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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Lasersystem zum Festlegen einer Bezugslinie, für die Verlegung
eines Rohres, wobei ein polarisierter Beleuchtungslichtstrahl von
einer Haupteinheit auf den Objektreflektor gestrahlt wird und der
vom Objektreflektor reflektierte polarisierte Reflexionsstrahl nachgewiesen
wird.
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Um auf dem Gebiet des Bauwesens und
der Architekturtechnik einen Höhenbezug
festzulegen, verwendet man jetzt ein Laserdrehbeleuchtungssystem
für rotierendes
Abtasten lassen eines polarisierten Beleuchtungsstrahls in einer
horizontalen Ebene.
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In den letzten Jahren hat man einen
sichtbaren Halbleiterlaser für
praktische Anwendung entwickelt, und es ist auch ein Laserdrehbeleuchtungssystem
aufgetaucht, das den sichtbaren Halbleiterlaser verwendet, was es
ermöglicht
hat, Sichtvermessung durchzuführen.
Bei so einem Laserdrehbeleuchtungssystem ist die Laserausgangsleistung
beschränkt,
um Sicherheit für
Bedienungspersonen zu gewährleisten.
Aus diesem Grunde wurde die Arbeitsdistanz beim Vermessen und Messen,
das Sichtbestätigung
der Reflexion des polarisierten Beleuchtungsstrahls erfordert, relativ
kurz.
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In dieser Hinsicht verwendet man
gegenwärtig
ein Laserdrehbeleuchtungssystem, bei dem ein polarisierter Beleuchtungslichtstrahl
wechselseitig Abtasten gelassen wird, um die sichtbare Leuchtdichte
des polarisierten Reflexionslichtstrahls zu erhöhen, und die Arbeitsdistanz
vergrößert wird.
Um wechselseitiges Abtasten innerhalb eines angemessenen Bereichs
zu Stande zu bringen, ist es notwendig, die Abtastposition zu erkennen.
Zu diesem Zweck wird ein Objektreflektor-Nachweissystem verwendet,
bei dem ein Objektreflektor an einem Arbeitspunkt angeordnet wird
und der polarisierte Reflexionslichtstrahl vom Objektreflektor nachgewiesen wird
und bei dem die Position des Objektreflektors erkannt wird.
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Um bei dem Objektreflektor-Nachweissystem
wie oben beschrieben den Objektreflektor zu erkennen, wird das abgehende
Licht derart polarisiert, dass sich die Richtung des polarisierten
Reflexionslichts vom Objektreflektor proportional zur Polarisationsrichtung
des abgehenden Lichts ändert.
Dies dient zur Unterscheidung von unnötigen Reflektoren wie z. B.
Glasoberflächen,
die die Eigenschaft haben, Licht unter Bewahrung der Polarisationsrichtung
zu reflektieren.
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Bei dem Laserdrehbeleuchtungssystem
wie oben beschrieben wird das Reflexionslicht mittels einer Nachweiseinrichtung
entsprechend dem polarisierten Licht vom Objektreflektor nachgewiesen.
Auf dem Arbeitsgelände
für Bau-
oder Architekturtechnik gibt es häufig viele unnötige Reflektoren,
und die Reflexionsarten sind nicht konstant und enthalten verschiedene
Polarisationskomponenten.
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Aus diesem Grunde wird, wenn starkes
Reflexionslicht, das in den Detektor der Haupteinheit eintritt,
z. B. wenn der Laserstrahl vom Laserdrehbeleuchtungssystem senkrecht
auf einen unnötigen
Reflektor mit glänzender
Oberfläche
trifft, oder wenn Reflexionslicht, das von einem dem Objektreflektor optisch ähnlichen
reflektierenden Objekt reflektiert wird, in den Detektor der Haupteinheit
eintritt, die Lichtquelle häufig
fehlerhaft als Objektreflektor nachgewiesen, und das wechselseitige
Abtasten wird häufig
in einer fehlerhaften Position durchgeführt.
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Die internationale Patentanmeldung
WO 90/12284 offenbart eine Anordnung für Ein-Mann-Vermessung mit einer Messstation und
einer Zieleinheit. Unpolarisiertes Licht wird von der Messstation
in Richtung auf die Zieleinheit gestrahlt und dort von einem Würfelreflektor
zu einem Lichtdetektor an der Messeinheit zurückreflektiert. Um eindeutige
Erkennung der Zieleinheit zu ermöglichen, enthält die Zieleinheit
außerdem
eine Lichtquelle, deren Licht von dem Detektor an der Messeinheit
aufgenommen wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Lasersystem zum Festlegen einer Bezugslinie bereitgestellt,
wie im unabhängigen
Anspruch 1 angegeben.
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Merkmale von Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnnungen
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1 ist
eine Zeichnung zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Detektorschaltung für einen polarisierten Reflexionslichtstrahl
zeigt;
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3 zeigt
ein Beispiel für
einen Objektreflektor;
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4 stellt
Signalformen in der obigen Detektorschaltung für einen polarisierten Reflexionslichtstrahl
dar;
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5(A) und (B) sind jeweils Zeichnungen zur Erläuterung
der Beziehung des Objektreflektors, des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls
und des Ausgangssignals des Objektreflektors;
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6 ist
eine weitere Zeichnung zur Erläuterung
der Erfindung;
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7 ist
eine weitere Zeichnung zur Erläuterung
der Erfindung;
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8 ist
eine weitere Zeichnung zur Erläuterung
der Erfindung;
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9 zeigt
ein weiteres Beispiel für
den Objektreflektor;
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10 stellt
eine Querschnittsansicht eines Laserkollimators dar, der mit dem
Lasersystem zum Festlegen einer Bezugslinie der vorliegenden Erfindung
versehen ist;
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11 ist
eine Vorderansicht des obigen Laserkollimators;
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12 ist
ein Pfeildiagramm entlang der Linie A-A von 1; und
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13 ist
eine Prinzipskizze eines Laseroszillators des obigen Laserkollimators.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt
ein Laserdrehbeleuchtungssystem, das mit einem Objektreflektor-Nachweissystem versehen
ist. Das Laserdrehbeleuchtungssystem enthält eine Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 und
einen Objektreflektor 2, der in einer gewissen Distanz
von der Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 angeordnet
ist.
