AT502614B1 - Laser-goniometer - Google Patents

Description

2 AT 502 614 B1

Die Erfindung betrifft ein Laser-Goniometer mit einem Laser, der an eine Steuereinrichtung und Energiequelle angeschlossen ist, sowie mit einer Detektoreinheit, wobei sich zwischen dem Laser und der Detektoreinheit eine optische Ablenkeinheit befindet und das vom Laser ausgehende parallele Laserstrahlenbündel mittels der Ablenkeinheit parallel versetzt zur Detektorein-5 heit geführt ist, wobei die Detektoreinheit mit der empfangenden Aufnahmefläche der Ablenkeinheit zugewandt ist.

Derartige Goniometer für die zweiachsige Winkelmessung gibt es in der Geodäsie, der Photophysik und in der industriellen Messtechnik in Form diverser instrumenteller Realisierungen. 10

Präzisions-Inklinometer auf der Basis von Elektrolyt-Libellen, Kompensatoren mit Flüssigkeitshorizont, Systeme mit Piezo- oder VoiceCoil-Stellgliedern etc. liefern hochgenaue Messergebnisse. 15 Ein Problem besteht darin, dass sie nur für kleine oder sehr kleine Winkelmessbereiche ersetzbar sind. Für die Nutzung eines größeren bzw. des gesamten Winkelmessbereiches von 360° auf beiden Drehachsen haben sich Präzisionsteilkreise durchgesetzt, wie sie auch in elektronischen Theo-20 doliten zum Einsatz kommen. Hierbei erfolgt ein direkter Achsabgriff auf der Basis einer Lichtschranke, die den mit der jeweiligen Achse verbundenen Teilkreis abtastet.

Ein weiteres Verfahren für den direkten Achsabgriff ist das Rund-lnductoSyn-Verfahren, welches bei Drehung der Achse die Änderung eines Induktionsstromes misst. 25

Eine Winkelmessanordnung zur Messung eines Winkels zwischen einem Strahl elektromagnetischer Strahlung und einer Messeinrichtung ist in der Druckschrift WO 89/00674 A1 beschrieben. Der Strahl ist ein kohärenter monochromatischer Strahl. Die Messeinrichtung schließt eine plan-parallele Platte, die ein Medium umfasst, das transparent ist für die Strahlung, und die 30 bestimmt ist durch zwei im Wesentlichen parallele Reflexionsflächen, und einen Interferenzstreifen-Detektor zum Detektieren von Interferenzstreifen, die in der plan-parallelen Platte durch den kohärenten Lichtstrahl erzeugt werden, ein.

Es handelt sich um eine indirekte Detektion von Interferenzmustern, die durch Mehrfachreflexi-35 onen innerhalb der Planplatte erzeugt werden. Bei einer indirekten Detektion werden das Bild der Interferenzmuster mittels einer Optik auf eine CCD abgebildet und die Intensität und die relative Lage der Interferenzmaxima ausgewertet.

Eine Einrichtung zur Bestimmung von Winkeln eines Spiegels ist in der Druckschrift 40 EP 1 484 575 A1 beschrieben, wobei der Spiegel das Ablenkelement ist, die einen Laser, eine Blende, einen Strahlteiler, eine λ/4-Plattte, eine Kollimatorlinse, den Spiegel sowie einen Fotodetektor in der genannten Reihenfolge in einem Strahlengang enthält. Der Strahlteiler ist ein Polarisations-Strahlteiler, der aus zwei Prismen besteht, wobei die verbindende Fläche eine Schicht aufweist, die einen P-Polarisations-Durchgang und eine S-Polarisations-Reflexion von 45 ca. 100 % aufweist. Der Fotodetektor ist ein Positionsdetektor zur Ermittlung der Neigungswerte des Spiegels in X- und Y-Richtungen.

