DE4125434A1 - Vorrichtung zum ueberpruefen zweier optischer achsen - Google Patents
Vorrichtung zum ueberpruefen zweier optischer achsenInfo
- Publication number
- DE4125434A1 DE4125434A1 DE19914125434 DE4125434A DE4125434A1 DE 4125434 A1 DE4125434 A1 DE 4125434A1 DE 19914125434 DE19914125434 DE 19914125434 DE 4125434 A DE4125434 A DE 4125434A DE 4125434 A1 DE4125434 A1 DE 4125434A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mirror
- plane
- laser transmitter
- axis
- mirrors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/32—Devices for testing or checking
- F41G3/326—Devices for testing or checking for checking the angle between the axis of the gun sighting device and an auxiliary measuring device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/62—Optical apparatus specially adapted for adjusting optical elements during the assembly of optical systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
- G02B7/1827—Motorised alignment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 39 32 078 A1
bekannt.
Zum Überprüfen der Parallelität zweier Achsen auch bei größeren Achsabständen
einschließlich einer Selbstjustierung der dazu erforderlichen Meßvorrichtung ist
es aus der DE 39 32 078 A1 bekannt, einen Winkelspiegel und einen Planspiegel
vorzusehen, welche jeweils eine der beiden Achsen schneiden. Der Winkelspiegel
und der Planspiegel sind dabei so zueinander positioniert, daß ihre drei
Spiegelebenen senkrecht zueinander verlaufen. Zur Überprüfung dieser
Positionierung (Selbstjustierung) sind ein erster Autokollimator, ein zweiter, starr
mit dem Planspiegel verbindender Autokollimator und ein statt auf dem
Winkelspiegel in, Strahlengang des zweiten Autokollimators befestigter Hilfs-
Winkelspiegel vorgesehen. In einer Kalibrierstellung liegt der Winkelspiegel mit
seiner vorderen Stirnseite bündig an der Spiegelfläche des Planspiegels an, wo
die exakt senkrechte Ausrichtung der drei Spiegelflächen dadurch eingestellt
wird, daß der gegen den Winkelspiegel gerichtete Strahl des ersten Kollimators
von dem Planspiegel total reflektiert wird. In dieser exakt rechtwinkligen
Positionierung aller Spiegelebenen wird visuell oder elektronisch die Ablage der
Abbildung der Zielkreuzmarkierung des zweiten Autokollimators von dessen
Zielkreuz ermittelt und festgehalten. In der Meßstellung mit voneinander
entfernten Spiegeln werden die Spiegel so positioniert, daß sich die im zweiten
Autokollimator festgehaltene Ablage aus der Kalibrierung einstellt. Im Falle einer
elektronischen Erfassung der Ablage ist es auch möglich, eine Nachjustierung des
Winkelspiegels mit Hilfe eines 3-Koordinatenantriebs vorzunehmen, welcher von
dem elektronischen Ablagesignal so lange nachgeführt wird, bis die Ablage zu
Null wird.
Bei der praktischen Anwendung der bekannten Vorrichtung hat sich jedoch
gezeigt, daß die Ausrichtung der beiden Spiegel auf die zu vermessenden Achsen
umständlich und zeitraubend ist, insbesondere im Falle der Vermessung der
optischen Achsen von Kampffahrzeugen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Vorrichtung der
eingangs erwähnten Art konstruktiv so weiterzubilden, daß die Meß- und
Selbstjustiervorgänge einfach und rasch durchführbar sind, ohne die Genauigkeit
der Messung zu beinträchtigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beiden Spiegel (Planspiegel und
Winkelspiegel) an den Enden einer scherenartigen Tragkonstruktion so
angebracht, daß sie in allen Öffnungswinkeln der Trägerrohre stets dieselbe
relative Lage zueinander haben, d. h., sich stets "anschauen". Um zwei optische
Achsen zu vermessen, braucht nur die Tragkonstruktion entsprechend dem
Achsabstand aufgeklappt und die Spiegelflächen in den Strahlengang der Achsen
positioniert zu werden. Eine Befestigung der Meßvorrichtung erfolgt nur an
einem Ende, insbesondere an dem Trägerrohr, wo der Winkelspiegel gelagert ist.
