Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Länge L und/oder einer Änderung der Länge L einer Messstrecke zwischen einem ersten Messpunkt und einem zweiten Messpunkt. Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.

Im Rahmen der interferometrischen Längenmessung zwischen dem ersten Mess punkt und dem zweiten Messpunkt wird ein Messstrahl, bei dem es sich um einen Laserstrahl handelt, von dem ersten Messpunkt zu dem zweiten Messpunkt ge sendet, dort an einem Reflektor reflektiert und zum ersten Messpunkt zurückge sandt. Der erste Messpunkt ist vorzugsweise ein Ende eines Lichtleiters, beispiels weise eines Glasfaserkabels, durch das der Messstrahl geleitet wird. Bei einer in- terferometrichen Längenmessung muss der Messstrahl mit einem Referenzstrahl zur Interferenz gebracht werden. Die Längendifferenz der beiden optischen Weg längen des Messstrahls und des Referenzstrahls ist die zu bestimmende Mess strecke. Daher ist es von Vorteil, wenn an dem Ende des Lichtleiters, aus dem der Messstrahl am ersten Messpunkt austritt, ein Teil des Laserlichtes reflektiert wird, wobei dieser reflektierte Teil den Referenzstrahl bildet.

Derartige Verfahren werden in unterschiedlichen Anwendungen benötigt. Soll bei spielsweise die Kalibrierung technischer Mehrkörpersysteme durchgeführt werden, ist es nötig, den Abstand, zwischen zwei unterschiedlichen Bauteilen des Systems genau messen zu können. Dies gilt auch, wenn die beiden unterschiedlichen Bau teile sich relativ zueinander bewegen oder bewegt werden. Dazu können unter schiedliche Messtechniken eingesetzt werden. Neben einem Laserinterferometer werden auch Winkelmesssysteme, Winkelnormale und Kugelstäbe eingesetzt.

Ein derartiger Kugelstab ist beispielsweise aus der DE 10 2010 019 656 A1 be kannt. Die beiden Messpunkte sind in Kugeln angeordnet, die über eine Teleskop stange oder eine Teleskop-Konstruktion miteinander verbunden sind. Bei einem Teleskop-Kugelstab handelt es sich um eine etablierte Messvorrichtung zur Prü fung der Positionier- und Bahngenauigkeit von CNC-gesteuerten Positionierma schinen, zu denen auch Koordinatenmessmaschinen oder Werkzeugmaschinen zählen. Ein solcher Stab mit hoher mechanischer Steifigkeit mit nur einem Frei heitsgrad für lineare Bewegungen ist an seinen Enden mit Lagerkugelkörpern ver sehen. Ein integrierter Wegaufnehmer erfasst kontinuierlich die Abstandsänderung der beiden Kugeln zueinander. Die beiden Kugeln stellen in Kombination mit ge eigneten Lagerungen ein Drehgelenk dar, wobei der Drehpunkt dem Mittelpunkt des Lagerkugelkörpers entspricht. Werden die beiden Kugeln voneinander ent fernt, wird die Teleskopstange, die die beiden Kugeln verbindet, verlängert. Auf grund von Eigengewicht, Elastizität der einzelnen Komponenten und Lagerspiel ist die Vorrichtung zwangsläufig einem Durchhang unterworfen, der je nach Länge und mechanischer Stabilität zu einer Abweichung der Positionierung der ausgezo genen Kugeln von einer geraden Linie im Bereich mehrerer Millimeter führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen der Länge L und/oder einer Änderung der Länge L einer Messstrecke so weiterzu entwickeln, dass die Nachführung des Mess-Laserstrahls einfach, kostengünstig und sicher erfolgt, wobei eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Ver fahrens leicht, klein und kostengünstig herstellbar ist.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1 , das sich dadurch auszeichnet, dass ein Steuerungslicht strahl in kreisender Bewegung um eine Mittenrichtung von dem ersten Messpunkt zu dem zweiten Messpunkt und von dort auf einen Detektor gesendet wird und eine detektiert der Intensität des Steuerungslichtstrahl als Steuerparameter ver wendet wird.

