DE102009028861B4

DE102009028861B4 - Messvorrichtung mit verringertem Anteil an Störlicht und Herstellungsverfahren für diese

Info

Publication number: DE102009028861B4
Application number: DE102009028861.9A
Authority: DE
Inventors: Hermann Göring; Dr. Vogel Michael
Original assignee: Trimble Jena GmbH
Current assignee: Trimble Jena GmbH
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2029-08-26
Also published as: US20110188121A1; DE102009028861A1; US9423536B2; US20150323713A1; US9110153B2; CN101995568B; CN101995568A

Abstract

Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls mit: einer Anordnung von Linsen (100) entlang einer optischen Achse (110); einem an einer der Linsen angebrachten Prisma (120) mit einer Schrägfläche (130) zum Einkoppeln des von einer seitlich zur optischen Achse angeordneten Lichtquelle (140) auftreffenden Lichtstrahls auf die optische Achse (110), so dass der Lichtstrahl durch die Anordnung von Linsen (100) entlang der optischen Achse (110) hindurch treten kann; einem Empfänger (150) zum Empfang eines von einem Objekt reflektierten Anteils des Lichtstrahls; und einer Abdeckeinrichtung (160) für mindestens einen Bereich des Prismas, der einen Anteil des Lichtstrahls als Störlicht zum Empfänger lenkt, wobei die Abdeckeinrichtung über einen rechtwinklig zur optischen Achse des Prismas liegenden Querschnitt um einen Überstand hinausragt.

Description

Technischer Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen mittels Lichtstrahlen, beispielsweise eine Entfernungsmesseinrichtung, mit einem verringerten Anteil an Störlicht.
Messvorrichtungen, die einen Lichtstrahl, z. B. Laserstrahl verwenden, um beispielsweise eine Entfernung zwischen der Messvorrichtung und einem interessierendem Objekt zu messen, sind bekannt. Bei solchen Vorrichtungen wird ein Lichtstrahl im sichtbaren oder nicht sichtbaren Bereich, z. B. Laserstrahl, durch eine Linsenanordnung ausgesendet und ein von dem Objekt zurückgeworfener Anteil des Lichtstrahls tritt durch die Linsenanordnung wieder hindurch und wird von einem Detektor der Messvorrichtung aufgenommen. Aus dem Empfangssignal kann die Entfernung der Messeinrichtung zum Objekt abgeleitet werden, beispielsweise durch eine Laufzeitmessung oder Phasenmessung des ausgesendeten Lichtsignals zum empfangenen Lichtsignal.
Solche bekannte Vorrichtungen zum Messen mittels eines Lichtstrahls verwenden die optische Linsenanordnung gewöhnlich nicht nur zum Aussenden und Empfangen des Lichtsignals für beispielsweise die Distanzmessung, sondern verwenden die Linsenanordnung auch als optische Einrichtung zum suchen und ausrichten der Vorrichtung auf das interessierende Objekt. Zu diesem Zweck kann ein Okular für den Nutzer bereitgestellt sein, oder ein Sensor zur Erzeugung eines Abbilds auf einem Bildschirm.
Eine Entfernungsmessvorrichtung ist aus der US 2006/0114448 bekannt. Bei dieser Entfernungsmessvorrichtung ist an einer Linsenanordnung ein Prisma angebracht, um seitlich emittiertes Licht auf eine optische Achse einzukoppeln, wobei der Spiegel bzw. das Prisma im zentralen Bereich der Linsenanordnung auf der optischen Achse angeordnet ist. Von einem Objekt reflektiertes Messlicht wird von der Linsenanordnung kollimiert und auf einen vorzugsweise im Fokus der Anordnung liegenden Detektor gerichtet. Da sich der Detektor optisch gesehen hinter dem einkoppelnden Prisma befindet, trifft nicht alles Licht, das vom Objekt reflektiert wird, auf die Detektoranordnung auf. Der Detektor kann nur solches vom Objekt reflektiertes Licht als Nutzlicht aufnehmen, das durch die optische Linsenanordnung und am Prisma vorbei auf den Detektor auftrifft.
Durch die Anordnung des Prismas im optischen Pfad der Linsenanordnung und weil das Prisma klein ausgelegt wird, um möglichst viel Messlicht auf den Empfänger auftreffen zu lassen, ergeben sich insbesondere beim Einkoppeln des Messlichts in den optischen Pfad durch den Spiegel bzw. das Prisma optische Übersprecheffekte, die die Qualität des Messergebnisses verschlechtern. Ein in der Messvorrichtung durch den Lichtstrahl erzeugtes Störlicht oder reflektiertes Licht kann als Störlicht auf den Empfänger auftreffen, und das Verhältnis von Nutzlicht zu Störlicht verschlechtern.
Im Zuge der allgemeinen technischen Entwicklung ist es wünschenswert, größere Distanzen zu Objekten messen zu können, und damit Lichtquellen mit stärkerer Ausgangsleistung zu verwenden. Da mit einer höheren Leistungsklasse, z. B. mit einem stärkeren Laser auch das Störlicht größer wird, und da die Genauigkeit des Messergebnisses vom Verhältnis von Nutzlicht zu Störlicht bestimmt wird, muss in solchen Vorrichtungen mit größerer Leistungsklasse der Dynamikbereich erweitert werden. Bei einer Entfernungsmessung geht das Störlicht mit ein und damit wird beispielsweise bei einem vierfach verstärkten Nutzlicht, beispielsweise wenn eine höhere Leistungsklasse verwendet wird, das Störlicht um den Faktor 4 vergrößert, was den Dynamikbereich, d. h. den Abstand vom Nutzlicht zum Störlicht, nicht erhöht.
Die EP 1 528 358 A1 beschreibt ein optisches Bauteil für wenigstens zwei Strahlenbündel, wobei ein Linsenelement ein erstes und ein zweites Segment aufweist, um zwei Strahlenbündel zu führen. Das erste Linsenelement ist von dem zweiten Linsenelement durch eine Einsenkung getrennt. Ein dünnwandiges schwarzes Kunststoffteil ist in die eingebrachte Einsenkung eingefügt, um optisches Übersprechen innerhalb des Linsenelements zu verhindern. Dieses Kunststoffteil umgreift beabstandet das Spiegelprisma, um optisches Übersprechen zu unterbinden.
