DE4126948A1 - Vorrichtung zur erfassung der strahllage von laserstrahlen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfas­ sung der Strahllage von Laserstrahlen, beispielsweise für Geradheitsmessungen mit einem Laser, bei denen der Laser­ strahl auf einen positionsempfindlichen Sensor auftrifft, dessen Ausgangssignal an eine Auswerteeinheit angelegt ist, die Lageabweichungen in Bezug auf den Laserstrahl ermittelt, mit dem Ziel, Strahllageschwankungen der Laser­ quelle zu erfassen um somit die aufgrund von Strahllage­ schwankungen entstehenden Fehler zu eliminieren.

Stand der Technik

Vorrichtungen zur Geradheitsmessung, die auch als Gerad­ heitsmeßsysteme bezeichnet werden, werden beispielsweise in der Fertigungs-Meßtechnik eingesetzt, wo sie zur Über­ prüfung der Geradlinigkeit von Führungen, Verfahrschlit­ ten, Bewegungen von Maschinenschlitten, Roboterbewegungen etc. bzw. für Fluchtungsmessungen dienen.

Eine bekannte Vorrichtung zur Geradheitsmessung ist der Lasergeradheitsmesser der Fa. Vialog, Hannover. Bei dieser Vorrichtung zur Geradheitsmessung wird der Laserstrahl eines HeNe-Lasers als Geradheitsreferenz, also sozusagen als "optisches Lineal" benutzt und die Ablage zu diesem Strahl mit Hilfe einer positionsempfindlichen Photodiode gemessen. Die Photodiode wird dabei in Laserstrahlrichtung verschoben und der Auftreffort des Strahles auf der Photo­ diode ein- oder zweidimensional gemessen.

Da die Richtungsstabilität des Laserstrahls von der mecha­ nischen Stabilität der Laserröhre und der Lage der Reso­ natorspiegel zueinander abhängig ist, ist der apparative Aufwand groß, um die Abweichungen des Laserstrahls von der "Sollgeraden" unterhalb eines Wertes von wenigen Mikro­ metern/Meter (µm/m) zu halten. Hierzu ist es u. a. erfor­ derlich, spezielle Laser einzusetzen, die beispielsweise aus einem Stück Zerodur gefertigte Resonatorspiegelträger aufweisen. Damit ist die bekannte Vorrichtung zur Gerad­ heitsmessung vergleichsweise aufwendig und damit teuer in der Herstellung.

Eine Vorrichtung zur Strahllageerfassung ist ferner bei­ spielsweise aus der Dissertationsschrift von E. Trapet "Ein Beitrag zur Verringerung der Meßunsicherheit von Fluchtungsmeßsystemen auf Laserbasis" bekannt. Trapet schildert im Zusammenhang mit Möglichkeiten einer Strahl­ lagekorrektur unter anderem eine Einrichtung zur Gerad­ heitsmessung, bei dem der von einem lagestabilisierten Laserkopf ausgehende parallel zur Bewegungsrichtung ausge­ richtete Laserstrahl zunächst durch einen zu Beginn der Meßstrecke angeordneten ortsfesten Strahlteiler geleitet wird, dem ein erster Referenzdetektor zugeordnet ist. Der in die Meßstrecke einlaufende Strahl trifft auf dem beweg­ lichen Maschinenteil auf einen weiteren Strahlteiler, dem der Meßdetektor für die Geradheitsmessung zugeordnet ist. Der geradlinig durch den Strahlteiler des beweglichen Maschinenteils hindurchlaufende Strahlteil trifft am Ende der Meßstrecke auf einen dritten Detektor, und zwar den zweiten Referenzdetektor. Mit einer derartigen Einrichtung zur Geradheitsmessung lassen sich zwar schon zuverlässige­ re Aussagen als ohne Strahllagekorrektur machen, jedoch weist diese bekannte Vorrichtung einige gravierende Nach­ teile auf, die die Meßunsicherheit entscheidend beeinflus­ sen. Nachteilig ist zum einen, daß Nick-, Gier- und Roll­ bewegungen des beweglichen Maschinenteils mit in das Meß­ ergebnis der Geradheitsmessung eingehen und dieses ent­ sprechend verfälschen.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Strahllageerfassung aus der Patentveröffentlichung DE 34 00 151 bekannt. In dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der anstelle des Strahlteilers auf dem beweglichen Maschinen­ teil ein teildurchlässigen Tripelreflektor verwendet wird, mit dem der Strahl einerseits zu einem am Beginn der Meß­ strecke positionierten Referenzdetektor zurückreflektiert wird, andererseits durch den teildurchlässigen Tripelre­ flektor hindurchläuft und auf einen am Ende der Meßstrecke angebrachten zweiten Referenzdetektor trifft. Diese Anord­ nung besitzt gegenüber der Trapet′schen Lösung den Vor­ teil, daß Nick-, Gier- und Rollbewegungen durch die Ver­ wendung des Tripelreflektors das Meßergebnis unberührt lassen, und zudem Geradheitsabweichungen mit doppeltem Parallelversatz angezeigt werden.

