Connect public, paid and private patent data with Google Patents Public Datasets

Process and device for measuring a distance by telemetry

Info

Publication number
WO1979000189A1
WO1979000189A1 PCT/CH1978/000026 CH7800026W WO1979000189A1 WO 1979000189 A1 WO1979000189 A1 WO 1979000189A1 CH 7800026 W CH7800026 W CH 7800026W WO 1979000189 A1 WO1979000189 A1 WO 1979000189A1
Authority
WO
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
means
measuring
distance
target
device
Prior art date
Application number
PCT/CH1978/000026
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
T Celio
Original Assignee
T Celio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/10Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument

Abstract

A process and a device for measuring a distance are described using an opto-trigonometric arrangement and a photoelectronic positioning determination. The target (2) is irradiated by means of light radiation (S1) and the impact point (T1) is optically represented on a linear photodetector (5) by means of an oblique angle (B) to the irradiation direction. The spatial position (d2) of the impact image is determined by means of an electronic scanning by the photodetector and from there, the distance (D1) from the target is measured by means of trionometric relations. Preferred alternatives are specially intended for measuring short distances and hollow profiles.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernungsmessung Method and apparatus for measuring distance

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung unter Verwendung eines, das Ziel anstrahlenden Lichtbündels. The invention relates to a method and apparatus for distance measurement using a the target for the irradiating light beam.

Die Messung von Entfernungen mittels eines Lichtstrahles hat seit der Erfindung des LASER's grossen Aufschwung genommen. The measurement of distances by means of a beam of light has taken since the invention of the laser's great recovery. Hohe Strahldichte, kleine Winkeldivergenz und Monochromasie sind die Eigenschaften des LASER' s, welche diese Lichtquelle auszeichnen, obwohl, je nach Anwendungszweck, auch von klassischen Lichtquellen abgeleitete Strahlenbündel eingesetzt werden können. High radiance, small angular divergence and monochromaticity are the properties of the LASER 's, which are characterized, this light source, though, depending on the application, also of conventional light sources derived beams may be used. Die heute übliche Art der Entfernungsmessung mittels Lichtstrahl besteht in der Anstrahlung des Zieles und in der Sammlung des von ihm reflektierten Lichtes von demselben Standort aus, sowie in der darauf folgenden Bestimmung der Laufzeitdifferenz zwischen hin- und rückkehrender Strahlung. The now common type of distance measurement by means of light beam is made in the illumination of the target and in the collection of the reflected light from it by the same location and in the subsequent determination of the transit time difference between the outgoing and of returning radiation.

Nachteilig dabei ist, dass die hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes prinzipiell zu sehr kurzen Laufzeitunterschieden führt , (lern entspricht 30 psec) , deren Messung technologische Grenzen gesetzt sind. thereby, it is disadvantageous that the high propagation speed of light in principle results in very short running time differences (learning is equal to 30 psec), the measurement of technological limits. Hohe relative Messgenauigkeit lässt sich also nur bei der Messung grösserer Entfernungen praktisch erreichen. So high relative accuracy can be achieved in practice only when measuring greater distances.

Andere Anordnungen, welche den Lichtstrahl hochfrequent modulieren und die Phasenverschiebung zwischen hin- und rückkehrender Strahlung bestimmen, leiden prinzipiell unter der gleichen Beschränkung, da die Messung der Phasendifferenz mit entsprechend hoher Genauigkeit erfolgen muss. Other arrangements, which modulate the light beam at high frequency, and determine the phase shift between the outgoing and of returning radiation, suffer basically under the same limitation because the measurement of the phase difference must be made with a correspondingly high accuracy.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Entfernungsmessung zu schaffen, welches auch bei kleineren Distanzen noch hohe Messgenauigkeit aufweist und einen bescheidenen technischen Aufwand verlangt. The object of the invention to provide a method for distance measurement, which still has high measuring accuracy even with small distances and requires a modest technical outlay.

