CH680951A5

CH680951A5 -

Info

Publication number: CH680951A5
Application number: CH9390A
Authority: CH
Inventors: Wieland Feist; Wilfried Weigold
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1992-12-15
Also published as: DD289906A7; DE3936966A1

Description

1 1

CH 680 951 A5 CH 680 951 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Zielerfassung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 3, insbesondere mit einem Theodoliten oder solchen Messinstrumenten, bei denen Ziele in unterschiedlichen Entfernungen liegen, in Abhängigkeit von den atmosphärischen Bedingungen und der Senderlichtquelle. The invention relates to a method for automatic target detection according to the preamble of claim 1, and an arrangement for carrying out the method according to the preamble of claim 3, in particular with a theodolite or measuring instruments in which targets are at different distances, depending on the atmospheric Conditions and the transmitter light source.

Es sind eine Vielzahl von Verfahren und Anordnungen zur automatischen Zielerfassung bekannt, wie Einrichtungen zum Erfassen und Positionieren von Nahzielen durch die Erfassung der Struktur eines beleuchteten Zielobjektes (DE-OS 3 616 929, 3 233 013, US-PS 4 650 993, EP-PS 0 157 414) und Einrichtungen zum Erfassen von festen oder beweglichen Objekten (DE-OS 3 424 789, 3 518 036, EP-PS 0 227 999), wobei wie in der DE-OS 3 518 036 beschrieben, das Lichtbündel eine bestimmte Formung hat, so dass der Empfänger eine spezielle Ortung ausführen kann. Die verwendeten technischen Mittel zur Zielerfassung können Quadran-tenfotoempfänger, Raster, Matrixanordnungen von Sensoren oder mechanische Blenden in Form von Spiralen oder Streifen sein. Entsprechend dem Positioniersignal erfolgt dann eine Nachsteuerung des gesamten Messgerätes (DE-OS 3 424 789, 3 128 433), wobei die Abbildung und Fokussierung des Zielbildes in eine Bildebene einen speziellen Aufwand erfordern und die Anwendbarkeit der einzelnen Verfahren einschränken. A large number of methods and arrangements for automatic target detection are known, such as devices for detecting and positioning short-range targets by detecting the structure of an illuminated target object (DE-OS 3 616 929, 3 233 013, US Pat. No. 4,650,993, EP- PS 0 157 414) and devices for detecting fixed or movable objects (DE-OS 3 424 789, 3 518 036, EP-PS 0 227 999), wherein as described in DE-OS 3 518 036, the light beam determines a particular one Forming, so that the recipient can perform a special location. The technical means used for target acquisition can be quadrant photo receivers, grids, matrix arrangements of sensors or mechanical diaphragms in the form of spirals or strips. The entire measuring device is then readjusted in accordance with the positioning signal (DE-OS 3 424 789, 3 128 433), the imaging and focusing of the target image in one image plane requiring special effort and restricting the applicability of the individual methods.

Aus der DE-OS 3 243 920 und 3 438 938 sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen Bilder oder Objekte mittels Bildsensoren mit oder ohne Abbildung abgetastet werden, wobei für kurze Objektentfernungen die Fokussierung erhebliche Vorrichtungen und technische Mittel erfordert. Es sind auch Festkörperkameras in Verbindung mit einem Fernrohr bekannt (DE-OS 3 229 771), die eine durch ein Treiberglied geregelte Irisblende verwenden, zur Regelung des Bildkontrastes. Methods are also known from DE-OS 3 243 920 and 3 438 938, in which images or objects are scanned by means of image sensors with or without an image, the focusing requiring considerable devices and technical means for short object distances. Solid-state cameras are also known in connection with a telescope (DE-OS 3 229 771), which use an iris diaphragm controlled by a driver element to regulate the image contrast.