In dieser Befestigungslage läßt sich durch Zusammenklappen der Trägerrohre die
Selbstjustierung (Kalibrierung) durchführen. Die erhaltene Einstellung wird dann
vollautomatisch eingehalten. Durch die Verwendung eines Winkelspiegels (Dach
kantspiegels) mit zwei senkrecht zueinander stehenden Spiegelflächen ist dabei
gewährleistet, daß unabhängig von Lage- und Temperaturverformungen der Trag
konstruktion die beiden Spiegelebenen des Dachkantspiegels und die dritte
Spiegelebene des Planspiegels stets senkrecht zueinander positioniert sind, was in
der Kalibrierstellung überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden kann. Zum
Ausgleich der mechanischen Instabilitäten zwischen den beiden Spiegeln ist ein
laserortisches Meßsystem vorgesehen, welches über Motorantriebe entsprechende
Winkelkorrekturen durchführt. Die exakte Sollwertlage wird bei einer Kalibrie
rung mittels Autokollimator durchgeführt, so daß vom gesamten mechanischen
Aufbau sowie dem Nachführsystem keine Absolut- bzw. Langzeitstabilität gefor
dert wird (Fig. 1).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Meßvorrichtung in Meßstellung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Meßvorrichtung in Kalibrierstellung;
Fig. 3 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene und schematisierte
Ansicht einer Gelenkverbindung der Meßvorrichtung nach Fig. 1
und 2;
Fig. 4 eine Ansicht des freien Endes eines Trägerrohrs der
Meßvorrichtung nach Fig. 1 und 2;
Fig. 5 einen Schnitt durch das freie Ende des Trägerrohrs gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der beiden Spiegel der
Meßvorrichtung in Kalibrierstellung gemäß Fig. 2 sowie der zur
automatischen Durchführung der Kalibrierung vorgesehenen Meß- und
Stelleinrichtungen;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des bei der Meßeinrichtung
nach Fig. 6 vorgesehen opto-elektronischen Wandlers zur Erfassung
von Ablagen in der Z-Koordinatenrichtung, und
Fig. 8 eine schematische Darstellung des bei der Meßeinrichtung nach
Fig. 6 vorgesehenen opto-elektronischen Wandlers zur Erfassung
von Ablagen in den X-und Y-Koordinatenrichtungen.
Die in Fig. 1 in der Meßstellung und in Fig. 2 in der Kalibrierstellung
dargestellte Meßvorrichtung 1 weist einen Planspiegel 10 und einen
Winkelspiegel (Dachkantprisma) 20 auf. Die Ebene des Planspiegels 10 muß in
sämtlichen Stellungen der Meßvorrichtung 1 senkrecht zu den beiden Ebenen des
Winkelspiegels 20 positioniert sein, welche ihrerseits senkrecht zueinander
orientiert sind. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird ein auf die Spiegelfläche
des Planspiegels 10 in der Achse 3 einfallender Lichtstrahl von dem Planspiegel
10 zu dem Winkelspiegel 20 reflektiert und von dort in die Achse 4 gespiegelt,
welche exakt parallel zu der Achse 3 verläuft. Für Meßzwecke wird
beispielsweise am Geschützrohr eines Kampffahrzeugs eine Lichtquelle befestigt,
deren Lichtstrahl 3 parallel zu der Rohrachse verläuft. Der in die Achse 4
reflektierte Lichtstrahl wird in das Zielfernrohr des Kampffahrzeugs gelenkt.
Trifft der reflektierte Lichtstrahl exakt im Schnittpunkt des Zielkreuzes des
Zielfernrohrs auf, so bedeutet dies, daß die Achsen des Zielfernrohrs und des
Geschützrohrs parallel zueinander sind.
Der Planspiegel 10 ist mit seinem Spiegelgehäuse 11 an dem einen Ende eines
ersten Trägerrohrs 40 mit Rechteckquerschnitt so befestigt, daß er sich bezüglich
einer um eine Hochachse gegenüber dem Trägerrohr 40 drehbaren Lagerplatte 62
in allen drei Raumkoordinatenrichtungen X, Y und Z mittels eines 3-Achsen-
Motorantriebs 80 (Fig. 6) verstellen läßt. Einzelheiten hierzu werden später noch
anhand von Fig. 6 erläutert.
Der Winkelspiegel 20 ist mit seinem Spiegelgehäuse 21 an dem einen Ende eines
zweiten Trägerrohrs 30 mit Rechteckquerschnitt so befestigt, daß er bezüglich
einer Lagerplatte (die der Lagerplatte 62 entspricht) unbeweglich gelagert ist,
wobei auch diese Lagerplatte um eine Hochachse gegenüber dem Trägerrohr 30
drehbar ist.