Die Erfindung geht von der bekannten Art zur Entfernungsmessung mittels eines, das Ziel anstrahlenden Lichtbündels aus und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Bild der Strahlaufprallstelle unter einem, bezogen auf die Einfallsrichtung, zwischen 0 und 90 liegenden Winkel erstellt wird, dass durch photoelektronische Abtastung die örtliche Lage des Aufprallstellenbildes bestimmt wird und dass aus dieser Lage die Entfernung des Zieles berechnet wird. The invention is of the known type for measuring distance by means of the target for the irradiating light beam, and is characterized in that an optical image of the beam impact point under a relative is created on the direction of incidence, between 0 and 90 lying angle that by photo-electronic scanning of the local position of the impact points of the image is determined and that the range of the target is calculated from this position.

Im folgenden wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen die Erfindung näher erörtert. In the following the invention will be discussed in more detail with reference to the accompanying drawings. Es zeigen: Show it:

Fig . FIG. 1 die grundlegende Anordnung 1 shows the basic arrangement

Fig . FIG. 2 die geometrischen Verhältnisse 2 the geometrical relationships

Fig . FIG. 3 die prinzipielle Art der photoelektronischen LagebeStimmung 3 shows the basic type of photo-electronic orientation

Fig . FIG. 4 und 5 zwei bevorzugte Ausführungsformen 4 and 5 show two preferred embodiments

Fig . FIG. 6 ein Ausführungsbeispiel. 6 shows an embodiment.

In Fig. 1 ist die grundlegende Anordnung angegeben. In Fig. 1 the basic arrangement stated. Von Lichtquelle 1 wird Strahl S 1 ausgesendet, welcher ein in Abstand D 1 entferntes Ziel 2 in Punkt T 1 trifft. Of light source 1 1 S beam is emitted, which in a remote distance D 1 target 2 arrives in point T first Das von T., reflektierte Licht wird unter einem Winkel β von Objektiv 3 teilweise gesammelt und damit Bild T 2 der Aufprallstelle T 1 erstellt. The T., reflected light is at an angle β of the lens 3 is partially collected and thus created image T 2 the point of impact T. 1 Liegt Ziel 2 in näherer (T ') oder weiterer (T 1 ") Entfernung, dann werden dementsprechend verschobene Bilder entstehen, welche eine Gerade, das Bild 4 aller möglichen Aufprallstellen, bilden. Mittels einer zur Lichtquelle in einem bekannten Abstand A 2 liegenden Vorrichtung 5 wird Bild 4 photoelektronisch abgetastet. Daraus wird in Rechner 7 in an sich bekannter Weise die jeweilige Lage von T 2 innerhalb von Bild 4 (also Abstand d 2 ) ermittelt und anschliessend in Rechner 8, in einer noch zu erleuchtenden Weise, D 1 errechnet. If target 2 in a closer (T ') or other (T 1 ") distance, then images are accordingly shifted formed, which form a straight line, the image 4 of all possible impact points. By means of a lying to the light source at a known distance A 2 means 5 Figure 4 is scanned photo electronically. This is determined in the computer 7 in a known manner, the respective position of T 2 within Figure 4 (ie, distance d 2) and then calculated in the computer 8, in a still to be illuminated manner, D 1 ,

Die Berechnungsgrundlagen zum erfindungsgemässen Verfahren sind in Fig. 2 angegeben. The calculation basis for the inventive method are indicated in Fig. 2. Aus geometrisch-optischen Gründen verlangt bekanntlich die scharfe Abbildung T 1 zu T 2 , dass Objektachse OT 1 , Objektivnormale OL und Bildachse OT 2 sich in Punkt 0 schneiden. From geometrical-optical reasons well known, requires the sharp imaging of T 1 to T 2, that object axis OT 1, Normal lens OL and image axis OT 2 intersect at point 0th Punkte T 1 , T 2 , L, 0liegen dann in einer Ebene, welche die Systemebene darstellt. Points T 1, T 2, L, then 0liegen in a plane, which represents the system level. Wenn Objektiv 3 in Abstand a von Punkt 0 sowie Winkel α gegenüber Objektachse OT 1 sich befindet und ferner f und B 1 LB 2 Objektivbrennweite resp. If lens 3 in a distance of 0 point and angle relative to the object axis OT is α 1, and further f, respectively, and B 1 2 LB lens focal length. Objektivachse sind, dann aus der Aehnlichkeit der Dreiecke T 1 A 1 L und LZ 2 T 2 folgt: Lens axis, then from the similarity of triangles T 1 A 1 L, and LZ 2 T 2 follows:

dh d 1 d 2 = b 1 b 2 2) that is, d 1 d 2 = b 1 b 2 2)