Ziel der Erfindung ist ein technisch-ökonomisch einfaches Verfahren und eine Anordnung zur Zielerfassung, insbesondere mit einem Theodoliten, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigen und eine Basis zur Automatisierung schaffen, damit ein Beobachter am Messgerät weiter entlastet wird. The aim of the invention is a technically and economically simple method and an arrangement for target acquisition, in particular with a theodolite, which eliminate the disadvantages of the prior art and create a basis for automation so that an observer on the measuring device is further relieved.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Anordnung zur automatischen Zieier-fassung insbesondere mit einem Theodoliten zu schaffen, mit denen nur ausgewählte Punkte eines Objektfeldes erfasst und abgebildet werden, ohne eine Fokussierung durchzuführen, damit die Nachteile einer Fokussierung für die exakte Abbildung der Einzelzielungen vermieden und der Messpro-zess vereinfacht wird. The object of the invention is therefore to create a method and an arrangement for automatic Zieier detection, in particular with a theodolite, with which only selected points of an object field are recorded and imaged without carrying out focusing, so that the disadvantages of focusing for exact imaging avoiding individual targets and simplifying the measurement process.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur automatischen Zielerfassung insbesondere mit einem Theodoliten, wobei die von einer Lichtquelle des Zielfernrohres eines Theodoliten über einen Teilerspiegel durch ein Fernrohrob-jektiv ausgesendete Strahlung nach Reflexion in einem Zielpunkt von dem Fernrohrobjektiv wieder empfangen und auf eine in einer Bildebene angeordnete optoelektronische Messeinrichtung abgebildet und in einer dieser optoelektronischen Messeinrichtung nachgeordneten Auswerteeinrichtung ausgewertet und gespeichert sowie auf einem nachgeordneten Bildschirm angezeigt wird, wobei die Strahlung durch eine Blende begrenzt wird, dadurch gelöst, dass die vor oder hinter dem Fernrohrobjektiv angeordnete Blende von einer Steuereinrichtung nach einem Signal der optoelektronischen Messeinrichtung so gesteuert wird, dass ab einer bestimmten Grenzentfernung bei vorgegebener Intensität der Lichtquelle das Signal der maximalen Blendenöffnung proportional ist, dass dieses Signal für kürzere Zielentfernungen eine Verkleinerung des Durchmessers der Blende bewirkt, damit ein entsprechender Signalpegel, der von der optoelektronischen Messeinrichtung empfangenen Signale, bei der kürzer werdenden Zielentfernung konstant bleibt, dass die Signale der optoelektronischen Messeinrichtung in der nachgeordneten Auswerteeinrichtung so verarbeitet werden, dass sie Messwerte ergeben, die die Lage eines Zielobjektes gegenüber einem Bezugsobjekt darstellen, dass diese Messwerte auf einem der Auswerteeinrichtung in einem bestimmten Massstab nachgeordneten Bildschirm angezeigt und in einem in der Auswerteeinrichtung vorgesehenen Speicher digital festgehalten werden, wobei das Bezugsobjekt den Durch-stosspunkt einer optischen Achse auf dem Bildschirm darstellt. According to the invention, this object is achieved in a method for automatic target detection, in particular with a theodolite, the radiation emitted by a telescope lens from a light source of the rifle scope of a theodolite through a telescope lens after reflection at a target point received by the telescope lens again and onto an in An optoelectronic measuring device arranged on an image plane is imaged and evaluated and stored in an evaluation device arranged downstream of this optoelectronic measuring device, and is displayed on a downstream screen, the radiation being limited by a diaphragm, solved by the diaphragm arranged in front of or behind the telescope objective by a control device a signal from the optoelectronic measuring device is controlled such that the signal is proportional to the maximum aperture from a certain limit distance at a given intensity of the light source, that this signal causes the diameter of the aperture to be reduced for shorter target distances, so that a corresponding signal level, the signals received by the optoelectronic measuring device, remains constant when the target distance becomes shorter, so that the signals of the optoelectronic measuring device are processed in the downstream evaluation device in such a way that they result in measured values which represent the position of a target object with respect to a reference object, that these measured values are displayed on a screen downstream of the evaluation device on a certain scale and are digitally recorded in a memory provided in the evaluation device, the reference object being the intersection point of an optical axis on the screen.