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Zuerst wird eine Beschreibung der
Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 gegeben.
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Die Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 enthält einen
Laserlichtstrahler 3, eine Dreheinheit 4, einen
Reflexionslichtdetektor 5, eine Drehsteuereinheit 6 und
eine Lichtstrahlungselement-Ansteuereinheit 7.
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Zuerst wird der Laserlichtstrahler 3 beschrieben.
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Auf der optischen Achse einer Laserdiode 10,
die einen polarisierten Beleuchtungslichtstrahl aus linear polarisiertem
Licht aussendet, sind eine Kollimatorlinse 11, ein erstes λ/4-Doppelbrechungsglied 12 und
ein Siebspiegel 13 in dieser Reihenfolge aus Richtung der
Laserdiode 10 angeordnet. Der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
des von der Laserdiode 10 ausgestrahlten linear polarisierten
Lichts wird durch die Kollimatorlinse 11 zu einem parallelen Lichtstrahl
gemacht und durch das erste λ/4-Doppelbrechungsglied 12 in
zirkular polarisiertes Licht umgewandelt. Der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl aus
zirkular polarisiertem Licht wird durch den Siebspiegel 13 zur
Dreheinheit 4 ausgestrahlt.
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Die Dreheinheit 4 dient
zum Ausstrahlen und Abtasten lassen des vom Laserstrahl-Strahler 3 kommenden
polarisierten Beleuchtungslichtstrahls in Horizontalrichtung. Ein
Fünfeckprisma 14 zum
Drehen der optischen Achse des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls
vom Laserstrahl-Strahler 3 um 90° ist auf einem Drehträger 15 vorgesehen,
der um die optische Achse des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls
gedreht wird, und der Drehträger 15 ist über ein
angetriebenes Zahnrad 16 und ein Antriebszahnrad 17 mit
einem Abtastmotor 18 verbunden.
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Der polarisierte Reflexionslichtstrahl
vom Objektreflektor 2 tritt in die Dreheinheit 4 ein.
Der in das Fünfeckprisma 14 eintretende
polarisierte Reflexionslichtstrahl wird zum Siebspiegel 13 hin
gelenkt und vom Siebspiegel 13 in Richtung auf den Reflexionslichtdetektor 5 reflektiert.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung
des Reflexionslichtdetektors 5 gegeben.
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Auf der optischen Reflexionsachse
des Siebspiegels 13 sind eine Kondensorlinse 20,
ein zweites λ/4-Doppelbrechungsglied 21,
eine Lochblende 22, ein dichroitischer Spiegel oder ein
Polarisationsstrahlteiler 23 und ein erster Fotodetektor 24 mit
Fotodiode und Anderem in dieser Reihenfolge vom Siebspiegel 13 aus
angeordnet, und ein zweiter Fotodetektor 25 mit Fotodiode
und Anderem ist auf der optischen Reflexionsachse des Polarisationsstrahlteilers 23 angeordnet.
Die Ausgangssignale des ersten Fotodetektors 24 und des
zweiten Fotodetektors 25 werden in eine Polarisationsreflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 eingegeben.
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Der Polarisationslichtstrahlteiler 23 teilt
den in den Reflexionslichtdetektor 5 eintretenden polarisierten
Reflexionslichtstrahl und leitet ihn zum ersten Fotodetektor 24 und
zum zweiten Fotodetektor 25. Das auf das λ/4-Doppelbrechungsglied 21 treffende zurücklaufende
Licht ist zirkular polarisiert, und das λ/4-Doppelbrechungsglied wandelt
es in linear polarisiertes Licht zurück. Der Strahl läuft dann
zum Polarisationsstrahlteiler 23, der den Strahl selektiv
in den ersten Fotodetektor 24 oder in den zweiten Fotodetektor 25 durchlässt. Das
zweite λ/4-Doppelbrechungsglied
21 und der Polarisationsstrahlteiler 23 sind so eingerichtet,
dass, denn die Zirkularpolarisation des Reflexionslichtstrahls die
gleiche ist wie die Zirkularpolarisation des ausgestrahlten Lichtstrahls, der
Strahl zum zweiten Fotodetektor 25 durchgelassen wird;
auf der anderen Seite, wenn die Polarisation des ausgestrahlten
Lichtstrahls und des Reflexionslichtstrahls verschieden sind, wird
der Strahl zum ersten Fotodetektor 24 durchgelassen.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird nun eine Beschreibung eines Beispiels
für die
Polarisationsreflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 gegeben.
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Die Ausgangssignale des ersten Fotodetektors 24 und
des zweiten Fotodetektors 25 werden über einen Verstärker 31 und
einen Verstärker 35 in einen
Differenzverstärker 32 eingegeben,
und das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 32 wird über einen
Synchrondetektor 33 in einen Differenzverstärker 34 eingegeben.
Die Ausgangssignale des ersten Fotodetektors 24 und des
zweiten Fotodetektors 25 werden über den Verstärker 31 und
den Verstärker 35 in
einen Addierverstärker 36 eingegeben, und
das Ausgangssignal des Addierverstärkers 36 wird über einen
Synchrondetektor 38 in einen Differenzverstärker 39 eingegeben.
Die Ausgangssignale des Differenzverstärkers 39 und des Differenzverstärkers 34 werden
in die Drehsteuereinheit 6 eingegeben.
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Die Polarisationsreflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 ist
mit einer Oszillatorschaltung 40 versehen, die Taktsignale
für Synchronnachweis
an den Synchrondetektor 33 und den Synchrondetektor 38 und
außerdem
für Pulsmodulation
nötige
Taktsignale an die Lichtstrahlungselement-Ansteuereinheit 7 ausgibt.
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Die Drehsteuereinheit 6 steuert
die Drehung des Antastmotors 18 auf Basis der Signale vom
Reflexionslichtdetektor 5, und der vom Laserlichtstrahl-Strahler 3 ausgestrahlte
polarisierte Beleuchtungslichtstrahl wird mittels der Drehsteuereinheit 6 wechselseitig
um den Objektreflektor 2 herum abtasten gelassen.
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Die Lichtstrahlungselement-Ansteuereinheit 7 führt auf
Basis der Taktsignale von der Polarisationsreflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 eine Pulsmodulation
an dem von der Laserdiode 10 ausgestrahlten polarisierten
Beleuchtungslichtstrahl durch.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine Beschreibung des Objektreflektors 2 gegeben.
