DE10142323A1 - Vermessungsinstrument mit optischem Entfernungsmesser und Autofokussystem - Google Patents

Abstract

Ein Vermessungsinstrument enthält eine Zielfernrohroptik, ein Entfernungsmesssystem, das erste Daten ausgibt, ein Phasenerfassungs-Autofokussystem, das zweite Daten ausgibt, und eine AF-Antriebsvorrichtung, die eine Fokussierlinse der Zielfernrohroptik zum Scharfstellen auf das Zielobjekt entsprechend den ersten oder den zweiten Daten bewegt. Weiterhin ist ein Vermessungsinstrument beschrieben, das ein Zielfernrohr und eine AF-Antriebseinheit enthält, die von dem Zielfernrohr getrennt vorgesehen ist, wobei die AF-Antriebseinheit an einem Körper des Vermessungsinstrumentes montiert und von diesem abgenommen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vermessungsinstrument mit einem optischen Entfer­ nungsmesser und einem Autofokussystem, das die Fokussierlinse des Zielfern­ rohrs entsprechend des Ortes des Zielobjektes bewegt, sowie ein Vermessungs­ instrument mit einem abnehmbaren Autofokussystem.

Misst ein Vermessungstechniker den Abstand zwischen zwei Punkten mit einem Vermessungsinstrument wie einer Gesamtstation, so verwendet er häufig ein Reflexionsprisma wie ein Tripelprisma zusammen mit dem Vermessungsinstru­ ment. Nachdem die Bedienperson des Vermessungsinstrumentes das Zielfernrohr auf das Reflexionsprisma gerichtet und durch dieses das Reflexionsprisma anvi­ siert hat, beginnt ein in dem Vermessungsinstrument eingebautes Entfernungs­ messsystem (EDM) mit Drücken einer an dem Vermessungsinstrument vorgese­ henen Starttaste zu arbeiten. Mit Beginn des Betriebs des Entfernungsmesssy­ stems sendet das Vermessungsinstrument Messlicht z. B. in Form eines Laser­ strahls auf das Reflexionsprisma. Dieses Messlicht wird an dem Reflexionsprisma reflektiert und schließlich von einem in dem Vermessungsinstrument vorgesehe­ nen Lichtempfangssensor empfangen. Das Entfernungsmesssystem berechnet die Entfernung zu dem Reflexionsprisma über die Phasendifferenz zwischen ausgesendetem und empfangenem Licht.

Ein Vermessungsinstrument wie eine Gesamtstation hat im allgemeinen ein Zielfernrohr. Üblicherweise wird die Fokussierlinse dieses Zielfernrohrs manuell bewegt, um das Zielfernrohr auf ein Zielobjekt, z. B. ein Reflexionsprisma scharf­ zustellen. In den vergangenen Jahren wurden jedoch Vermessungsinstrumente entwickelt, die mit einem Autofokussystem ausgestattet sind. Ein solches Autofo­ kussystem bewegt die Fokussierlinse automatisch in eine Scharfstellposition bezüglich des Zielobjektes.

Bei einem solchen mit einem Autofokussystem ausgestatteten Vermessungsin­ strument wird mit Drücken einer AF-Starttaste automatisch auf das Zielobjekt scharfgestellt, nachdem die Bedienperson dieses mit dem Zielfernrohr anvisiert hat.

In einem Vermessungsinstrument, das mit einem auf dem Prinzip der Phasener­ fassung arbeitenden Autofokussystem ausgestattet ist, kann es vorkommen, dass eine Scharfeinstellung auf das Zielobjekt nicht möglich ist, wenn letzteres bei­ spielsweise eine weiße Wand ohne Kontrast oder ein Reflexionsprisma wie ein Tripelspiegel oder Tripelprisma ist.

Kann unter Verwendung eines Reflexionsprismas nicht auf das Zielobjekt scharf­ gestellt werden, so kann die Bedienperson versuchen, ohne Reflexionsprisma die Entfernungsmessung mit dem Autofokussystem vorzunehmen. Werden in diesem Fall Infrarotstrahlen als auf das Zielobjekt zu projizierendes Messlicht eingesetzt, so kann der Reflexionspunkt der Infrarotstrahlen am Messpunkt visuell nicht überprüft werden, so dass der Messpunkt nicht genau bestimmt werden kann.

Wird mit einem Vermessungsinstrument wie einer Gesamtstation, das mit einem Autofokussystem ausgestattet ist, eine Entfernungsmessung z. B. in Form einer nachführenden Entfernungsmessung, d. h. in Form aufeinanderfolgender oder konsekutiver Entfernungsmessungen, durchgeführt, so geschieht dies in der in dem Flussdiagramm nach Fig. 9 gezeigten Weise.

Zunächst werden in Schritt SA1 spezifizierte Entfernungsdaten und andere Ent­ wurfsdaten, die für die nachführende Entfernungsmessung erforderlich sind, einer Steuerung des Vermessungsinstrumentes über entsprechende Vorrichtungen wie einer Eingabevorrichtung für einen Entwurfswert und einer Eingabevorrichtung für eine gemessene Entfernung (spezifizierter Wert) zugeführt.

Anschließend wird eine Starttaste gedrückt, um die Entfernungsmessoperation zu starten. Beispielsweise wird in Schritt SA2 mit Drücken der Starttaste die Be­ triebsart der nachführenden Entfernungsmessung eingestellt. Nachdem diese Betriebsart eingestellt ist, wird der Entfernungsmesswert bestimmt, unmittelbar nachdem das an dem Ziel reflektierte Messlicht zu dem Vermessungsinstrument zurückkehrt, während die gemessene Entfernung von dem Objekt und ihre Abwei­ chung gegenüber dem eingegebenen Entwurfswert an der Anzeigevorrichtung angezeigt wird.

Ist das Ziel mit dem Zielfernrohr nicht anvisiert, so wird anschließend in Schritt SA3 eine Visieroperation durchgeführt. In dieser Visieroperation visiert die Be­ dienperson das Ziel manuell mit dem Zielfernrohr so an, dass die optische Achse des Zielfernrohrs im Wesentlichen auf das Ziel gerichtet ist, während er das Ziel durch einen nicht gezeigten Kollimator betrachtet, der an dem Zielfernrohr ange­ bracht ist. Ist das Zielfernrohr auf das Ziel scharfgestellt, so betätigt die Bedien­ person von Hand das Zielfernrohr so, dass über letzteres die Mitte des Ziels anvisiert wird.

Anschließend wird in Schritt SA4 bestimmt, ob die AF-Starttaste gedrückt ist. Die AF-Starttaste wird gedrückt, wenn die Bedienperson nach der Visieroperation auf das Ziel scharfstellen will.

Das Autofokussystem beginnt zu arbeiten, unmittelbar nachdem die AF-Starttaste gedrückt wurde. Nach Drücken der AF-Starttaste wird in Schritt SA5 ermittelt, ob auf das Ziel scharfgestellt ist. Ist dies der Fall, so fährt der Steuerablauf mit Schritt SA7 fort.

Wird dagegen in Schritt SA5 festgestellt, dass auf das Ziel nicht scharfgestellt ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt SA6 fort, in dem eine Fokussierlinse automa­ tisch in eine Standardposition bewegt wird, in der auf ein Objekt in vorbestimmter Entfernung scharfgestellt ist, wobei diese vorbestimmte Entfernung als Standar­ dentfernungswert in einer Standardwert-Einstellvorrichtung gespeichert ist.

Nachdem auf das Ziel scharfgestellt ist, wird der gemessene Entfernungswert bestimmt, während die Visieroperation durchgeführt wird, und anschließend in Schritt SA7 ermittelt, ob der gemessene Entfernungswert bestimmt worden ist. Der gemessene Entfernungswert wird nämlich bestimmt, unmittelbar nachdem das an dem Ziel reflektierte Messlicht zu dem Vermessungsinstrument zurückge­ kehrt ist. Ist in Schritt SA7 der gemessene Entfernungswert bestimmt worden, so fährt der Steuerablauf mit SA8 fort. Ist dagegen in Schritt SA7 der gemessene Entfernungswert noch nicht bestimmt worden, so fährt der Steuerablauf mit SA9 fort.

Wird in Schritt SA7 festgestellt, dass der gemessene Entfernungswert bestimmt worden ist, so werden die gemessene Entfernung sowie deren Abweichung ge­ genüber dem eingegebenen Entwurfswert (spezifizierte Entfernung) berechnet, um in Schritt SA8 auf der Anzeigevorrichtung angezeigt zu werden. Folglich kann die Bedienperson die Abweichung des aktuellen Ortes des Ziels von dem Ab­ steckpunkt erfassen, indem er auf die Anzeigevorrichtung blickt. Die Bedienper­ son des Vermessungsinstrumentes kann so eine das Ziel haltende Hilfskraft anweisen, das Ziel entsprechend dieser Abweichung zu verstellen.

In dem Moment, in dem die auf der Anzeigevorrichtung angezeigte Abweichung gleich Null wird, ist die Absteckoperation, in der das Ziel an einem Absteckpunkt aufgestellt wird, abgeschlossen. Folglich wird nach Schritt SA8 in Schritt SA9 ermittelt, ob eine Stopptaste gedrückt ist. Die Bedienperson drückt die Stopptaste, wenn sie feststellt, dass die oben erläuterte Absteckoperation abgeschlossen ist.

Wird die Stopptaste während der Visieroperation gedrückt, so fährt der Steuerab­ lauf mit Schritt SA10 fort und die nachführende Entfernungsmessoperation wird beendet. Anderenfalls kehrt der Steuerablauf ausgehend von Schritt SA9 zu Schritt SA4 zurück, um die Schritte SA4 bis SA9 zu wiederholen.

Wird eine Entfernungsmessung wie eine nachführende Entfernungsmessung mit konsekutiven, d. h. aufeinanderfolgenden Entfernungsmessschritten, eine Entfer­ nungsmessung mit aufeinanderfolgenden Absteckschritten oder eine Messung zum Abstecken eines Grundstücks durchgeführt, muss die AF-Starttaste häufig gedrückt werden, während die Entfernungsmessung wiederholt wird. Das häufige Drücken der AF-Starttaste ist für die Bedienperson mühsam. Durch das häufige Drücken der AF-Starttaste wird die Zielnachführung beeinträchtigt.