Bei einer Übersteuerung der Messeinrichtung oder einer zu niedrigen Lichtintensität im Bereich bis zur Grenzentfernung bei kürzeren Zielentfernungen kann die Intensität der Lichtquelle nachgeregelt und bei grösseren Zielentfernungen die Intensität der Lichtquelle in Abhängigkeit von dem Signalpegel hochgeregelt werden, wobei eine Grundeinstellung abgespeichert ist. If the measuring device is overridden or the light intensity is too low in the range up to the limit distance for shorter target distances, the intensity of the light source can be readjusted and for larger target distances the intensity of the light source can be adjusted depending on the signal level, whereby a basic setting is saved.

Bei einer Anordnung zur automatischen Zielerfassung, insbesondere mit einem Theodoliten, umfassend ein Theodolitzielfernrohr mit einer Lichtquelle und Mittel zur Bewegung des Zielfernrohres und einer optoelektronischen Messeinrichtung, sowie Einrichtungen zur Registrierung, Auswertung und Anzeige eines Zielbildes wird die Aufgabe erfin-dungsgemäss dadurch gelöst, dass die optoelektronische Messeinrichtung eine CCD-Matrix oder ein Quadrantenphotoempfänger ist, und senkrecht zur optischen Achse des Zielfernrohres in zwei Koordinaten verschiebbar ist, wobei die Verschiebewege durch die Auswerteeinrichtung ermittelbar und registrierbar sind, und dass die Drehung der Theodolitstütze um die Stehachse und des Zielfernrohres um die Kippachse bei beweglichen Zielobjekten durch die Signale der optoelektronischen Messeinrichtung nachsteuerbar sind. In the case of an arrangement for automatic target acquisition, in particular with a theodolite, comprising a theodolite sighting telescope with a light source and means for moving the sighting telescope and an optoelectronic measuring device, as well as devices for registering, evaluating and displaying a target image, the object of the invention is achieved in that the optoelectronic measuring device is a CCD matrix or a quadrant photoreceiver, and can be shifted perpendicular to the optical axis of the telescopic sight in two coordinates, the displacement paths being ascertainable and recordable by the evaluation device, and that the rotation of the theodolite support about the standing axis and the telescopic sight about the tilt axis in the case of movable target objects, the signals from the optoelectronic measuring device can be readjusted.

Die optoelektronische Messeinrichtung ist vorteilhaft entweder in einer ersten Bildebene des Fernrohrobjektivs in dem Schnittpunkt von Stehachse und Kippachse des Theodolits vorgesehen oder in einer zweiten Bildebene auf der optischen Achse des Fernrohrobjektivs wobei ein Zwischenabbildungssystem eine Vergrösserung oder Verkleinerung eines ersten Bildes in die zweite Bildebe- The optoelectronic measuring device is advantageously provided either in a first image plane of the telescope lens in the intersection of the standing axis and tilting axis of the theodolite, or in a second image plane on the optical axis of the telescope lens, with an intermediate imaging system enlarging or reducing a first image into the second image.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

CH 680 951 A5 CH 680 951 A5

4 4th

ne bewirkt. Die optoelektronische Messeinrichtung ist dabei vorzugsweise durch Piezomotoren bewegbar und es werden von ihr mehr als ein im Strahlenkegel der Lichtquelle bestehende, durch die Retro-reflektion im Zielpunkt signalisierte Zielpunkte getrennt geortet und auf dem Bildschirm angezeigt, wobei die Lichtquelle vorzugsweise eine Laseroder Leuchtdiode ist. ne causes. The optoelectronic measuring device is preferably movable by piezomotors and more than one target point existing in the beam cone of the light source and signaled by the retro-reflection at the target point is located separately and displayed on the screen, the light source preferably being a laser or light-emitting diode.

