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Die
Erfindung betrifft ein Vermessungsinstrument. Im engeren Sinne betrifft
die Erfindung ein Vermessungsinstrument, das eine Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
enthält
und eine Strahlteileroptik als Element seines optischen Entfernungsmessers
einsetzt.
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Ein
herkömmliches
Vermessungsinstrument wie eine Gesamtstation hat eine Funktion zum
Messen der Entfernung zwischen zwei Punkten sowie des Horizontal-
und des Vertikalwinkels. Ein solches Vermessungsinstrument misst
die Entfernung zwischen zwei Punkten üblicherweise mit einem elektronischen
Entfernungsmesser, kurz EDM, der in dem Vermessungsinstrument untergebracht
oder an diesem montiert ist. Der elektronische Entfernungsmesser
enthält
einen optischen Entfernungsmesser, der die Entfernung über die
Phasendifferenz zwischen projiziertem Licht und reflektiertem Licht
sowie die Anfangsphase von internem Referenzlicht oder aber über die
Zeitdifferenz zwischen projiziertem Licht und reflektiertem Licht
berechnet. Der optische Entfernungsmesser hat eine Sendeoptik (Transmissionsoptik),
die über
die Objektivlinse eines eine Komponente des elektronischen Entfernungsmessers
bildenden Ziel-Kollimations fernrohrs auf das Zielobjekt aussendet,
und eine Empfangsoptik, die das an dem Zielobjekt reflektierte Licht
empfängt.
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Unter
den herkömmlichen
Vermessungsinstrumenten, die mit einem solchen elektronischen Entfernungsmesser
ausgestattet sind, ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 198 56 106 A1 ein
Vermessungsinstrument bekannt, von dem die Erfindung ausgeht und
das ein Prisma mit einem dichroitischen Spiegel (wellenlängenselektiver
Spiegel) verwendet, der als Strahlteileroptik dient. Ein solches
Prisma mit einem dichroitischen Spiegel wird im Folgenden als "dichroitisches Prisma" bezeichnet. Der
dichroitische Spiegel reflektiert Licht mit bestimmten Wellenlängen, während er
Licht mit anderen Wellenlängen durchlässt. Das
dichroitische Prisma ist zwischen der Objektivlinse und dem Okular
des Zielfernrohrs angeordnet, so dass das von einem Lichtaussendeelement
abgegebene Messlicht an dem dichroitischen Spiegel des dichroitischen
Prismas über
die Objektivlinse des Zielfernrohrs auf das Zielobjekt reflektiert wird.
Das an dem Zielobjekt reflektierte und durch die Objektivlinse tretende
Licht wird selektiv an dem dichroitischen Spiegel reflektiert, um
dann auf ein Lichtempfangselement zuzulaufen.
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In
der Entwicklung von Vermessungsinstrumenten, die mit einem Zielfernrohr
mit Autofokussystem versehen sind, wurden in der Vergangenheit Fortschritte
gemacht, wobei für
die Autofokusoperation weitläufig
ein nach dem Prinzip der Phasendifferenzerfassung arbeitendes Autofokussystem
eingesetzt wird. Bei diesem System wird der Scharfstellzustand auf
Grundlage der Korrelation zwischen zwei Bildern erfasst, die von
zwei Lichtbündeln
erzeugt werden, die bei ihrem Durchtritt durch verschiedene Teile
der Objektivlinse des Zielfernrohrs durch zwei verschiedene Pupillenbereiche
treten. Auf diese Weise wird das Zielfernrohr in Abhängigkeit
des erfassten Scharfstellzustandes fokussiert.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Vermessungsinstrument mit einer Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
anzugeben, das eine Strahlteileroptik als Element seines optischen
Entfernungsmessers einsetzt, wobei sowohl der optische Entfernungsmesser
als auch die Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
mit hoher Genauigkeit arbeiten.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch die Gegenstände
der unabhängigen
