Positionsmessvorrichtung

• Main Authors: Stepputat, Michael, Dr, Schindler, Florian, Dr, Kraus, Robert, Dr, Heersink, Joel, Dr
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 25.05.2023
• Subjects: ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION ORRERADIATION OF RADIO WAVES; MEASURING; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS; MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEARDIMENSIONS; PHYSICS; RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; TESTING

Positionsmessvorrichtung zur Bestimmung der Position eines Raumpunktes (TCP) mit- mindestens einem Retroreflektor (10.1 - 10.4);- einer Lichtquelle (40);- einer Scan-Einheit (20), welcher ein von der Lichtquelle (40) gelieferter Lichtstrahl zuführbar ist und mindestens einen Scanspiegel (21) aufweist, der um zwei unterschiedliche Rotationsachsen (22.1, 22.2) reproduzierbar auslenkbar gelagert ist, die sich im Mittelpunkt des Scanspiegels (21) kreuzen, so dass ein rasterförmiges Abtasten eines zweidimensionalen Raumbereichs mittels eines teildivergenten Lichtstrahls (L) über mehrere Abtastbahnen (11.1 - 11.5) erfolgt, bezüglich dem mindestens ein Retroreflektor (10.1 - 10.4) angeordnet ist, wobei- entweder der Retroreflektor (10.1 - 10.4) stationär im Raum angeordnet ist und die Scan-Einheit (20) im Bereich des Raumpunkts (TCP) angeordnet ist oder- die Scan-Einheit (20) stationär im Raum angeordnet ist und der Retroreflektor (10.1 - 10.4) im Bereich des Raumpunkts (TCP) angeordnet ist,- einem Optikelement (70), welches zwischen der Lichtquelle (40) und dem Scanspiegel (21) angeordnet und dergestalt ausgebildet ist, dass darüber eine Fokussierung des von der Lichtquelle (40) emittierten Lichtstrahls in die Nähe der Spiegelebene des Scanspiegels (21) erfolgt und nach der Reflexion am Scanspiegel (21) ein teildivergenter Lichtstrahl (L) zum periodisch rasterförmigen Abtasten des Raumbereichs resultiert,- einer interferometrischen Abstandsmesseinheit (30) mit- einem Strahlteilerelement (32), über das eine Aufspaltung des von der Lichtquelle (40) gelieferten Lichtstrahls dergestalt erfolgt, dass die aufgespaltenen Lichtstrahlen einen Referenzarm (R) und einen Messarm (M) mindestens einmal in jeder Richtung durchlaufen und wobei der Messarm (M) in dem Bereich ausgebildet ist, in dem der teildivergente Lichtstrahl (L) von der Scan-Einheit (20) in Richtung Retroreflektor (10.1- 10.4) und zurück propagiert,- einer optoelektronischen Detektoreinheit (300), über die eine Detektion von Abstandssignalen aus den überlagerten Lichtstrahlen aus dem Referenzarm (R) und dem Messarm (M) erfolgt, wenn zum Zeitpunkt des optischen Kontakts zwischen der Scan-Einheit (20) und dem Retroreflektor (10.1 - 10.4) eine Rückreflexion des Lichtstrahls (L) vom Retroreflektor (10.1 - 10.4) in Richtung der Scan-Einheit (20) resultiert. A position measuring arrangement that includes a retroreflector, a light source generating a lightbeam and a scanning unit that generates a partially-divergent lightbeam. The scanning unit includes a scanning mirror mounted so it is deflected in a reproducible manner so that a grid-like scanning of a two-dimensional spatial area by the partially-divergent lightbeam takes place over a plurality of scanning tracks. The position measuring arrangement including an interferometric distance measuring unit that includes a beam splitter element that splits the lightbeam generated by the light source so that split lightbeams pass through a reference arm and a measuring arm at least once in each direction. The interferometric distance measuring unit includes an opto-electronic detector unit, through which a detection of distance-dependent signals from superimposed lightbeams from the reference arm and the measuring arm takes place.