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Auf einem Substrat 27 ist
eine Reflexionsschicht 28 ausgebildet. Auf der linken Hälfte des
Substrats (wie in der Figur gezeigt) liegt ein λ/4-Doppelbrechungsglied 29 über der
Reflexionsschicht 28. Der bloßliegende Abschnitt der reflektierenden Schicht 28 bildet
einen ersten Reflexionsbereich, der nur den ankommenden Lichtstrahl
reflektiert und dessen Polarisationsrichtung bewahrt. Das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 bildet
einen zweiten Reflexionsbereich, der die Polarisationsrichtung in
Bezug auf diejenige des auftreffenden Lichtstrahls ändert. Die
Reflexionsschicht 28 weist ein rückstrahlendes Material auf,
und es sind eine Mehrzahl von kleinen Würfel- oder Kugelreflektoren
eingerichtet. Das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 hat
die Wirkung, dass der polarisierte Reflexionslichtstrahl eine Phasendifferenz
von λ/4
in Bezug auf den einfallenden Lichtstrahl erzeugt.
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Im Folgenden wird eine Beschreibung
des Betriebs gegeben.
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Der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl,
der von der Laserdiode 10 ausgestrahlt wird, die durch die
Lichtstrahlungselement-Ansteuereinheit 7 angesteuert wird,
wird auf Basis der Taktsignale von der Oszillatorschaltung 40 moduliert.
Der von der Laserdiode 10 ausgestrahlte polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
aus linear polarisiertem Licht wird von der Kollimatorlinse 11 in
einen parallelen Strahl verwandelt und wird weiterhin in einen polarisierten
Beleuchtungslichtstrahl aus zirkular polarisiertem Licht verwandelt,
nachdem er durch das erste λ/4-Doppelbrechungsglied 12 hindurchgegangen
ist. Der zirkular polarisierte Beleuchtungslichtstrahl geht durch
den Siebspiegel 13 hindurch und wird vom Fünfeckprisma 14 in
Horizontalrichtung gelenkt und ausgestrahlt.
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Das Fünfeckprisma 14 wird über das
Antriebszahnrad 17 und das angetriebene Zahnrad 16 vom
Abtastmotor 18 drehen gelassen. Der Drehbereich des Fünfeckprismas 14 umfasst
zu Anfang den gesamten Umfang, und der vom Fünfeckprisma 14 ausgestrahlte
polarisierte Beleuchtungslichtstrahl tastet den gesamten Umfang
ab.
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Beim Abtasten über den gesamten Umfang geht
der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl durch den Objektreflektor 2 hindurch.
Wenn er dadurch hindurchgeht, wird der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
vom Objektreflektor 2 reflektiert, und der polarisierte
Beleuchtungslichtstrahl tritt in das Fünfeckprisma 14 ein.
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Wie schon beschrieben wurde, ist
eine Hälfte des
Objektreflektors 2 einfach die Reflexionsschicht 28,
und die andere ist das λ/4-Doppelbrechungsglied 29,
das über
der Reflexionsschicht 28 liegt. Wenn der zirkular polarisierte
einfallende Lichtstrahl an der Reflexionsschicht 28 reflektiert
wird, bleibt der Polarisationszustand des Strahls unverändert. Andererseits, wenn
der Strahl auf das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 trifft
und dann von der darunter liegenden Reflexionsschicht 28 reflektiert
wird, wird die Polarisation des Strahls geändert. Da jeder Durchgang des Strahls
durch das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 eine λ/4-Phasenverzögerung einführt, ist
der reflektierte Strahl zirkular polarisiert, aber sein Phase um λ/2 in Bezug
auf den einfallenden Strahl verzögert.
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Der am Objektreflektor 2 reflektierte
polarisierte Reflexionslichtstrahl tritt in einem durch das Fünfeckprisma 14 um
90° gedrehten
Zustand in den Siebspiegel 13 ein, und der Siebspiegel 13 reflektiert das
Reflexionslicht in Richtung auf die Kondensorlinse 20.
Durch die Kondensorlinse 20 hindurch tritt der Reflexionslichtstrahl
als konvergentes Licht in das zweite λ/4-Doppelbrechungsglied 21 ein.
Der als zirkular polarisiertes Licht zurückgesendete Reflexionslichtstrahl
wird durch das zweite λ/4-Doppelbrechungsglied 21 in
linear polarisiertes Licht umgewandelt und tritt in eine Lochblende 22 ein.
Wie oben beschrieben, gibt es eine Phasendifferenz von λ/2 zwischen
dem am bloßliegenden
Abschnitt der Reflexionsschicht 28 reflektierten Reflexionslichtstrahl
und dem durch das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 hindurchgehenden
und daran reflektierten Reflexionslichtstrahl, und bei den zwei
Reflexionslichtstrahlen, die vom zweiten λ/4-Doppelbrechungsglied 21 in
linear polarisiertes Licht umgewandelt werden, variiert die Polarisationsebene
um 90°.
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Die Lochblende 22 bewirkt,
dass der Reflexionslichtstrahl mit davon abweichender optischer Achse,
d. h. dem von der Haupteinheit ausgestrahlten polarisierten Beleuchtungslichtstrahl
nicht perfekt gegenüber
liegend, nicht in die Fotodetektoren 24 und 25 eintritt,
und der durch die Lochblende 22 hindurchgegangene Reflexionslichtstrahl
tritt in den Polarisationslichtstrahlteiler 23 ein.
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Der Polarisationslichtstrahlteiler 23 bewirkt, dass
der Lichtstrahl mit einer um 180° von
dem vom Laserlichtstrahl-Strahler 3 ausgestrahlten polarisierten
Beleuchtungslichtstrahl verschiedenen Polarisationsrichtung dadurch
hindurchgeht und der Lichtstrahl mit einer um 90° von dem vom Laserlichtstrahl-Strahler 3 ausgestrahlten
polarisierten Beleuchtungslichtstrahl verschiedenen Polarisationsrichtung
reflektiert wird. Nach Durchgang durch den Polarisationslichtstrahlteiler 23 wird
der Reflexionslichtstrahl in zueinander senkrechte polarisierte
Komponenten geteilt, und die Fotodetektoren 24 und 25 empfangen
jeweils die geteilten Reflexionslichtstrahlen.
