DE19618910A1 - Elektronischer Entfernungsmesser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Entfernungsmes­ ser, bei dem der Phasenunterschied einer Welle, beispielswei­ se einer Lichtwelle, die zwei unterschiedliche Wege durchlau­ fen hat, zum Messen der Entfernung zu einem Objekt benutzt wird.

Fig. 1 zeigt einen in der US-A-4 636 086 beschriebenen Ent­ fernungsmesser.

Ein von einer Lichtquelle 31 abgegebener modulierter Licht­ strahl wird durch ein Prisma 33 über ein Objektiv 34 auf ei­ nen Reflektor 35 reflektiert, der sich bei dem Objekt befin­ det. Das an dem Reflektor 35 reflektierte Licht wird zu dem Objektiv 34 übertragen und durch das Prisma 33 auf einen De­ tektor 42 reflektiert. Der elektronische Entfernungsmesser mißt die Entfernung zu dem Objekt durch Erfassen einer Pha­ sendifferenz des reflektierten Lichtes und des ausgesandten Lichtes.

Bei einem elektronischen Entfernungsmesser, der nach dem Pha­ sendifferenzverfahren arbeitet, hängt die Genauigkeit der Entfernungsmessung von der Erfassungsgenauigkeit der Phasen­ differenz ab. Deshalb muß letztere sehr hoch sein, um die Entfernung genau messen zu können. Allgemein liegt die Genau­ igkeit bei der Erfassung der Phasendifferenz bei etwa 10^-7 Sekunden.

Um die Phasendifferenz genau zu erfassen, muß der elektroni­ sche Entfernungsmesser den regulären Teil des reflektierten Lichtes, der dem durchgelassenen modulierten Licht ent­ spricht, von einem irregulären Störanteil unterscheiden.

Allgemein stört eine Reflexionslichtkomponente zweiter Ord­ nung des irregulären Störanteils die Unterscheidung des regu­ lären Teils des reflektierten Lichtes mehr als die anderen irregulären Störkomponenten. Die Reflexionslichtkomponente zweiter Ordnung wird als Streulicht definiert, das erzeugt wird, wenn das reguläre modulierte Licht an einer stark re­ flektierenden Fläche reflektiert wird, die in dem Lichtsende­ weg 36A zwischen der Lichtquelle 31 und dem Objektiv 34 oder in dem Lichtempfangsweg 36B zwischen dem Objektiv 34 und dem Detektor 42 angeordnet ist.

In dem Lichtsendeweg 36A wird die Reflexionslichtkomponente zweiter Ordnung erzeugt, wenn ein Lichtanteil (Licht 41a) der die Wege 36A und 36B durchläuft, an einer stark reflektieren­ den Fläche wie z. B. dem Detektor 42 reflektiert wird. Das re­ flektierte Licht (Licht 41a) läuft dann in umgekehrter Rich­ tung über die Lichtwege 36B und 36A zur Lichtquelle 31. An der stark reflektierenden Fläche der Lichtquelle 31 wird aber ein Teil 41b des reflektierten Lichts 41a längs der Lichtwege 36A und 36B nochmals reflektiert und mit dem Detektor 42 er­ faßt.

Um dieses Problem zu lösen, verringert der in Fig. 1 gezeig­ te elektronische Entfernungsmesser die Reflexionslichtkompo­ nente zweiter Ordnung durch zwei dämpfende Filter. Eines der Filter ist auf einer Verschlußplatine 38 zwischen der Licht­ quelle 31 und dem Prisma 33 angeordnet. Das andere ist ein Filter 40 variabler Dämpfung und befindet sich zwischen dem Prisma 33 und dem Detektor 42.

Die Verschlußplatine 38 wird durch einen Motor 32 gedreht und hat zwei Schlitze, die das von der Lichtquelle 31 abgegebene Licht in zwei Teile teilen. Ein Teil des abgegebenen Lichts läuft längs des Lichtsendeweges 36A, der andere längs des Re­ ferenzlichtweges 37. Ein Filter 39 neutraler Dichte (auch als ND-Filter bezeichnet) ist in den Schlitz der Verschlußplatine eingesetzt, um das auf dem Lichtsendeweg 36A sich ausbrei­ tende Licht zu dämpfen.