Ein Problem besteht darin, dass eine Abbildung des Laserstrahles durch eine Kollimatorlinse vor und nach der Reflexion an einem Oberflächenspiegel erfolgt. Es erfolgt dabei kein planpa-50 ralleler Versatz des Laserstrahles, wodurch die Geometrie der Abbildung einen gänzlich anderen Charakter hat und formeltechnisch nur schwer zu erfassen ist. Die Größe der Bauteile ist für Miniaturanwendungen, wie z.B. im CD-Player, dimensioniert. Als Detektoren werden ausdrücklich Lateraleffektdioden (PSD) oder Quadrantendioden spezifiziert. Höhere Genauigkeiten, wie sie für den geodätischen Anwendungsfall notwendig sind, sind damit nicht erreichbar. 55 3 AT 502 614 B1

Des Weiteren sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Drehwinkeln einer Dreheinrichtung auf einem Tisch US 3 782 826 A beschrieben, wobei die Drehwinkel durch Messung von Veränderungen der Weglänge des optischen Strahles mittels herkömmlicher Mittel, z.B. eines Interferometers gemessen werden. In einer Ausführung erzeugt eine Glasplat-5 te, die im Strahlengang der Dreheinrichtung angeordnet ist, eine messbare Änderung der optischen Weglänge. In einer anderen Ausführung erzeugt ein Paar von Reflexionsflächen, die ebenfalls im Strahlengang der Rotationseinrichtung angeordnet sind, eine Änderung der Weglänge. Eine Kombination der beiden Ablenkelemente in Folgeanordnung ist auch vorhanden. io Es handelt sich dabei um interferometrische Messungen des axialen Strahlversatzes. Durch Interferometrie wird die Phasenverschiebung infolge der winkelabhängigen Wegänderung de-tektiert.

Ein Kamerascanner ist in der Druckschrift DE 102 39 541 A1 beschrieben, der eine TDI-15 ähnliche Überlagerungsfunktion und auch eine räumliche Bilderfassung ermöglichen kann. Die zugehörige Aufnahmekamera weist in der Projektionsebene ihres Objektivs einen matrixförmig strukturierten photoelektrischen Flächensensor mit als Einzelzeilen gruppierten Sensorelementen auf, wobei der Flächensensor so mit einem Prozessor verbunden ist, dass ein vorprogrammierter wahlfreier Lesezugriff auf die Einzelzeilen erfolgen kann, der zeitlich mit dem Antrieb 20 synchronisiert ist.

Dabei handelt es sich um ein reines Kamerasystem, bei dem einerseits durch mikroskopische transversale Verschiebung des CCD-Sensors gegenüber der Abbildungsoptik die geometrische Farbauflösung des gesamten CCD-Bildes gesteigert werden soll und andererseits durch 25 makroskopische transversale Verschiebung der Kamera gegenüber dem Objekt eine stereoskopische Bildauswertung zur Gewinnung dreidimensionaler Bilder bezweckt wird. Im Vordergrund steht die zeitlich differentielle Auswertung benachbarter CCD-Zeilen mit und ohne transversale Verschiebung für die oben genannten Zwecke. Das Problem der Positionsgenauigkeit abgebildeter Objekte ist genauso wenig Bestandteil wie eine Winkelmessung. 30

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laser-Goniometer anzugeben, dass derart geeignet ausgebildet ist, dass eine gemeinsame Messung beider Winkel des Ablenkelements achsunabhängig gewährleistet werden kann. 35 Die Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

In dem Laser-Goniometer mit einem Laser, der an eine Steuereinrichtung und Energiequelle angeschlossen ist, sowie mit einer Detektoreinheit, wobei sich zwischen dem Laser und der Detektoreinheit eine optische Ablenkeinheit befindet und das vom Laser ausgehende parallele 40 Laserstrahlenbündel mittels der Ablenkeinheit parallel versetzt zur Detektoreinheit geführt ist, wobei die Detektoreinheit mit der empfangenden Aufnahmefläche der Ablenkeinheit zugewandt ist, sind gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 ein der Ablenkeinheit zugehöriges Ablenkelement in Form einer Glasplatte oder eines Etalons zur Messung des seitlichen Versatzes des parallelen Laserstrahlenbündels von einer kardani-45 sehen Aufhängung unterstützt sowie die der Detektoreinheit zugeordnete Aufnahmefläche zur Messung des winkelabhängigen lateralen Versatzes des Laserstrahlenbündels vorgesehen, wobei die Aufnahmefläche der Detektoreinheit mit elektromechanischen Stellgliedern für jeweils eine vorgegebene X- und Y-Richtung zur transversalen Rasterung in Verbindung steht. 50