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Wenn in Bezug auf Licht, das von
dem ersten Fotodetektor 24 und dem zweiten Fotodetektor 25 empfangen
wird, der zweimal außerhalb
der Haupteinheit durch das λ/4-Doppelbrechungsglied
hindurchgehende polarisierte Reflexionslichtstrahl, d. h. der an
dem Abschnitt des λ/4-Doppelbrechungsgliedes 29 des
Objektreflektors 2 reflektierte polarisierte Reflexionslichtstrahl,
in den Reflexionslichtdetektor 5 eintritt, wird die in
den ersten Fotodetektor 24 eintretende Lichtmenge mehr
vergrößert als
die in den zweiten Fotodetektor 25 eintretende Lichtmenge, aufgrund
der Beziehung zwischen dem λ/4-Doppelbrechungsglied 21 und
dem Polarisationslichtstrahlteiler 23. Wenn der nicht durch
das λ/4-Doppelbrechungsglied
hindurchgehende polarisierte Reflexionslichtstrahl, d. h. der am
bloßliegenden
Abschnitt der Reflexionsschicht 28 des Objektreflektors 2 oder einem
anderen unnötigen
Reflektor reflektierte polarisierte Reflexionslichtstrahl, eintritt,
wird die in den zweiten Fotodetektor 25 eintretende Lichtmenge mehr
vergrößert als
die in den ersten Fotodetektor 24 eintretende Lichtmenge.
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Durch Ermitteln der Differenz zwischen
den in den ersten Fotodetektor 24 und den zweiten Fotodetektor 25 einfallenden
Lichtmengen der polarisierten Reflexionslichtstrahlen kann man erkennen,
ob der einfallende polarisierte Reflexionslichtstrahl am bloßliegenden
Abschnitt der Reflexionsschicht 28 des Objektreflektors 2 reflektiert
wurde oder an dem Abschnitt des λ/4-Doppelbrechungsgliedes 29 reflektiert
wurde.
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Nachfolgend wird eine detailliertere
Beschreibung gegeben.
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Im Falle des Reflexionslichtstrahls,
der zweimal durch das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 hindurchgegangen
ist, wird die in den ersten Fotodetektor 24 des Reflexionslichtdetektors 5 eintretende Lichtmenge
mehr vergrößert als
die in den zweiten Fotodetektor 25 eintretende Lichtmenge.
Die Signale sind in 4 als
a und b angeführt.
Die Signale von jedem der Fotodetektoren 24 und 25 werden
durch den Verstärker 31 und
den Verstärker 35 verstärkt, und
die Differenz wird durch den Differenzverstärker 32 erhalten.
Das Signal ist in 4 als
c angeführt. Wenn
das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 32 durch einen
Nr.-1-Takt von einer Oszillatorschaltung 40 synchron nachgewiesen
wird, erhält
man eine positive Spannung (d in 4)
relativ zur Vorspannung, und wenn er durch einen Nr.-2-Takt synchron
nachgewiesen wird, erhält
man eine negative Spannung (e in 4)
relativ zur Vorspannung. Als Differenz zwischen den durch Synchronnachweis
erhaltenen Spannungen (d – e)
gibt der Differenzverstärker 34 eine
positive Spannung (f in 4)
zur Vorspannung aus.
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Im Falle des nicht durch das λ/4-Doppelbrechungsglied 29 hindurchgehenden
Reflexionslichtstrahls wird die in den zweiten Fotodetektor 25 des Reflexionslichtdetektors 5 eintretende
Lichtmenge mehr vergrößert als
die in den ersten Fotodetektor 24 eintretende Lichtmenge.
Die Signale sind in 4 als h
und i angeführt.
Die Signale von jedem der Fotodetektoren 24 und 25 werden
durch den Verstärker 31 und
den Verstärker 35 verstärkt, und
die Differenz wird durch den Differenzverstärker 32 erhalten.
Das Signal ist in 4 als
j angeführt.
Wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 32 durch den Nr.-1-Takt
von der Oszillatorschaltung 40 synchron nachgewiesen wird,
erhält
man eine negative Spannung (k in 4)
zur Vorspannung. Wenn er durch den Nr.-2-Takt synchron nachgewiesen
wird, erhält man
eine positive Spannung (l in 4)
zur Vorspannung. Als Differenz zwischen den durch Synchronnachweis
erhaltenen Spannungen (k – l)
gibt der Differenzverstärker 34 eine
negative Spannung (m in 4)
zur Vorspannung aus.
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Wird der Objektreflektor 2 in 3 vom polarisierten Beleuchtungslichtstrahl
abgetastet, hat das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 34 in
der Reflexionslicht-Detektorschaltung 26 eine Signalform wie
in 5(B) gezeigt. Im
Falle, dass am Ausgang des Differenzverstärkers 34 ein positives
Signal erscheint und das Nacheilen eines negativen Signals innerhalb
einer gegebenen Zeit vom Nacheilen eines positiven Signals an stattfindet,
wird es als der Objektreflektor 2 erkannt. Der Abtastmotor 18 wird
von der Drehsteuereinheit 6 gesteuert und angesteuert.
Das Fünfeckprisma 14 wird
wechselseitig gedreht, und der von der Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 ausgestrahlte
polarisierte Beleuchtungslichtstrahl wird wechselseitig um den Objektreflektor 2 herum abtasten
gelassen.
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Wird im Falle der Verwendung des
Objektreflektors 2 die Drehrichtung des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls
umgekehrt, wird das Vorzeichen (+ oder –) des Ausgangssignals des
Differenzverstärkers 34 der
Reflexionslicht-Detektorschaltung 26 umgekehrt.
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Im Falle, dass der von der Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 ausgestrahlte
pola risierte Beleuchtungslichtstrahl einmal an einem Spiegel usw.
reflektiert wird und in den Objektreflektor 2 eintritt
und davon reflektiert wird, wird das Vorzeichen (+ oder -) des Ausgangssignals
des Differenzverstärkers 34 auf
die Drehrichtung des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls umgekehrt,
wenn ein Reflexionslichtstrahl empfangen wird. Somit kann man erkennen,
ob es der nach einmaliger Reflexion an einem anderen Objekt als
dem Objektreflektor 2 zurückgesandte Lichtstrahl ist
oder der an einem anderen Objekt als dem Objektreflektor 2 reflektierte
Reflexionslichtstrahl ist.
