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Entfernungsmeßgerät, insbeson-
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dere Laser-Entfernungsmesser Die Erfindung betrifft ein Entfernungsmeßgerät,
insbesondere einen Laser-Entfernungsmesser, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten
Gattung.
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Solche Entfernungsmeßgeräte werden z. B. zur Abstandsmessung zwischen
Schiff und Ufer, zum Einmessen von schwimmenden Objekten, wie Bojen, Plattformen,
Baggern od. dgl. von Land oder vom Schiff aus, als Manövrier-Hilfe beim Eindocken
und als Navigation-Hilfe zur schnellen Positionsbestimmung verwendet.
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Bei einem bekannten Entfernungsmeßgerät ist die Visiereinrichtung
als paralaktisch montiertes Zielfernrohr ausgebildet. Durch das Fernrohr hindurch
wird das zu vermessende Objekt angepeilt und bei erfaßtem Objekt der "Laser-Schuß"
zur Entfernungsmessung mittels einer Taste ausgelöst. Beim Anvisieren durch das
Fernrohr ist es unerläßlich, daß die Pupillenachse des Beobachters mit der Fernrohrachse
eng toleriert übereinstimmt. Bei Verwendung des Gerätes auf schwankenden Plattformen,
wie Poiitons, Baggern, Schiffen od. dSl., dem vornehmliciien Einsatzort eines solchen
Entfennungsmeßgerätes, führt dies dazu, daß das zu beobachtende Objekt ständig als
den Sichtfeld des Beobachters verschwindet und durch m@hevolles Suchen wieder eingefangen
werden muß. Eine ord nungsgemäße Entfernungsmessung gelingt nur sehr schwer und
ist nahezu unmöglich bei längerer Verfoltrung eines sich bewegenden Objektes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ent-fernungsmeßgerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, das selbst auf schwankendem oder schaukelndem
Untergrund ein exaktes Anvisieren des zu vermessenden Objektes - auch wenn dieses
sich bewegt - gestattet und damit die Grundlage für eine zuverlässige Entfernungsmessung
gibt.
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Diese Aufgabe ist bei einem Entfernungsmeßgerät der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Unter Bildwandler wird - wie auch sonst - eine Vorrichtung zur Verwandlung
von optischen Bildern in von Elektronen hervorgerufenen Bildern verstanden. Dabei
können die optischen Bilder lichtschwach oder mit unsichtbarem Licht entworfen sein.
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Das erfindungsgemäße Entfernungsmeßgerät hat den Vorteil, daß die
Größe des Bildfeldes auf dem Bildschirm nur geringen Einschränkungen unterliegt
und somit das anvisierte Objekt auch bei irregulärer Belçegung des Objektes selbst
oder des Standortes des Entferntingsmeßgerätes (z. B. Plattform) gut verfolgbar
bleibt. Das zu vermessende Objekt kann genau anvisiert und dessen Entfernung von
dem Standort des Entfernungsmessers bestinmit werden.
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Das Entfernungsmeßgerät kann sowohl bei Tageslichtbeleuchtung des
Objektes als auch bei Beleuchtung des Objektes mit unsichtbarem Licht, z. B. Infrarot,oder
durch den Laser selbst, mit gleich guten Meßergebnissen verwendet werden. Selbst
bei schlechter, für eine normale Beobachtung des Objektes nicht ausreichender Beleuchtung
diescs kann mit dem erfindungsgemäßen Entfernungsmel3-gerat das Objekt noch gut
anvisiert werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich
aus Anspruch 3. Bei Verwendung einer Bild-
wandlerröhre wird das
von dem optischen Bild, welches das Objektiv auf der Fotokathode der Bildwandlerröhre
entwirft, hervorgerufene Emissionsbild von Fotoelektronen unmittelbar auf dem Leuchtschirm
der Dildwandlerröhre abgebildet, die den Bildschirm der Visiervorrichtung darstellt.
Da die Fotokathode der Bildwandlerröhre auch für Spektralbereiche außerhalb des
sichtbaren Lichtes empfindlich sein kann, ist es möglich, auch ein z. 13.
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mit Infrarot angeleuchtetes Objekt exakt anzuvisieren.
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Bei Verwendung einer Bildverstärkerröhre kann selbst bei sehr geringem
Tages- oder Nachtlicht das zu verwendende Objekt gut anvisiert und ggf. verfolgt
werden.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus
Anspruch 4. Durch diese Maßnahmen laßt sich der Bildschirm von dem Meßkopf trennen
und in einem besonderen Gerät anordnen. Hierdurch wird der Meßkopf selbst handlicher.
Der Bildschirm, der z. B. mit einer digitalen Steuer- und Anzeigeeinrichtung; zu
einer Gehäuseeinheit zusammengefaßt werden kann, wird z. E5. als Umhangegerät mitgeführt.
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Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
Entfernungsmeßgerätes, vorzugsweise auf Laser-Basis, von seitlich hinten, Fig. 2
eine schematische Darstellunc eines Längsschnitts einer Visiervorrichtung des Xlltfernungsmeßgerätes
in Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Entfernungsmeßgerätes von seitlich
vorn einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine schematische
Darstellung der Visiervorrichtung des Entfernungsmeßgerätes in Fig. 3.
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In Fig. 1 ist ein Laser-Entfernungsmesser als Beispiel eines Entfernungsmeßgerätes
zu sehen. Das Entfernungsmeßgerät weist einen Meßkopf 10 zur Entfernungsmessung
und eine Vorrichtung 11 ztmi Anvisieren eines Objektes, dessen Entfernung bestimmt
werden soll, im folgenden Visiervorrichtung 11 genannt, auf. Der Meßkopf 10 ist
an sich bekannt und soll daher nur kurz angesprochen werden. Er weist einen Impulsgenerator
und einen Halbleiter-Laser (nicht dargestellt) auf, die hinter einer Sondeoptik
12 angeordnet sind. Der von dem Halbleiter-Laser über die Sendeoptik ausgesandte
Sendeimpuls trifft das zu vermessende Objekt, wird von diesem reflektiert, und gelangt
als Empfangsimpuls an eine Empfangsoptik 13. Hinter der Empfangsoptik 13 ist eine
Fotodiode (nicht dargestellt) angeordnet, deren elektrisches Ausgangssignal verstärkt
einer Zeitmeßeinrichtung zugeführt wird. Die Zeitmeßeinrichtung mißt die Zeitdauer
zwischen dem Aussenden des Sendeimpiilses und dem Eingehen des Empfangsimpulses
und gibt eine entsprechende Entfernungsangabe an eine Aszeigevorrichtung 14.
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Die Visiervorrichtung 11, die zum Ausrichten des Meßkopfes 10 auf
das zu vermessende Objekt dient, weist ein mit dem Meßkopf 10 starr verbundenes
langbrennweiges Objektiv 15 und einen Bildwandler 16 (Fig. 2) auf.
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Der Dildwandler 16 hat ein lichtempfindliches Element 17, das in der
Bildebene des Objektivs 15 angeordnet ist, und einen Bildschirm 18 zur Darstellung
des in der Bildebene von dem Objektiv entworfenen optischen Bildes als Elektronenbild.
Die Bildebene liegt wie üblich in dem bildseitigen Brennpunkt des Objektivs 15.
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Sowohl bei dem Entfernungsmeßgerät gemäß Fig. 1 und 2 als
auch
bei dem Entfernungsmeßgerät nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3
und 4 weist der Bildwandler 16 mindestens eine Elektronenstrahl-Wandlerröhre 19
auf. In dem Entfernungsmeßgerät gemäß Fig. 1 und 2 ist die Elektronenstrahl-Wandlerröhre
19 eine Bildwandlerröhre 20 (Fig. 2), die mit dem Meßkopf 10 starr verbunden und
hinter dem Objektiv 15 derart angeordnet ist, daß ihre Fotokathode 37, die das lichtempfindliche
Element 17 des Bildwandlers 16 bildet, in dr Bildebene des Objektivs 15 liegt, die
in Fig. 2 mit 21 angedeutet ist. Der Bildschirm 18 des Bildwandlers 16 wird hierbei
von dem Leuchtschirm 22 der Bildwandlerröhre 20 gebildet. Mit 23 ist die Fokussierspulc
der Bildwandlerröhre 20 bezeichnet.
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Durch hohe, die Fotoelektronen beschleunigende elektrische Spannungen
läßt sich eine Verstärkung der Leuchtdichte des auf dem Bildschirm 18 entworfenen
sekundären Bildes erzielen. Die Bildwandlerröhre 20 gemäß Fig. 2 arbeitet dann als
Bildverstärkerröhre. Mit einer solchen Bildverstärkerröhre ist es möglich, auch
lichtschwache Objekte exact anzuvisieren.
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Das Entfernungsmeßgerät gemäß Fig. 3 und 4 stimmt weitgehend mit dem
Entfernungsmeßgerät in Fig. 1 und 2 überein, so daß hier gleiche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen, jedoch um die Basis 100 erhöJit, versehen sin<i.
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Im Unterschied zu der Ausführungsform in Fig. 1 und 2 weist der Bildwandler
116 zwei Elektronenstrahl-'Jandlerröhren 119 auf. Die eine ist eine Bildaufnahmeröhre
12'i und die andere eine Bildwiedergaberöhre 125. Beide Röhren 124 und 125 sind
über ein elektrisches Kabel 126 und ein' Steuerelektronik 127 miteinander verbunden.
Die Bildaufnahmeröhre 12@ ist ebenfalls wieder hinter dem Objekt tiv 115 angeordnet,
und zwar derart, daß ihre Fotokathode 128 in der Bildebene 121 des Objektivs 115
liegt.
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Objektiv 115 und Bildaufnahmeröhre 124 sind starr mit dem Meßkopf
110 verbunden. Die Bildaufnahmeröhre 124 ist an sich bekannt und kann z. B. als
ein Vidikon ausgebildet sein. Mit 129 ist das Strahlerzeugungssystem, mit 130 die
Justierspulen, mit 131 die Ablenkspulen und mit 132 die Fokussierspulen bezeichnet.
Die Bildwiedergaberöhre 125 kann eine gewöhnliche Fernseh-Bildröhre mit einem Strahlerzeugungssystem
133, Ablenkspulen 134 und einem Leuchtschirm 135 sein, der den Bildschirm 118 des
Bildwandlers 116 darstellt. Die Bildwiedergaberöhre 125 und die Steuerelektronik
127 sind zu einer Geräteeineit 136 zusammengefaßt, die tragbar ausgebildet ist (Fig.
3). Bei diesem Entfernungsmeßgerät ist der Bildschirm 118 von dem Meßkopf 110 getrennt,
so daß letzterer kleiner und handlicher ausgebildet werden kann Auch besthet in
Möglichkeit, den Bildschirm 118 zum Beobachten des Objektivs wesentlich größer auszugestalten
als bei dem Entfernungsmeßgerät in FiS. 1.