Zur Messung der Länge L und/oder der Änderung der Länge L wird bei einem er findungsgemäßen Verfahren ein Interferometer verwendet. Ein Messstrahl wird vom ersten Messpunkt zum zweiten Messpunkt gesendet. Vorzugsweise befindet sich im zweiten Messpunkt ein Reflektor oder Spiegel, durch den der Messstrahl zurück zum ersten Messpunkt reflektiert wird. Der erste Messpunkt ist vorzugs weise durch eine Referenz-Fläche definiert, die beispielsweise durch einen Grenz übergang zwischen zwei optisch unterschiedlich dichten Materialien hervorgerufen wird. Eine Vorrichtung, mit der ein solches Verfahren durchführbar ist, verfügt bei spielsweise über einen Lichtleiter, durch den der Messstrahl von einem Laser, der nicht notwendigerweise aber bevorzugt zu der Vorrichtung gehört, ausgesandt wird. Der Lichtleiter verfügt über eine Austrittsfläche, die die Referenz-Fläche defi niert und somit den ersten Messpunkt bildet. Ein Teil des Messstrahls wird an der Austrittsfläche reflektiert und bildet den Referenzstrahl. Ein anderer Teil des Mess strahls tritt durch die Referenzfläche hindurch und wird von diesem ersten Mess punkt zu dem zweiten Messpunkt gesendet. In einer konstruktiv besonders einfa chen Ausgestaltung der Vorrichtung befindet sich an dem zweiten Messpunkt der bereits genannte Reflektor oder Spiegel, der den Messstrahl zurück zum ersten Messpunkt sendet. Der reflektierte Messstrahl tritt erneut durch die Referenzfläche hindurch und durchläuft erneut den Lichtleiter. Dabei interferiert er mit dem Teil des Messstrahls der beim ersten Auftreffen auf die Referenzfläche reflektiert wurde.

Das entstehende Interferenzmuster kann ausgewertet werden und liefert in be kannter Weise Informationen über die Länge L und/oder eine Änderung der Länge L der Messstrecke zwischen den beiden Messpunkten. Um dies verlässlich tun zu können muss der vom ersten Messpunkt auf den zweiten Messpunkt gesendete Messstrahl möglichst exakt auf diesen zweiten Messpunkt ausgerichtet sein. Posi tionierungsfehler, die durch mechanische Elastizität, Spiel oder Fertigungstoleran zen hervorgerufen werden, müssen ausgeglichen werden.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Steuerung erreicht. Dazu wird ein Steue rungslichtstrahl von dem ersten Messpunkt zu dem zweiten Messpunkt gesendet. Dieser Steuerungslichtstrahl wird dabei in kreisenden Bewegungen gebracht. Dies bedeutet, dass die Stelle, an der der Steuerungslichtstrahl an dem zweiten Mess punkt auf trifft, eine kreisförmige Bewegung ausführt. Handelt es sich bei dem zweiten Messpunkt um einen Reflektor oder Spiegel, wird der Steuerungslicht strahl reflektiert und in Richtung auf den ersten Messpunkt zurückgeworfen. Der reflektierte Steuerungslichtstrahl tritt erneut in den Lichtleiter ein und wird auf ei nen Detektor geleitet.

Da der Steuerungslichtstrahl eine kreisende Bewegung vollführt, bewegt sich auch die Auftreffstelle, an der der Steuerungslichtstrahl auf dem Detektor auf trifft, ent lang eines Kreises. Vorzugsweise ist die Größe des Detektors so auf die Größe des Kreises abgestimmt, dass nicht der volle Steuerungslichtstrahl auf den Detek tor trifft. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch die Empfindlichkeit des Detek tors mit steigendem Abstand von dem Mittelpunkt des Detektors abnehmen. Auf diese Weise wird erreicht, dass die vom Detektor detektierte Intensität des Steue rungslichtstrahl kleiner ist, als sie es wäre, wenn der Steuerungslichtstrahl keine kreisförmige Bewegung ausführen würde.