Die WO 2006/056475 A1 beschreibt ein Fernrohr zur beugungsbegrenzten Abbildung mit einem Prisma, das eine bezüglich der Wellenlänge der Messstrahlen reflektierende Spiegelfläche aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher wünschenswert, für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls den Dynamikbereich weiter zu verbessern. Insbesondere ist es wünschenswert, in einer Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls den Anteil von auf den Empfänger auftreffendem Störlicht, das innerhalb der Vorrichtung generiert wird, zu vermindern.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die 2a und 2b zeigen Beispiele eines Prismas mit einer Abdeckeinrichtung zur Vermeidung von Störlicht gemäß Ausführungsformen der Erfindung, wobei das Prisma beispielsweise in der Vorrichtung nach 1 verwendbar ist.
3 zeigt ein Prisma für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit einer Abdeckeinrichtung zur Verhinderung von Störlicht an einer Schrägfläche des Prismas.
4 zeigt ein Prisma für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit einer Abdeckeinrichtung zur Verhinderung von Störlicht, die eine Rahmenform aufweist.
5 zeigt ein Prisma für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit einer Abdeckeinrichtung zur Verhinderung von Störlicht, die an der Schrägfläche des Prismas angeordnet ist.
6a, 6b und 6c zeigen Ansichten einer Abdeckeinrichtung für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Abdeckeinrichtung auf ein Prisma an einer Schrägfläche aufsteckbar ist.
7 zeigt eine Anordnung einer Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Anordnung einer Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß einer Ausführungsform.
Die Vorrichtung kann allgemein beispielsweise in Mess- oder Vermessungsgeräten mit Fernrohr oder Kamera als Streckenmesser eingesetzt sein. Licht zum Messen beispielsweise der Entfernung zu einem Objekt wird dabei auf die optische Achse eingekoppelt und vom Objekt zurückgeworfenes Messlicht wird vom Empfänger erfasst und ausgewertet. Ganz allgemein kann die Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls jedoch in jeder optischen Einrichtung verwendet werden, in der ein optisches Fernrohr koaxial zu einem Lichtstrahl zum Messen verwendet wird. Als Lichtquelle kann eine Laserquelle oder andere Lichtquelle verwendet werden.
Die Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Anordnung von Linsen 100 entlang einer optischen Achse 110, einen an einer der Linsen angebrachtem Prisma 120 mit einer Schrägfläche 130 zum Einkoppeln des von einer Seitlich zur optischen Achse angeordneten Lichtquelle 140 auftreffenden Lichtstrahls auf die optische Achse 110, so dass der Lichtstrahl durch die Anordnung von Linsen 110 entlang der optischen Achse 110 hindurch tritt. Ein Empfänger 150 zum Empfang eines von einem Objekt reflektierten Anteils des Lichtstrahls ist bereitgestellt. Weiter ist erfindungsgemäß eine Abdeckeinrichtung 160 bereitgestellt, für mindestens einen Bereich des Prismas, der einen Anteil des Lichtstrahls als Störlicht zum Empfänger streut. Das Störlicht kann ein reflektierter oder gestreuter Anteil des Lichtstrahls sein.
Da das zurückgestrahlte Messlicht um Größenordnungen kleiner ist als das ausgesendete Messlicht, muss das empfangene zurückgestrahlte Messlicht mit empfindlichen Vorrichtungen erfasst werden. Ein Problem bei solchen empfindlichen Empfangsvorrichtungen ist Störlicht, das neben einem vom Objekt zurückgeworfenen Nutzlicht auf den Empfänger auftrifft. Die Genauigkeit des Messprozesses ist von dem Verhältnis vom Nutzlicht zum Störlicht bestimmt, d. h. von dem Verhältnis des empfangenen, vom Objekt zurückgeworfenen Messlicht, zum Störlicht. Quellen für Störlicht sind nicht nur außerhalb der Vorrichtung liegende Lichtquellen, sondern Störlicht wird auch innerhalb der Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls erzeugt und zwar insbesondere durch Streuung bzw. Reflektion des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle 140 ausgesendet wird. Dieser Lichtstrahl wird an Bauteilen der Vorrichtung reflektiert bzw. gestreut, und trifft direkt oder indirekt auf den Empfänger 150 auf, und erhöht somit den Störlichtanteil.
Insbesondere kommt es zur Streuung bzw. Reflektion des Lichtstrahls bei der Einkoppelung des Lichtstrahls auf die optische Achse durch Kanten des Prismas 120 bzw. an der Verbindungsstelle des Prismas 120 mit der Linsenanordnung 100. Da das Prisma 120 zum Einkoppeln des Lichtstrahls von der Lichtquelle 140 auf den optischen Pfad 110 vorzugsweise im mittigen Bereich der Linsenanordnung 100 angeordnet ist, also im Pfad des von dem Objekt zurückgeworfenen Lichtstrahls, ist das durch das Prisma beim Einkoppeln des Lichtstrahls auf den optischen Pfad entstehende Störlicht besonders nachteilig, da es im Empfangspfad generiert wird und auf den Empfänger 150 auftrifft.