Weiterhin enthält die Auswerteeinrichtung vorzugsweise eine Zähleinrichtung, die die Abstände zwischen den einzelnen, auf dem Bildschirm angezeigten Zielpunkten in Koordinaten oder direkt ausgemessen von einer Registriereinrichtung erfasst und/oder den Messdaten des Theodolits zuordnet. Es handelt sich um zwei Varianten, die alternativ angewendet werden können. Die Auswerteeinheit enthält entweder eine Zähleinrichtung, die die Abstände zwischen den auf dem Bildschirm angezeigten Zielpunkten aus der Matrix ermittelt oder die gesamte Matrix mit dem von ihr verwirklichten Koordinatensystem mit einer Registriereinrichtung, die die auf dem Bildschirm angezeigten Zielpunkte erfasst. Diese auf beiden Wegen ermittelten Messdaten werden den Messdaten des Theodolits zugeordnet. Furthermore, the evaluation device preferably contains a counting device, which records the distances between the individual target points displayed on the screen in coordinates or directly measured by a registration device and / or assigns them to the measurement data of the theodolite. There are two variants that can be used alternatively. The evaluation unit either contains a counting device that determines the distances between the target points displayed on the screen from the matrix or the entire matrix with the coordinate system implemented by it with a registration device that records the target points displayed on the screen. These measurement data determined in both ways are assigned to the measurement data of the theodolite.

Das Zielfernrohr kann ausserdem mit einer Messeinrichtung zur elektrooptischen Streckenmessung koppelbar sein und der Bildschirm kann entweder anstelle eines Fernrohrokulares vorzugsweise am Zielfernrohr oder an einer Theodolitstütze vorgesehen sein. The riflescope can also be coupled to a measuring device for electro-optical distance measurement and the screen can either be provided on the riflescope or on a theodolite support instead of a telescope eyepiece.

Durch die Erfindung ist es möglich, dass der Aufwand zur Steuerung der Fokussierung bei der Zielung für kurze Entfernungen entfällt, durch die Intensitätssteuerung einer veränderlichen Blende. Gleichzeitig wird automatisch geregelt, dass stets nur das Bild der Öffnung des Fernrohrobjektivs, auch bis zur kürzesten, messbaren Entfernung zur Abbildung gelangt und damit eine exakte Messung bei gleichbleibender Zielgenauigkeit gewährleistet ist. The invention makes it possible for the effort to control focusing when aiming for short distances to be eliminated by controlling the intensity of a variable aperture. At the same time, it is automatically regulated that only the image of the opening of the telescope lens, even up to the shortest, measurable distance, comes to the image and thus an exact measurement is guaranteed with constant target accuracy.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings. Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin-dungsgemässen Theodolitenzielfernrohres Fig. 1 shows a first embodiment of a theodolite scope according to the invention

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines er-findungsgemässen Theodolitenzielfernrohres Fig. 2 shows a second embodiment of a theodolite scope according to the invention

Fig. 3 ein Blockschaltbild für den Messprozess. 3 shows a block diagram for the measuring process.

Fig. 1 zeigt ein Zielfernrohr eines Theodoliten, umfassend einen Fernrohrkörper 1 mit sämtlichen Funktionsbaugruppen und eine Abdeckhülle 2. Der Fernrohrkörper 1 enthält ein Fernrohrobjektiv 3 sowie eine vor dem Objektiv 3 angeordnete, mit dem Objektiv 3 über einen Verschraubring 11 fest mit dem Femrohrkörper 1 verbundene Irisblende 4 mit den Blendenlamellen 5, zur Begrenzung eines ausgestrahlten Lichtbündels. Mit dem Mitnehmer der Lamellen 5 ist ein Zahnrad 6 verbunden, das durch ein Zahnrad 7 auf einer Achse 8 eines Motors 10 über ein Getriebe 9 angetrieben wird. Der Motor 10 ist am Fernrohrkörper 1 angeschraubt. In der halben Brennweite des Objektivs 3 ist ein halbdurchlässiger Spiegel 12, 45° zur optischen Achse A-A 1 shows a telescopic sight of a theodolite, comprising a telescope body 1 with all the functional assemblies and a cover 2. The telescope body 1 contains a telescope objective 3 and a telescope objective 3 arranged in front of the objective 3 and connected to the objective 3 via a screw ring 11 and firmly connected to the telescope body 1 Iris diaphragm 4 with the diaphragm blades 5, to limit an emitted light beam. A gear 6 is connected to the driver of the lamellae 5 and is driven by a gear 7 on an axis 8 of a motor 10 via a gear 9. The motor 10 is screwed onto the telescope body 1. In half the focal length of the objective 3 is a semi-transparent mirror 12, 45 ° to the optical axis A-A