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Es wird nun eine Beschreibung von 6 gegeben. In 6 sind gleiche Komponenten
wie in 1 mit demselben
Symbol bezeichnet, und es wird hier keine detaillierte Beschreibung
gegeben.
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Der 6 gezeigte
Aufbau ist mit einer Ausrichtungsanzeigeeinheit 41 versehen.
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Die Ausrichtungsanzeigeeinheit 41 umfasst einen
Positionserkenner 42 und eine Anzeige 43. In den
Positionserkenner 42 werden Signale eingegeben, die die
Lichtempfangszustände
des ersten Fotodetektors 24 und des zweiten Fotodetektors 25 von der
Reflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 anzeigen,
und außerdem
werden Signale von einem Codierer 44 eingegeben, der die
Drehposition des Fünfeckprismas 14 auf
der Dreheinheit 4 nachweist.
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Bei Anzeige auf der Ausrichtungsanzeigeeinheit 41 wird
die Dreheinheit 4 angehalten, und der Beleuchtungspunkt
des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls kann korrekt und leicht
auf die Grenze zwischen dem bloßliegenden
Abschnitt der Reflektorschicht 28 des Objektreflektors 2 und
dem Abschnitt des λ/4-Doppelbrechungsgliedes 29 ausgerichtet
werden.
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Wenn der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
eine beliebige Position des Objektreflektors 2 trifft,
sind die Ausgangssignale des Differenzverstärkers 34 der Reflexionslicht-Detektorschaltung 26 so, wie
in 4 und 5 gezeigt. Falls das Ausgangssignal
des Differenzverstärkers 34 positive
Spannung zur Vorspannung hat, wird der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
in einem linken Abschnitt des Objektreflektors 2 in 5 übrig gelassen. Falls das Ausgangssignal
des Differenzverstärkers 34 negative Spannung
zur Vorspannung hat, liegt der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
in einem rechten Abschnitt des Objektreflektors 2 in 5. Falls das Ausgangssignal
des Differenzverstärkers 34 auf
der Vorspannung ist und das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 39 zum
Nachweis des Vorhandenseins oder Fehlens von Reflexionslicht auf
positiver Spannung zur Vorspannung ist, liegt der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
in der Mitte des Objektreflektors 2 in 5. Diese drei verschiedenen Zustände werden vom
Positionserkenner 42 erkannt, und die Ergebnisse werden
in die Anzeige 43 eingegeben. Falls der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
nicht in der Mitte liegt, wird dies durch einen Pfeil 43a und
einen Pfeil 43b angezeigt, die Bewegungsrichtungen zeigen. Wenn
er in der Mitte liegt, wird es durch die Anzeige 43b in
der Mitte angezeigt.
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Indem die Ausrichtungsanzeigeeinheit 41 vorgesehen
wird, kann eine einzelne Bedienungsperson leicht und genau eine
Ausrichtungsjustierung des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls
mittels der Anzeige 43 durchführen.
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Es wird nun eine Beschreibung von 7 gegeben.
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Der in 7 gezeigte
Aufbau hat eine Autofokusfunktion. Sie ermittelt die Distanz zwischen
der Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 und dem Objektreflektor 2 und
justiert auf Basis der Messergebnisse die Fokussierungsposition
des von einem Autofokusmechanismus ausgestrahlten polarisierten Beleuchtungslichtstrahls:
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In 7 sind
gleiche Komponenten wie in 6 mit
demselben Symbol bezeichnet.
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Der Autofokusmechanismus 45 ist
zwischen der Kollimatorlinse 11 des Laserlichtstrahlers 3 und dem
ersten λ/4-Doppelbrechungsglied 12 vorgesehen.
Der Autofokusmechanismus 45 wird von einer Fokussteuereinheit 46 angesteuert.
In die Fokussteuereinheit 46 werden der Lichtempfangszustand des
ersten Fotodetektors 24 und des zweiten Fotodetektors 25 von
der Reflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 und das
Positionssignal vom Codierer 44 eingegeben.
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Die Distanz zwischen der Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 und
dem Objektreflektor 2 kann aus dem Winkel und der Breite
des Objektreflektors 2 zurückgerechnet werden, indem der
Winkel, wenn der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl durch die
Breite des Ab schnitts des λ/4-Doppelbrechungsgliedes 29 des
Objektreflektors 2 hindurchgeht, und die Breite des bloßliegenden
Abschnitts der Reflexionsschicht 28 nachgewiesen werden.
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5 zeigt
den Lichtempfangszustand des ersten Fotodetektors 24 und
des zweiten Fotodetektors 25 des vom Objektreflektor 2 reflektierten
polarisierten Reflexionslichtstrahls im Falle, dass der Objektreflektor 2 vom
polarisierten Beleuchtungslichtstrahl abgetastet wird. Den Mittenwinkel
zum Drehzentrum des Fünfeckprismas 14 passend
zur Breite des Objektreflektors 2 kann durch Zählen der
Anzahl von Impulsen im Codierer 44 vom Start des positiven Ausgangssignals
der Reflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 bis zum
Start des negativen Signals erhalten werden. Die Breite des Objektreflektors 2 ist bereits
bekannt, und die Distanz zwischen der Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 und
dem Objektreflektor 2 kann berechnet werden. Die Berechnungsergebnisse
werden in den Autofokusmechanismus 45 eingegeben, und der
Autofokusmechanismus 45 wird der gemessenen Distanz entsprechend betrieben.
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In der obigen Erläuterung wird der Abtastwinkel
zwischen dem Start des positiven Signals bis zum Start des negativen
Signals erhalten, es ist aber auch möglich, das Zeitintervall vom
Start des positiven Signals bis zum Start des negativen Signals
zu messen und die Distanz aus der Beziehung zur Abtastgeschwindigkeit
zu erhalten. In diesem Fall wird jedoch ein Fehler des Einstellwertes
der Abtastgeschwindigkeit in einen Fehler der Distanzmessung verwandelt, und
es ist genauer und zuverlässiger,
die Distanz durch Nachweis des Winkels zu messen, der durch einen
Fehler des Einstellwertes der Abtastgeschwindigkeit nicht beeinflusst
wird.