Die beiden Trägerrohre 30, 40 sind über eine Gelenkverbindung 50 so
miteinander verbunden, daß sie in der durch die beiden Längsachsen der
Trägerrohre verlaufenden Ebene scherenartig gegeneinander verstellt werden
können. In der Justierstellung gemäß Fig. 2 sind die Trägerarme 30, 40 maximal
soweit angenähert, daß sich die Spiegelflächen der beiden Spiegel 10, 20 fast
berühren. Die Meßvorrichtung ist nur am Ende des Trägerrohrs 30 über ein
verstellbares Drehgelenk 70 befestigt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Gelenkverbindung 50 eine obere
Gehäuseplatte 51a und eine untere Gehäuseplatte 51b auf, welche sich über zwei,
mit den Platten 51a und 51b starr durch Schraubbolzen 55 verbundene
Zahntrommeln 52a (von denen nur die dem Trägerrohr 30 zugeordnete
Zahntrommel gezeigt ist) gegeneinander abstützen. Die Zahntrommeln 52a sind
auf feststehenden Getriebewellen 52, 53 in radialer Richtung gelagert, welche
senkrecht zu den Platten 51a, 51b verlaufen. Die als ringförmige Flansche 30c
ausgebildeten Enden der aus jeweils zwei schalenförmigen Hälften 30a, 30b bzw.
40a, 40b (Fig. 5) bestehenden Trägerrohre 30, 40 umgreifen jeweils eine
zugeordnete Zahntrommel 52a und stützen sich auf deren zahnfreien
Endabschnitten über ein (nicht dargestelltes) oberes und ein unteres Wälzlager 54
ab. Auf der Ober- und Unterseite jedes ringförmigen Flansches 30c sind zwei
Stirnzahnräder 52b befestigt (z. B. verschraubt), die sich mit ihrer Innenbohrung
ebenfalls auf den Wälzlagern 54 abstützen. Zwischen den insgesamt vier
Stirnzahnrädern 52b und den beiden Gehäuseplatten 51a, 51b befindet sich
genügend Spielraum, damit sich die Stirnzahnräder 52b zusammen mit den damit
starr verbundenen Trägerrohren 30, 40 frei um die jeweiligen Zahntrommeln 52a
bzw. die Längsachse der jeweiligen Getriebewellen 52, 53 verschwenken können.
Die paarweise vorgesehenen Stirnzahnräder 52b kämmen wechselseitig
miteinander. Hierzu stehen die Stirnzahnräder 52b um ein entsprechendes Maß
über die ringförmigen Flansche 30c über. Bei einer Schwenkung eines der
Trägerrohre 30, 40 bezüglich der Gehäuseplatten 51a, 51b wird das mit dem
betreffenden Trägerrohr verbundene Stirnzahnradpaar 52b in derselben Richtung
und um denselben Winkelbetrag gedreht. Die Drehbewegung des einen
Stirnzahnradpaares teilt sich über den kämmenden Eingriff auch dem anderen
Stirnzahnradpaar gegenläufig mit, wodurch sich dessen zugeordnetes Trägerrohr
bezüglich der Gehäuseplatten 51a, 51b gegensinnig zu der Verschwenkrichtung
des bewegten Trägerrohrs verschwenkt.
Jede der beiden Zahntrommeln 52a kämmt mit einem zugeordneten Endlos-
Zahnriemen 31 (Fig. 3) bzw. 41 (Fig. 5), welcher innerhalb des zugeordneten
Trägerrohrs 30 bzw. 40 verläuft. Am entgegengesetzten, freien Ende jedes
Trägerrohrs 30, 40 (wo die Spiegel 10, 20 gelagert sind), kämmen die
Zahnriemen 31, 41 jeweils mit einer drehbar gelagerten weiteren Zahntrommel
63, wie Fig. 5 zeigt. Eine Schwenkbewegung der beiden Trägerrohre 30, 40
führt zu einer Abrollbewegung der darin umlaufenden Endlos-Zahnriemen 31,
41 auf den Zahnflanken der feststehenden Zahntrommeln 52a (Fig. 3). Diese
Abrollbewegung der Endlos-Zahnriemen 31, 41 überträgt sich auf die drehbar
gelagerten Zahntrommeln 63, die sich um einen entsprechenden Winkelbetrag
drehen. Bei spielfreiem Eingriff zwischen den Zahntrommeln 52a und 63 mit den
Zahnriemen 31, 41 ist daher die Drehung der drehbaren Zahntrommeln 63
proportional dem Winkel, um welchen die Trägerrohre 30, 40 gegeneinander
verschwenkt werden. Die Bedeutung dieser Proportionalbeziehung liegt darin,
daß die Zahntrommeln 63 die Lagerplatten 62 tragen (Fig. 5), auf welchen die
Spiegel 10, 20 gelagert sind. Damit sind die Spiegel 10 und 20 unabhängig von
der jeweils gewählten Scherenstellung der beiden Tragerrohre 30, 40 stets unter
dem gleichen "Blickwinkel" zueinander ausgerichtet, wenngleich nur mit der
groben Genauigkeit der Getriebeverbindung zwischen den Zahntrommeln 52a, 63
und den Endlos-Zahnriemen 31, 41. Für eine exakte Winkelziehung sorgt der
schon erwähnte 3-Achsen-Motorantrieb 80, dessen Steuerung später anhand von
Fig. 6 noch näher erläutert wird. Zunächst sollen aber die Einzelheiten der in
Fig. 4 in der Ansicht und in Fig. 5 im Schnitt dargestellten Lager 60 an den
freien Enden der Trägerrohre 30, 40 betrachtet werden.