des Zielfernrohres geneigt, in einem Spiegelhalter 13, der justierbar in dem Fernrohrkörper 1 angeordnet ist, vorgesehen. Am Fernrohrkörper 1 ist weiterhin eine Lichtquelle 17 in einem Halter 14 angeordnet, deren Strahlung über einen zweiten Umlenkspiegel 15 in einem Halter 16 über den ersten Spiegel 12 durch das Objektiv 3 auf einen, in einem Zielpunkt aufgestellten Retroreflektor trifft, wieder rückreflektiert wird und durch das Objektiv 3 auf eine optoelektronische Messeinrichtung 18 abgebildet wird, die in der ersten Bildebene des Objektivs 3 vorgesehen ist. Die optoelektronische Messeinrichtung 18 kann beispielsweise als CCD-Matrix oder als Quadrantenphotoempfänger ausgebildet sein und ist in einem Halter 19 mit einer Auswerte-elektronikeinheit 20 befestigt. Auf der optischen Achse A-A des Fernrohrkörpers 1 ist weiterhin ein der Auswerteelektronik 20 nachgeordneter LCD-Bildschirm 22 mit einer Ansteuerelektronik 21 angeordnet. Der Fernrohrkörper 1 trägt gleichzeitig Leiterplatten 23 und 24 mit einer nicht näher dargestellten, bekannten Auswerte- und Steuerelektronik für die Regelung des Motors 10. Parallel zur optischen Achse A-A ist eine Achse B-B eines Sucherfernrohres 25 mit einem Okular 26 angeordnet. Für die Eingabe der Signalpegelwerte der optoelektronischen Messeinrichtung 18 ist eine bekannte, nicht näher dargestellte Eingabevorrichtung 27 vorgesehen. Ein Auslöseknopf 28 dient nach einer Groban-zielung des Retroreflektors im Zielpunkt mit dem Sucherfernrohr 25 zur Auslösung des Zielerfassungsprozesses, dessen Messergebnis sofort auf dem LCD-Bildschirm 22 angezeigt wird, wobei zur Orientierung des Zielbildes ein Strichkreuz 30 auf dem LCD-Bildschirm 22 sichtbar ist. Das Strichkreuz kann als Zielmarke auf dem Bildschirm 22 vorhanden sein oder es wird durch die Auswerteelek-tronikeinheit 21 festgelegt, wobei der Mittelpunkt dieser Bezugsfigur beispielsweise einem Durch-stosspunkt 30 der optischen Achse A-A auf einer CCD-Matrix 18 entsprechen kann. Ein Blendenschirm 29 dient zur besseren Lesung der Anzeigen des Bildschirmes 22. of the telescopic sight inclined, provided in a mirror holder 13 which is adjustably arranged in the telescope body 1. On the telescope body 1, a light source 17 is also arranged in a holder 14, the radiation of which strikes a second deflecting mirror 15 in a holder 16 via the first mirror 12 through the objective 3 and a retroreflector set up at a target point, is reflected back again and by the Objective 3 is imaged on an optoelectronic measuring device 18, which is provided in the first image plane of the objective 3. The optoelectronic measuring device 18 can be designed, for example, as a CCD matrix or as a quadrant photo receiver and is fastened in a holder 19 with an electronic evaluation unit 20. On the optical axis A-A of the telescope body 1, an LCD screen 22 with control electronics 21 is arranged downstream of the evaluation electronics 20. The telescope body 1 simultaneously carries printed circuit boards 23 and 24 with known evaluation and control electronics for regulating the motor 10, not shown in detail. An axis B-B of a finder telescope 25 with an eyepiece 26 is arranged parallel to the optical axis A-A. A known input device 27, not shown, is provided for entering the signal level values of the optoelectronic measuring device 18. A release button 28 is used after roughly aiming the retroreflector at the target point with the finder telescope 25 to trigger the target acquisition process, the measurement result of which is immediately displayed on the LCD screen 22, a crosshair 30 being visible on the LCD screen 22 for orientation of the target image . The crosshair can be present as a target mark on the screen 22 or it is determined by the evaluation electronics unit 21, wherein the center of this reference figure can correspond, for example, to a intersection point 30 of the optical axis A-A on a CCD matrix 18. A screen 29 serves for better reading of the displays of the screen 22.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zielfemrohres eines Theodoliten, wobei der Theodolit dargestellt wird durch einen Dreifuss 34, eine Theodolitenstütze 35 (Oberteil der Alhidade) mit einer Stehachse C-C, der vertikalen Drehachse des Theodoliten und einer Kippachse D-D, senkrecht zur optischen Achse A-A und dem Sucherfernrohr 25 mit der Zielachse B-B. Die Irisblende 4 ist hinter dem Fernrohrobjektiv 3 angeordnet und der Durchstosspunkt 30 liegt im Schnittpunkt der Stehachse C-C und Kippachse D-D. Ein Zwischenabbildungssystem 31 vergrössert oder verkleinert dann das erste Bild und bildet es in eine 2. Bildebene 36 ab, in der die optoelektronische Messeinrichtung 18 angeordnet ist und durch an sich bekannte, nicht näher dargestellte Piezomotoren 32, 33 in zwei Koordinaten senkrecht zur optischen Achse A-A verschoben werden kann, wobei die Messwerte an der optoelektronischen Messeinrichtung 18 direkt ermittelt werden. 2 shows a second exemplary embodiment of a target distant tube of a theodolite, the theodolite being represented by a tripod 34, a theodolite support 35 (upper part of the alidade) with a standing axis CC, the vertical axis of rotation of the theodolite and a tilt axis DD, perpendicular to the optical axis AA and the finder scope 25 with the target axis BB. The iris diaphragm 4 is arranged behind the telescope lens 3 and the intersection point 30 lies at the intersection of the standing axis C-C and tilting axis D-D. An intermediate imaging system 31 then enlarges or reduces the first image and images it in a second image plane 36, in which the optoelectronic measuring device 18 is arranged and by known piezoelectric motors 32, 33 (not shown in more detail) in two coordinates perpendicular to the optical axis AA can be shifted, the measured values being determined directly on the optoelectronic measuring device 18.