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Es wird nun eine Beschreibung von 8 und 9 gegeben.
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Dieser Aufbau ist mit der Funktion
versehen, die Beleuchtungsposition des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls
in Bezug auf den Objektreflektor zu justieren und zu regeln.
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Die Drehbeleuchtungssystem-Haupteinheit 1 ist
in einer um 90° aus
der in 1 gezeigten Position
gekippten Position angeordnet, so dass sie um ein Achsenzentrum
gedreht werden kann, das senkrecht zu der Haupteinheit-Dreheinheit 47 ist,
und die Drehbeleuchtungs system-Haupteinheit 1 dreht die Dreheinheit 4 um
eine horizontale Achse. Daher wird der von der Dreheinheit 4 ausgestrahlte
polarisierte Beleuchtungslichtstrahl in Vertikalrichtung Abtasten gelassen.
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Es wird nun eine Beschreibung des
in 9 angeführten Objektreflektors 2' gegeben, wie
im vorliegenden Beispiel verwendet.
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Auf dem Objektreflektor 2' ist die Oberfläche der
rechtwinkligen Reflexionsschicht 28 durch eine Diagonale
(Teilungslinie) geteilt, und ein λ/4-Doppelbrechungsglied 29 ist
auf einen der geteilten Abschnitte gesetzt.
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Die Teilungsmethode ist nicht darauf
beschränkt,
mittels einer Diagonalen zu teilen. Jede Teilungsmethode genügt, wenn
sich das Streckenverhältnis
der Abtastlinie auf dem Objektreflektor 2' geteilt durch eine Teilungslinie,
wenn der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl quer über den
Objektreflektor 2' abtastet,
in einer gegebenen Beziehung allmählich ändert, wenn sich die Überquerungsposition des
polarisierten Beleuchtungslichtstrahls in einer Richtung senkrecht
zur Abtastrichtung bewegt.
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme
auf 2 und 8 eine Beschreibung des
Betriebs gegeben.
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Um die Beleuchtungsposition des polarisierten
Beleuchtungslichtstrahls auf dem Objektreflektor 2' nachzuweisen,
wird sie aus der Breite des bloßliegenden
Abschnitts der Reflexionsschicht 28 in der Abtastposition
und dem Abschnitt des λ/4-Doppelbrechungsgliedes 29 nachgewiesen.
Wie oben beschrieben, gibt es zwei Verfahren, die Breite nachzuweisen:
das Verfahren, sie durch die Lichtempfangszeit des Reflexionslichtstrahls
auf dem ersten Fotodetektor 24 und dem zweiten Fotodetektor 25,
wenn der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl gedreht wird, nachzuweisen,
und das Verfahren, mittels des koaxial mit der Dreheinheit 4 montierten
Codierers 44 aus einem Winkel nachzuweisen. Hier wird eine
Beschreibung des Verfahrens gegeben, den Codierer 44 zu
verwenden, was keinen Fehler in der Drehgeschwindigkeit der Dreheinheit 4 hervorruft.
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Der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
tastet den Objektreflektor 2' in
Vertikalrichtung ab. Wenn der polarisierte Beleuchtungslichtstrahl
den Objektreflektor 2' durchläuft, tritt
der am Objektreflektor 2' reflektierte
polarisierte Beleuchtungslichtstrahl über die Dreheinheit 4 in
den Reflexionslichtdetektor 5 ein und wird von dem ersten
Fotodetektor 24 und dem zweiten Fotodetektor 25 empfangen.
Der Lichtempfangszustand des ersten Fotodetektors 24 und
des zweiten Fotodetektors 25 wird mittels der Polarisationsreflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 nachgewiesen.
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Der Drehwinkel der Dreheinheit 4,
wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 34 der Reflexionslichtstrahl-Detektorschaltung 26 auf
positiver Spannung zur Vorspannung ist, und der Drehwinkel der Dreheinheit 4,
wenn es auf negativer Spannung zur Vorspannung ist, werden vom Codierer 44 nachgewiesen.
Das Verhältnis
der so erhaltenen zwei Drehwinkel entspricht dem Streckenverhältnis wie oben
beschrieben. Durch Gewinnung des Verhältnisses der Drehwinkel kann
die Abtastposition des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls des
Objektreflektors 2' erkannt
werden. Aus dem Verhältnis
der zwei Drehwinkel wird mittels des Positionserkenners (nicht gezeigt)
erkannt, an welche Position des Objektreflektors 2' der polarisierte
Beleuchtungslichtstrahl gestrahlt wird. Mittels des Ergebnisses
dieser Erkennung wird die Drehbeleuchtungs-Haupteinheit 1 mittels
der Haupteinheit-Dreheinheit 47 gedreht, und die Beleuchtungsposition
des polarisierten Beleuchtungslichtstrahls wird in eine gewünschte Position
auf dem Objektreflektor 2' geändert.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung der Objektreflektor zuverlässig erkannt werden und kann
fehlerhafte Erkennung des Abtastbetriebs verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist ein
Lasersystem zum Festlegen einer Bezugsebene zur Erzeugung einer
festen Bezugslinie.
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Diesen Fall stellen jeweils 10 bis 13 dar.
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Als eine typische Tätigkeit
zum Vergraben von Betonrohr in den Boden gibt es ein Arbeitsverfahren,
die Erde herauszuholen und Betonrohre im ausgeschachteten Graben
zu verle gen, zu vergraben und wieder zu vergraben.
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Die Erde wird bis zu einer Tiefe
ausgehoben, um Betonrohre in Abständen entlang eines geraden Streckenabschnitts
zu vergraben, und die Betonrohre werden auf einer vorübergehenden
Basis verlegt, die am Boden des Grabens angeordnet wird.
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Die Betonrohre werden als Durchflusskanäle für Stadtwasser,
Abwasser oder um Flüssigkeit durchzulassen
benutzt und werden in einer bestimmten Neigung ohne Biegung angeordnet.
Wenn die vergrabenen Betonrohre gekrümmt sind oder horizontal oder
vertikal gebogen sind, kann es Flüssigkeitsstauungen oder Verstopfungen
oder Lecks in den Boden geben, und der Durchflusskanal erfüllt nicht
seine ursprünglich
beabsichtigte Funktion. Daher muss für eine passende Bezugslinie
gesorgt werden, wenn Betonrohre vergraben werden.