Jedes Lager 60 umfaßt eine obere Ringplatte 60a und eine untere Ringplatte 60b,
zwischen welchen die wiederum als ringförmige Flansche 30d, 40d ausgebildeten
Enden des zugehörigen Trägerrohrs 30 bzw. 40 angeordnet und starr mit den
beiden Ringplatten 60a, 60b verbunden sind. In die gleich großen, miteinander
fluchtenden Bohrungen der Ringplatten 60a, 60b und des ringförmigen Flansches
30d bzw. 40d des betreffenden Trägerrohrs 30 bzw. 40 sind ein oberer
Wälzlagerring 65a und ein unterer Wälzlagerring 65b eingepaßt. Auf den beiden
Wälzlagerringen 65a, 65b stützen sich die Zahntrommel 63 sowie zwei als axiale
Verlängerung der Zahntrommel 63 ausgebildete und mit dieser verschraubte,
ringförmige Platten 62, 64 drehbar ab. Die miteinander übereinstimmenden
Innenbohrungen der Platten 62, 64 und der Zahntrommel 63 werden von einem
gemeinsamen Bolzen 61 durchsetzt, welche senkrecht zu den beiden Ringplatten
60a, 60b orientiert ist. Während die ringförmige Platte 64 lediglich einen
bündigen Abschluß zu der sie umgebenden unteren Ringplatte 60b bildet, dient
die ringförmige Platte 62 - wie schon erwähnt - als Lagerplatte für den Spiegel
10 bzw. 20. Hierzu ist die Platte 62 an ihrem über die obere Ringplatte 60a
überstehenden Abschnitt flanschartig vergrößert, um eine entsprechend große
Montagefläche für das betreffende Spiegelgehäuse zur Verfügung zu stellen. Die
aus den Teilen 61, 63, 64 bestehende Einheit ist bezüglich der Ringplatten 60a,
60b und des betreffenden Trägerrohrs 30 bzw. 40 auf Grund der Wälzlagerringe
65a, 65b frei drehbar, wodurch sich die vorstehend erläuterte Verdrehung der
Zahntrommel 63 proportional zu dem Verschwenkwinkel der beiden Trägerrohre
30, 40 ergibt.
In Fig. 6 ist die Feinjustierung (Kalibrierung) der beiden Spiegel 10, 20 näher
veranschaulicht. Hierzu wird die Meßvorrichtung 1 in die Kalibrierstellung
gemäß Fig. 2 bewegt, in welcher sich die Flächen der Spiegel 10, 20 unter einem
geringen Abstand gegenüberliegen. Die richtige gegenseitige Lagezuordnung der
beiden Spiegel 10, 20 - in welcher alle drei Spiegelflächen senkrecht zueinander
orientiert sind - wird mit Hilfe eines Autokollimators 2 (Fig. 2) überprüft,
welcher einen Meßstrahl längs der Achse 3 aussendet und eine Betrachtung des
längs der Achse 4 reflektierten Meßstrahls als Zielkreuzabbildung bezüglich
seines Fadenkreuzes gestattet. Fehlerhafte Ablagen werden im Autokollimator 2
durch Doppelstrichbilder sichtbar gemacht. Beim Justiervorgang wird durch
Verändern der Offsetwerte der Regelkreise für die X-Y und Z-Antriebe eine
Winkeljustierung der drei Achsen durchgeführt, bis die Doppelstrichbilder in ein
Strichbild übergehen. Die Eingabe der Offsetwerte erfolgt entweder durch eine
Querverschiebung der Detektoren 23 und 24 oder durch elektronische Signale.