Figure imgf000005_0001

Aber D 1 = d 1 + b 1 und D 2 = d 2 + b 2 woraus: However, D 1 = d 1 + b 1 and D 2 = d 2 + b 2 from which:

Figure imgf000005_0002
oder or

Figure imgf000005_0003

Die Parameter b 1 und b 1 entsprechen den Segmenten LZ 2 und A 1 L . The parameters b 1 and b 1 corresponding to the segments LZ 2 and A 1 L.

Aus Dreieck A 1 HO folgt: From triangle A 1 HO follows:

b 1 = f/sin α 7) b 1 = f / sin α 7)

Figure imgf000006_0001

Systemparameter b 1 b 2 lassen sich also.bei Wahl von a,α,f für das System festlegen. System parameters b 1 b 2 can be also.bei choice of a, α, f set for the system. Wird Abstand d 2 (von Rechner 7) ermittelt, dann lässt sich Abstand D 1 (von Rechner 8) mittels Formel 3 berechnen. If distance d determined 2 (by computer 7), then leaves distance D 1 (from calculator 8) calculated using the formula. 3

Es sei bemerkt, dass Punkt A 1 die untere Messbereichgrenze im Objektraum (das Bild von A 1 liegt im Unendlichen) und Punkt Z 2 die an Lichtquelle 0 näheste Lage des Zielbildes (Ziel ist unendlich entfernt) darstellen. It should be noted that point A 1, the lower range limit in the object space (the image of A 1 is located at infinity) and the point Z 2 to the light source nearest location 0 of the target image (target is infinite distance) represent. Die Wahl von α und a bestimmt die physischen Dimensionen der Messanordnung. The choice of α and a determines the physical dimensions of the measurement arrangement. Sie sind in weiten Grenzen frei wählbar. They can be freely selected within wide limits. Lediglich muss man verhindern, dass dabei Winkel ß die Werte 0. und 90 annimmt. Only it is necessary to prevent this angle ß the values ​​0 and 90 assumes. Im ersten Falle reduziert sich nämlich das Bild 4 (Fig. 1) auf einen Punkt, im zweiten Falle gelangt praktisch kein Licht auf Objektiv 3. In the first case, namely, the picture (FIG. 1) is reduced to a point 4, in the second case reaches virtually no light on Lens 3.

Die photoelektronische Bestimmung der Lage des Aufprallstellenbildes sei an Hand, von Fig. 1 und 3 erläutert, wobei als Photodetektor eine Kameraröhre (zB Vidicon) angenommen wird. The photoelectronic determining the position of the impact points of the image should be on hand, 1 and 3 described in Fig., Using as photodetector a camera tube (eg vidicon) is assumed. Bild 4 besteht, wie bemerkt, aus einer punktweise beleuchteten Geraden. Figure 4 is, as noted, illuminated from a point by point line. Diese wird auf die Photokathode von Kamera 5 abgebildet. This is mapped to the photocathode of the camera. 5 Ablenkgenerator 6 und Ablenkspuhle 10 bewirken eine linienförmige Abtastung von Bild 4, wobei der zeitlich lineare Anstieg von Ablenkstrom J 2 (bekanntlich mit der jeweiligen örtlichen Lage des Abtastfleckes direkt verknüpft) über Widerstand 9 als Sägezahnspannung U 7 (proportional zu d 2 ) abgenommen wird (Fig. 3). Deflection generator 6 and Ablenkspuhle 10 effect a linear scan of Figure 4, wherein the time-linear increase of deflection current J 2 (linked known directly with the respective spatial position of the scanning) is taken via resistor 9 as the sawtooth voltage U 7 (proportional to d 2) ( Fig. 3). Trifft der Abtaststrahl auf den beleuchteten Punkt T 2 , dann wird über Kameralastwiderstand 11 ein Impuls U 1 erzeugt. Applies the scanning beam on the irradiated point T 2, then a pulse U 1 is generated across load resistor camera. 11 Rechner 7 (im wesentlichen eine Koinzidenzstufe) stellt an Hand von Sägezahn U 2 die Zeit t 2 fest, welche bezogen auf t 2m und d 2 , die Ermittlung von d 2 gestattet. Computer 7 (essentially a coincidence stage) provides on the basis of sawtooth U 2, the time t 2 determines which relative to t 2m and d 2, the determination of d 2 allowed.