Unter diesen Umständen ist es für die Bedienperson schwierig, sich mit einem solchen herkömmlichen Vermessungsinstrument wie einer Gesamtstation auf die Zielnachführung zu konzentrieren und diese schnell abzuschließen. Weicht bei­ spielsweise die Ziellinie des Zielfernrohr von dem Ziel ab, so dass während der Absteckoperation nicht automatisch auf das Ziel scharfgestellt werden kann, so wird im allgemeinen die Fokussierlinse des Zielfernrohrs so bewegt, dass sie auf ein Objekt in einer vorbestimmten Entfernung scharfgestellt ist. Es kommt jedoch häufig vor, dass diese vorbestimmte Entfernung überhaupt keinen Bezug zu irgendeinem für die Absteckoperation vorgesehenen Punkt hat, wodurch es schwierig wird, die Absteckoperation rasch durchzuführen.

Es wurden verschiedene Typen von Vermessungsinstrumenten wie Gesamtsta­ tionen mit Zielfernrohr entwickelt. In einem typischen Vermessungsinstrument wird die Fokussierlinse des Zielfernrohrs manuell bewegt, um die Fokussierung des Zielfernrohrs einzustellen. In den vergangenen Jahren wurden verbesserte Ver­ messungsinstrumente mit Autofokussystem entwickelt, das die Fokussierlinse des Zielfernrohrs so ansteuert, dass die Fokussierung des Zielfernrohrs automatisch eingestellt wird.

Um ein solches Autofokussystem in ein Vermessungsinstrument einzubauen, ist es erforderlich, ein Vermessungsinstrument vorzusehen, das einen Sensor, z. B. einen Mehrsegment-CCD-Liniensensor zum Ermitteln von Information über den Scharfstellpunkt des Zielfernrohrs, einen Linsenantrieb mit Zahnrädern und einen Motor, der die Fokussierlinse des Vermessungsinstrumentes entsprechend der vorstehend genannten Information über den Scharfstellpunkt des Zielfernrohrs antreibt, eine Steuerung zum Steuern des Betriebs des Linsenantriebs sowie ein von Hand betätigbares Element wie eine AF-Starttaste hat, damit das Autofokus­ system betrieben werden kann.

Das Unterbringen eines solchen Autofokussystems in einem Vermessungsinstru­ ment ist jedoch zeitaufwendig, da die Elemente des Autofokussystems mit ihnen zugeordneten internen Elementen des Vermessungsinstrumentes mechanisch, elektrisch und optisch gekoppelt werden müssen. Darüber hinaus wird durch das eingebaute Autofokussystem im allgemeinen der interne Aufbau des Vermes­ sungsinstrumentes komplizierter, was die Ausfallwahrscheinlichkeit des Vermes­ sungsinstrumentes erhöht.

Fällt das eingebaute Autofokussystem aus, so ist es in der Regel erforderlich, dass zum Reparieren des Autofokussystems eine oder mehrere Verkleidungen des Vermessungsinstrumentes abgenommen werden. Dies gilt auch, wenn das Autofokussystem einer Inspektion unterzogen werden muss. Dies ist offensichtlich mühsam.

Werden ein Vermessungsinstrument mit Autofokussystem und ein herkömmliches Vermessungsinstrument ohne Autofokussystem zugleich gefertigt, so müssen diese beiden Instrumenttypen in der Regel in verschiedenen Fertigungslinien hergestellt werden, da das Autofokussystem nicht einfach von dem herkömmli­ chen Vermessungsinstrument getrennt werden kann, um das Vermessungsin­ strument mit Autofokussystem zu fertigen. Dies erhöht die Fertigungskosten.

In einem herkömmlichen Vermessungsinstrument mit Autofokussystem liefert eine in dem Instrumentenkörper untergebrachte, die Hauptstromquelle bildende Batte­ rie einem Linsenantriebsmotor des Autofokussystems elektrische Energie. Ist die Batterie des Vermessungsinstrumentes verbraucht, so wird der Linsenantrieb nicht mehr mit Energie versorgt, so dass das Autofokussystem außer Kraft gesetzt ist.

Der Erfindung liegt im Hinblick der oben erläuterten Probleme die Aufgabe zu­ grunde, ein zuverlässiges und leicht bedienbares Vermessungsinstrument mit optischem Entfernungsmesser und Autofokussystem anzugeben, mit dem eine Absteckoperation schnell abgeschlossen werden kann und das die Bedienperson von der Last befreit, die AF-Starttaste häufig drücken zu müssen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Vermessungsinstrument anzugeben, das mit einem wartungsfreundlichen Autofokussystem ausgestattet ist und einen Aufbau derart hat, dass zu geringen Herstellungskosten und ohne Mühe zwei Instrumententypen gefertigt werden können, nämlich einer mit Autofo­ kussystem und ein anderer ohne Autofokussystem.

Die vorstehend genannte erste Aufgabe wird gelöst durch ein Vermessungsin­ strument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. den Merkmalen des An­ spruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

Die vorstehend genannte zweite Aufgabe wird gelöst durch ein Vermessungsin­ strument mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer mit einem Autofokussystem ausgestatteten Gesamtstation als erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schärfenerfassungsvorrichtung und eines Porroprismen-Aufrichtsystems, die in Fig. 1 gezeigt sind,

Fig. 3 ein Flussdiagramm einer Hauptroutine, die mit Drücken einer AF- Starttaste durchgeführt wird,

Fig. 4 ein Flussdiagramm der in Fig. 3 gezeigten Unterroutine "Autofokus­ prozess",

Fig. 5 ein Flussdiagramm für ein anderes Ausführungsbeispiel der in Fig. 3 gezeigten Unterroutine "Autofokusprozess",

Fig. 6 ein Flussdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der in Fig. 3 gezeigten Unterroutine "Autofokusprozess",

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer mit einem Autofokussystem ausgestatteten Gesamtstation als zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 ein Flussdiagramm einer Absteckmessoperation, die auf konsekuti­ ver Basis mit der in Fig. 7 gezeigten Gesamtstation gemäß zweitem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird,

Fig. 9 ein Flussdiagramm einer Absteckmessoperation, die auf konsekuti­ ver Basis mit einer mit einem Autofokussystem ausgestatteten her­ kömmlichen Gesamtstation durchgeführt wird,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer mit einem Autofokussystem ausgestatteten Gesamtstation als drittes Ausführungsbeispiel,

Fig. 11 eine Seitenansicht eines grundlegenden Teils der Gesamtstation nach Fig. 10,

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines grundlegenden Teils der Ge­ samtstation nach Fig. 10 in einem Zustand, in dem eine AF- Antriebseinheit an dem Körper des Zielfernrohrs montiert ist,

Fig. 13 eine schematische Darstellung grundlegender Elemente der AF- Antriebseinheit und des Zielfernrohrs,

Fig. 14 eine schematische Darstellung des internen Aufbaus der AF- Antriebseinheit,

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung eines grundlegenden Teils der Gesamtstation nach Fig. 10 in einem Zustand, in dem die AF- Antriebseinheit vom Oberteil eines das Zielfernrohr und ein Entfer­ nungsmesssystem enthaltenden Blocks abmontiert ist, und

Fig. 16 eine perspektivische Darstellung eines anderen Ausführungsbei­ spiels des in Fig. 15 gezeigten Teils in einem Zustand, in dem die Antriebseinheit vom Oberteil des das Zielfernrohr und das Entfer­ nungsmesssystem enthaltenden Blocks abmontiert ist.

Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel ein mit einem Autofokussystem ausge­ stattetes Vermessungsinstrument, nämlich eine Gesamtstation. Die mit 1 be­ zeichnete Gesamtstation enthält eine Optik 2, ein Entfernungsmesssystem (EDM) 3, ein nicht gezeigtes Winkelmesssystem, ein Autofokussystem 4 und eine Steue­ rung 5. Die Optik 2 enthält eine Zielfernrohroptik.

Die Optik 2 ist versehen mit einer Objektivlinse 21, einer Fokussierlinse 22, einem Porroprismen-Aufrichtsystem 23, einer Bildebenenplatte oder Fadenkreuzplatte 24 und ein Okular 25, die in dieser Reihenfolge von der Objektseite her gesehen, d. h. in Fig. 1 von links nach rechts angeordnet sind. Die optischen Elemente 21, 22, 23, 24 und 25 bilden die grundlegenden Elemente der Zielfernrohroptik.

Die Fokussierlinse 22 ist längs ihrer optischen Achse geführt. Die axiale Position der Fokussierlinse 22 wird automatisch über einen Antriebsmechanismus (AF- Treiber) 45 des Autofokussystems 4 entsprechend der Entfernung von einem Zielobjekt 6 so eingestellt, dass das Bild des Zielobjektes 6, das die Objektivlinse 21 auf der der Objektivlinse 21 zugewandten Vorderfläche der Bildebenenplatte 24 erzeugt, scharfgestellt wird. Das Bild des Zielobjektes 6 kann also präzise auf die Vorderfläche der Bildebenenplatte 24 fokussiert werden, indem die axiale Position der Fokussierlinse 22 entsprechenden der Entfernung von dem Zielobjekt 6 automatisch eingestellt wird. Die Bedienperson visiert ein vergrößertes Bild des Zielobjektes 6, das auf die Bildebenenplatte 24 fokussiert ist, über das Okular 25 an.

Die Fokussierlinse 22 wird entweder über den Antriebsmechanismus 45 des Autofokussystems 4 automatisch oder über ein nicht gezeigtes manuelles Fokus­ siersystem (MF) oder aber ein motorisiertes Fokussiersystem, d. h. ein motorisier­ tes manuelles Fokussiersystem, manuell angetrieben. Der Antriebsmechanismus 45 enthält einen nicht gezeigten Linsenantriebsmotor zum Bewegen der Fokus­ sierlinse 22.