Wünschenswert ist daher insbesondere die Verminderung von Störlicht beim Einkoppeln des Lichtstrahls in den optischen Pfad 110 am Prisma 120. Beispielsweise könnte ein großes Prisma verwendet werden, so dass der Lichtstrahl lediglich im zentralen Bereich des Prismas auf die Schrägfläche 130 auftrifft, nicht jedoch auf Kanten, und so das Störlicht verhindert wird. Ein größeres Prisma deckt jedoch auch einen größeren Bereich des Empfangspfades ab, wodurch vom Empfänger aufgenommenes Nutzlicht verringert wird. Eine weitere Möglichkeit wäre das Bereitstellen einer Lochblende an der Lichtquelle 140, um aus der Lichtquelle 140 austretendes Störlicht zu verringern. Lochblenden bewirken jedoch optische Effekte, die die Nutzbarkeit des Lichtstrahls verringern, und reduzieren daruber hinaus die Intensität des Messlichts, was offensichtlich nicht wünschenswert ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird daher die Abdeckeinrichtung 160 bereitgestellt, die solche Bereiche des Prismas 120 abdeckt, die bei der Erzeugung des Störlichts aufgrund des auftreffenden Lichtstrahls zum Messen beteiligt sind. Abdecken kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Abdeckeinrichtung so angeordnet ist, dass der Lichtstrahl nicht auf streuende bzw. reflektierende Bereiche des Prismas auftrifft, zum Beispiel Kantenbereiche des Prismas, oder dass die Abdeckeinrichtung so angeordnet ist, dass von Bereichen des Prismas gestreutes Lichtstrahl daran gehindert wird, auf den Empfänger 150 aufzutreffen. Dabei muss die Abdeckeinrichtung nicht direkt am streuenden bzw. reflektierenden Bereich des Prismas liegen, vielmehr kann es reichen, wenn die Abdeckeinrichtung im Ausbreitungspfad des Störlichtes in Richtung des Empfängers liegt.
Ein schematisches Beispiel für eine Abdeckeinrichtung 160 ist in 1 gezeigt, und deckt hier den oberen Bereich der Schrägfläche 130 im Bereich der oberen Kante des Prismas ab. Der obere Kantenbereich an der Schrägfläche 130 des Prismas ist besonders nachteilig bei der Erzeugung von Störlicht, da Kante eine Fase aufweisen kann, d. h. die Kante kann abgeschrägt bzw. abgefast sein, und damit besonders bei der Erzeugung von Störlicht beteiligt sein. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind jedoch nicht auf die gezeigte Form der Abdeckeinrichtung 160 beschränkt, die Abdeckeinrichtung, wie auch in weiteren Ausführungsformen beschrieben, kann an dieser oder anderer Stelle des Prismas in unterschiedlichen Formen angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist die Abdeckeinrichtung 160 so ausgebildet, dass sie verhindert, dass Störlicht durch den ausgesendeten Lichtstrahl von der Lichtquelle 140 erzeugt wird bzw. durch Reflektion bzw. Streuung des Lichtstrahls erzeugtes Störlicht auf den Empfänger 150 auftrifft, jedoch gleichzeitig so angeordnet ist, dass ein möglichst geringer Anteil des Nutzlichts, d. h. des vom Objekt zurückgestrahlten Messlichts, verdeckt wird, d. h. daran gehindert wird, auf den Empfanger 150 aufzutreffen. So hat die Abdeckeinrichtung vorzugsweise in Richtung der optischen Achse gesehen eine geringe Ausdehnung über die Seitenflächen des Prismas 120 hinausgehend, so dass nur wenig Nutzlicht, das durch die Linsenanordnung 100 hindurch tritt, von der Abdeckeinrichtung abgeschattet wird. Entlang der optischen Achse kann die Ausdehnung der Abdeckeinrichtung jedoch größer sein, da Bereiche der Abdeckeinrichtung, die parallel zur optischen Achse liegen, kaum Empfangslicht abschatten.
Beispielsweise kann die Abdeckeinrichtung über einen rechtwinklig zur optischen Achse des Prismas liegenden Querschnitt um einen Überstand hinausragen, wobei der Überstand so gewählt ist, dass das Verhältnis eines Nutzlichts zu einem Störlicht maximal ist, wobei das Nutzlicht ein auf den Empfänger auftreffender, vom Objekt zurückgeworfenen Anteil des Messlichtes ist und das Störlicht ein auf den Empfänger auftreffender Anteil des Messlichtes ist, der vom Prisma reflektiert oder gestreut ist.
Die in 1 gezeigte Anordnung ist beispielhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls ist nicht darauf beschränkt, beispielsweise kann die Abdeckeinrichtung 160 andere Form und Lage aufweisen. Wenn das Empfangslicht durch Spiegel oder ähnliche Einrichtungen auf den Empfänger gerichtet wird, kann der Empfänger 150 gewinkelt zur Achse 110 in 1 angeordnet sein.
Weiter kann eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, nicht gezeigt in 1, bereitgestellt sein, um das Empfangssignal am Empfänger 150 auszuwerten, und beispielsweise eine Entfernung zu einem Objekt zu berechnen. Derartige Auswerte- und Berechnungsverfahren sind im Stand der Technik allgemein bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung an dieser Stelle. Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung dazu angeordnet sein, um die Vorrichtung mittels der Linsenanordnung auf ein interessierendes Objekt zu fokussieren. Eine Fokussierung kann beispielsweise durch Verschieben der Linsenanordnung zueinander erfolgen wie allgemein bekannt.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung mit einer Zielsucheinrichtung ausgestattet sein, die es einem Benutzer ermöglicht, beispielsweise mittels eines Okulars, durch die Linsenanordndung hindurch die Vorrichtung auf ein interessierendes Objekt auszurichten und entsprechend zu fokussieren. Alternativ kann auch eine Kamera angeordnet sein, um eine von der Vorrichtung erfasste Szenerie darzustellen, und um entsprechend auf ein interessierendes Objekt zu fokussieren. Weiterhin kann eine Einrichtung angeordnet sein, automatisch ein Objekt zu verfolgen (tracken), beispielsweise durch in der Steuereinrichtung ausgeführte Bildverarbeitungsvorgänge und entsprechend markierte oder geformte interessierende Objekte.
In 1 ist die Lichtquelle 140 beispielhaft rechtwinkelig zur optischen Achse der Vorrichtung angeordnet. Zum Einkoppeln des von der Lichtquelle 140 ausgesendeten Lichtstrahls weist das Prisma daher eine um 45° geneigte Schrägfläche 130 auf, wie in 1 ersichtlich. Alternativ kann die Lichtquelle 140 jedoch auch nicht rechtwinkelig zur optischen Achse 110 angeordnet sein, und das Prisma eine entsprechend anders geneigte Schrägfläche 130 aufweisen, um den von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahl auf die optische Achse einzukoppeln.
Die Linsenanordnung 100, das Prisma 120, die Lichtquelle 140 und der Empfänger 150 sind im Stand der Technik bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung an dieser Stelle.