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Das Lasersystem zum Festlegen einer
Bezugsebene soll eine Bezugslinie mittels des ausgestrahlten polarisierten
Laserstrahls erzeugen. Dieser ist besonders als Bezugslinie geeignet,
da er nicht über
lange Distanzen abweicht, wie es ein Faden tut, noch die gerade
unternommenen Arbeiten stört, noch
dafür anfällig ist,
versehentlich durch das Arbeitspersonal oder das gerade verlegte
Betonrohr durchtrennt zu werden.
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Das Lasersystem zum Festlegen einer
Bezugsebene enthält
einen Laserkollimator und ein Ziel. Der Laserkollimator wird an
ein Ende des ausgehobenen Grabens gesetzt, und das Ziel wird an
das andere Ende des Grabens gesetzt. Die Position des Ziels wird
durch ein Vermessungsinstrument wie z. B. einen Theodoliten festgelegt.
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Als Nächstes wird der polarisierte
Laserstrahl aus dem Laserkollimator ausgestrahlt, der so justiert
wird, dass der polarisierte Laserstrahl in Richtung auf die Mitte
des Ziels gestrahlt wird. Nachdem die Justierung des Laserkollimators
beendet ist, wirkt der vom Laserkollimator ausgestrahlte polarisierte Laserstrahl
als Bezugslinie zum Verlegen von Betonrohren.
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Nahe am vorderen Ende eines Rahmens 51 ist
ein Kopfrahmen 53 um eine horizontale Kopfwelle 52 drehbar
gelagert, und ein Laseroszillator 55 ist um eine Schwingwelle 54 herum
beweglich angeordnet, die sich senkrecht zum Kopfrahmen 53 erstreckt.
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Auf einer unteren Seite des Kopfrahmens 53 ist
ein horizontaler Hilfsrahmen 56 angeordnet, der sich nach
hinten erstreckt, und auf dem horizontalen Hilfsrahmen 56 steht
ein horizontaler Stift 57 hervor. Zwischen dem Stift 57 und
dem Rahmen 51 ist eine Feder 58 angeordnet, die
den Kopfrahmen 53 im Uhrzeigersinn in 10 schiebt. Auf der Basis des Rahmens 51 ist
ein Kopfmotor 59 montiert, und eine Kopfschraube 60 ist
mit der Ausgangswelle des Kopfmotors 59 verbunden. Eine
Mutter 61 steht mit der Kopfschraube 60 in Eingriff,
und ein auf der Mutter 61 vorstehender Stift 62 steht
mit dem Stift 57 in Eingriff.
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Seitlich vom Kopfrahmen 53 ist
ein vertikaler Hilfsrahmen 63 montiert, und ein Schwingmotor 56 ist über ein
Getriebe 64 auf dem vertikalen Hilfsrahmen 63 angeordnet.
Vom Getriebe 64 aus erstrecken sich eine Führungswelle 66 und
eine Schwingschraube 67 in Horizontalrichtung, und die
Schwingschraube 67 ist mit der Ausgangswelle des Schwingmotors 65 verbunden.
Ein auf die Schwingschraube 67 geschraubter Mutternklotz 68 steht
verschiebbar mit der Führungswelle 66 in
Eingriff.
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Ein horizontal vom hinteren Ende
des Laseroszillators 55 vorstehender Stift 69 steht
mit einem Eingriffsstift 70 in Eingriff, der vom Mutternklotz 68 vorsteht.
Der Laseroszillator 55 wird durch eine Feder 71,
die zwischen dem Stift 69 und dem vertikalen Hilfsrahmen 63 vorgesehen
ist, in der Horizontalrichtung gezogen, d. h. nach rechts in 12.
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Der Laseroszillator 55 kann
in zwei zueinander senkrechten Richtungen gedreht werden, wenn er
von dem Kopfmotor 59 und dem Schwingmotor 65 angetrieben
wird.
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme
auf 13 eine Beschreibung
des Laseroszillators 55 gegeben.
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In dieser Figur stellt das Bezugszeichen 72 einen
Laserstrahl-Strahler dar, aus dem ein linear polarisierter Laserstrahl
ausgestrahlt wird. Der Laserstrahl aus dem Laserstrahl-Strahler 72 geht
durch einen Halbspiegel 73 oder einen Siebspiegel und ein λ/4-Doppelbrechungsglied 74 hindurch.
Er wird in einen zirkular polarisierten Laserstrahl 75 verwandelt oder
umgewandelt und in Richtung auf den Objektreflektor 2 gestrahlt.
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Der vom Objektreflektor 2 reflektierte
Reflexionslichtstrahl 75' tritt
in den Laseroszillator 55 ein und durchläuft das λ/4-Doppelbrechungsglied 74. Beim
Durchgang durch das λ/4-Doppelbrechungsglied 74 wird
der Reflexionslichtstrahl 75' in
linear polarisiertes Licht verwandelt oder umgewandelt und wird
am Halbspiegel 73 in Richtung auf einen Halbspiegel 76 reflektiert.
Der Halbspiegel 76 teilt den Reflexionslichtstrahl 75', und ein dadurch
hindurchgehender Teil des Reflexionslichtstrahls 75' wird durch eine
Kollimatorlinse 77 und eine Polarisierungsplatte 78 in
Richtung auf einen ersten Detektor 79 geleitet, und der übrige Teil
des Reflexionslichtstrahls 75' wird durch die Kollimatorlinse 80 und
eine Polarisierungsplatte 81 in Richtung auf einen zweiten
Detektor 82 geleitet. Die Polarisationsebenen der Polarisierungsplatte 78 und
der Polarisierungsplatte 81 weichen um 90° voneinander
ab.
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Der erste Detektor 79 und
der zweite Detektor 82 sind so konstruiert, dass sie elektrische
Signale entsprechend der empfangenen Lichtmenge ausgeben, und die
Signale vom ersten Detektor 79 und vom zweiten Detektor 82 werden
in eine Steuereinheit 83 eingegeben. Die Steuereinheit 83 vergleicht das
Signal vom ersten Detektor 79 mit dem Signal vom zweiten
Detektor 82 und berechnet die Abweichung. Auf Basis der
Berechnungsergebnisse gibt die Steuereinheit 83 einen Ansteuerbefehl
an eine Ansteuereinheit 84 des Kopfmotors 59 und
an eine Ansteuereinheit 85 des Schwingmotors 65 aus.