Diese Spiegelstellung wird bei allen Scherenstellungen und mechanischen
Fehlereinflüssen automatisch eingestellt. Für diese automatische
Achsenvermessung ist an dem Planspiegel 10 ein Hilfs-Winkelspiegel 12 in
Form eines Dachkantprismas starr angebracht, welcher von einem am
Winkelspiegel 20 ortsfest eingebauten Lasersender 22 mit einem Meßstrahl
beleuchtet wird. Der obere Teil der Fig. 6 zeigt dabei eine schematische, teils
geschnittene Ansicht in der XY-Ebene, während der untere Teil der Fig. 4 einen
Schnitt in der Z-Ebene zeigt. Somit dient für die Messung der Z-Achse der im
unteren Teil von Fig. 6 dargestellte Teil der Meßeinrichtung.
Der vom Lasersender 22 emittierte Laserstrahl wird zunächst über einen
optischen Vorsatz aufgeweitet, durch einen Strahlteiler 25 geleitet und mittels
einer Kollimatorlinse 26 in parallele Einzelstrahlen gebündelt. Der resultierende
Meßstrahl wird beim Auftreffen auf den Hilfs-Winkelspiegel 12 zu einem Teil an
dessen erster Dachkante um 90° in den Glaskörper des Dachkantprismas
umgelenkt. Der Weg durch das Dachkantprisma entspricht einem Versatz in
Z-Richtung. Der um 90° umgelenkte Meßstrahl trifft nach Durchlaufen des
Glaskörpers auf die zweite Dachkante des Dachkantprismas, wo eine erneute
Umlenkung um 90° erfolgt. Der zweifach umgelenkte Meßstrahl ist bei richtiger
Justierung der Spiegel 10, 20 in Z-Richtung parallel zu dem vom Laser 22
ausgesendeten Meßstrahl orientiert und wird von einem 4-Quadrantendetektor 24
aufgefangen, welcher am Winkelspiegel 20 in derselben Ebene und parallel zu
dem Lasersender 22 angebracht ist. Die kreisförmige Sensorfläche des Detektors
24 ist, wie aus Fig. 7 näher hervorgeht, in vier Quadranten I bis IV untergeteilt,
von denen die Quadranten I und IV sowie die Quadranten II und III elektrisch
parallel geschaltet sind. Trifft der zweifach umgelenkte Meßstrahl genau auf die
Trennlinie zwischen den Quadrantenpaaren I/IV und II/III auf, so sind die von
beiden Quadrantenpaaren erzeugten Fotoströme gleich groß. Bei einer Ablage des
auftreffenden Strahls bezüglich der erwähnten Trennlinie ergeben sich
Unterschiede in den beiden Fotoströmen, die in einem Differenzbildner 27 erfaßt
und als Fehlersignal für die Z-Achse an den 3-Motor-Antrieb 80 übertragen
werden (Fig. 6).
Für die Messung der X- und der Y-Achse wird der an der ersten Dachkante des
Hilfs-Winkelspiegels 12 in sich selbst gespiegelte Teil des vom Lasersender 22
emittierten Meßstrahls zu dem Lasersender 22 zurückreflektiert und über den
Strahlteiler 25 um 90° zu einem 4-Quadrantendetektor 23 umgelenkt. Die in
Fig. 8 näher dargestellte Sensorfläche des Detektors 23 ist in gleicher Weise
wie bei dem Detektor 24 in vier Quadranten unterteilt, deren Fotoströme einzeln
ausgewertet werden. Und zwar werden die Fotoströme der sich diagonal
gegenüberliegenden Quadranten I und III einem Differenzbildner 28 zugeführt,
an dessen Ausgang das Fehlersignal für die Y-Achse gebildet wird, welches dem
3-Achsen-Motorantrieb 80 zugeführt wird (Fig. 6). Die Fotoströme der beiden
anderen diagonalen Quadranten II und IV werden einem Differenzbildner 29
zugeführt, an dessen Ausgang das Fehlersignal für die X-Achse gebildet wird,
das wiederum dem 3-Achsen-Antrieb 80 zugeführt wird. Der 3-Achsen-Antrieb
80 verstellt entsprechend den ermittelten Fehlersignalen für die X-, Y- und
Z-Achse das Gehäuse 11 des Planspiegels 10 so lange, bis die Abweichungen zu
Null werden. Da der Detektor 24 auch Fehler der X-Achse registriert, hat die
Einstellung der X-Achse zeitliche Priorität vor der Nachstellung der Z-Achse.
Eine durch mechanische Fehler in den Trägerrohren 30, 40 bedingte Querver
schiebung der beiden Spiegel 10, 20 in der X-Achse würde sich am Detektor 24
durch eine Auswanderung des Laserstrahles längs der Quadranten-Trennlinie
bemerkbar machen. Daraus resultierende Fehler auf Grund differentieller
Inhomogenitäten des Detektors 24 werden durch die Zylinderlinse 27
kompensiert.