Diese Vorrichtung hat jedoch genau wie die Trapet′sche Anordnung enorme Nachteile im praktischen Einsatz, die Strahllageschwankungen aufgrund von Brechungsindexschwan­ kungen der Luft (Turbulenzen) sowie aufgrund von Bre­ chungsindexgradienten der Luft senkrecht zur Strahlaus­ breitungsrichtung betreffen. Es hat sich nämlich gezeigt, wie aus der Dissertation von H. Schüßler "Die Eignung von Laser-Strahl und photoelektrischen Detektoren zur Messung der Abweichung der Geradlinigkeit und Ebenheit im Maschi­ nenbau" hervorgeht, daß ein Brechungsindexgradient, der beispielsweise durch einen Temperaturgradienten von 1 Grad pro Meter hervorgerufen wird, eine Änderung der Strahllage von 0,5µm multipliziert mit dem Quadrat der von dem La­ serstrahl durchlaufenden Luftstrecke (in Metern) verur­ sacht. Das bedeutet beispielsweise für eine Luftstrecke von 5 m eine Strahlabweichung von 12,5 µm, bzw. für eine Lufstrecke von 10 m eine Strahlabweichung von 50 µm von der idealen Geraden. Da bei Trapet sowie bei Schüßler der zweite Referenzdetektor am Ende der Meßstrecke positio­ niert ist, wirken sich Strahllageschwankungen aufgrund von Luftturbulenzen sowie aufgrund von Brechungsindexgradien­ ten in jedem Fall voll auf die Meßergebnisse der Referenz­ strecke aus. Da bei Schüßler ein Tripelreflektor auf dem beweglichen Maschinenteil Verwendung findet, der den Strahl parallel zu sich selbst zurückreflektiert, verdop­ pelt sich hierbei die Länge der Meßstrecke, wodurch sich aber ebenso die Fehler aufgrund von Turbulenzen verdop­ peln, die Fehler aufgrund von Brechungsindexgradienten sogar vervierfachen. Ein weiterer Nachteil beider obenge­ nannter Verfahren in praktischer Hinsicht ist, daß für den Fall, daß der Raum hinter dem Meßdetektor für einen zwei­ ten Referenzdetektor nicht zugänglich ist, weil er bei­ spielsweise durch die Maschine selbst abgedeckt ist, keine Strahllagekontrolle durchgeführt werden kann. Ein weiterer Nachteil des großen Abstandes zu dem zweiten Referenzdete­ ktor ist, daß Verbiegungen des Maschinenteils welches den zweiten Referenzdetektor trägt, beispielsweise unter Last, durch thermische Einflüsse oder Schwingungen, ebenso voll in die Meßwerte eingehen.

Beschreibung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrich­ tung zur Strahllagekontrolle, für Meßaufgaben die einen Laserstrahl als Bezugsgerade benutzen, anzugeben, die Strahllageschwankungen eines Laserstrahles erfaßt und die weitgehend unabhängig von störenden Einflüssen, hervorge­ rufen durch Luftturbulenzen und Brechungsindexgradienten ist, und mit möglichst geringem Platzbedarf eine dennoch hohe Auflösung bietet.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patent­ anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Überraschender Weise kann die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe dadurch gelöst werden, daß im Strahlengang des Laserstrahls ein Strahlteiler angeordnet ist, der den Laserstrahl in den eigentlichen Nutz-Laserstrahl und einen Referenzstrahl aufspaltet, und daß im Strahlengang des Referenzstrahles oder des Nutzstrahles ein weiterer Strahlteiler mit einem zugehörigen ersten Referenzdetektor vorgesehen ist, der die Strahllage zu Beginn der Referenz­ strecke erfaßt, und das im Strahlengang des Referenzstrah­ les ein Spiegelsystem, das den Referenzstrahl mehrfach faltet, und nach dem Spiegelsystem ein zweiter positions­ empfindlicher Sensor vorgesehen sind, auf den der Refe­ renzstrahl auftrifft; aus den Ausgangssignalen beider positionsempfindlicher Sensoren ermittelt die Auswerte­ einheit Lageänderungen des Laserstrahls im Raum, mit deren Kenntnis die Strahllage im Nutzzweig korrigiert werden kann.

