DE2753782A1

DE2753782A1 - DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTIONAL COORDINATES OF A DISTANT OBJECT

Info

Publication number: DE2753782A1
Application number: DE19772753782
Authority: DE
Inventors: Lars-Erik Dipl Ing Skagerlund
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1978-06-08
Also published as: FR2373031A1; FR2373031B1; NL189878B; NL189878C; NO774115L; DE2753782C2; NO149402C; JPS6161070B2; SE7613514L; SE416234B; NL7713210A; CH629297A5; JPS5374063A; IT1090718B; GB1596544A; NO149402B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der Richtungskoordinaten eines entfernten Objekts, insbesondere eines zu führenden Objekts oder eines zu verfolgenden Ziels, mit einer bewegbaren Strahlabtastungseinrichtung.The invention relates to a device for determining the directional coordinates of a distant object, in particular an object to be guided or a target to be tracked, with a movable beam scanning device.

Die Erfindung ist insbesondere in den Fällen anwendbar, bei denen das zu bestimmende Objekt eine Strahlung aussendet, die durch eine an dem Objekt angeordnete Strahlungsquelle erzeugt wird, oder in den Fällen, wo das Objekt oder das Ziel selbst eine Infrarot-Strahlung erzeugt. Die Strahlung kann auch von einem an dem Objekt angeordneten Reflektor abgeleitet werden, der einer von einer Strahlungsquelle emittierten Strahlung ausgesetzt wird, die am Ort der Meßvorrichtung angeordnet ist. Ein wesentliches Merkmal der Meßanordnung ist die Tatsache, daß sich der Abstand zwischen der Meßvorrichtung und dem Objekt ändert. Daher muß die Meßvorrichtung ein großes Gesichtsfeld aufweisen, wenn das Ziel im geringen Abstand auftritt, während die Empfindlichkeitsanforderungen gering sind. Wenn dagegen das Ziel im großen Abstand auftritt, ist in einem schmalen Gesichtsfeld eine größere Empfindlichkeit erforderlich.The invention is particularly applicable in those cases in which the object to be determined emits radiation which is generated by a radiation source arranged on the object, or in those cases in which the object or the target itself generates infrared radiation. The radiation can also be derived from a reflector arranged on the object which is exposed to radiation emitted by a radiation source which is arranged at the location of the measuring device. An essential feature of the measuring arrangement is the fact that the distance between the measuring device and the object changes. Therefore, the measuring device must have a large field of view when the target occurs at a close distance, while the sensitivity requirements are low. On the other hand, when the target occurs at a long distance, greater sensitivity is required in a narrow field of view.

Es ist eine Meßvorrichtung mit schmalen, genau definierten, fächerförmig ausgebildeten Abtaststrahlen bekannt, die abwechselnd in der Höhe und azimutal über das Gesichtsfeld der Meßvorrichtung verschwenkt werden, wobei die Zeitpunkte, wenn die Abtaststrahlen über das Objekt streichen, ein Maß für die Position des Objekts bilden. Um das erforderliche, große Gesichtsfeld abzudecken, wenn das Objekt einen geringen Abstand zur Meßvorrichtung aufweist, und trotz dieser Begrenzung der Meßdauer, ist es erforderlich, eine vergleichsweise hohe Schwenkgeschwindigkeit vorzusehen. Die sich daraus ergebende, schnelle Bewegung über das Objekt erfordert eine rasche Reaktion des Detektors der Meßvorrichtung, was häufig schwierig zu erreichen ist. Eine weitere Beschränkung tritt dann auf, wenn die Strahlungsquelle mit einer vergleichsweise geringen Frequenz moduliert ist, was häufig der Fall ist, wenn die Strahlungsquelle aus einem pulsierenden Laser besteht. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es bisher bekannt, die Durchlaufzeit über das Objekt dadurch zu verlängern, dass die Breite der fächerförmig ausgebildeten Abtaststrahlen vergrößert wird, was jedoch zu einer entsprechenden Abnahme der Meßgenauigkeit führt. Um trotzdem eine zufrieden stellende Meßgenauigkeit zu erhalten, wenn das Objekt sich im großen Abstand zur Meßvorrichtung befindet, ist es möglich, bei der Meßvorrichtung eine Zoom-Optik vorzusehen, wodurch die Meßgenauigkeit verbessert werden kann und sich das Gesichtsfeld relativ zum Abstand des Objekts vermindert. Eine andere Alternative besteht darin, zwei Meßvorrichtungen zu verwenden, und zwar eine Meßvorrichtung mit einem großen Gesichtsfeld und geringer Meßgenauigkeit und eine andere Meßvorrichtung mit einem schmalen Gesichtsfeld und einer großen Meßgenauigkeit. Eine dritte Alternative besteht darin, austauschbare, feste optische Systeme mit verschiedenen Vergrößerungen zu verwenden.A measuring device with narrow, precisely defined, fan-shaped scanning beams is known which are swiveled alternately in height and azimuthally over the field of view of the measuring device, the times when the scanning beams sweep over the object forming a measure of the position of the object . In order to cover the required large field of view when the object is at a short distance from the measuring device, and despite this limitation of the measuring time, it is necessary to provide a comparatively high pivoting speed. The resulting, rapid movement over the object requires a rapid reaction of the detector of the measuring device, which is often difficult to achieve. Another limitation occurs when the radiation source is modulated with a comparatively low frequency, which is often the case when the radiation source consists of a pulsating laser. In order to avoid these difficulties, it has hitherto been known to lengthen the transit time over the object by increasing the width of the fan-shaped scanning beams, which, however, leads to a corresponding decrease in the measurement accuracy. In order to still obtain a satisfactory measurement accuracy when the object is at a great distance from the measuring device, it is possible to provide zoom optics in the measuring device, whereby the measurement accuracy can be improved and the field of view is reduced relative to the distance to the object. Another alternative is to use two measuring devices, namely one measuring device with a large field of view and low measuring accuracy and another measuring device with a narrow field of view and high measuring accuracy. A third alternative is to use interchangeable, fixed optical systems with different magnifications.