Die Spiegelfläche des Planspiegels 10 ist starr in das Gehäuse 11 eingepaßt, was
eine einfache Abdichtung ermöglicht. Der 3-Achsen-Antrieb 80 greift auf der
geschützten Unterseite des Gehäuses 11 an, wodurch Störungen der
Verstellbewegungen auf Grund von Verschmutzungen praktisch ausgeschlossen
werden können.
Der Hilfs-Winkelspiegel 12 kann auch, wie Fig. 1 zeigt, durch zwei kleine
Spiegel gebildet werden, die auf der Spiegelfläche des Planspiegels 10 im Bereich
seiner äußeren Ränder aufgeklebt werden.
Mit Hilfe der erläuterten Vorrichtung ist es nicht nur möglich, zwei optische
Achsen auf Parallelität zu überprüfen, sondern auch eine sogenannte
Punktjustierung zu überprüfen. Hierbei schneiden sich die zu überprüfenden
optischen Achsen in einem fernen Punkt. Bei der Verstellung des
Planspiegelgehäuses 11 wird in diesem Falle dem vorstehend erläuterten
Meßsignal für eine Ablage in X-Richtung ein fester Wert hinzuaddiert, welcher
einer vorgegebenen Paralaxe der beiden Strahlen 3, 4 entspricht.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Überprüfen zweier optischer Achsen, insbesondere auf
Parallelität oder auf Schnitt in einem fernen Punkt, mit einem
Winkelspiegel und einem Planspiegel, welche an den Enden zweier
gelenkig miteinander verbundener Trägerrohre drehbar befestigt und so
zueinander positionierbar sind, daß ihre drei Spiegelebenen senkrecht
zueinander verlaufen und dabei die eine optische Achse im Falle einer
Achsenparallelität in die andere optische Achse spiegeln, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (50) der beiden Trägerrohre
(30, 40) ein Getriebegehäuse (51a, 51b) mit zwei zueinander parallelen,
drehfesten Getriebewellen (52, 53) aufweist, um welche die Trägerrohre
(30, 40) schwenkbar gelagert sind, daß an jeder Getriebewelle (52, 53) eine
Zahntrommel (52a) drehfest gelagert ist, welche jeweils mit einem in
einem zugeordneten Trägerrohr (30 bzw. 40) verlaufenden Zahnriemen
(31 bzw. 41) in kämmendem Eingriff stehen, daß die Trägerrohre (30, 40)
an ihren freien Enden jeweils eine weitere Zahntrommel (63) aufnehmen,
welche gegenüber dem jeweiligen Trägerrohr drehbar gelagert ist und mit
dem Zahnriemen (31 bzw. 41) innerhalb des betreffenden Trägerrohrs
kämmt, und daß an den weiteren Zahntrommeln (63) die Spiegel (10, 20)
gelagert sind, deren Winkellage zueinander unabhängig von dem
Öffnungswinkel beider Trägerrohre (30, 40) durch eine den Änderungen
der Öffnungswinkel proportionale Drehung der weiteren Zahntrommeln
(63) im wesentlichen konstant gehalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um jede
Getriebewelle (52, 53) wenigstens ein Stirnzahnrad (52b) drehbar gelagert
ist, welches mit dem zugehörigen Trägerrohr (30 bzw. 40) starr gekoppelt
ist und daß die Stirnzahnräder (51b) beider Getriebewellen (52b) in
gegenseitigem Eingriff sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Planspiegel (10) nach Maßgabe von opto-elektronisch ermittelten
Justierfehlern der drei Spiegelebenen in allen drei
Raumkoordinatenrichtungen motorisch verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Erfassung einer Fehljustierung der drei Spiegelebenen an dem Planspiegel
(10) ein Hilfs-Winkelspiegel (12) und an dem Winkelspiegel (20) ein
Lasersender (22) sowie opto-elektronische Wandler (23, 24) befestigt sind,
derart, daß der Hilfs-Winkelspiegel (12) den auf seine erste Spiegelebene
einfallenden Meßstrahl des Lasersenders (22) teilweise unmittelbar zu dem
Lasersender (22) und einem in dessen Strahlengang eingeschalteten ersten
Wandler (23) und teilweise zu seiner zweiten Spiegelebene und von dort
unter einem Versatz in Z-Richtung zu einem in derselben Ebene wie der
Lasersender (22) angebrachten zweiten Wandler (24) reflektiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verstellung des Planspiegels (10) entsprechend einer vorgegebenen
Parallaxe der drei Spiegelebenen beider Spiegel (10, 20) erfolgt, wobei der
vorgegebene Parallaxenwert einem Schnitt der zu überprüfenden optischen
Achsen (3, 4) in einem fernen Punkt (Punktjustage) entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Laserstrahls (22) ein
Strahlteiler (25) angeordnet ist, welcher den Meßstrahl des Lasersenders
(22) unbeeinflußt hindurch treten läßt und den von dem Hilfs-
Winkelspiegel (12) reflektierten Teilstrahl um 90° zu dem ersten Wandler
(23) ablenkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Lasersender (22) eine Aufweitoptik nachgeschaltet ist und daß - im
Strahlengang des Laser-Meßstrahls gesehen - hinter dem Strahlteil (25)
eine Kollimatorlinse (26) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß als erster Wandler (23) ein 4-Quadrantendetektor
vorgesehen ist, von welchem jeweils zwei diagonal gegenüberliegende
Quadranten elektrisch zu einem Differenzbildner (28 bzw. 29) führen,
dessen Ausgangs-Differenzsignal ein Stellsignal für den X- bzw.