Erfindungsgemäß ist nämlich erkannt worden, daß jeder Laserstrahl einerseits Parallelverschiebungen und anderer­ seits Richtungsänderungen unterworfen ist, wobei letztere im Bereich von typischerweise 10 µrad liegen. Dies bedeu­ tet, daß die Position des Laserstrahls in einem Abstand von einem Meter in einer Ebene senkrecht zur Strahlrich­ tung bereits um ±10 µm relativ zur idealen Referenz schwanken kann.

Erfindungsgemäß wird deshalb nicht versucht, den Laser­ strahl mit aufwendigen Maßnahmen bezüglich seiner Richtung zu stabilisieren; vielmehr werden die bei herkömlichen Lasern auftretenden Richtungsschwankungen des Laserstrahls hingenommen und gemessen und mit den Meßwerten die Strahl­ lage rechnerisch korrigiert. Hierzu wird der Laserstrahl durch einen Strahlteiler in zwei Teilstrahlen, nämlich den eigentlichen Nutz-Laserstrahl und einen Referenzstrahl aufgespalten.

In dem stationären Referenzzweig, der vorzugsweise vor äußeren Lufteinflüssen gekapselt ist, messen zwei positi­ onsempfindliche Sensoren, die beispielsweise position­ sempfindliche Dioden sein können, den Auftreffort des Strahles in zwei in Bezug auf den Laser unterschiedlichen Entfernungen, so daß Strahllageschwankungen erkannt und ihre Größe und Richtung bestimmt werden können.

Da sich Strahllageschwankungen in einem größeren Abstand vom Laser stärker auswirken, sollte der Referenzzweig mög­ lichst lang sein, um ein möglichst großes Korrektursignal zu erhalten. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Länge des Referenz-Strahlengangs in der Größenordnung der Länge des Nutz-Strahlengangs liegt, die beispielsweise mehrere Meter betragen kann. Aus diesem Grunde wird der Strahlengang mehrfach gefaltet und von äußeren Einflüssen abgeschirmt, so daß Änderungen des Auftrefforts des Laser­ strahls auf den positionsempfindlichen Sensoren, die nicht von Strahllageschwankungen verursacht werden, verglichen mit den durch Strahllageschwankungen hervorgerufenen Ände­ rungen klein sind.

Da sich Strahllageschwankungen im Referenzzweig genauso wie im Nutzzweig auswirken, kann mit den so ermittelten Strahllageschwankungen unter Berücksichtigung des Abstan­ des Laser/positionsempfindlicher Sensor im Nutzzweig rech­ nerisch die Position des Laserstrahls im Raum korrigiert werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, auch mit handelsüblichen Lasern und sogar mit Halbleiterlasern die (korrigierte) Strahllageschwankung des Lasers in der Größenordnung von 1 µm/m zu halten.

Eine Anordnung gemäß dem Anspruch 1 besitzt jedoch den Nachteil, daß eine Strahllagekorrektur nur dann sinvoll möglich ist, wenn die Stabilität der Referenzstrecke ge­ währleistet ist, insbesondere die Stabilität der Spie­ gelstrecke gegenüber Verkippungen der Spiegel zueinander. Bei einer Weiterbildung ist deshalb im Referenzstrahlen­ gang ein weiteres optisches Element vorgesehen, welches den Referenzstrahl in zwei Strahlen aufspaltet, wobei der ursprüngliche Referenzstrahl in seiner Richtung beispiels­ weise unverändert bleibt und der zweite Referenzstrahl in einem zum ursprünglichen Referenzstrahl unterschiedlichen Winkel auf das Spiegelsystem auftrifft und nach dem Spie­ gelsystem ein dritter positionsempfindlicher Referenzdete­ ktor vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal dazu benutzt wird, Verkippungen der Spiegel zueinander festzustellen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß Verkippungen zweier Spie­ gel zueinander, zwischen denen ein Lichtstrahl mehrfach reflektiert wird, eine Auswirkung bezüglich der Richtung des einfallenden Strahles zur Folge hat, die näherungswei­ se quadratisch mit der Anzahl der Reflexionen auf einem der Spiegel anwächst. Wählt man beispielsweise die Anzahl der Reflexionen beider Referenzstrahlen in dem Spiegels­ ystem so, daß der eine Referenzstrahl doppelt so lang ist wie der des anderen, können Strahllageschwankungen von Spiegelverkippungen unterschieden werden, da das Verhält­ nis der Ausgangssignale der Referenzdetektoren beider Referenzstrecken bei Strahllageschwankungen des Lasers gerade näherungsweise 2 aufgrund des Faktors 2 in der Länge der Strecken ist, und bei Spiegelverkippungen gerade näherungsweise 4 ist, aufgrund der näherungsweise quadra­ tischen Auswirkung bei der doppelten Anzahl von Reflexio­ nen. Mit einer derartigen Anordnung zur Überprüfung der Stabilität der Spiegelstrecke mit einem zusätzlichen opti­ schen Element, welches beispielsweise ein Strahlteiler mit einem Prisma oder ein Wollastonprisma oder aber ein ande­ res strahlaufspaltendes Element sein kann, wird eine weit­ gehende Unabhängigkeit des Spiegelsystems von mechanischen oder thermischen Einflüssen gewährleistet.

