 untergebrachten
Bauteilen gemeinsam zugeordnet und unmittelbar in den Strah
lengang des von der Strahlungsquelle S ausgesendeten Laser-
Hauptstrahles L 1 eingefügt sind. Auch auf diese Weise er
reichen die beiden Teilstrahlen L 1 1 und L 1 2 die Polarisa
tionsanalysatoren 8 a, 8 b jeweils mit der gleichen Polari
sation, so daß wegen der hier unterschiedlichen Polarisations
richtung der letzteren jeweils nur einer von ihnen durch
gelassen , der andere hingegen gesperrt wird, wobei diese
Polarisationsrichtung der Teilstrahlen bei dieser Vorrich
tung gemeinsam drehbar ist, so daß der gewünschte Wechsel
von einem Meßreflektor 3 a zum anderen (3 b) mit der gemein
samen Polarisations-Dreheinrichtung 7′′ bewerkstelligt werden
kann.
Die Fig. 5 und Fig. 6 zeigen die Polarisations-Drehein
richtung 7′′ in ihren beiden unterschiedlichen Einstellungen
mit dem jeweils zugehörigen Strahlengang.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 7 und Fig. 8 sind im gegen
seitigen Abstand hintereinander im Strahlengang eines
von einer nicht dargestellten Strahlungsquelle ausgesandten
Laserstrahls L zwei Dachkantprismen 10, 11 so angeordnet,
daß der Laserstrahl L auf ihre dem Scheitel 10 a bzw.
11 a gegenüberliegende Hypothenusenebene 10 b bzw. 11 b etwa
senkrecht aufzutreffen vermag. In bezug aufeinander sind
die Dachkantprismen 10 und 11 hier so ausgerichtet, daß
sich ihre Scheitel 10 a und 11 a zueinander etwa senkrecht
erstrecken. Der Raum zwischen den Dachkantprismen 10 und
11 ist bis auf einen Spalt 12 mit einem Verlängerungsglas
körper 13 ausgefüllt. In den Strahlengang des Laserstrahls
L ist eine nicht dargestellte Polarisationseinrichtung
und zwischen dieser und dem ersten Prisma 10 eine Polarisa
tions-Dreheinrichtung 14, z.B. ein Flüssigkristallelement,
eingefügt. Die in den Strahlengang des Laserstrahls L
eingezeichneten Quadrate geben mit zueinander parallelen
Strichen eine bestimmte Polarisationsrichtung an, bei
der der E-Vektor z.B. zur Zeichenebene parallel liegt,
und mit zueinander senkrechten Strichen die dazu senkrechte
Polarisationsrichtung, hier also die Richtung, bei der
der E-Vektor auf der Zeichenebene senkrecht steht. Ein
Vergleich der Fig. 7 und Fig. 8 läßt erkennen, daß es
mit der Polarisations-Dreheinrichtung möglich ist, die
Polarisationsrichtung des diese verlassenden Laserstrahls
L gegenüber dem darauf einfallenden Laserstrahl um 90°
zu drehen.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 und 8 bewirkt mittels des
Effektes des Brewster-Winkels bei polarisiertem Licht
die Umschaltung der Abfrage von einem Dachkantprisma zum
anderen. Der Brewster-Winkel ist bekanntlich bei einem
Medienübergang in Abhängigkeit von den Brechungszahlen
der Medien folgendermaßen definiert:
Brewster-Winkel=arctan (n 2/ n 1) .
Trifft polarisiertes Licht mit diesem Winkel auf einen
Medienübergang, so bewirkt eine Änderung der Polarisa
tionsrichtung des Lichtes, hier des Laserstrahls L , eine
Änderung des Reflexionskoeffizienten des Medienübergangs,
also einen Übergang von Reflexion zur Transmission oder
umgekehrt. Um diesen Effekt ausnützen zu können, muß das
erste Prisma 10 lichtdurchlässig sein, darf also keine
verspiegelten Flächen haben. Das zweite Prisma 11 hat
verspiegelte Flächen, damit das bei ihm ebenso wie beim
ersten Prisma 10 auf die eine Dachfläche auftreffende
Licht bei der Reflexion zur anderen Dachfläche und weiter
bei der Rück-Reflexion von der letzteren zu einem nicht
dargestellten Positionsdetektor keine Änderung der Polari
sationsrichtung erfährt, da eine solche Änderung den Durch
gang des reflektierten Lichtstrahls L′ durch den Luftspalt
12 und das Dachkantprisma 10 hindurch stören könnte.