Ansprüche.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
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1 einen
elektronischen Autofokus-Entfernungsmesser mit einer Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
und einer Strahlteileroptik als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine
Draufsicht auf grundlegende optische Komponenten des in 1 gezeigten
elektronischen Entfernungsmessers,
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3 eine
Draufsicht auf einen in dem elektronischen Entfernungsmesser nach 1 gezeigten Antriebsmechanismus
für einen
Umschaltspiegel in Blickrichtung des in 1 dargestellten
Pfeils III,
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4 die
Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
(AF-Einheit) und ein Porroprismenaufrichtsystem in Blickrichtung
des in 1 dargestellten Pfeils IV,
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5 eine
Vorderansicht einer Objektivlinse eines Zielfernrohrs des elektronischen
Entfernungsmessers zur Erläuterung
der relativen Anordnung von zwei Pupillenbereichen auf der Objektivlinse
und eines gestrichelt dargestellten dichroitischen Prismas in Blickrichtung
der in 1 dargestellten Pfeile V,
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6 eine
Darstellung ähnlich
der nach 1 mit einem Vergleichsbeispiel
eines elektronischen Entfernungsmessers, bei dem zwei Lichtbündel, die
durch zwei Pupillenbereiche auf der Objektivlinse treten, unter
verschiedenen Einfallswinkeln auf die wellenlängenselektive Fläche des
dichroitischen Prismas treffen,
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7 eine
Darstellung ähnlich
der nach 2 mit dem in 6 gezeigten
Vergleichsbeispiel,
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8 eine
Darstellung ähnlich
der nach 1 mit einem weiteren Vergleichsbeispiel
eines elektronischen Entfernungsmessers, bei dem zwei Lichtbündel, die
durch die beiden Pupillenbereiche auf der Objektivlinse treten,
unter verschiedenen Eintrittswinkeln auf die wellenlängenselektive
Fläche des
dichroitischen Prismas treffen,
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9 eine
Darstellung ähnlich
der nach 2 mit dem in 8 gezeigten
Vergleichsbeispiel, und
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10 eine
Vorderansicht einer AF-Einheit und eines Porroprismenaufrichtsystems,
die in den 8 und 9 gezeigt
sind, in Blickrichtung des in 9 dargestellten
Pfeils X.
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1 zeigt
einen mit einem Autofokussystem ausgestatteten elektronischen Entfernungsmesser
als Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieser elektronische Entfernungsmesser kann in einem
Vermessungsinstrument wie einer Gesamtstation untergebracht oder
an diesem montiert sein. Der elektronische Entfernungsmesser ist
mit einem kubischen dichroitischen Prisma 21 versehen,
das als Strahlteileroptik dient. Das dichroitische Prisma 21 besteht
aus zwei Rechtwinkelprismen, die aneinandergeklebt sind. Das Prisma 21 hat
einen dichroitischen Spiegel 21a (wellenlängenselektiver
Spiegel), der an der Grenzfläche
zwischen den beiden Rechtwinkelprismen ausgebildet ist. Beispielsweise
ist die Grenzfläche
mit einem speziellen Metallmaterial beschichtet, um so den dichroitischen
Spiegel 21a auszubilden. Der elektronische Entfernungsmesser
hat ein Zielfernrohr 10 (Zielfernrohroptik) und einen optischen Entfernungsmesser 20.
Wie in 1 gezeigt, hat das Zielfernrohr 10 eine
Objektivlinse 11, eine Fokussierlinse 18, ein
Porroprismenaufrichtsystem 12 (Aufrichtoptik), eine Bildebenenplatte 13 (Fadenkreuzplatte) und
ein Okular 14, die von der Objektseite her betrachtet,
d.h. in 1 von links nach rechts, angeordnet
sind. Auf der Bildebenenplatte 13 ist ein Fadenkreuz 15 vorgesehen.