Eine weitere Ausbildung, bei der das Spiegelsystem an einem Grundteil angebracht ist, das auch den Laser tragen kann, und das aus einem Material mit einem kleinen thermi­ schen Ausdehnungskoeffizienten - beispielsweise Zerodur, Invar oder einem Faserverbundwerkstoff besteht - hat den Vorteil, daß Änderungen des Auftrefforts des Laserstrahls auf dem positionsempfindlichen Sensor, die nicht von Strahllageschwankungen verursacht werden, minimiert sind. Die Modulation des Laserlichts reduziert insbesondere dann, wenn mit Licht im sichtbaren Bereich, das beispiels­ weise auch von Halbleiterlasern emittiert werden kann, gearbeitet wird, Störlichteinflüsse wesentlich.

Weiterhin kann das Spiegelsystem zwei Spiegel aufweisen, auf die der Referenzstrahl jeweils mehrfach auftrifft. Durch diese Ausbildung erhält man nicht nur einen einfa­ chen Aufbau, sondern auch einen Aufbau, der weitgehend frei von Störeinflüssen ist, wie sie durch thermische Ausdehungen, Stöße etc. hervorgerufen werden.

Wie bereits ausgeführt, ist für die rechnerische Korrektur der Strahllageschwankungen für Geradheitsmessungen neben den (bekannten) Abständen Laser/positionsempfindliche Referenzsensoren auch die Kenntnis des Abstandes Laser /positionsempfindlicher Sensor im Meßzweig erforderlich, der in der Regel variabel ist. Deshalb ist bei einer Wei­ terbildung ein Entfernungs-Meßsystem vorgesehen, das den Abstand zwischen dem Laser und dem positionsempfindlichen (Meß)-Sensor mißt, und dessen Ausgangssignal an die Aus­ werteeinheit angelegt ist, die die am jeweiligen Ort des positionsempfindlichen Sensors auftretenden Strahllage­ schwankungen ermittelt. Diese Entfernungs-Meßsystem kann insbesondere ein Ultraschall-Meßsystem sein, bei dem der Ultraschall-Sender beispielsweise mit dem Grundteil und der Ultraschall-Empfänger mit dem positionsempfindlichen (Meß)-Sensor verbunden ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des all­ gemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau einer Vorrichtung zur Erfassung der Strahllage von Laserstrahlen für die Applikation einer Geradheitsmessung, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Auswerteeinheit.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zur zur Erfassung der Strahllage von Laserstrahlen, bei der der Laserstrahl mit Hilfe eines Strahlteilers BS1 in einen Referenzstrahl R und einen Meßstrahl M aufgespal­ ten wird. Der Referenzstrahl R wird mit Hilfe eines Strahlteilers BS2 in die Referenzstrahlen R1 und R2 aufge­ spalten. Der Referenzstrahl R1 trifft auf eine position­ sempfindliche Photodiode PSD_Ref1 auf. Der Referenzstrahl R2 (gestrichelt) wird von zwei Spiegeln S1 und S2 mehrfach gefaltet und trifft auf eine positionsempfindliche Photo­ diode PSD_Ref2 auf, die ebenso wie PSD_Ref1 die Abweichung der Strahllage von der Mittellage registriert, so daß Strahllageschwankungen des Laserstrahls im Referenzstrahl- Zweig erfaßt werden können.