Ein Herstellungsverfahren für die Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls nach 1 umfasst ein Anordnen von Linsen 100 entlang einer optischen Achse 110; ein Anordnen eines Prisma 120 an einer der Linsen, wobei das Prisma eine Schrägfläche 130 aufweist, zum Einkoppeln des von einer seitlich zur optischen Achse angeordneten Lichtquelle 140 auftreffenden Lichtstrahls auf die optische Achse 110, so dass der Lichtstrahl durch die Anordnung von Linsen 100 entlang der optischen Achse 110 hindurch treten kann; ein Anordnen eines Empfängers 150 zum Empfang eines von einem Objekt reflektierten Anteils des Lichtstrahls; und ein Anordnen, am Prisma, einer Abdeckeinrichtung 160 für mindestens einen Bereich des Prismas, der einen Anteil des Lichtstrahls als Störlicht zum Empfänger streut bzw. reflektiert.
Die 2A und 2B zeigen eine Ausführungsform eines Prismas für die Anordnung zum Messen mittels eines Lichtstrahls aus 1.
Das Prisma 120 weist hier eine Schrägfläche 130 auf, um das Messlicht von der Lichtquelle 140, in 2A gezeigt, in den optischen Pfad wie beispielsweise in 1 gezeigt, einzukoppeln. Bei der Herstellung eines Prismas für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls gemäß der Erfindung, wie in 2A gezeigt, wird gewöhnlich die Kante 131 der Schrägfläche, die mit der Oberfläche des Prismas 120 einen spitzen Winkel bildet, abgefast bzw. abgeschrägt, um beim Schneide- bzw. Schleifprozess Splitterbildung und Rauhigkeiten im Kantenbereich zu verhindern.
Der Lichtstrahl von der Lichtquelle, beispielsweise Lichtquelle 140 aus 1, trifft entlang der Richtung 201 in 2A auf die Schrägfläche 130 auf, und, durch die 45° Neigung der Schrägfläche wird der Lichtstrahl entlang der Richtung 202 auf die optische Achse eingekoppelt. Ein Teil des Lichtstrahls, das entlang der Richtung 201 von der Lichtquelle auf die Schrägfläche 130 auftrifft, wird jedoch von der abgefasten Kante 131 reflektiert bzw. gestreut, und gelangt auf direktem Weg innerhalb der Vorrichtung d. h. nicht über das Objekt zum Empfänger 150 aus 1. Um zu verhindern, dass der Lichtstrahl von der Lichtquelle auf die abgefaste Kante 131 auftrifft, ist eine Abdeckeinrichtung 160-1 an der abgefasten Kante 131 angebracht, die verhindert, dass von der Lichtquelle 140 ausgesendetes Messlicht, durch den Pfeil 203 veranschaulicht, direkt auf die Kante 131 auftrifft. Allgemein wird bei dieser Ausführungsform mindestens eine Kante des Prismas an der Schrägfläche des Prismas so abgedeckt, dass der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl nicht auf die mindestens eine Kante auftrifft.
Vorzugsweise ist die Abdeckeinrichtung 160-1 antireflektierend beschichtet bzw. aus antireflektierendem Material und mit nicht abgerundeten Kantenbereichen versehen, um selbst möglichst wenig Störlicht zu generieren. Die Abdeckeinrichtung 160-1 ist vorzugsweise, wie in 2A veranschaulicht, in der gleichen Ebene bzw. parallel angeordnet zu einer Ebene, in der sich die Oberseite 210 des Prismas 120 befindet. Es kann jedoch auch die Abdeckeinrichtung 160-1 bezüglich der Oberfläche 210 des Prismas 120 geneigt sein, beispielsweise mit der vom Prisma weg liegenden Kante nach oben gerichtet.
Alternativ kann die Abdeckeinrichtung eine nichtreflektierende Beschichtung eines Bereichs des Prismas umfassen.
Die Abdeckeinrichtung 160-1 kann auf das Prisma 120 im Bereich der oberen Fläche 210 aufgeklebt sein, oder mit seitlichen Laschen auf das Prisma aufgesteckt bzw. aufgeklemmt sein.
Vorteilhafterweise kann das Prisma 120 wie auch die gesamte Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls, wie beispielsweise in 1 gezeigt, auf konventionelle Weise hergestellt werden. Erst in einem weiteren Verarbeitungsschritt wird dann die Abdeckeinrichtung 160 bzw. 160-1 an dem Prisma 120 angebracht, was es ermöglicht, dass Prisma 120 nicht weiter angepasst bezogen werden kann.
2B zeigt eine weitere Ausführungsform des Prismas 120, beispielsweise aus 1, zur Verhinderung von Erzeugung von Störlicht durch auftreffendes Messlicht von einer Lichtquelle, beispielsweise Lichtquelle 140 in 1. Die Lichtquelle ist in 2B nicht gezeigt, kann jedoch angeordnet sein, wie in 2A gezeigt. Gemäß 2B ist, ähnlich der Abdeckeinrichtung 160-1 aus 2A, nunmehr eine Abdeckeinrichtung 160-2 bereitgestellt, die eine in Richtung der Linsenanordnung liegende Kante aufweist, die gerundet ist. Da der verwendete Lichtstrahl der Lichtquelle, z. B. einer Laserquelle, einen kreisförmigen bzw. einen elliptischen Querschnitt aufweist, kann durch die Form der Abdeckeinrichtung 160-2 in 2B verhindert werden, dass der Lichtstrahl übermäßig durch die Abdeckeinrichtung abgeschirmt wird, und nicht vollständig in den optischen Pfad eingekoppelt werden kann. Ein möglicher Auftreffbereich des Lichtstrahls, z. B. Laserlichts von der Lichtquelle 140 ist in 2B am Bezugszeichen 220 veranschaulicht.