Die Fokussierlinse 18 ist längs einer optischen Achse O
des Zielfernrohrs 10 geführt. Das durch die Objektivlinse 11 erzeugte
Bild eines Zielobjektes 16 kann präzise auf die der Objektivlinse 11 zugewandte
Vorderfläche
der Bildebenenplatte 13 scharfgestellt werden, indem die
axiale Position der Fokussierlinse 18 entsprechend der
Entfernung des Zielobjektes 16 von dem Zielfernrohr 10 eingestellt wird.
Der Benutzer des Vermessungsinstrumentes visiert über das
Okular 14 ein vergrößertes Bild
des Zielobjektes 16 an, das auf die Bildebenenplatte 13 fokussiert
ist.
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Der
elektronische Entfernungsmesser hat zwischen der Objektivlinse 11 und
der Fokussierlinse 18 das vorstehend genannte dichroitische
Prisma 21. Das dichroitische Prisma 21 bildet
ein Element des optischen Entfernungsmessers 20 und ist über eine nicht
dargestellte Befestigungsvorrichtung fest hinter der Objektivlinse 11 angeordnet.
Das dichroitische Prisma 21 enthält den vorstehend genannten
dichroitischen Spiegel 21a, der Licht mit bestimmten Wellenlängen reflektiert,
während
er Licht mit anderen Wellenlängen
durchlässt.
Das dichroitische Prisma 21 ist auf der optischen Achse
O so angeordnet, dass der dichroitische Spiegel 21a gegenüber einer
zur optischen Achse O senkrechten Ebene um einen bestimmten Winkel
geneigt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt dieser
Winkel 45°.
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Der
optische Entfernungsmesser 20 hat oberhalb des dichroitischen
Prismas 21 ein Lichtaussendeelement 23, z.B. eine
Laserdiode, das ein Element des optischen Entfernungsmessers 20 bildet. Das
Lichtaussendeelement 23 gibt Licht (Messlicht) einer bestimmten
Wellenlänge
ab, wobei diese Wellenlänge
in dem Wellenlängenbereich
des Lichtes liegt, das von dem dichroitischen Spiegel 21a des
dichroitischen Prismas 21 reflektiert wird. Das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene
Messlicht (nach außen
projiziertes Licht) wird an dem dichroitischen Spiegel 21a so
reflektiert, dass es über
die Objektivlinse 11 auf das Zielobjekt 16 ausgesendet
wird. Das Lichtaussendeelement 23 und der dichroitische Spiegel 21a bilden
Elemente einer Sende- oder Transmissionsoptik des optischen Entfernungsmessers 20.
Das Messlicht, das an dem Zielobjekt 16 reflektiert wird
und durch die Objektivlinse 11 tritt, wird wieder an dem
dichroi tischen Spiegel 21a reflektiert. Dabei gehen die
auf den dichroitischen Spiegel 21a treffenden Lichtbündel, deren
Wellenlänge
nicht in dem Wellenlängenbereich
des an dem dichroitischen Spiegel 21a reflektierten Lichtes
liegen, durch den dichroitischen Spiegel 21a hindurch.
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Ein
Rechtwinkelprisma 22, das ein Element des optischen Entfernungsmessers 20 bildet,
ist zwischen dem Lichtaussendeelement 23 und dem dichroitischen
Prisma 21 angeordnet. Das Rechtwinkelprisma 22 ist
auf einer Seite (in 3 der oberen Seite) einer in 3 dargestellten
Ebene F angeordnet, welche die optische Achse eines Lichtempfangselementes 31 sowie
die optische Achse des Lichtaussendeelementes 23 enthält, so dass
das Messlicht, das an dem dichroitischen Spiegel 21a reflektiert
wird und auf eine Reflexionsfläche 22a des Rechtwinkelprismas 22 trifft,
an der Reflexionsfläche 22a auf
das Lichtempfangselement 31 reflektiert wird. Der dichroitische
Spiegel 21a, die Reflexionsfläche 22a und das Lichtempfangselement 31 bilden Elemente
einer Empfangsoptik des optischen Entfernungsmessers 20.