Die Ablenkeinheit besteht im Wesentlichen aus einer befestigbaren Grundplatte, aus einem Ablenkelement, aus der kardanischen Aufhängung, in der sich etwa mittig das Ablenkelement aufgehängt befindet, sowie aus zwei die kardanischen Aufhängung tragenden Halteteile, die fest mit der Grundplatte verbunden sind. 55 4 AT 502 614 B1

Die kardanische Aufhängung befindet sich innerhalb der beiden Halteteile, einem Eingangshal-teteil und einem Ausgangsteil, und ist in Richtung zweier Achsen verschwenkbar gelagert, wobei das Eingangshalteteil und das Ausgangshalteteil auf der Grundplatte in Flucht in Z-Richtung eines XYZ-Koordinatensystems angebracht sind.

Das Eingangshalteteil ist nahe dem Laser angeordnet, während das Ausgangshalteteil nahe der Detektoreinheit zugeordnet ist.

Das Eingangshalteteil weist eine Eingangsöffnung auf, das Ausgangshalteteil besitzt eine Ausgangsöffnung.

Die der kardanischen Aufhängung zugeordneten verschwenkbaren Achsen sind zum einen eine Schwenkachse und zum anderen eine Kippachse, wobei die Schwenkachse vorzugsweise jeweils durch die Mitten der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung verläuft.

An den zugekehrten Innenseiten der befestigten Halteteile ist jeweils ein Schwenklager vorhanden, an denen ein vorzugsweise rechteckiger Rahmen beweglich befestigt ist, der um die Schwenkachse drehbar gelagert ist.

Mittig am Rahmen und quer zur Schwenkachse sowie mit der Kippachse übereinstimmend ist eine Welle angeordnet, die mit zwei an dem Rahmen befindlichen, sich gegenüberliegenden Kipplagern in Verbindung steht und das an ihr befestigte kippbare Ablenkelement trägt.

Das Etalon besteht im Wesentlichen aus zwei planparallelen Platten mit jeweils innenseitig vollverspiegelten Oberflächen, die durch planparallele Distanzstücke an den Seitenrändem verbunden sind, wobei die Distanzstücke und die Innenflächen der Planplatten einen Hohlraum bilden, durch den das Laserstrahlenbündel geführt ist.

Das Laserstrahlenbündel ist achsparallel zur Schwenkachse gerichtet, wobei senkrecht dazu die Kippachse verläuft.

Es ist eine computergestützte Auswerteeinrichtung vorhanden, die zumindest mit der Detektoreinheit in signaltechnischer Verbindung steht.

Die Detektoreinheit stellt einen zweidimensionalen Positionsdetektor dar, der wahlweise eine CCD-Kamerafläche, einen CMOS-Sensor, eine 4-Quadrantendiode oder eine Lateraleffektdiode aufweisen kann.

Der Laser ist zur Durchführung einer zweiachsigen Winkelmessung mit Hilfe der beiden im Etalon innen befindlichen und sich gegenüberliegenden verspiegelten Flächen vorgesehen.

Die Stellglieder für die jeweils vorgegebene X- und Y-Richtung können X-/Y-Piezostellglieder sein.

Wegen seiner Unabhängigkeit von der Schwerkraft ist das erfindungsgemäße Laser-Goniometer universell einsetzbar, z.B. zur Neigungswinkelmessung, zur Kalibrierung geodätischer Instrumente oder in der Photophysik. Dabei ist es nicht entscheidend, ob die Außenseiten des Etalons verspiegelt oder parallel zu den Innenflächen sind.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Laser-Goniometers mit 5 AT 502 614 B1 einem Laser, einer von einer Kardanaufhängung unterstützten Ablenkeinheit und einer Detektoreinheit sowie einem weiteren zweiten Laser mit einem von der Ablenkeinheit weitgehend vertikal abgelenkten zweiten Laserstrahlenbündel und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines optischen Ablenkelements in Form eines optischen Etalons mit dem Laser und der Detektoreinheit mit einer CCD-Kamerafläche.

