DD236809A1 - Elektrooptischer entfernungsmesser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrooptischen Entfernungsmesser, sie ist in elektrooptischen Tachymetern und fuer alle die Messsysteme anwendbar, bei denen als Strahlungsquelle Infrarotstrahlen verwendet werden und es notwendig ist, visuelle und infrarote Strahlengaenge voneinander und zueinander zu justieren, mit dem Ziel, den Aufwand an optischen Bauteilen und die Groesse des Fernrohres zu vermindern und die Reichweite von elektronischen Tachymetern zu erhoehen. Die Aufgabe besteht deshalb darin, einen elektrooptischen Entfernungsmesser, der nur ein Fernrohr zur visuellen Zielung, zum Aussenden und Empfangen einer Messstrahlung verwendet, so zu gestalten, dass er mit einer einfachen Justierung der Abbildungssysteme arbeitet und die Baugroesse des Entfernungsmessers klein gehalten wird. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass in der optischen Achse, dem Objektiv nachgeordnet, ein optisch abbildendes Element mit einer selektiven Schicht im Strahlengang um einen Winkel kleiner 30 geneigt zur ausgesendeten und empfangenen infraroten Messstrahlung angeordnet ist, wobei die Schwerpunktwellenlaengen des visuellen Spektralbereiches zusammenfallen. Fig. 1

Description

-2- 758 49

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: das optische System eines elektrooptischen Entfernungsmessers Fig. 2: die Lage der Bildebene für eine infrarote und eine grüne Wellenlänge

Fig. 1 zeigt das optische System eines elektrooptischen Entfernungsmessers in einem Gehäuse 1. Ein Sender 12 (Diode) sendet infrarote Meßstrahlung aus, die über ein Objektiv 11, ein Prisma 10 und ein Objektiv 9 in eine Prismengruppe 4 gestrahlt wird. Diese Prismengruppe besteht dabei aus zwei Teilen, dem Pentaprisma 21, das die erfindungsgemäße geneigte selektive Schicht 23 trägt und einem Keil 22, der das Prisma 4 für das visuelle Fernrohr zu einer planparallelen Platte ausbildet. Die Prismengruppe 4 lenkt die infrarote Meßstrahlung in das visuelle Fernrohr, umfassend ein Objektiv 2, eine Schiebelinse 5, ein Bildumkehrsystem 6 und eine Strichplatte 7, die ein Fadenkreuz zum Anzielen des in dieser Ebene abgebildeten Zielpunktes enthält und weiter auf einen Reflektor 3 in einem Zielpunkt, der die modulierte infrarote Meßstrahlung wieder zurückreflektiert in das Objektiv 2. Mit einem Okular 8 wird dieser Anzielvorgang beobachtet. Das Objektiv 2 bildet das empfangene Licht in eine Zwischenbildebene 24 ab und die Prismengruppe 4 sondert jetzt diese Strahlung aus dem visuellen Fernrohrstrahlengang mittels der geneigten selektiven Schicht 23 aus. Die restliche Strahlung wird dann über die Objektive 9 und 16 in einem Empfänger 20 abgebildet. Nach einer Umschaltung einer Blende 18 in einen zweiten Strahlgang über einen Motor 13 kann das Senderlicht zum Phasenvergleich über die Prismen 15 und 14 mit den Objektiven 11 und 16 direkt in den Empfänger 20 abgebildet werden. Ein Graukeil 17, von einem Motor 19 gesteuert, bewirkt eine Dämpfung des empfangenen Lichtes. Diese beschriebenen Regelvorgänge werden von einer an sich bekannten nicht näher dargestellten elektronischen Schaltung für das Meßsystem durchgeführt.

Fig. 2 zeigt einen Überblick über den Verlauf der Schnittlinien der Bildebene für eine rote und grüne ausgewählte mittlere Wellenlänge. Die Koordinate S gibt die Richtung der optischen Achse und h die Bildhöhe an. Beide Schnittlinien liegen in dem notwendigen Bildhöhenbereich für die Bildebenen der entsprechenden Sender-Empfänger-Abbildungssysteme in einem Fokus.