Figure imgf000007_0001
t 2 und d 2 sind Systemparameter und entsprechen der unteren Entfernungsgrenze des Messbereiches. t 2 and d 2 are system parameters and correspond to the lower limit of the distance measuring range.

Die Berechnung von D 1 aus D 2 erfolgt in Rechner 8 entsprechend Formel 5, wobei The calculation of D 1 of D 2 is carried out in calculator 8 in accordance with formula 5, wherein

D 2 = A 2 + d 2 10) gilt. D 2 = A 2 + 2 d 10) applies. A 2 ist Systemparameter und d 2 wird, wie bemerkt, von Rechner 7 errechnet. A 2 is a system parameter and d 2, as noted, is calculated by computer. 7

Durch die Erfindung wird also eine einfache Entfernungsmessung erreicht, welche elektronisch den Einsatz langsamer Schaltungstechnik sowie elementarer Rechentechnik erlaubt und in der Messgenauigkeit nur durch die räumliche Auflösung der photoelektronischen Abtastvorrichtung begrenzt ist. The invention thus a simple distance measurement is achieved, which is electronically use slower circuit technology as well as basic computer technology allows and limited in accuracy solely by the spatial resolution of the photoelectric scanning device.

Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung werden zur Messung mindestens zwei Systeme simultan eingesetzt, deren anstrahlende Lichtbündel in der gleichen Ebene 21 liegen. According to one embodiment of the invention, at least two systems used simultaneously for the measurement, the spotlighting light beams lie in the same plane 21st Diese in Fig. 4 dargestellte Anordnung ist speziell zur Messung von Lochprofilen geeignet. This arrangement shown in Fig. 4 is particularly suitable for the measurement of hole profiles. Beim Einsatz von zwei diametral liegenden Systemen D 11 -D 13 lässt sich der Lochdurchmesser bestimmen, beim Einsatz mehrerer in Ebene 21 liegenden Systeme lassen sich Entfernungen D 11 ,D 12 ,D 13 ,D 14 usw messen, woraus, durch Interpolation, das Lochprofil errechnet werden kann. When using two diametrical systems D 11 -D 13, the hole diameter can be determined, can be the use of several lying in plane 21 systems distances D 11, D 12, D 13, D 14 and so measure from which, by interpolation, the hole profile can be calculated. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wir ein erfindungsgemässes System um eine Achse 15 rotiert, welche senkrecht zum anstrahlenden Lichtbündel steht. According we rotates a further embodiment of the invention, a system according to the invention about an axis 15 which is perpendicular to the irradiating light beam. Diese in Fig. 5 dargestellte Anordnung ist besonders zur Messung von Lochprofilen geeignet, welche sequentiell und mit beliebig hoher Auflösung abgetastet werden können. This arrangement shown in FIG. 5 is particularly suitable for measurement of hole profiles, which can be scanned sequentially and with any resolution.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werdendie in den zwei vorhergehenden Ausgestaltungen beschriebenen Systeme translatorisch bewegt. According to a further embodiment of the invention werdendie in the two previous embodiments described systems translationally moved. Diese in Fig. 4 und 5 dargestellten Anordnungen eignen sich speziell für die durchlaufende Messung von Bohrlöchern, wenn die Translation 15 parallel zur Lochachse geschieht. This in FIGS. 4 and 5 arrangements shown are particularly suitable for the continuous measurement of wells, when translation is done 15 parallel to the hole axis. Das Bohrloch wird dann bei der rotierenden Anordnung von Fig. 5 sequentiell in Form einer Spirale 18 und im Falle der simultanen Anordnung von Fig. 4 entlang den Mantellinien 17 abgestastet. The borehole is then abgestastet at the rotating assembly of Fig. 5 sequentially in the form of a helix 18 and in the case of the simultaneous arrangement of Fig. 4 along the generatrices of the seventeenth