Y-Koordinateneingang eines 3-Achsen-Motorantriebs (80) für die
Verstellung des Planspiegels (10) darstellt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß als zweiter Wandler (24) ein 4-Quadrantendetektor
vorgesehen ist, von welchem jeweils zwei übereinanderliegende
Quadranten elektrisch parallelgeschaltet sind und die so gebildeten
Quadrantenpaare mit einem Differenzbildner (27) verbunden sind, dessen
Ausgangs-Differenzzsignal ein Stellsignal für den Z-Koordinateneingang
des 3-Achsen-Motorantriebs (80) darstellt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914125434 DE4125434C2 (de) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | Vorrichtung zum Überprüfen zweier optischer Achsen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914125434 DE4125434C2 (de) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | Vorrichtung zum Überprüfen zweier optischer Achsen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4125434A1 true DE4125434A1 (de) | 1993-02-04 |
DE4125434C2 DE4125434C2 (de) | 1997-04-30 |
Family
ID=6437450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914125434 Expired - Fee Related DE4125434C2 (de) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | Vorrichtung zum Überprüfen zweier optischer Achsen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4125434C2 (de) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3734627A (en) * | 1971-11-29 | 1973-05-22 | Us Navy | Laser boresight kit and method of alignment |
US3816000A (en) * | 1972-01-24 | 1974-06-11 | Mc Donnell Douglas Corp | Three axes alignment means |
US4142799A (en) * | 1976-03-16 | 1979-03-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Correction of gun sighting errors |
DE7817436U1 (de) * | 1978-05-22 | 1980-04-24 | Bbc Ag Brown, Boveri & Cie, Baden, Aargau (Schweiz) | Justiervorrichtung |
DE2945552A1 (de) * | 1979-11-10 | 1981-05-21 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlentechnik, 6900 Heidelberg | Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung opto-elektronischer geraete |
DE3205610A1 (de) * | 1982-02-17 | 1983-08-25 | Berthold 5401 Buchholz Hajen | Optisches parallelitaets- und gleichlaufpruefgeraet |
FR2526176A1 (fr) * | 1982-04-29 | 1983-11-04 | Thomson Csf | Procede d'assemblage d'un dispositif optique contenant un laser semi-conducteur, dispositif et banc de montage de mise en oeuvre |
GB2167578A (en) * | 1984-11-16 | 1986-05-29 | Wild Heerbrugg Ag | Optically aligning a gun bore against a line of sight |
US4676636A (en) * | 1984-11-19 | 1987-06-30 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Alignment aid for gun muzzle reference system |
US4762411A (en) * | 1985-03-15 | 1988-08-09 | The Boeing Company | Boresight alignment verification device |
US4891526A (en) * | 1986-12-29 | 1990-01-02 | Hughes Aircraft Company | X-Y-θ-Z positioning stage |
DE3838381C2 (de) * | 1987-11-12 | 1990-07-26 | Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen, De | |
DE3930912A1 (de) * | 1989-09-17 | 1991-03-28 | Krauss Maffei Ag | Vorrichtung zum ueberpruefen der parallelitaet zweier achsen |
DE3932078A1 (de) * | 1989-09-26 | 1991-04-04 | Krauss Maffei Ag | Vorrichtung zum ueberpruefen der parallelitaet zweier achsen |
-
1991
- 1991-08-01 DE DE19914125434 patent/DE4125434C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3734627A (en) * | 1971-11-29 | 1973-05-22 | Us Navy | Laser boresight kit and method of alignment |
US3816000A (en) * | 1972-01-24 | 1974-06-11 | Mc Donnell Douglas Corp | Three axes alignment means |
US4142799A (en) * | 1976-03-16 | 1979-03-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Correction of gun sighting errors |
DE7817436U1 (de) * | 1978-05-22 | 1980-04-24 | Bbc Ag Brown, Boveri & Cie, Baden, Aargau (Schweiz) | Justiervorrichtung |