Befindet sich der Mittelpunkt des Kreises, also die Mittenrichtung, genau im Zent rum des Detektors und wird der Steuerungslichtstrahl genau ins Zentrum des Re flektors am zweiten Messpunkt geleitet, ist die Intensität des Steuerungslichtstrahl, die vom Detektor detektiert wird, unabhängig von der Position auf dem Kreis, auf der sich der Steuerungslichtstrahl befindet, konstant. Weicht der Mittelpunkt des Kreises vom Zentrum des Detektors ab, ist diese zeitliche Konstanz nicht mehr ge geben, da der Abstand des von dem Steuerungslichtstrahl auf dem Detektor er zeugten Lichtfleckes während eines Umlaufes um den Kreis variiert. Dadurch wird klar, in welche Richtung der Kreis verschoben werden muss, um die zeitliche Kon stanz der detektieren Intensität wieder herzustellen. Dies geschieht vorzugsweise über wenigstens einen Aktuator, durch den die Auslegung des Steuerungslicht strahls beeinflusst und gesteuert werden kann.

Vorzugsweise ist der Steuerungslichtstrahl der interferometrische Messstrahl. In dieser besonders einfachen Ausgestaltung des Verfahrens wir nur ein einziger Lichtstrahl einer einzigen Lichtquelle verwendet. Dieser dient einerseits als Steue rungslichtstrahl, der wie bereits beschrieben verwendet wird, um die Position des Lichtstrahls auf dem Reflektor des zweiten Messpunktes einer Bewegung des zweiten Messpunktes relativ zu dem ersten Messpunkt anzupassen. Er dient an dererseits auch als interferometrischer Messstrahl, der zur eigentlichen Messung der Länge L und/oder ihrer Länge verwendet wird. Problematisch bei dieser Ausgestaltung ist jedoch, dass eine Veränderung der am Detektor detektierten Intensität zwei unterschiedliche Ursachen haben kann. Sie kann einerseits daraus resultieren, dass die Mittenrichtung, um die der Steue rungslichtstrahl seine kreisende Bewegung ausführt, nicht mehr im Mittelpunkt des Reflektors am zweiten Messpunkt liegt. In diesem Fall müsste die Mittenrichtung nachgeführt werden. Die Veränderung der detektierten Intensität kann anderer seits daraus resultieren, dass sich die Länge L verändert hat. In diesem Fall ist sie ein Messergebnis, das zu dokumentieren ist.

Vorzugsweise steuert die Steuerung wenigstens einen Aktuator, durch den die Richtung des Messstrahls, bevorzugt auch die Mittenrichtung veränderbar ist. Ein derartiger Aktuator kann beispielsweise ein Piezo-Aktuator sein, durch den eine Position und/oder eine Orientierung einer Linse oder eines Spiegels verschoben werden kann. Vorzugsweise weist eine Vorrichtung zum Durchführen eines derar tigen Verfahrens wenigstens zwei Aktuatoren auf, die eine Veränderung der Rich tung des Messstrahles und/oder der Errichtung des Steuerungslichtstrahles in zwei Richtungen ermöglichen. Vorzugsweise sind die beiden Richtungen, durch die durch jeweils wenigstens einen Aktuator die Richtung der verschiedenen Licht strahlen manipuliert werden kann, senkrecht aufeinander. Besonders bevorzugt werden die von der Steuerung gesteuerten Aktuatoren auch verwendet, um die kreisförmige Bewegung des Steuerungslichtstrahls zu erzeugen.

Vorteilhafterweise steuert die Steuerung den wenigstens einen Aktuator derart, dass die detektierte Intensität zeitlich konstant ist. Die detektierte Intensität ist da bei die Intensität des Steuerungslichtstrahls, die am Detektor detektiert wird. Wie bereits dargelegt, ist bei zeitlich konstanter detektierter Intensität der Mittelpunkt der kreisförmigen Bewegung des Steuerungslichtstrahls der Mittelpunkt des De tektors.

Bevorzugterweise werden der Steuerungslichtstrahl und der interferometrische Messstrahl von zwei unterschiedlichen Lichtquellen erzeugt, wobei der Steue rungslichtstrahl und der interferometrische Messstrahl vorzugsweise unterschiedli- che Wellenlängen aufweisen. Ist der Steuerungslichtstrahl ein separater Laser strahl, so ist dessen Kohärenzlänge vorzugsweise so klein, dass die detektierte In tensität keine Interferenzeffekte aufweist.