Auch die Abdeckeinrichtung 160-2 verhindert, dass der Lichtstrahl von der Lichtquelle 140 direkt auf die Kante 131 auftrifft. Die übrigen Merkmale der Abdeckeinrichtung 160-2 können ähnlich der Abdeckeinrichtung 160-1 sein.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Abdeckeinrichtung zur Reduzierung bzw. Verhinderung von Störlicht, beispielsweise für die Vorrichtung zum Messen mittels Messlicht nach 1. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Abdeckeinrichtung, 160-3, die im Bereich der Schrägfläche 130 des Prismas des 120 angebracht ist. Die Abdeckeinrichtung 160-3 überragt vorzugsweise die abgefaste Kante 131 des Prismas soweit, dass eventuell an der Kante 131 gebildetes Störlicht bzw. reflektiertes Messlicht nicht direkt auf den Empfänger auftreffen kann. Beispielsweise kann die Kante 160-31 der Abdeckeinrichtung 160-3 in der Ebene liegen, die durch die Oberseite 210 des Prismas 120 gebildet wird, so dass am Prisma 120 vorbei verlaufendes Messlicht von der Linsenanordnung nicht daran gehindert wird, auf den Empfänger aufzutreffen.
Allgemein ist bei dieser Ausführungsform mindestens eine Kante des Prismas abgefast und die Abdeckeinrichtung ist an der Schrägfläche des Prismas so angebracht, dass sie Störlicht von der mindestens einen abgefasten Kante des Prismas an der Schrägfläche des Prismas so abdeckt, dass das Störlicht von der Kante nicht auf den Empfänger auftrifft.
Die Abdeckeinrichtung 160-3 kann beispielsweise auf die Schrägfläche 130 aufgeklebt sein, und diese teilweise überdecken, wie in 3 gezeigt, alternativ kann die Abdeckeinrichtung 160-3 auch die gesamte Schrägfläche 130 überdecken. Die übrigen Eigenschaften der Abdeckeinrichtung 160-3 sind entsprechend denen der Abdeckeinrichtungen der 2A und 2B.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Abdeckeinrichtung zur Verhinderung von Störlicht für ein Prisma wie beispielsweise das Prisma 120 aus 1.
Beim Herstellungsprozess der Vorrichtung, beispielsweise der Vorrichtung aus 1 wird das Prisma 120 normalerweise auf die Linsenanordnung 100 aufgeklebt. Dabei wird, durch das Herstellungsverfahren bedingt, eine geringe Menge an Klebstoff aus dem Berührungsbereich des Prismas mit der Linsenanordnung, im Bereich der Fläche 220 des Prismas, herausgedrückt und bildet einen Klebewulst, selbst wenn auch die Vorderseite des Prismas abgefast ist.
Es wurde oben stehend erläutert, dass durch die Schrägfläche 130 des Prismas das Messlicht auf den optischen Pfad eingekoppelt wird. Damit treffen Teile des Messlichtes auch auf den eben erwähnten überstehenden Klebstoff bzw. den Klebstoffwulst im Bereich der Kanten 134 auf, und werden dort reflektiert bzw. gestreut. Das Störlicht von diesen Bereichen des Prismas und der Linsenanordnung wird in Richtung des Empfängers, beispielsweise Empfänger 150 aus 1, reflektiert bzw. gestreut, und verschlechtert die Eigenschaften der Vorrichtung.
Zur Abschirmung beispielsweise solcher Art erzeugten Störlichts ist gemäß der Ausführungsform in 4 eine Abdeckeinrichtung 160-4 vorgesehen, die rahmenförmig das Prisma 120 umschließt. Da das an der Klebestelle erzeugte Störlicht außerhalb des Prismas im Bereich der Oberfläche des Prismas in Richtung des Empfängers geleitet wird, kann die Abdeckeinrichtung 160-4 verhindern, dass dieses Storlicht auf den Empfänger, beispielsweise den Empfänger 150 aus 1 auftrifft. Vorzugsweise weist die Abdeckeinrichtung 160-4 rechtwinklig zur optischen Achse 110 aus 1 eine Ausdehnung auf, dass Storlicht aus dem Verbindungsbereich des Prismas 120 und der Linsenanordnung 100 abgedeckt wird, jedoch Nutzlicht, das vom Objekt zurückgeworfen und durch die Linsenanordnung 100 hindurch tritt, nur in geringem Maße.
Allgemein gesagt deckt bei dieser Ausführungsform die Abdeckeinrichtung an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen erzeugtes Störlicht so ab, dass das Störlicht nicht auf den Empfänger auftrifft. Dabei kann die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt sein, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einer Kante des Prismas an der Verbindungsstelle mit der einen der Linsen abdeckt. Weiter kann die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt ist, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einem Verklebungswulst an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen abdeckt.
Darüber hinaus kann die Abdeckeinrichtung 160-4 in unmittelbarer Nachbarschaft des Verbindungsbereichs des Prismas mit der Linsenanordnung vorgesehen sein, um die Ausbreitung von Störlicht möglichst wirksam zu verhindern, oder auch an anderer Stelle im Pfad des Störlichts zum Empfänger 150.
Vorzugsweise ist die Abdeckeinrichtung 160-4 so optimiert, dass das Verhältnis von Nutzlicht zu Störlicht am größten ist. Mit anderen Worten ist die Abdeckeinrichtung 160-4 so angeordnet und dimensioniert, dass das Verhältnis von von dem interessierenden Objekt zurückgeworfenem Nutzlicht, das auf den Empfänger 150 auftrifft, zu dem im Bereich der Vorrichtung selbst erzeugten Störlicht, das auf den Empfänger 150 auftrifft, maximal ist.
In anderen Worten kann in dieser Ausführungsform die Abdeckeinrichtung über einen rechtwinklig zur optischen Achse des Prismas liegenden Querschnitt um einen Überstand hinausragen, wobei der Überstand so gewählt ist, dass das Verhältnis eines Nutzlicht zu einem Störlicht maximal ist, wobei das Nutzlicht ein auf den Empfänger auftreffender, vom Objekt zurückgeworfenen Anteil des Messlichtes ist und das Störlicht ein auf den Empfänger auftreffender Anteil des Lichtstrahls ist, der vom Prisma reflektiert oder gestreut ist.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Abdeckeinrichtung zum Verhindern, dass am Prisma 120, beispielsweise der Vorrichtung aus 1 erzeugtes Störlicht, auf den Empfänger 150 auftrifft.
