JPH10512965A - 絶対距離のための電気光学的な測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 標的までの絶対距離のための電気光学的な測定装置。フィゾー法により必要な光線偏光の変調に付加的に、本発明により以下のことが考慮に入れられる。すなわち、変調手段が変化させ得る直流電圧源（１１；１０）とつながれている電極を備える変調用結晶（８；７）もっており、且つ制御装置（１９）が設けられており、当該制御装置が、最低輝度の領域での変調位相の値の決定を付属の変調周波数で順々に異なる直流電圧値で変調用結晶の基本偏光の一周期全体にわたって引き起こし、測定された値を記憶し且つ平均し、ゼロからずれた平均値の場合には当該測定をほんの少しだけ変えられた変調周波数で繰り返し、且つ補間法によって変調位相平均値ゼロに属している変調周波数を決定する。当該測定装置は、特に干渉法に基づくトラッキングシステムとの結合のために適している。

Description

【発明の詳細な説明】 絶対距離のための電気光学的な測定装置 本発明は、標的までの絶対距離のための電気光学的な測定装置にして、平行化 され(kollimiert)直線偏光させられたレーザー光線の発生のための手段、所定の シリーズの変調周波数による当該レーザー光線の偏光の変調及び復調のための電 気光学的な変調手段、前記標的と結びつけられた反射器、送信され変調されたレ ーザー光線と標的によって受信され且つ復調されたレーザー光線との間の最小の 輝度(minimale Ｈelligkeit)の領域における変調位相及び付属する変調周波数の 値の算定のための電気光学的な検出手段、並びに変調位相ゼロをもつ隣接する二 つの変調周波数から距離を算出するための手段を有する前記測定装置に関する。 そのような測定装置は、ヨーロッパ特許第０２０５４０６号明細書により知ら れている。この測定装置の基礎となる原理は、フィゾー(Ｆizcau)によるいわゆ る歯車法(Ｚahnradmethode)に対応する。その際、本来は、光線は、歯車によっ て周期的にさえぎられ、さらに反射器へ送信され、結局、歯車において二度周期 的にさえぎられた。戻ってくる光 所要時間との比較によって算定され得る。 ヨーロッパ特許第０２０５４０６号明細書に記載された測定装置の場合には、 歯車の代わりに電気光学的な結晶が変調器として使用され る。その際、もはや測定光線が周期的にさえぎられるのではなく、楕円偏光が周 期的に変化させられる。電気光学的な結晶において、その偏光平面が結晶軸に関 して適当に位置する直線偏光光線を数百ＭＨzの正弦信号(Ｓinussignal)によっ て変調し、反射された光線部分が逆方向への二回目の結晶通過の際に新たな変調 を受けると、所定の変調周波数の場合には、本来の時間的に一定な直線偏光が再 び取り戻され、適当 測される。 この場合には、それぞれの瞬間にちようど変調波長の全数が変調用結晶(Ｍodu latorkristall)と反射器との間の測定距離の二倍である。輝度ミニマムが観測さ れないときには、測定距離あるいは変調波長を変えることによって、輝度ミニマ ムをもたらすことができる。変調波長は、変調波長の所要時間(Ｌaufzeit)に比 例している変調周波数によって変化させられる。測定距離において引き起こされ る変調波長の全数は、変調周波数が異なる場合に明白に変化させられ得る。その とき、二つの隣接するそのような変調周波数から、絶対距離が明確に算定され得 る。 変調器として、好ましくはタンタル酸リチウム結晶(Ｌithium-Ｔantalat-Ｋri stalle)が使用される。なぜならば、これらは偏光変調のために相対的に低い変 調電圧しか必要としないからである。その際、変調交流電圧は、当該結晶に、マ イクロ波空洞共鳴器(Ｍikrowellen-Ｈohlraum-Ｒesonator)に配置することによ って、通常誘導性に印加される。しかし、この結晶の欠点は、変調のために効果 のある静的な複屈折が非常に強く温度に依存するということである。このことは 、前述の測定原理で評価される輝度ミニマムが温度への依存関係において浅くさ れ(verflachen)、そ れどころかマキシマムにさえもなる可能性があり、従って距離測定が精確でなく なりあるいは不可能になることを意味する。 前述の温度影響の補償のためには、変調用結晶に、測定光線の光波長に適合さ せられた四分の一波長板が後に接続され(nachschalten)得る。これは、測定光線 によって反射器からの帰還の際に再び通過される。その際、二回の通過によって 偏光回転(Ｐolarisationsdrehung)が９０°だけ行われ、それによって変調用結 晶の温度に依存した(temperaturbedingt)複屈折効果が結晶軸に関しての偏光の 交換によってそれぞれの時点で補償される。 当該測定装置は、通常、測定光線方向におい目標箇所に位置する再 Ｒeflektor)とともに使用される。そのようなシステムの最大の達成可能な測定 精度はμ領域にある。可能な限りの完全な偏光復調を達成するために、別の光学 的な構成要素によって散光(Streulicht)が重ねられないこと、送信される光線及 び戻ってくる光線の光線方向が一致すること、及び偏光が外部の成分(externe Ｋomponenten)によって可能な限りわずかにしか影響を及ぼされないことが保障 されねばならない。なぜならば、さもないとλ／４板を用いた上述の補償が邪魔 されるからである。 変調位相の決定のために、すなわち最小の光輝度の感度の高い検出のために、 数百ＭＨzの変調信号に約１０kＨzの周波数変調が５００kＨzのもちあげ(Ｈub) で与えられる。周波数復調された信号の振幅は、変調位相のための基準である。 特に、輝度ミニマムにおいて変調位相はゼロに等しい（一次導関数(erste Ａble itung)）。 ヨーロッパ特許第０３１３５１８号明細書により、上述の測定装置 の別の構成が知られている。当該構成では、自然の対象あるいは反射フォイルま での距離測定も可能である。そのために、偏光変調され平行化された測定光束を 標的物に集束させることが必要である。この解決策は、幅の広い散乱特性(Ｓtre ucharakteristik)を有する標的物上で光線点(Ｓtrahlfleck)が広がっている場合 には、戻ってくる余計な光線部分が、結晶における復調の際に、異なる変調効果 を有する新たな且つ傾いた経路を通過するという認識に由来する。この場合には 、変調位相の輝度ミニマムのための均一の直線偏光は得ることができない。それ とは逆に集束の結果として非常に小さい光線点で働かせると、もとの光線経路か ら離れるように散乱させられる光線部分が簡単になくなる。その際、測定装置に おいてさがされるミニマムを覆いかくすことはない。光線点の集光の結果、この 装置の場合には、測定は測定光束が標的にぶつかる方向から十分に独立である。 偏光変調されるフィゾーシステムの別の実施形態が知られている。 米国特許第３２００６９８号明細書から、反射する対象物への正確な距離を調 整し得る測定装置が知られている。直線偏光させられた光線は、マイクロ波共鳴 器に配置された複屈折させる結晶によって周期的に楕円偏光させられる。対象物 での反射の後に、楕円偏光させられた光線が新たに結晶を通過する。対象物の距 離が正確に調整されてい よって通過させられる強度が最小限である。対象物は設定されたポジションから ミニマム信号が調整されている状態までマイクロメータースピンドルによって移 動させられる。 米国特許第３４２４５３１号明細書には、以下のような距離測定装 置が記載されている。すなわち、当該距離測定装置の場合には、波長の異なる二 つの測定光束が測定対象物へ向けられる。両方の光束によって共通に通過される 往路及び復路には、光束を周期的に遮断する変調器がある。当該測定方法は歯車 法の測定方法に対応する。異なる波長での測定によって、測定区間における大気 のみだれ及び屈折率の変化が検知され、それによって経路長測定の補正が行われ るという意図にもとづいている。 ＳＵ８８２７３４Ｃより、定置の反射器に対する絶対距離測定のための光学的 な測定装置をもっている可動のロボットが知られている。当該ロボットの運動の 際には、測定光束は、自動制御されるトラッキング（追跡）鏡(Ｔrackingspiege l)によって永久的に前記反射器へ向けられる。距離測定装置は振幅変調されたレ ーザー光線によって働き、且つ前述のフィゾー法よりもはるかに不精確である。 ＵＳ４７１４３３９Ｃから、ロボットアームに固定された反射器の自動追跡の ための固定式の装置が知られている。当該装置によって、それに加えて空間にお ける前記反射器の運動の際の、距離変位が測定され得る。二つの反射器位置の間 の距離の測定のために、レーザー干渉計システムが使用される。そのようなシス テムによる相対距離測定は、きわめて精確であり、サブミクロン領域(sub-μ-Ｂ ereich)にある。 ドイツ特許出願公開第４３０６８８４号公報により、位相変調されるレーザー 干渉計が知られている。当該レーザー干渉計は、好ましくは参照光線経路(Ｒefe renzstrahlengang)に位相変調器をもっている。位相変 される。位相変調器は、正弦信号（正弦曲線を描く信号）によって制 御される。その信号からさらにそれに位相結合させられたうなり周波数信号(Ｍi schfrequenz-Ｓignal)が誘導される。前記干渉信号は、当該うなり周波数と乗法 的に混合され、且つ帯域フィルターにより測定区間に沿っての測定されるべき経 路差に関して評価される。当該方法は位相変調器の制御を簡単化する。 干渉計の場合には、絶対距離を与える(absolute Ｄistanzangaben)ために測定 は所定の参照点を出発点としなければならず、遮断される必要はない。レーザー 光線にはコヒーレント性及びモード安定性に関しての非常に高い要求が出される 。 フィゾー法により働く測定装置のレーザー光線を、自動制御されるトラッキン グ鏡によって、位置変化可能に配置された反射器へ向ける実験では、光線方向に 対して傾いて位置するトラッキング鏡における反射によって及び立方体コーナー 形反射器の傾いて位置する面によって測定光線の偏光が強く変化させられ、それ によって、システムに応じた(systembedingt)測定精度を達成できるためには測 定されるべき輝度ミニマムがもはや十分に精確に検出可能でないことが明らかに なっている。 従って、本発明は、フィゾー法により働く測定装置の測定精度の依存性を、変 調用結晶の特性から、妨害光の影響及び外的に印加される付加的な偏光から十分 に独立にすることを課題とする。それとともに、特に、測定装置が光線の方向を 転換するトラッキング鏡と関連して及び干渉計測定システムと組み合わされて使 用可能であることを達成することも課題とする。 前記課題は、はじめに述べた種類の測定装置の場合に、本発明によ り、変化させ得る直流電圧源(Ｇleichspannungswerten)とつながれている電極を 備える変調用結晶を変調手段が有し、また、制御装置が設けられており、当該制 御装置が、最小の輝度の領域における変調位相の値の決定を付属する変調周波数 で連続して異なる直流電圧値で前記変調用結晶の基本偏光(Ｇrundpolarisation) の一周期全体にわたって引き起こし、測定された値を記憶し且つ平均し、ゼロか らはずれた平均値の際にはほんの少しだけ変化させられた変調周波数で測定を繰 り返し、且つ補間法（内挿法、Interpolation）によって変調位相平均値ゼロに 属している変調周波数を決定することによって解決される。 前記の直流電圧依存性の偏光は、通例の変調用結晶に覆いかぶせら と有利である。その際、一つは高周波数の偏光変調を行い、もう一つは直流電圧 依存性の基本偏光をもたらす。それによって、特に、マイクロ波空洞共鳴器に一 つの変調用結晶を配置することから発生する構造上の困難さが回避される。 制御装置は、基本偏光の一周期にわたって直流電圧値を段階的に高めるための ジェネレーターをもっていることが有利である。 変調用結晶に与えられる直流電圧によってその基本偏光が変えられる。以下の ような偏光が基本偏光と呼ばれる。すなわち、高周波数変調が欠けている状態で 且つ直線偏光された光が垂直に方向づけられた光学的なｚ軸に対して４５°で入 射する場合に結晶出口において発生する偏光である。与えられた結晶長に依存し て、基本偏光の状態が周期的に所定の直流電圧値で繰り返される。基本偏光を３ ６０°変化させるために、すなわち、光学的な軸に対して平行に振動するｐ成分 に 関しての光学的な軸に対して垂直に振動するｓ成分の３６０°の遅延のために、 例えばタンタル酸リチウム結晶の使用の際には、約５００ボルトが必要である（ 半波電圧約２５０Ｖ）。 本発明により、基本偏光は、識別できる輝度ミニマムの発見の後にそれぞれこ の値に属している変調周波数で一度一周期全体にわたって変化させられる。基本 偏光の一周期全体の進行で、平均された変調位相がわかり、その結果、別の測定 のために、もはや変調周波数の適切な指定が決定的であるにすぎない。これは、 基本変調に依存して定められた変調位相の値が、選択された変調周波数が変調位 相のミニマムに対応する変調周波数に相当するときにだけ平均してゼロになるこ とによって認識される。輝度ミニマムの近くで変調周波数を徐々に変化させるこ とによって、平均された変調位相の値から変調周波数の付属する値が補間法によ って求められ得る。 基本偏光の変化は、一周期全体にわたって行われる必要がある。光が結晶を二 重に通過する結果、検出器（検波器）では、一周期全体は結晶に半波電圧を与え るとすでに生じる。というのは、ｓ成分及びｐ るからである。しかし、基本偏光の変化が結晶において一周期全体にわたって発 生させられることが有利である。なぜならば、その際、検出器に発生する測定値 の二周期が厳密には一致しないことが確認されたからである。それは、基本偏光 の周期の始まりと終わりが温度依存性であり、従って不確かであることに由来す る。それゆえ、検出器での二周期にわたっての平均が、改善された平均値を与え る。 本発明に係る測定装置では、反射器が空間において自由に移動可能 に配置されており、且つレーザー光線が自動制御されるトラッキング レーザー光線は、合目的には、分割鏡(Teilerspiegel)を経てトラッキング鏡へ 送られる。その結果、反射器から戻ってくるレーザー光線の一部が分割鏡を通り 抜けてポジション感知検出器(positionsempfindlicher Ｄetcktor)へ送られ得る 。当該検出器がトラッキング鏡の追跡案内（追従制御）をもたらす。 特に、複色性の分割鏡を使用してもよい。その結果、トラッキングコントロー ル及び偏角決定(Ａblenkwinkelbestimmung)のために、測定装置のためのものと 別の波長が使用され得る。特に、トラッキングコントロールを伴う、ＵＳ４７１ ４３３９Ｃにより知られているレーザー干渉計システムが、複色性の分割鏡によ って絶対距離測定のためのレーザー光線にカップルされ（一緒にされ）、且つこ れが反射器から戻る際に再び分けられる(entkoppeln)。このことは有利であり得 る。なぜならば、使用されると有利であるヘテロダイン干渉計システムはコヒー レントな光源としてＨeＮeレーザーを必要とし、一方でフィゾー測定システムの ためには、ここでは直線偏光の特性だけが電気光学的な偏光変調のために決定的 であるのでレーザーダイオードが使用され得るからである。 しかし、レーザーヘテロダイン干渉計において使用されるレーザー光線は直線 偏光もされており、且つフィゾー測定法では光波長が問題ではないので、有利に は、ドップラー法によって働くレーザーヘテロダイン干渉計の測定光線が、例え ばヨーロッパ特許出願公開第０１９４９４１号公報に記載されているように、フ ィゾーシステムにおける 測定光線としても利用され得る。フィゾーシステムにおける偏光変調が干渉計光 線のコヒーレント性を変化させず、それによって光周波数のドップラーシフトの 評価が邪魔されないことが決定的である。他方、ヘテロダイン干渉計における光 周波数のシフトはフィゾー測定法に影響を及ぼさない。なぜならば、ここでは偏 光変調の波長だけが重要だからである。従って、偏光変調器は、干渉計に由来す る光線経路に挿入されていることが可能であり、且つ、それに分割鏡が直列に接 続されている。当該分割鏡により、反射器から戻ってくる光線の一部が分岐させ られ且つ干渉計の参照光束との重ね合わせのために方向転換させられる。 絶対距離のための測定装置と相対距離のための測定装置との両方の組み合わせ は、例えばロボット較正(Ｒoboterkalibrierung)のための新たな可能性を開く。 静止状態では絶対測定によって出発点座標が測定され得る。同時に干渉計データ を評価することが、機械的な安定性及び場合によってはロボットシステムのスイ ング特性(Ｓchwingeigenschaften)についての表出を許す。その次のロボット運 動の精確な測定は、干渉計によって行われる。そのとき、最終位置の座標は、干 渉計測定によって与えられているが、しかし新たな絶対測定によって検査され得 る。さらに、両方の測定情報の結合は、はるかに高められた精度での、動く標的 までの絶対距離の算出を可能にする。 本発明を、以下に図式的に図示された実施例をもとにして詳細に説明する。 図１は干渉法に基づくトラッキングシステムと結合された測定装置の図である 。 図２は、トラッキングシステムの干渉計光線経路に統合された測定装置の図で ある。 図１において、レーザーダイオード１が測定光を発生させる。それは、成分に 応じて(komponentenbedingt)約１００：１に直線偏光させられている。光線集束 光学系(Ｓtrahlfokussierungsoptik)２の後に、狭い且つ平行な光線が光学的な 絶縁体３を通り抜ける。それは、戻ってくる光によるレーザー過程(Laservorgan g)の妨害を防止する。偏光させるビームスプリッター４は、レーザーダイオード １の支配的な直線偏光成分だけをフィゾーシステムに入射させる。このビームス プリッター４は、それに加えてフィゾーシステムの偏光検光子として用いられる 。その後、電気光学的な変調器５の４５°にセットされた結晶軸に向けられる光 は、電気光学的な結晶に作用する電気的な交流場(Ｗechselfeld)の影響のもとで 周期的に約８５０〜１０００ＭＨzの可変の周波数によって偏光変調される。光 が戻ってくる際の再度のλ／４シフトによって偏光の方向づけ(Ｏrientierung) が前記電気光学的な変調器の結晶軸に関して交換されることによって、λ／４板 ６は、周知の方法で、変調用結晶における温度依存性の複屈折の補償のために用 いられる。 前記λ／４板の作用を損なう外的な追加偏光(externe Ｚusatzpolarisation) の影響の除去のために、別の電気光学的な結晶７が設けられている。当該結晶に は、可変の直流電圧源１０によって直流電圧が与えられ得る。その際、当該直流 電圧を可変の直流電圧源１１によって直接に変調器５の変調用結晶８に与えるこ とも原則的に可能でもある。このことは、破線で示されて暗示されている。当該 結晶は、温度変化によってもその複屈折について変化させられ得るだろう。それ と結びついた 技術的な経費の結果、これらの両方の選択可能な方法はこれ以上述べない。 発振器(Ｏszillator)１３は、位相安定なループ(phasenstabile Ｓchleife)１ ２のプログラミングにより与えられる、すでに述べた８５０〜１０００ＭＨzの 可変の変調周波数での電気光学的な変調器５の制御(Ａnsteuerung)のために用い られる。位相安定なループ１２は、図示されていないシンセサイザーを含んでお り、ＰＬＬ回路によって１０ＭＨzクォーツ基準(Ｑuarzreferenz)に安定させら れている。すべてのシステム機能及び評価はμプロセッサーを有する制御装置１ ９によって調整され且つ実行される。 発振器１３、変調器５、及び位相安定なループ１２からなるサブシステムの必 要とされる帯域幅は、約１５０ＭＨzである。周波数は、測定過程で、戻る光に おける最小量が検光子として働くビームスプリッター４の後に配置された光感知 ダイオード（fotoempfindliche Ｄiode)１５に入射するように、調整される。増 幅器１６はこの測定信号の増幅のために用いられる。 スイープジェネレーター(Ｗobbelgenerator)１４は、ループ１２において正弦 曲線を描く周波数変調を発生させる。当該周波数変調は、位相感知検出器(phase nempfindlicher Ｄetektor)１７（ロックイン増幅器）において信号ミニマムの 検出のために利用される。付加的に調達される周波数変調は、最小位置(Ｍinima lstelle)の精密な検出を改善する。すでに述べたように、この最小位置は、フィ ゾー測定法の場合に、反射器までの与えられた距離が対応する半分の変調波長の 倍数であるような変調周波数で生じる。二つのそのような相並んで位置する最小 位置の周波数 から、絶対距離が制御装置１９において算出され得る。 周波数変調を精確に測定する位相感知検出器１７とは異なって、信号強度、す なわち共通の光輝度(Ｌichthelligkeit)が強度測定回路１８において測定される 。フィゾー測定法についての補足情報に関しては、初めに挙げたヨーロッパ特許 第０２０５４０６号明細書を参照のこと。 ほぼ１００ｍまでの測定距離のために、測定光束の小さい光線拡散(Ｓtrahldi vergenzen)が必要とされる。そのために、光束は、コリメーター９において広げ られる。この広げられた光束は、複色性のビームスプリッター２３によって測定 光線２５に投入され且つそれから取り出される(ein- und auskoppeln)。測定光 線２５は、トラッキング鏡２４を介して立方体コーナー形反射器として図示され た反射器２６へ案内される。 当該測定光線の偏光は、フィゾーシステムから出た後に可能な限りわずかにし か変化させられないべきであろう。なぜならば、はじめに述べたように偏光変調 に対して付加的に生じる一定の偏光変化が測定 傾斜して位置する、例えばビームスプリッタ一層のような誘電性の層(dielektri sche Ｓchichten)は強い偏光効果を有するので、この場合、可能な限り広く、偏 光の影響の補償あるいは回避に留意するべきである。固定された角度状態の場合 には、光が、二つの同一のしかし光線方向においてほぼ９０°ねじられた光学的 な構成要素を通って導かれることによって補償が達成され得る。このことは、ビ ームスプリッター２３のところで、これが二つの同一のつなぎ合わされたビーム スプリッター層からなることによって実現され得る。 トラッキング鏡２４も、そのコーティングにおいて、垂直に及び平 行に偏光させられた成分の間での可能な限り小さい位相差に、必要とされる可変 の入射角領域によって最善の状態にされる。しかし、追加の偏光は、この素子に おいてでも反射器２６においてでも回避され得ない。 図１には、さらに、干渉計システム２０が示されている。当該干渉計システム の詳細は、例えばすでに言及したＵＳ４７１４３３９Ｃからわかる。このシステ ムの測定光線は、別の波長をもち且つ同様にビームスプリッター２３によって測 定光線２５に投入され且つ取り出される。反射器２６から戻ってくる干渉計光の 一部は、別のビームスプリッター２１によって、トラッキングコントロール(Ｔr acking-Ｒegelung)のためにポジション感知ダイオード(positionsempfindliche Ｄiode)２２へ案内される。 もちろん、フィゾーシステムに属する測定光線の一部を通し且つポジション感 知ダイオード２２へ直接案内する単純なビームスプリッター(einfacher Ｓtrahl enteiler)２３が使用されてもよい。そのとき、当該ダイオードは独立したコン トロールシステムを制御する。 二つの隣接する最小位置の測定によるフィゾーシステムの測定アルゴリズムは 、本発明により、回避不可能な外部から印加される偏光 によって拡張される。 まず第一に、ループ１２におけるシンセサイザーによる変調周波数の自動調整 によって、第一の最小位置が強度測定回路１８及び位相感知検出器１７において 捜し出される。その際、検出器１７は、スイープジェネレーター１４によって発 生させられる周波数変調の位相状態 及び振幅を測定する。これは、当該周波数に係る信号振幅の一次導関数(erste Ａbleitung)である。当該信号振幅における最小位置は、周波数変調の振幅のゼ ロ通過点(Ｎulldurchgang)に対応する。 距離算出のために必要とされる第二の最小位置を捜し出した後に、精密測定の ために、予測的に(voraussichtlich)ミニマムに対応する固定した変調周波数で 変調器７の基本変調が可変の直流電圧源１０によって一周期にわたって向きを変 えられる(drehen)。そのために、変調器７には０から二倍の半波電圧(Ｈalbwell enspannung)（例えば５００Ｖ）まで徐々に直流電圧が与えられる。その際、そ のつど、位相感知検出器１７において生じる、半波電圧にわたって正弦曲線を描 いて変化する値が、制御装置１９に記憶される。検出器１７のロックイン値が当 該周波数に係る振幅値の一次導関数の値であるので、記憶された値の平均値は、 変調周波数が精確に変調位相の値のミニマムにあるとき精確にゼロに等しい。 第二の及び場合によってはまた別の同様の、いくらかシフトされた変調周波数 での測定によって、ゼロから外れた平均値の場合に、ミニマムの精確な位置が補 間法によって求められ得る。精密測定は、別のミニマムにおいて、特にすでに第 一のミニマムにおいても繰り返され得る。このことは、存在する値に相応に含め て計算すると高められた測定信頼性及び精度に通じる。 図２には、絶対距離測定装置が干渉計光線経路に統合されている測定システム が図示されている。干渉計システム２０は例えばヨーロッパ特許出願公開第０１ ９４９４１号公報によりそれ自体知られている。全く同様に、フィゾーシステム ３０は、図１に図示され且つ記述され たすべての対応するエレメント（４−１９）をもっている必要がある。 干渉計システム２０から、広げられないレーザー光線(unaufgeweiteter Ｌase rstrahl)が出る。当該レーザー光線は直線偏光されており、モード安定化させら れており、且つ音響光学的な変調器によって周波数シフトさせられている。この 光線は、フィゾーシステム３０へ、図１に図示された偏光検光子４を介して入り 、且つ追加の偏光変調の後にコリメーター９を経て当該システムを離れる。 図１に示す装置に比べて新しいものは、ビームスプリッター３１及び偏向（方 向転換）鏡(Ｕmlenkspiegel)３２、３３である。これらは干渉計システム２０に 組み込まれ得る。これらのエレメントによって、反射器２６から戻る光線２５の 一部が、干渉計の参照光線と干渉させられる。参照光線に比べてそれに付加的に 加えられている偏光変調は干渉を邪魔しない。 分割鏡２３によって、図１に示すように、反射器２６から戻ってくる光線の一 部がポジション感知検出器２２へ導かれる。当該検出器によってトラッキング鏡 のための制御信号が発生させられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．平行にされた、直線偏光させられたレーザー光線の発生のための手段を有し 、所定のシリーズの変調周波数での前記レーザー光線の偏光の変調及び復調のた めの電気光学的な変調手段を有し、前記標的と結びつけられた反射器を有し、送 信され変調されたレーザー光線と前記標的によって受信され且つ復調されたレー ザー光線との間の最低輝度の領域における変調位相の値及び付属する変調周波数 の値の算定のための電気光学的な検出手段を有し、並びに変調位相ゼロをもつ二 つの隣接する変調周波数から距離を算出するための手段を有する、標的までの絶 対距離のための電気光学的な測定装置において、前記変調手段（５）が、変化さ せ得る直流電圧源（１１；１０）とつながれている電極を備える変調用結晶（８ ；７）をもっており、且つ制御装置（１９）が設けられており、当該制御装置が 、最低輝度の領域における変調位相の値の算定を付属の変調周波数で順々に異な る直流電圧値で前記変調用結晶（８；７）の基本偏光の一周期全体にわたって引 き起こし、測定された値を記憶し且つ平均し、ゼロからずれた平均値の場合には 当該測定をほんの少しだけ変えられた変調周波数で繰り返し、且つ補間法によっ て変調位相平均値ゼロに属している変調周波数を算定することを特徴とする測定 装置。 ２．前記変調手段（５）が、周波数変調されるだけの変調用結晶（８）と直流電 圧によって作用されるだけの別の変調用結晶（７）とをもっていることを特徴と する、請求項１に記載の測定装置。 ３．前記制御装置（１９）が、基本偏光の一周期にわたって直流電圧値を段階的 に高めるためのジェネレーターをもっていることを特徴とする、請求項１または 請求項２に記載の測定装置。 ４．前記反射器（２６）が空間において自由に動かし得るように配置されており 、且つ前記レーザー光線が自動制御されるトラッキング鏡（２４）によって前記 反射器（２６）に追跡案内されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれ か一項に記載の測定装置。 ５．前記レーザー光線が分割鏡（２３）によって前記トラッキング鏡（２４）へ 送られることを特徴とする、請求項４に記載の測定装置。 ６．複色性の分割鏡（２３）が設けられていることを特徴とする、請求項５に記 載の測定装置。 ７．前記反射器（２６）の運動についての相対距離測定のためのレーザー干渉計 （２０）と接続されており、当該干渉計光線経路と当該測定装置光線経路とが複 色性のビームスプリッター（２３）において一緒にされていることを特徴とする 、請求項６に記載の測定装置。 ８．前記干渉計光束のレーザー波長と当該測定装置光束のレーザー波長とが異な っていることを特徴とする、請求項７に記載の測定装置。 ９．前記偏光変調器（８；７）がレーザー干渉計（２０）に由来する光線経路に 分割鏡（３１）の手前に挿入されており、当該分割鏡が前記反射器（２６）から 戻ってくる光線の一部を当該干渉計の参照光束と重ね合わすために分岐すること を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の測定装置。