In Fig. 3 ist das Blockschaltbild für den Messprozess dargestellt. Die optoelektronische Messein5 3 shows the block diagram for the measurement process. The optoelectronic measurement in 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

CH 680 951 A5 CH 680 951 A5

6 6

richtung 18 beispielsweise eine CCD-Matrix mit einem Biidsensor wird über eine Ansteuerung 37 initialisiert. Die während der Abbildung des Zielbiides in der CCD-Matrix 18 entstehenden Signale werden gespeichert und der Auswerteelektronik 20, die einen Rechner umfasst, zugeführt. Von diesen Signalen wird entweder ein Maximalsignai oder ein Durchschnittssignal ermittelt und mit denen an der Eingabeeinrichtung 30 vorgegebenen Pegelwert verglichen. Bei Überschreitung des Pegel erfolgt in einem Regler 38 ein Signal zur Steuerung des Motors 10 solange, bis durch eine Verringerung des Blendendurchmessers 4 das Regelniveau erreicht ist, das in Abhängigkeit von der Lichtquelle 17 und den Daten des optischen Systems des Zielfernrohres der optischen Grenzentfernung entspricht. Mit der Regelung der Blende 4 wird erreicht, dass in allen Entfernungen stets die Objektivöffnung 3 entsprechend dem Blendendurchmesser 4 für eine exakte Zielbilderfassung abgebildet wird. Direction 18, for example a CCD matrix with a image sensor, is initialized via a control 37. The signals generated in the imaging of the target image in the CCD matrix 18 are stored and fed to the evaluation electronics 20, which includes a computer. Of these signals, either a maximum signal or an average signal is determined and compared with the level value specified on the input device 30. If the level is exceeded, a signal for controlling the motor 10 is provided in a controller 38 until the control level is reached by reducing the aperture diameter 4, which corresponds to the optical limit distance as a function of the light source 17 and the data of the optical system of the telescopic sight. With the control of the aperture 4 it is achieved that the lens aperture 3 is always imaged at all distances corresponding to the aperture diameter 4 for an exact target image acquisition.