Das in der Fig. 1 in einer schematischen Darstellung gezeigte Laser-Goniometer 1 ist mit einem Laser 3, der an eine Steuereinrichtung und Energiequelle 4 angeschlossen ist, sowie mit einer Detektoreinheit 7 versehen, wobei sich zwischen dem Laser 3 und der Detektoreinheit 7 eine optische Ablenkeinheit 5 befindet und das vom Laser 3 ausgehende parallele Laserstrahlenbündel 9 mittels der Ablenkeinheit 5 parallel versetzt zur Detektoreinheit 7 geführt ist, wobei die Detektoreinheit 7 mit der empfangenden Aufnahmefläche 38 der Ablenkeinheit 5 zugewandt ist.

Erfindungsgemäß sind ein der Ablenkeinheit 5 zugehöriges Ablenkelement 11 in Form einer Glasplatte oder eines Etalons zur Messung des seitlichen Versatzes des parallelen Laserstrahlenbündels 9 von einer kardanischen Aufhängung 12 unterstützt sowie die der Detektoreinheit 7 zugeordnete Aufnahmefläche 38 zur Messung des winkelabhängigen lateralen Versatzes des Laserstrahlenbündels 9 vorgesehen, wobei die Aufnahmefläche 38 der Detektoreinheit 7 mit elektromechanischen Stellgliedern 32, 33 für jeweils eine vorgegebene X- und Y-Richtung zur transversalen Rasterung in Verbindung steht.

Die Ablenkeinheit 5 besteht im Wesentlichen aus einer befestigbaren Grundplatte 10, aus einem Ablenkelement 11, aus der kardanischen Aufhängung 12, in der sich etwa mittig das Ablenkelement 11 befindet, sowie aus zwei die kardanische Aufhängung 12 tragenden Halteteile 13, 14, die fest mit der Grundplatte 10 verbunden sind. Die kardanische Aufhängung 12 befindet sich innerhalb der beiden Halteteile, einem Eingangshalteteil 13 und einem Ausgangsteil 14, und ist in Richtung zweier Achsen 15, 16 verschwenkbar gelagert, wobei das Eingangshalteteil 13 und das Ausgangshalteteil 14 auf der Grundplatte 10 in Flucht in Z-Richtung eines XYZ-Koordinatensystems 27 angebracht ist. Das Eingangshalteteil 13 ist nahe dem Laser 3 angeordnet, während das Ausgangshalteteil 14 nahe der Detektoreinheit 7 zugeordnet ist.

Das Eingangshalteteil 13 weist eine vorzugsweise runde Eingangsöffnung 17 auf, das Ausgangshalteteil 14 besitzt eine vorzugsweise runde Ausgangsöffnung 18. Die der kardanischen Aufhängung 12 zugeordneten Achsen, die verschwenkbaren Achsen 15, 16, sind zum einen eine Schwenkachse 15 und zum anderen eine Kippachse 16. Die Schwenkachse 15 verläuft vorzugsweise jeweils durch die Mitten der Eingangsöffnung 17 und der Ausgangsöffnung 20.

An den zugekehrten Innenseiten der befestigten Halteteile 13, 14 ist jeweils ein Schwenklager 19, 19' vorhanden, an denen ein rechteckiger Rahmen 20 befestigt ist, der um die Schwenkachse 15 drehbar gelagert ist. Vorzugsweise mittig am Rahmen 20 und quer zur Schwenkachse 15 sowie mit der Kippachse 16 übereinstimmend trägt eine Welle 21, die mit zwei an dem Rahmen 20 befindlichen, sich gegenüberliegenden Kipplagern 36, 36' in Verbindung steht, das an ihr befestigte kippbare Ablenkelement 11. Das im Zentrum der Kardanaufhängung 12 aufgehängte Ablenkelement 11 ist in Form eines Etalons ausgebildet.