Claims (2)

1. -1- 758 49 Patentansprüche:

   1. Elektrooptischer Entfernungsmesser mit einem Objektiv, einem Sender zum Aussenden einer modulierten infraroten Meßstrahlung, einen Empfänger zum Empfangen dieser Meßstrahlung nach Reflexion an einem vor dem Objektiv angeordneten Reflektor, mit optischen Mitteln zur geometrischen Strahlenteilung und zur physikalischen Strahlenteilung mit selektiven Schichten, gekennzeichnet dadurch, daß in der optischen Achse, dem Objektiv nachgeordnet ein optisch abbildendes Element mit einer selektiven Schicht so vorgesehen ist, daß die selektive Schicht im Strahlengang um einen Winkel kleiner 30⁰C geneigt zur ausgesendeten und empfangenen infraroten Meßstrahlung angeordnet ist und daß die abbildenden Objektive im Sender-Empfängerstrahlengang so optisch korrigiert sind, daß die Schwerpunktwellenlängen des visuellen Spektralbereiches zusammenfallen.
2. 2. Elektrooptischer Entfernungsmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das optisch abbildende Element ein Pentaprisma ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft einen elektrooptischen Entfernungsmesser mit einem Objektiv, einem Sender zum Aussenden einer modulierten infraroten Meßstrahlung, einem Empfänger zum Empfangen dieser Meßstrahlung nach Reflexion an einem vor dem Objektiv angeordneten Reflektor, mit optischen Mitteln zur geometrischen und physikalischen Strahlenteilung. Die Erfindung ist in elektrooptischen Tachymetem und für alle die Meßsysteme anwendbar, bei denen als Strahlungsquelle Infrarotstrahlen verwendet werden und es notwendig ist, visuelle und infrarote Strahlengänge voneinander zu trennen und zueinander zu justieren.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Es ist bekannt, elektrooptische Entfernungsmesser mit einem Fernrohr zur visuellen Zielung, zum Aussenden und Empfangen einer Meßstrahlung zu verwenden, wobei der Beobachtungs- und Meßstrahlengang biaxial oder koaxial zueinander liegen und die Strahlenteilung geometrisch und physikalisch mit bekannten optischen Bauelementen vorgenommen wird. In der DD-PS 200930 wird eine koaxiale Anordnung von visuellem Beobachtungs- und Meßstrahlengang mit einer Meßstrahlenführung vom Sender zum Empfänger über Reflexions- und Zwischenabbildungssysteme und in der DD-PS 209262 eine optische Anordnung für einen elektrooptischen Entfernungsmesser beschrieben, mit einem Fernrohr zur visuellen Zielung, zum Aussenden und Empfangen einer Meßstrahlung und einer Strahlentrennung von Sender-Empfängerstrahlengänge biaxial zueinander und gleichzeitig koaxial zum visuellen Strahlengang. Die Nachteile der bekannten technischen Lösungen bestehen in dem Einsatz von zusätzlichen optischen Abbildungssystemen, was eine Vergrößerung des Fernrohres bedeutet. Um das zu vermeiden, verwenden diese Systeme senkrecht in sich selbst zurückreflektierende Selektivspiegel zur Bildtrennung. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß eine Mittenausblendung im Strahlengang des Fernrohres erforderlich ist und die geometrische Strahlenteilung der Sender-Empfängerstrahlengänge nahe der Bildebene stattfinden muß, was Energieverluste verursachen kann. Weiterhin ist für die Justierung der infraroten Strahlengänge ein Infrarotsichtgerät notwendig.

   Ziel der Erfindung

   Durch die Erfindung sollen die genannten Nachteile beseitigt, der Aufwand an optischen Bauteilen und die Energieverluste bei der geometrischen und physikalischen Strahlenteilung vermindert werden.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrooptischen Entfernungsmesser, der nur ein Fernrohr zur visuellen Zielung, zum Aussenden und Empfangen einer Meßstrahlung verwendet, so zu gestalten, daß eine einfache Justierung der Abbildungssysteme durch die Verwendung weniger optischer Bauelemente für die Reflexion der ausgesendeten Strahlung erhalten wird sowie geringe geometrische Abmessungen für das Fernrohr und den elektrooptischen Entfernungsmesser selbst, bei einer Steigerung der Reichweite des elektronischen Tachymeters.

   Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der optischen Achse dem Objektiv nachgeordnet ein optisch abbildendes Element mit einer selektiven Schicht so vorgesehen ist, daß die selektive Schicht im Strahlengang um einen Winkel kleiner 3O⁰C geneigt zur ausgesendeten und empfangenen infraroten Meßstrahlung angeordnet ist und daß die optisch abbildenden Objektive im Sende-Empfängerstrahlengang so optisch korrigiert sind, daß die infrarote und die Schwerpunktwellenlänge des visuellen Spektralbereiches zusammenfallen. Vorteilhaft ist es, wenn das optisch abbildende Element eine Prismengruppe ist.

   Durch die Erfindung ist es möglich, den Aufwand an optischen Bauteilen und die Größe des Fernrohres zu verringern, die Energieverluste bei der physikalischen und geometrischen Strahlenteilung gering zu halten, bei einer einfachen Justierung der Abbildungssysteme, einer kleinen Baugröße des Entfernungsmessers und erhöhter Reichweite des Tachymeters.