Um eine Übersteuerung der CCD-Matrix 18 für kurze Entfernungen zu vermeiden, ist ein Regier 39 vorgesehen, der bei Unterschreitung des Pegelniveaus eine Erhöhung der Intensität der Lichtquelle 17 bewirkt, die bei Verkürzung sofort zurückregelt. Die Zielerfassung eines Zieiobjektes auf der CCD-Matrix 18 erfolgt nur in ausgewählten Punkten. Dabei können mehrere im Öffnungskegel der Lichtquelle 17 gelegene und signalisierte Zielpunkte gleichzeitig auf die CCD-Matrix 18 abgebildet und wechselseitig zur Anzeige auf dem Bildschirm 22 gelangen. Bei beweglichen Zielobjekten erfolgt gemäss den Änderungen der Grösse der Bildpunktkoordinaten durch den Rechner der Auswerteelektronikeinheit 20 eine Ansteuerung von den Schrittmotoren 40 getrennt für Steh- und Kippachse C-C und D-D des Theodoliten. Für kleine Bewegungsbereiche treten an die Stelle der Schrittmotoren 40 die Piezomotoren 32 und 33, die die CCD-Matrix 18 direkt in zwei Koordinaten bewegen und die Verschiebebeträge werden, bezogen auf die Brennweite des Objektivs 3 auf dem Bildschirm 22 angezeigt. Die Steuerung erfolgt dabei über die bekannten, nicht näher dargestellten Eingabemittel 41. Ist das Zielfernrohr im Theodoliten angeordnet, speziell einem Digitaltheodoliten mit einem internen Rechner, dann besteht eine Datenschnittstelle 42, über die die Messdaten des Zielfernrohres in den internen Rechner des Theodolits übernommen werden können. Weiterhin können von dem Theodoliten Steuerwerte vorgegeben werden, um mittels des automatischen Zielfernrohres 1 den Theodolit auf signalisierte Zielpunkte vorzuorientieren. Durch das Zielfernrohr 1 werden dann die Achsendrehungen des Theodolits ausgeführt und mit den Piezomotoren 32, 33 die Feinanzie-lung. Es ist auch möglich, diese Anordnung zur automatischen Zielerfassung mit einem Tachymeter zu koppeln, dazu muss in dem Strahlengang des Zielfernrohres 1 auf der optischen Achse A-A ein weiterer teilverspiegelter Ablenkspiegel angeordnet sein, der die wieder durch das Fernrohrobjektiv 3 empfangenen modulierten Sendestrahlen einem eiektrooptischen Streckenmesser zuführt und/oder gleichzeitig den Zielstrahl darstellt. In order to avoid overmodulation of the CCD matrix 18 for short distances, a regulator 39 is provided which, when the level falls below the level, causes an increase in the intensity of the light source 17, which regulates immediately when it is shortened. The target detection of a target object on the CCD matrix 18 takes place only in selected points. In this case, a plurality of target points located and signaled in the opening cone of the light source 17 can be simultaneously imaged on the CCD matrix 18 and mutually displayed on the screen 22. In the case of movable target objects, the computer of the evaluation electronics unit 20 controls the stepper motors 40 separately for the standing and tilting axes C-C and D-D of the theodolite in accordance with the changes in the size of the pixel coordinates. For small ranges of motion, the stepper motors 40 are replaced by the piezomotors 32 and 33, which move the CCD matrix 18 directly in two coordinates and the amounts of displacement are displayed on the screen 22 in relation to the focal length of the objective 3. The control takes place via the known input means 41 (not shown in more detail). If the riflescope is arranged in the theodolite, especially a digital theodolite with an internal computer, then there is a data interface 42 via which the measurement data of the rifle scope can be transferred to the internal computer of the theodolite . Furthermore, the theodolite can provide control values in order to use the automatic telescopic sight 1 to pre-orient the theodolite towards signaled target points. The axis rotations of the theodolite are then carried out by the riflescope 1 and the fine focusing with the piezomotors 32, 33. It is also possible to couple this arrangement for automatic target acquisition with a tachymeter.For this purpose, another partially mirrored deflecting mirror must be arranged in the beam path of the telescopic sight 1 on the optical axis AA, which deflects the modulated transmission beams received again through the telescope objective 3 to an electro-optical range finder and / or simultaneously represents the target beam.