Die Fig. 1 zeigt das optische Etalon 11 mit seiner kardanischen Aufhängung 12 im Laser-Goniometer 1. Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung das Etalon 11 in einer Teil-Funktion. Das Etalon 11 besteht im Wesentlichen aus zwei planparallelen Platten 22, 23 mit jeweils innenseitig vollverspiegelten Oberflächen 25, 26, die durch planparallele Distanzstücke 28, 28' an den Seitenrändern verbunden sind. Die Distanzstücke 28, 28' und die Innenflächen 25, 26 der Planplatten 22, 23 bilden einen Hohlraum 29, durch den das Laserstrahlenbündel 9 hindurchgeleitet wird.

Das parallele, d.h. auf unendlich fokussierte Laserstrahlenbündel 9 ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, 6 AT 502 614 B1 achsparallel zur Schwenkachse 15 angeordnet, senkrecht dazu verläuft die Kippachse 16. Das Laserstrahlenbündel 9 erzeugt auf der Aufnahmefläche 38 der Detektoreinheit 7 einen Laserfleck 31.

Die Grundplatte 10 weist vorzugsweise Befestigungslöcher 35 zur Arretierung bzw. Verschraubung an einer vorgesehenen Lage-/Stand-Vorrichtung (nicht eingezeichnet) auf.

Eine computergestützte Auswerteeinrichtung 30 steht mit der Detektoreinheit 7 in signaltechnischer Verbindung.

Wahlweise kann ein weiterer, zweiter Laser 2 mit einem zugehörigen zweiten Laserstrahlenbündel 8 parallel zum Laser 3 angeordnet sein, wobei das zweite Laserstrahlenbündel 8 in eine zum Laserstrahlenbündel 9 geneigte, von einer Spiegelfläche 24 der Ablenkeinheit 5 aus weitgehend senkrecht nach oben gerichtete Ablenkung verläuft und auf einer weiteren zweiten Detektoreinheit 6 einen zugehörigen zweiten Laserfleck 34 für andere vorgesehene Auswertungen erzeugt.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Laser-Goniometers 1 erläutert:

Die Winkel 9, φ der Schiefstellung der Flächennormalen 37 der Spiegelflächen 25, 26 des Etalons 11 gegenüber der vertikalen X-Achse werden mit Hilfe des Laserstrahlenbündels 9 auf der Detektoreinheit 7 gemessen, wobei 9 der Schwenkwinkel und φ der Kippwinkel sind. Das Laserstrahlenbündel 9 wird durch eine Reflexion an den beiden innenliegenden Spiegelflächen 26, 25 des Etalons 11 parallel versetzt. Eine Drehung der Welle 21 um die Kippachse 16 um dcp bewirkt bei 9 = 0 eine Änderung des vertikalen Versatzes. Bei einer Drehung des Rahmens 20 um die Schwenkachse 15 um d9 wird das ausgelenkte Laserstrahlenbündel 9 verschwenkt, wobei sich der horizontale und der vertikale Versatz ändern. Die Betrage des Versatzes des Laserstrahlenbündels 9 werden durch die Detektoreinheit 7, die eine CCD-Kamerafläche, einen CMOS-Sensor, eine 4-Quadrantendiode oder eine Lateraleffektdiode aufweisen kann, detektiert und können durch die feste Geometrie zwischen dem Laser 3 und der Ablenkeinheit 5 und der Detektoreinheit 7 in die Winkel 9 und φ der Schiefstellung der Flächennormalen 37 der Spiegelflächen 25, 26 des Etalons 11 in der Auswerteeinrichtung 30 umgerechnet werden.