Um bei kleinen Signalen eine gute Meßgenauigkeit zu erhalten, ist ein optisches System mit großem Öffnungsdurchmesser erwünscht, was jedoch dazu führt, dass die Zoom-Optik sehr teuer und unförmig wird. Das gleiche ergibt sich bei Verwendung austauschbarer optischer Systeme, wobei zusätzlich das Abschalten als ernsthafter Nachteil angesehen werden muß, das beim Austausch der optischen Systeme erforderlich ist. Die Vorrichtungen zur Erzeugung der verschwenkbaren, fächerförmigenIn order to obtain a good measurement accuracy with small signals, an optical system with a large opening diameter is desired, but this leads to the fact that the zoom optics are very expensive and bulky. The same is the case when using interchangeable optical systems, with the shutdown additionally having to be viewed as a serious disadvantage, which is required when the optical systems are exchanged. The devices for generating the pivotable, fan-shaped

Abtaststrahlen sind regelmäßig sehr kompliziert und empfindlich wegen ihrer hohen Herstellungsgenauigkeit, so daß dieses Bauteil der Meßvorrichtung teuer wird. Daher ist auch die Alternative mit zwei getrennten Meßvorrichtungen teuer und kompliziert.Scanning beams are regularly very complicated and sensitive because of their high manufacturing accuracy, so that this component of the measuring device is expensive. The alternative with two separate measuring devices is therefore also expensive and complicated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Meßvorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die einfacher ausgebildet ist und die Anforderungen eines großen Gesichtsfeldes mit den Anforderungen einer hohen Meßgenauigkeit in einem begrenzten Gesichtsfeld vereinigt. Diese Aufgabe wird insbesondere mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.The object of the present invention is to provide an improved measuring device of the type described above, which is of simpler design and combines the requirements of a large field of view with the requirements of high measurement accuracy in a limited field of view. This object is achieved in particular with the features of the claims.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,Fig. 1 is a schematic representation of a measuring device according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils der Meßvorrichtung zur Bestimmung der Form des Abtaststrahls sowie indirekt der Form eines Ausschnitts des Abtaststrahls,2 shows a schematic representation of part of the measuring device for determining the shape of the scanning beam and, indirectly, the shape of a section of the scanning beam,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Mittelabschnitts der Fig. 2,Fig. 3 is an enlarged view of the central portion of Fig. 2,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform ähnlich Fig. 2 eines Teils der Meßvorrichtung zur Bestimmung der Form des Abtaststrahls und4 shows another embodiment similar to FIG. 2 of part of the measuring device for determining the shape of the scanning beam and

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Mittelabschnitts der Fig. 4.FIG. 5 is an enlarged view of the central portion of FIG. 4.

In Fig. 1 ist schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung dargestellt. Die von einem Objekt emittierte Strahlung wird durch eine Objektivlinse 11 aufgefangen und projiziert eine Abbildung auf eine Maske, die in der Bildebene der Objektivlinse angeordnet ist. Die Maske ist konzentrisch auf einem Lager 14 angeordnet und kann mit Hilfe eines Elektromotors 13 gedreht werden. In Verbindung mit der drehbaren Maske ist einIn Fig. 1 a side view of the measuring device according to the invention is shown schematically. The radiation emitted by an object is captured by an objective lens 11 and projects an image onto a mask which is arranged in the image plane of the objective lens. The mask is arranged concentrically on a bearing 14 and can be rotated with the aid of an electric motor 13. In connection with the rotating mask is a

(nicht lesbar)(not readable)

Sensor vorgesehen. Dieser Sensor erzeugt ein elektrisches Signal, das eine eindeutige Funktion der momentanen Winkelstellung der Maske wiedergibt. In der Höhe der Maske ist ein Photodetektor 15 vorgesehen, dessen Ausgangssignal einen üblichen, signalverarbeitenden Schaltkreis 17 zugeführt wird. Dem Schaltkreis 17 wird auch das Ausgangssignal des Sensors 16 zu Berechnungszwecken zugeführt.Sensor provided. This sensor generates an electrical signal that represents a clear function of the current angular position of the mask. A photodetector 15 is provided at the level of the mask, the output signal of which is fed to a conventional signal-processing circuit 17. The output signal of the sensor 16 is also fed to the circuit 17 for calculation purposes.

Die Objektivlinse 11 und die Maske 12 sind innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 18 angeordnet und zum Objekt hin gerichtet, dessen Richtungskoordinaten bestimmt werden sollen.The objective lens 11 and the mask 12 are arranged within a cylindrical housing 18 and directed towards the object whose directional coordinates are to be determined.

Die Meßvorrichtung ist vorzugsweise innerhalb eines größeren Gehäuses angeordnet, das Einrichtungen zur Erleichterung des Anvisierens des Objekts aufweist.The measuring device is preferably arranged within a larger housing which has means for facilitating sighting of the object.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Maske 12 dargestellt. Die Maske besteht aus zwei Teilen, und zwar einem Teil 21, beispielsweise einer Öffnung, durch die die Strahlung in den Photodetektor 15 eintreten kann, und aus einem zweiten Teil 22, der gegenüber der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung undurchsichtig ist. Wenn die Maske sich dreht, erzeugt der durchsichtige Teil 21 einen Abtaststrahl, der sich um den Drehmittelpunkt 23 der Maske dreht, der in diesem Fall mit dem Mittelpunkt des Gesichtsfeldes zusammenfällt. Die Form des Abtaststrahls wird durch die Form der Öffnung 21 bestimmt, und aus der Figur ergibt sich, daß die an den undurchsichtigen Teil der Maske anschließende Grenzlinie hauptsächlich aus einer logarithmischen Spirale 26 sowie aus einer geraden Linie 25 besteht, die am Drehmittelpunkt 23 der Maske miteinander verbunden sind.In Fig. 2, an embodiment of the mask 12 is shown. The mask consists of two parts, namely a part 21, for example an opening through which the radiation can enter the photodetector 15, and a second part 22 which is opaque to the radiation emitted by the radiation source. When the mask rotates, the transparent part 21 generates a scanning beam which rotates around the center of rotation 23 of the mask, which in this case coincides with the center of the field of view. The shape of the scanning beam is determined by the shape of the opening 21, and it can be seen from the figure that the boundary line adjoining the opaque part of the mask consists mainly of a logarithmic spiral 26 and a straight line 25 at the center of rotation 23 of the mask are connected to each other.

In Fig. 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Bereichs und der Drehmittelpunkt 23 der Maske dargestellt, so daß der Übergang zwischen der logarithmischen Spirale 36 und der geraden Linie 35 deutlicher wird. In der Nähe des Mittelpunktes geht die logarithmische Spirale in eine lineare Spirale 34 über, die mit der geraden Linie im Mittelpunkt 33 verbunden ist, oder derart, daß der Drehmittelpunkt gerade neben dem Verbindungspunkt liegt. Der Grund für diese Formgebung des transparenten Teils 21, 31 wird im folgenden näher erläutert.3 shows an enlarged section of the area and the center of rotation 23 of the mask, so that the transition between the logarithmic spiral 36 and the straight line 35 becomes clearer. In the vicinity of the center point, the logarithmic spiral changes into a linear spiral 34, which is connected to the straight line in the center point 33, or such that the center of rotation is just next to the connection point. The reason for this shape of the transparent part 21, 31 is explained in more detail below.

Die von dem Objekt emittierte Strahlung wird durch die Linse 11 auf einen Punkt auf der Maske 12 projiziert, wobei angenommen sei, daß dieser Punkt anfänglich nicht mit dem Drehmittelpunkt zusammenfällt. Der Punkt beschreibt einen Kreis auf der Oberfläche der Maske, wobei der Mittelpunkt am Drehmittelpunkt 23, 33 der Maske liegt. Während dieses Teils der Drehbewegung, wenn der Punkt über den transparenten Teil 21, 31 der Maske streicht, wird ein Ausgangsimpuls durch den Detektor erzeugt, wenn die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung kontinuierlich ist, oder ein Impulszug, wenn die Strahlungsquelle impulsmoduliert ist. Der Impuls oder der Impulszug wiederholt sich bei jeder Umdrehung der sich drehenden Maske, und aufgrund der Formgebung des transparenten Teils ist die Länge des Impulses bzw. des Impulszuges direkt mit dem Abstand zwischen dem Punkt und dem Drehmittelpunkt korreliert. Die Phase des Impulses oder des Impulszuges relativ zur Drehbewegung der Maske ist ein Maß für die Richtung des Drehmittelpunkts gegenüber dem projizierten Punkt. Dadurch wird eine Anzeige der Lage des Punktes in Polarkoordinaten erhalten und außerdem eine entsprechende Angabe für die Richtung des Objekts.The radiation emitted by the object is projected through the lens 11 onto a point on the mask 12, it being assumed that this point does not initially coincide with the center of rotation. The point describes a circle on the surface of the mask, the center point being at the center of rotation 23, 33 of the mask. During this part of the rotary movement, when the point passes over the transparent part 21, 31 of the mask, an output pulse is generated by the detector if the radiation emitted by the radiation source is continuous, or a pulse train if the radiation source is pulse modulated. The pulse or the pulse train is repeated with each revolution of the rotating mask, and due to the shape of the transparent part, the length of the pulse or the pulse train is directly correlated with the distance between the point and the center of rotation. The phase of the pulse or the pulse train relative to the rotational movement of the mask is a measure of the direction of the center of rotation with respect to the projected point. This gives an indication of the position of the point in polar coordinates and also a corresponding indication of the direction of the object.

Die Länge des Impulses oder des Impulszuges bzw. die Phase wird bestimmt mit Hilfe des Schaltkreises 17, wobei ein Bezugssignal für den Phasenvergleich von dem Sensor 16 abgeleitet wird. Der Schaltkreis 17 kann vorzugsweise einen Mikrocomputer aufweisen, mit dessen Hilfe neben der Verarbeitung der Signale mit Hilfe eines Rechenprogramms die Position des Objekts durch Umwandlung der Polarkoordinaten in kartesische Koordinaten berechnet wird, falls dies erwünscht ist.The length of the pulse or the pulse train or the phase is determined with the aid of the circuit 17, a reference signal for the phase comparison being derived from the sensor 16. The circuit 17 can preferably have a microcomputer with the aid of which, in addition to processing the signals with the aid of a computer program, the position of the object is calculated by converting the polar coordinates into Cartesian coordinates, if this is desired.

Durch die Form der Grenzlinie des transparenten Teils der Maske gemäß den Fig. 2 und 3, d.h. durch eine Grenzlinie, die aus einer geraden Linie 25, 35 sowie einer logarithmischen Spirale 26, 36 besteht, wird ein Impuls oder ein Impulszug erhalten, dessen Länge proportional zum Logarithmus des Kehrwertes des Abstandes zwischen dem Punkt und dem Drehmittelpunkt der Maske ist. Daraus ergibt sich, daß die Meßungenauigkeit in radialer Richtung linear mit dem Abstand zwischen dem Punkt und dem Mittelpunkt abnimmt. Da sich die Richtung zu dem Meßpunkt aus der Durchlaufzeit der geraden Linie 25, 35 ergibt, nimmt auch die Meßungenauigkeit in tangentialer Richtung mit dem Abstand vom Mittelpunkt ab. Dadurch ist es möglich, eine gute Meßgenauigkeit im Mittelabschnitt des Gesichtsfeldes mit einem großen Gesichtsfeld zu kombinieren. Die erwähnte Beziehung zwischen der Meßungenauigkeit und dem Abstand des Mittelpunkts trifft zu, wenn die begrenzte Schnelligkeit des Photodetektors oder die Impulsfrequenz derDue to the shape of the boundary line of the transparent part of the mask according to FIGS. 2 and 3, ie by a boundary line consisting of a straight line 25, 35 and a logarithmic spiral 26, 36, a pulse or a pulse train is obtained whose length is proportional to the logarithm of the reciprocal of the distance between the point and the center of rotation of the mask. It follows from this that the measurement inaccuracy in the radial direction decreases linearly with the distance between the point and the center point. Since the direction to the measuring point results from the transit time of the straight line 25, 35, the measuring inaccuracy also decreases in the tangential direction with the distance from the center point. This makes it possible to combine good measurement accuracy in the central section of the field of view with a large field of view. The aforementioned relationship between the measurement inaccuracy and the distance from the center point applies if the limited speed of the photodetector or the pulse frequency of the

Strahlungsquelle die Auflösung begrenzt. Die Beziehung gilt jedoch nicht bei starker Annäherung an den Mittelpunkt, wo die erwähnten Bedingungen eine derart gute Auflösung ergeben, daß andere Bedingungen, beispielsweise die begrenzte Abbildungsschärfe, eine Begrenzung bilden. Daher ist es vorteilhaft, die Grenzlinie der Maske in der Nähe des Mittelpunktes als lineare Spirale 34 auszubilden, so daß verhindert wird, daß der dynamische Bereich der Meßvorrichtung eine höhere Auflösung erreicht, als grundsätzlich verwendet werden kann.Radiation source limits the resolution. However, the relationship does not apply with a close approach to the center point, where the mentioned conditions result in such a good resolution that other conditions, for example the limited image sharpness, form a limitation. It is therefore advantageous to form the boundary line of the mask in the vicinity of the center point as a linear spiral 34, so that the dynamic range of the measuring device is prevented from reaching a higher resolution than can basically be used.

Im folgenden werden einige andere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung näher erläutert. Mit Hilfe verschiedener Ausbildungen des transparenten Teils der Maske können bei verschiedenen Anwendungen die Genauigkeitseigenschaften der Meßvorrichtung eingestellt werden. Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt, wo die gesamte Maske gezeigt ist, und Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Mittelabschnitts dieser Maske. In diesen beiden Figuren ist der undurchsichtige Teil der Maske mit den Bezugszeichen 41, 43 bzw. 51, 53 gekennzeichnet, während die transparenten Teile mit den Bezugszeichen 42, 44 bzw. 52, 54 versehen sind. Bei einer derartigen Form des transparenten Teils werden zwei Impulse mit konstanter Länge bei jeder Umdrehung der Maske von dem Photodetektor 15 erhalten, wobei das Intervall zwischen den Impulsen ein eindeutiges Maß für den Abstand zwischen dem projizierten Meßpunkt und dem Drehmittelpunkt derSome other exemplary embodiments according to the invention are explained in more detail below. With the help of different designs of the transparent part of the mask, the accuracy properties of the measuring device can be adjusted in different applications. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 4, where the entire mask is shown, and FIG. 5 shows an enlarged section of the central section of this mask. In these two figures, the opaque part of the mask is marked with the reference numerals 41, 43 and 51, 53, while the transparent parts are marked with the reference numerals 42, 44 and 52, 54. With such a shape of the transparent part, two pulses of constant length are obtained from the photodetector 15 for each revolution of the mask, the interval between the pulses being a clear measure of the distance between the projected measuring point and the center of rotation

Maske bildet. Die konstante Länge der Impulse ermöglicht eine Unterdrückung von Störimpulsen in dem Schaltkreis 17. Daraus ergibt sich, daß diese Ausführungsform insbesondere in den Fällen vorteilhaft eingesetzt wird, wo Störungen auftreten können. Um eine Verwechslung zwischen beiden Impulszügen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Bereiche 42, 52 bzw. 44, 54 verschieden breit zu wählen.Mask forms. The constant length of the pulses enables interference pulses to be suppressed in the circuit 17. It follows that this embodiment is used to advantage in particular in those cases where interference can occur. In order to avoid confusion between the two pulse trains, it is advantageous to choose the areas 42, 52 and 44, 54 of different widths.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die drehbare Maske durch einen drehbaren (umlaufenden) Photodetektor ersetzt, dessen empfindliche Fläche entsprechend dem transparenten Teil der oben erläuterten Maske ausgebildet ist und dessen elektrisches Ausgangssignal beispielsweise durch Schleifringe abgegriffen wird. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Strahlungsquelle in der Meßvorrichtung anstelle eines Photodetektors angeordnet, wobei dann der Photodetektor anstelle der Strahlungsquelle am Objekt angeordnet ist.In another embodiment of the invention, the rotatable mask is replaced by a rotatable (rotating) photodetector, the sensitive surface of which is designed to correspond to the transparent part of the mask explained above and the electrical output signal of which is tapped, for example, by slip rings. In a further embodiment, the radiation source is arranged in the measuring device instead of a photodetector, the photodetector then being arranged on the object instead of the radiation source.

Diese Ausführungsform ist dann von Vorteil, wenn es erwünscht ist, die Positionsdaten des Objekts bei diesem anstelle bei der Meßvorrichtung zu erhalten. Die Winkeldaten des drehbaren Teils der Meßvorrichtung werden in diesem Fall telemetrisch zu dem Objekt übertragen, und zwar beispielsweise durch Modulation der Strahlungsquelle.This embodiment is advantageous when it is desired to obtain the position data of the object from the object instead of from the measuring device. The angle data of the rotatable part of the measuring device are in this case transmitted telemetrically to the object, for example by modulating the radiation source.

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Fig. 1 bis Fig. 5FIGS. 1 to 5

Claims

1. A device for determining the directional coordinates of a distant object, in particular an object to be guided or a target to be tracked, with a movable scanning beam device, characterized in that the scanning beam device generates one or more precisely defined scanning beams which are in a fixed relative relationship to one another are arranged such that they can be pivoted about a fixed point which is at or in the vicinity of the boundary line of the scanning beam or beams.

2. Apparatus according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by a measuring device with a detector (15) for receiving the radiation emitted by a radiation source on the object when this is detected by the scanning beam.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pivot point of the scanning beams is arranged within or extremely close to the field of view of the measuring device or the area covered by the beams and preferably in the center of the field of view.

It is noted that the measuring device has a radiation source, the emitted radiation of which is received by a detector arranged on the object when the radiation beams sweep over the object.

draws that when a hypothetical circle is arranged in the cross-section of the rays with its center at the pivot point of the rays, they are shaped such that the distribution and length of the part or portions of the circle which are within the rays are a unique function of the radius of the circle .

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the shape of the beams is determined by a rotatable mask (12) which is arranged in the beam path between the radiation source and the detector (15) and which is one for the radiation emitted by the radiation source has a transparent component (21, 31, 42, 44, 52, 54).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the rotatable mask (12) is in the image plane of the objective lens (11), so that an image is projected by the radiation source onto the mask (12) and that the image is a circle on the Describes the surface of the rotatable mask (12), the center of which lies in the axis of rotation of the mask, and that the detector (15) generates an output signal with one or more pulses during the revolution period or periods when the image passes over the transparent part of the mask.

8. The device according to claim 7, g e k e n n z e i c h n e t by a sensor (16) in the vicinity of the rotatable mask (12) for generating an electrical signal which forms a unique function of the current angular position of the mask.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the transparent part of the rotatable mask (12) has a surface (21) enclosed by a boundary line, that the boundary line is a straight line (25, 35) and a logarithmic spiral (26, 36 ), which are connected or approached at the center of rotation of the mask and that the length of the pulses emitted by the detector is a clear function of the distance between the image and the center of rotation and the pulse phase relative to the rotation of the mask is a measure of the direction of the Forms the center of rotation relative to the projected image.

10. The device according to claim 9, characterized in that the logarithmic spiral (26, 36) merges into a linear spiral (34) in the vicinity of the axis of rotation.

11. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the transparent part of the rotatable mask consists of a number of areas (42, 52; 44, 54) which are formed such that the length of the emitted by the detector (15) Pulses constant and the interval between the pulses is a clear measure of the distance between the image and the center of rotation. z e i c h n e t that the shape of the rays is determined by the sensitive surface of the detector (15).