Vorzugsweise werden der interferometrischen Messstrahl und der Steuerungs lichtstrahl auf unterschiedliche Detektoren gelenkt. In der Messstrecke verwenden sie jedoch den gleichen Pfad. Dazu ist in der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzugsweise ein Koppelelement vorhanden, durch das zunächst die von den beiden Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen in den gemeinsamen Strahlengang, also den gemeinsamen Pfad, ein gekoppelt werden. Ein solches Element wird auch verwendet, um die beiden Lichtstrahlen, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, wieder voneinander zu trennen und auf unterschiedliche Detektoren zuleiten.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem durch eine Vorrichtung zum Durch führen eines Verfahrens der hier beschriebenen Art. Die Vorrichtung verfügt über einen ersten Lagerkörper mit einem ersten Messpunkt und einen zweiten Lager körper mit einem zweiten Messpunkt. Diese beiden Lagerkörper sind relativ zuei nander bewegt war und beispielsweise durch eine Teleskopstange miteinander verbunden. Die Vorrichtung verfügt zudem über wenigstens eine Schnittstelle zu einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Steuerung. Die Da tenverarbeitungseinrichtung selbst muss nicht Teil der Vorrichtung sein, ist vor zugsweise jedoch in diese Vorrichtung integriert. Die Vorrichtung verfügt zudem über wenigstens eine Schnittstelle zum Einleiten des Steuerungslichtstrahl und vorzugsweise des interferometrischen Messstrahls.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass der Messstrahl und/oder der Steuerungslichtstrahl die Vorrichtung durch diese Schnittstelle auch wieder verlassen. Es ist nicht notwendig, dass die Vorrichtung einen Laser zum Aussen den des Messstrahls und/oder eine Lichtquelle zum Aussenden des Steuerungs lichtstrahls aufweist. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die Vorrichtung über die Schnittstelle in der Lage ist, die elektromagnetische Strahlung einer oder mehrerer Lichtquellen, insbesondere Laser, in die Messstrecke einzuleiten. Zudem muss die Vorrichtung keinen Detektor aufweisen, um das Interferenzbild aus Messstrahl und Referenzstrahl oder den Steuerungslichtstrahl zu detektieren. In bevorzugten Aus gestaltungen verfügt die Vorrichtung jedoch über wenigstens einen Laser zum Aussenden des Messstrahls, eine Lichtquelle zum Aussenden des Steuerungs lichtstrahls und/oder einen Detektor zum Detektieren des Interferenzbildes und/o der des Steuerungslichtstrahls.

Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über wenigstens einen Aktuator, durch den eine Richtung des Steuerungslichtstrahls und/oder des Messstrahls in wenigstens einer Richtung veränderbar ist. Dazu ist der Aktuator vorzugsweise eingerichtet, die Position und/oder Orientierung einer Lichtaustrittsfläche eines Lichtleiters, der als Schnittstelle zum Einleiten der elektromagnetischen Strahlung dient, zu verän dern. Bevorzugt verfügt die Vorrichtung über wenigstens zwei Aktuatoren, durch die die Richtung des Messstrahls und/oder des Steuerungslichtstrahls in wenigs tens zwei Richtungen veränderbar ist, die bevorzugt senkrecht aufeinander ste hen.