Die Fig. 2 zeigt die Durchführung der Messung des Schwenkwinkels 9 und des Kippwinkels φ des Etalons 11, basierend auf der Detektion des vom Laser 3 ausgehenden Laserstrahlenbündels 9 durch die als CCD-Fläche - CCD-Kamerafläche - ausgebildete Aufnahmefläche 38 der Detektoreinheit 7, die als zweidimensionaler Positionsdetektor ausgebildet ist. Hierbei wird die Peakposition des Laserflecks 31 des sehr feinen Laserstrahlenbündels 9, dessen Durchmesser gleich der Pixelgröße ist, zunächst auf das ganze Pixel 31 genau gemessen, das dem gesamten Peakpixel entspricht. Anschließend wird die CCD-Fläche 38 mit Hilfe elektromechanischer Piezostellglieder 32, 33 transversal zum Laserstrahlenbündel 9 mit einer Schrittweite gerastert, die deutlich kleiner ist als die Pixelgröße auf der CCD-Fläche 38. Hierzu wird in jeder um die Schrittweite verschobenen Rasterposition ein digitales Bild des Laserflecks 31 in der computergestützten Auswerteeinrichtung 30, die in Fig. 1 gezeigt ist, gespeichert. Durch Vergleich des Grauwertes des zu Anfang ermittelten Peakpixels mit den Grauwerten desselben Pixels 31 in allen Rasterpositionen lässt sich die Rasterposition finden, bei der das Peakpixel den höchsten Grauwert hat. Die XYZ-Koordinaten des Peakpixels werden in der Auswerteeinrichtung 30 zu den Rasterpositionen des höchsten Grauwertes addiert und somit wird für die Positionsbestimmung des Laserflecks 31 eine Genauigkeit im Subpixelbereich erreicht.

Dadurch, dass die CCD-Kamerafläche 38 mit Hilfe der Piezostellglieder 32, 33 transversal zum Laser 3 gerastert wird, wird die absolute Genauigkeit der Positionsbestimmung des Laserflecks 31 erhöht.

Die Voraussetzungen hierzu sind hohe Strahlstabilität sowie Fixierung und mechanische 7 AT 502 614 B1 Dämpfung des Aufbaus.

Die Erfindung ermöglicht es, die resultierenden technischen Schwierigkeiten bei Verwendung von Teilkreisen zu umgehen und eine Zweiachs-Winkelmessung ohne direkten Abgriff der mechanischen Achsen mit sehr hoher Genauigkeit vorzunehmen.

Bezugszeichenliste 1 Laser-Goniometer 2 zweiter Laser 3 Laser 4 Steuereinrichtung mit Energiequelle 5 Ablenkeinheit 6 weite Detektoreinheit 7 Detektoreinheit 8 zweites Laserstrahlenbündel 9 Laserstrahlenbündel 10 Grundplatte 11 Etalon 12 kardanische Aufhängung 13 Eingangshalteteil 14 Ausgangshalteteil 15 Schwenkachse 16 Kippachse 17 Eingangsöffnung 18 Ausgangsöffnung 19 erstes Schwenklager 19' zweites Schwenklager 20 Rahmen 21 Welle 22 erste Platte 23 zweite Platte 24 erste Spiegelfläche 25 zweite Spiegelfläche 26 dritte Spiegelfläche 27 XYZ-Koordinatensystem 28 erstes Distanzstück 28' zweites Distanzstück 29 Hohlraum 30 Auswerteeinrichtung 31 Laserfleck 32 erstes Piezostellglied 33 zweites Piezostellglied 34 zweiter Laserfleck 35 Befestigungslöcher 36 erstes Kipplager 36' zweites Kipplager 37 Flächennormale 38 Aufnahmefläche 9 Schwenkwinkel φ Kippwinkel

Claims (14)