In Fig. 1 ist zum besseren Verständnis die virtuelle Lage der beiden Referenzphotodioden gestrichelt eingezeichnet. Die Durchstoßpunkte des Laserstrahles auf diesen ortsfes­ ten Referenzdetektoren definieren die Lage der von dem Laserstrahl aufgespannten Geraden im Raum und können durch folgende Formel beschrieben werden, wobei x_p, y_p für den Parallelversatz und α_x, α_y für eine Winkeländerung stehen:

x_i = x_p + tan (α_x) _* z_i

y_i = y_p + tan (α_y) _* z_i

Der Meßstrahl M trifft auf eine Meßphotodiode PSD_Meß auf, die einerseits die zu messende Geradheitsabweichung und andererseits ebenfalls die Strahllageschwankungen re­ gistriert.

Mit Hilfe der bekannten Abstände z₁ und z₂ der Referenzde­ tektoren ergeben sich Änderungen des Auftreffortes x_o, y_o auf die Meßphotodiode PSD_Meß aufgrund von Strahllage­ schwankungen nach folgender Formel:

x₀ = (x₂(z_M-z₁) + x₁(z₂-z_M) } / (z₂-z₁)

y₀ = (y₂(z_M-z₁) + y₁(z₂-z_M) } / (z₂-z₁)

Weicht der gemessene Wert x_Meß, y_Meß von dem berechneten Wert x_o, y_o ab, so ist dies auf eine Verschiebung der Meß­ photodiode PSD_Meß senkrecht zum Laserstrahl S zurückzufüh­ ren und stellt die zu messende Abweichung x, y von der Sollgeraden dar:

x = x_Meß - x₀

y = y_Meß - y₀

Wie bereits erwähnt, muß für die Korrektur neben den kon­ stanten Abständen der Referenzdektoren von einem beliebi­ gen Nullpunkt auch der Abstand des Meßdetektors von diesem Nullpunkt bekannt sein, da sich eine Richtungsänderung des Strahls in einer größeren Entfernung stärker auswirkt als in einer kleineren.

Die Genauigkeit der Korrektur ist stark von der Strahl­ faltung im Referenzzweig abhängig. Deshalb wird der Refe­ renzzweig R mit den Spiegeln S1 und S2 in einem stabilen, geschlossenen Gehäuse G untergebracht, das bevorzugt eine Montageplatte aus einem Material mit einem geringen Wärme­ ausdehnungskoeffizienten, wie z. B. Zerodur, Invar oder Faserverbundwerkstoff aufweist.

Zur Erfassung von Spiegelverkippungen kann der Referenz­ strahl R2 beispielsweise mit Hilfe eines Strahlteilers BS3 (Fig. 1) derart aufgeteilt werden, daß der ursprüngliche Referenzstrahl R2 in seiner Richtung unverändert bleibt (gestrichelter Strahl) und der andere Teilstrahl senkrecht zur Zeichenebene herausgespiegelt wird und mit einem Pris­ ma oder Spiegel derart umgelenkt wird, daß er unter einem zu R2 unterschiedlichen Winkel auf das Spiegelsystem auf­ trifft (durchgezogener Strahl), so daß weniger Reflexionen stattfinden. Die Ebenen beider Strahlen sind dabei (nicht notwendig) vorzugsweise parallel. Dieser Strahl trifft auf einen dritten positionsempfindlichen Referenzdetektor PSD_Ref3, der den Auftreffort des Strahles registriert. Wie bereits oben erwähnt, lassen sich aus den Meßwerten der drei Referenzdetektoren Spiegelverkippungen von Strahlla­ geänderungen eindeutig unterscheiden, so daß die Vorrich­ tung weitgehend unabhängig von Spiegelverkippungen ist.

Für die Applikation der Geradheitsmessung werden das Ul­ traschallsignal sowie die Signale der Referenzdioden und der Meßdiode gleichzeitig aufgenommen, verstärkt und nach A/D-Wandlung durch einen A/D-Wandler digital mittels eines Rechners, der beispielsweise ein handelsüblicher Mikrocom­ puter sein kann, verarbeitet. Der Rechner bestimmt den Korrekturwert, ermittelt die Geradheitsabweichung in der üblichen Weise und erstellt ein Meßprotokoll etc.