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die in der vorletzten und zweitletzten Ausgestaltung beschriebenen Systeme 180 um eine Achse 16 rotiert, welche in der Messebene 21 liegt und durch das Messzentrum 0 geht. According to a further embodiment of the invention, the systems described in the second last and second last embodiment be rotated about an axis 16, 180 which is located in the measuring plane 21 and passes through the center measuring 0th Diese in Fig. 6 dargestellte Anordnung eignet sich speziell zur Messung von Hohlräumen, welche sequentiell durch eine Anzahl von Meridianen 20 bzw. von Breitenkreisen 22 abgetastet werden. This arrangement shown in Fig. 6 is particularly suitable for the measurement of cavities, which are sequentially scanned by a plurality of meridians of 20 and circles of latitude 22nd

Gemäss einer speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird als ausstrahlendes Lichtbündel ein LASER-Strahl verwendet. According to a special embodiment of the inventive device is used as the irradiating light beam, a laser beam. Diese Anordnung bietet den Vorteil der hohen Leuchtdichte und ist gerätetechnisch einfach. This arrangement has the advantage of high luminance and is device technically simple.

Gemäss einer weiteren speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird zur photoelektronischen Abtastung des Aufprallstellenbildes ein lineares Photodiodenarray verwendet. According to a further special embodiment of the inventive device, a linear photodiode array is used for the photoelectric scanning of the impact points of the image. Diese Anordnung weist die Vorteile hoher geometrischer Genauigkeit und Stabilität sowie kleinster Dimensionen auf. This arrangement has the advantages of high geometric accuracy and stability and smallest dimensions.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in Fig. 7 angegeben. An embodiment of the inventive device is shown in Fig. 7. Dabei handelt es sich um die Messung von Entfernungen zwischen 3500 und 6000 mm, welche typisch als Profilradien im Tunnelbau vorkommen. This is the measurement of distances from 3,500 to 6,000 mm, which occur as a typical profile radii in tunneling. Eine simultane oder sequentielle Abtastung des Profils nach Unteransprüchen 1 resp. A simultaneous or sequential scanning of the profile sub-claims 1 resp. 2 kommt zur Anwendung. 2 is used. Die von LASER 1 emittierte Strahlung wird an Ziel 2 teilweise reflektiert, durch Objektiv 3 teilweise gesammelt und auf Photodetektor 5 abgebildet, .welcher als lineares Photodiodenarray ausgebildet ist. The radiation emitted by laser 1 is partially reflected to target 2, partly collected by lens 3 and imaged onto photodetector 5 .welcher is formed as a linear photodiode array. Von einem Taktgenerator 12 wird ein CLOCK-Signal abgeleitet, welches mittels des in Photodiodenarray 5 eingebauten Schieberegisters den Ladezustand des jeder Photodiode zugeordneten Kondensators nacheinander abfragt. By a clock generator 12, a CLOCK signal is derived which interrogates in succession by means of the built-in photodiode array 5 shift register the state of charge of each photodiode associated capacitor. Das Resultat dieser Abtastung wird synchron zum CLOCK-Signal am ΛflDEO-Ausgang abgenommen. The result of this sampling is synchronously removed for CLOCK signal on ΛflDEO output. Ist zB Diode No. For example, if diode No. 10 beleuchtet, dann wird beim 10-ten CLOCK-Impuls ein Signalimpuls am VIDEO-Ausgang erscheinen. Lights 10, then at the 10-th CLOCK pulse signal a pulse will appear on output video. Dieser Impuls wird in Komparator 13 detektiert und zum STOP von Zähler 14 verwendet, wo die Anzahl der bis dann abgegebenen CLOCK-Impulse aufgezählt worden ist. This pulse is detected in comparator 13 and used to STOP of counter 14, where the number of to then output CLOCK pulses have been counted. Der Stand d 2 ' von Zähler 14 ist also ein Mass für die örtliche Lage d 2 des Aufprallstellenbildes innerhalb des Arrays. The prior d 2 'of counter 14 is therefore a measure of the local position d 2 of the impact points of the image within the array. Es gilt also d 2 = k 1 d 2 ' 11) wo k 1 der Abstand (zB mm) zwischen den einzelnen Photodioden darstellt. It is therefore necessary d 2 = k 1 d 2 '11) where the distance (eg mm) represents k 1 between the individual photodiodes. Wert d 2 ' wird von Rechner 8 übernommen, wo zunächst d 2 (nach Formel 11) berechnet wird. Value d 2 'is acquired by the computer 8, where d 2 is calculated first (of formula 11). Anschliessend wird die absolute Lage D 2 durch die Operation Subsequently, the absolute position is D 2 by the operation

