DE3912406A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtasten mehrerer optischer messreflektoren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum abtasten mehrerer optischer messreflektoren

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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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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0631110A1 (de) * 1993-06-25 1994-12-28 Kabushiki Kaisha Topcon Objektreflektordetektionsvorrichtung
DE29801635U1 (de) * 1998-01-31 1998-03-19 Dyckerhoff & Widmann AG, 81902 München Reflexionsanordnung zur Verwendung beim Messen der Koordinaten eines Vermessungspunktes mittels eines Tachymeters
EP0957338A2 (de) * 1998-05-08 1999-11-17 HAMAR LASER INSTRUMENTS, Inc. Laser Nivellier-System und Verfahren
JP2017536538A (ja) * 2014-10-15 2017-12-07 オプトシイス ソシエテ アノニム 偏光を出射し検出するための装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929983A (en) * 1997-10-29 1999-07-27 International Business Machines Corporation Optical apparatus for determining the height and tilt of a sample surface
JP2003083812A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 Ando Electric Co Ltd 解析中の光を出力可能な偏波アナライザ装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3981587A (en) * 1962-12-17 1976-09-21 Chrysler Corporation Monitoring relative displacement between two devices
FR2592721B1 (fr) * 1986-01-08 1988-11-04 Signaux Entr Electriques Procede et dispositif de telemetrie ecartometrie laser sur cibles cooperatives
US4774405A (en) * 1987-05-26 1988-09-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Real time autocollimator device for aligning two surfaces in parallel
DE3719235A1 (de) * 1987-06-09 1988-12-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren und vorrichtung zur unterdrueckung des einflusses von ungewollten reflexionen auf einem mit reflektoren markierten ziel
JPH0617786B2 (ja) * 1987-08-27 1994-03-09 中央精機株式会社 直線運動測定装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0631110A1 (de) * 1993-06-25 1994-12-28 Kabushiki Kaisha Topcon Objektreflektordetektionsvorrichtung
US5909311A (en) * 1993-06-25 1999-06-01 Kabushiki Kaisha Topcon Object reflector detecting apparatus
DE29801635U1 (de) * 1998-01-31 1998-03-19 Dyckerhoff & Widmann AG, 81902 München Reflexionsanordnung zur Verwendung beim Messen der Koordinaten eines Vermessungspunktes mittels eines Tachymeters
EP0957338A2 (de) * 1998-05-08 1999-11-17 HAMAR LASER INSTRUMENTS, Inc. Laser Nivellier-System und Verfahren
EP0957338A3 (de) * 1998-05-08 2000-03-15 HAMAR LASER INSTRUMENTS, Inc. Laser Nivellier-System und Verfahren
JP2017536538A (ja) * 2014-10-15 2017-12-07 オプトシイス ソシエテ アノニム 偏光を出射し検出するための装置

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