Die Erfindung hat zum einen den Vorteil, daß es mit der vorstehend beschriebenen Korrektur der 8trahllage des Lasers möglich ist, in die Genauigkeitsklasse von 1 µm vorzustoßen, während bekannte mit Lasern arbeitende Vor­ richtungen Strahlrichtungsabweichungen von 10 µrad, d. h. 10 µm/m aufweisen. Strahllageschwankungen werden dadurch korrigiert, so daß die Genauigkeit des Meßsystems nur noch von der Genauigkeit der positionsempfindlichen Photodiode bzw. der elektronischen Schaltung abhängt und zusätzlich unabhängig von der Meßentfernung ist. Zum anderen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung deutlich preiswerter, kompak­ ter und robuster als derzeitige Meßsysteme.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Erfassung von Laserstrahlen mit fol­ genden Merkmalen:

• - im Strahlengang eines Laserstrahls ist ein Strahltei­ ler angeordnet, der den Laserstrahl in den eigentlichen Nutzstrahl und einen Referenzstrahl aufspaltet,
• - im Strahlengang des Referenzstrahles oder des Nutz­ strahles sind ein weiterer Strahlteiler und nachfolgend ein positionsempfindlicher Sensor vorgesehen sind, auf den der Laserstrahl auftrifft,
• - im Strahlengang des Referenzstrahles sind ein Spiegel­ system, das den Referenzstrahl mehrfach faltet, und nach dem Spiegelsystem ein zweiter positionsempfindlicher Sen­ sor vorgesehen, auf den der Referenzstrahl auftrifft, und aus dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Ausgangssignal des ersten positionsempfindlichen Sensors die Auswerte­ einheit Richtungsänderungen bzw. Paralleländerungen des Laserstrahls im Raum ermittelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Referenz­ strahles ein weiteres optisches Element vorgesehen ist, welches den ursprünglichen Referenzstrahl in mindestens zwei Referenzstrahlen aufspaltet die in einem unterschied­ lichen Winkel auf das Spiegelsystem und anschließend je­ weils auf einen zugeordneten positionsempfindlichen Sensor auftreffen, und aus dessen Ausgangssignalen Änderungen der Auftrefforte des Laserstrahles durch Strahllageänderungen oder durch Verkippung der Spiegel des Spiegelsystems urs­ ächlich voneinander separiert werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Referenzstrahlen unter gleichem Winkel auf das Spiegelsystem auftreffen, daß jedoch einer der beiden Spiegel in der Ebene eines Referenzstrahles kürzer ausgebildet ist, so daß dort weni­ ger-Reflexionen als in der Ebene des anderen Referenz­ strahles stattfinden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element vor dem Spiegelsystem ein Strahlteiler ist, der einen Teil des Laserstrahles senkrecht zu der Ebene des ursprünglichen Referenzstrahles ablenkt, und daß nachfolgend ein 90°- Prisma oder ein Spiegel vorgesehen ist, das den Strahl vorzugsweise in eine zum ursprünglichen Referenzstrahl parallele Ebene umlenkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element vor dem Spiegelsystem aus einem Polarisationsfilter und einem Wollaston-Prisma besteht, so daß der Referenzstrahl in zwei Strahlen mit einem vom Wollaston-Prisma abhängigen Winkel aufgespaltet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelsystem in einem geschlossenen Gehäuse an einem Grundteil angebracht ist, das auch den Laser trägt, und das aus einem Material mit einem kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten be­ steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Material Zerodur oder Invar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein Halbleiterlaser ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserlicht moduliert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die positionsempfindlichen Sensoren positionsempfindliche Dioden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelsystem zwei Spiegel aufweist, auf die der Referenzstrahl jeweils mehrfach auftrifft.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der längere Referenzstrahl etwa doppelt so lang wie der kürzere Referenzstrahl ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Referenz-Strah­ lengangs in der Größenordnung der Länge des Meß-Strahlen­ gangs liegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Referenz-Strah­ lengangs mehrere Meter beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entfernungs-Meßsystem vorgesehen ist, das den Abstand zwischen dem Laser und dem positionsempfindlichen (Meß)-Sensor mißt, und dessen Aus­ gangssignal an die Auswerteeinheit angelegt ist, die die am jeweiligen Ort des positionsempfindlichen Sensors auf­ tretenden Strahllageschwankungen ermittelt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungs-Meßsystem ein Ultraschall-Meßsystem ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall-Sender mit dem Grundteil und der Ultraschall-Empfänger mit dem positions­ empfindlichen (Meß)-Sensor verbunden ist.

l8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert der Auswer­ teeinheit dazu benutzt wird, den Laserstrahl mittels opti­ scher Elemente, mit Mitteln der Optronik oder aber den Laser selbst mit elektronisch angesteuerten Justageeinhei­ ten bezüglich seiner Lage und Richtung im Raum nachzufüh­ ren.