Vorzugsweise verfügt der zweite Messpunkt über einen Reflektor, durch den der Messstrahl und/oder der Steuerungslichtstrahl zurück zu dem ersten Messpunkt reflektiert werden. Alternativ dazu kann der zweite Messpunkt auch über eine Schnittstelle verfügen, durch die elektromagnetische Strahlung aus der Messstre cke entfernt werden kann. Eine solche Schnittstelle ist beispielsweise eine Licht eintrittsfläche eines optischen Leiters, insbesondere eines Glasfaserkabels. Elekt romagnetische Strahlung, die durch diese Schnittstelle die Messstrecke verlässt, wird einem Detektor zugeführt. Der Messstrahl wird auf dem Weg zum Detektor mit dem Referenzstrahl zur Interferenz gebracht. Damit aus dem dabei entstehen den Interferenzbild Informationen über die Messstrecke extrahiert werden können, muss die Länge und die optische Weglänge zwischen der Schnittstelle am zweiten Messpunkt und dem Detektor bekannt und konstant sein.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem durch eine Vorrichtung zum inter- ferometrischen Bestimmen einer Länge L und/oder einer Änderung der Länge L einer Messstrecke zwischen einem ersten Messpunkt und einem zweiten Mess punkt, insbesondere zum Durchführen eines der hier beschriebenen Verfahren, wobei die Lagerkörper Kugeln sind. Diese können in dafür vorgesehene Lagerun gen eingesetzt werden, die an Maschinen oder Vorrichtungen vorhanden sind, de ren Bewegungen und Abstände gemessen oder kalibriert werden sollen. Bevor zugt sind die Messpunkte dabei so angeordnet, dass die Messstrecke zwischen den beiden Messpunkten der Entfernung zwischen den Mittelpunkten der Kugeln entspricht. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein Lichtleiter, durch den der Mess-Laserstrahl und/oder der Steuerungslichtstrahl in die Mess strecke eingeleitet wird, eine Lichtaustrittsfläche aufweist, die im Mittelpunkt des ersten Lagerkörper angeordnet ist. Im Mittelpunkt des zweiten Lagerkörper, in dem sich der zweite Messpunkt befindet, ist vorzugsweise ein Reflektor oder Spie gel angeordnet, durch den der Mess-Laserstrahl zum ersten Messpunkt reflektiert wird. Alternativ dazu ist auch der zweite Lagerkörper mit einem optischen Leiter ausgerüstet, dessen Lichteintrittsfläche im Mittelpunkt des zweiten Lagerkörper angeordnet ist. Nachteilig an dieser zweiten Ausgestaltung ist jedoch, dass beide Lagerkörper mit einem optischen Leiter versehen sein müssen. Ist im zweiten La gerkörper ein Reflektor oder Spiegel angeordnet, entfällt der zweite optische Lei ter, sodass die Vorrichtung konstruktiv einfacher, kostengünstiger und kleiner aus geführt werden kann.

Vorzugsweise befinden sich der erste Messpunkt nicht im Mittelpunkt des ersten Lagerkörper und/oder der zweite Messpunkt nicht im Mittelpunkt des zweiten La gerkörper. Die Messstrecke trifft vorzugsweise so auf den jeweiligen Lagerkörper, dass sie durch den Mittelpunkt des Lagerkörpers, der zumindest fiktiv dem Mess punkt entspricht, verläuft. Im Innern des Lagerkörpers befindet sich vorzugsweise wenigstens ein Umlenkspiegel, auf den der Messstrahl und der Steuerungslicht strahl geleitet wird. Durch diesen Umlenkspiegel wird die jeweilige Strahlung auf den tatsächlichen jeweiligen Messpunkt geleitet, ohne, dass sich dadurch die vom Messstrahl zurückgelegte optische Weglänge ändert.

Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über ein teleskopierbares Rohr, das derart angeordnet und eingerichtet ist, dass der durch die Schnittstelle eingeleitete Steu erungslichtstrahl und/oder Messstrahl innerhalb des teleskopierbaren Rohres ver läuft. Besonders bevorzugt ist das teleskopierbare Rohr demontierbar. Besonders be vorzugt bildet das teleskopierbare Rohr die Verbindung zwischen dem ersten La gerkörper und dem zweiten Lagerkörper. Ist das teleskopierbare Rohr demontier bar ausgebildet, kann bevorzugt dadurch die Verbindung zwischen den Lagerkör pern entfernt werden. Dadurch kann die Vorrichtung beispielsweise im manuellen Betrieb verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Anzeigeeinrich tung auf, die eingerichtet ist, die Position der Mittenrichtung an dem zweiten Mess punkt und/oder auf dem Detektor anzuzeigen. Dies bezeichnet die Position, an der ein Laserstrahl, der in Mittenrichtung verläuft, auf den zweiten Messpunkt oder auf den Detektor trifft.

Mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen werden nachfolgend einige Ausführungs beispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figuren 1 und 2 - schematische Darstellungen einer Vorrichtung gemäß unter schiedlicher Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und

Figuren 3 bis 6 - unterschiedliche Detaildarstellungen von Vorrichtungen ge mäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung mit einem ersten Lagerkörper 2, in dem sich ein ers ter Messpunkt 4 befindet und einem zweiten Lagerkörper 6, in dessen Mittelpunkt sich ein zweiter Messpunkt 8 befindet. Lagerkörper 2, 6 sind über eine schema tisch dargestellte Teleskopstange 10 miteinander verbunden.