Das Material für das Prisma 10 und das Material im Spalt
12 , z.B. Luft oder Kitt, sind so abgestimmt, daß aufgrund
des Brewster-Effekts das erste Prisma 10 bei der in Fig. 7
dargestellten Polarisationsrichtung des einfallenden
Laserstrahls für diesen durchlässig ist, bei der in Fig. 8
dargestellten Polarisationsrichtung hingegen in der
dort dargestellten Weise den Einfallsstrahl reflektiert.
Im ersteren Falle fragt also der Laserstrahl L das hintere
Dachkantprisma 11 ab, im letzteren Falle hingegen das
vordere Dachkantprisma 10, wobei der Auftreffpunkt des
reflektierten Lichtstrahls L′ bezüglich eines Bezugspunkts
des Detektors die jeweilige Stellung des abgefragten Dach
kantprismas 10 oder 11 angibt und der Detektor entsprechen
de Signale liefert.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 und 8 funktioniert somit
nach dem Verfahren gemäß Patentanspruch 12, wobei im allge
meinen der Meßbereich für die Dachkantprismen 10 und 11
auf sehr kleine Verlagerungen beschränkt ist.
Die für die Dachkantprismen derzeit zur Verfügung stehenden
Materialien lassen eine vollständige Umschaltung zwischen
Transmission und Reflexion noch nicht zu. Dem kann aber
durch Maßnahmen am Detektor bzw. im Strahlengang des rück
reflektierten Lichtstrahls L′ begegnet werden, die mögli
cherweise einmal entbehrlich sein werden, wenn für das
Dachkantprisma 10 neue Materialien zur Verfügung stehen.
Claims (18)
1. Verfahren zum Abtasten mehrerer optischer Meßreflekto
ren, die jeweils einen als Referenz ausgesendeten opti
schen Abtaststrahl geringer Divergenz, insbesondere
einen Laserstrahl, unter einem von der räumlichen Lage
eines zugehörigen Meßobjekts abhängigen Reflexions
winkel zu einem optoelektronischen Positionsdetektor
reflektieren, der elektrische Meßsignale liefert, die
der Größe und ggf. der Richtung des Abstandes des Auf
treffpunktes des reflektierten Abtaststrahls von einem
Bezugspunkt des Positionsdetektors entsprechen, da
durch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer
gemeinsamen Strahlungsquelle und eines gemeinsamen Posi
tionsdetektors für alle Meßreflektoren:
- a) der von der Strahlungsquelle ausgesendete Abtast strahl in eine der Anzahl von Meßreflektoren ent sprechende Anzahl von jeweils auf einen anderen von diesen gerichteten Teilstrahlen geteilt wird,
- b) die Teilstrahlen polarisiert werden,
- c) die Polarisation der polarisierten Teilstrahlen vor den einzelnen Meßreflektoren analysiert und der jeweilige Teilstrahl zu seinem zugehörigen Meßreflektor nur durchgelassen wird, wenn die Polarisationsrichtung mit einer für diesen Meßre flektor vorgegebenen übereinstimmt, und
- d) die Polarisationsrichtung der polarisierten Teilstrahlen durch gesteuertes Drehen ihrer Polarisationsebenen vor den Polarisationsana lysatoren so eingestellt wird, daß diese nur bei einem auf diese Weise auswählbaren Meßreflektor der für diesen vorgegebenen Polarisationsrichtung entspricht, bei den anderen hingegen dazu etwa senkrecht ist.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach
Anspruch 1, mit Meßreflektoren zum lageabhängigen