D 2 = D 2 min + d 2 12) ermittelt,' wo D 2 mm. D 2 = D 12) determined 2 min + d 2, 'where D 2 mm. (für die jeweils geltenden Werte der optischen Anordnung) aus D 1 mittels Formel 6 berechnet wird. is calculated (for the prevailing values of the optical assembly) from D 1 by means of formula. 6 Schliesslich wird die Zielentfernung D 1 mittels Formel 5 berechnet. Finally, the target distance D 1 is calculated by formula. 5 In der Zwischenzeit ist der Abfragevorgang an Array 5 weitergegangen. Meanwhile, the search operation on array 5 has gone on. Nachdem die letzte Photodiode im Array abgefragt wurde, wird ein RESET-Impuls abgegeben, welcher Zähler 14 auf Null stellt. After the last photodiode in the array has been scanned, a RESET pulse is delivered, which counter 14 provides to zero. Automatisch, oder auf Befehl, wird dann ein neuer Messzyklus eingeleitet. Automatically or on command, a new measurement cycle is initiated.

Die numerischen Werte des aufgeführten Beispieles lauten: f = 180 mm;' The numerical values ​​of the example shown are as follows: f = 180 mm; ' α = 80°; α = 80 °; aa = 1000 mm; aa = 1000 mm; D 1 max= 6000 mm D 1 max = 6000 mm

D 1 min = 3500 mm; 1 D min = 3500 mm; woraus sich ableiten lässt b 1 = 182,8 mm (Formel 7); from which are derived can b 1 = 182.8 mm (Formula 7); b 2 = 984,9 mm (Formel 8); b 2 = 984.9 mm (Formula 8);

D 2 mm. D 2 mm. = 1015,8 mm (Formel 6); = 1015.8 mm (formula 6); D 2 max = 1039,1 mm (Formel 6). D 2 max = 1039.1 mm (formula 6).

Das Bild 4 der Messstrecke weist eine Länge von D 2 max The image of the measuring section 4 has a length of D 2 max

D 2 mm. D 2 mm. - 23,3 mm auf und wird mit einem Photodiodenarray, bestehend aus 1728 Dioden im Abstand von 13 μm abgetastet. - 23.3 mm and is equipped with a photodiode array, sampled consisting of 1728 diodes in the distance of 13 microns. Danach gilt also k 1 = 0,013. Thus, thereafter, k 1 = 0.013. Die mit der Vorrichtung erzielte Messgenauigkeit beträgt im Mittel (6000 - 3500)/1728 = 1,5 mm. The accuracy achieved with the device is in the middle (6000 - 3500) / 1728 = 1.5 mm.

Zur photoelektrischen Detektion können eingesetzt werden: Objektiv: Rodagon 180 mm/1: 5,6 (Rodenstock Werke, München, Deutschland). Photoelectric detection can be used: Lens: Rodagon 180 mm / 1: 5.6 (Rodenstock works, Munich, Germany). Photodetektor: Fairchild CCD 121H (Fairchild Inc. Mountain View, Calif. USA). Photodetector: Fairchild CCD 121H (Fairchild Inc. Mountain View, Calif United States.). LASER: Siemens LGR 7622 (Siemens AG, München, Deutschland). LASER: Siemens LGR 7622 (Siemens AG of Munich, Germany).

In der vorliegenden Beschreibung wurde durchwegs von Lichtquelle, Lichtbündel usw gesprochen. In this specification, the light beam has been consistently light source, etc spoken. Es ist selbstverständlich, dass jede andere Strahlungsart (zB Infrarot, Ultraviolett) sinngemäss eingesetzt werden kann. It is understood that any other type of radiation (eg, infrared, ultraviolet) can be analogously used. Ihre Wahl wird hauptsächlich durch die Anpassung an die spektralen Remissionseigenschaften des Zieles bestürmt werden Your choice will be mainly assailed by adapting to the spectral reflectance properties of the target

Claims

Patentanspruch IVerfahren zur Entfernungsmessung mittels eines, das Ziel anstrahlenden Lichtbündels, dadurch gekennzeichnet, dass- ein optisches Bild der Strahlaufprallstelle auf das Ziel unter einem, bezogen auf die Anstrahlrichtung, zwischen 0 und 90 liegenden Winkel erstellt wird, dass- durch photoelektronische Abtastung die örtliche Lage des Aufprallstellenbildes bestimmt wird und dass- aus dieser Lage die Entfernung des Zieles berechnet wird.Unteransprüche Patent claim IVerfahren for distance measurement by means of the target for the irradiating light beam, characterized in that- an optical image of the beam impact point on the target as a relative is created on the Anstrahlrichtung, between 0 and 90 lying angle that- by photo-electronic scanning of the local position of the impact points of the image is determined and that- calculates the distance to the goal from this position wird.Unteransprüche
1. Verfahren zur Messung von Lochprofilen nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei erfindungsgemässe Systeme simultan eingesetzt werden, wobei die die Ziele anstrahlenden Lichtbündel sich in der gleichen Ebene befinden. 1. A method for measurement of hole profiles according to claim I, characterized in that at least two systems according to the invention are used simultaneously, the targets the irradiating light beam are in the same plane.
2. Verfahren zur Messung von .Lochprofilen nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein erfindungsgemässes System um eine Achse rotiert wird, welche senkrecht zum anstrahlenden Lichtbündel steht. 2. The method for measuring .Lochprofilen according to claim II, characterized in that a system according to the invention is rotated about an axis which is perpendicular to the irradiating light beam.
3. Verfahren zur Messung von Bohrlochprofilen nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrum des erfindungsgemässen Systems parallel zur Lochachse fortbewegt wird. 3. A method for the measurement of borehole profiles according to sub-claim 1 or 2, characterized in that the center of the inventive system is moved parallel to the hole axis.
4. Verfahren zur Messung von Hohlräumen nach Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Messsysteme, resp. 4. A method for measurement of cavities by sub-claims 1 and 2, characterized in that by the measuring systems, resp. durch die Messsystemrotation definierte Ebene stufenweise bis zu 180 rotiert wird und zwar um eine in dieser Ebene liegende und durch das Systemzentrum gehende Achse. by the measurement system defined rotation plane is rotated stepwise up to 180 namely on a lying in this plane and passing through the system center axis. Patentanspruch II Patent claim II
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Apparatus for carrying out the method according to claim I, characterized by
- eine Lichtquelle (1), aus welcher ein Lichtbündel S 1 abgeleitet wird, welches das Ziel (2) anstrahlt, - a light source (1) from which a light beam is derived S 1, which illuminates the object (2),
- ein Objektiv (3), welches ein Bild (4) aller möglichen Strahlabtaststellen innerhalb des vorgesehenen Entfernungsmessbereiches erstellt, - an objective (3), which creates an image (4) of all possible Strahlabtaststellen within the designated distance measurement range,
- einen linearen Photodetektor (5), welcher das Bild (4) der Aufprallstellen abtastet, - scanning a linear photodetector (5), which the image (4) of the impact points,
-.einen ersten Rechner (7), welcher aus den Abtastwerten die relative Lage des jeweiligen Aufprallstellenbildes ermittelt, -.einen first computer (7) which determines from the samples, the relative position of the respective impingement points of the image,
- einen zweiten Rechner (8), welcher aus der relativen Lage des Aufprallstellenbildes die jeweilige Entfernung des Zieles (2) errechnet. - a second computer (8) which calculates the respective range of the target (2) from the relative position of the impact points of the image.
Unteransprüche under claims
5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziel anstrahlende Lichtbündel ein LASER-Strahl ist. 5. Apparatus according to claim II, characterized in that the target spotlighting light beam is a laser beam.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektronische Abtastung des Aufprallstellenbildes mittels eines linearen Photodiodenarray erfolgt. 6. Apparatus according to claim II, characterized in that the photo-electronic scanning of the impact points of the image takes place by means of a linear photodiode array.
PCT/CH1978/000026 1977-10-06 1978-10-04 Process and device for measuring a distance by telemetry WO1979000189A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1226177 1977-10-06
CH12261/77 1977-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1979000189A1 true true WO1979000189A1 (en) 1979-04-19