Das Filter 40 variabler Dämpfung ist eine kreisrunde Scheibe. Die diese Scheibe durchdringende Lichtmenge ändert sich in Umfangsrichtung. Ein Motor 43 dreht das Filter 40 variabler Dämpfung, um die durchgelassene Lichtmenge zu verändern.

Das reguläre Reflexionslicht wird über jedes Dämpfungsfilter zweimal auf dem Weg von der Lichtquelle 31 zum Detektor 42 übertragen. Die Reflexionslichtkomponente zweiter Ordnung durchläuft jedoch die Dämpfungsfilter mindestens viermal auf dem optischen Weg von der Lichtquelle 31 zum Detektor 42. Die Intensität der Reflexionslichtkomponente zweiter Ordnung am Detektor 42 ist deshalb viel geringer als die Intensität des regulären Reflexionslichtes.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten elektronischen Entfernungsmesser sind jedoch die ND-Filter neue Quellen für Streulicht, da ih­ re Oberflächen auch stark reflektieren. Deshalb kann das Si­ gnal/Rausch-Verhältnis (S/N) nicht erhöht werden. Die Genau­ igkeit der Erfassung der Phasendifferenz ist daher nicht sehr hoch.

Da das ND-Filter 39 ein durch Vakuumaufdampfen erzeugter In­ terferenzfilm ist, ist es schwierig die Reflexionsfähigkeit der Oberfläche zu verringern. Da das ND-Filter 40 variabler Dämpfung eine Glasplatte ist, muß zur Verringerung der Refle­ xionsfähigkeit ein Antireflexionsfilm vorgesehen werden. Dies erhöht die Herstellkosten des ND-Filters und damit die Kosten für den elektronischen Entfernungsmesser.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten elektroni­ sche Entfernungsmesser anzugeben, bei dem die Intensität der Reflexionslichtkomponenten zweiter Ordnung, die durch die Lichtquelle oder den Detektor erzeugt werden, ohne Einführen neuer Störquellen verringert ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein elektronischer Entfernungsmesser enthält eine Strahlungs­ quelle für frequenzmodulierte Strahlung, die auf einen Re­ flektor bei dem Objekt gerichtet wird, sowie einen Detektor zum Erfassen der an dem Reflektor reflektierten Strahlung. Die Entfernung des Objekts zum elektronischen Entfernungsmes­ ser wird dann aus der erfaßten Strahlung berechnet. Zumindest ein Dämpfungsfilter befindet sich im Strahlungsweg zwischen der Strahlungsquelle und dem Detektor. Dieses Dämpfungsfilter ist gegenüber der Hauptachse des Strahlungsweges geneigt, um das Einfallen irregulärer Reflexionen auf den Detektor zu verhindern, die durch das Dämpfungsfilter erzeugt werden kön­ nen.

Somit kann das Signal/Rausch-Verhältnis der erfaßten Strah­ lung verbessert werden und die Gesamtgenauigkeit der Entfer­ nungsmessung wird erhöht.

Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel ist das Dämp­ fungsfilter zwischen der Strahlungsquelle und dem Reflektor angeordnet. Ferner kann das Dämpfungsfilter ein unabhängiges Element sein.

Vorzugsweise enthält der elektronische Entfernungsmesser fer­ ner einen Verschluß mit zwei Schlitzen zum Strahlungsdurch­ gang und einen Antrieb zum Drehen des Verschlusses um seine zentrale Achse. Ferner sitzt das Dämpfungsfilter in einem der Schlitze. Deshalb kann es leicht in den Strahlungsweg hinein und aus ihm heraus bewegt werden.

Wahlweise ist der Verschluß eine flache Scheibe. Die Normale zur Scheibenfläche ist gegenüber der Hauptachse des Strah­ lungsweges geneigt. Deshalb wird ein irregulärer Störanteil der Strahlung aus dem Strahlungsweg reflektiert, und das Si­ gnal/Rausch-Verhältnis wird erhöht.

Alternativ kann der Verschluß eine Scheibe mit einem flachen zentralen Teil und einem abgeschrägten Umfangsteil sein. Die Normale auf dem flachen zentralen Teil liegt parallel zur Hauptachse des Strahlungsweges, die Normale zum abgeschrägten Umfangsteil ist jedoch gegenüber der Hauptachse des Strah­ lungsweges geneigt. Einer der Schlitze ist in dem abgeschräg­ ten Umfangsteil ausgebildet, und das Dämpfungsfilter sitzt in diesem Schlitz.

Deshalb ist das Dämpfungsfilter gegenüber der Hauptachse des Strahlungsweges geneigt. Der irreguläre Störanteil der Strah­ lung wird aus dem Strahlungsweg reflektiert und das Si­ gnal/Rausch-Verhältnis der Strahlung wird erhöht. Wahlweise ist das Dämpfungsfilter zwischen dem Detektor und dem Reflek­ tor angeordnet. Dabei ändert sich der Strahlungsanteil, der das Dämpfungsfilter durchläuft, in Umfangsrichtung.

Bei dem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers sind ein erstes und ein zweites Dämpfungs­ filter vorgesehen. Beide Filter sind gegenüber der Hauptachse des Strahlungsweges geneigt. In diesem Fall befindet sich das erste Dämpfungsfilter zwischen der Strahlungsquelle und dem Reflektor, das zweite Dämpfungsfilter zwischen dem Detektor und dem Reflektor.

Da beide Dämpfungsfilter gegenüber der Hauptachse des Strah­ lungsweges geneigt sind, wird ein irreguläres Störsignal aus dem Strahlungsweg reflektiert, wodurch das Signal/Rausch-Ver­ hältnis erhöht wird.

Ein elektronischer Entfernungsmesser nach der Erfindung ent­ hält also allgemein eine Vorrichtung zur Abgabe frequenzmodu­ lierten Lichtes auf einen bei einem Objekt angeordneten Re­ flektor und eine Vorrichtung zum Erfassen des am Reflektor reflektierten Lichtes. Die Entfernung des Objekts zum elek­ tronischen Entfernungsmesser wird aus dem erfaßten Licht be­ rechnet. Mindestens eine Vorrichtung zum Dämpfen des abgege­ benen Lichts befindet sich im optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der Erfassungsvorrichtung. Die Dämpfungsvor­ richtung ist gegenüber der Hauptachse des optischen Weges ge­ neigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 das optische System eines vorbekannten elektroni­ schen Entfernungsmessers,

Fig. 2 das optische System eines elektronischen Entfer­ nungsmessers als erstes Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 die Draufsicht eines Verschlusses des elektroni­ schen Entfernungsmessers nach Fig. 2,

Fig. 4 das optische System eines elektronischen Entfer­ nungsmessers als zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 die Draufsicht eines Verschlusses eines elektroni­ schen Entfernungsmessers nach Fig. 4,

Fig. 6 das optische System eines elektronischen Entfer­ nungsmessers als drittes Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 die Draufsicht eines Verschlusses eines elektroni­ schen Entfernungsmessers nach Fig. 6, und

Fig. 8 den Querschnitt des in Fig. 7 gezeigten Verschlus­ ses.

In Fig. 2 ist ein elektronischer Entfernungsmesser als er­ stes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Dieser elektronische Entfernungsmesser hat einen Lichtsender LT, der Meßlicht längs eines Lichtsendeweges 6A zu einem Re­ flektor 5 abgibt, der sich bei einem Objekt befindet. Der elektronische Entfernungsmesser enthält auch einen Lichtemp­ fänger LR für das an dem Reflektor 5 reflektierte und über einen Lichtempfangsweg 6B übertragene Licht, ein Objektiv 4 gemeinsam für den Lichtsendeweg 6A und Lichtempfangsweg 6B und ein Trennprisma 3 zum Trennen des Lichtsendeweges von dem Lichtempfangsweg 6B.

Das Meßlicht, das ein erster Anteil des von dem Lichtsender LT abgegebenen Lichtes ist, wird an einer ersten reflektie­ renden Fläche 3a des Prismas 3 reflektiert, mit dem Objektiv 4 gebrochen und auf den Reflektor 5 geleitet. Das an dem Re­ flektor 5 reflektierte Licht wird über das Objektiv 4 auf ei­ ne zweite reflektierende Fläche 3b des Prismas 3 geleitet und fällt dann auf den Lichtempfänger LR.

Ein Referenzlichtanteil des von dem Lichtsender LT abgegebe­ nen Lichtes läuft längs eines Referenzlichtweges 7 direkt auf den Lichtempfänger LR.

Der Lichtsendeweg 6A kann teilweise oder vollständig mit dem Lichtempfangsweg 6B zusammenfallen. Bei dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Lichtweg zwischen dem Prisma 3 und dem Reflektor 5 der Lichtsendeweg 6A und der Lichtempfangsweg 6B. Wenn beide Lichtwege 6A und 6B einander teilweise überlappen, ist eine Trennvorrichtung wie das Prisma 3 an der Grenze des gemeinsamen Lichtweges angeordnet. Es kann auch ein Strahlen­ teiler, ein Spiegel, ein Prisma oder ein gegabelter Lichtlei­ ter als Teiler vorgesehen sein.

Der Lichtsender LT enthält eine Lichtquelle (Strahlungsquelle) 1, beispielsweise eine Leuchtdiode, die mit einer vorbestimmten Frequenz in einer nicht dargestellten Modulatorschaltung moduliertes Licht abgibt. Der Lichtsender LT enthält auch einen Verschluß 8, der mit einem Motor 13 mit vorbestimmter konstanter Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, und ein ND-Filter 9 zum Dämpfen des Lichtes.

Das von der Lichtquelle 1 abgegebene modulierte Licht durch­ läuft den Verschluß 8 und das ND-Filter 9 und wird an der er­ sten reflektierenden Fläche 3a des Prismas 3 reflektiert, mit dem Objektiv 4 gebrochen und auf den Reflektor 5 geleitet. Da die Lichtquelle 1 an dem Brennpunkt des Objektivs 4 angeord­ net ist, gibt das Objektiv 4 paralleles Licht auf den Reflek­ tor 5 ab.

Der Verschluß 8 ist eine flache, kreisrunde Scheibe mit zwei Schlitzen 8a und 8b. Wie Fig. 3 zeigt, haben die beiden bo­ genförmigen Schlitze 8a und 8b übereinstimmende Breite (in radialer Richtung), jedoch haben sie einen unterschiedlichen Abstand zur Scheibenmitte. Außerdem haben sie einen unter­ schiedlichen Winkelbereich und überlappen einander nicht. Die Schlitze 8a und 8b bestimmen, über welchen der beiden Licht­ wege 6A und 7 das Licht abgegeben wird. Das durch den Schlitz 8a hindurchtretende Licht wird auf den Lichtsendeweg 6A abge­ geben und ist das Meßlicht. Das durch den Schlitz 8b fallende Licht wird auf den Referenzlichtweg 7 als Referenzlicht abge­ geben. Ferner ist die Größe der Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle 1 derart, daß beim Drehen des Verschlußes 8 nur das Meßlicht oder nur das Referenzlicht von dem Lichtsender LT abgegeben wird. Außerdem werden das Meßlicht und das Refe­ renzlicht abwechselnd von dem Lichtsender LT abgegeben.

Das ND-Filter 9 verringert die Intensität des durchgelassenen Lichtes. Ferner ist das ND-Filter so angeordnet, daß die Nor­ male zum Filter mit der Mittelachse des Lichtsendeweges 6A zwischen der Lichtquelle 1 und dem Prisma 3 einen Winkel von 5 bis 10° einschließt.

Wenn das an der ersten Fläche 3a reflektierte Licht auf das ND-Filter 9 fällt, wird also der Anteil des irregulären Lich­ tes 11, der an dem ND-Filter 9 reflektiert wird, aus dem Lichtsendeweg 6A reflektiert und gelangt nicht zurück zum De­ tektor 42.

Der Reflektor 5 ist ein Eckenwürfelprisma, das das Meßlicht bei jedem Einfallswinkel des Meßlichtes parallel zum Licht­ sendeweg 6A reflektiert.

Der Lichtempfänger LR enthält ein Filter 10 variabler Dämp­ fung und einen Motor 12 zum Einstellen des Drehwinkels des Filters 10. Der Lichtempfänger LR hat auch einen Detektor 2, der das Meßlicht und das durch das Filter 10 variabler Dämp­ fung hindurchtretende Referenzlicht empfängt. Da die Licht­ aufnahmefläche des Detektors 2 mit dem Brennpunkt des Objek­ tivs 4 im wesentlichen zusammenfällt, wird das Meßlicht auf die Lichtaufnahmefläche des Detektors 2 konvergiert.

Das Filter 10 variabler Dämpfung ist eine kreisrunde Scheibe mit einer in Umfangsrichtung sich ändernden Lichtdurchlässig­ keit. Die Intensität des das Filter 10 variabler Dämpfung durchlaufenden Lichtes wird durch Verändern der Winkelstel­ lung des Filters 10 verändert. Die Winkelstellung des Filters 10 wird aus der Entfernung des elektronischen Entfernungsmes­ sers zum Reflektor 5 so bestimmt, daß die Intensität des auf den Detektor 2 fallenden Meßlichtes für alle Entfernungen konstant bleibt.

Das Filter 10 variabler Dämpfung ist so angeordnet, daß seine Normale mit der Mittelachse des Lichtempfangsweges 6B zwi­ schen dem Detektor 2 und dem Prisma 3 einen Winkel von 5 bis 10° einschließt. Somit liegt diese Normale parallel zur Dreh­ achse des Filters 10. Irreguläres Licht 14 wird an dem Dämp­ fungsfilter aus dem Lichtempfangsweg 6B reflektiert.

Der Detektor 2 setzt das erfaßte Licht in ein elektronisches Signal um. Eine nicht dargestellte Phasendifferenzschaltung vergleicht die Phase des von dem Detektor 2 abgegebenen Si­ gnals mit der Phase des Modulationssignals für die Licht­ quelle 1. Die Phase des mit dem Detektor 2 erfaßten Referenz­ lichtes wird auch mit dem Modulationssignal in der Phasendif­ ferenzschaltung verglichen. Diese gibt zwei Phasendifferenz­ signale ab, nämlich ein erstes, welches den Phasenunterschied des Meßlichtes und des Modulationssignals angibt, und ein zweites welches den Phasenunterschied des Referenzlichtes und des modulierenden Signals angibt. Eine nicht dargestellte Entfernungsrechenschaltung bestimmt die Entfernung des Ob­ jekts zum elektronischem Entfernungsmesser durch die Subtrak­ tion des zweiten Phasendifferenzsignals vom ersten.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des elektronischen Entfer­ nungsmessers erläutert.

Das Meßlicht wird von der Lichtquelle 1 abgegeben und über den Verschluß 8 und das ND-Filter 9 zur ersten reflektieren­ den Fläche 3a des Prismas 3 abgegeben. Diese reflektiert das Licht über das Objektiv 4 auf den Reflektor 5. Der reguläre Teil des Meßlichtes wird an dem Reflektor 5 über das Objektiv 4 zur zweiten reflektierenden Fläche 3b über das Filter 10 variabler Dämpfung reflektiert und mit dem Detektor 2 erfaßt. Der reguläre Anteil des Meßlichtes wird also jeweils einmal über das ND-Filter 9 und das Filter 10 variabler Dämpfung ge­ leitet.

Der irreguläre Teil des Meßlichtes, der an der Lichtabgabe­ fläche der Lichtquelle 1 oder an der Lichtaufnahmefläche des Detektors 2 erzeugt wird, durchläuft das ND-Filter 9 und das Filter 10 variabler Dämpfung aber zweimal.

Ein Teil des Meßlichtes, das die Lichtquelle 1 abgibt und das ND-Filter 9 durchläuft, wird also an der ersten Fläche 3a des Prismas 3 und an dem Reflektor 5 reflektiert, so daß es zu­ rück zur Lichtquelle 1 kommt. Das Licht wird dann an der Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle 1 reflektiert und durch­ läuft das ND-Filter 9. Es wird dann an der ersten Fläche 3a des Prismas 3, dem Reflektor 5 und der zweiten Fläche 3b des Prismas 3 über das Filter 10 variabler Dämpfung auf den De­ tektor 2 reflektiert. Dadurch gelangt die Reflexionslichtkom­ ponente zweiter Ordnung mit einer Intensität auf den Detektor 2, die durch das ND-Filter 9 dreimal und durch das Filter 10 variabler Dämpfung einmal reduziert wurde.

Ähnlich wird die Intensität der Reflexionslichtkomponente zweiter Ordnung, die durch die Aufnahmefläche des Detektors 2 erzeugt wird, durch das ND-Filter 9 einmal und durch das Dämpfungsfilter 10 variabler Dämpfung dreimal reduziert.

Die Intensität der Reflexionslichtkomponente zweiter Ordnung, die durch Reflexion an der Lichtquelle 1 oder dem Detektor 2 erzeugt wird, kann also, verglichen mit der Intensität des regulären Meßlichtes, wesentlich reduziert werden.

Da das ND-Filter 9 und das Filter 10 variabler Dämpfung ge­ genüber der Mittelachse des optischen Weges geneigt sind, können die durch Reflexion an den Oberflächen des ND-Filters 9 und des Filters 10 variabler Dämpfung erzeugten irregulären Reflexionslichtkomponenten aus dem Lichtweg 6A und 6B reflek­ tiert werden. Deshalb durchlaufen die durch das ND-Filter 9 und das Filter 10 variabler Dämpfung erzeugten Reflexions­ lichtkomponenten zweiter Ordnung nicht die Lichtwege 6A und 6B.

Mit einem Entfernungsmesser vorstehend beschriebener Art wird der optische Störanteil verringert und das Signal/Rausch-Ver­ hältnis des erfaßten Phasendifferenzsignals erhöht. Damit er­ gibt sich eine höhere Genauigkeit der Entfernungsmessung.

Es ist auch möglich, die Lichtkomponenten zweiter Ordnung durch Verwendung nur eines Filters zu verringern. Dies ver­ einfacht den Aufbau und verringert die Kosten des elektroni­ schen Entfernungsmessers.

Fig. 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektronischen Entfernungsmessers, das ähnlich dem ersten aufgebaut ist, so daß auch hier verwendete Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmende Bezugszeichen tragen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel enthält ein Lichtsender LT2 eine Lichtquelle 1 und einen Verschluß 16, der mit einem Motor 15 gedreht wird. Der Verschluß 16 ist eine kreisrunde Scheibe, deren Normale einen Winkel von 5 bis 10° mit der Mittelachse des Lichtsendeweges 6A zwischen der Lichtquelle 1 und dem Prisma 3 einschließt. Da die Drehachse des Motors 15 parallel zu der Normalen liegt, ist der Motor 15 gleichfalls so angeordnet, daß die Rotationsachse gegenüber der Mittel­ achse des Lichtsendeweges 6A geneigt ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hat der Verschluß 16 zwei bogenförmige Schlitze 16a und 16b, die in Fig. 5 gezeigt sind. Beide Schlitze haben übereinstimmende Breite in radia­ ler Richtung, jedoch einen unterschiedlichen radialen Abstand von der Scheibenmitte. Ferner nimmt der Schlitz 16a einen an­ deren vorbestimmten Winkelbereich als der Schlitz 16b ein, beide Winkelbereiche überlappen einander nicht. Die Schlitze 16a und 16b bestimmen, welcher von zwei Lichtwegen genutzt wird. Das durch den Schlitz 16a fallende Licht wird auf den Lichtsendeweg 6A geleitet und ist das Meßlicht. Das durch den Schlitz 16b fallende Licht wird auf den Referenzlichtweg 7 geleitet und ist das Referenzlicht. Wird der Verschluß 16 ge­ dreht, so werden das Meßlicht und das Referenzlicht also ab­ wechselnd von dem Lichtsender LT2 abgegeben.

Wie Fig. 5 weiter zeigt, enthält der Schlitz 16a ein ND-Fil­ ter 17, das dieselbe Funktion wie das ND-Filter 9 des ersten Ausführungsbeispiels hat. Der Schlitz 16b enthält aber kein Filter.

Da das ND-Filter 17 eine planparallele Platte ist, deren Aus­ trittsseite parallel zur Scheibenfläche des Verschlusses 16 liegt, wird das auf das ND-Filter 17 fallende irreguläre Licht 18 aus dem Lichtsendeweg 6A reflektiert, wenn das an der ersten Fläche 3a des Prismas 3 reflektierte Licht auf das ND-Filter 17 fällt.

Daher wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gleichfalls der optische Störanteil verringert und damit das Si­ gnal/Rausch-Verhältnis des Phasendifferenzsignals erhöht, wo­ durch die Genauigkeit der Entfernungsmessung erhöht wird.

Fig. 6, 7 und 8 zeigen einen elektronischen Entfernungsmes­ ser als drittes Ausführungsbeispiel. Dieses ist ähnlich dem ersten aufgebaut, so daß damit gemeinsame Elemente überein­ stimmende Bezugszeichen tragen. Bei dem dritten Ausführungs­ beispiel enthält ein Lichtsender LT3 eine Lichtquelle 1 und einen Verschluß 20, der mit einem Motor 19 gedreht wird. Er ist eine kreisrunde Scheibe mit einem flachen zentralen Teil 20a und einem zu dem Motor 19 hin abgeschrägten Umfangsteil 20b, wie in dem Querschnitt gemäß Fig. 8 gezeigt ist. Ein bogenförmiger Schlitz 20c befindet sich in dem zentralen Teil 20a des Verschlußes 20, ein weiterer bogenförmiger Schlitz 20d ist in dem Umfangsteil 20b angeordnet, wie Fig. 7 zeigt.

Ein ND-Filter 23 ist in den bogenförmigen Schlitz 20d einge­ setzt und verringert die Intensität des abgegebenen Lichtes ähnlich wie das ND-Filter 9 des ersten Ausführungsbeispiels. In dem bogenförmigen Schlitz 20c befindet sich kein Filter.

Die Drehachse des Motors 19 liegt parallel zur zentralen Achse des Lichtsendeweges 6A, und der zentrale Teil 20a des Verschlusses 20 liegt senkrecht zur Drehachse. Der Umfangs­ teil 20b ist so ausgebildet, daß seine Normale an dem die zentrale Achse des Lichtsendeweges 6A schneidenden Punkt ei­ nen Winkel von 5 bis 10° mit der zentralen Achse einschließt.

Da das ND-Filter 23 gegenüber der zentralen Achse des Licht­ sendeweges 6A geneigt ist, wird das irreguläre Licht 26 an dem ND-Filter 23 aus dem Lichtsendeweg 6A reflektiert, wenn das an der ersten Fläche 3a des Prismas 3 reflektierte Licht auf das ND-Filter 23 fällt.

Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird also der opti­ sche Störanteil verringert und das Signal/Rausch-Verhältnis der Phasendifferenzsignals erhöht, wodurch auch die Genauig­ keit der Entfernungsmessung zunimmt.

Claims (15)

1. Elektronischer Entfernungsmesser zum Messen der Entfer­ nung zu einem Objekt, mit einer Strahlungsquelle zur Ab­ gabe frequenzmodulierter Strahlung auf einen bei dem Ob­ jekt angeordneten Reflektor, einem Detektor zum Erfassen der an dem Reflektor reflektierten Strahlung und zur Ab­ gabe eines elektrischen Signals, aus dem die Entfernung berechnet wird, gekennzeichnet durch mindestens ein im Strahlungsweg zwischen der Strahlungsquelle und dem De­ tektor angeordnetes, die Strahlung dämpfendes Filter, das gegenüber der Hauptachse des Strahlungsweges so geneigt ist, daß ein an ihm reflektierter irregulärer Strahlungs­ anteil nicht auf den Detektor fällt.

2. Entfernungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filter zwischen der Strahlungsquelle und dem Reflektor angeordnet ist.

3. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filter ein unabhängiges Element ist.

4. Entfernungsmesser nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Verschluß mit zwei für die Strahlung durch­ lässigen Schlitzen und durch eine Vorrichtung zum Drehen des Verschlusses um seine zentralen Achse, wobei das Fil­ ter in einem der Schlitze angeordnet ist.

5. Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verschluß eine flache Scheibe ist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse des Strahlungswe­ ges geneigt ist.

6. Entfernungsmesser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verschluß eine Scheibe mit einem fla­ chen zentralen Teil und einem abgeschrägten Umfangsteil ist, daß die Flächennormale zum zentralen Teil parallel zur Hauptachse des Strahlungsweges liegt, und daß die Flächennormale zum abgeschrägten Umfangsteil gegenüber der Hauptachse des Strahlungsweges geneigt ist, wobei ei­ ner der Schlitze in dem abgeschrägten Umfangsteil vorge­ sehen ist und das Filter enthält.

7. Entfernungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter zwischen dem Detektor und dem Reflektor angeordnet ist.

8. Entfernungsmesser nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Drehen des Filters, welches den ihn durchlaufenden Strahlungsanteil bei der Drehung in Um­ fangsrichtung verändert.

9. Entfernungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch ein erstes die Strahlung dämp­ fendes Filter und ein zweites die Strahlung dämpfendes Filter, die beide gegenüber der Hauptachse des Strah­ lungsweges geneigt sind, wobei das erste Filter zwischen der Strahlungsquelle und dem Reflektor und das zweite Filter zwischen dem Detektor und dem Reflektor angeordnet ist.

10. Entfernungsmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste die Strahlung dämpfende Element ein unabhängiges Element ist.

11. Entfernungsmesser nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen Verschluß mit zwei für die Strahlung durch­ lässigen Schlitzen und durch eine Vorrichtung zum Drehen des Verschlusses um seine zentrale Achse, wobei das erste Filter in einem der beiden Schlitze angeordnet ist.

12. Entfernungsmesser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verschluß eine flache Scheibe ist, deren Flächennormale gegenüber der Hauptachse des Strahlungswe­ ges geneigt ist.

13. Entfernungsmesser nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verschluß eine Scheibe mit einem flachen zentralen Teil und einem abgeschrägten Umfangs­ teil ist, daß die Flächennormale des flachen zentralen Teils parallel zu der Hauptachse der Strahlung liegt, und daß die Flächennormale des abgeschrägten Umfangsteils ge­ genüber der Hauptachse der Strahlung geneigt ist, wobei einer der Schlitze in dem abgeschrägten Umfangsteil vor­ gesehen ist und das die Strahlung dämpfende Filter ent­ hält.

14. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 9 bis 13, ge­ kennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Drehen des zwei­ ten Filters, welches bei der Drehung den durchgelassenen Strahlungsanteil in Umfangsrichtung verändert.

15. Entfernungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung Licht ist, und daß das Filter ein Filter neutraler Dichte ist.