Reflektieren eines einfallenden optischen Abtast
strahls geringer Divergenz, insbesondere eines Laser
strahls, wobei jedem Meßreflektor eine den Abtast
strahl als Referenz aussendende Strahlungsquelle
und ein den reflektierten Abtaststrahl empfangender
Positionsdetektor zugeordnet sind, gekennzeichnet
durch:
- a) eine einzige, allen Meßreflektoren (3 a, 3 b) gemeinsame Strahlungsquelle (S) für den Abtaststrahl (L 1),
- b) einen einzigen, allen Meßreflektoren (3 a, 3 b) gemeinsamen Positionsdetektor (D),
- c) eine Strahlteilereinrichtung (6) zum Aufteilen des von der Strahlungsquelle (S) ausgesendeten Abtaststrahls (L 1) in Teilstrahlen (L 1 1, L 1 2), von denen jeder jeweils auf einen anderen der Meßreflektoren (3 a, 3 b) gerichtet ist,
- d) eine Polarisiereinrichtung (1; 1′′) zum linearen Polarisieren der Teilstrahlen (L 1 1, L 1 2),
- e) eine Einrichtung (7 a, 7 b; 7 a′, 7 b′; 7′′) zum steu erbaren Drehen der Polarisationsebene der Teilstrahlen (L 1 1, L 1 2) um etwa 90° (Polarisa tionsdreheinrichtung), und
- f) je einen zwischen der Polarisationsdrehein richtung (7 a, 7 b; 7 a′, 7 b′; 7′′) und dem Meßreflek tor (3 a bzw. 3 b) angeordneten Polarisationsa nalysator (8 a, 8 b; 8 a′, 8 b′) für jeden Teilstrahl (L 1 1, L 1 2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polarisiereinrichtung (1; 1′′) für alle Teil
strahlen (L 1 1, L 1 2) gemeinsam zwischen der Strahlungs
quelle (S) und der Strahlteilereinrichtung (6) ange
ordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Polarisationsdreheinrichtung
(7′′) für alle Teilstrahlen (L 1 1, L 1 2) gemeinsam vor
der Strahlteilereinrichtung (6) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß für jeden Teilstrahl (L 1 1, L 1 2) eine
gesonderte Polarisationsdreheinrichtung (7 a, 7 b; 7 a′,
7 b′) hinter der Strahlteilereinrichtung (6) angeordnet
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Polarisiereinrichtung für jeden Teil
strahl gesondert hinter der Strahlteilereinrichtung
angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Strahlauftreffebenen der Polarisati
onsanalysatoren (8 a′, 8 b′), der Polarisationsdrehein
richtungen (7 a′, 7 b′) und ggf. der Polarisiereinrich
tungen unter einem von 90° wesentlich verschiedenen
Winkel zu dem von der Strahlteilereinrichtung (6)
her auftreffenden Teilstrahl (L 1 1, L 1 2) angeordnet
sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polarisationsdreheinrichtungen
(7 a, 7 b; 7 a′, 7 b′; 7′′) spannungsgesteuerte Flüssigkri
stallelemente aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polarisiereinrichtung
(1, 1′′) und die Polarisationsanalysatoren (8 a, 8 b; 8 a′, 8 b′)
Polarisationsfilter aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßreflektoren (3 a, 3 b) so
angeordnet sind, daß ihre Strahleinfallsrichtungen
zueinander senkrecht sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßreflektoren
(3 a, 3 b) rechtwinklige Dachkantprismen oder entspre
chende Spiegelsysteme sind, deren Hypothenusenebene
auf dem einfallenden Teilstrahl (L 1 1, L 1 2) senkrecht
steht, und daß der Positionsdetektor (D) zweiachsig
ist.
12. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Meßre
flektoren, die als rechwinklige Dachkantprismen (10,
11) ausgeführt und mit ihrer Hypothenusenebene (10 b,
11 b) im wesentlichen senkrecht zu dem auf diese ein
fallenden Abtaststrahl (L) ausgerichtet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines gemeinsamen
Strahlsendes und eines gemeinsamen Positionsdetektors
für alle Dachkantprismen (10, 11)
- a) die Dachkantprismen (10, 11) in Richtung des einfallenden Abtaststrahls (L) hintereinander angeordnet werden,
- b) der Abtaststrahl (L) polarisiert wird,
- c) das Material mindestens derjenigen Prismen (10), die sich vor dem hintersten (11) befin den, so gewählt wird, daß der Einfallswinkel des Abtaststrahls (L) auf die in seiner Rich tung liegende jeweilige Dachfläche dieser Prismen (10) dem Brewster-Winkel entspricht, und
- d) die Polarisationsebene des polarisierten Abtaststrahls (L) durch gesteuertes Drehen vor dem vordersten Prisma (10) so eingestellt wird, daß bei dem zur Abtastung ausgewählten Prisma (10 oder 11) an der von Abtaststrahl (L) getroffenen Dachfläche Reflexion zur anderen Dachfläche stattfindet, während die in Richtung des Abtaststrahls (L) liegenden Dachflächen aller ggf. davor befindlichen Prismen (10) den Abtaststrahl (L) durchlassen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dachkantprismen (10, 11) so angeordnet werden,
daß ihre Dachkante (11 a) die Dachkante (10 a) des
vordersten Prismas (10) kreuzt, und zwar bei mehr
als zwei Prismen jeweils unter einem anderen Winkel.
14. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach
Anspruch 12 oder 13, mit rechtwinkligen Dachkantpris
men (10, 11) zum lageabhängigen Reflektieren eines
einfallenden optischen Abtaststrahls (L) geringer
Divergenz, insbesondere eines Laserstrahls, wobei
jedem Dachkantprisma (10, 11) eine den Abtaststrahl
(L) als Referenz aussendende Strahlungsquelle und
ein den reflektierten Abtaststrahl (L) empfangender
Positionsdetektor zugeordnet sind, gekennzeichnet durch
- a) eine einzige, allen Dachkantprismen (10, 11) gemeinsame Strahlungsquelle für den Abtaststrahl (L),
- b) einen einzigen, allen Dachkantprismen (10, 11) gemeinsamen Positionsdetektor,
- c) die Anordnung der Dachkantprismen (10, 11) in Richtung des einfallenden Abtaststrahls (L) hintereinander,
- d) eine Polarisiereinrichtung zum linearen Pola risieren des Abtaststrahls (L) vor dem vorder sten Dachkantprisma (10), und
- e) eine zwischen der Polarisiereinrichtung und dem vordersten Dachkantprisma (10) angeordnete Einrichtung (14) zum steuer baren Drehen der Polarisationsebene des Ab taststrahls (L) über einen Winkelbereich von etwa 90° (Polarisationsdreheinrichtung), wobei das Material mindestens derjenigen Prismen (10), die sich vor dem hintersten (11) befinden, so gewählt ist, daß der Einfallswinkel des Abtast strahls (L) auf die in seiner Richtung liegenden Dach flächen dieser Prismen dem Brewster-Winkel entspricht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch
die Anordnung der Dachkantprismen (10, 11) in einer
solchen Winkellage, daß ihre Dachkante (11 a) die
Dachkante (10 a) des vordersten Prismas (10), ggf.
jeweils unter einem verschiedenen Winkel, kreuzt,
16. Vorrichtung nach Anspruch 15 mit zwei Prismen (10, 11),
dadurch gekennzeichnet, daß die Dachkanten (10 a, 11 a)
der Prismen (10, 11) einander unter einem Winkel von
etwa 90° kreuzen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen aufein
anderfolgenden Prismen (10, 11) bis auf einen Spalt
(12) entlang des jeweils vorderen Prismas (10) mit
einem für den Abtaststrahl (L) durchlässigen Medium
gefüllt ist, das etwa den gleichen Berechnungsindex
aufweist wie die Prismen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spalt (12) ein Luftspalt ist.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PRUEFTECHNIK DIETER BUSCH AG, 85737 ISMANING, DE |
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