Das Porroprismen-Aufrichtsystem 23 ist ein Systemtyp, der drei rechtwinklige Prismen mit vier rechteckigen Reflexionsflächen hat, nämlich eine erste bis vierte Reflexionsfläche, die in dieser Reihenfolge von der Lichteintrittsseite her gesehen angeordnet sind. Ein Teil der ersten Reflexionsfläche ist als halbtransparente, z. B. halbverspiegelte Fläche ausgebildet, die als Strahlteilerfläche dient, während eine bestimmte Fläche eines Strahlteilerprismas 42 insgesamt über ein Haftmittel auf die halbtransparente Fläche geklebt ist.

Auf der Bildebenenplatte 24 ist ein Fadenkreuz 24A vorgesehen, die eine Kollima­ tionsachse festlegt.

Das Entfernungsmesssystem 3 sieht zwei Arten der Entfernungsmessung vor. In einer Betriebsart platziert die Bedienperson einen Tripelspiegel oder -prisma (nicht gezeigte Reflexionsvorrichtung) an einem Zielpunkt, worauf das Entfernungs­ messsystem so eingestellt wird, dass es Messlicht z. B. in Form eines Laserstrahls auf den Tripelspiegel sendet und das an diesem reflektierte Messlicht empfängt, um die Entfernung zu messen. In der anderen Betriebsart wird das Entfernungs­ messsystem so eingestellt, dass es das Messlicht direkt, d. h. ohne Verwendung eines Tripelspiegels auf ein Zielobjekt sendet und das an diesem reflektierte Messlicht empfängt, um die Entfernung zu messen. Die Bedienperson kann in Abhängigkeit des Typs oder der Eigenschaften des Zielobjektes 6 unter den beiden erläuterten Betriebsarten frei wählen.

Das Entfernungsmesssystem 3 enthält einen optischen Entfernungsmesser 30. Der Entfernungsmesser 30 hat hinter der Objektivlinse 21 einen Transmissi­ ons/Empfangsspiegel (Reflexionselement) 31 und einen wellenlängenselektiven Spiegel (wellenlängenselektives Filter) 32, die in dieser Reihenfolge von der Objektseite her gesehen angeordnet sind. Der optische Entfernungsmesser 30 enthält ferner ein Lichtaussendeelement 33, z. B. eine Laserdiode, das Licht (Messlicht) einer bestimmten Wellenlänge aussendet, einen lichtempfangenden Lichtleiter 34, im Folgenden kurz als Lichtempfangsleiter bezeichnet, sowie ein Lichtempfangselement 35.

Der Transmissions/Empfangsspiegel 31 besteht aus einem Parallelplattenspiegel, dessen Vorderfläche und hierzu parallele Rückfläche auf der optischen Achse der Objektivlinse 21 angeordnet sind. Die der Objektivlinse 21 zugewandte Vorderflä­ che des Parallelplattenspiegels 31 ist als Transmissionsspiegel 31A ausgebildet, während dessen die dem wellenlängenselektiven Spiegel 32 zugewandte Rückflä­ che einen Empfangsspiegel 31 B bildet.

Das Messlicht, welches das Lichtaussendeelement 33 aussendet, damit dieses auf den Transmissionsspiegel 31A trifft, wird an letzterem reflektiert und läuft dann längs der optischen Achse der Objektivlinse 21 auf das Zielobjekt 6 zu. Das Messlicht, das an dem Zielobjekt 6 reflektiert wird und durch die Objektivlinse 21 tritt, wird dann über den wellenlängenselektiven Spiegel 32 auf den Lichtemp­ fangsspiegel 31 B zurückreflektiert. Der Lichtempfangsspiegel 31 B reflektiert das einfallende Messlicht so, dass dieses in eine Eintrittsfläche 34A des Lichtemp­ fangsleiters 34 tritt. Das von dem Lichtaussendeelement 33 ausgesendete Mess­ licht trifft über die Kollimatorlinse 33A und einen festen Spiegel 33B auf den Transmissionsspiegel 31A.

Ein Lichtleiterhalter 34C hält das Eintrittsende des Lichtempfangsleiters 34, an dem die Eintrittsfläche 34A ausgebildet ist. Der Lichtleiterhalter 34C ist über eine nicht gezeigte Befestigungsvorrichtung, die in dem Raum hinter der Objektivlinse 21 angeordnet ist, zusammen mit dem Transmissions/Empfangsspiegel 31 unbe­ weglich gehalten.

Der optische Entfernungsmesser 30 hat zwischen dem Lichtaussendeelement 33 und dem festen Spiegel 33B in einem Entfernungsmessstrahlengang einen Um­ schaltspiegel 36 und ein lichtschwächendes Element 37. Das von dem Lichtaus­ sendeelement 33 als Messlicht ausgesendete Licht trifft auf den festen Spiegel 33B, wenn der Umschaltspiegel 36 aus dem Entfernungsmessstrahlengang zwischen Kollimatorlinse 33A und Spiegel 33B zurückgezogen ist. Das von dem Lichtaussendeelement 33 ausgesendete Licht wird an dem Umschaltspiegel 36 als internes Referenzlicht direkt auf die Eintrittsfläche 34A des Lichtempfangslei­ ters 34 reflektiert, wenn der Umschaltspiegel 36 in dem Entfernungsmessstrah­ lengang zwischen Kollimatorlinse 33 und festem Spiegel 33B angeordnet ist. Das lichtschwächende Element 37 dient dazu, die auf das Zielobjekt 6 treffende Mess­ lichtmenge einzustellen.

Der optische Entfernungsmesser 30 hat zwischen einer Austrittsfläche 34B des Lichtempfangsleiters 34 und dem Lichtempfangselement 35 eine Kondensorlinse 35A, ein lichtschwächendes Element 38 und ein Bandpassfilter 35B, die in dieser Reihenfolge von der Austrittsfläche 34B zum Lichtempfangselement 35 hin ange­ ordnet sind. Das Lichtempfangselement 35 ist an die Steuerung 5 angeschlossen. Die Steuerung 5 ist mit einem Stellglied 36A, das den Umschaltspiegel 36 bewegt, und einer Anzeigevorrichtung 8, z. B. einem LCD-Feld, verbunden, das die be­ rechnete Entfernung anzeigt.

Die Lichtbündel, die durch zwei Pupillenbereiche der Objektivlinse 21 getreten sind, durchlaufen Strahlengänge, die nicht mit funktionswichtigen Elementen des optischen Entfernungsmessers 30 in Konflikt geraten, wie z. B. dem Transmissi­ ons/Empfangsspiegel 31, dem Lichtempfangsleiter 34, dem Lichtleiterhalter 34C sowie nicht gezeigten Elementen, welche die vorstehend genannten Elemente halten oder fixieren.

Bekanntlich arbeitet ein optischer Entfernungsmesser wie der Entfernungsmesser 30 in zwei verschiedenen Betriebszuständen: In einem Betriebszustand wird das von dem Lichtaussendeelement 33 abgegebene Messlicht dem festen Spiegel 33B zugeführt. In dem anderen Betriebszustand wird das gleiche Licht als internes Referenzlicht direkt der Eintrittsfläche 34A des Lichtempfangsleiters 34 zugeführt. Die beiden eben erläuterten Betriebszustände sind durch den Schaltzustand des Umschaltspiegels 36 festgelegt, den die Steuerung 5 über das Stellglied 36A steuert.

Das dem festen Spiegel 33B zugeführte Messlicht wird über den Transmissions­ spiegel 31A und die Objektivlinse 21 auf das Zielobjekt 6 gesendet. Das an dem Zielobjekt 6 reflektierte Messlicht trifft über die Objektivlinse 21, den wellenlän­ genselektiven Spiegel 32 und den Empfangsspiegel 31 B auf die Eintrittsfläche 34A.

Das Lichtempfangselement 35 empfängt dann sowohl das Messlicht, das an dem Zielobjekt 6 reflektiert wird und schließlich auf die Eintrittsfläche 34A trifft, als auch das interne Referenzlicht, das der Eintrittsfläche 34A direkt über den Um­ schaltspiegel 36 zugeführt wird.

Das Lichtempfangselement 35, welches das Messlicht und das interne Referenz­ licht empfängt, gibt ein Signal an die Steuerung 5 aus.

Die Steuerung 5, die das Signal von dem Lichtempfangselement 35 empfangen hat, erfasst die Phasendifferenz zwischen projiziertem Licht, d. h. nach außen gesendetem Messlicht, und reflektiertem Licht, d. h. an dem Zielobjekt 6 reflek­ tiertem Messlicht, sowie die Anfangsphase des internen Referenzlichtes, um daraus die Entfernung (Entfernungsdaten/erste Daten) des Standortes der Ge­ samtstation von dem Zielobjekt 6 zu berechnen. Die berechnete Entfernung (Entfernungsdaten/erste Daten) wird dann auf der Anzeigevorrichtung 8 ange­ zeigt.

Das Strahlteilerprisma 42, eine AF-Sensoreinheit 43 mit einem Paar Liniensenso­ ren, z. B. Mehrsegment-CCD-Sensoren 43C (vgl. Fig. 2), die das an dem Porro­ prismen-Aufrichtsystem 23 reflektierte Licht empfangen, und der Antriebsmecha­ nismus 45 des Autofokussystems 4 bilden grundlegende Elemente des Autofo­ kussystems 4.

Ein Teil des Lichtes, das in das Porroprismen-Aufrichtsystem 23 tritt, gelangt zu dem Strahlteilerprisma 42 und wird an diesem so reflektiert, dass es auf eine Referenzbildebene oder Referenzschärfenebene 44 zuläuft.

Die Referenzbildebene 44 befindet sich zwischen dem Strahlteilerprisma 42 und der AF-Sensoreinheit 43, und zwar an einer Stelle, die optisch äquivalent zu der Stelle ist, an der sich das Fadenkreuz 24A der Bildebenenplatte 24 befindet. Die AF-Sensoreinheit 43 arbeitet nach einem Phasendifferenz-Erfassungsverfahren und erfasst den Fokussierzustand in der Referenzbildebene 44, z. B. einen vorde­ ren oder einen hinteren Scharfstellpunkt (Brennpunkt). Fig. 2 zeigt die AF- Sensoreinheit 43 und das Porroprismen-Aufrichtsystem 23 in einer schematischen Darstellung. Die AF-Sensoreinheit 43 enthält eine Kondensorlinse 43A, ein Paar Separatorlinsen (Bilderzeugungslinsen) 43B, ein Paar Separatormasken 43D, die in enger räumlicher Nähe zu den beiden Separatorlinsen 43B angeordnet sind, sowie das Paar Liniensensoren 43C, die hinter den zugehörigen Separatorlinsen 43B angeordnet sind. In Fig. 1 geben die schraffierten Bereiche Bereiche der Strahlengänge an, die den beiden Pupillenbereichen zugeordnet sind, welche wiederum durch ein Paar Öffnungen festgelegt sind, die an dem Paar Separator­ masken 43D ausgebildet sind. Die beiden Separatorlinsen 43B sind um die Ba­ sislänge voneinander beabstandet. Das in der Referenzbildebene 44 erzeugte Bild des Zielobjektes 6 wird von den beiden Separatorlinsen 43B in zwei Bilder geteilt, die jeweils auf einem zugehörigen der beiden Liniensensoren 43C erzeugt werden. Die beiden Liniensensoren 43C enthalten jeweils eine Anordnung foto­ elektrischer Wandlerelemente. Jedes dieser fotoelektrischen 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 (Positionsdaten/zweite Daten) an die Steuerung 5 aus. Die Steue­ rung 5 berechnet einen Defokuswert und die Richtung der Fokusverschiebung in einer vorbestimmten Defokusoperation in Abhängigkeit eines Paars von AF- Sensordaten, die von dem Paar Liniensensoren 43C geliefert werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Autofokussystem 4 mit einer AF-Starttaste 52 verse­ hen, die an die Steuerung 5 angeschlossen ist. Das Autofokussystem bietet zwei Autofokusmodi an: In einem Einzelmodus führt die Steuerung 5 nur einmal eine Autofokusoperation durch, mit der die Fokussierlinse 22 automatisch in eine Scharfstellposition bezüglich des Zielobjektes 6 bewegt wird. In einem sogenann­ ten konsekutiven Modus führt die Steuerung 5 die Autofokusoperation in Reihe mehr als einmal, d. h. aufeinanderfolgend durch. Die Bedienperson kann mit Drücken der AF-Starttaste 52 entweder den Einzel-Autofokusmodus oder den konsekutiven Autofokusmodus wählen. Beispielsweise wird der Einzel- Autofokusmodus durch einmaliges Drücken und der konsekutive Autofokusmodus durch zweimaliges Drücken der AF-Starttaste 52 gewählt. Alternativ kann der Einzel-Autofokusmodus durch kurzzeitiges Drücken und der konsekutive Autofo­ kusmodus durch länger andauerndes Drücken gewählt werden.

In dem Einzel-Autofokusmodus, der z. B. durch zweifaches Drücken der AF- Starttaste 52 eingestellt wird, werden vorbestimmte arithmetische Berechnungen und Steuervorgänge in Abhängigkeit der von der AF-Sensoreinheit 43 ausgege­ benen AF-Sensordaten nur einmal durchgeführt, um die Fokussierlinse 22 in ihre Scharfstellposition bezüglich des Zielobjektes 6 zu bringen. Ist auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt, so liefert die Gesamtstation über einen Tongenerator 55 ein hörba­ res Signal, um die Bedienperson über den erreichten Scharfstellzustand zu infor­ mieren. Anschließend wird die Energieversorgung des Autofokussystems 4 mit Abschluss der Autofokusoperation automatisch ausgeschaltet. Der Tongenerator 55 ist an die Steuerung 5 angeschlossen.

Dagegen werden in dem konsekutiven Autofokusmodus, der z. B. durch einmali­ ges Drücken der AF-Starttaste 52 eingestellt wird, dieselben vorbestimmten arithmetischen Berechnungen und Steuervorgänge entsprechend den von der AF- Sensoreinheit 43 ausgegebenen AF-Sensordaten in Reihe mehr als einmal durchgeführt, um die Fokussierlinse 22 jedes Mal, wenn die vorbestimmten arith­ metischen Berechnungen und Steuervorgänge durchgeführt werden, in eine Scharfstellposition bezüglich des Zielobjektes 6 zu bewegen. In dem konsekutiven Autofokusmodus wird deshalb wiederholt auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt, auch wenn sich dieses bewegt. In diesem Fall wird der hörbare Ton jedes Mal erzeugt, wenn auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt ist. Anschließend wird die Energieversor­ gung des Autofokussystems 4 mit Abschluss der letzten Autofokusoperation automatisch ausgeschaltet.

Die Steuerung 5 setzt entweder ein Phasendifferenzverfahren unter Verwendung der oben genannten Positionsdaten, in denen die Trennung der beiden auf den beiden Liniensensoren 43C erzeugten Bilder über die Phase erfasst wird, oder ein anderes Phasendifferenzverfahren ein, das die oben genannten Entfernungsdaten verwendet, die über das Entfernungsmesssystem 3 erzeugt werden, um mit dem jeweiligen Phasendifferenzverfahren in Abhängigkeit der Art oder der Eigen­ schaften des Zielobjektes 6 automatisch auf letzteres scharfzustellen. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind Eingangsanschlüsse der Steuerung 5 mit Ausgangsanschlüssen der AF-Sensoreinheit 43 und des Lichtempfangselementes 35 des Entfernungsmesssystems 3 verbunden, während Ausgangsanschlüsse der Steuerung 5 mit dem Stellglied 36A verbunden sind, um den Umschaltspiegel 36 und die Anzeigevorrichtung 8 anzusteuern.

Die Steuerung 5 arbeitet also so, dass sie die Fokussierlinse 22 über den An­ triebsmechanismus 45 des Autofokussystems 4 entsprechend den von dem Entfernungsmesssystem 3 erzeugten "Entfernungsdaten" in eine Scharfstellpositi­ on bewegt, oder dass sie in einer vorbestimmten Defokusoperation einen Defo­ kuswert entsprechend einem "Positionsdaten" bildenden AF-Sensordatenpaar, das von dem Paar Liniensensoren 43C ausgegeben wird, berechnet, um die Fokussierlinse 22 über den Antriebsmechanismus 45 entsprechend dem berech­ neten Defokuswert so anzusteuern, dass auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt wird. Stellt die Steuerung 5 fest, dass sowohl die Entfernungsdaten als auch die Positi­ onsdaten zuverlässig sind, so nimmt sie die Autofokusoperation entsprechend den Entfernungsdaten durch, die in der Regel als noch zuverlässiger als die Positions­ daten betrachtet werden. Dies erfolgt gemäß der in Tabelle 1 gezeigten Datenta­ belle.

Tabelle 1

Die Gesamtstation 1 hat ferner eine Messstarttaste 51 zum Starten der Entfer­ nungsmessung, einen Zeitgeber und eine Standardentfernungs-Einstell­ vorrichtung 54. Die eben genannten Komponenten sind an die Steuerung 5 ange­ schlossen.

In der Standardentfernung-Einstellvorrichtung 554 kann eine willkürliche Entfer­ nung oder Entwurfsentfernung eingestellt/gespeichert werden. Stellen die von der AF-Sensoreinheit 43 ausgegebenen Positionsdaten nach Ausführen der oben erläuterten Autofokusoperation einen Zustand der Nichtdurchführbarkeit der Scharfeinstellung dar, so betätigt die Steuerung 5 den Linsentreiber 45, um die Fokussierlinse 22 in eine vorbestimmte Position zu bewegen und so in jedem der beiden Autofokusmodi, nämlich dem Einzel-Autofokusmodus oder dem konsekuti­ ven Autofokusmodus, vor Durchführen der anschließenden Autofokusoperation auf ein Objekt scharfzustellen, das sich in der entsprechenden willkürlichen Ent­ fernung oder Entwurfsentfernung befindet, die in der Standardentfernung- Einstellvorrichtung 54 gespeichert ist.

Der Prozess, mit dem auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert. Fig. 3 ist ein Flussdiagramm einer Hauptroutine, die mit Drücken der AF-Starttaste 52, also mit einmaligem oder zweimaligem Drücken, durchgeführt wird. Fig. 4 ist ein Flussdiagramm eines Autofokusprozesses, in dem die Autofokusoperation durchgeführt wird.

Der Steuerablauf tritt in die Hauptroutine ein, unmittelbar nachdem die AF- Starttaste 52 einmal oder zweimal gedrückt wurde.

In der Hauptroutine wird zuerst in Schritt S101 der Zeitgeber 53 initialisiert und gestartet. Anschließend wird in Schritt S102 der in Fig. 4 gezeigte Autofokuspro­ zess durchgeführt. Dann wird in Schritt S103 ermittelt, ob auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt ist. Ist auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt, so erzeugt in Schritt S104 der Tongenerator 55 ein hörbares Signal. Kann auf das Zielobjekt 6 nicht scharf­ gestellt werden, so wird die Fokussierlinse 22 in Schritt S105 in eine vorbestimmte Position bewegt, um auf ein Objekt in der Entwurfsentfernung scharfzustellen, die in der Einstellvorrichtung 54 gespeichert ist.

Anschließend wird in Schritt S106 festgestellt, ob seit Start des Zeitgebers 53 eine vorbestimmte Zeit, z. B. eine Minute, abgelaufen ist. Ist diese Zeit noch nicht abgelaufen, so wird in Schritt S107 ermittelt, ob die Bedienperson die AF- Starttaste 52 zweimal hintereinander gedrückt, d. h. den konsekutiven Autofokus­ modus ausgewählt hat. Hat die Bedienperson die AF-Starttaste 52 nur einmal gedrückt und damit den Einzel-Autofokusmodus ausgewählt, so wird in Schritt S108 die Energieversorgung des Autofokussystems 4 ausgeschaltet, worauf der Steuerablauf endet. Wird in Schritt S106 festgestellt, dass eine Minute abgelaufen ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt S109 fort, in dem die Energieversorgung des Autofokussystems 4 ausgeschaltet wird. Anschließend endet der Steuerab­ lauf.

Wird in Schritt S107 festgestellt, dass die Bedienperson die AF-Starttaste 52 zweimal hintereinander gedrückt und damit den konsekutiven Autofokusmodus ausgewählt hat, so kehrt der Steuerablauf zu Schritt S102 zurück, um den Autofo­ kusprozess durchzuführen. In dem konsekutiven Autofokusmodus wird der Auto­ fokusprozess so lange wiederholt, bis der Zeitgeber 53 abgelaufen ist.

Der in Fig. 3 gezeigte Autofokusprozess in Schritt S102 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm nach Fig. 4 beschrieben.

In dem Autofokusprozess werden zunächst in Schritt S1 das von dem Lichtauf­ nahmeelement 35 des Autofokussystems 4 ausgegebene Signal und die von den beiden Liniensensoren 43C der AF-Sensoreinheit 43 des Entfernungsmesssy­ stems 4 ausgegebenen AF-Sensordaten, d. h. die Positionsdaten, der Steuerung 5 zugeführt, während aus dem von dem Lichtempfangselement 35 ausgegebenen Signal die Entfernungsdaten berechnet werden. Anschließend wird in Schritt S2 ermittelt, ob die berechneten Entfernungsdaten zuverlässig sind. Scheinen die Entfernungsdaten zuverlässig zu sein, wie dies für die Muster (1) oder (2) nach Tabelle 1 der Fall ist, fährt der Steuerablauf mit Schritt S3 fort. In Schritt S3 greift die Steuerung 5 die berechneten Entfernungsdaten auf, um die Autofokusoperati­ on durchzuführen. Daraufhin betätigt die Steuerung 5 in Schritt S4 den Linsenan­ triebsmotor des Antriebsmechanismus 45, um die Fokussierlinse 22 entsprechend den Entfernungsdaten in eine vorbestimmte Position zu bewegen.

Im Ergebnis wird so in Schritt S5 über die Fokussierlinse 22, die in die vorbe­ stimmte Position bewegt worden ist, auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt. Anschlie­ ßend kehrt der Steuerablauf zur Hauptroutine zurück.

Wird jedoch in Schritt S2 festgestellt, dass die berechneten Entfernungsdaten nicht zuverlässig sind, wie dies für die Muster (3) oder (4) nach Tabelle 1 der Fall ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt S6 fort, in dem ermittelt wird, ob die Posi­ tionsdaten zuverlässig sind.

Wird festgestellt, dass die Positionsdaten zuverlässig sind, wie dies für das Muster (3) nach Tabelle 1 der Fall ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt S7 fort. In Schritt S7 greift die Steuerung 5 die Positionsdaten auf, um die Autofokusoperati­ on durchzuführen. Anschließend betätigt die Steuerung 5 in Schritt S4 den Lin­ senantriebsmotor des Antriebsmechanismus 45, um die Fokussierlinse 22 ent­ sprechend den Positionsdaten in eine vorbestimmte Position zu bewegen. Im Ergebnis wird so in Schritt S5 über die Fokussierlinse 22, die in die vorbestimmte Position bewegt worden ist, auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt. Anschließend kehrt der Steuerablauf zur Hauptroutine zurück.

Wird in Schritt S6 festgestellt, dass die Positionsdaten nicht zuverlässig sind, wie dies für das Muster (4) in Tabelle 1 der Fall ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt S8 fort, in dem festgestellt wird, dass sowohl die Entfernungsdaten als auch die Positionsdaten nicht verfügbar sind, d. h. auf das Zielobjekt nicht scharf­ gestellt werden kann, so dass der Steuerablauf zur Hauptroutine zurückkehrt. In diesem Fall wird in Schritt S105 nach Fig. 3 die Fokussierlinse 22 so angetrieben, dass auf ein Objekt in der entsprechenden Entwurfsentfernung scharfgestellt wird, die in der Einstellvorrichtung 54 gespeichert ist.

In dem eben erläuterten Ausführungsbeispiel des in Fig. 4 gezeigten Autofokus­ prozesses werden die Entfernungsdaten und die Positionsdaten gleichzeitig in Schritt S1 ermittelt. Es ist jedoch ebenso möglich, die Positionsdaten und die Entfernungsdaten in der in dem Flussdiagramm nach Fig. 5 gezeigten Reihenfol­ ge oder die Entfernungsdaten und die Positionsdaten in der in dem Flussdia­ gramm nach Fig. 6 gezeigten Reihenfolge zu ermitteln, da die Zuverlässigkeit der Entfernungsdaten und der Positionsdaten nicht gleichzeitig bestimmt wird.

Erhält man in den Prozessen nach den Fig. 3 und 4 über das Entfernungsmess­ system 3 zuverlässige Entfernungsdaten, so kann, wie oben beschrieben, die Autofokusoperation unter Verwendung der Entfernungsdaten und nicht der Positi­ onsdaten durchgeführt werden, da die Entfernungsdaten in der Regel zuverlässi­ ger als die Positionsdaten sind. Es kann deshalb sicher und präzise auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt werden, selbst wenn das Zielobjekt 6 einer weißen Wand ohne Kontrast gleicht. Selbst wenn das Zielobjekt 6 an einer Stelle jenseits des vorbestimmten Messbereichs des Entfernungsmesssystems 3 angeordnet ist, kann über das Autofokussystem nach einem Phasendifferenzverfahren, das die von der AF-Sensoreinheit 43 ausgegebenen Positionsdaten (AF-Sensordaten) nutzt, auf das Zielobjekt 6 scharfgestellt werden.

Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der mit einem Autofokussystem ausgestatteten Gesamtstation. Die mit 1' bezeichnete Gesamtstation des zweiten Ausführungsbeispiels ist wie die Gesamtstation 1 des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut, abgesehen davon, dass die Gesamtstation 1' des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels zusätzlich eine Entwurfswert-Eingabevorrichtung 7A und eine Messwert-Eingabevorrichtung 7B (spezifizierter Wert) enthält, die jeweils an einen zugehörigen Eingangsanschluss der Steuerung 5 angeschlossen sind.

Der Steuerung 5 werden numerische Entwurfswerte über die Eingabevorrichtung 7A zugeführt. Beispielsweise werden über die Eingabevorrichtung 7A in einem Modus der Entfernungsabsteckmessung Entwurfswerte, in einem Modus der Absteckmessung eines Grundstücks eine bestimmte Entfernung sowie eine Teilungszahl n zum Unterteilen dieser bestimmten Entfernung in n gleiche Teile, in einem Modus der Koordinatenabsteckmessung spezifizierte Koordinatendaten und in einem Modus der Breitenabsteckmessung ein einziger Entfernungswert sowie ein einziger Breitenwert eingegeben.

Der Steuerung 5 werden über die Messwert-Eingabevorrichtung Messwerte (spe­ zifizierte Werte) zugeführt. Beispielsweise wird in einem Modus der Absteckmes­ sung eines Grundstücks über die Eingabevorrichtung 7B eine Referenzdistanz eingegeben, während in einem Modus der Breitenabsteckmessung über die Eingabevorrichtung 7B eine einzelne Entfernung eingegeben wird.

Die mit der in Fig. 7 gezeigten Gesamtstation 1' auf konsekutiver Basis durchge­ führte Operation zur Entfernungsabsteckmessung wird im Folgenden unter Be­ zugnahme auf das Flussdiagramm nach Fig. 8 beschrieben.

Zunächst werden in Schritt SB1 der Steuerung 5 über die Entwurfswert- Eingabevorrichtung 7A und die Messwert-Eingabevorrichtung 7B die spezifizierte Entfernung und andere Entwurfsdaten zugeführt, die für die konsekutive Entfer­ nungsabsteckmessung benötigt werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Bedienperson vor Schritt SB1 einen geeigneten Messmodus im Voraus auswäh­ len muss, wenn eine Absteckoperation wie eine Entfernungsabsteckmessung, eine Koordinatenabsteckmessung, eine Messung zum Abstecken eines Grund­ stücks oder eine Breitenabsteckmessung durchgeführt werden soll.

Anschließend wird in Schritt SB2 mit Drücken der Entfernungsmess-Starttaste 51 ein Modus der nachführenden Entfernungsmessung (konsekutiver Entfernungs­ messmodus) ausgewählt. Mit Drücken der Starttaste 51 starten gleichzeitig eine Operation zur nachführenden Entfernungsmessung und die konsekutive Autofo­ kusoperation. Durch diese Operationen wird der gemessene Entfernungswert ermittelt, unmittelbar nachdem das an einem Ziel reflektierte Messlicht zur Ge­ samtstation 1' zurückkehrt, während die gemessene Entfernung sowie die Abwei­ chung zwischen dem eingegebenen Entwurfswert (spezifizierte Entfernung) und dieser gemessenen Entfernung auf der Anzeigevorrichtung 8 angezeigt werden.

Anschließend wird eine Visieroperation durchgeführt, wenn das Ziel mit dem Zielfernrohr nicht anvisiert ist. Diese Visieroperation wird so lange durchgeführt, bis die Operation zur nachführenden Entfernungsmessung oder die konsekutive Autofokusoperation endet (Schritt SB3). In der Visieroperation verfolgt die Be­ dienperson das Ziel, indem sie dieses manuell mit dem Zielfernrohr so anvisiert, dass dessen optische Achse im Wesentlichen auf das Ziel gerichtet ist, während sie das Ziel durch einen nicht gezeigten Kollimator betrachtet, der an dem Ziel­ fernrohr angebracht ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel visiert also die Bedienperson das Ziel so an, dass die optische Achse des Zielfernrohrs im We­ sentlichen in einer Linie mit dem Ziel liegt. Ist das Zielfernrohr auf das Ziel scharf­ gestellt, so zielt die Bedienperson mit dem Zielfernrohr manuell auf die Mitte des Ziels.

Nach Schritt SB2 wird in Schritt SB4 ermittelt, ob auf das Ziel scharfgestellt ist. Schritt SB4 wird jedes Mal durchgeführt, wenn der Autofokusprozess durchgeführt wird, den das Autofokussystem 4 wiederholt durchführt. Wird dagegen festgestellt, dass auf das Ziel nicht scharfgestellt ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt SB5 fort. Wird festgestellt, dass auf das Ziel scharfgestellt ist, so fährt der Steuerablauf mit SB6 fort.

In Schritt SB5 betätigt die Steuerung 5 den Linsenantrieb 45, um die Fokussierlin­ se 22 im Vorfeld in eine vorbestimmte Position zu bewegen und so auf ein Objekt in der entsprechenden Entwurfsentfernung, die in der Standardwert- Einstellvorrichtung 54 gespeichert ist, scharfzustellen, bevor die anschließende Autofokusoperation durchgeführt wird.

In Schritt SB6 wird überprüft, ob der gemessene Entfernungswert bestimmt wor­ den ist. Wird in Schritt SB6 festgestellt, dass der gemessene Entfernungswert noch nicht bestimmt worden ist, so fährt der Steuerablauf mit Schritt SB8 fort. Schritt SB6 wird so lange wiederholt, bis in Schritt SB6 festgestellt wird, dass der gemessene Entfernungswert ermittelt worden ist, außer es wird eine nicht ge­ zeigte Entfernungsmess-Stopptaste gedrückt, da der gemessene Entfernungswert ermittelt wird, unmittelbar nachdem das an dem Ziel reflektierte Messlicht zur Gesamtstation 1' zurückkehrt, während die Visieroperation durchgeführt wird.

Wird in Schritt SB6 festgestellt, dass der gemessene Entfernungswert ermittelt worden ist, so werden dieser und die Abweichung zwischen dem eingegebenen Entwurfswert (spezifizierte Entfernung) und der gemessenen Entfernung von dem Ziel auf der Anzeigevorrichtung 8 angezeigt (Schritt SB7).

Im Ergebnis kann die Bedienperson die Abweichung des aktuellen Orts des Ziels gegenüber einem Absteckpunkt feststellen, indem sie auf die Anzeigevorrichtung 8 blickt. Dies erlaubt es der Bedienperson der Gesamtstation 1, die das Ziel haltende Person so anzuleiten, das Ziel entsprechend dieser Abweichung zu verstellen. In dem Moment, in dem die auf der Anzeigevorrichtung 8 angezeigte Abweichung Null wird, ist die Absteckoperation, in der das Ziel an einem Absteck­ punkt aufgestellt wird, abgeschlossen. Nach Schritt SB7 wird in Schritt SB8 er­ mittelt, ob die Entfernungsmess-Stopptaste gedrückt ist. Wird die Stopptaste während der Visieroperation gedrückt, so fährt der Steuerablauf mit Schritt SB9 fort, und die nachführenden Entfernungsmessung und die konsekutive Autofoku­ soperation werden beendet. Anderenfalls kehrt der Steuerablauf ausgehend von Schritt SB8 zu Schritt SB4 zurück, um die Schritte SB4 bis SB8 zu wiederholen.

Wie die beiden vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele der Gesamtstation zeigen, werden die Entfernungsdaten und die Positionsdaten (AF-Sensordaten) selektiv, effizient und einander ergänzend genutzt. So kann auf das Zielobjekt zuverlässig und präzise scharfgestellt werden, selbst wenn dieses einer weißen Wand ohne Kontrast gleicht, wodurch die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Autofokusoperation fehlschlägt, minimiert wird. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Autofokussystems und ermöglicht einen schnellen Abschluss der Absteckope­ ration.

Wird mit einer herkömmlichen Gesamtstation eine Entfernungsmessung ohne Prisma durchgeführt, so besteht die Gefahr, dass der Messpunkt nicht deutlich erkannt oder falsch erkannt wird. Mit dem ersten und dem zweiten Ausführungs­ beispiel der Gesamtstation ist es möglich, den Messpunkt ohne Prisma unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig in Scharfstellung zu bringen.

Ist in den beiden erläuterten Ausführungsbeispielen der Gesamtstation der Modus der nachführenden Entfernungsmessung eingestellt, in dem eine Operation wie die Entfernungsabsteckmessung durchgeführt wird, so startet die konsekutive Autofokusoperation gleichzeitig mit der Operation der Entfernungsabsteckmes­ sung. Es ist deshalb nicht mehr erforderlich, eine AF-Starttaste zu drücken. Da­ durch kann der Benutzer der Gesamtstation seine Konzentration voll auf die Visieroperation richten. Die Absteckoperation kann so rasch abgeschlossen werden.

Die Fig. 10 bis 15 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der mit einem Autofokus­ system ausgestatteten Gesamtstation. Diese mit 100 bezeichnete Gesamtstation, die im Gebrauch auf ein nicht gezeigtes Dreibein montiert ist, enthält ein Zielfern­ rohr 102 als Zieloptik, ein Entfernungsmesssystem (EDM) 103, ein nicht gezeigtes Winkelmesssystem und eine lösbare AF-Antriebseinheit (AF-System) 104.

Wie in Fig. 13 gezeigt, enthält das Zielfernrohr 102 eine Objektivlinse 121, eine Fokussierlinse 123, ein Porroprismen-Aufrichtsystem 124 als Aufrichtoptik, eine Bildebenenplatte (Fadenkreuzplatte) 125 und ein Okular 122 in dieser Reihenfolge von der Objektseite her gesehen, d. h. in Fig. 13 von links nach rechts.

Die Fokussierlinse 123 ist in Richtung ihrer optischen Achse geführt. Die axiale Position der Fokussierlinse 123 wird über einen AF-Antriebsmechanismus 142, der in der AF-Antriebseinheit 104 vorgesehen ist, automatisch entsprechend der Entfernung von einem Zielobjekt eingestellt, um das Bild des Zielobjektes scharf­ zustellen, das die Objektivlinse 121 auf der ihr zugewandten Vorderfläche der Bildebenenplatte 125 erzeugt. Das Bild des Zielobjektes kann so präzise auf die Vorderfläche der Bildebenenplatte 125 fokussiert werden, indem die axiale Positi­ on der Fokussierlinse 123 automatisch entsprechend der Entfernung von dem Zielobjekt eingestellt wird. Die Bedienperson visiert über das Okular 122 ein vergrößertes Bild des Zielobjektes an, das auf die Bildebenenplatte 125 fokussiert ist. Die Fokussierlinse 123 wird längs ihrer optischen Achse entweder automatisch über den AF-Antriebsmechanismus 142 oder manuell über ein manuelles Fokus­ siersystem 105 (MF) oder aber ein motorisiertes Fokussiersystem 106 (motori­ siertes manuelles Fokussiersystem/PF-System) bewegt. Ist die AF-Antriebseinheit 104 vom Oberteil des Zielfernrohrs 102 abgenommen, so kann die Fokussierlinse 123 über das manuelle Fokussiersystem 105 oder das motorisierte Fokussiersy­ stem 106 angetrieben werden.

Ein Strahlteilerprisma (optisches Strahlteilerelement/Lichtführungselement) 126 ist auf eine geneigte Fläche 124A des Porroprismen-Aufrichtsystems 124 so geklebt, dass ein Teil des in das Porroprismen-Aufrichtsystem 124 gelangenden Lichtes in das Strahlteilerprisma 126 eintritt und von diesem auf einen AF-Sensor 141 re­ flektiert wird, wie Fig. 13 zeigt.

Auf der Bildebenenplatte 125 ist ein Fadenkreuz ausgebildet, wie dies im Stand der Technik üblich ist.

Wie Fig. 15 zeigt, ist die AF-Antriebseinheit 104 über vier Setzschrauben 146, von denen in Fig. 15 nur eine gezeigt ist, abnehmbar am Oberteil eines Gehäuses 102A des Zielfernrohrs 102 montiert. Wie in Fig. 14 gezeigt, enthält die AF- Antriebseinheit 104 in einem Gehäuse 104A einen AF-Sensor 141, z. B. ein Paar Multisegment-CCD-Liniensensoren, einen AF-Antriebsmechanismus 142, eine AF-Steuerung 143 und eine AF-Stromquelle 145. Ist die AF-Antriebseinheit 104 richtig an dem Gehäuse 102A des Zielfernrohrs 102 montiert, so ist der AF- Sensor 141 optisch an der in dem Gehäuse 102A angeordneten Zielfernrohroptik 102 ausgerichtet, der AF-Antriebsmechanismus 142 mechanisch mit der Fokus­ sierlinse 123 verbunden und die AF-Steuerung 143 über einen Stecker 144A und eine Buchse 144B elektrisch mit einer AF-Starttaste 144C eines Fokussiersteuer­ teils 144 verbunden.

Der AF-Sensor 141 empfängt einen Teil des Lichtes, das von dem Zielobjekt in das Porroprismen-Aufrichtsystem 124 gelangt, und gewinnt daraus eine Informati­ on über den Scharfstellpunkt des Zielfernrohrs bezüglich des Zielobjektes. In dem dritten Ausführungsbeispiel des Zielfernrohrs wird der Teil des Lichtes, der in das Porroprismen-Aufrichtsystem 124 gelangt, über das Strahlteilerprisma 126 auf die nicht gezeigte lichtempfindliche Fläche des AF-Sensors 141 geleitet. Der AF- Sensor 141 erfasst den Scharfstellzustand, z. B. einen vorderen oder einen hinte­ ren Schärfenpunkt, in einer gezeigten Referenzbildebene, die optisch äquivalent zu einer Stelle ist, an der das Fadenkreuz der Bildebenenplatte 125 angeordnet ist. Die AF-Steuerung 143 berechnet in einer vorbestimmten Defokusoperation in Abhängigkeit der von dem AF-Sensor 141 ausgegebenen AF-Sensordaten (Schärfenpunkt-Positionsdaten) einen Defokuswert und die Richtung der Fokus­ verschiebung. Mit dem berechneten Defokuswert und der Richtung der Fokusver­ schiebung kann die Fokussierlinse 123 in eine Scharfstellposition bezüglich des Zielobjektes bewegt werden.

Ist die AF-Antriebseinheit 104 richtig an dem Gehäuse 102A des Zielfernrohrs 102 montiert, so fällt das Lichtbündel, das aus einer Austrittsfläche des Strahlteiler­ prismas 126 austritt, über eine an einer Deckplatte des Gehäuses 102A ausgebil­ dete erste Öffnung 121A und eine an einer Bodenplatte des Gehäuses 104A ausgebildete zweite Öffnung 141A auf eine nicht gezeigte lichtempfindliche Fläche des AF-Sensors 141, wie aus Fig. 15 hervorgeht. Die Öffnungen 121A und 141A sind fluchtend zueinander angeordnet, wenn die AF-Antriebseinheit 104 richtig an dem Gehäuse 102A des Zielfernrohrs 102 montiert ist. Die Öffnungen 121A und 141A sowie das Strahlteilerprisma 126 bilden eine Lichtführung. Das Lichtbündel, das aus der Austrittsfläche des Strahlteilerprismas 126 austritt, kann in einer alternativen Ausgestaltung über einen herkömmlichen optischen Koppler, d. h. eine Lichtführung mit lösbaren Steckverbindungen, auf die lichtempfindliche Fläche des AF-Sensors 141A geleitet werden.

Wie in Fig. 12 gezeigt, hat der AF-Antriebsmechanismus 142 einen AF-Motor 142B, ein Antriebszahnrad 142C, das an der Antriebswelle des AF-Motors 142B befestigt ist, sowie einen Radzug mit einem nicht gezeigten ersten Zahnrad und einem Endzahnrad 142D. In Fig. 12 ist von den Zahnrädern des Zahnzugs ledig­ lich das Endzahnrad 142D gezeigt. Das erste Zahnrad des Radzugs steht in Eingriff mit dem Antriebszahnrad 142C, während das Endzahnrad 142D des Radzugs in Eingriff mit einer umlaufenden Zahnung 123B in Eingriff steht, die an einem drehbaren Linsentubus 123A ausgebildet ist und so ebenfalls ein Zahnrad bildet. Das Endzahnrad 142D ragt teilweise aus einer an der Bodenplatte der AF- Antriebseinheit 104 ausgebildete rechteckige Öffnung 142A heraus und steht so von der genannten Bodenplatte teilweise nach unten über, wie Fig. 15 zeigt. Das Gehäuse 102A des Zielfernrohrs 102 hat an seiner Deckplatte eine entsprechen­ de rechteckige Öffnung 122A, durch die die umlaufende Zahnung 123B des Linsentubus 123A teilweise nach außen ragt und so von der genannten Deck­ platte nach oben übersteht, so dass sie mit dem Endzahnrad 142D in Eingriff steht. Das Endzahnrad 142D und die umlaufende Zahnung 123B bilden eine Kraftübertragungsvorrichtung, welche die von dem AF-Antriebsmechanismus erzeugte Antriebskraft auf die Fokussierlinse bzw. Fokussierlinsengruppe über­ trägt.

Wie in Fig. 14 und 15 gezeigt, hat das Gehäuse 104A längs seiner Bodenkante einen ringförmigen Vorsprung 104B, der für einen Zwischenraum zwischen der Bodenplatte des Gehäuses 104A und der Deckplatte des Gehäuses 102A sorgt, in dem das Endzahnrad 142D und die umlaufende Zahnung 123B ineinander­ greifen. Das Endzahnrad 142D und die umlaufende Zahnung 123B bilden eine mechanische Kopplung, die den AF-Antriebsmechanismus 142 mit dem drehba­ ren Linsentubus 123A koppelt. Ist die AF-Antriebseinheit 104 auf das Zielfernrohr 102 montiert, so greifen das Endzahnrad 142D und die umlaufende Zahnung 123B ineinander.

Wie in Fig. 12 gezeigt, ist der drehbare Linsentubus 123A verschiebbar auf einem Innentubus 150 angebracht, der die Fokussierlinse 123 umgibt und so hält. Der Innentubus 150 ist über einen herkömmlichen Führungsmechanismus linear längs der optischen Achse der Fokussierlinse 123 geführt. Der drehbare Linsentubus 123A hat an seiner Innenfläche ein Innengewinde in Form eines Helikoidal- oder Schraubengewindes 150A, während der Innentubus 150 an seiner Außenfläche ein Außengewinde in Form eines Helikoidalgewindes 150B hat, das in das Innen­ gewinde 150A eingreift. Durch Drehen des Linsentubus 123A wird somit der Innentubus 150 längs der optischen Achse der Fokussierlinse 123 relativ zum Linsentubus 123A bewegt, wodurch die axiale Position der Fokussierlinse 123 eingestellt und so auf das Zielobjekt scharfgestellt werden kann. Die Fokussierlin­ se 123 wird also durch Drehen des AF-Motors 142B längs ihrer optischen Achse bewegt.

In dem dritten Ausführungsbeispiel steht die umlaufende Zahnung 123B des drehbaren Linsentubus 123A von der Deckplatte des Gehäuses 102A teilweise nach außen über. Das Zielfernrohr 102 kann jedoch auch so gestaltet sein, dass die Zahnung 123B nicht von der genannten Deckplatte nach außen übersteht. Bei dieser Ausgestaltung muss die rechteckige Öffnung 122A lediglich mit einem nicht gezeigten einfachen Abdeckelement verschlossen werden, wenn die Gesamtsta­ tion 100 als Instrument ohne AF-Antriebseinheit 104 hergestellt wird.

Die AF-Steuerung 143 berechnet den Defokuswert entsprechend den von dem AF-Sensor 141 ausgegebenen AF-Sensordaten, um die Fokussierlinse 123 be­ züglich des Zielobjektes in ihre Scharfstellposition zu bewegen, und führt, falls erforderlich, gleichzeitig unter Verwendung der AF-Sensordaten eine Entfer­ nungsmessoperation durch, um die Entfernung von dem Zielobjekt zu ermitteln. Die AF-Steuerung 143 führt mit Drücken der AF-Starttaste 144C des Fokussier­ steuerteils 144, der am hinteren Teil des Gehäuses 102A des Zielfernrohrs 102 um das Okular 122 herum angeordnet ist (vgl. Fig. 15), die Autofokusoperation durch. In dem dritten Ausführungsbeispiel des Zielfernrohrs ist der Fokussiersteu­ erteil 144 am hinteren Teil des Gehäuses 102A, also an einem Teil des Körpers der Gesamtstation 100 vorgesehen. Der Fokussiersteuerteil 144 enthält die AF- Starttaste 144C, einen manuell betätigbaren Fokussierring 144D und ein Paar manuell betätigbare Fokussierschalter 144E. Wie in Fig. 13 gezeigt, ist die AF- Starttaste 144C über den an dem Gehäuse 102A vorgesehenen Stecker 144A sowie die an dem Gehäuse 104A vorgesehene Buchse 144B elektrisch an die Steuerung 143 angeschlossen. Die beiden Fokussierschalter 144E sind an das motorisierte Fokussiersystem 106 angeschlossen, das die Fokussierlinse 123 entlang der optischen Achse bewegt. Die AF-Steuerung 143 ist in dem Gehäuse 104A der AF-Antriebseinheit 104 angeordnet und steuert den AF-Motor 1428 des Antriebsmechanismus 142. Die AF-Steuerung 143 kann jedoch auch so modifi­ ziert werden, dass sie sowohl den AF-Motor 142B als auch das Entfernungs­ messsystem 103 steuert. In diesem Fall kann die AF-Steuerung 143 in dem Gehäuse des Entfernungsmesssystems 103 oder an geeigneter Stelle in dem Hauptkörper des Zielfernrohrs 100 untergebracht werden.

Unter Berücksichtigung der Bedienbarkeit ist die AF-Starttaste 144C, die die Bedienperson drückt, um den AF-Motor 142B des AF-Antriebssystems 104 zu betätigen und so automatisch auf das Zielobjekt scharfzustellen, zusammen mit anderen Steuertasten oder -schaltern, z. B. den beiden Fokussierschaltern 144E, an dem Fokussiersteuerteil 144 angeordnet. Die AF-Starttaste 144C kann jedoch auch so an dem Gehäuse 104A der AF-Antriebseinheit 104 angeordnet werden, wie dies Fig. 16 zeigt. In Fig. 16 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines grund­ legenden Teils der Gesamtstation 100 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine AF-Starttaste 144C', die der AF-Starttaste 144C entspricht, an dem Ge­ häuse 104A der AF-Antriebseinheit 104 vorgesehen. Unter Berücksichtigung des Falls, dass die Gesamtstation 100 ohne die AF-Antriebseinheit 104 verwendet wird, sind der manuell betätigbare Fokussierring 144D und die beiden Fokussier­ schalter 144E in diesem Ausführungsbeispiel an dem Gehäuse 102A des Zielfern­ rohrs 102 angeordnet. Die beiden Fokussierschalter 144E werden von Hand betätigt, um über das motorisierte Fokussiersystem 106 einen in dem Gehäuse 102A angeordneten, nicht gezeigten PF-Motor vorwärts und rückwärts drehen zu lassen.

Die AF-Stromquelle 145, die in dem Gehäuse 104A der AF-Antriebseinheit 104 untergebracht ist, enthält eine Batterie, die ausschließlich von der AF- Antriebseinheit 104, d. h. dem AF-Motor 142B und der AF-Steuerung 143, genutzt wird. Die Batterie der AF-Stromquelle 145 ist also unabhängig von einer nicht gezeigten weiteren Batterie, die in dem Körper der Gesamtstation 100 unterge­ bracht ist und als Hauptstromquelle der Gesamtstation 100 dient. Die AF- Antriebseinheit 104 ist somit auch dann betriebsbereit, wenn die als Hauptstrom­ quelle dienende Batterie der Gesamtstation 100 ausfällt. Die AF-Stromquelle 145 in der AF-Antriebseinheit 104 kann weggelassen werden, wenn die Gesamtstation 100 so modifiziert wird, dass die in deren Körper untergebrachte Batterie die AF- Antriebseinheit 104 mit Energie versorgt. In diesem Fall muss die Gesamtstation natürlich eine Stromversorgungsleitung haben, um die AF-Antriebseinheit 104 über geeignete Stecker oder dergleichen mit dem Strom zu versorgen, den die in dem Körper der Gesamtstation 100 untergebrachte Batterie liefert.

Wie oben erläutert, ist bei dem mit einem Autofokussystem ausgestatteten Ver­ messungsinstrument gemäß drittem Ausführungsbeispiel die AF-Antriebseinheit 104 unabhängig von dem Körper der Gesamtstation 100 vorgesehen und über die Setzschrauben 146 einfach elektrisch, optisch und mechanisch an diesen an­ schließbar. Werden ein Instrumententyp mit Autofokussystem und ein Instrumen­ tentyp ohne Autofokussystem gefertigt, so kann der Großteil der Komponenten für beide Instrumententypen verwendet werden, wodurch die Fertigungskosten sin­ ken. Der Hersteller kann also diese beiden Instrumententypen zu günstigen Prei­ sen anbieten. Außerdem kann die AF-Antriebseinheit entfernt werden, wenn die Gesamtstation von einem Ort zum nächsten getragen wird, was den Transport der Gesamtstation vereinfacht.

Die Bedienperson kann nach Bedarf die AF-Antriebseinheit von dem Körper der Gesamtstation abnehmen, was die Anpassungsfähigkeit der Gesamtstation ver­ bessert. Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt ein Vermessungsinstrument, das mit einem Autofokussystem ausgestattet ist, das einfach und schnell überprüft oder repariert werden kann, indem es nach Bedarf vom Körper des Vermessungsin­ strumentes abgenommen wird. Außerdem können ein Instrumententyp mit Auto­ fokussystem und ein Instrumententyp ohne Autofokussystem leicht und zu gerin­ gen Kosten gefertigt werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf eine Gesamtstation anwendbar, die sowohl ein Entfernungsmesssystem als auch ein Winkelmesssystem hat. Sie ist ebenso auf eine elektronischen Entfernungsmesser anwendbar, der ein Entfernungsmesssy­ stem, jedoch kein Winkelmesssystem hat.

Claims (30)

1. Vermessungsinstrument mit
einer Zielfernrohroptik zum Anvisieren eines Zielobjektes,
einem Entfernungsmesssystem, das die Objektentfernung misst und erste Daten ausgibt,
einem Phasenerfassungs-Autofokussystem, das den Fokussierzustand eines Bildes des Zielobjektes in einer Referenzbildebene erfasst und zweite Daten ausgibt, und
einer AF-Antriebsvorrichtung, die ausgebildet ist, eine Fokussierlinse der Zielfernrohroptik entsprechend den ersten oder den zweiten Daten so bewe­ gen, dass auf das Zielobjekt scharfgestellt wird.

2. Vermessungsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Starttaste vorgesehen ist und mit einmaligem Drücken dieser Starttaste das Entfernungsmesssystem und die AF-Antriebsvorrichtung konsekutiv ar­ beiten.

3. Vermessungsinstrument nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die einen konsekutiven Autofokusmodus, in dem über die AF- Antriebsvorrichtung automatisch und konsekutiv auf das Zielobjekt scharfge­ stellt wird, und einen konsekutiven Entfernungsmessmodus bereitstellt, in dem über das Entfernungsmesssystem die Objektentfernung konsekutiv gemessen wird, wobei der konsekutive Autofakusmodus gleichzeitig mit dem konsekutiven Entfernungsmessmodus gestartet wird.

4. Vermessungsinstrument nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerung, welche die AF-Antriebsvorrichtung so steuert, dass diese die Fo­ kussierlinse in eine vorbestimmte Position bewegt, so dass auf ein Objekt in einer vorbestimmter Entfernung scharfgestellt wird, wenn die Fokussierung auf das Zielobjekt in einem Messmodus, in dem sich das Zielobjekt an einem beliebigen Stelle befindet, nicht möglich ist.

5. Vermessungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass es eine Gesamtstation ist.

6. Vermessungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Entfernungsmesssystem einen Entfer­ nungsmesser enthält, der ein Lichtaussendeelement und ein Lichtempfangs­ element hat.

7. Vermessungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Phasenerfassungs-Autofokussystem ein Paar Liniensensoren enthält.

8. Vermessungsinstrument mit
einer Zielfernrohroptik zum Anvisieren eines Zielobjektes,
einem Entfernungsmesssystem zum Messen der Objektentfernung,
einem Phasenerfassungs-Autofokussystem zum Erfassen des Fokussierzu­ standes eines Bildes des Zielobjektes in eine Referenzbildebene, und
einer AF-Antriebsvorrichtung, die eine Fokussierlinse der Zielfernrohroptik entsprechend einem Ausgangssignal des Phasendifferenz-Autofokus­ systems so bewegt, dass auf das Zielobjekt scharfgestellt wird.

9. Vermessungsinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die AF-Antriebsvorrichtung die Fokussierlinse zur Fokussierung auf das Ziel­ objekt entsprechend dem Ausgangssignal des Phasenerfassungs- Autofokussystems bewegt, ohne eine Reflexionsvorrichtung am Ort des Ziel­ objektes zu nutzen.

10. Vermessungsinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Starttaste vorgesehen ist und durch einmaliges Drücken dieser Startta­ ste das Entfernungsmesssystem und die AF-Antriebsvorrichtung konsekutiv arbeiten.

11. Vermessungsinstrument nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die einen konsekutiven Autofokusmodus, in dem über die AF- Antriebsvorrichtung automatisch und konsekutiv auf das Zielobjekt scharfge­ stellt wird, und einen konsekutiven Entfernungsmessmodus bereitstellt, in dem über das Entfernungsmesssystem dle Objektentfernung konsekutiv gemessen wird, wobei der konsekutive Autofokusmodus gleichzeitig mit dem konsekutiven Entfernungsmessmodus gestartet wird.

12. Vermessungsinstrument nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Steuerung, welche die AF-Antriebsvorrichtung so steuert, dass diese die Fo­ kussierlinse in eine vorbestimmte Position bewegt, so dass auf ein Objekt in einer vorbestimmter Entfernung scharfgestellt wird, wenn die Fokussierung auf das Zielobjekt in einem Messmodus, in dem sich das Zielobjekt an einem beliebigen Stelle befindet, nicht möglich ist.

13. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, dass es eine Gesamtstation ist.

14. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Entfernungsmesssystem einen Entfernungsmesser enthält, der ein Lichtaussendeelement und ein Lichtempfangselement hat.

15. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Phasenerfassungs-Autofokussystem ein Paar Lini­ ensensoren enthält.

16. Vermessungsinstrument mit
einem Zielfernrohr zum Anvisieren eines Zielobjektes und
einer getrennt von dem Zielfernrohr vorgesehenen AF-Antriebseinheit, die an einem Körper des Vermessungsinstrumentes montierbar und von diesem abnehmbar ist,
wobei die AF-Antriebseinheit versehen ist mit
einem Sensor, der einen Teil eines durch eine Objektivlinse des Zielfernrohrs tretenden Lichtbündels empfängt,
einem Antriebsmechanismus, der eine Fokussierlinsengruppe des Zielfern­ rohrs längs deren optischer Achse bewegt,
einer Steuerung, der von dem Sensor ausgegebene Sensordaten zugeführt werden und die den Antriebsmechanismus entsprechend diesen Sensorda­ ten so steuert, dass das Zielfernrohr auf das Zielobjekt scharfgestellt wird, und
einer Kraftübertragungsvorrichtung, welche die von dem Antriebsmechanis­ mus erzeugte Antriebskraft auf die Fokussierlinsengruppe überträgt, wenn die AF-Antriebseinheit an dem Körper des Vermessungsinstrumentes mon­ tiert ist.

17. Vermessungsinstrument nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine zwischen der AF-Antriebseinheit und dem Körper des Vermessungsinstru­ mentes angeordnete Lichtführung, die den durch die Objektivlinse tretenden Teil des Lichtbündels auf den Sensor leitet.

18. Vermessungsinstrument nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtführung eine an dem Körper des Vermessungsinstrumentes ausge­ bildete erste Öffnung und eine an einem Körper der AF-Antriebseinheit aus­ gebildete zweite Öffnung hat und dass die beiden Öffnungen so aneinander ausgerichtet sind, dass der genannte Teil des Lichtbündels aus dem Inneren des Körpers des Vermessungsinstrumentes durch die beiden Öffnungen zu dem Sensor laufen kann.

19. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die AF-Antriebseinheit einen Fokussiersteuerteil hat, der zur Steuerung des Antriebsmechanismus manuell betätigbar ist.

20. Vermessungsinstrument nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokussiersteuerteil eine AF-Starttaste hat und die Steuerung mit Drüc­ ken dieser AF-Starttaste eine Autofokusoperation vornimmt.

21. Vermessungsinstrument nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeich­ net, dass der Fokussiersteuerteil in der Nähe eines Okulars des Zielfern­ rohrs angeordnet ist.

22. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus und/oder die AF- Steuerung von einer in der AF-Antriebseinheit untergebrachten Batterie mit Energie versorgt werden.

23. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Vermessungsinstrumentes ein manu­ ell betätigbares Fokussiersystem enthält, mit dem die Fokussierlinsengruppe zum Einstellen eines Scharfstellpunktes des Zielfernrohrs manuell bewegbar ist.

24. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Vermessungsinstrumentes ein moto­ risiertes, manuelles Fokussiersystem enthält, mit dem die Fokussierlinsen­ gruppe zum Einstellen eines Scharfstellpunktes des Zielfernrohrs durch Be­ tätigen mindestens eines manuell betätigbaren Elementes bewegt wird.

25. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Vermessungsinstrumentes das Ziel­ fernrohr enthält.

26. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Vermessungsinstrument eine Gesamtstation ist.

27. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung ein erstes Zahnrad, das in der AF-Antriebseinheit angeordnet isl und teilweise aus dieser her­ aussteht, und ein in dem Körper des Zielfernrohrs angeordnetes zweites Zahnrad hat, wobei die beiden Zahnräder ineinandergreifen, wenn die AF- Antriebseinheit an dem Körper des Vermessungsinstrumentes montiert ist.

28. Vermessungsinstrument nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad teilweise aus dem Körper des Vermessungsinstrumen­ tes heraussteht.

29. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Vermessungsinstrumentes das Ziel­ fernrohr enthält, dass das Zielfernrohr eine der Fokussierlinsengruppe nach­ geordnete Aufrichtoptik enthält und dass die Lichtführung ein optisches Strahlteilerelement enthält, das an einer Fläche der Aufrichtoptik angebracht ist.

30. Vermessungsinstrument nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrichtoptik ein Porroprisma enthält.