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Bei Empfang des Ansteuerbefehls von
der Steuereinheit 83 steuern die Ansteuereinheiten 84 und 85 den
Kopfmotor 59 bzw. den Schwingmotor 65 an, um die
Abweichung zu beseitigen.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung
des Betriebs gegeben.
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Der Objektreflektor 2 wird
an die Position des Ziels gesetzt. Der zirkular polarisierte Laserstrahl wird
aus dem Laseroszillator 55 ausgestrahlt, und die Position
des Rahmens 51 wird manuell justiert, so dass der Laserstrahl
in Richtung auf den Objektreflektor 2 gestrahlt wird. Der
Schwingmotor 65 wird angesteuert, und der Laseroszillator 55 wird
in der Horizontalrichtung in einem gegebenen Winkel wechselseitig
Abtasten gelassen. Wenn der Reflexionslichtstrahl 75' vom Objektreflektor 2 empfangen
wird, stoppt die Steuereinheit 83 das wechselseitige Abtasten
des Schwingmotors 65, und sie wird auf automatische Feinjustierung
umgestellt.
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Der vom Laseroszillator 55 ausgestrahlte
zirkular polarisierte Laserstrahl 75 läuft zwischen der Polarisationslicht-Reflexionseinheit
und der Reflexionseinheit des Objektreflektors 2 hin und
her. Wie schon beschrieben wurde, ist die Reflexionsrichtung von
zirkular polarisiertem Licht bei der Polarisationslicht-Reflexionseinheit
und der Reflexionseinheit verschieden. Wenn daher der in den Laseroszillator 55 eintretende
Reflexionslichtstrahl 75' durch
das λ/4-Doppelbrechungsglied 74 hindurchgeht,
ist die Polarisationsebene des linear polarisierten Laserstrahls
im Falle, dass er an der Polarisationslicht-Reflexionseinheit reflektiert
wird, anders als im Falle, dass er an der Reflexionseinheit reflektiert
wird.
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Wenn die Polarisationsebene der Polarisierungsplatte 78 auf
die Polarisationsebene des an der Polarisationslicht-Reflexionseinheit
reflektierten Laserstrahls ausgerichtet ist, wird der die Polarisierungsplatte 81 erreichende
Reflexionslichtstrahl 75' durch
die Polarisierungsplatte 81 abgeschirmt und vom zweiten
Detektor 82 nicht nachgewiesen.
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Es gibt eine Differenz zwischen dem
Nachweissignal vom ersten Detektor 79 und dem Nachweissignal
vom zweiten Detektor 82. Die Abweichung der zwei Signale
wird von der Steuereinheit 83 berechnet, und es wird ein
Ansteuerbefehl an die Ansteuereinheit 85 ausgegeben. Der
Ansteuerbefehl enthält
die Drehrichtung und den Drehbetrag des Schwingmotors 65,
und der Schwingmotor 65 wird derart angesteuert, dass der
zirkular polarisierte Laserstrahl 75 nach rechts in 3 bewegt wird.
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Im Falle, dass der Reflexionslichtstrahl 75' von der Reflexionseinheit
in den Laseroszillator 55 eintritt, wird der Laserstrahl
zum ersten Detektor 79 durch die Polarisierungsplatte 78 abgeschirmt,
und die von der Steuereinheit 83 berechnete Abweichung hat
das umgekehrte oder entgegengesetzte Vorzeichen. Somit wird der
Schwingmotor 65 derart angesteuert, dass der zirkular polarisierte
Laserstrahl 75 nach links in 3 bewegt
wird.
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Wenn der zirkular polarisierte Laserstrahl 75 auf
die Grenze zwischen der Polarisationslicht-Reflexionseinheit und der Reflexionseinheit
ausgerichtet ist, wird die Abweichung zwischen den Signalen vom Detektor 79 und
denen vom zweiten Detektor 82 zu null gemacht. Der Kopfmotor 59 und
der Schwingmotor 65 werden nicht angesteuert, und die Position
des Laseroszillators 55 ist fest.
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Durch den obigen Betrieb wird die
Position in einer Horizontalrichtung justiert.
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Um die Position in der Vertikalrichtung
zu justieren, wird der Objektreflektor um 90° gedreht, so dass die Steuereinheit 83 den
Kopfmotor 59 steuert. Durch eine Prozedur ähnlich der
oben beschriebenen kann die Position in der Vertikalrichtung justiert werden.
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Und wenn die Position des Objektreflektors 2 aus
Gründen
wie z. B. Schwingungen abweicht, tritt erneut eine Abweichung zwischen
dem Signal vom ersten Detektor 79 und dem Signal vom zweiten
Detektor 82 auf. Die Steuereinheit 83 steuert
den Kopfmotor 59 und den Schwingmotor 65 an, um
die Abweichung zu beseitigen, und die Beleuchtungsposition des Laserstrahls
wird automatisch justiert, auf die Mitte des Objektreflektors 2 ausgerichtet
zu sein.
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In der obigen Ausführungsform
wird der Laseroszillator 55 in zwei Richtungen gedreht,
d. h. in Horizontal- und Vertikalrichtungen. Möglicherweise wird er aber nur
in einer Richtung justiert. Oder das λ/4-Doppelbrechungsglied 74 des
Laseroszillators 55 wird nicht verwendet, und eine Polarisierungsplatte unter
45° zur
Polarisationsebene des vom Laseroszillator 55 ausgestrahlten
linear polarisierten Laserstrahls kann auf eine Hälfte der
Reflexionsschicht 28 gesetzt werden, und die andere Polarisierungsplatte mit
der um 90° gedrehten
Polarisationsebene kann auf die restliche Hälfte der Reflexionsschicht 28 gesetzt
werden. Wie oben beschrieben, gibt es bei den vorliegenden Ausführungsformen
zahlreiche Alternativen, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie
in den Ansprüchen
angegeben, zu verlassen.
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Im Obigen ist der Laseroszillator
beweglich am Rahmen 51 und am Rahmen 53 montiert,
und man kann Kugellager verwenden, insofern er in zwei Richtungen
bewegt wird.