Die Abdeckeinrichtung aus 5, Abdeckeinrichtung 160-5 ist im Bereich der Schrägflache 130 des Prismas angebracht, und dazu vorgesehen, zu verhindern, dass im Bereich der abgefasten Kante 131 an der Schragfläche erzeugtes Störlicht auf den Empfänger auftrifft, sowie um zu verhindern, dass an der Verbindungsstelle des Prismas 120 mit der Linsenanordnung 100 erzeugtes Störlicht auf den Empfänger 150 auftrifft.
Dazu ist die Abdeckeinrichtung 160-5 so dimensioniert, dass sie an einer, vorzugsweise jedoch an jeder Seite der Schrägfläche 130 über die Schrägfläche hinausragt, und zwar so, dass sie auch im Bereich der abgefasten Kante 131 über eine gedachte Verlängerung der Oberseite des Prismas 210 hinausragt.
Durch diese Anordnung wird einerseits an der abgefasten Kante 131 gebildetes Störlicht abgeschirmt und andererseits an der Verbindungsstelle des Prismas mit der Linsenanordnung erzeugtes Störlicht, was in der Nähe der Oberflächen des Prismas in Richtung des Empfängers verläuft, ebenso wirksam abgeschirmt.
Wie schon bei der Anordnung der 4, ist der Überstand der Abdeckeinrichtung 160-5 über die Seitenflächen des Prismas bzw. über die Verlängerung der Seitenfläche 210 des Prismas derart, dass das Verhältnis von auf den Empfänger auftreffendem Nutzlicht zu Störlicht maximiert wird.
Die 6A, 6B und 6C zeigen eine weitere Ausführungsform der Abdeckeinrichtung 160 aus 1. Die 6A zeigt eine Seitenansicht der Abdeckeinrichtung 160-6, die 6B zeigt dabei eine Aufsicht der Abdeckeinrichtung und die 6C eine Schragsicht der Abdeckeinrichtung.
Die Abdeckeinrichtung 160-6 aus den 6A, 6B und 6C ist auf einer Seite offen und kastenförmig und kann auf die Schrägfläche 130 des Prismas 120 aufgesteckt werden und mindestens zwei der Seitenflachen des Prismas mindestens teilweise überdecken.
Die Abdeckeinrichtung weist dazu eine rückwärtige Fläche 610 auf, die an der Schrägfläche 130 des Prismas anliegt, sowie eine Seitenfläche 630, die an der Oberfläche 210 des Prismas anliegt, eine Seitenfläche 640, die an der der Oberfläche 210 gegenüberliegenden Seite des Prismas anliegt, sowie Seitenflächen 620 und 650, die ebenfalls an den Seitenflächen des Prismas 120 anliegen.
Die Seitenfläche 630, wie in 6B gezeigt, weist eine gerundete Aussparung auf, um, wie bereits mit Bezug auf 2B beschrieben, den kreisförmigen bzw. elliptischen Querschnitt des Lichtstrahls möglichst wenig zu behindern. Alternativ kann jedoch, wie in 2A gezeigt, die Fläche 630 der gerundeten Aussparung eine gerade Kante aufweisen. Ein Beispiel für eine solche gerade Kante ist in 6B mit 631 bezeichnet, wobei die Seitenfläche 630 vorzugsweise so dimensioniert ist, dass sie in Richtung des Lichtstrahls von der Lichtquelle 140 gesehen, nur die oder wenig mehr als die abgefaste Kante 131 abdeckt, also nicht oder nur unwesentlich über der Seitenflache 210 des Prismas liegt, um nicht im Ausbreitungspfad des Lichtstrahls zu liegen. Dagegen können die Seiten 620, 640 und 650 weiter über die jeweiligen Seitenflächen des Prismas ragen, da diese nicht im Ausbreitungsbereich des Lichtstrahls liegen.
Vorzugsweise sind die Seitenflächen und die Rückfläche 610 der Abdeckeinrichtung 160-6 so geformt, dass die Abdeckeinrichtung auf das Prisma im Bereich der Schrägfläche 130 aufgesteckt werden kann, und im Klemmkontakt mit diesem besteht, so dass die Abdeckeinrichtung sich nicht von alleine von dem Prisma lösen kann, auch nicht bei Erschütterungen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Abdeckeinrichtung auch noch mit dem Prisma 120 verklebt werden.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls.
Die Vorrichtung nach 7 zeigt eine Linsenanordnung 701 mit Objektivlinsen 701a und 701b, die eine optische Achse 700 definieren. Auf der Objektivachse 700 sind eine Fokussierungslinse 704 und ein Strichkreuz 705 angeordnet.
Die Fokussierungslinse 704 ist, wie im Stand der Technik bekannt, beweglich, um das auftreffende Licht auf das Strichkreuz 705 zu fokussieren. Das Bild kann durch ein Okular 706 betrachtet werden. Dem Objektiv und vorzugsweise im Innenbereich der Linse 701b ist ein Prisma 702 bereitgestellt, mit einer reflektierenden Oberfläche 703 auf der optischen Achse 700. Die Oberfläche 703 des Prismas 702 kann eine dicroitische Beschichtung aufweisen. Das Prisma 702 dient dazu, die Lichtstrahlen Lambda λ1 und λ2, von Transmittern 711 und 712, beispielsweise Lasertransmittern, oder laseremittierenden Dioden, zu reflektieren, um einen Übertragungslichtpfad bereitzustellen, wobei das Licht nach außen durch die Objektivanordnung 701 in Richtung eines Zielobjekts geleitet wird.
Das Prisma weist eine um 45° geneigte Seitenfläche auf, und bewirkt somit eine 90° Umlenkung des auftreffenden Lichts der Lichtstrahlen λ1 und λ2. Die Lichtstrahlen erreichen das Prisma rechtwinklig zur optischen Achse und werden somit auf die optische Achse eingekoppelt. Dieses vereinfacht die Anordnung, wie bereits zu 1 ausgeführt, ist jedoch nicht notwendig, andere Anordnungen als rechtwinklig der Lichtstrahlen λ1 und λ2 sind möglich.