DE2945552A1 (de) * | 1979-11-10 | 1981-05-21 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlentechnik, 6900 Heidelberg | Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung opto-elektronischer geraete |
DE3205610A1 (de) * | 1982-02-17 | 1983-08-25 | Berthold 5401 Buchholz Hajen | Optisches parallelitaets- und gleichlaufpruefgeraet |
FR2526176A1 (fr) * | 1982-04-29 | 1983-11-04 | Thomson Csf | Procede d'assemblage d'un dispositif optique contenant un laser semi-conducteur, dispositif et banc de montage de mise en oeuvre |
GB2167578A (en) * | 1984-11-16 | 1986-05-29 | Wild Heerbrugg Ag | Optically aligning a gun bore against a line of sight |
US4676636A (en) * | 1984-11-19 | 1987-06-30 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Alignment aid for gun muzzle reference system |
US4762411A (en) * | 1985-03-15 | 1988-08-09 | The Boeing Company | Boresight alignment verification device |
US4891526A (en) * | 1986-12-29 | 1990-01-02 | Hughes Aircraft Company | X-Y-θ-Z positioning stage |
DE3838381C2 (de) * | 1987-11-12 | 1990-07-26 | Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen, De | |
DE3930912A1 (de) * | 1989-09-17 | 1991-03-28 | Krauss Maffei Ag | Vorrichtung zum ueberpruefen der parallelitaet zweier achsen |
DE3932078A1 (de) * | 1989-09-26 | 1991-04-04 | Krauss Maffei Ag | Vorrichtung zum ueberpruefen der parallelitaet zweier achsen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4125434C2 (de) | 1997-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2746518C3 (de) | Verfahren zum Korrigieren der Ausrichtung einer optischen Strahlungsquelle auf einen mittels einer Visier- oder Zieleinrichtung beobachteten Zielgegenstand und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens | |
DE10302465B4 (de) | Laserzentriervorrichtung | |
DE2633391A1 (de) | Optische anordnung zur erzeugung von lichtstrahlen, die genau im rechten winkel zueinander stehen | |
CH694669A8 (de) | Geodätisches Gerät mit Laseranordnung | |
EP3182193B1 (de) | Optisches system | |
DE2414382C2 (de) | Optische kollimierende Ausrichtungsanordnung | |
DE2847718A1 (de) | Vorrichtung zur gleichzeitigen fluchtungs- und richtungsmessung | |
DE102011055119A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Orientierung zweier über zwei Kreuzgelenke und eine dritte Welle verbundener Wellen mit einem Drehgelenk | |
DE2951108C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung des Gleichlaufs der Visierlinie eines Periskops mit auf Zielpunkte richtbaren Elementen | |
DE4125434C2 (de) | Vorrichtung zum Überprüfen zweier optischer Achsen | |
DE2607280C3 (de) | Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an anderem Ort aufgestellten Richtgerät | |
DE3145823C2 (de) | Einrichtung zur Punktbestimmung | |
EP0419916B1 (de) | Vorrichtung zum Überprüfen der Parallelität zweier Achsen | |
EP0179387B1 (de) | Einrichtung zur Durchführung dynamischer Vergleichsmessungen an Feuerleitsystemen für gerichtete Waffen | |
DE1473931A1 (de) | Einrichtung zur fortwaehrenden Ermittlung der Istlage eines beweglichen Geraetes in einem Bezugskoordinatensystem | |
DE1623539B2 (de) | Mit einem theodoliten kombinierter elektrooptischer entfernungsmesser | |
DE3205610A1 (de) | Optisches parallelitaets- und gleichlaufpruefgeraet | |
DE3217980A1 (de) | System mit gleichlaufkopplung | |
DE2924743C2 (de) | ||
DE3942922C2 (de) | ||
DE2629820B2 (de) | Vorrichtung zur parallelen Ausrichtung mehrerer optischer Achsen | |
EP3273200A1 (de) | Messsystem zum messen von längen und/oder längenänderungen | |
DE3930912A1 (de) | Vorrichtung zum ueberpruefen der parallelitaet zweier achsen | |
DE298004C (de) | ||
DE1448620C (de) | Fernrohr fur geodätische und feinmeß technische Zwecke |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01B 11/27 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FRANCKE, ERWIN, 82194 GROEBENZELL, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |