DE3219452A1 - Arrangement for controlling the dynamic range of a range finder - Google Patents

Arrangement for controlling the dynamic range of a range finder

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Abstract

In a measuring instrument for determining the range of a target object from the transit time of a measurement light pulse which is emitted towards the target object, reflected there and received by the measuring instrument, it is necessary, in order to achieve a high measuring accuracy, to adapt the intensity of the measuring light pulse to the range and reflectivity of the target object and to the transparency of the medium between the target object and the measuring instrument, which is done by an optical attenuation of the measuring light pulse initially generated at the highest possible intensity. According to the invention, this optical attenuation can be carried out in range finders which have a light path change-over switch (10) in order to feed a light pulse generated by the transmitter (1) either into a transmit measuring light path (15) or into a reference light path (11), by the fact that the times at which the transmitter (1) emits a light pulse in each case are controlled as a function of the movement of the light path change-over switch (10) in such a manner that only a desired proportion of the quantity of light output by the transmitter (1) in a light pulse reaches the receiver (23). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Entfernungsmeßgerät nach dem Prinzip der Laufzeitmessung eines Meßlichtimpulses gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a distance measuring device based on the principle of measuring the transit time of a measuring light pulse according to the preamble of claim 1.

Ein solches Entfernungsmeßgerät ist beispielsweise in der älteren deutschen Patentanmeldung P 31 03 567.1 beschrieben. Dort ist die Verzweigungsstelle statisch, d.h. es wird jeder vom Sender emittierte Lichtimpuls in zwei Teile aufgespalten, von denen der eine als Meßlichtimpuls zum Zielgegenstand emittiert und der andere als Referenzlichtimpuls direkt der Detektoreinrichtung zugeführt wird, wobei bei großen Meßentfernungen letzterer zum Starten und ersterer zum Anhalten dt.-r Laufzeitmessung dient. Das Problem, die Intensität des emittierten Meßlichtimpulses an die Reflektivität und Entfernung des Zielgegenstandes und die Intensität des Referenzlichtimpulses an die des reflektierten Meßlichtimpulses anzupassen, wird dabei mit Hilfe von Dämpfungseinrichtungen gelöst, die in den Lichtweg zwischen Empfangsoptik und Detektoreinrichtung bzw. in den Referenzlichtweg eingeschaltet sind und prinzipiell beliebiger Art sein können. Die eben erwähnten Anpassungen sind deshalb erforderlich, da die Intensität des empfangenen Meßlichtimpulses aufgrund der genannten Ursachen sowie der Einflüsse der jeweiligen Lichtdurchlässigkeit des zwischen dem Meßgerät und dem Zielgegenstand liegenden Mediums innerhalb weiter Grenzen schwanken kann. Da der Empfänger der Detektoreinrichtung eine im Vergleich zu diesem Amplitudenbereich des reflektierten Lichtimpulses geringe Dynamik besitzt, ist es zur Erzielung einer hohen Meßgenauigkeit erforderlich, die für eine große Meßreichweite hoch gewählte Intensität der vom Sender emittierten Lichtimpulse abzuschwächen, wenn sehr kleine Entfernungen und/oder die Entfernungen sehr gut reflektierender Zielgegenstände gemessen werden sollen. Da sich überdies das Ansprechverhalten des Empfängers in Abhängigkeit von der Intensität des auf den Photodetektor auffallenden Lichtimpulses ändern kann, ist es zur Erzielung einer möglichst gleichartigen Verarbeitung von Meßlichtimpuls und Such a distance measuring device is described, for example, in the earlier German patent application P 31 03 567.1. There the branching point is static, i.e. each light pulse emitted by the transmitter is split into two parts, one of which is emitted as a measuring light pulse to the target object and the other is fed directly to the detector device as a reference light pulse, with the latter for starting and the former for stopping at large measuring distances dt.-r transit time measurement is used. The problem of adapting the intensity of the emitted measuring light pulse to the reflectivity and distance of the target object and the intensity of the reference light pulse to that of the reflected measuring light pulse is solved with the help of damping devices that are switched into the light path between the receiving optics and the detector device or into the reference light path and in principle can be of any type. The adjustments just mentioned are necessary because the intensity of the received measuring light pulse can fluctuate within wide limits due to the causes mentioned as well as the influences of the respective light permeability of the medium lying between the measuring device and the target object. Since the receiver of the detector device has a low dynamics compared to this amplitude range of the reflected light pulse, it is necessary to achieve a high measurement accuracy to attenuate the high intensity of the light pulses emitted by the transmitter for a large measuring range, if very small distances and / or the distances of very good reflecting target objects are to be measured. Since , moreover, the response behavior of the receiver can change as a function of the intensity of the light pulse falling on the photodetector, it is necessary to achieve the most uniform possible processing of measuring light pulse and

Referenzlichtimpuls erforderlich, daß letzterer in etwa dieselbe Amplitude besitzt, wie der vom Zielgegenstand reflektierte Lichtimpuls. Bei sehr weit entfernten und/oder schlecht reflektierenden Zielgegenständen ist es daher erforderlich, die Amplitude des Referenz-Lichtimpulses entsprechend zu verringern.Reference light pulse required that the latter has approximately the same amplitude as the light pulse reflected from the target object. In the case of very distant and / or poorly reflecting target objects , it is therefore necessary to reduce the amplitude of the reference light pulse accordingly.

Hierfür in Frage kommende, bekannte Dämpfungseinrichtungen, wie Irisblenden oder einfahrbare Filter Known damping devices such as iris diaphragms or retractable filters can be used for this

sind entweder vergleichsweise groß und reaktionsträge und daher für hohe Meßfrequenzen ungeeignet, oder kostspielig und nicht ohne weiteres einsetzbar . are either comparatively large and unresponsive and therefore unsuitable for high measuring frequencies, or they are expensive and cannot be used without further ado.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Entfernungmeßgerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die erforderliche Dämpfung der Lichtimpulsintensitäten auf einfache, kostengünstige und zuverlässige Art mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Bei einem Entfernungsmeßgerät der eingangs genannten Art ist e nun anders als in der deutschen Patentanmeldung P 31 03 567.1 beschrieten, möglich, die Laufzeitmessung nicht mit einem vom Meßlichtimpuls abgezweigten Referenzlichtimpuls sondern durch den vom Triggergenerator abgegebenen elektrischen Triggerimpuls zu starten, der den Sender zur Abgabe eines Lichtimpulses veranlaßt, so daß hier also streng genommen keine Lichtimpuls- sondern eine Signal-Laufzeitmessung vorgenommen wird, wobei das Signal zunächst in elektrischer Form, dann als Lichtimpuls und dann, wieder als elektrisches Signal auftritt. Der Einfluß der dabei während der beiden "elektrischen" Phasen auftretenden Signalverzögerungen und deren Schwankungs- und Drifterscheinungen auf das Meßergebnis wird dadurch beseitigt, daß unmittelbar vo und/oder nach dem Meßlicht-Impuls, der zum Zielgegenstand Weitergeleitet wird, ein Referenzlichtimpuls in denIn contrast, the invention is based on the object of developing a distance measuring device of the type mentioned at the outset in such a way that the required attenuation of the light pulse intensities can be carried out in a simple, inexpensive and reliable manner at high speed. At a distance measuring device of the type mentioned e, is now different than beschrieten in German Patent Application P 31 03 567.1, not possible to start the transit time measurement with a branched off from the measuring light reference light pulse but by the output by the trigger generator electrical trigger pulse of the transmitter to submit a Light pulse caused, so that here, strictly speaking, no light pulse but a signal transit time measurement is made, the signal first appearing in electrical form, then as a light pulse and then again as an electrical signal. The influence of the signal delays occurring during the two "electrical" phases and their fluctuation and drift phenomena on the measurement result is eliminated by adding a reference light pulse to the measurement light immediately before and / or after the measurement light pulse, which is passed on to the target object

geräteinternen Referenzlichtweg gelenkt wird, wobei ebenfalls die oben geschilderte Signal-Laufzeitmessung durchgeführt wird. In diesem Fall ist die zeitliche Länge der "optischen" Phase genau bekannt, so daß die Signalverzögerungen in den beiden "elektrischen" Phasen ermittelt und wegen der Kürze der Zeit, in der Meßschuß und Eichschuß aufeinanderfolgen, mit den beim Meßschuß aufgetretenen Signalverzögerungen der dortigen "elektrischen" Phasen gleichgesetzt bzw. durch Subtraktion der so gewonnenen Meßwerte eliminiert werden können.device-internal reference light path is steered, whereby the signal transit time measurement described above is also carried out. In this case the time is Length of the "optical" phase known exactly, so that the signal delays in the two "electrical" phases are determined and because of the shortness of the time in the measuring shot and Successive calibration shots, with the signal delays that occurred during the measuring shot of the "electrical" Phases can be equated or eliminated by subtracting the measured values obtained in this way.

Für das dabei erforderliche Einspeisen des vom Sender emittierten Lichtimpulses einmal in den Meßlichtweg und einmal in den Referenzlichtweg ist ein Lichtweg-Umschalter vorgesehen, der sich bewegt und dabei entsprechende Meßlichtstellungen (Einspeisen des Lichtimpulses in den Meßlichtweg) und Eichlichtstellungen (Einspeisen des Lichtimpulses in den Eichlichtweg) durchläuft.For the necessary feeding of the light pulse emitted by the transmitter once into the measuring light path and once into the A light path switch is provided for the reference light path, which moves and thereby corresponding measuring light positions (feeding the light pulse into the measuring light path) and calibration light positions (feeding the light pulse into the calibration light path) passes through.

Dieser ohnehin erforderliche Lichtweguraschalter kann nun gemäß Anspruch 1 gleichzeitig auch zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe dadurch herangezogen werden.This light path turbo switch, which is required in any case, can now, according to claim 1, also serve to solve the problem of the invention underlying task can thereby be used.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzeptes, nämlich die Zeitpunkte des Auftreffens der Lichtimpulse auf den beweglichen Lichtweg-Umschalter so zu steuern, daß bedingt durch die momentane Stellung des Lichtweg-Umschalters die gewünschte Dämpfung erzielt wird, liegen die drei folgenden bevorzugten Varianten:In the context of the concept according to the invention, namely the times at which the light pulses hit the movable one To control light path switch so that due to the current position of the light path switch, the desired Attenuation is achieved, there are the following three preferred variants:

a) Im Ausgangsbereich des Lichtweg-Umschalters, der vona) In the output area of the light path switch, which is from einem periodisch schwingenden Spiegel, einem mit etwa konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierenden Spiegelprisma oder einer mit/konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierende^ Ablenkspiegel und Licht-Durchtrittsöffnungen aufweisenden Scheibe gebildet sein kann, liegt nur ein einzigera periodically oscillating mirror, a mirror prism rotating at an approximately constant angular velocity or a deflecting mirror rotating at / constant angular speed and having light passage openings can be formed, there is only one disc

-^-13-- ^ - 13-

weiterführender 'Einspeisungsabschnitt des MeQlichtweges und/oder einfurther 'Feed section of the measuring light path and / or a einziger weiterführender Einspeisungsabschnitt des Referenzlichtweges. Zur Erzielung einer beispielsweise 50 %igen Dämpfung wird dabei dafür gesorgt, daß ein Lichtimpuls zu einem solchen Zeitpunkt auf den Spieqel, das Spiegelprisma oder die rotierende Scheibe trifft, daß durch die momentane Stellunge des Lichtweg-Umschalters bedingt nur die Hälfte der In dem Lichtimpuls enthaltenen Lichtmenge in das Eintrittsfenster des weiterführenden Lichtweges fällt, während die andere Hälfte daran vorbeiläuft und/oder absorbiert wird. Zur Erzielung einer geringeren oder größeren Dämpfung werden entsprechend andere AuftreffZeitpunkte für den Lichtimpuls auf den Lichtweg-Umschalter gewählt, um den in den weiterführenden Lichtweg fallenden Lichtanteil zu vergrößern oder zu verkleinern. Der Vorteil einer solchen mit einer variablen TeilUberdeckung der Lichtwege im Augenblick des Durchgangs eines Lichtimpulses durch die Trennstelle arbeitenden Anordnung besteht darin, daß sich mit ihr innerhalb weiter Grenzen eine kontinuierliche Dämpfung durchführen läßt. Schwierigkeiten gibt es hier allerdings dann, wenn der Lichtimpuls eine räumlich-zeitliche Dispersion besitzt, weil dann der zeitliche Schwerpunkt des weitergeleiteten Teils eines Lichtimpulses gegen den zeitlichen Schwerpunkt des ungeteilten Lichtimpulses in Abhängigkeit vom gewählten Dämpfungsgrad in unterschiedlicher Weise verschoben sein kann, was sich unmittelbar auf die zur Entfernungsbestimmung durchzuführende Laufzeitmessung auswirkt.only further feed section of the reference light path. To achieve one example 50% attenuation is ensured that a light pulse hits the mirror at such a point in time the mirror prism or the rotating disk hits that due to the current position of the light path switch, only half of the amount of light contained in the light pulse falls into the entrance window of the further light path, while the other half passes it and / or is absorbed. To achieve greater or lesser attenuation, other points of impact are correspondingly required for the light pulse on the light path switch to increase the amount of light falling into the further light path or to zoom out. The advantage of such an arrangement, which works with a variable partial covering of the light paths at the moment a light pulse passes through the separation point, is that with you can carry out a continuous damping within wide limits. There are difficulties here, however when the light pulse has a spatio-temporal dispersion, because then the temporal focus of the forwarded part of a light pulse against the temporal focus of the undivided light pulse in Depending on the selected degree of damping can be shifted in different ways, which is immediately affects the transit time measurement to be carried out to determine the distance.

b) Dieses letztgenannte Problem kann dadurch gelöst werden, daß man für den Meßlichtweg und/oder für den Referenzlichtweg mehrere funktional zueinander parallele Einspeisungs-Abschnitte vorsieht, die dann im weiteren Verlauf wieder zu einem einzigen Meß- oder Referenzlichtweg zusammengeführt werden und von denen jederb) This last-mentioned problem can be solved by having several functionally parallel to one another for the measuring light path and / or for the reference light path Provides feed-in sections which are then merged again in the further course into a single measuring or reference light path and each of which

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eine Dämpfungsvorrichtung mit einem festen Dämpfungsfaktor umfaßt, der sich jeweils von den Dämpfungsfaktoren in den anderen Abschnitten unterscheidet. Somit läßt sich eine gewünschte Dämpfung dadurch erzielen, daß der gesamte Lichtimpuls mit Hilfe des Lichtweg-Umschalters jeweils in denjenigen Einspeisungsabschnitt gelenkt wird, in dem ein diese Dämpfung bewirkendes Filter oder dergleichen angeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich zwar die Dämpfung nur stufenweise verMndejTji^doch führt das zu keinen besonderen Problemen, da/der photoelektrische Empfänger immer einen gewissen Amplitudenbereich verarbeiten kann und die Dämpfungsfaktoren der verschiedenen Dämpfungseinrichtungen so aufeinander abgestimmt werden können, daß das Produkt aus dem jeweils kleineren Dämpfungsfaktor und aus der Dynamikdes Empfängers etwas größer als der nächst größere Dämpfungsfaktor ist, so daß sich ein geringfügig überlappender Anschluß der einzelnen Dämpfungsbereiche zu einem lückenlosen Gesamt-Dämpfungsbereich ergibt. Ist darüber hinaus auch noch die Senderleistung veränderbar, so kann der dadurch zur Verfügung stehende Dynamikfaktor ebenfalls in dieses Produkt mit hereingenommen werden, so daß sich entsprechend größere Unterschiede zwischen den Dänpfungsfaktoren der einzelnen Filter und, bei gleichbleibendem Gesamt-Dänpf ungsbereich, eine geringere Anzahl von Filtern ergibt.comprises a damping device having a fixed damping factor which is different from the damping factors in each of the other sections. A desired attenuation can thus be achieved in that the entire light pulse is directed with the aid of the light path switch in each case into that feed section in which a filter or the like effecting this attenuation is arranged. In this way, although the damping only gradually verMnde can j Ch'i ^ but leads to no particular problems, since / the photoelectric receiver can handle a certain amplitude range over and the attenuation factors of different damping devices can be coordinated so that the product of the The damping factor is smaller in each case and, due to the dynamics of the receiver, is somewhat larger than the next larger damping factor, so that a slightly overlapping connection of the individual damping areas results in a complete total damping area. If, in addition, the transmitter power can be changed, the dynamic factor available can also be included in this product, so that there are correspondingly larger differences between the attenuation factors of the individual filters and, with the overall attenuation range remaining the same, a smaller number of Filter results.

In den Fällen, in denen dies die Struktur der Lichtimpulse erlaubt, kann erfindungsgemäß auch hier noch zusätzlich mit Teilüberdeckung der Lichtwege gearbeitet werden, wodurch sich die Zahl der funktional zueinander parallelen Lichtwegabschnitte und damit auch der erforderlichen Dämpfungseinrichtungen verringern läßt, c) Eine besonders bevorzugte und vorteilhafte Variante kombiniert Teile der Varianten a) und b) in der Weise, daß nicht mehrere zueinander parallele Einspeisungsabschnitte für den jeweiligen Lichtweg erforderlich sind und dennoch nicht mit einer Teilüberdeckuny der Lichtwege gearbeitet werden muß. Dies geschieht dadurch, daß durch die permanente periodische Bewegung des Lichtweg-Umschalters in den Lichtweg, in den die Lichtimpulse gedämpft werden sollen, laufend Dämpfungselemente^bei-In those cases in which the structure of the light pulses allows this, according to the invention it is also possible here to work with partial overlap of the light paths , whereby the number of functionally parallel light path sections and thus also the required attenuation devices can be reduced, c) A particularly preferred and advantageous variant combines parts of variants a) and b) in such a way that that a plurality of feed sections parallel to one another are not required for the respective light path and yet it is not necessary to work with a partial covering of the light paths. This is done by that by the permanent periodic movement of the light path switch in the light path in which the light pulses are to be damped, continuously damping elements ^ at-

spielsweise Filter mit unterschiedlichen Dämpfungsfaktoren gebracht und die Lichtimpulse so erzeugt werden, daß sie zu dem Zeitpunkt am Lichtweg-Umschalter ankommen, in welchem ihnen das gewünschte Dämpfungselement angeboten wird. are brought play filters with different attenuation factors, and generates the light pulses so that they arrive at the time the optical-path switcher, wherein them the desired damping element is provided is.

Auch hier kann man noch zusätzlich mit Teilüberdeckung von Lichtwegen arbeiten. Will man das nicht, so ist ebenfalls nur eine stufenweise Änderung der Dämpfungsfaktoren möglich. Aus den bereits unter b) genannten Gründen entstehen hierdurch jedoch keine besonderen Schwierigkeiten. Here, too , you can also work with partial coverage of light paths. If this is not the case, then only a gradual change in the damping factors is also possible. For the reasons already mentioned under b), however, this does not give rise to any particular difficulties.

Bei allen drei Varianten ist es prinzipiell möglich, die Dämpfung der Meßlichtimpulse entweder vor ihrer Aussendung zum oder nach ihrer Rückkehr vom Zielgegenstand durchzuführen. Der letztere Fall wird bevorzugt, weil hierbei auch das vom Zielgegenstand bzw. seiner Umgebung in den Empfangslichtweg gelenkte Umweltlicht in derselben Weise wie das Meßlicht gedämpft wird und somit Fehler, die durch unterschiedliches Umweltlicht in der Avalanche-Diode auftreten, eliminiert werden, und gleichzeitig aber das Signa VRausch-Verhältnis wesentlich verbessert wird. Um diese Dämpfung auf der Empfangsseite zu realisieren ist es lediglich erforderlich, den Lichtweg-Umschalter und den Empfangslichtweg in ihrer baulichen Ausgestaltung so aufeinander abzustimmen, daß nicht nur das Sendelicht sondern auch das Empfangslicht auf den Lichtweg-Umschalter auftrifft und von diesem zum Empfänger weitergeleitet wird. In all three variants it is possible in principle to carry out the attenuation of the measuring light pulses either before they are transmitted to or after they return from the target object. The latter case is preferred because the ambient light directed by the target object or its surroundings into the receiving light path is attenuated in the same way as the measuring light and thus errors that occur due to different ambient light in the avalanche diode are eliminated, and at the same time the signal-to-noise ratio is significantly improved. To achieve this attenuation on the receiving side, it is only necessary to coordinate the light path switch and the received light path in their structural design so that not only the transmitted light but also the received light strikes the light path switch and from this to the receiver is forwarded.

Eine erfindungsgemäß zur Verwirklichung der Variante c) als Lichtwegumschalter vorgesehene rotierende Scheibe weist vorzugsweise einerseits eine Vielzahl von öffnungen, die das vom Sender kommende Licht geradlinig und ohne Teilüberdeckung als Meßlicht durchlassen,und, mit demselben radialen Abstand von der Drehachse^eine Vielzahl von Spiegeln auf, von denen jeder geeignet ist, das vom Sender kommende Licht in den Referenzlichtweg umzulenken. Andererseits besitzt die Schei- A rotating disk provided as a light path switch according to the invention to implement variant c) preferably has a large number of openings which allow the light coming from the transmitter to pass through in a straight line and without partial overlap as measuring light, and a large number of mirrors with the same radial distance from the axis of rotation , each of which is suitable for deflecting the light coming from the transmitter into the reference light path. On the other hand, the disc has

be mit einem anderen radialen Abstand von der Drehachse eine weitere Vielzahl von öffnungen, die sich durch den Weg des vom Zielgegenstand zurückkommenden Meßlichtes hindurchbewegen und die die verschiedenen Dämpfungswerte liefernden Filter enthalten. Es sind sowohl die das Sendelicht durchlassenden öffnungen als auch die Spiegel und die das Referenzlicht durchlassenden öffnungen jeweils zu gleich großen Gruppen zusammengefaßt, wobei in einer Gruppe der Empfangslichtöffnungen immer alle vorhandenen unterschiedlichen Dämpfungswerte vertreten sind. Jeder Gruppe von Sendelichtöffnungen und jeder Gruppe von Spiegeln ist eine Gruppe von Empfangslichtöffnungen in der Weise zugeordnet, daß ein durch eine bestimmte Sendelichtöffnung austretender Meßlichtimpuls bei seiner Rückkehr vom Zielgegenstand eine bestimmte Empfangslichtöffnung durchläuft, bzw. daß beim Eintreffen eines von einem bestimmten Spiegel reflektierten Referenzlichtimpulses am Empfänger dort gleichzeitig das durch eine bestimmte Empfangslichtöffnung hindurchgetretene Umgebungslicht auftrifft. Dadurch kann einerseits durch die Auswahl der "richtigen" Sendelichtöffnung für einen Meßlichtimpuls bereits die gewünschte Dämpfung festgelegt und andererseits durch "richtige" Auswahl des Spiegels für den zugehörigen Referenzlichtimpuls dafür gesorgt werden, daß die Lichtverhältnisse am Empfänger für beide Impulse einander möglichst gleichen, wobei vorausgesetzt ist, daß durch eine im Referenzlichtweg angeordnete Dämpfungseinrichtung, die ein unveränderliches Dämpfungselement und einen steuerbaren optischen Dämpfer umfaßt, die Amplitude des Referenzlichtimpulses möglichst weitgehend an die des am Empfänger eintreffenden Meßlichtimpulses angeglichen ist.be with a different radial distance from the axis of rotation a further multiplicity of openings, which extend through the path of the move through the measuring light returning from the target object and which contain the filters providing the various attenuation values. There are both the openings allowing the transmitted light to pass through, as well as the mirrors and the reference light Passing openings are each combined into groups of the same size, with all the different attenuation values present being represented in a group of receiving light openings. Each group of transmitting light openings and each group of mirrors is assigned a group of receiving light openings in such a way that one through one certain transmission light opening exiting measuring light pulse on its return from the target object passes through a certain receiving light opening, or that when one of the arrives a certain mirror reflected reference light pulse at the receiver there at the same time by a certain Receiving light opening impinges ambient light that has passed through. As a result, on the one hand, by selecting the "correct" transmission light opening for a measuring light pulse, the desired attenuation is determined and on the other hand, by "correct" selection of the mirror for the associated reference light pulse, it is ensured that the lighting conditions at Receiver for both pulses are as similar as possible to each other, assuming that one is in the reference light path arranged damping device, which comprises an unchangeable damping element and a controllable optical damper, the amplitude of the reference light pulse as closely as possible to that of the measuring light pulse arriving at the receiver is aligned.

Ordnet man die oben erwähnten Gruppen von Sendelichtöffnungen und Spiegeln bzw. zugehörigen Empfangslichtöffnungen auf der Scheibe so alternierend an, daß in den Empfangslichtöffnungen die verschiedenen Filter, die in gleicher Weise in jeder Gruppe vorhanden sind, in jeder Gruppe auch die gleiche Reihenfolge besitzen, so läßt sich, nachdem durch Versuchs-If the above-mentioned groups of transmitting light openings and mirrors or associated receiving light openings are arranged on the Disc so alternately that in the receiving light openings the different filters, which are in the same way in each Group are present, also have the same order in each group, so it can be, after experimental

messungen die richtige Dämpfung gefunden ist, zur Gewinnung mehrerer Einzelmeßwerte sowohl für die Meßlicht-Laufzeit measurements the correct attenuation has been found, to obtain several individual measured values for both the measuring light transit time alsas auch die Referenzlicht-Laufzeit, aus denen dann zur Erzielung eines einzigen besonders genauen Entfernungsmeßwertes vor oder nach der Subtraktion Mittelwerte gebildet werden, die ganze Anordnung streng periodisch so betreiben, daß mit genau gleichen Zeitabständen am Empfänger immer alternierend ein Meßlichtimpuls und ein Referenzllchtimpuls empfangen werden.also the reference light transit time, from which then to achieve a single particularly accurate distance measurement value before or after the subtraction mean values are formed, operate the whole arrangement strictly periodically so that with A measuring light pulse and a reference light pulse are always alternately received at exactly the same time intervals at the receiver.

Die diese Impulse weiterverarbeitenden Analogschaltungen weisen, wie alle Analogschaltungen, die Eigenschaft auf, daß die Größe des von ihnen auf das zu verarbeitende Meßsignal aufgeprägten Fehlers vom Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden gleichartigen Signalverarbeitungsvorgängen abhängt. Durch die Periodizität der Ansteuerung wird nun erfindungsgemäß erreicht, daß diese Fehler mit derselben Größe in die Laufzeitwerte sowohl der Meßlichtimpulse als auch der zugehörigen Referenzlichtimpulse eingehen und sich somit bei der nachfolgenden Differenzbildung herausheben.The analog circuits that process these pulses, like all analog circuits, have the property that the size of the error impressed by them on the measurement signal to be processed from the time interval between two successive similar signal processing operations depends. Due to the periodicity of the control now achieved according to the invention that these errors are of the same size in the transit time values of both the measuring light pulses as well as the associated reference light pulses and thus stand out in the subsequent difference formation.

Darüber hinaus findet in der Zeitmeßvorrichtung eines hier in Rede stehenden Entfernungsmeßgerätes im allgemeinen ein Zeitbasissignal Verwendung, das an den verschiedensten Stellen zum Einsatz kommt und daher unvermeidlicherweise auf praktisch allen Leitungen als, wenn auch sehr kleines, periodisch schwankendes Störsignal vorhanden ist.In addition, a distance measuring device under discussion here generally has a timing device Time base signal use that is used in a wide variety of places and therefore inevitably occurs practically all lines as, albeit a very small, periodically fluctuating interference signal.

Betreibt man nun die Anordnung nicht mit einer beliebigen Periodizität, sondern mit einer Folgefrequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Zeitbasissignals beträgt, so gehen auch die durch das Zeitbasissignal verursachten Störspannungen in die Analogsignale mit gleicher Amplitude ein und fallen daher bei den nachfolgenden Differen bildungen wieder heraus» und der Zeitmeßvorgang wird vereinfacht.If the arrangement is not operated with any periodicity, but with a repetition frequency that is an integral multiple of the frequency of the time base signal, then the interference voltages caused by the time base signal also go into the analog signals with the same Amplitude decreases and therefore drop out again in the subsequent differential formations, and the time measurement process is simplified.

Wird für das Zeitbasissignal eine genügend hohe Frequenz, beispielsweise 15 MHz gewählt, so läßt sich der oben beschriebene periodische Betrieb ohne weiteres unter Erfüllung der Bedingung durchführen, daß die Lichtimpulse die öffnungen der rotierenden Scheibe bei voller Uberdeckung mit den vorausgehenden und nachfolgenden Strahlengängen durchlaufen sollen.If a sufficiently high frequency, for example 15 MHz, is selected for the time base signal, then the periodic operation described above can easily be carried out under the condition that the light pulses the openings of the rotating disk with full overlap with the preceding and following beam paths should go through.

Wird ein solches Entfernungsmeßgerät aus einer Batterie mit Strom versorgt, so ergibt sich ein Problem daraus, daß die verschiedenen im Gerät benötigten Spannungen mit Hilfe eines Zerhackers erzeugt werden müssen, dessen Flanken dann, wenn sie mit der Erzeugung eines eine Laufzeitmessung startenden oder beendenden Signals zusammenfallen, eine exakte Messung unmöglich machen.If such a distance measuring device is supplied with power from a battery, there is a problem that the different voltages required in the device must be generated with the help of a chopper, the edges of which if they coincide with the generation of a signal that starts or ends a run-time measurement, an exact measurement to make impossible.

Um diese Fehlerquelle zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Trigger-Generator zeitlich so zu steuern, daß die Lichtimpulse nicht nur zu den für die gewünschte Dämpfung richtigen Zeitpunkten auf den Lichtwegumschalter auftreffen, sondern auch so, daß überdies Beginn und Ende der Signal-Laufzeitmessungen in Zeiträume fallen, in denen keine durch Zerhacker-Flanken bedingte Störungen auftreten.To avoid this source of error, it is advantageous to control the time of the trigger generator so that the light pulses not only hit the light path switch at the correct times for the desired attenuation, but also so that the start and end of the signal transit time measurements fall in periods in which no disturbances caused by chopper edges occur.

Will man das Entfernungsmeßgerät nun zur Erzielung einer besonders hohen Meßgenauigkeit in der oben beschriebenen Weise periodisch und synchron mit dem Zeitbasissignal betreiben, so läßt sich diese Bedingung nicht mehr realisieren. In diesem Fall ist es erfindungsgemäß vorgesehen, in den Zeiträumen, in die Beginn oder Ende einer Laufzeitmessung fallen, den Zerhacker auszutasten, d.h. seine Schwingungen kurzfristig zu unterdrücken und stattdessen die Stromversorgung aus einem Pufferkondensator zu speisen.Da es sich dabei auch bei großen Entfernungen nur um Zeiträume in der Größenordnung von GO bis 70 ^us handelt, ist dies ohne großen technischen Aufwand möglich.If one wants to use the distance measuring device in the manner described above in order to achieve a particularly high measurement accuracy operate periodically and synchronously with the time base signal, this condition can no longer be realized. In this case, it is provided according to the invention, in the periods in which the start or end of a transit time measurement occurs, to blank the chopper, i.e. to suppress its oscillations for a short time and instead to feed the power supply from a buffer capacitor even in the case of long distances, periods of time in the order of magnitude of GO to 70 μs are only involved, this is possible without great technical effort.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described below using exemplary embodiments with reference to the drawing; in this shows:

Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung eines Entfernungs meßgerätes, bei dem gemäß der Erfindung die Dynamik-Steuerung mit Hilfe einer in den Sende- und Empfangs Lichtwegen angeordneten optischen Schalt- und Dämpfungseinheit durchführbar ist,Fig. 1 is a schematic block diagram of a distance measuring device in which, according to the invention, the dynamics control with the aid of a in the transmission and reception Optical switching and damping unit arranged in light paths can be carried out,

Fig. 2 die schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform für eine optische Schalt- und Dämpfungseinheit gemäß Fig. 1, FIG. 2 shows the schematic representation of a first embodiment for an optical switching and damping unit according to FIG. 1,

Fig. 3 eine zweite, besonders bevorzugte Ausführungsform für eine optische Schalt- und Dämpfungseinheit gemäß Fig. 1 und Fig. 3 shows a second, particularly preferred embodiment for an optical switching and damping unit according to Fig. 1 and

Fig. 4 eine Frontansicht der in Fig. 3 geschnitten dargestellten Dämpfungsscheibe. FIG. 4 is a front view of the damping disk shown in section in FIG. 3.

Wie in Fig. 1 wiedergegeben, besitzt ein nach dem Prinzip der Lichtimpuls-Laufzeitmessung arbeitendes Entfernungsmeßgerät einen Sender 1, der beispielsweise eine Laser^Sendediode und eine diese Sendediode mit Energie versorgende Schaltungsanordnung umfassen kann, die im wesentlichen aus einem "langsam" aufladbaren Energiespeicher in Form einer Kapazität und einem steuerbaren elektronischen Schalter besteht, der dazu dient, die im Energiespeicher angesammelte Energie schnell über die Sendediode zur Erzeugung eines Laser-Lichtimpulses zu entladen.As shown in FIG. 1, a distance measuring device operating on the principle of light pulse transit time measurement has a transmitter 1 which, for example, supplies a laser transmitter diode and a transmitter diode which supplies energy Circuit arrangement can comprise, which essentially consists of a "slowly" chargeable energy store in the form of a There is capacity and a controllable electronic switch, which is used to control the energy accumulated in the energy store To discharge energy quickly via the transmitter diode to generate a laser light pulse.

Die Ansteuerung dieses Schalters erfolgt durch einen Triggergenerator 3, dessen Ausgangssignal gleichzeitig auch zum Start bzw. als Vorbereitungssignal für den Start der jeweiligen Signal-Laufzeitmessung dient. Zwischen den Trigger-Generator 3 und den Sender 1 ist ein Verzöge- This switch is controlled by a trigger generator 3, the output signal of which also serves to start or as a preparation signal for the start of the respective signal transit time measurement. There is a delay between the trigger generator 3 and the transmitter 1

rungsglied 2 geschaltet, das einerseits dafür sorgt, daß beispielsweise auch beim Ausmessen einer sehr kurzen Entfernung das Stop-Signal für die Laufzeitmessung einen genügend großen zeitlichen Abstand vom Start-Signal aufweist, so daß diese beiden Signale von ein und demselben Zeitmeßkanal ohne weiteres nacheinander verarbeitet werden können, und das andererseits bewirkt, daß die Signal-Laufzeitmessung vor dem Zeitpunkt und damit störungsfrei begonnen wird, in welchem der Sender auf das Triggersignal mit der Erzeugung eines sehr schnellen und vergleichsweise großen Stomstoßes durch die Sendediode reagiert, wobei sehr kräftige Störsignale erzeugt werden, die es außerordentlich schwierig machen würden, ein genau gleichzeitig mit oder kurz nach der Lichtimpuls-Erzeugung durch den Sender 1 abgegebenes Start-Signal für die Signal-Laufzeitmessung zeitlich exakt zu erfassen. Switching element 2 , which ensures on the one hand that, for example, even when measuring a very short Ent distance, the stop signal for the transit time measurement has a sufficiently large time interval from the start signal, so that these two signals from one and the same timing channel easily one after the other can be processed, and on the other hand, that the signal transit time measurement is started before the point in time and thus trouble-free, in which the transmitter reacts to the trigger signal with the generation of a very fast and comparatively large surge by the transmitter diode, with very strong Störsig signals are generated, which would make it extremely difficult to capture a precisely simultaneously with or shortly after the light pulse generation emitted by the transmitter 1 start signal for the signal transit time measurement exactly in time.

Die vom Sender 1 erzeugten Lichtimpulse werden Uber einenThe light pulses generated by the transmitter 1 are transmitted via a

Sender-Lichtweg 7 einer optischen Schalt- und Dämpfungs-Transmitter light path 7 of an optical switching and attenuation

Ζ·Β·Ζ · Β ·

einheit 8 zugeführt, die/einen mechanisch beweglichen Lichtwegumschalter 10 enthält, der je nach seiner Stellung einen aus dem Sender-Lichtweg 7 austretenden Lichtimpuls entweder in einen Sende-Meßlichtweg 15 oder einen geräteinternen Referenzlichtweg 11 lenkt. Unit 8 supplied, which / contains a mechanically movable light path switch 10 which, depending on its position, directs a light pulse emerging from the transmitter light path 7 either into a transmitted measuring light path 15 or into a device-internal reference light path 11.

Die vom Lichtwegumschalter 10 in seiner Meßlichtstellung in den Sende-Meßlichtweg 15 eingespeisten Licht impulse werden zu einer Sendeoptik 16 weitergeleitet, die vereinfacht als einzelne Linse dargestellt ist und die Lichtimpulse zum Zielgegenstand aussendet, dessen Entfernung gemessen werden soll. The light pulses fed by the light path switch 10 in its measuring light position into the transmission measuring light path 15 are forwarded to a transmission optics 16, which is shown in simplified form as a single lens and emits the light pulses to the target object whose distance is to be measured .

Der vom Zielgegenstand reflektierte Teil eines jeden Lichtimpulses wird von der in Fig. 1 ebenfalls schematisch als einzelne Linse dargestellten Empfangsoptik 18 über einen Empfangs-Meßlichtweg 19, einen in der optischen Schalt- und Dämpfungseinheit 8 enthaltenen, veränderbaren optischen The light reflected from the target object part of each light pulse is from the also schematically as a single lens shown in Fig. 1, receiving optical system 18 via a receiver angs -Meßlichtweg 19, a included in the optical switching and damping unit 8, the variable optical

-ν**-34- -ν ** - 34-

Dämpfer 20 und einen Qnpfangslichtvyeg 21, 22 einem Empfänger 23 zugeführt, der beispielsweise als lichtelektrischer Wandler eine Photodiode mit einer nachgeschalteten Verstärker- und Signalerzeugungsschaltung umfaßt, die dazu dient, ein von ihr beim Qnpfang eines Lichtimpulses erzeugtes Signal über eine Leitung 24 einer Zeltmßevorrlchtung 25 als Stop-Signal zuzuführen, um die von dieser Zeitmeevorrichtung durchgeführte Signal-Lauf zeitmessung für den betreffenden Lichtimpuls zu beenden. Diese Signal-Lauf zeitmessung war zuvor, wie oben erwähnt, korreliert mit dem vom Trigger-Generator 3 abgegebenen Triggersignal begonnen worden, das der Zeitmeßvorrichtung 25 über die Leitung 27 zuführbar ist.Attenuator 20 and a Qnpfangslichtvyeg 21, 22 fed to a receiver 23, which, for example, as a photoelectric converter comprises a photodiode with a downstream amplifier and signal generation circuit, which serves to send a signal generated by it when a light pulse is received via a line 24 of a measuring device 25 as a stop signal to end the signal transit time measurement carried out by this timing device for the light pulse in question. As mentioned above, this signal transit time measurement was started in a correlated manner with the trigger signal emitted by the trigger generator 3, which can be fed to the time measuring device 25 via the line 27.

Für den Fall, daß die Ausgangssignale des Trigger-Generators 3 mit einem in der Zeitmeßvorrichtung 25 erzeugten Zeitbasissignal synchronisiert werden sollen, ist eine Leitung 29 vorgesehen, durch die entsprechende Signale von der Zeitmeßvorrichtung 25 zum Trigger-Generator 3 übertragen werden können.In the event that the output signals of the trigger generator 3 are synchronized with a time base signal generated in the time measuring device 25 are to be, a line 29 is provided through which the corresponding signals are transmitted from the timing device 25 to the trigger generator 3 can be.

Die von der Zeitmeßvorrichtung 25 gewonnenen Zeitmeßergebnisse werden über die Leitungen 28 einer zentralen Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswarte-Einheit 30 zugeführt, die einerseits aus diesen Laufzeit-Meßwerten die korrigierten Entfernungsmeßwerte ermittelt und zur Anzeige bringt und die andererseits die Funktionsabläufe im gesamten Meßgerät steuert. Vorzugsweise kann diese Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerte-Einheit 30 einen Mikroprozessor umfassen.The timing results obtained by the timing device 25 are transmitted via the lines 28 to a central sequence control, computing and Out-waiting unit 30 is supplied, which on the one hand determines the corrected measured distance values from these runtime measured values and displays them brings and on the other hand controls the functional processes in the entire measuring device. This sequence control, computing and evaluation unit 30 can preferably comprise a microprocessor.

Die vom Lichtwegumschalter 10 in seiner Referenzlichtstellung in den Referenzlichtweg 11 eingespeisten Lichtimpulse durchlaufen einen gegebenenfalls steuerbaren optischen Dämpfer 33 und werden an einer Verzweigungsstelle 35 in den zum Empfänger 23 führenden Teil 22 des Empfangslichtweges geleitet. Die auf diesem Weg vom Sender 1 zum Empfänger 23 laufenden Referenz-Lichtimpuls unterliegen senderseitig bezüglich des Triggersignals und empfängerseitig bis zur Erzeugung des Stop-Signals für die Zeitmeßvorrichtung 25 denselben Verzögerungs- bzw. Signalverarbeitungszeiten wie die Meßlichtimpulse, von denen sie sich im wesentlichen lediglich hinsichtlich der Länge des zwischen dem LichtwegumschalterThe light pulses fed into the reference light path 11 by the light path switch 10 in its reference light position pass through an optionally controllable optical damper 33 and are at a branch point 35 in the guided to the receiver 23 leading part 22 of the received light path. The on this way from the transmitter 1 to the receiver 23 The current reference light pulse is subject to the same delay or signal processing times as that on the transmitter side with regard to the trigger signal and on the receiver side until the stop signal is generated for the time measuring device 25 Measuring light pulses, of which they differ essentially only in terms of the length of the light path switch between the light path switch

3 43 4

und der Verzweigungsstelle 35 durchlaufenen Lichtweges unterscheiden. Da die Länge dieses Referenzlichtweges 11and the branch point 35 differentiate the light path traversed. Since the length of this reference light path 11 und damit auch die für sein Durchlaufen benötigte Zeit sehr genau bekannt ist, können mit Hilfe der Signal-Laufzeitmessung über die Referenzlichtstrecke die oben erwähnten, auch bei den Signal-LaufZeitmessungen Uber die Meßstrecke wirksamen Verzögerungs- und Signalverarbeitungszeiten durch eine Differenzbildung der jeweiligen Meßwerte eliminiert werden.and so that the time required for it to pass through is known very precisely, the above-mentioned can also be used with the aid of the signal transit time measurement over the reference light path in the case of the signal transit time measurements over the measurement path, effective delay and signal processing times through a The formation of the difference between the respective measured values can be eliminated.

Ein Signalaustausch zwischen der optischen Schalt- und Dämpfungseinheit 8 und der Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerte-Einheit 30 erfolgt Uber die Leitung 39, die mehradrig oder bidirektional ausgebildet sein kann, so daß beispielsweise über die Leitung 40 die momentane Stellung des Lichtwegumschalters 10 betreffende Informationen an die Ablauf steuerungs-, Rechen- und Auswerte-Schaltung 30 übermittelt und über die Leitungen 41 und 42 dem jeweiligen Betriebszustand angepaßte Befehlssignale von der Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerte-Einheit 30 an die optischen Dämpfer 20 bzw. 33 abgegeben werden können.A signal exchange between the optical switching and damping unit 8 and the sequence control, computing and Evaluation unit 30 takes place via line 39, which can be multi-core or bidirectional, so that, for example, via line 40, the current position of the Information relating to the optical path switch 10 is transmitted to the sequence control, arithmetic and evaluation circuit 30, and command signals adapted to the respective operating state are transmitted via the lines 41 and 42 from the sequence control, Computing and evaluation unit 30 can be delivered to the optical attenuator 20 and 33, respectively.

Erfindungsgemäß kann nun der Lichtwegumschalter 10 entweder . unmittelbar dazu verwendet werden, die Intensität der vom Sender 1 erzeugten und aus dem Senderlichtweg 7 austretenden Lichtimpulse zu verändern, bevor diese an die Sendeoptik 16 gelangen bzw. in den Referenζlichtweg 11 eingespeist werden, oder er kann in äußerst vorteilhafter Weise mit dem zur Dynamiksteuerung dienenden optischen Dämpfer 20 zur Erzielung einer besonders einfachen, optimal betreibbaren und sehr schnell zu äußerst exakten Meßergebnissen führenden Dynamik-Steuerungsanordnung kombiniert werden.According to the invention, the light path switch 10 can now either. can be used directly to determine the intensity of the vom To change the light pulses generated by the transmitter 1 and emerging from the transmitter light path 7, before they are transmitted to the transmitter optics 16 reach or be fed into the Referenζlichtweg 11, or it can be in an extremely advantageous manner with the for Dynamic control serving optical damper 20 to achieve a particularly simple, optimally operable and dynamics control arrangement can be combined very quickly to give extremely precise measurement results.

Die unmittelbare Intensitätssteuerung mit Hilfe des Lichtwegumschalters 10 wird nun anhand des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In Fig. 2 wird der Lichtwegumschalter 10 von einem Schwingspiegel 45 gebildet, der zwischen einer Meßlichtstellung 46 und einer durch eine gestrichelte Linie wiedergegebenen Referenzlichtstellung 47The direct intensity control with the aid of the light path switch 10 will now be explained with reference to the exemplary embodiment shown in FIG. In Fig. 2, the light path switch 10 is formed by an oscillating mirror 45, the between a measuring light position 46 and a reference light position 47 represented by a dashed line

periodisch hin- und herbewegbar ist, was durch den gebogenen Pfeil 48 angedeutet werden soll. Der Winkelabstand zwischen den beiden genannten Stellungen ist in Fig. 2 der Deutlichkeit halber stark übertrieben dargestellt. Tatsächlich können die beiden Stellungen wesentlich näher beieinanderliegen, so daß der Umschaltvorgang sehr schnell durchgeführt werden kann. Die Steuerung des Schwingspiegels 45 erfolgt durch eine Steuereinheit 49, wie dies durch den Pfeil.50 angedeutet ist. Die Meßlichtstellung 46 und die Referenzlichtstellung 47 des Schwingspiegels 45 zeichnen sich dadurch aus, daß in ihnen ein maximaler Anteil der bei der Emission eines Lichtimpulses aus dem Sender-Lichtweg 7 austretenden Lichtenergie in den zugehörigen Sende-MeBlichtweg 15 bzw. Referenzlichtweg 11 eingespeist wird. Um diese maximale Lichteinspeisung trotz der permanenten periodischen Bewegung des Schwingspiegels 45 sicherzustellen, müssen die Zeitpunkte, in denen der Trigger-Generator 3 jeweils ein Triggereignal abgibt, mit der Bewegung des Schwingspiegels 45 zeitlich genau korreliert werden, damit die aus dem verzögert ansprechenden Sender 1 austretenden Lichtimpulse im richtigen Moment auf den Schwingspiegel 45 auftreffen. Verschiebt man die Zeitpunkte, in denen die Triggersignale erzeugt werden, gegen diese optimalen Zeitpunkte, so lenkt der Schwingspiegel 45 immer nur einen Teil der Lichtmenge eines aus dem Sender-Lichtweg 7 austretenden Lichtimpulses in den betreffenden Lichtweg 15 oder 11. Somit läßt sich durch eine entsprechende Zeitsteuerung die Amplitude der weitergeleiteten Lichtimpulse innerhalb weiter Grenzen verändern. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit 49 die momentane Stellung des Schwingspiegels 45 betreffende Informationen über die Leitung 40 Und der Empfänger 23 die momentane Amplitude der entsprechenden Signale betreffende Informationen über die Leitung 4 3 an die Ablaufsteuerungs-, Rechen- und AuswerteEinheit liefern, die dann über die Leitung 51 an den Trigger-Generator 3 eine entsprechende zeitliche Verschiebung der Triggersignale bewirkende Steuersignale weiterleiten kann.is periodically movable back and forth, which is to be indicated by the curved arrow 48. The angular distance between the two positions mentioned is shown greatly exaggerated in FIG. 2 for the sake of clarity. In fact, the two positions can be much closer together so that the switching process can be carried out very quickly. The oscillating mirror 45 is controlled by a control unit 49, as indicated by the arrow 50. The measuring light position 46 and the reference light position 47 of the oscillating mirror 45 are characterized in that a maximum proportion of the light energy emerging from the transmitter light path 7 when a light pulse is emitted is fed into the associated transmitter measurement light path 15 or reference light path 11. In order to ensure this maximum light feed despite the permanent periodic movement of the oscillating mirror 45, the times at which the trigger generator 3 emits a trigger signal must be precisely correlated with the movement of the oscillating mirror 45 so that the transmitter 1 that responds with a delay is precisely timed Light pulses impinge on the oscillating mirror 45 at the right moment. If the points in time at which the trigger signals are generated are shifted towards these optimal points in time, the oscillating mirror 45 only ever directs part of the amount of light of a light pulse emerging from the transmitter light path 7 into the relevant light path 15 or 11 appropriate time control change the amplitude of the transmitted light pulses within wide limits. For this purpose it is advantageous if the control unit 49 supplies information relating to the current position of the oscillating mirror 45 via the line 40 and the receiver 23 supplies information relating to the current amplitude of the corresponding signals via the line 43 to the sequence control, computing and evaluation unit which can then forward control signals causing a corresponding time shift of the trigger signals to the trigger generator 3 via the line 51.

-VfiStk- -V fi * pc-

In diesem Fall ist es dann möglich, auf die Veränderbarkeit des im Referenzlichtweg 11 befindlichen optischen Dämpfers 33 zu verzichten und hier ein Filter mit festem Dämpfungsverhältnis vorzusehen, das die Intensität der Referenzlichtimpulse so weit reduziert, daß mit dem Schwingspiegel 4 5 nur innerhalb des vom Empfänger 23 verarbeitbaren Dynamikbereiches eine Anpassung der Referenzlichtintensität an die Meßlichtintensität durchgeführt werden muß.In this case it is then possible to rely on the variability of the optical attenuator located in the reference light path 11 33 and to provide a filter with a fixed attenuation ratio, which determines the intensity of the reference light pulses reduced so far that with the oscillating mirror 4 5 only within the dynamic range that can be processed by the receiver 23 an adaptation of the reference light intensity to the measuring light intensity must be carried out.

Der optische Dämpfer 20 kann dann, wenn nicht nur die Intensität der Referenzlichtimpulse, sondern auch die der Meßlichtimpulse mit Hilfe des Schwingspiegels 45 gesteuert wird, weggelassen werden. Zur Erzielung eines guten Signal/Rausch-Verhältnisses ist es jedoch vorteilhaft, zur Dynamiksteuerung nicht die vom Meßgerät emittierten, sondern die vom Zielgegenstand reflektierten Lichtimpulse zu bedämpfen, da damit gleichzeitig auch die Umgebungshelligkeit und das durch sie bedingte Rauschen verringert wird. Diese Bedämpfung der reflektierten Lichtimpulse findet mit Hilfe des optischen Dämpfers 20 statt, der bei der Durchführung der Signal-Lauf Zeitmessungen über die Referenzlichtstrecke 11 außerdem dazu dient, das von der Empfangsoptik 18 zu diesen Zeiten empfangene und auf den Empfänger 23 gelangende Umgebungslicht in dem gleichen Maße zu bedämpfen, wie dies bei der jeweils zugehörigen Signal-Laufzeitmessung über die Meßlichtstrecke geschieht.The optical attenuator 20 can then, if not only the intensity of the reference light pulses, but also that of the measuring light pulses is controlled with the aid of the oscillating mirror 45, can be omitted. To achieve a good signal / noise ratio However, it is advantageous not to use those emitted by the measuring device for dynamics control, but rather those emitted by the Target object to attenuate reflected light impulses, since at the same time the ambient brightness and that through it is reduced due to noise. This attenuation of the reflected light pulses takes place with the help of the optical Attenuator 20 takes place, which also occurs when performing the signal run-time measurements via the reference light path 11 serves to attenuate the ambient light received by the receiving optics 18 at these times and reaching the receiver 23 to the same extent as in each case associated signal transit time measurement takes place over the measuring light path.

Bei Verwendung eines sich periodisch bewegenden Schwingspiegels 4 5 als Lichtwegumschalter 10, der beispielsweise mit einer Frequenz von 5 kHz bis 10 kHz arbeitet, können die Enden der in den Fig. 1 und 2 den Sende-Meßlichtweg 15 bzw. den Referenzlichtweg 11 bildenden Lichtleitfasern so angeordnet werden, daß die Meßlichtstellung 46 bzw. die Referenzlichtstellung 47 nicht mit den Umkehrpunkten des Schwingspiegels zusammenfällt. Dadurch läßt sich sowohl die Meßfrequenz als auch die Folgefrequenz der ReferenzlichtimpulseWhen using a periodically moving oscillating mirror 4 5 as a light path switch 10, for example with operates at a frequency of 5 kHz to 10 kHz, the ends of the transmission measuring light path 15 or the optical fibers forming the reference light path 11 are arranged so that the measuring light position 46 or the reference light position 47 does not coincide with the reversal points of the oscillating mirror. This allows both the measurement frequency as well as the repetition frequency of the reference light pulses

-ι*—£5--ι * - £ 5-

verdoppeln, da bei jeder Vollschwingung des Spiegels 45 sowohl die Meßlichtstellung 46 als auch die Referenzlichtstellung 47 zweimal durchlaufen wird. double, because with each full oscillation of the mirror 45, both the measuring light position 46 and the reference light stel ment 47 is passed through twice.

Statt des in Fig. 2 dargestellten Schwingspiegels 45 kann erfindungsgemäß zur Erzielung einer höheren Lichtimpuls-Folgefrequenz ein Spiegelprisma verwendet werden, das gleichförmig um eine auf der Zeichenebene senkrecht stehende Achse rotiert. Von der Steuerung 49 muß dann nur für eine angenäherte Konstanz der Winkelgeschwindigkeit gesorgt und ein den Durch gang einer jeden Spiegelfläche durch eine bestimmte Winkelstellung kennzeichnendes Signal erzeugt und über die Leitung 40 an die Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerte-Einheit 30 weitergegeben werden. Instead of the oscillating mirror 45 shown in FIG. 2, a mirror prism can be used according to the invention to achieve a higher light pulse repetition frequency which rotates uniformly about an axis perpendicular to the plane of the drawing. From the controller 49 of the angular velocity has made then only for an approximate consistency and produces a the position Continuity of each mirror surface by a certain angle indicative signal and passed via line 40 to the sequential control, computation and evaluation unit 30th

Die Lichtwege 7, 11, 15, 19 und 21 sind in den Fig. 1 und 2 ausschließlich als Lichtleitfaser dargestellt, wobei vor bzw hinter den Stirnflächen dieser Lichtleitfasern vorzusehende Kondensor- bzw. Abbbildungslinsen der Einfachheit halber weg gelassen sind. Erfindungsgemäß können die Lichtleitfasern zumindest teilweise auch durch andere bekannte Lichtleit- und Abbildungsmittel wie z.B. Spiegel, Linsen usw. ersetzt werden.The light paths 7, 11, 15, 19 and 21 are shown in FIGS. 1 and 2 exclusively as optical fibers, condenser or imaging lenses to be provided in front of or behind the end faces of these optical fibers being omitted for the sake of simplicity . According to the invention, the optical fibers can also be at least partially replaced by other known optical fiber and imaging means such as mirrors, lenses, etc.

Bei der bisherigen Schilderung der Wirkungsweise eines von einem Schwingspiegel 45 b«w. einem rotierenden Spiegelprisma gebildeten Lichtwegumechalters 10 war davon ausgegangen worden, daß nur in den Fällen, in denen wegen sehr großer Entfernung und/oder sehr geringem Reflexionsvermögen des Zielgegenstandes die maximale Senderleistung eingesetzt werden muß, der Trigger-Generator 3 zeitlich so gesteuert wird, daß durch den Lichtwegumschalter 10 die gesamte in einem Lichtimpuls enthaltene Lichtmenge in die Eintrittsöffnung des jeweils weiterfuhrenden LichtwegeS gelenkt wird. In allen anderen Fällen wird dagegen für die erforderliche optische Signaldämpfung der Trigger-Generator 3 zeitlich so gesteuertIn the previous description of the mode of operation of an oscillating mirror 45 b «w. a rotating mirror prism formed Lichtwegumechalters 10 was assumed wor the that only in those cases where the maximum transmitter power must be used because of very large Ent distance and / or very low reflectivity of the target , the trigger generator 3 is timed so that through the light path switch 10, the entire amount of light contained in a light pulse is directed into the entrance opening of the respective further light paths . In all other cases, however, the trigger generator 3 is time- controlled for the required optical signal attenuation

daß die vom Sender 1 erzeugten Lichtimpulse zu einem Zeitpunkt auf den Lichtwegumschalter 10 auftreffen, in welchem dieser eine solche Stellung einnimmt, daß nur ein gewünschter Teil der im Lichtimpuls enthaltenen Lichtmenge in den weiterführenden Lichtweg gelangt, während der Rest am Eintrittsfenster des Lichtweges vorbeigelenkt und irgendwo im Meßgerät absorbiert wird.that the light pulses generated by the transmitter 1 impinge on the light path switch 10 at a time in which this occupies such a position that only a desired part of the amount of light contained in the light pulse in the further light path arrives, while the rest of the light path is deflected past the entrance window of the light path and somewhere in the Meter is absorbed.

Diese auf einer momentanen TeilUberdeckung der Lichtwege beruhende Form der optischen Signaldämpfung läßt sich bei einem die Laufzeit eines Lichtimpulses ausmessenden Entfernung smeßgerät nur dann in sinnvoller Weise durchführen, wenn sichergestellt ist, daß der Lichtimpuls von einer quasi punktförmigen Lichtquelle emittiert wird, bzw. daß bei einer flächigen Lichtquelle nicht verschiedene Flächenbereiche nacheinander aufleuchten und dabei ihr Licht mit unterschiedlichen Winkeln beispielsweise in eine nachfolgende Lichtleitfaser einspeisen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, kann eine optische Dämpfung durch Teilüberdeckung dazu führen, daß der zeitliche Schwerpunkt des weitergeleiteten Lichtimpulses in Abhängigkeit von der gewählten Dämpfung, d.h. in Abhängigkeit vom Ausmaß der jeweiligen Teilüberdeckung eine zeitliche Verschiebung erfährt, die für Meßlichtimpuls und Referenzlichtimpuls unterschiedlich sein kann und sich somit bei der Subtraktion der Signal-Laufzeiten nicht heraushebt, wodurch erhebliche Meßfehler entstehen können.This form of optical signal attenuation, which is based on a momentary partial overlap of the light paths, can be used only use a distance measuring device that measures the transit time of a light pulse in a meaningful way, if it is ensured that the light pulse is emitted by a quasi point light source, or that In the case of a flat light source, different surface areas do not light up one after the other and their light with them feed different angles into a subsequent optical fiber, for example. Isn't that condition fulfilled, optical attenuation through partial overlap can lead to the temporal focus of the transmitted light pulse depending on the selected Attenuation, i.e. depending on the extent of the respective partial overlap, experiences a time shift that for measuring light pulse and reference light pulse can be different and thus does not stand out in the subtraction of the signal transit times, resulting in considerable measurement errors can arise.

Ist die obige Bedingung nicht erfüllbar, so werden gemäß der Erfindung bei Verwendung eines Schwingspiegels oder eines rotierenden Prismas als Lichtwegumschalter für die zu dämpfenden Meß- oder Referenzlichtimpulse jeweils mehrere, funktional zueinander parallele *Lichtwege vorgesehen, von denen jeder einen anderen, unveränderlichen Dämpfungswert liefert und es wird je nach den Erfordernissen der Trigger-Generator in Abhängigkeit von der Bewegung bzw.momentanenIf the above condition cannot be met, according to the invention, when using an oscillating mirror or a rotating prism as a light path switch for the measuring or reference light pulses to be damped, several Functionally parallel * light paths are provided, each of which has a different, unchangeable attenuation value delivers and depending on the requirements of the trigger generator depending on the movement or momentary

Stellung des Lichtwegumschalters 10 zeitlich so gesteuert, daß der Schwingspiegel 45 oder das rotierende Spiegelprisma den auftreffenden Lichtimpuls vollständig in den richtigen Lichtweg einspeist, wo der Lichtimpuls dann der gewünschten Dämpfung unterworfen wird, ohne daß dabei eine zeitliche Schwerpunktsverschiebung auftritt. Mit einer solchen Anordnung ist dann zwar anders als bei der Teilüberdeckung keine kontinuierliche, sondern nur eine stufenweise Änderung des Dämpfungswertes möglich. Da aber die Empfindlichkeit der Avalanche-Photodiode des Empfängers 23 durch Änderung der Versorgungsspannung beeinflußbar ist (DMmpfungswert beispielsweise 1 : 5,5) und der im Empfänger 23 enthaltene, der Avalanche-Photodiode nachgeschaltete Verstärker beispiel weise eine Dynamik von 1 : 6,6 aufweisen kann, ergibt sich für den Kanal eine Dynamik von ca. 1 : 3(> , so daß die einzelnen Dämpfungsstufen in den parallelen Lichtwegen sich jeweils um einen Faktor zwischen 1 : 30 und 1 : 35 voneinander unterscheiden können. Dies führt dazu, daß sich beispielsweise mit sechs parallelen Lichtwegen und der DynamikPosition of the light path switch 10 timed so that the oscillating mirror 45 or the rotating mirror prism feeds the incident light pulse completely into the correct light path, where the light pulse is then subjected to the desired attenuation without a temporal shift in the center of gravity occurring. With such an arrangement, in contrast to partial overlap , it is not possible to change the damping value continuously, but rather only in stages. But since the sensitivity of the avalanche photodiode of the receiver 23 can be influenced by changing the supply voltage (D attenuation value for example 1: 5.5) and the amplifier contained in the receiver 23, the avalanche photodiode downstream, for example, a dynamic range of 1: 6.6 can have a dynamic range of approx. 1: 3 (>) for the channel, so that the individual attenuation levels in the parallel light paths can differ from one another by a factor of between 1:30 and 1:35 for example with six parallel light paths and dynamics

des Verstärkers eine Gesamtdynamik von mehr als 1 : 10 erreichen läßt. he makes rich 10: the amplifier an overall dynamic range of more than the first

Für den Fall, daß die Ausgangsleistung des Senders noch im Verhältnis 1 : 5 veränderbar ist, erhöht sich die Kanaldynamik auf 1 : 180. Daraus ergibt sich eine entsprechende Vergrößerung des Faktors zwischen den einzelnen Dämpfungsstufen In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Schalt- und Dämpfungseinheit 8 dargestellt, bei der eine rotierende Scheibe 55 Verwendung findet, die in besonders vorteilhafter Weise sowohl den hinter dem Sender-Lichtweg 7 befindlichen Lichtwegumschalter 10 als auch den zwischen dem Empfangs-Meßlichtweg 19 und dem Empfangslichtweg 21 angeordneten, veränderbaren optischen Dämpfer 20 in einem einzigen Bauteil miteinander vereinigt.In the event that the output power of the transmitter even in a ratio of 1: 5 is changed, the channel dynamics increased to 1: 180. This results in a corresponding Ver enlargement factor between the individual attenuator stages In Figures 3 and 4 is another. Embodiment of an optical switching and damping unit 8 according to the invention is shown, in which a rotating disk 55 is used , which is arranged in a particularly advantageous manner both the light path switch 10 located behind the transmitter light path 7 and between the received measuring light path 19 and the received light path 21 , changeable optical attenuator 20 combined in a single component .

Wie man der Fig. 3 entnimmt, in der die rotierende Scheibe 55 in einem der Linie III-III aus Fig. 4 folgenden Schnitt dargestellt ist, wird die Scheibe 55 über eine Welle 56 von einem Motor 57 so angetrieben, daß sie beständig in Richtung des Pfeiles R rotiert. How to FIG. 3 extracts in which the rotating disc is displayed in a line III-III in Fig. 4 following section 55, the disk 55 is driven via a shaft 56 by a motor 57 so as to be resistant in Rich direction of the arrow R rotates.

Die/$or?s£anzrcTer Winkelgeschwindigkeit dieser Rotation kann entweder durch eine beim Motor 57 befindliche bekannte Regelschaltung oder durch die zentrale Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerte-Einheit 30 überwacht und sichergestellt werden, die dann mit dem Motor 57 über die Leitung 58 entsprechende Informations- und Befehlssignale austauscht. The / $ or? S £ r num CTER angular velocity of this rotation can be either through a circuit located at the engine 57 known rule or monitored by the central and sequential control, computing and evaluation unit 30 ensures that then the motor 57 line 58 exchanges corresponding information and command signals.

Die rotierende Scheibe 55 ist so angeordnet, daß sie mit ihrem äußersten Umfangsbereich in den Strahlengang des Lichtes eingreift, das aus dem hier als Lichtleitfaser dargestellten Sender-Lichtweg 7 austritt und von einer in Fig.3 nur symbolisch durch ihre Mittelachse angedeuteten Linse 59 mit verringerter Divergenz weitergeleitet wird. The rotating disk 55 is arranged so that it engages with its outermost circumferential area in the beam path of the light that emerges from the transmitter light path 7 shown here as an optical fiber and from a lens 59 indicated only symbolically in FIG. 3 by its central axis with reduced Divergence is passed on.

In diesem äußersten Bereich besitzt die Scheibe 55 einander abwechselnde Gruppen von öffnungen 60 bis 65 und Spiegeln 70 bis 75. Die beiden ersten öffnungen 60 und 61 einer jeden Gruppe sind als in Umfangsrichtung der Scheibe 55 verlängerte Löcher ausgebildet. Wird der Trigger-Generator 3 so angesteuert, daß er unter Berücksichtigung der entsprechenden Verzögerungen den Sender 1 zur Abgabe eines Lichtimpulses gerade dann veranlaßt, wenn sich eine dieser öffnungen 60, 61 im Strahlengang hinter dem Sender-Lichtweg 7 befindet, so gelangt dieser Lichtimpuls völlig ungedämpft über den als freier Strahlengang dargestellten SendeHMeßlichtweg 15 zur Sendeoptik 16 und von dort weiter zum Zielgegenstand. Die übrigen öffnungen 62 bis 6 5 enthalten jeweils ein Dämpfungsfilter, das einen vergleichsweise geringen Dämpfungsfaktor beispielsweise von 1 : 10 liefert und die optische Achse des Strahlengangs 15 unter einem von 90° abweichenden Winkel schneidet. In this outermost region, the disk 55 has alternating groups of openings 60 to 65 and mirrors 70 to 75. The two first openings 60 and 61 of each group are designed as holes elongated in the circumferential direction of the disk 55. If the trigger generator 3 is controlled so that , taking into account the corresponding delays, it causes the Sen of the 1 to emit a light pulse when one of these openings 60, 61 is in the beam path behind the transmitter light path 7, this light pulse arrives completely undamped via the transmitting light path 15, shown as a free beam path, to the transmitting optics 16 and from there on to the target object. The remaining openings 62 to 65 each contain an attenuation filter which provides a comparatively low attenuation factor of, for example, 1:10 and intersects the optical axis of the beam path 15 at an angle other than 90 °.

Diese Dämpfungsfilter haben folgenden Zweck: In den Fällen, in denen mit dem Entfernungsmeßgerät ein in vergleichsweise geringer Entfernung befindlicher Zielgegenstand angemessen werden soll, der einen Retroreflektor trägt, kann es bei These attenuation filters have the following purpose: In those cases in which the distance measuring device is to be used to measure a target object which is located at a comparatively short distance and which carries a retroreflector, it can contribute

ungünstiger Stellung des Retroreflektors geschehen, daß derjenige Teil eines Lichtimpulses, der an der Empfangsoptik 18 und insbesondere an der Stirnfläche der Lichtleitfaser 21, die hier den zur Verzweigungsstelle 35 führenden Teil des Empfangslichtweges bildet, reflektiert wird, über den Retroreflektor zurück zur Sendeoptik 16 gelangt und von dieser auf das Stirnende der Lichtleitfaser fokussiert wird, die den Sender-Lichtweg 7 bildet. Ohne die in den öffnungen 62 unfavorable position of the retroreflector happens that that part of a light pulse that at the receiving optics 18 and in particular at the end face of the optical fiber 21, which here forms the part of the receiving light path leading to the branch point 35, is reflected back via the retroreflector to the transmitting optics 16 and from there on the end of the optical fiber that forms the transmitter light path 7 is focused. Without the in the openings 62 hin there 65 vorgesehenen Dämpfungsfilter würde der an dieser Stirnfläche erneut reflektierte Teil des Lichtimpulses mit einer genügend großen Amplitude über den gesamten Meßlichtweg bis zum Empfänger 23 laufen, um dort als verzögerter Störlichtimpuls den durch den eigentlichen Meßlichtimpuls ausgelösten Signalverarbeitungsvorgang so zu stören, daß es zu Fehlmessungen kommt bzw. eine einwandfreie Zeitabstandsmessung völlig unmöglich gemacht wird, Dies wird durch die in den öffnungen 62 bis 65 angebrachten, schrägstehenden Dämpfungsfilter verhindert. Diese öffnungen werden nämlich zur Aussendung von Meßschüssen immer dann benutzt, wenn keine sehr großen Entfernungen ausgemessen werden sollen, d.h. also wenn die Gefahr besteht, daß der eben geschilderte Störimpuls ohne weitere Maßnahmen eite zur Störung der Messung ausreichende Amplitude besitzt. In diesen Fällen, in denen das vom Sender 1 abgegebene Licht ohnehin gedämpft werden muß, stellt es keinerlei Problem dar, das Senderlicht bereits vor seinem Austreten aus dem Meßgerät um den durch die in Rede stehenden Dämpfungsfilter verursachten Faktor 1: 10 zu dämpfen. Kommt dann der von den optischen Empfangseinrichtungen reflektierte Lichtanteil wieder zur Sendeoptik 16 zurück, so durchläuft er bei seiner Projektion auf die Stirnfläche der Lichtleitfaser 7 das in seinem Lichtweg befindliche Dämpfungsfilter ein erstes Mal, wobei er ebenso wie bei der Reflexion am Stirnende der Lichtleitfaser 7 und beim nochmaligen Hindurchtreten durch das Dämpfungsfilter jeweils im Verhältnis 1 : 10 geschwächt wird, so daß sich insgesamt eine Dämpfung um einen FakLor 10 ergibt- Der auf diese Weise geschwächte65 provided attenuation filter, the part of the light pulse that is reflected again at this end face would have a sufficient large amplitude over the entire measuring light path to the receiver 23 to be there as a delayed interference light pulse to disturb the signal processing process triggered by the actual measuring light pulse in such a way that incorrect measurements result comes or a perfect time interval measurement is made completely impossible. This is due to the in the openings 62 to 65 attached, inclined damping filter prevents. These openings are used to send out Measurement shots are always used when no very large distances are to be measured, i.e. when there is a risk that the interference pulse just described will be sufficient to disrupt the measurement without further measures Has amplitude. In those cases in which the light emitted by the transmitter 1 must be attenuated anyway, it is There is no problem in attenuating the transmitter light by the factor 1:10 caused by the attenuation filter in question before it emerges from the measuring device. If the light component reflected by the optical receiving devices then comes back to the transmitting optics 16, so When it is projected onto the end face of the optical fiber 7, it passes through the attenuation filter located in its light path for the first time, with it as well as during the reflection at the front end of the optical fiber 7 and when it passes through the damping filter again in relation to each other 1: 10 is weakened, so that there is an overall attenuation of a factor of 10 - the weakened in this way

StorIichtimpuls ist in keinem Falle mehr in der Lage, am Empfänger 2 3 eine Störung der Signalverarbeitung des vorausgegangenen Meßlichtimpulses zu bewirken. Durch die Schrägstellung der Dämpfungsfilter in den öffnungen 62 bis 65 wird verhindert, daß an der Oberfläche der Filter reflektierte Lichtanteile zur Sendeoptik 16 gelangen und somit selbst zu Störsignalen werden können.StorIichtimpuls is no longer able to cause a disturbance of the signal processing of the previous measuring light impulse at the receiver 2 3. Through the Inclination of the attenuation filters in the openings 62 to 65 prevents light components reflected on the surface of the filter from reaching the transmission optics 16 and thus can themselves become interfering signals.

Die beiden Löcher 60 und 61, die jeweils zur Aussenduny von Meßschüssen für weit entfernte Zielgegenstände benutzt werden, weisen keine derartigen Dämpfungsfilter auf, da hier wegen der großen Entfernung die oben beschriebene Ausbildung von Störreflexen keine Rolle spielt. Die läny.liehe Ausbildung dieser beiden öffnungen 60 und 61 ermöglicht überdies die Meßschüsse für diese großen Entfernungen so frühzeitig zu erzeugen, daß trotz der großen Entfernung die am Zielgegenstand reflektierten Lichtimpulse an dem den optischen Dämpfer 20 bildenden Teil der rotierenden Scheibe 55 und insbesondere am Empfänger 23 zur rechten Zeit eintreffen, wie dies unten noch genauer erläutert wird. The two holes 60 and 61, which are each used to send out measuring shots for distant target objects, do not have such a damping filter, since the above-described formation of interfering reflections does not play a role here because of the great distance. The läny.liehe formation of these two openings 60 and 61 also enables the measuring shots for these large distances to be generated so early that, despite the large distance, the light pulses reflected on the target object on the part of the rotating disk 55 forming the optical damper 20 and in particular on the receiver 23 arrive at the right time, as will be explained in more detail below.

Auf jede Gruppe von Löchern 60 bis 65 folgt im äußeren Bereich der rotierenden Scheibe 55 eine gleich große Gruppe von Spiegeln 70 bis 75, die, wie man insbesondere der Fig.3 entnimmt, an der Scheibe 55 so angebracht sind, daß ihre reflektierende Oberfläche beim Durchlaufen des Strahlengangs 15 unter einem Winkel von 45° zur optischen Achse dieses Strahlengangs steht. Wird der Trigger-Generator 3 so angesteuert, daß er den Sender 1 dazu veranlaßt, in einem Zeitpunkt einen Lichtimpuls abzugeben, in dem sich einer der Spiegel 70 bis 75 in der eben beschriebenen und in Fig. 3 für den Spiegel 7 1 dargestellten Stellung befindet, so wird dieser Lichtimpuls am Spiegel um 90° umgelenkt und von einer Linse 77 auf das Stirnende einer in Fig. 3 den vorderen Abschnitt des Referenzlichtweges 11 bildenden Lichtleitfaser 32 fokussiert.Each group of holes 60 to 65 is followed by a group of the same size in the outer region of the rotating disk 55 of mirrors 70 to 75, which, as can be seen in particular from FIG. 3, are attached to the disk 55 in such a way that their reflective surface when passing through the beam path 15 at an angle of 45 ° to the optical axis this beam path is. If the trigger generator 3 is controlled so that it causes the transmitter 1 to in a time to emit a light pulse in which one of the mirrors 70 to 75 is in the just described and 3 is the position shown for the mirror 7 1, this light pulse is deflected by 90 ° on the mirror and focused by a lens 77 on the front end of an optical fiber 32 which forms the front section of the reference light path 11 in FIG. 3.

Der so erzeugte Referenzlichtimpuls tritt am anderen Ende der Lichtleitfaser 32 aus, wird von einer Linse 78 in ein paralleles LichtbUndel umgewandelt und durchläuft einen steuerbaren optischen DMmofex 31,. der hXer von einer Graukeilscheibe 80 gebildet wird, die zur Erzielung eines gewünschten Dämpfungswertes mit Hilfe eines Schrittmotors 81 um ihre Achse 82 in beiden Richtungen verstellt werden kann, wie dies durch den Doppelpfeil S angedeutet ist. Hinter dem veränderbaren optischen Dämpfer 33 durchläuft der Referenzlichtimpuls ein Dämpfungsfilter 83, das ein fest vorgegebenes Dämpfungsverhältnis aufweist, um dann an der Verzweigungsstelle 35 mit Hilfe eines teildurchlässigen Spiegels über ein Interferenzfilter bzw. ein in der Mittenfrequenz abstimmbares Interferenzfilter 87 in den zum Empfänger 23 fürenden Teil 22 des Empfangslichtweges eingekoppelt zu werden. Zu diesem Zweck wird das parallele LichtbUndel mit Hilfe einer Linse 86 auf das Stirnende der diesen Teil des Empfangslichtweges bildenden Lichtleitfaser fokussiert.The reference light pulse generated in this way emerges at the other end of the optical fiber 32, is converted by a lens 78 into a parallel light beam and passes through a controllable optical DMmofex 31 ,. the hXer is formed by a gray wedge disk 80, which can be adjusted in both directions with the aid of a stepping motor 81 around its axis 82, as indicated by the double arrow S, in order to achieve a desired damping value. Behind the variable optical attenuator 33, the reference light pulse passes through an attenuation filter 83, which has a fixed, predetermined attenuation ratio, and then at the branch point 35 with the help of a partially transparent mirror via an interference filter or an interference filter 87 tunable in the center frequency into the part leading to the receiver 23 22 of the receiving light path to be coupled. For this purpose, the parallel light bundle is focused with the aid of a lens 86 onto the end of the optical fiber forming this part of the receiving light path.

Der optische Dämpfer 33 kann auch von einem PLZT- oder einem PLMNZT-Scheibchen gebildet werden.The optical attenuator 33 can also be formed by a PLZT or a PLMNZT disk.

In einem radial weiter innen liegenden Bereich weist die rotierende Scheibe 55 aufeinanderfolgende Gruppen von öffnungen 90 bis 95 auf, wobei jede dieser Gruppen sechs öffnungen, d.h. ebenso viele öffnungen umfaßt, wie die oben beschriebenen öffnungs- bzw. Spiegelgruppen im äußeren Randbereich der Scheibe 55 öffnungen bzw. Spiegel aufweisen.In a region lying further radially inward, the rotating disk 55 has successive groups of openings 90 to 95, each of these groups comprising six openings, i.e. as many openings as the above opening or mirror groups described have openings or mirrors in the outer edge region of the pane 55.

Die eben genannten weiter innen liegenden öffnungen 90 bis 95 sind so angeordnet, daß sie bei der Drehung der Scheibe 55 den von der Empfangsoptik 18 zum Teil 21 des Empfangslichtweges führenden Empfange-Meßlichtweg 19 an einer Stelle durchlaufen, an der der Querschnitt des Strahlengangs mit Sicherheit kleiner als der Durchmesser der Öffnungen bis 95 ist. In Hchtimpule-Laufrichtung hinter der rotierenden Scheibe 55 ist eine Linse 96 angeordnet, die das Licht auf das Stirnende einer den Eingangsteil des Empfangslichtweges bildenden Lichtleitfaser 21 fokussiert. Das am anderen Ende dieser Lichtleitfaser 21 austretende MeßlichtThe openings 90 to 95 located further inside are arranged so that when the disk 55 is rotated they pass through the receiving / measuring light path 19 leading from the receiving optics 18 to part 21 of the receiving light path at a point where the cross section of the beam path is certain smaller than the diameter of the openings up to 95. A lens 96 is arranged behind the rotating disk 55 in the direction in which the pulse is running. The measuring light emerging at the other end of this optical fiber 21

wird durch eine weitere Linse 97 in der gleichen Weise in ein paralleles Lichtbündel umgewandelt, wie dies oben für das Referenzlicht und die Linse 78 beschrieben wurde.is converted into a parallel light beam by a further lens 97 in the same way as above for the reference light and lens 78 has been described.

Hierauf durchläuft das Meßlicht den schräg stehenden teildurchlässigen Spiegel 85 geradlinig, d.h. mit einer sehrThe measuring light then passes through the inclined, partially transparent mirror 85 in a straight line, i.e. with a very

über das interferenzfilter 87 geringen Abschwächung und gelangt/zur Linse 86, von derSlight attenuation via the interference filter 87 and arrives at / to the lens 86, from which es auf die Stirnfläche der Lichtleitfaser fokussiert wird, die den zum Empfänger 23 führenden Teil 22 des Kmpfangslichtweges bildet.it is focused on the end face of the optical fiber which forms the part 22 of the receiving light path leading to the receiver 23.

Jede der Öffnungen 90 gestattet einen ungedämpften Durchtritt des Empfangslichtes, während in den öffnungen 91 bis 95 Filter mit unterschiedlichen Dämpfungsverhältnissen angebracht sind. Dabei ist wesentlich, daß von Gruppe zu Gruppe alle Löcher 91, alle Löcher 92, alle Löcher 93, alle Löcher 94 und alle Löcher 95 jeweils ein Filter mit demselben Dämpfungswert aufweisen.Each of the openings 90 allows an undamped passage of the received light, while in the openings 91 to 95 filters with different attenuation ratios are attached. It is essential that from group to Group of all holes 91, all holes 92, all holes 93, all holes 94 and all holes 95 each have a filter with the same attenuation value.

Bei Verwendung dieser rotierenden Scheibe durchläuft also das Meßlicht das zur Dynamiksteuerung auf der Empfängerseite gedämpft wird, nur einen einzigen Lichtweg, der vom Sende-Meßlichtweg 15 über die Sendeoptik 16, den Zielgegenstand, die Empfangsoptik 18, den Empfangs-Meßlichtweg 19 und den vorderen Teil 21 des Empfangslichtweges 21, 22 zur Verzweigungsstelle 35 und von dort weiter zum Empfänger 23 führt. Dennoch wird hier zur Dämpfung nicht mit einer Teilüberdeckung von Lichtwegen im Augenblick des Durchtritts des jeweiligen Lichtimpulses gearbeitet.When using this rotating disk, the measuring light, which is attenuated for dynamic control on the receiver side, only passes through a single light path that is transmitted by the Transmit measuring light path 15 via the transmitting optics 16, the target object, the receiving optics 18, the receiving measuring light path 19 and the front part 21 of the receiving light path 21, 22 to the branch point 35 and from there on to the receiver 23 leads. Nevertheless, attenuation is not achieved here with a partial overlap of light paths at the moment of passage of the respective light pulse worked.

Statt dessen wird der Trigger-Generator 3 zeitlich so gesteuert, daß er den Sender 1 zur Abgabe von Meßlichtimpulsen genau zu einem solchen Zeitpunkt veranlaßt, in dem nicht nur eine der das Senderlicht durchlassenden öffnungen 60 bis 65 voll deckend im Strahlengang des Sende-Meßlichtweges 15 sondern auch eine der öffnungen 90 bis 95 voll deckendInstead, the trigger generator 3 is timed so that it sends the transmitter 1 to emit measuring light pulses caused precisely at such a point in time at which not only one of the openings 60 up to 65 fully covering in the beam path of the transmission / measuring light path 15 but also one of the openings 90 to 95 fully covering

im Strahlengang des Empfangs-Meßlichtweges 19 steht. Bei kurzen und mittleren Entfernungen ist diese Volldeckung praktisch gleichzeitig gegeben, da sich die Scheibe 55 bei einer bevorzugten Drehzahl von ca. 130 U/s in der Zeit praktisch nicht weiterbewegt, die der Meßlichtimpuls benötigt, um diese kurzen und mittleren Entfernungen zu durchlaufen. Nur bei weiten und sehr weiten Entfernungen (bis 10 km) spielt die Drehbewegung der Scheibe 55 bezüglich der Laufzeit der Meßlichtimpulse eine Rolle. Dies ist auch einer der Gründe, warum die für das Aussenden der Meßlichtimpulse für große und sehr große Entfernungen verwendeten öffnungen 60 und 61 einer jeden Gruppe in Umfangsrichtung der Scheibe 55 so verlängert ausgebildet sind, daß auch ein mit einem Vorhalt von ca. 3,1° abgegebener Lichtimpuls diese öffnungen unbehindert durchlaufen kann. Hierdurch ist es möglich, den Meßlichtimpuls jeweils so frühzeitig abzugeben, daß er bei der Rückkehr vom Zielgegenstand die entsprechende öffnung 90 bzw.91 gerade in ihrer voll deckenden Stellung antrifft. is in the beam path of the receiving measuring light path 19. In the case of short and medium distances, this full coverage is given practically at the same time, since the disk 55 practically does not move further at a preferred speed of approx. 130 rev / s in the time that the measuring light pulse needs to pass through these short and medium distances. Only at long and very long distances (up to 10 km) does the rotary movement of the disk 55 play a role with regard to the transit time of the measuring light pulses. This is also one of the reasons why the openings 60 and 61 of each group used for emitting the measuring light pulses for large and very large distances are so elongated in the circumferential direction of the disk 55 that one with a lead of approx ° emitted light pulse can pass through these openings unimpeded. This makes it possible to emit the measuring light pulse so early that it hits the corresponding opening 90 or 91 in its fully covering position when it returns from the target object.

Die zur Dynamiksteuerung erforderlichen unterschiedlichen Dämpfungen werden bei dieser Ausführungsform dadurch erzeugt, daß durch die Rotationsbewegung der den LLchtwegumschalter 10 bildenden Scheibe 55 permanent in ein und denselben Lichtweg Filter mit unterschiedlichen Dämpfungsfaktoren gebracht werden und daß der Trigger-Generator in Abhängigkeit von der Bewegung der Scheibe 55 zeitlich so gesteuert wird, daß er den Sender zu Zeitpunkten triggert, die gewährleisten, daß der daraufhin emittierte Meßlichtimpuls bei seiner Rückkehr vom Zielgegenstand gerade das den momentan gewünschten Dämpfungsfaktor liefernde Filter in einem der Löcher 90 bis 95 vorfindet. Damit der Meßlichtimpuls zu dem jeweiligen Zeitpunkt auch auf der Senderseite durch die rotierende Scheibe 55 hindurchtretan kann, ist dort eine Anzahl von öffnungen 60 bis 65 vorgesehen, die der Anzahl der die verschiedenen DämpfungenThe different attenuations required for dynamic control are generated in this embodiment by the fact that the rotational movement of the disk 55 forming the light path switch 10 is permanently in and out the same light path filters with different attenuation factors are brought and that the trigger generator is timed as a function of the movement of the disk 55 so that it triggers the transmitter at times which ensure that the subsequently emitted measuring light pulse does just that when it returns from the target object finds the currently desired attenuation factor supplying filter in one of the holes 90 to 95. So that the measuring light pulse also passes through the rotating disk 55 on the transmitter side at the respective point in time can, a number of openings 60 to 65 is provided there, which corresponds to the number of the various attenuations

32 1345232 13452

liefernden öffnungen 90 bis 95 je Gruppe auf der Empfängerseite entspricht. delivering openings 90 to 95 per group on the receiving end .

Bei einer Anordnung, bei der sich, wie in Fig. 3 dargestellt, Sende-Meßlichtstrecke 15 und Empfangs-Meßlichtstrecke 19 bezüglich des Drehmittelspunktes der Scheibe 55 genau diametral gegenüberliegen, sind wegen der oben erwähnten "Gleichzeitigkeit", mit der jeweils eine der Sendulichtöffnungen 60 bis 65 und die zugehörige der Empfangslichtöffnungen 90 bis 95 die volle Uberdeckung mit den zugehörigen Strahlengängen erreichen, jeweils die Mitte einer Sendelichtöffnung 60, 61, 62, 63, 64, 65 und die Mitte der zugehörigen Empfangslichtöffnung 90, 91, 92, 93, 94, auf einem gemeinsamen Scheibendurchmesser angeordnet, wie dies in Fig. 4 für eine der öffnungen 62 und die zugehörige öffnung 92 durch eine strichpunktierte Linie 101 angedeutet ist. Dabei ist die radial unmittelbar innerhalb der Sendelichtöffnung 62 befindliche Empfangslichtöffnung 92 nicht dieser Sendelichtöffnung sondern dem diametral gegenüberliegenden Spiegel 72 zugeordnet. In an arrangement in which, as shown in Fig. 3, transmission-measuring light path 15 and receiving-measuring light path 19 are exactly diametrically opposed with respect to the center of rotation of the disc 55, are because of the above- mentioned "simultaneity" with each one of the transmission light openings 60 to 65 and the associated receiving light openings 90 to 95 achieve full coverage with the associated beam paths, in each case the center of a transmitting light opening 60, 61, 62, 63, 64, 65 and the center of the associated receiving light opening 90, 91, 92, 93, 94, arranged on a common disk diameter, as is indicated in FIG. 4 for one of the openings 62 and the associated opening 92 by a dot-dash line 101 . The received light opening 92 located radially directly inside the transmitted light opening 62 is not assigned to this transmitted light opening but to the diametrically opposite mirror 72.

Auch den übrigen Spiegeln 70, 71 und 73 bis 75 einer jeden Gruppe ist jeweils eine diametral gegenüberliegende Empfangslichtöffnung 90, 91 und 93 bis 95 zugeordnet, wobei jede dieser Empfangslichtöffnungen ein Filter mit demselben Dämpfungsfaktor enthält, wie die entsprechend numerierte Empfangslichtöffnung, die einer gegenüberliegenden Sendelichtöf fnung zugeordnet ist. The other mirrors 70, 71 and 73 to 75 of each group are each assigned a diametrically opposed receiving light opening 90, 91 and 93 to 95, each of these receiving light openings containing a filter with the same attenuation factor as the correspondingly numbered receiving light opening that of an opposite one Sending light opening is assigned.

Sinn dieser Anordnung ist es, auch die Referenzlichtimpulse zu ganz bestimmten Zeitpunkten, die wieder von der Bewegung bzw. der momentanen Stellung der rotierenden Scheibe 55 abhängen, auszulösen. Ein Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, für Meßlichtimpulse und Referenzlichtimpulse, deren Laufzeiten zur Gewinnung der gesuchten Entfernungswerte voneinander The purpose of this arrangement is to also trigger the reference light pulses at very specific points in time, which again depend on the movement or the current position of the rotating disk 55. A basic principle of the device according to the invention is for measuring light pulses and reference light pulses, their transit times for obtaining the sought distance values from one another

abgezogen werden sollen, die LaufZeitmessungen unter möglichst identischen Bedingungen durchzuführen. Dazu gehört nicht nur eine sehr weitgehende Anpassung der Lichtintensität der Referenzlichtimpulse an die der zugehörigen Meßlichtimpulse, was mit Hilfe des steuerbaren optischen Dämpfers 33 geschieht, sondern auch eine Anpassung der jeweiligen Hintergrundshelligkeit. Zu diesem Zweck werden die Referenzlichtimpulse nicht dann ausgelöst, wenn irgendeiner der Spiegel 70 bis 75 im Austrittsstrahlengang des Sender-Lichtweges 7 steht; vielmehr wird immer derjenige der Spiegel 70 bis 75 benutzt, dem auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 55 eine Empfangslichtöffnung zugeordnet ist, die dasselbe Filter enthält wie diejenige Empfangslichtöffnung, durch die der zugehörige Meßlichtimpuls hindurchtritt. Damit ist sichergestellt, daß der Empfänger 23 beim Empfang des Referenzlichtimpulses dieselbe Umwelthelligkeit "sieht" und damit dasselbe zeitliche Ansprechverhalten aufweist, wie beim Empfang des zugehörigen Meßlichtimpulses. should be deducted, the running time measurements should be carried out under conditions that are as identical as possible. This includes not only a very extensive adjustment of the light intensity of the reference light pulses to that of the associated measuring light pulses, which is done with the help of the controllable optical damper 33's, but also an adaptation of the respective background brightness. For this purpose , the reference light pulses are not triggered when any of the mirrors 70 to 75 is in the exit beam path of the transmitter light path 7; rather, that one of the mirrors 70 to 75 is always used, to which a received light opening is assigned on the opposite side of the disk 55 , which contains the same filter as the one received light opening through which the associated measuring light pulse passes. This ensures that the receiver 23 "sees" the same environmental brightness when receiving the reference light pulse and thus has the same response behavior over time as when receiving the associated measuring light pulse.

Ähnlich wie bei der oben beschriebenen ebenfalls nicht mit Teilüberdeckungen arbeitenden Dynamiksteuerung, bei der die Lichtimpulse in unterschiedliche, funktional zueinander parallele aber mit verschiedenen Dämpfungsfiltern ausgerüstete Lichtwege gelenkt werden, ist auch hier mit Hilfe der Scheibe 55 nur eine stufenweise Änderung der Dämpfung möglich, was aber, wie oben bereite erläutert, wegen der in jedem Fall zur Verfügung stehenden Dynamik des Empfängers 23 keine besonderen Schwierigkeiten bietet.Similarly as described in the above also non-operating with partial overlaps dynamics control in which the light pulses but are directed into different functional parallel with different attenuation filters equipped light paths of the disk is also 55 possible to only a gradual change of the damping means, but , as already explained above, does not present any particular difficulties because of the dynamics of the receiver 23 which are available in any case.

Um die momentane Lage der Scheibe 55 bestimmen und damit auch die Ansteuerzeitpunkte für den Trigger-Generator 3 richtig wählen zu können, weist die Scheibe 55 radial noch weiter innen eine Vielzahl von Löchern 98 auf, von denen jeweils eines einem Radialstrahl zugeordnet ist, auf dem die Mitte einer der öffnungen 90 bis 95 und der öffnungen In order to determine the instantaneous position of the disk 55 and thus also the driving timing for the trigger generator 3 to be able to choose the right, 55, the disk radially further inwardly a plurality of holes 98, one of which is associated with a respective one of the radial beam, on the the center of one of the openings 90 to 95 and the openings

60 bis 65 bzw. der Spiegel 70 bis 75 liegt. Diese Löcher 98 dienen dazu, mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten, von einer Lichtquelle 99 und einer Differential-Photodiode 100 gebildeten Lichtschranke über die Leitung 40 die jeweilige Stellung der rotierenden Scheibe 55 kennzeichnende Signale an die zentrale Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerteeinheit 30 abzugeben, die dann ihrerseits den Trigger-Generator 3 über die in Fig. 1 dargestellte Leitung 51 zeitlich richtig ansteuert.60 to 65 or the mirror 70 to 75 is. These holes 98 are used with the help of the shown in Fig. 3, formed by a light source 99 and a differential photodiode 100 light barrier via the line 40 the respective Position of the rotating disk 55 characterizing signals to the central sequence control, computing and To output evaluation unit 30, which in turn sends trigger generator 3 via line 51 shown in FIG. 1 timed correctly.

Eines der Löcher 98 kann, wie in Fig. 4 gezeigt, einen anderen Abstand von der Drehachse 56 aufweisen als die übrigen Löcher 98 und durch eine eigene, nicht dargestellte Lichtschranke abgetastet werden, durch die bei jeder Unndrehung der Scheibe 55 ein eindeutiges Lagesignal für die Ablauf steuerungs-, Rechen- und Auswerteeinheit 30 erzeugt wird. Soll nun mit einem erfindungsgemäß aufgebauten Entfernungsmeßgerät die zunächst völlig unbekannte Entfernung eines Zielgegenstandes mit unbekanntem Reflexionsvermögen bestimmt werden, so muß zuerst durch das Meßgerät selbst die richtige Dämpfung gefunden werden, damit exakte Meßergebnisse (Genauigkeit + 1 mm bei Entfernungen bis zu 10 km) gewonnen werden können.One of the holes 98 can, as shown in FIG. 4 , have a different distance from the axis of rotation 56 than the other holes 98 and can be scanned by a separate, not shown light barrier through which a clear position signal for the Sequence control, computing and evaluation unit 30 is generated. If the initially completely unknown distance of a target object with unknown reflectivity is to be determined with a distance measuring device constructed according to the invention, the correct attenuation must first be found by the measuring device itself so that exact measurement results (accuracy + 1 mm for distances up to 10 km) can be obtained can.

Geht man davon aus, daß der im Empfänger 23 der Empfangsphotodiode nachgeschaltete Verstärker Signale zwischen 175 mV und 1150 mV mit ausreichender Linearität verstärken und einer weiteren Verarbeitung zuführen kann, was einer Dynamik von ca. 1 : 6,6 entspricht, und daß die Empfindlichkeit der Empfangsphotodiode durch Änderung der Versorgungsspannung um einen Faktor 1 : 5,5 veränderbar ist, so ergibt sich ein vom Empfänger 23 verarbeitbarer Dynamikbereich von ca. 1 : 36,3 und es muß durch eine entsprechende Dämpfung der zur Erzielung einer großen Reichweite möglichst hell gewählten Meßlichtimpulse dafür gesorgt werden, daß die am Empfänger 23 ankommenden Signale in diesem verarbeitbaren Helligkeitsbereich liegen. Diese Dämpfung erfolgt zum einen Teil durch die Meßstrecke und das Reflexionsvermögen des Zielgegenstandes (Außendämpfung) und zum anderen Teil zum Ausgleich der hierbei möglichen Unterschiede, die in der Größenordnung von 1 : 109 bis 1 : 1010 liegen können, durch die erfindungsgemäße zeitliche Steue-If one assumes that the amplifier connected downstream of the receiving photodiode in the receiver 23 can amplify signals between 175 mV and 1150 mV with sufficient linearity and feed them to further processing, which corresponds to a dynamic range of approx. 1: 6.6, and that the sensitivity of the receiving photodiode by varying the supply voltage by a factor of 1: 5,5 is variable, then a processable by the receiver 23 results in dynamic range of about 1: 36.3, and it must pass through a corresponding attenuation of the light as possible selected for achieving a wide range Meßlichtimpulse it must be ensured that the signals arriving at the receiver 23 are in this processable brightness range. This attenuation takes place on the one hand through the measuring section and the reflectivity of the target object (external attenuation) and on the other hand to compensate for the possible differences, which can be in the order of magnitude of 1: 10 9 to 1: 10 10 , through the time control according to the invention -

rung des Trigger-Generators 3 in Abhängigkeit von der Bewegung der Scheibe 55 (Innendämpfung), sowie unter Umständen mit Hilfe einer Änderung der van Sender 1 abgegebenen Leistung (zusätzliche Kanaldämpfung).tion of the trigger generator 3 as a function of the movement of the disc 55 (internal damping), and possibly with With the help of a change in the power output by transmitter 1 (additional channel attenuation).

Ist die Senderleistung nicht veränderbar, so geht das Meßgerät zum Herausfinden der richtigen Innendämpfung zunächstIf the transmitter power cannot be changed, the measuring device first goes to find out the correct internal attenuation

von einer sehr großen Entfernung des Zielgegenstandes und einer hohen Außendämpfung aus und sendet versuchsweise einen ersten Meßlichtimpuls durch eine der öffnungen 60 mit einem einer großen Entfernung entsprechenden Vorhalt aus, so daß der reflektierte Lichtimpuls durch die keine Dämpfung bewirkende zugehörige öffnung 90 zurückkommt. Dabei ist die Empfangsphotodiode auf maximale Empfindlichkeit geschaltet.from a very large distance of the target object and a high external attenuation and sends a test light pulse through one of the openings 60 with a lead corresponding to a large distance, so that the reflected light pulse comes back through the associated opening 90, which does not cause any attenuation. The receiving photodiode is switched to maximum sensitivity.

Der Empfänger 23 umfaßt in an sich bekannter Weise einen Komparator, der Uberwacht, ob das zu verstärkende Ausgangssignal der Empfangsphotodiode bzw. eines ihr nachgeschalteten Schwingkreises die obere Grenze von 1150 mV Ubersteigt. Ist dies nicht der Fall, so bedeutet dies, daß tatsächlich ein sehr weit entfernter und/oder schlecht reflektierender Zielgegenstand angemessen wurde und daß der richtige Innendämpfungswert, nämlich 1 : 1 bereits gefunden ist.The receiver 23 comprises, in a manner known per se, a comparator which monitors whether the output signal to be amplified from the receiving photodiode or from an oscillating circuit connected downstream thereof exceeds the upper limit of 1150 mV. If this is not the case, this means that a very distant and / or poorly reflecting target object has actually been appropriate and that the correct internal attenuation value, namely 1: 1, has already been found.

Gibt der Komparator jedoch ein Übersteuerungssignal ab, weil die 1150 mV überschritten wurden, so wird durch die zentrale Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerteeinheit einerseits der auf diese Weise gewonnene Zeitmeßwert verworfen, weil er mit Sicherheit mit einem zu großen Meß-v fehler behaftet ist, und andererseits die Empfindlichkeit der Empfangsphotodiode im Verhältnis 1 : 5,5 verringert. Dies erfolgt so schnell, daß bereits durch die nächste, durch den Sende-Meßlichtweg 15 hindurchlaufende öffnung ein zweiter Meßlichtimpuls abgegeben werden kann, der dann wieder durch die zugehörige, keine Dämpfung bewirkende öffnung 90 zum Empfänger 23 gelangt.The time measurement value obtained in this manner, however, the comparator an override signal from because the 1150 mV were exceeded, on the one hand rejected by the central sequential control, accountability and evaluation because it is fraught v fault certainly with too large a measurement , and on the other hand, the sensitivity of the receiving photodiode is reduced in the ratio 1: 5.5. This takes place so quickly that a second measuring light pulse can be emitted through the next opening running through the transmitting light path 15, which then again reaches the receiver 23 through the associated opening 90 which does not cause any attenuation.

Spricht der Ubersteuerungskomparator wieder an, so wird auch dieser Meßwert verworfen, die Empfindlichkeit der Empfangsphotodiode wieder auf den hohen Wert geschaltet und der nächste Meßlichtimpuls so ausgesandt, daß er daß Meßgerät durch eine der Öffnungen 61 verläßt und durch die zugehörige öffnung 91 zurückkehrt, in der sich ein Filter mit einem Dämpfungsfaktor von 1 : 30 befindet. Damit ist für den Fall, daß beim vorausgehenden Meßlichtimpuls der Schwellenwert von 1150 mV nur geringfügig überschritten wurde, sichergestellt, daß der im Empfänger 2 3 enthaltene Verstärker nunmehr nicht ein zu kleines, d.h. unter die untere Grenze von 175 mV fallendes, sondern ein innerhalb des angestrebten Arbeitsbereiches liegendes Signal erhält.If the overdrive comparator responds again, this measured value is also discarded, the sensitivity of the Receiving photodiode is switched back to the high value and the next measuring light pulse is sent out so that it that the measuring device leaves through one of the openings 61 and returns through the associated opening 91, in which a Filter with a damping factor of 1:30. In the event that the threshold value of 1150 mV was only slightly exceeded in the preceding measuring light pulse, it is ensured that the 2 3 The amplifier contained is now not too small, i.e. falling below the lower limit of 175 mV, but receives a signal lying within the desired work area.

Sollte auch bei diesem dritten Versuch der Ubersteuerungskomparator ansprechen, so wird der nächste Meßlichtimpuls wieder durch eine der öffnungen 61 emittiert und die zugehörige öffnung 91 empfangen, wobei allerdings die Empfindlichkeit der Empfangsphotodiode wieder im Verhältnis 1 : 5,5 verringert ist.If the overload comparator responds in this third attempt as well, the next measuring light pulse is triggered emitted again through one of the openings 61 and received the associated opening 91, although the The sensitivity of the receiving photodiode is reduced again in a ratio of 1: 5.5.

Führt auch dies zu einer Ubersteuerung des Empfänger-Verstärkers, so wird die Empfindlichkeit der Empfangsphotodiode wieder erhöht und der nächste Meßlichtimpuls durch eine der öffnung 62 abgegeben, die, wie oben ausführlich geschildert, zur Unterdrückung von störenden Lichtreflexen ein schrägstehendes Filter mit einem Dämpfungsfaktor 1 : 10 enthält. Diese Dämpfung des ausgesandten Meßlichtes ist deswegen ohne weiteres vertretbar, weil die vorausgehenden MeBversuche ja gezeigt haben, daß eine Dämpfung von 1 : 30 nicht ausreicht, um eine Ubersteuerung des Empfänger-Verstärkers zu vermeiden. Der reflektierte Lichtimpuls gelangt dann durch die zur öffnung 62 gehörende öffnung 92 zum Empfänger 23, in der ein Filter mit einem Dämpfungsfaktor von 1 : 100 angeord-If this also leads to an overload of the receiver amplifier, the sensitivity of the receiving photodiode is increased again and the next measuring light pulse discharged through one of the opening 62, which, as described in detail above, for the suppression of disruptive Light reflections contains an inclined filter with an attenuation factor of 1:10. This attenuation of the emitted measuring light is therefore easily justifiable, because the previous measurement tests have shown that a damping of 1:30 is not sufficient to achieve a Avoid overloading the receiver amplifier. The reflected light pulse then passes through the opening 92 belonging to the receiver 23, in which a filter with a damping factor of 1: 100 is arranged.

net ist, so dafl dieser Lichtimpuls insgesamt eine Innendämpfung von 1 : 1000 erfahren hat. Dieser Dämpfungswert ist gerade so gewählt, daß er etwas kleiner als das Produkt aus dem Dämpfungswert der vorausgehenden Empfangslichtöffnung, in diesem Fall der Empfangslichtöffnung 91,und aus dem Dynamikwert des Empfängers 23 ist. Das gleiche gilt auch für die Dämpfungswerte in den nachfolgenden Empfangslichtöffnungen 93 bis 95, die jeweils ein Filter mit einem Dämpfungsfaktor 1 : 3 * 103, 1 : 105 bzw. 1 : 3 - 106 enthalten, was in Verbindung mit den in den zugehörigen Sendelichtöffnungen 63, 64 und 65 enthaltenen Dämpfungs-net , so that this light pulse has experienced a total internal attenuation of 1: 1000. This attenuation value is currently selected such that it is slightly smaller than the product of the attenuation value of the preceding reception light opening, in this case, the light receiving opening 91 and out of the dynamic range of the receiver 23rd The same also applies to the attenuation values in the following receiving light openings 93 to 95, which each contain a filter with an attenuation factor of 1: 3 * 10 3 , 1: 10 5 or 1: 3 - 10 6 , which in connection with the in the associated transmission light openings 63, 64 and 65 contained attenuation

filtern Gesamt-Innen-Dämpfungsfaktoren von 1 : 3 · 10 , filter total internal attenuation factors of 1 : 3 · 10,

6 7
1 : 10 bzw. 1 : 3 · 10 ergibt, so daß sich unter Berücksichtigung des Dynamikbereichs des Empfängers 23 eine
6 7
1:10 or 1 : 3 · 10 results, so that taking into account the dynamic range of the receiver 23 is a

Gesamtdynamik von mehr als 1 : 10 erzielen läßt.Overall dynamics of more than 1:10 can be achieved.

Spricht der Ubersteuerungskomparator auch bei dem durch die Sendelichtöffnung 62 abgegebenen und die zugehörige Empfangslichtöffnung 92 empfangenen Meßlichtimpuls an, so kann zunächst wieder die Empfindlichkeit der Empfangsphotodiode verringert und insgesamt das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung immer höherer Dämpfungsstufen in den nachfolgenden öffnungen 93 bis 95 fortgesetzt werden, bis schließlich der übersteuerungskomparator nicht mehr anspricht und der richtige Dämpfungswert gefunden ist. If the override comparator also responds to the measuring light pulse emitted through the transmitting light opening 62 and received by the associated receiving light opening 92, the sensitivity of the receiving photodiode can initially be reduced again and the above- described method can be continued in the subsequent openings 93 to 95 using ever higher attenuation levels , until finally the override comparator no longer responds and the correct damping value has been found.

ist die Senderleistung ebenfalls veränderbar, beispielsweise im Verhältnis 1 : St so wird jedesmal dann, wenn bei einer durch eine der öffnungen 90 bis 95 gegebenen Dämpfung und bei auf minimale Empfindlichkeit geschalteter Empfangsdiode der Übersteuerungskomparator anspricht, vor dem Hochschalten der Empfindlichkeit und der Verwendung des nächst stärkeren Dämpfungsfliters in einer der öffnungen 91 bis zunächst ein weiterer Meßversuch mit verringerter Senderleistung unternommen. Da hierbei durch Umschalten des Empfän- If the transmitter power can also be changed, for example in the ratio 1: S t , every time the overdrive comparator responds to a damping given by one of the openings 90 to 95 and the receiving diode is switched to minimum sensitivity, the sensitivity and the use of the next stronger attenuation filter in one of the openings 91 until a further measurement attempt with reduced transmitter power is undertaken. Since by switching the receiver

;:21 j452;: 21 j452

gers und des Senders insgesamt ein Dynamikbereich von 1 : 180 erzielbar ist, können in der Scheibe 55 in den öffnungen 91 bis 95 sich in ihren Dämpfungswerten entsprechend stärker voneinander unterscheidende Filter vorgesehen und somit ein noch größerer Gesamt-Dynamikbereich abgedeckt werden. Bei gleichbleibendem Gesamt-Dynamikbereich kann die Anzahl der verschiedene Dämpfungsfilter aufweisenden öffnungen, d.h. die Anzahl der öffnungen je Gruppe verkleinert und eine entsprechend höhere Anzahl von Meß- und Referenzlichtimpulsen je Umdrehung der Scheibe 55 abgegeben werden.gers and the transmitter can achieve a dynamic range of 1: 180 overall, the attenuation values in the window 55 in the openings 91 to 95 can vary accordingly filters that differ more from one another are provided and thus an even larger overall dynamic range can be covered. If the overall dynamic range remains the same, the Number of openings with different damping filters, i.e. the number of openings per group is reduced and a correspondingly higher number of measuring and reference light pulses per revolution of the disk 55 are emitted.

Im Empfänger 23 ist außer den bereits genannten Schaltungen eine Amplitudenverstärkungs- und Gleichrichtschaltung vorgesehen, der das verstärkte Ausgangssignal des der Empfangsphotodiode nachgeschalteten Schwingkreises zugeführt wird. Ist für den Meßlichtimpuls die richtige Dämpfung gefunden, so wird das dabei von diesem Gleichrichter abgegebene Gleichspannungssignal in einer Sampleand-HoId-Schaltung solange festgehalten, bis es durch einen Analog/Digital-Wandler in einen digitalen Zahlenwert umgesetzt worden ist, der dann wieder der zentralen Ablaufsteuerungs-, Rechen- und Auswerteeinheit 30 zugeführt und dort gespeichert wird.In addition to the circuits already mentioned, the receiver 23 also has an amplitude amplification and rectification circuit provided, to which the amplified output signal of the resonant circuit connected downstream of the receiving photodiode is fed. Is the right one for the measuring light pulse Attenuation is found, the DC voltage signal emitted by this rectifier is held in a sample-and-hoid circuit until it is through a Analog / digital converter has been converted into a digital numerical value, which is then fed back to the central sequence control, computing and evaluation unit 30 and is saved there.

Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren wird nun zur Ermittlung eines besonders exakten Entfernungsmeßwertes mit der gefundenen Dämpfung immer alternativ ein Meßlichtimpuls und ein Referenzlichtimpuls erzeugt und außerdem zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Lichtimpuls-Lauf Zeitmessungen noch eine Eichmeesung in der Zeitmeßvorrichtung 25 vorgenommen.According to a particularly preferred method, a particularly exact distance measurement value is now determined with the attenuation found, a measuring light pulse and a reference light pulse are always alternatively generated, and moreover A calibration measurement is carried out in the time measuring device 25 between each two successive light pulse running time measurements.

Dabei werden, wie oben schon erwähnt, die Referenzlichtimpulse über denjenigen der Spiegel 70 bis 75 umgelenkt, dem diejenige der öffnungen 90 bis 95 zugeordnet ist, die ein Dämpfungsfilter mit demselben Dämpfungsfaktor aufweist, der auch bei der Meeiicht-Laufzeitmessung Verwendung findet, damit die Umwelthelligkeit bei den Meßlichtimpulsen und bei den Referenzlichtimpulsen in derselben Vieise bedämpft wird.As already mentioned above, the reference light pulses are deflected via that of the mirrors 70 to 75, to which that one of the openings 90 to 95 is assigned that has a damping filter with the same damping factor, which is also used in the Meeiicht transit time measurement, so that the environmental brightness in the measuring light pulses and is attenuated in the same way for the reference light pulses.

Zur Anpassung der Amplitude der Referenzlichtimpulse an die Amplitude der Meßlichtimpulse sind, wie bereits erwähnt, im Referenzlichtweg 11 ein festes Dämpfungsfilter 83 mit unveränderlichem Dämpfungsfaktor und ein optischer Dämpfer 33 mit veränderlichem Dämpfungsfaktor angeordnet.To adapt the amplitude of the reference light pulses to the amplitude of the measuring light pulses, as already mentioned, In the reference light path 11 a fixed attenuation filter 83 with an unchangeable attenuation factor and an optical one Damper 33 arranged with a variable damping factor.

Für die Meßlichtimpulse muß/ wie bereits erwähnt, die Innendämpfung innerhalb eines sehr großen Bereiches verändert werden, da sich die Außendämpfung in einem entsprechend großen Bereich ändern kann. Das angestrebte Ziel ist dabei Immer7 das Verhältnis der kleinsten zur maximalen auf die Empfangephotodiode auftreffenden Lichtintensität in dem vom Empfänger 23 verarbeitbaren Dynamikbereich von 1 : 36 zu halten, das gegebenenfalls noch mit dem Verhältnis (1 : 5) zu multiplizieren ist, das durch die Umschaltung der Senderleietung erzielt werden kann; dies wird dadurch erreicht, daß bei großer Außendämpfung eine entsprechend kleine Innendämpfung und gegebenenfalls eine hohe Senderleistung und umgekehrt bei kleiner Außendämpfung eine entsprechend große Innendämpfung und gegebenenfalls eine kleine Senderleietung gewählt wird.For the measuring light pulses / as already mentioned, the internal attenuation must be changed within a very large range, since the external attenuation can change in a correspondingly large range. The desired objective is always 7, the ratio of the smallest to the maximum incident on the receiver In the photodiode light intensity in the processable by the receiver 23 dynamic range of 1: hold 36, which, if appropriate, with the ratio (1: 5) is to be multiplied by said Switching of the transmitter line can be achieved; this is achieved in that with high external attenuation a correspondingly small internal attenuation and possibly a high transmitter power and vice versa with small external attenuation a correspondingly large internal attenuation and possibly a small transmitter line is selected.

na-n / A-

Aus diesem Grund kann die Änderung der Amplitude der an der Empfangsphotodiode eintreffenden Meßlichtinmulse höchstensFor this reason , the change in the amplitude of the measuring light pulses arriving at the receiving photodiode can at most

bzw. 1 : 180or 1: 180

in einem Bereich von 1 : 36/liegen und der im Referenzlichtweg eingebaute steuerbare optische Dämpfer 33 muß lediglich in der Lage sein, die Referenzlichtimpulse in diesem Verhältnis abzuschwächen, während der restliche Be- in a range of 1: 36 / and the controllable optical attenuator 33 built into the reference light path only needs to be able to attenuate the reference light pulses in this ratio, while the remaining load

reich von 1 : 3 · 10 von dem festen Dämpfungsfilter 83 und dem schrägstehenden, teildurchlässigen Spiegel 85 erledigt werden kann. Nimmt man beispielsweise an, daß der schrägstehende Spiegel, was für eine möglichst geringe Bedämpfung des Meßlichtes erforderlich ist, 99 % des auf-range of 1: 3 · 10 can be done by the fixed damping filter 83 and the inclined, partially transparent mirror 85. If one assumes, for example , that the inclined mirror, which is necessary for the lowest possible attenuation of the measuring light, accounts for 99% of the

treffenden Lichtes geradlinig ,durchläßt und nur 1 % abfür das ReferenzIfcht The incident light is straight, transmits and only 1% for the reference light

lenkt, d.h. also/einen Dämpfungsfaktor von 1 : 100 liefert, so muß das Dämpfungsfilter 83 einen Dämpfungsfaktor von etwa 3 · 10 "* besitzen. articulated, i .e. thus / supplies a damping factor of 1: 100, the damping filter 83 must have a damping factor of about 3 · 10 "*.

bzw. 1 : 180or 1: 180

Im Restbereich von 1 : 36/erfolgt die Anpassung der Amplituden der Referenzlichtimpulse an die der Meßlichtimpulse dadurch, daß auch das von dem oben erwähnten Gleichrichter beim Empfang eines Referenzlichtimpulses abgegebene Gleichspannungssignal in der Sample-and-Hold-Schaltung zwischengespeichert und digitalisiert und der so erhaltene Digitalwert mit dem zuvor gewonnenen Digitalwert des zugehörigen Meßlichtimpulses verglichen wird. Ist die Abweichung größer als ein vorgegebener Toleranzbereich, so wird mit entsprechenden über die Leitung 41 zugeführten Befehlssignalen der Schrittmotor 81 so verstellt, daß die Graukeilscheibe 80 den nächsten Referenzlichtimpuls in der richtigen Weise abschwächt. In the remaining range of 1: 36 / the amplification of the reference light pulses is matched to that of the measuring light pulses by also storing and digitizing the DC voltage signal emitted by the above-mentioned rectifier when a reference light pulse is received in the sample-and-hold circuit the digital value thus obtained is compared with the previously obtained digital value of the associated measuring light pulse. If the deviation is greater than a predetermined tolerance range, the stepping motor 81 is adjusted with the corresponding command signals supplied via the line 41 so that the gray wedge disk 80 attenuates the next reference light pulse in the correct manner.

Sind auf diese Weise sowohl für die Meßlichtimpulse als auch für die Referenzlichtimpulse die richtigen Dämpfungswerte gefunden, so kann die oben erwähnte Serie von Meß- If the correct attenuation values have been found for both the measuring light pulses and the reference light pulses, the above-mentioned series of measuring

-Jf- V3--Jf- V3-

licht- und Referenzlicht-Laufzeitmessungen und Eichvor-light and reference light transit time measurements and calibration

es könnenit can

gängen ablaufen und/aus den dabei gewonnenen Einzelmeßwerten Mittelwerte gebildet werden, aus denen dann der gesuchte EntfernungsnieBwert berechnet werden kann.and / from the individual measured values obtained in the process, mean values are formed, from which the sought-after distance value can then be calculated.

Von besonderer Wichtigkeit ist dabei, daß der gesamte Empfangskanal und insbesondere auch die Zeitmeßschaltung 25 streng periodisch betrieben werden, damit die Meßgenauigkeit auf die oben angegebenen Werte gebracht werden kann. Ein besonderer Vorteil der eben beschriebenen AusfUhrungsform des Lichtweguinschalters 10 besteht darin, daß die rotierende Scheibe 55 einen solchen streng periodischen Betrieb des Empfangskanals und der nachgeschalteten Zeitmeßvorrichtung tatsächlich ermöglicht, nachdem einmal die richtige Dämpfung gefunden ist. Die Scheibe 55 besitzt ja, wie man insbesondere der Fig. 4 entnimmt, jeweils drei Gruppen von Sendelichtöffnungen 60 bis 65 und Spiegeln bis 75 und den zugehörigen Empfangslichtöffnungen 90 bis 95. Das bedeutet, daß bei jeder Drehung der Scheibe in exakt gleichen Abständen drei Meßlichtimpulse und dazwischen verschachtelt drei Referenzlichtimpulse abgegeben und die zugehörigen Signallaufzeiten ausgemessen werden können. Zwar ist der Zeitabstand zwischen dem Sendezeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt eines Meßlichtimpulses von der Entfernung des Zielgegenstandes abhängig, doch kann dies durch einen entsprechenden zeitlichen vorhalt, der Ansteuerung des irigger-Generators 3 ohne weiteres kompensiert werden. Zu diesem Zweck ermittelt die zentrale Ablaufsteuerungs-, Kechen- und Auswerteeinheit 30 mit einem noch keine strenge Periodizität zu den weiteren Meßvorgängen aufweisenden ersten MeBversuch die ungefähre Entfernung des Zielgegenstandes, die wegen der Aperiodizität der Meßabläufe noch mit einem im Vergleich zur angestrebten Genauigkeit von ^ 1 mn beträchtlichen Fehler behaftet sein kann. Dennoch ist diese Entfernungsbestimmung It is of particular importance that the entire receiving channel and in particular also the time measuring circuit 25 are operated strictly periodically so that the measuring accuracy can be brought to the values given above. A particular advantage of the above-described embodiment of the light path switch 10 is that the rotating disk 55 actually enables such a strictly periodic operation of the receiving channel and the downstream time measuring device once the correct attenuation has been found. The disk 55 has , as can be seen in particular from FIG. 4, three groups of transmitting light openings 60 to 65 and mirrors up to 75 and the associated receiving light openings 90 to 95. This means that with each rotation of the disk, three measuring light pulses at exactly the same intervals and in between, three nested reference light pulses can be emitted and the associated signal propagation times can be measured. Although the time interval between the time of transmission and the time of reception of a measuring light pulse is dependent on the distance of the target object , this can be easily compensated for by a corresponding time reserve for the control of the irigger generator 3. For this purpose, the centra le sequential control, Kechen- and evaluation unit 30 with a no strict periodicity of the further test routines having first MeBversuch determined the approximate distance of the target object, which because of the aperiodicity of measurement sequences even with a target in comparison to the attached accuracy of ^ 1 mn can be liable to considerable errors. Nevertheless, this distance determination is

genügend genau, um dann den für eine strenge Periodizität der weiteren Meß- und Referenzschüsse erforderlichen zeitlichen Vorhalt berechnen zu können. Da, wie bereits erwähnt, für kurze und mittlere Entfernungen die Laufzeit der Meßlichtimpuls im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe 55 keine Rolle spielt, wird durch den eben erwähnten zeitlichen Vorhalt die Bedingung der Volldeckung der Sende- und Empfangslicht-Öffnungen mit dem Sende-Meßlichtweg bzw. dem Empfangs-Meßlichtweg nicht gestört. Für große und sehr große Entfernungen kann wegen der länglichen Ausbildung der Sendelichtöffnungen 60 und 61 der erforderliche zeitliche Vorhalt ebenfalls unter Einhaltung der obigen Bedingung durchgeführt werden. sufficiently accurate to then be able to calculate the time allowance required for a strict periodicity of the further measuring and reference shots. Since, as already mentioned, for short and medium distances the transit time of the measuring light pulse does not play a role in comparison to the rotational speed of the disk 55 , the condition of full coverage of the transmitting and receiving light openings with the transmitting measuring light path is established by the time allowance just mentioned or the received measuring light path is not disturbed. For large and very large distances, because of the elongated design of the transmitting light openings 60 and 61, the necessary time reserve can also be carried out while observing the above condition.

Zu der den steuerbaren optischen Dämpfer 3 3 bildenden Graukeilscheibe 80 bzw. einem entsprechenden PLZT- oder PLMNZT-Scheibchen sei noch angemerkt, daß es vorteilhaft ist, ihren Dämpfungsbereich mit beispielsweise 1 : 72 bzw. 1 : 360 doppelt so groß wie den durch den Empfänger 2 3 gegebenenfalls gemeinsam mit dem Sender 1 vorgegebenen Dynamikbeugend Regarding the gray wedge disk 80 or a corresponding PLZT or PLMNZT disk forming the controllable optical damper 3 3 , it should be noted that it is advantageous to have its attenuation range, for example 1: 72 or 1: 360, twice as large as that provided by the Receiver 2 3 ge possibly together with the transmitter 1 predefined dynamics

bereich von 1 : 36 bzw. 1 : 180 zu wählen. Dadurch läßt sich vor/ der Tatsache Rechnung tragen, daß die Leistung der Sendediode im allgemeinen im Lauf der Zeit auf die Hälfte abnimmt. Außer einer entsprechenden Verkürzung der maximal meßbaren Entfernung hat dies weiter keine nachteiligen Folgen, wenn man durch die obige Maßnahme im Referenzlichtweg 11 für einen entsprechenden Ausgleich sorgt. select a range of 1: 36 or 1: 180. This makes it possible to take into account the fact that the power of the transmitting diode generally decreases by half over the course of time. Apart from a corresponding shortening of the maximum measurable distance, this further has no disadvantageous consequences if the above measure in the reference light path 11 ensures a corresponding compensation.

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V :····= |:·*:.;··;*.-: 3219452 URI & STRASSER Patentanwälte V : ···· = | : · * : .; ··; * .- : 3219452 URI & STRASSER patent attorneys M 72 - S/SvM 72 - S / Sv München, den £4 Mfi| ^Munich, the £ 4 Mfi | ^ Dr. Ludwig Bölkow OberfeldalIee 9 8022 GrünwaldDr. Ludwig Bölkow OberfeldalIee 9 8022 Grünwald Dynamik-Steuerungeanordnung für ein EntfernungsmeßgerätDynamic control arrangement for a distance measuring device PatentansprücheClaims 1. Dynamik-Steuerungsanordnung für ein Entfernungsmeßgerät nach dem Prinzip der Laufzeitmeasung eines Meßlichtimpulses, der von einem durch einen Trigger-Generator angesteuerten Sender erzeugt, Uber eine Sendeoptik zum Zielgegenstand ausgesandt, von diesem reflektiert und vom Meßgerät mittels einer Empfangeoptik empfangen und auf einen elektrooptischen Empfänger gelenkt wird, der in Antwort hierauf ein elektrisches Signal zur Beendigung der Laufzeitmessung erzeugt/ wobei der vom Sender zur Sendeoptik führende Lichtweg eine Verzweigungsstelle aufweist, an der vom Sender kommendes Licht in einen geräteintern unmittelbar zum Empfänger führenden Referenzlichtweg einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verzweigungsstelle ein1. Dynamics control arrangement for a distance measuring device according to the principle of time-of-flight measurement of a measuring light pulse generated by a transmitter controlled by a trigger generator, via transmission optics to the Target object sent, reflected by this and received by the measuring device by means of receiving optics and is directed to an electro-optical receiver, which in response to this generates an electrical signal to terminate the transit time measurement / with the from the transmitter to the transmission optics leading light path has a branch point at which light coming from the transmitter into a can be fed in device-internal reference light path leading directly to the receiver, characterized in that a Lichtwegunechalter (10) angeordnet ist, durch den ein vom Sender (1) erzeugter LichtimpulsLichtwegunechalter (10) is arranged through which a light pulse generated by the transmitter (1) bei jedem Meßschuß dem zur Sendeoptik (16) führenden Sende-Meßlichtweg (15) und bei jedem Referenζschuß dem Referenzlichtweg (11) zuführbar ist und daß der Trigger-Generator (3) bei den Meßschüssen und/oder den Referenzschüssen zeitlich so steuerbar ist, daß jeweils ein vorgebbarer Teil der vom Sender (1) in einem Lichtimpuls abgegebenen Lichtmenge zum Empfänger (23) gelangt.with each measurement shot the transmission measurement light path (15) leading to the transmission optics (16) and with each reference light path (11) can be fed and that the trigger generator (3) the measuring shots and / or the reference shots can be time-controlled in such a way that in each case a predeterminable part of the The amount of light emitted by the transmitter (1) in a light pulse reaches the receiver (23). Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Lichtwegumschalter (10) beweglich ist.Arrangement according to Claim 1, characterized in that the light path switch (10) is movable. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß der Lichtwegumschalter (10) eine periodische Bewegung ausführt.Arrangement according to Claim 2, characterized / that the light path switch (10) is periodic Movement. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trigger-Generator (3) zeitlich so steuerbar ist, daß durch die entsprechende wirksam werdende Stellung des Lichtwegumschalters (10) zur Erzielung der gewünschten Dämpfung ein vorgebbarer Teil der in dem jeweiligen Lichtimpuls enthaltenen Lichtmenge in einen einzigen weiterführenden Abschnitt (15 bzw. 32) des Meßlichtweges (15, 19) bzw. des Referenzlichtweges (11) einspeisbar ist.Arrangement according to Claim 2 or 3, characterized in that the trigger generator (3) is temporal can be controlled in such a way that, through the corresponding effective position of the light path switch (10), a part that can be predetermined to achieve the desired attenuation the amount of light contained in the respective light pulse into a single continuing section (15 or 32) of the measuring light path (15, 19) or the reference light path (11) can be fed. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trigger-Generator (3) zeitlich so steuerbar ist, daß durch die entsprechende wirksam werdende Stellung des Lichtwegumschalters (10) zur Erzielung der gewünschten Dämpfung die gesamte in dem jeweiligen Lichtimpuls enthaltene Lichtmenge in einen ausgewählten von mehreren funktional zueinander parallelen Abschnitten des Meßlichtweges bzw. des Referenzlichtweges einspeisbar ist, wobei jeder dieser Abschnitte ein Dämpfungselement mit einem anderen Dämpfungsfaktor aufweist.Arrangement according to Claim 2 or 3, characterized in that the trigger generator (3) is temporal can be controlled in such a way that, through the corresponding effective position of the light path switch (10) to achieve the desired attenuation, the entire amount of light contained in the respective light pulse in one selected of several functionally parallel sections of the measuring light path or the Reference light path can be fed in, each of these sections having a damping element with another Has damping factor. 6. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trigger-Generator (3) zeitlich so steuerbar 1st, daß durch die entsprechende wirksam werdende Stellung des Lichtwegumschalters (10) die gesamte in dem jeweiligen Lichtimpuls enthaltene Lichtmenge in einen einzigen weiterführenden Abschnitt (15 bzw. 32) des Meßlichtweges (15, 19) bzw. des Referenzlichtweges (11) einspeisbar ist und daß in den Meßlichtweg (15, 19) bzw. den Referenzlichtweg (11) in Abhängigkeit von der momentanen Stellung des Lichtwegumschalters (10) jeweils ein anderes Dämpfungsfilter mit einem Dämpfungsfaktor der gewünschten Größe bringbar ist.6. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the trigger generator (3) in time Is controllable in such a way that the entire Amount of light contained in the respective light pulse into a single continuing section (15 or 32) of the measuring light path (15, 19) or the reference light path (11) can be fed into the measuring light path (15, 19) or the reference light path (11) depending on the current position of the light path switch (10) a different damping filter with a damping factor of the desired size can be brought in each case. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtwegumschalter (10) ein periodisch hin- und herschwingender Spiegel (45) vorgesehen 1st, wobei die Meßlichtstellung (46) und die Referenzlichtstellung (47) so gewählt sind, daß sie nicht mit den Umkehrpunkten des Spiegels (45) zusammenfallen. 7. Arrangement according to one of claims 3 to 5 , characterized in that a periodically reciprocating mirror (45) is provided as the light path switch (10), the measuring light position (46) and the reference light position (47) being selected so that they do not coincide with the reversal points of the mirror (45). 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß als Lichtwegumschalter (10) ein rotierendes Prisma mit spiegelnden Seitenflächen vorgesehen ist, dessen Rotationsachse senkrecht zu den optischen Achsen der am Prisma endenden Lichtwege steht.8. Arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that as a light path switch (10) a rotating prism with reflective side surfaces is provided, the axis of rotation of which is perpendicular to the optical axes of the light paths ending at the prism. Ansprüche 3 bis 6, Claims 3 to 6, 9. Anordnungnach einem der / dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtwegumschalter (10) eine beständig rotierene Scheibe (55) vorgesehen ist, deren Rotationsachse (56) parallel zu den optischen Achsen der an der Scheibe (55) endenden Lichtwege (7,15,19,21) steht und die in ihrem den vom Sender (1) kommenden Lichtweg (7) abdeckenden Bereich wenigstens eine das Senderlicht geradlinig durchlassende öffnung (60 bis 65) und9. An arrangement according to one of the / characterized in that the light path switch (10) is a constant rotating disk (55) is provided, whose axis of rotation (56) is parallel to the optical axes of the Disc (55) ending light paths (7,15,19,21) and the light path (7) coming from the transmitter (1) area covering at least one opening (60 to 65) which allows the transmitter light to pass through in a straight line and wenigstens einen das Senderlicht um einen vorgegebenen Winkel ablenkenden Spiegel (70 bis 75) aufweist, und daß der Sende-Meßlichtweg (15) zum Empfang des geradlinig durch die Scheibe (55) durchgelassenen Lichts und der Referenzlichtweg (11) zum Empfang des abgelenkten Lichts angeordnet sind.has at least one mirror (70 to 75) which deflects the transmitter light by a predetermined angle, and that the transmission measuring light path (15) for receiving the light transmitted in a straight line through the disc (55) and the reference light path (11) are arranged for receiving the deflected light. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Scheibe (55) mehrere das Senderlicht durchlassende öffnungen (60 bis 65) und mehrere das Senderlicht ablenkende Spiegel (70 bis 75) aufweist, daß alle öffnungen (60 bis 65) und Spiegel (70 bis 75) denselben Abstand von der Rotationsachse (56) der Scheibe (55) besitzen und daß in wenigstens einer (62 bis 65) der öffnungen (60 bis 65) ein das Senderlicht dämpfendes Filter angeordnet ist. 10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the disc (55) has several openings (60 to 65) which pass through the transmitter light and several mirrors (70 to 75) which deflect the transmitter light, that all openings (60 to 65) and mirrors (70 to 75) have the same distance from the axis of rotation (56) of the disk (55) and that a filter which attenuates the transmitter light is arranged in at least one (62 to 65) of the openings (60 to 65). 11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (55) einen Bereich aufweist, der den von der Empfangsoptik (18) zum photoelektrischen Empfänger (23) führenden Empfangs-Meßlichtweg (19) Uberdeckt und daß in diesem Bereich eine Vielzahl von das Empfangslicht durchlassenden öffnungen (90 bis 95) vorgesehen ist, die alle denselben Abstand von der Rotationsachse (56) der Scheibe (55) aufweisen, und daß zumindest in einigen (91 bis 95) dieser Öffnungen (90 bis 95) jeweils ein das Empfangslicht dämpfendes Filter angeordnet ist, wobei sich die Dämpfungsfaktoren der verschiedenen Filter teilweise voneinander unterscheiden. 11 . Arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the disc (55) has an area which covers the receiving measuring light path (19) leading from the receiving optics (18) to the photoelectric receiver (23) and that in this area a multiplicity of the receiving light-transmitting openings (90 to 95) are provided, which all have the same distance from the axis of rotation (56) of the disc (55), and that at least in some (91 to 95) of these openings (90 to 95) in each case one of the receiving light damping filter is arranged, the damping factors of the various filters partially differ from each other. 2. Anordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß jeweils η der das Empfangslicht durchlassenden öffnungen (90 bis 95) der Scheibe (55) zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, die eine das 2. Arrangement according to claim 11, characterized in that in each case η of the openings (90 to 95) of the disc (55) which allow the received light to pass through are combined to form a group which includes the Empfangslicht ungedämpft durchlassende öffnung (90) sowie n- öffnungen (91 bis 95) aufweist, in denen jeweils ein Filter mit einem anderen Dämpfungsfaktor angeordnet ist, und daß in jeder Gruppe die dämpfungsfreie öffnung (90) und die öffnungen (91 bis 95) mit den Filtern mit unterschiedlichen Dämpfungsfaktoren in der gleichen Reihenfolge angeordnet sind.Received light has undamped permeable opening (90) and n-openings (91 to 95) in which in each case a filter with a different damping factor is arranged, and that in each group the attenuation-free opening (90) and the openings (91 to 95) with the filters with different Attenuation factors are arranged in the same order. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfaktoren der in einander entsprechenden öffnungen (90 bis 95) verschiedener Gruppen angeordneten Filter einander gleich sind und daß sich die Dämpfungsfaktoren der zu einer Gruppe gehörenden Filter jeweils voneinander um einen Faktor unterscheiden, der kleiner als das Verhältnis der größten zur kleinsten vom photoelektrischen Empfänger (23) und dem ihm nachgeschalteten Kanal verarbeitbaren Signalamplitude ist.13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the damping factors of the in Corresponding openings (90 to 95) of different groups arranged filters one another are equal and that the attenuation factors of the filters belonging to a group differ from one another by a factor that is smaller as the ratio of the largest to the smallest signal amplitude that can be processed by the photoelectric receiver (23) and the downstream channel is. 14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Dämpfungsfaktoren der in einander entsprechenden öffnungen (90 bis 95) verschiedener Gruppen angeordneten Filter einander gleich sind und daß sich die Dämpfungsfaktoren der zu einer Gruppe gehörenden Filter jeweils voneinander um einen Faktor unterscheiden, der kleiner als das Produkt aus dem Verhältnis der größten zur kleinsten vom photoelektrischen Empfänger (23) und dem ihm nachgeschalteten Kanal verarbeitbaren Signalamplitude und aus dem Verhältnis der größten zur kleinsten vom Sender (1) abgebbaren Leistung ist.14. The arrangement according to claim 12, characterized in that the damping factors of the in Corresponding openings (90 to 95) of different groups arranged filters are identical to one another and that the attenuation factors of the filters belonging to a group each differ from one another by a factor distinguish which is smaller than the product of the ratio of the largest to the smallest of the photoelectric receiver (23) and the channel connected downstream of it processable signal amplitude and from the ratio of the greatest to the smallest power that can be emitted by the transmitter (1). 3 213 43 213 4 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die das Senderlicht durchlassenden öffnungen (60 bis 65) der Scheibe (55) zu η öffnungen umfassenden Gruppen zusammengefaßt sind, zwischen denen sich η Spiegel (70 bis 75) umfassende Gruppen von das Senderlicht ablenkenden Spiegeln befinden, daß jede der Gruppen von öffnungen (60 bis 65) wenigstens eine in Umfangsrichtung verlängerte öffnung (60, 61) umfaßt, in der kein Filter angeordnet ist, und daß in den übrigen öffnungen (62 bis 65) unter15. Arrangement according to one of claims 11 to 14, characterized in that the transmitter light through openings (60 to 65) of the disk (55) are combined to form groups comprising η openings, between which η mirror (70 to 75) comprehensive groups of the transmitter light deflecting mirrors are, that each of the groups of openings (60 to 65) comprises at least one opening (60, 61) which is elongated in the circumferential direction and in which no filter is arranged, and that in the other openings (62 to 65) below einem von 90° verschiedenen Winkel schräg zur optischen Achse (15a)stehende Dämpfungsfilter angeordnet sind, die alle denselben Dämpfungsfaktor aufweisen.an angle different from 90 ° obliquely to the optical axis (15a) standing attenuation filters are arranged, all of which have the same damping factor. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 mit 1 5, dadurch gekennzeichnet, daß immer eine das Senderlicht durchlassende öffnung (60 bis 65) bzw. ein das Senderlicht ablenkender Spiegel (70 bis 75) und eine das Empfangslicht durchlassende öffnung (90 bis 95) mit ihren Mittelpunkten auf einem gemeinsamen von der Rotationsachse (56) der Scheibe (55) ausgehenden Radialstrahl angeordnet sind, und daß die Scheibe (55) wenigstens ein Loch (98) aufweist, das einen anderen Abstand von der Rotationsachse (56) aufweist, als die öffnungen (60 bis 65 und 90 bis 95) und die Spiegel (70 bis 75) und durch das bei jeder Umdrehung der Scheibe (55) einmal eine Lichtschranke (99, 100) freigebbar ist, deren Signal zur Feststellung der momentanen Lage der Scheibe (55) und zur Überwachung ihrer Rotationsgeschwindigkeit dient. 1 6 . Arrangement according to one of Claims 10 to 1 5, characterized in that there is always an opening (60 to 65) which allows the transmitter light to pass through or a mirror (70 to 75) which deflects the transmitter light and an opening (90 to 95) which allows the received light to pass through Centers are arranged on a common radial ray emanating from the axis of rotation (56) of the disk (55), and that the disk (55) has at least one hole (98) which is at a different distance from the axis of rotation (56) than the openings (60 to 65 and 90 to 95) and the mirrors (70 to 75) and through which a light barrier (99, 100) can be released once with each revolution of the disk (55), the signal of which is used to determine the current position of the disk (55 ) and is used to monitor their speed of rotation. ■'- DI ■ '- D I 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß in einem vorgegebenen Winkelabstand vor jedem der die Mitte zweier öffnungen bzw. einer öffnung und eines Spiegele miteinander verbindenden Radialstrahlen ein die Lichtschranke freigebendes Loch (98) vorgesehen ist und daß die beim Durchlaufen dieser Löcher (98) durch die Lichtschranke (99,100) abgegebenen Signale zur Vorbereitung der Triggerung eines Lichtimpulses dienen.17. The arrangement according to claim 16, characterized in that at a predetermined angular distance in front of each of the center of two openings or an opening and a mirror interconnecting radial rays a light barrier exposing hole (98) is provided and that the at Passing these holes (98) through the light barrier (99,100) emitted signals to prepare the Triggering a light pulse are used. 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß im Empfangslichtweg (19,21) zwischen der rotierenden Scheibe (55) und dem photoelektrischen Empfänger (23) ein teildurchlässiger Spiegel (85) schräg zur optischen Achse des Empfangslichtweges angeordnet ist, durch den das Empfangslicht geradlinig hindurchtritt und durch den das vom Referenzlichtweg (11) kommende Licht umlenkbar und in den zum Empfänger (23) führenden Teil (21) des Empfangslichtweges (19,21) einkoppelbar ist.18. Arrangement according to one of claims 9 to 17, characterized in that in the receiving light path (19, 21) between the rotating disc (55) and the photoelectric receiver (23) a partially transparent mirror (85) at an angle to the optical axis of the received light path is arranged through which the received light passes in a straight line and through the the light coming from the reference light path (11) can be deflected and into the part (21) leading to the receiver (23) of the receiving light path (19,21) can be coupled. 19. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Referenzlichtweg (11) seriell hintereinander ein Dämpfungsglied (83) mit einem festen Dämpfungsfaktor und ein steuerbares Dämpfungsglied (33) mit einem veränderlichen Dämpfungsfaktor angeordnet sind.19. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the reference light path (11) serially one behind the other an attenuator (83) with a fixed attenuation factor and a controllable attenuator (33) are arranged with a variable damping factor. 20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von maximalem zu minimalem Dämpfungsfaktor des steuerbaren Dämpfungsgliedes (33) wenigstens gleich dem Produkt aus einem das alterungsbedingte Nachlassen der Senderleistung berücksichtigenden Zahlenwert und dem Verhältnis der maximalen zur minimalen Signalamplitude ist, die vom photoelektrischen Empfänger (23) und seinem nachgeschalteten Kanal noch verarbeitet werden können. 20. The arrangement according to claim 19, characterized in that the ratio of the maximum to the minimum damping factor of the controllable attenuator (33) is at least equal to the product of a numerical value that takes into account the aging-related decrease in the transmitter power and the ratio of the maximum to the minimum signal amplitude that is derived from the photoelectric Receiver (23) and its downstream channel can still be processed. 21. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von maximalem zu minimalem Dämpfungsfaktor des steuerbaren Dämpfungsgliedes (33) wenigstens gleich dem Produkt aus einem das alterungsbedingte Nachlassen der Senderleistung berücksichtigenden Zahlenwert, dem Verhältnis der maximalen zur minimalen Signalamplitude, die vom photoelektrischen Empfänger (23) und seinem nachgeschalteten Kanal noch verarbeitet werden können, und dem Verhältnis der maximalen zur minimalen Leistung ist, die vom Sender (1) abgegeben werden kann.21. Arrangement according to claim 19 , characterized in that the ratio of the maximum to the minimum damping factor of the controllable attenuator (33) is at least equal to the product of a numerical value that takes into account the aging-related decrease in the transmitter power, the ratio of the maximum to the minimum signal amplitude generated by the photoelectric receiver (23) and its downstream channel can still be processed, and the ratio of the maximum to the minimum power that can be emitted by the transmitter (1). bis 21, up to 21, 22. Anordnung nach einem der Ansprüche 19 / dadurch g e k e η η zeichnet, daß das steuerbare Dämpfungsglied (33) eine durch einen Schrittmotor (81) verdrehbare Graukeilscheibe (80) ist.22. Arrangement according to one of claims 19 / characterized in that the controllable damping element (33) is a gray wedge disk (80) which can be rotated by a stepping motor (81). 23. Anordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß das steuerbare Dämpfungsglied (33) ein PLZT- oder PLMNZT-Scheibchen ist. 23. Arrangement according to one of claims 19 to 21, characterized in that the controllable attenuator (33) is a PLZT or PLMNZT disk. 24· Anordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal für das steuerbare Dämpfungsglied (33) durch Vergleich der verstärkten und gleichgerichteten Signalamplituden gewinnbar ist, die der Photoempfänger (23) beim Empfang eines Meßlichtimpulses einerseits und beim Empfang eines Referenzlichtimpulses andererseits abgibt.Arrangement according to one of Claims 19 to 23, characterized in that the control signal for the controllable attenuator (33) can be obtained by comparing the amplified and rectified signal amplitudes that the photoreceiver (23) receives when receiving a measuring light pulse on the one hand and when receiving a reference light pulse on the other hand gives away. 25. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem zur Erzeugung der verschiedenen benötigten Spannungen dienenden Zerhacker , dadurch gekennzeichnet, daß der Trigger-Generator (3) in 25. Arrangement according to one of the preceding claims with a chopper serving to generate the various required voltages, characterized in that the trigger generator (3) in :21: -52: 21: -52 Abhängigkeit von den Zerhackerschwingungen so steuerbar ist, daß Beginn und Ende der Signal-LaufZeitmessungen in Zeiträume fallen, in denen keine durch die Zerhackerflanken bedingten Störungen auftreten.Depending on the chopper vibrations, it can be controlled so that the beginning and end of the signal-run Zeitmes solutions fall in periods in which no disturbances caused by the chopper flanks occur. 26. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25 mit einem zur Erzeugung der verschiedenen benötigten Spannungen dienenden Zerhacker, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken der Schwingungen des Zerhackers in den Zeiträumen, in die Beginn und Ende einer Signal-Laufzeitmessung fallen können, und ein in diesen Zeiträumen die Stromversorgung des Gerätes übernehmender Pufferkondensator vorgesehen sind. 26. Arrangement according to one of claims 1 to 25 with a chopper serving to generate the various required voltages, characterized in that a circuit arrangement for suppressing the vibrations of the chopper in the periods in which the beginning and end of a signal transit time measurement can fall , and a buffer capacitor that takes over the power supply of the device during these periods is provided. 27. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zur Optimierung des Signal/Rausch-Verhältnisses ein in der Mittenfrequenz abstimmbares Interferenzfilter (87) in einem parallelen Lichtweg vor dem Empfänger (23) angeordnet ist.27. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an interference filter (87) which can be tuned in the center frequency is arranged in a parallel light path in front of the receiver (23) to optimize the signal / noise ratio.
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