1. 8 AT 502 614 B1 Patentansprüche: 1. Laser-Goniometer mit einem Laser, der an eine Steuereinrichtung und Energiequelle angeschlossen ist, sowie mit einer Detektoreinheit, wobei sich zwischen dem Laser und der Detektoreinheit eine optische Ablenkeinheit befindet und das vom Laser ausgehende parallele Laserstrahlenbündel mittels der Ablenkeinheit parallel versetzt zur Detektoreinheit geführt ist, wobei die Detektoreinheit mit der empfangenden Aufnahmefläche der Ablenkeinheit zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Ablenkeinheit (5) zugehöriges Ablenkelement (11) in Form einer Glasplatte oder eines Etalons zur Messung des seitlichen Versatzes des parallelen Laserstrahlenbündels (9) von einer kardanischen Aufhängung (12) unterstützt sowie die der Detektoreinheit (7) zugeordnete Aufnahmefläche (38) zur Messung des winkelabhängigen lateralen Versatzes des Laserstrahlenbündels (9) vorgesehen sind, wobei die Aufnahmefläche (38) der Detektoreinheit (7) mit elektromechanischen Stellgliedern (32, 33) für jeweils eine vorgegebene X- und Y-Richtung zur transversalen Rasterung in Verbindung steht.
2. 2. Laser-Goniometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinheit (5) im Wesentlichen aus einer befestigbaren Grundplatte (10), aus einem Ablenkelement (11), aus der kardanische Aufhängung (12), in der sich etwa mittig das Ablenkelement (11) aufgehängt befindet, sowie aus zwei die kardanischen Aufhängung (12) tragenden Halteteile (13, 14), die fest mit der Grundplatte (10) verbunden sind, besteht.
3. 3. Laser-Goniometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die kardanische Aufhängung (12) innerhalb der beiden Halteteile, einem Ein-gangshalteteil (13) und einem Ausgangsteil (14), befindet und in Richtung zweier Achsen (15, 16) verschwenkbar gelagert ist, wobei das Eingangshalteteil (13) und das Ausgangs-halteteil (14) auf der Grundplatte (10) in Flucht in Z-Richtung eines XYZ-Koordinatensystems angebracht ist.
4. 4. Laser-Goniometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangshalteteil (13) nahe dem Laser (3) angeordnet ist, während das Aus-gangshalteteil (14) nahe der Detektoreinheit (7) zugeordnet ist.
5. 5. Laser-Goniometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangshalteteil (13) eine Eingangsöffnung (17) aufweist und das Ausgangshal-teteil (14) eine Ausgangsöffnung (18) besitzt.
6. 6. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der kardanischen Aufhängung (12) zugeordneten, verschwenkbaren Achsen (15, 16) zum einen eine Schwenkachse (15) und zum anderen eine Kippachse (16) sind, wobei die Schwenkachse (15) jeweils durch die Mitten der Eingangsöffnung (17) und der Ausgangsöffnung (18) verläuft.
7. 7. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den zugekehrten Innenseiten der befestigten Halteteile (13, 14) jeweils ein Schwenklager (19, 19') vorhanden ist, an denen ein Rahmen (20) beweglich befestigt ist, 9 AT 502 614 B1 der um die Schwenkachse (15) drehbar gelagert ist.
8. 8. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittig am Rahmen (20) und quer zur Schwenkachse (15) sowie mit der Kippachse (16) übereinstimmend eine Welle (21) angeordnet ist, die mit zwei an dem Rahmen (20) befindlichen, sich gegenüberliegenden Kipplagern (36, 36') in Verbindung steht und das an ihr befestigte kippbare Ablenkelement (11) trägt.
9. 9. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Etalon (11) im Wesentlichen aus zwei planparallelen Platten (22, 23) mit jeweils innenseitig vollverspiegelten Oberflächen (25, 26), die durch planparallele Distanzstücke (28, 28') an den Seitenrändern verbunden sind, besteht, wobei die Distanzstücke (28, 28') und die Innenflächen (25, 26) der Planplatten (22, 23) einen Hohlraum (29) bilden, durch den das Laserstrahlenbündel (9) geführt ist.
10. 10. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserstrahlenbündel (9) achsparallel zur Schwenkachse (15) gerichtet ist, wobei senkrecht dazu die Kippachse (16) verläuft.
11. 11. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine computergestützte Auswerteeinrichtung (30) vorhanden ist, die zumindest mit der Detektoreinheit (7) in signaltechnischer Verbindung steht.
12. 12. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (7) einen zweidimensionalen Positionsdetektor darstellt, der wahlweise eine CCD-Kamerafläche, einen CMOS-Sensor, eine 4-Quadrantendiode oder eine Lateraleffektdiode aufweist.
13. 13. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (3) zur Durchführung einer zweiachsigen Winkelmessung mit Hilfe der beiden im Etalon (11) innen befindlichen und sich gegenüberliegenden verspiegelten Flächen (26, 25) vorgesehen ist.
14. 14. Laser-Goniometer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (32, 33) für die jeweils vorgegebene X- und Y-Richtung ein zugeordnetes X- und Y-Piezostellglied ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen