DE3719235A1

DE3719235A1 - Method and device for suppressing the influence of accidental reflections on a target which is marked with reflectors

Info

Publication number: DE3719235A1
Application number: DE19873719235
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dr Ing Lutz; Robert Dr Rer Nat Buschner; Fritz Dipl Ing Blechinger
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1988-12-22
Also published as: SE8801980D0; SE467024B; FR2616552A1; SE8801980L

Abstract

In order to suppress the influence of accidental reflections on a target which is marked with reflectors in the case of illumination with polarised radiation, the two reflection components are separated by use of a polarisation-selective element in the beam path. The method thus modifies the desired reflection in a deliberate manner, while leaving the undesired reflection uninfluenced. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung des Einflusses von ungewollten Reflexionen auf einem mit Reflektoren markierten Ziel.The invention relates to a method for suppressing the influence of unwanted reflections on a target marked with reflectors.

Wenn man ein Ziel mit polarisierter Strahlung beleuchtet - also zum Beispiel mit linear polarisiertem Licht aus Laserdioden - dann treten zwei Arten von Reflexionen am beleuchteten Ziel auf:When you illuminate a target with polarized radiation - for example with linearly polarized light from laser diodes - two types of reflections occur at the illuminated target:

- on the one hand the desired reflection by the target (s) marking reflector (s)
- on the other hand, the unwanted reflections on the rest - not marked - surface of the target.

Will man nun mit einem Sensor - z.B. einem optoelektronischen Sensor - die exakte Position der Zielmarkierungen, nämlich der Reflektoren, vermessen, so stört die ungewollte Reflexionskomponente.If you now want to measure the exact position of the target markings, namely the reflectors, with a sensor - for example an optoelectronic sensor - then the unwanted reflection component interferes.

Es ist das Ziel der Erfindung, diese ungewollten Reflexionen mit einfa chen Mitteln für die Messung weitgehend unwirksam zu machen.It is the object of the invention to simplify these unwanted reflections Chen means for measuring largely ineffective.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs dargelegte Maßnahme gelöst.This task is accomplished by the in the characterizing part of the main claim described measure solved.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigenThe invention is explained in more detail using several exemplary embodiments and described. Show it

Fig. 1 eine beispielshafte Geometrie für eine solche Messung, Fig. 1 shows an exemplary geometry for such a measurement,

Fig. 2 einen Reflektor mit λ/4-Plättchen. Fig. 2 shows a reflector with λ / 4 plates.

Ziel der Meßanordnung nach Fig. 1 ist, es die exakte Position von Retroreflektoren R auf dem Ziel Z, beispielsweise einem anzufliegenden Objekt, zu vermessen. Der Sensor S besteht aus einer Optik O mit einer CCD-Matrix- oder einem CCD-Zeilensensor, einer positionsempfindlichen Photodiode, einer Quadranten-Photodiode einer äquivalenten positionsemp findlichen Detektoranordnung D, auf welche die Reflektoren R abgebildet werden. Aus der Position des Bildes auf dem Detektor D kann über ein fache geometrische Beziehungen auch die Position des Reflektors R und damit des Zieles Z, bei mehreren Reflektoren auch Position und Orien tierung des Zieles Z, bestimmt werden.The aim of the measuring arrangement according to Fig. 1 is to measure it, the exact position of retroreflectors R on the target Z, for example a flying object to. The sensor S consists of an optical system O with a CCD matrix or a CCD line sensor, a position-sensitive photodiode, a quadrant photodiode of an equivalent position-sensitive detector arrangement D , onto which the reflectors R are imaged. From the position of the image on the detector D , the position of the reflector R and thus the target Z can be determined via a simple geometric relationship, and with several reflectors also the position and orientation of the target Z can be determined.

Um unerwünschte Reflexionen S′ vom Ziel Z von den erwünschten Reflexio nen S von den Reflektoren Z unterscheidbar zu machen, verändert man gemäß der Erfindung für die erwünschten Reflexionskomponenten S gezielt die Polarisationsrichtung.In order to distinguish undesired reflections S 'from the target Z from the desired reflections S from the reflectors Z , one changes according to the invention for the desired reflection components S specifically the direction of polarization.

Dies wird erfindungsgemäß nach Fig. 2 durch Vorschalten eines λ/4- Plättchens P vor dem Reflektor R, der im allgemeinen ein als Tripelspie gel ausgebildeter Retroreflektor ist, erreicht. Dieser Reflektor reflek tiert den einfallenden Beleuchtungs-Strahl S _B parallel als Strahl S _R zurück.This is according to the invention according to FIG. 2 achieved by connecting a λ / 4 plate P in front of the reflector R which is generally a gel formed as Tripelspie retroreflector. This reflector reflects the incident illuminating beam S _{B back in} parallel as beam S _R.

Bekanntlich wird der elektrische Feldvektor einer Strahlung bei Re flexion um 180° gedreht. Dies geschieht sowohl an der Zieloberfläche Z als auch durch den Reflektor, und zwar insgesamt dreimal bei einem Corner-Cube-Retroreflektor, da dort drei aufeinanderfolgende Reflexionen stattfinden.As is known, the electric field vector of a radiation is rotated by 180 ° during reflection. This happens both at the target surface Z and through the reflector, in particular three times in a corner cube retroreflector, since three successive reflections take place there.

Codiert man nun den Reflektor R - oder die Stelle der erwünschten Reflexion - mit einem λ/4-Plättchen P, so wandelt dieses die Polari sation des hindurchtretenden Lichtes. Beispielsweise wird linear polari siertes Licht in solches zirkulares Polarisation gewandelt. Nach einer oder drei oder einer ungeraden Anzahl von Reflexionen wird die Drehrich tung der Polarisation in ihr Gegenteil verkehrt. Tritt nun diese reflek tierte Strahlung abermals durch das λ/4-Plättchen - vgl. Fig. 2 - so ist die Polarisationsrichtung orthogonal zu der eintretenden Polarisation.If you now code the reflector R - or the location of the desired reflection - with a λ / 4 plate P , this converts the polarization of the light passing through. For example, linearly polarized light is converted into such circular polarization. After one or three or an odd number of reflections, the direction of rotation of the polarization is reversed to its opposite. If this reflected radiation now passes through the λ / 4 plate again - cf. Fig. 2 - so the direction of polarization is orthogonal to the incoming polarization.

Das Verfahren arbeitet analog für zirkulare Polarisation des eintreten den Lichtstrahls.The process works analogously for circular polarization of the entering the light beam.

Es ist nun durch Einfügen eines polarisationsselektiven Elementes, nämlich eines Polarisiationsfilter F oder eines polarisierenden Strahl teiler oder dgl. in den Empfangsstrahlengang des Sensors möglich, nur die gewünschte Reflexion auszuwerten und damit die unerwünschte Re flexionskomponente von der Messung auszuschließen.It is now possible by inserting a polarization-selective element, namely a polarization filter F or a polarizing beam splitter or the like. In the receiving beam path of the sensor to evaluate only the desired reflection and thus to exclude the undesired reflection component from the measurement.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nun jene unerwünschten Re flexionsanteile S′ zu separieren. Damit können jene nicht zur Positions messung beitragen und das Meßergebnis verfälschen.The method according to the invention now enables those undesired re flexion components S 'to be separated. This means that they cannot contribute to the position measurement and falsify the measurement result.

Die Erfindung ermöglicht erst die präzise Positionsmessung von mit Reflektoren markierten Gegenständen, da sie fehlerhafte Messungen aufgrund unerwünschter anderer Reflexionen verhindert.The invention enables the precise position measurement of with Reflectors marked objects as they made incorrect measurements prevented due to unwanted other reflections.

Claims

1. A method for suppressing the influence of unwanted reflections on a target marked with reflectors, characterized in that the target is illuminated with polarized radiation and that the wanted (S) and the unwanted (S ') reflection component by using a polarization-selective element ( P , F ) are separated in the beam path.

2. Device for suppressing the influence of unwanted reflections on a target marked with reflectors, characterized in that a component λ / 4 plate ( P ) in front of the reflector ( R ) and a polarization to separate the wanted from the unwanted reflections. Filter ( F ) is arranged in front of the detector ( D ).