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Der
elektronische Entfernungsmesser hat zwischen dem Rechtwinkelprisma 22 und
dem Lichtaussendeelement 23 in einem Entfernungsmessstrahlengang
ein Umschaltprisma 28 und ein erstes ND-Filter 29.
Das Umschaltprisma 28 kann um einen Schwenkzapfen 28a zwischen
einer in 3 mit einer gestrichelten Linie
angedeuteten ausgefahrenen Stellung und einer in 3 mit
einer durchgezogenen Linie angedeuteten zurückgezogenen Stellung geschwenkt
werden. Das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene
Messlicht trifft auf einen ersten festen Spiegel 24a, an
dem es reflektiert wird und so über
einen zweiten festen Spiegel 24b als internes Referenzlicht
auf das Lichtempfangselement 31 trifft, wenn sich das Umschaltprisma 28 in
der ausgefahrenen Stellung befindet. Dagegen trifft das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene
Messlicht direkt auf den dichroitischen Spiegel 21a des
dichroitischen Prismas 21, wenn sich das Umschaltprisma 28 in
der zurückgezogenen
Stellung befindet. Das erste ND-Filter 29 dient dazu, die
Lichtmenge des auf das Zielobjekt 16 treffenden Messlichtes
einzustellen.
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Der
elektronische Entfernungsmesser hat zwischen dem Rechtwinkelprisma 22 und
dem Lichtempfangselement 31 ein zweites ND-Filter 32 und ein
Bandpassfilter 34, die in dieser Reihenfolge von dem Rechtwinkelprisma 22 zu
dem Lichtempfangselement 31 hin angeordnet sind. Das Lichtempfangselement 31 ist
an eine arithmetische Steuerschaltung 40 (Steuerung) angeschlossen.
Die arithmetische Steuerschaltung 40 ist mit einem Stellglied 41,
welches das Umschaltprisma 28 bewegt, und einer Anzeigevorrichtung 42,
z.B. einem LCD-Feld, verbunden, die die berechnete Entfernung anzeigt.
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Bekanntlich
arbeitet ein optischer Entfernungsmesser wie der Entfernungsmesser 20 in
zwei verschiedenen Betriebszuständen:
In einem Zustand wird das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene
Licht als Messlicht dem dichroitischen Prisma 21 zugeführt. Im
anderen Zustand wird das Licht als internes Referenzlicht dem festen
Spiegel 24a zugeführt.
Die beiden vorstehend genannten Zustände sind durch den Umschaltzustand
des Umschaltprismas 28 festgelegt, das die Steuerschaltung 40 über das
Stellglied 41 ansteuert. Wie oben erläutert, wird das dem dichroitischen
Prisma 21 zugeführte
Messlicht über
den dichroitischen Spiegel 21a und die Objektivlinse 11 auf
das Zielobjekt 16 projiziert. Das an dem Zielobjekt 16 reflektierte
Messlicht trifft dann über
die Objektivlinse 11, den dichroitischen Spiegel 21a,
die Reflexionsfläche 22a,
das zweite ND-Filter 32 und das Bandpassfilter 34 auf
das Lichtempfangselement 31. Die arithmetische Steuerschaltung 40 erfasst
die Phasendifferenz zwischen dem projizierten, d.h. dem ausgesendeten
Licht und dem reflektierten Licht sowie die Anfangsphase des internen Referenzlichtes,
das dem Lichtempfangselement 31 über das Umschaltprisma 28,
den ersten festen Spiegel 24a und den zweiten festen Spiegel 24b zugeführt wird,
oder sie erfasst die Zeitdifferenz zwischen dem projizierten Licht
und dem reflektierten Licht, um die Entfernung des Zielobjektes 16 von
dem elektronischen Entfernungsmesser zu berechnen. Die so berechnete
Entfernung wird dann an der Anzeigevorrichtung 42 angezeigt.