Beide Lichtstrahlen λ1 und λ2 treten aus der Objektivanordnung 701 koaxial aus, wie in der Figur gezeigt. Dazu sind die Transmitter so angeordnet, dass die Strahlen λ1 und λ2 jeweils an einem Spiegel 713 und 714 reflektiert werden, so dass die solcher Art reflektierten Lichtstrahlen den koaxialen Strahl bilden, der auf das Prisma 702 auftrifft.
Das von dem Objekt zurückgeworfene Licht erreicht die Objektivlinsenanordnung 701 als Strahl, der aus den übertragenen Wellenlängen besteht, und der normalerweise aufgeweitet ist, so dass er den gesamten Objektivlinsenbereich abdeckt. Es versteht sich, dass das Prisma 702 hinsichtlich des Gesamtbereichs der Objektivlinsenanordnung 701 klein ist, und somit nur einen relativ kleinen Teil des reflektierten Lichts abdeckt.
Das Prisma 702 kann in Richtung der optischen Achse gesehen einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass das Prisma einen nicht punktsymmetrischen Querschnitt aufweist, um die Abdeckung des vom Zielobjekt zurückgeworfenen Anteils des Lichtes zu verringern.
Zwei dicroitische Platten 721 und 722 sind auf gekippte Art und Weise im reflektierten Lichtstrahl auf der optischen Achse 700 zwischen dem Prisma 702 und dem Strichkreuz 705 angeordnet. Gekippt heißt in diesem Zusammenhang, dass sie nicht rechtwinklig zur optischen Achse angeordnet sind. Somit wird ein Teil des Lichtstrahls mit der Wellenlänge Lambda 1 auf der ersten gekippten Platte 721 in Richtung des Spiegels 731 reflektiert, welcher wiederum den Lichtstrahl in Richtung des Detektors 741 reflektiert. Auf die gleiche Art und Weise wird der andere Teil des Strahls mit der Wellenlänge Lambda 2 durch die erste Platte 721 hindurch treten, und auf die zweite gekippte Platte 722 auftreffen, wo er reflektiert wird, in Richtung des zweiten Spiegels 732, der wiederum den Strahl in Richtung eines Detektors 742 reflektiert. Die zwei Empfänger oder Detektoren 741 und 742 sind außerhalb eines Lichtpfades 709 angeordnet, der durch die Objektivlinse 701 gebildet ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein weiterer Emitter 715 rechtwinklig zur optischen Achse angeordnet, und dieser Emitter kann eine Wellenlänge λ3 aussenden. Dieser Lichtstrahl der Wellenlänge λ3 kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen sichtbaren Strahl auszusenden, um die Vorrichtung auf ein Ziel auszurichten.
Das von den Empfängern 741 und 742 erfasste vom Objekt reflektierte Licht kann ausgewertet werden, um beispielsweise für eine Entfernungsmessung zum Objekt herangezogen zu werden, wie im Stand der Technik bekannt.
Das Prisma 702 in 7 ist dabei in der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet, wie dies mit Bezug auf eine oder mehrere der vorhergehenden Figuren beschrieben wurde. Beispielhaft ist in 7 die Abdeckeinrichtung 760 gezeigt.
Ein Herstellungsverfahren für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls kann umfassen: Anordnen von Linsen entlang einer optischen Achse; Anordnen eines Prisma an einer der Linsen, wobei das Prisma eine Schrägfläche aufweist, zum Einkoppeln des von einer seitlich zur optischen Achse angeordneten Lichtquelle auftreffenden Lichtstrahls auf die optische Achse, so dass der Lichtstrahl durch die Anordnung von Linsen entlang der optischen Achse hindurch treten kann; Anordnen eines Empfänger zum Empfang eines von einem Objekt reflektierten Anteils des Lichtstrahls; und Anordnen, am Prisma, einer Abdeckeinrichtung für mindestens einen Bereich des Prismas, der einen Anteil des Lichtstrahls als Störlicht zum Empfänger streut oder reflektiert.
Die Abdeckeinrichtung kann so angebracht werden, dass sie mindestens eine Kante des Prismas an der Schrägfläche des Prismas abdeckt, so dass der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl nicht auf die mindestens eine Kante auftrifft.
Weiter kann bei dem Herstellungsverfahren mindestens eine Kante des Prismas abgefast werden und die Abdeckeinrichtung an der Schrägfläche des Prismas angebracht werden und Störlicht von der mindestens einen abgefasten Kante des Prismas an der Schrägfläche des Prismas so abdecken, dass das Störlicht von der Kante nicht auf den Empfänger auftrifft.
Weiter kann die Abdeckeinrichtung so angebracht werden, dass sie an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen erzeugtes Störlicht so abdeckt, dass das Störlicht nicht auf den Empfänger auftrifft.
Die Abdeckeinrichtung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Herstellung auf das Prisma aufgesteckt werden und mindestens zwei der Seitenflächen des Prismas mindestens teilweise überdecken.
Eine Überdeckung der Seitenfläche des Prismas durch die Abdeckeinrichtung, auf die der von der Lichtquelle ausgesendete Lichtstrahl auftrifft, kann geringer gewählt werden als eine Überdeckung von anderen überdeckten Seitenflächen.
Weiter kann die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt sein, dass die Abdeckeinrichtung Storlicht von einer Kante des Prismas an der Verbindungsstelle mit der einen der Linsen abdeckt.
Die Dicke der Abdeckeinrichtung kann an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt sein, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einem Verklebungswulst an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen abdeckt.
Schließlich kann die Abdeckeinrichtung auch so dimensioniert werden, dass sie über einen rechtwinklig zur optischen Achse des Prismas liegenden Querschnitt um einen Überstand hinausragt, und wobei der Überstand so gewählt wird, dass das Verhältnis eines Nutzlichts zu einem Störlicht maximal ist, wobei das Nutzlicht der auf den Empfänger auftreffende, vom Objekt zurückgeworfene Anteil des Messlichtes ist und das Störlicht ein auf den Empfänger auftreffender unerwünschter Anteil des Messlichtes ist, der vom Prisma reflektiert oder gestreut ist.
Bei einem Herstellungsverfahren für die oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Abdeckeinrichtung zu einem geeigneten Zeitpunkt aufgebracht werden, oder es kann eine bestehende Messvorrichtung nachgerüstet werden, indem nach der Herstellung die Abdeckvorrichtung aufgebracht wird.

Claims

Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls mit: einer Anordnung von Linsen (100) entlang einer optischen Achse (110); einem an einer der Linsen angebrachten Prisma (120) mit einer Schrägfläche (130) zum Einkoppeln des von einer seitlich zur optischen Achse angeordneten Lichtquelle (140) auftreffenden Lichtstrahls auf die optische Achse (110), so dass der Lichtstrahl durch die Anordnung von Linsen (100) entlang der optischen Achse (110) hindurch treten kann; einem Empfänger (150) zum Empfang eines von einem Objekt reflektierten Anteils des Lichtstrahls; und einer Abdeckeinrichtung (160) für mindestens einen Bereich des Prismas, der einen Anteil des Lichtstrahls als Störlicht zum Empfänger lenkt, wobei die Abdeckeinrichtung über einen rechtwinklig zur optischen Achse des Prismas liegenden Querschnitt um einen Überstand hinausragt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdeckeinrichtung mindestens eine Kante des Prismas an der Schrägfläche des Prismas so abdeckt, dass der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl nicht auf die mindestens eine Kante auftrifft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Kante Prismas abgefast ist und die Abdeckeinrichtung an der Schrägfläche des Prismas angebracht ist und Störlicht von der mindestens einen abgefasten Kante des Prismas so abdeckt, dass das Störlicht nicht auf den Empfänger auftrifft.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abdeckeinrichtung an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen erzeugtes Störlicht so abdeckt, dass das Störlicht nicht auf den Empfänger auftrifft.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abdeckeinrichtung auf das Prisma aufgesteckt ist und mindestens zwei der Seitenflächen des Prismas mindestens teilweise überdeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Überdeckung der Seitenfläche des Prismas durch die Abdeckeinrichtung, auf die der von der Lichtquelle ausgesendete Lichtstrahl auftrifft, geringer ist als eine Überdeckung von anderen überdeckten Seitenflächen.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 und 6, wobei die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt ist, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einer Kante des Prismas an der Verbindungsstelle mit der einen der Linsen abdeckt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt ist, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einem Verklebungswulst an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen abdeckt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Abdeckeinrichtung eine nichtreflektierende Oberfläche und nicht gerundete Kanten aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Abdeckeinrichtung eine nichtreflektierende Beschichtung eines Bereichs des Prismas umfasst.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Überstand so gewählt ist, dass das Verhältnis eines Nutzlicht zu einem Störlicht maximal ist, wobei das Nutzlicht ein auf den Empfänger auftreffender, vom Objekt zurückgeworfenen Anteil des Messlichtes ist und das Störlicht ein auf den Empfänger auftreffender Anteil des Messlichtes ist, der vom Prisma reflektiert oder gestreut ist.
Herstellungsverfahren für eine Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls, einschließlich: Anordnen von Linsen (100) entlang einer optischen Achse (110); Anordnen eines Prisma (120) an einer der Linsen, wobei das Prisma eine Schrägfläche (130) aufweist, zum Einkoppeln des von einer seitlich zur optischen Achse angeordneten Lichtquelle (140) auftreffenden Lichtstrahls auf die optische Achse (110), so dass der Lichtstrahl durch die Anordnung von Linsen (100) entlang der optischen Achse (110) hindurch treten kann; Anordnen eines Empfänger (150) zum Empfang eines von einem Objekt reflektierten Anteils des Lichtstrahls; und Anordnen, am Prisma, einer Abdeckeinrichtung (160) für mindestens einen Bereich des Prismas, der einen Anteil des Lichtstrahls als Störlicht zum Empfänger streut, wobei die Abdeckeinrichtung über einen rechtwinklig zur optischen Achse des Prismas liegenden Querschnitt um einen Überstand hinausragt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Abdeckeinrichtung so angebracht wird, dass sie mindestens eine Kante des Prismas an der Schrägfläche des Prismas abdeckt, so dass der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl nicht auf die mindestens eine Kante auftrifft.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei mindestens eine Kante des Prismas abgefast wird und die Abdeckeinrichtung an der Schrägfläche des Prismas angebracht wird und Störlicht von der mindestens einen abgefasten Kante des Prismas so abdeckt, dass das Störlicht nicht auf den Empfänger auftrifft.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Abdeckeinrichtung so angebracht wird, dass sie an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen erzeugtes Störlicht so abdeckt, dass das Störlicht nicht auf den Empfänger auftrifft.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Abdeckeinrichtung auf das Prisma aufgesteckt wird und mindestens zwei der Seitenflächen des Prismas mindestens teilweise überdeckt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 16, wobei eine Überdeckung der Seitenfläche des Prismas durch die Abdeckeinrichtung, auf die der von der Lichtquelle ausgesendete Lichtstrahl auftrifft, geringer gewählt wird als eine Überdeckung von anderen überdeckten Seitenflächen.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 16 und 17, wobei die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt ist, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einer Kante des Prismas an der Verbindungsstelle mit der einen der Linsen abdeckt.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Dicke der Abdeckeinrichtung an der Stelle, wo sie die mindestens eine der Seiten des Prismas überdeckt, so gewählt ist, dass die Abdeckeinrichtung Störlicht von einem Verklebungswulst an der Verbindungsstelle des Prismas mit der einen der Linsen abdeckt.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Abdeckeinrichtung eine nichtreflektierende Oberfläche und nicht gerundete Kanten aufweist.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die Abdeckeinrichtung eine nichtreflektierende Beschichtung eines Bereichs des Prismas umfasst.
Herstellungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 21, wobei der Überstand so gewählt wird, dass das Verhältnis eines Nutzlichts zu einem Störlicht maximal ist, wobei das Nutzlicht der auf den Empfänger auftreffende, vom Objekt zurückgeworfene Anteil des Messlichtes ist und das Störlicht ein auf den Empfänger auftreffender unerwünschter Anteil des Messlichtes ist, der vom Prisma reflektiert oder gestreut ist.
Vermessungsgerät mit der Vorrichtung zum Messen mittels eines Lichtstrahls nach einem der Ansprüche 1–11.