Claims

1. method for automatic target acquisition, in particular with a theodolite,

the radiation emitted by a light source of the rifle scope of a theodolite via a divider mirror through a telescope objective,

after reflection in a target point received again by the telescope objective and imaged on an optoelectronic measuring device arranged in an image plane,

and evaluated and stored in an evaluation device downstream of this optoelectronic measuring device and displayed on a downstream screen,

- The radiation being limited by an aperture, characterized in that the aperture (4) arranged in front of or behind the telescope lens (3) is controlled by a control device (10) according to a signal from the optoelectronic measuring device (18).

- that the signal is proportional to the maximum aperture from a certain limit distance at a given intensity of the light source (17),

- That this signal causes a reduction in the diameter of the diaphragm (4) for shorter target distances, so that a corresponding signal level, the signals received by the optoelectronic measuring device (18), remains constant when the target distance becomes shorter,

- The signals of the optoelectronic measuring device (18) are processed in the downstream evaluation device (20) in such a way that they give measured values which represent the position of a target object relative to a reference object (30),

- that these measured values are displayed on a screen (22) downstream of the evaluation device (20) on a specific scale and are digitally recorded in a memory provided in the evaluation device (20),

- The reference object (30) represents the point of intersection of an optical axis (A-A) on the screen (22).

2. The method according to claim 1, characterized in that when the measuring device (18) is overdriven or the light intensity is too low in the range up to the limit distance, the intensity of the light source (17) is readjusted for shorter target distances and the intensity of the light source is greater for larger target distances (17) is regulated as a function of the signal level, a basic setting being stored.

3. Arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, comprising a theodolite telescopic sight with a light source (17) and means for moving the telescopic sight and an optoelectronic measuring device, and devices for registering, evaluating and displaying a target image, characterized in that the optoelectronic Measuring device (18) is a CCD matrix or a quadrant photo receiver and can be displaced in two coordinates perpendicular to the optical axis (AA) of the telescopic sight (1),

- The displacement paths can be determined and registered by the evaluation device (20),

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

7

CH 680 951 A5

- And that the rotation of the theodolite support (35) about the standing axis (C-C) and the riflescope (1) about the tilt axis (D-D) in moving target objects can be readjusted by the signals of the optoelectronic measuring device (18).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the optoelectronic measuring device (18) is preferably movable by piezomotors (32, 33).

5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that a first image plane (30) of the telescope lens (3) is provided in the intersection of the standing axis (C-C) and tilting axis (D-D) of the theodolite.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the optoelectronic measuring device (18) is provided in a second image plane (36) on the optical axis (AA) of the telescope objective (3), an intermediate imaging system (31) enlarging or reducing an causes the first image in the second image plane (36).

7. Arrangement according to one of claims 3 to 6, characterized in that from the optoelectronic measuring device (18) more than one in the beam cone of the light source (17) existing, signaled by the retroreflection in the target object and separately located on the screen (22) is shown.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the evaluation device (20) comprises a counting device, which records the distances between the individual target points displayed on the screen (22) in coordinates, or directly measured by a storage device and / or the measurement data of the theodolite, the screen (22) being provided in parts of a telescope eyepiece, preferably on the telescopic sight (1) or on a theodolite support (35).

9. Arrangement according to claim 3, characterized in that the light source (17) is preferably a laser or light-emitting diode or represents the modulated radiation for the distance measurement of a tachymeter.

10. Arrangement according to one of claims 3 to 9, characterized in that the telescopic sight (1) can be coupled to a measuring device for electro-optical distance measurement.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

5