Das Berechnen der Entfernung aus der Phasendifferenz zwischen projiziertem und
reflektiertem Licht und der Anfangsphase des internen Referenzlichtes
oder aus der Zeitdifferenz zwischen projiziertem Licht und reflektiertem
Licht ist aus dem Stand der Technik bekannt.
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Das
Porroprismenaufrichtsystem 12 hat eine Strahlteilerfläche, die
das auftreffende Licht in zwei Lichtbündel teilt, von denen eines
auf eine nach dem Prinzip der Phasendifferenzerfassung arbeitende AF-Sensoreinheit
(Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung) 50,
im Folgenden kurz als AF-Einheit bezeichnet, zuläuft, während das andere Lichtbündel auf
das Okular 14 zuläuft.
Zwischen dem Porroprismenaufrichtsystem 12 und der AF-Einheit 50 befindet
sich eine Referenzbildebene 51 an einer Stelle, die optisch äquivalent
zu der Position ist, an der das Fadenkreuz der Bildebenenplatte 13 angeordnet
ist. Die AF-Einheit 50 erfasst den Scharfstellzustand (Defokuswert
und Richtung der Fokusverschiebung) in der Referenzbildebene. 4 zeigt
die AF-Einheit 50 und das Porroprismenaufrichtsystem 12.
Die AF-Einheit 50 enthält
eine Kondensorlinse 52, ein Paar Separatorlinsen 53 und
ein Paar Zeilensensoren 54, z.B. Mehrsegment-CCD-Sensoren,
die hinter den Separatorlinsen 53 angeordnet sind. Die beiden
Separatorlinsen 53 sind dabei um die Basislänge voneinander
beabstandet. Das in der Referenzbildebene 51 erzeugte Bild
des Zielobjektes 16 wird von den beiden Separatorlinsen 53 in
zwei Bilder getrennt, die auf den beiden Zeilensensoren 54 erzeugt
werden. Die Zeilensensoren 54 enthalten jeweils eine Anordnung
fotoelektrischer Wandlerelemente. Jedes dieser Wandlerelemente wandelt
das empfangene Licht eines Bildes in elektrische Ladungen, die integriert,
d.h. gesammelt werden, und gibt die integrierte elektrische Ladung
als AF-Sensordaten an die Steuerschaltung 40 aus. Die Steuerschaltung 40 berechnet
in einer vorgegebenen Defokusoperation einen Defokuswert in Abhängigkeit
des ihr von den beiden Zeilensensoren 54 zugeführten AF-Sensordatenpaars.
In einer Autofokusoperation steuert die Steuerschaltung 40 die
Objektivlinse 11 über
einen in 1 gezeigten Linsenantrieb 43 entsprechend
dem berechneten Defokuswert so an, dass auf das Zielobjekt 16 scharfgestellt
wird. Die Defokusoperation ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Ein AF-Schalter 44 zum Starten der AF-Operation und ein
Entfernungsmessschalter 45 zum Starten der Entfernungsmessung
sind an die Steuerschaltung 40 angeschlossen.
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Die
AF-Einheit 50 erfasst einen Scharfstellzustand aus den
beiden Bildern, die von den beiden Lichtbündeln, die durch die beiden
verschiedenen Pupillenberei che 11A und 11B (vgl. 5)
der Objektivlinse 11 treten, auf den beiden Zeilensensoren 54 erzeugt
werden. Die Form der Pupillenbereiche 11A und 11B kann
dabei jeweils durch die Form der Blende, die an einer zugehörigen Separatormaske 55 eines
Maskenpaars ausgebildet ist, festgelegt werden, wobei die beiden
Separatormasken 55 zwischen der Kondensorlinse 52 und
den beiden Separatorlinsen 53 in der Nähe der beiden Separatorlinsen 53 angeordnet
sind.
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5 zeigt
die relative Anordnung der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B sowie
die relative Anordnung des dichroitischen Prismas 21 (dichroitischer
Spiegel 21a) und der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B.