Die Vorrichtung verfügt über eine erste Lichtquelle 12, die im gezeigten Ausfüh rungsbeispiel einen Laserstrahl 14 aussendet, der über eine Koppeleinrichtung 16 in einen Lichtleiter 18 eingekoppelt wird, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als Glasfaser ausgebildet ist. Am Ende der Glasfaser befindet sich der erste Mess punkt 4. Die dort vorhandene Grenzfläche sorgt dafür, dass ein Teil des Laserlich- tes reflektiert wird. Dieser Teil bildet den Referenzstrahl. Der übrige Teil des La serstrahls 14 tritt aus der Grenzfläche, die den ersten Messpunkt 4 bildet, aus. Der entstehende Messstrahl wird aufgeweitet und trifft auf ein optisches Element 20, das über Aktuatoren 22 beweglich ist. Der Messpunkt, der auch als Steuerungs lichtstrahl dient, wird durch die Teleskopstange 10 in Richtung auf den zweiten Messpunkt 8 geleitet, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als Reflektor 26 aus gebildet ist. Dabei werden die Aktuatoren 22 so gesteuert, dass das optische Ele ment 20 und damit der Messstrahl 24 eine kreisende Bewegung vollführt.

Am Reflektor 26 wird das Laserlicht reflektiert und wieder in Richtung auf den ers ten Messpunkt 4 geleitet. Dort tritt es in den Lichtleiter 18 ein und wird in der Kop peleinrichtung in Richtung auf einen Detektor 28 geleitet. Die Daten über die dort detektierte Intensität werden über die erste Datenleitung 30 einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung 32 zugeführt, die das Interferenzbild erzeugt und ausgibt. Dies geschieht immer dann, wenn es sich bei dem Laserstrahl, der im In nern der Teleskopstange 10 geleitet wird, um einen Messstrahl handelt. Handelt es sich hingegen um einen Steuerungsstrahl, wird die auf dem Detektor 28 detek tierte Intensität verwendet, um die Bewegung der Aktuatoren 22 zu steuern. Die Aktuatoren 22 werden dabei so gesteuert, dass sich die Intensität während des Umlaufes der kreisförmigen Bewegung des Laserstrahls im Innern der Teleskop stange 10 auf einem zeitlich konstanten Niveau befindet, was schematisch durch die dargestellte Gaußsche Kurve 34 und eine kreisförmige Linie konstanter Inten sität dargestellt ist.

Figur 2 zeigt eine ähnliche Darstellung. Auch hier befinden sich in den beiden La gerkörpern 2, 6 die beiden Messpunkte 4. Der große Unterschied besteht darin, dass die Vorrichtung nicht nur eine erste Lichtquelle 12 und einen ersten Detektor 28, sondern zusätzlich eine zweite Lichtquelle 36 und einen zweiten Detektor 38 aufweist. Über die beiden Koppeleinrichtungen 16 werden die jeweils ausgesand ten Lichtstrahlen, die aus den beiden Lichtquellen 12, 36 ausgesandt werden und unterschiedliche Wellenlängen aufweisen zu einem wellenlängenabhängigen Mul tiplexer 40 geleitet, der beide ausgesandten Lichtstrahlen in den Lichtleiter 18 ein koppelt. Beide werden durch den ersten Messpunkt 4 und das optische Element 20 hindurchgeleitet, durch die Teleskopstange 10 in Richtung auf den zweiten Messpunkt 8 geleitet, von dort reflektiert und wieder zum Multiplexer 40 zurückge führt. An dieser Stelle werden sie aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit des Multiplexers 40 getrennt und den beiden Koppeleinrichtungen 16 zugeführt, die dafür sorgen, dass der von der ersten Lichtquelle 12 ausgesandte erste Referenz strahl und erste Messstrahl auf den ersten Detektor 28 geleitet wird. Die dort de- tektierte Intensität wird der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung 32 zuge führt, wie dies in Figur 1 ebenfalls der Fall war. Der von der zweiten Lichtquelle 36 ausgesandte zweite Referenzstrahl und Steuerungslichtstrahl werden dem zwei ten Detektor 38 zugeführt, so dass die dort detektierte Intensität verwendet wird, um die Aktuatoren 22 zu steuern. Im Vergleich zu Figur 1 hat die in Figur 2 ge zeigte Vorrichtung den Vorteil, dass statt des Messstrahls 24 mit prinzipbedingten Schwankungen der Intensität durch Interferenz für die Steuerung eine separate Steuerungslichtquelle mit sehr niedriger Kohärenzlänge verwendet werden kann, die geringere Störungen auf das Regelsignal enthält.

Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch einen Teil einer Vorrichtung, wie sie bei spielhaft in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. In Figur 3 sind der erste Lagerkörper 2 und der zweite Lagerkörper 6 mit dem sich darin befindenden ersten Messpunkt 4 und zweiten Messpunkt 8 nebeneinander ausgerichtet. Der Messstrahl 24 wird durch die Aktuatoren 22, die wieder durch Pfeile dargestellt sind, auf den als Re flektor 26 ausgebildeten zweiten Messpunkt 8 geleitet. Figur 4 zeigt die gleiche Anordnung, bei der nun jedoch der zweite Lagerkörper 6 mit dem zweiten Mess punkt 8 relativ zum ersten Lagerkörper 4 nach unten verschoben wurde. Auch der Messstrahl 24 ist versetzt, sodass er weiterhin auf den zweiten Messpunkt und den entsprechenden Reflektor 26 trifft. Dies wird erreicht, indem die Aktuatoren 22 das optische Element 20 entsprechend verschoben haben.

Figuren 5 und 6 zeigen eine andere Ausgestaltung. Der erste Messpunkt 4 befin det sich nicht mehr im ersten Lagerkörper 2 und auch der zweite Messpunkt 8 ist außerhalb des zweiten Lagerkörpers 6 angeordnet. Dazu befinden sich zwei Spie gelelemente 42 vor dem jeweiligen Lagerkörper 2, 6 durch die der Messstrahl 24 umgelenkt wird. Das Spiegelelement 42 vor dem zweiten Lagerkörper 6 leitet den Messstrahl 24 auf den Reflektor 26, der nun außerhalb des zweiten Lagerkörpers 6 angeordnet ist. Vom ersten Messpunkt 4 aus, der wieder das Ende eines Glasfa serkabels darstellt und außerhalb des ersten Lagerkörpers 2 angeordnet ist, durchläuft das austretende Licht das optische Element 20, das durch die Aktua toren 22 bewegbar ist. Anhand der Viertelkreise 44, ist zu erkennen, dass die opti- sehe Weglänge zwischen dem ersten Messpunkt 4 und dem zweiten Messpunkt 8 in der gezeigten Ausführungsform genauso lang ist, als würden sich die beiden Messpunkte 4, 8 in den jeweiligen Lagerkörpern 2, 6 befinden.

Figur 6 zeigt die Vorrichtung aus Figur 5, wobei nun jedoch der zweite Lagerkör- per 6 relativ zum ersten Lagerkörper 2 verkippt ist. Auch dies wird dadurch kom pensiert, dass das optische Element 20 durch die Aktuatoren 22 derart bewegt wird, dass auch der Messstrahl 24 der Bewegung des zweiten Lagerkörpers 6 folgt und weiterhin auf den Reflektor 26 und damit auf den zweiten Messpunkt 8 gerichtet ist.

In allen gezeigten Ausführungsbeispielen kann der gezeigte Lichtstrahl auch ein Steuerungslichtstrahl sein oder eine Kombination aus Messstrahl und Steuerungs lichtstrahl, wobei insbesondere der Steuerungslichtstrahl, gegebenenfalls aber beide verwendeten Lichtstrahlen eine kreisende Bewegung um die in den Figuren gezeigte Mittenrichtung ausführt.

Bezugszeichenliste

2 erste Lagerkörper

4 erster Messpunkt

6 zweiter Lagerkörper

8 zweiter Messpunkt

10 Teleskopstange

12 erste Lichtquelle

14 Laserstrahl

16 Koppeleinrichtung

18 Lichtleiter

20 optisches Element

22 Aktuator

24 Messstrahl

26 Reflektor

28 Detektor

30 erste Datenleitung

32 elektronische Datenverarbeitungseinrichtung

34 Gaußsche Kurve

36 zweite Lichtquelle

38 zweiter Detektor

40 Multiplexer

42 Spiegelelement

44 Viertelkreis