Obgleich die Positionen, die Formen und die Ausrichtungen der beiden
Pupillenbereiche 11A und 11B durch die Kondensorlinse 52,
die beiden Separatorlinsen 53, die beiden Separatormasken 55 und
die Anordnung der fotoelektrischen Wandlerelemente auf jedem Zeilensensor 54 so
festgelegt sind, dass die Autofokus-Leistungsanforderungen erfüllt sind,
können
die Ausrichtungen der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B,
d.h. ihre jeweilige Ausrichtung relativ zur Mitte der Objektivlinse 11,
vergleichsweise frei festgelegt werden.
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In
dem oben erläuterten
Ausführungsbeispiel des
elektronischen Entfernungsmessers sind die beiden Pupillenbereiche 11A und 11B so
orientiert, dass zwei Lichtbündel
La und Lb, von denen das eine durch den einen Pupillenbereich und
das andere durch den anderen Pupillenbereich der Objektivlinse 11 tritt,
unter dem gleichen Eintrittswinkel auf den dichroitischen Spiegel 21a treffen,
wie in den 1 und 2 gezeigt
ist. Die beiden Pupillenbereiche 11A und 11B sind
also so angeordnet, dass eine Ebene, die durch die Zentren der Pupillenbereiche 11A und 11B läuft, im
Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene angeordnet ist, welche die
Achse des auf den dichroitischen Spiegel 21a auftreffenden
Lichtes und die Achse des an dem dichroitischen Spiegel 21a reflektierten
Lichtes enthält.
Obgleich das Transmissionsvermögen
des dichroitischen Spiegels 21a in Abhängigkeit des Eintrittswinkels
des auf ihn treffenden Lichtes variiert, treten die beiden Lichtbündel La und
Lb mit demselben Transmissionsgrad durch den dichroitischen Spiegel 21a,
da sie unter gleichem Eintrittswinkel auf diesen treffen. Die beiden
Zeilensensoren 54 empfangen die durchgelassenen Anteile
der beiden Lichtbündel
La und Lb, welche die gleiche Lichtmenge haben, wodurch eine Autofokusoperation
mit hoher Genauigkeit möglich
wird.
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Das
Porroprismenaufrichtsystem 12 hat die oben genannte Strahlteilerfläche, die
gegenüber
einer zur optischen Achse O des Zielfernrohrs senkrechten Ebene
geneigt ist. Die beiden durch die beiden verschiedenen Pupillenbereiche 11A und 11B der
Objektivlinse 11 sowie durch den dichroitischen Spiegel 21a und
die Fokussierlinse 18 tretenden Lichtbündel treffen auf diese Strahlteilerfläche. Da
in dem erläuterten
Ausführungsbeispiel
des elektronischen Entfernungsmessers das Porroprismenaufrichtsystem 12 so
angeordnet ist, dass diese beiden Lichtbündel, die durch die beiden
verschiedenen Pupillenbereiche 11A und 11B der
Objektivlinse 11 sowie den dichroitischen Spiegel 21a und
die Fokussierlinse 18 treten, ebenfalls unter gleichem
Eintrittswinkel auf die geneigte Strahlteilerfläche treffen, tritt während der
Autofokusoperation kein Lichtmengenunterschied zwischen den beiden
Lichtbündeln
infolge unterschiedlicher Eintrittswinkel auf, unter denen die Lichtbündel auf
die geneigte Strahlteilerfläche treffen.
Die Autofokusoperation ist deshalb nicht durch Lichtmengenunterschiede
der beiden Lichtbündel
beeinträchtigt.
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Der
mit dem wie oben erläutert
aufgebauten Autofokussystem ausgestattete elektronische Entfernungsmesser
führt eine
Entfernungsmessung in nachfolgend erläuterter Weise durch.
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Im
ersten Schritt visiert der Benutzer mit dem Zielfernrohr 10 das
Zielobjekt 16 so an, dass die optische Achse O des Zielfernrohrs 10 im
Wesentlichen auf das Zielobjekt 16 ausgerichtet ist, während er
das Zielobjekt 16 durch einen nicht gezeigten Kollimator betrachtet,
der an dem Zielfernrohr 10 angebracht ist. Im zweiten Schritt
drückt
der Benutzer den AF-Schalter 44, um die oben erläuterte Autofokusoperation durchzuführen, in
der die Fokussierlinse 18 in ihre Scharfstellposition relativ
zu dem Zielobjekt 16 bewegt wird. Im dritten Schritt stellt
der Benutzer bei auf das Zielobjekt 16 scharfgestelltem
Zielfernrohr 10 die Ausrichtung des Zielfernrohrs 10 so
ein, dass das durch das Okular 14 zu sehende Fadenkreuz 15 präzise auf
das Zielobjekt 16 zentriert ist. Dabei blickt der Benutzer
in das Okular 14. Im vierten Schritt drückt der Benutzer den Entfernungsmessschalter 45,
um die oben erläuterte
Entfernungsmessung durchzuführen.
Die berechnete Entfernung wird an der Anzeigevorrichtung 42 angezeigt.
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Die 6 und 7 zeigen
ein Vergleichsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers, das
mit dem erläuterten
Ausführungsbeispiel
des elektronischen Entfernungsmessers zu vergleichen ist. Die 8, 9 und 10 zeigen
ein weiteres Vergleichsbeispiel. In jedem dieser beiden (unvorteilhaften)
Vergleichsbeispiele treffen die beiden Lichtbündel La und Lb, die durch die
beiden verschiedenen Pupillenbereiche 11A und 11B der
Objektivlinse 11 treten, unter verschiedenen Eintrittswinkeln
auf den dichroitischen Spiegel 21a. In dem in den 6 und 7 gezeigten
Vergleichsbeispiel ist das in den 1 und 2 gezeigte
dichroitische Prisma 21 um 90° um die optische Achse des Zielfernrohrs 10 gedreht.
In dem anderen, in den 8, 9 und 10 gezeigten
Vergleichsbeispiel ist die Anordnung des Porroprismensystems 12 und
der AF-Einheit 50 verschieden von der in den 1 und 2 gezeigten
Anordnung. Wie aus den 7 und 8 hervorgeht,
treffen in den beiden Vergleichsbeispielen die beiden Lichtbündel La
und Lb, die durch die verschiedenen Pupillenbereiche 11A und 11B der Objektivlinse 11 treten,
jeweils unter verschiedenen Eintrittswinkeln auf den dichroitischen
Spiegel 21a. Dadurch empfangen die beiden Zeilensensoren 54 die
beiden Lichtbündel
mit verschiedenen Lichtmengen, was sich nachteilig auf die Autofokusoperation auswirkt.
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In
dem erläuterten
Ausführungsbeispiel
des elektronischen Entfernungsmessers wird das mit dem dichroitischen
Spiegel 21a versehene dichroitische Prisma 21 als
Strahlteileroptik eingesetzt. Das dichroitische Prisma 21 kann
jedoch durch eine Planparallelplatte ersetzt werden, die eine Fläche hat,
an der ein dichroitischer Spiegel ausgebildet ist. In diesem Fall
ist eine Autofokusoperation mit hoher Genauigkeit möglich, indem
die beiden Pupillenbereiche 11A und 11B so orientiert
werden, dass die beiden Lichtbündel
La und Lb, die durch die beiden verschiedenen Pupillenbereiche 11A und 11B der
Objektivlinse 11 treten, unter gleichem Eintrittswinkel
auf den dichroitischen Spiegel der Planparallelplatte treffen.
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Wie
aus obiger Beschreibung hervorgeht, arbeiten bei dem mit einer Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
und einer Strahlteileroptik versehenen Vermessungsinstrument sowohl
der optische Entfernungsmesser als auch die Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
selbst dann mit hoher Genauigkeit, wenn die Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung
in einem Vermessungsinstrument enthalten ist, in dem eine Strahlteileroptik
als Element des optischen Entfernungsmessers eingesetzt wird.