Family

ID=4381369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH1978/000026 WO1979000189A1 (en) 1977-10-06 1978-10-04 Process and device for measuring a distance by telemetry

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO1979000189A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4373804A (en) * 1979-04-30 1983-02-15 Diffracto Ltd. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US4373805A (en) * 1979-05-03 1983-02-15 The Singer Company Laser altimeter and probe height sensor
US4477184A (en) * 1979-01-19 1984-10-16 Nissan Motor Company, Limited Obstacle detection system for use in vehicles
GB2143396A (en) * 1983-05-21 1985-02-06 Mac Co Ltd Beam riding location system
US4939439A (en) * 1985-09-26 1990-07-03 Unisearch Limited Robot vision and optical location systems
US5086411A (en) * 1988-07-25 1992-02-04 Unisearch Limited Optical location systems
US5280179A (en) * 1979-04-30 1994-01-18 Sensor Adaptive Machines Incorporated Method and apparatus utilizing an orientation code for automatically guiding a robot
US5940302A (en) * 1981-02-27 1999-08-17 Great Lakes Intellectual Property Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces
DE10015153B4 (en) * 2000-03-27 2006-07-13 Metronom Ag Light section system for ultraviolet light

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1389111A (en) * 1963-02-22 1965-02-12 Marconi Co Ltd Features measures distances especially for air cushion vehicles
LU49115A1 (en) * 1965-07-19 1967-01-19
US3610754A (en) * 1967-11-24 1971-10-05 Centre Nat Rech Metall Method for determining distances
NL7202622A (en) * 1971-03-19 1972-09-21 Siemens Ag
FR2242663A1 (en) * 1973-08-31 1975-03-28 Alcyon
GB1450577A (en) * 1973-08-13 1976-09-22 British Gas Corp Apparatus for measuring the size of subterranean cavities

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1389111A (en) * 1963-02-22 1965-02-12 Marconi Co Ltd Features measures distances especially for air cushion vehicles
LU49115A1 (en) * 1965-07-19 1967-01-19
US3610754A (en) * 1967-11-24 1971-10-05 Centre Nat Rech Metall Method for determining distances
NL7202622A (en) * 1971-03-19 1972-09-21 Siemens Ag
GB1450577A (en) * 1973-08-13 1976-09-22 British Gas Corp Apparatus for measuring the size of subterranean cavities
FR2242663A1 (en) * 1973-08-31 1975-03-28 Alcyon

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4477184A (en) * 1979-01-19 1984-10-16 Nissan Motor Company, Limited Obstacle detection system for use in vehicles
US4373804A (en) * 1979-04-30 1983-02-15 Diffracto Ltd. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US6211506B1 (en) * 1979-04-30 2001-04-03 Diffracto, Ltd. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US6127689A (en) * 1979-04-30 2000-10-03 Diffracto Ltd. Method and apparatus for positioning a member relative to an object surface
US5981965A (en) * 1979-04-30 1999-11-09 Lmi-Diffracto Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5883390A (en) * 1979-04-30 1999-03-16 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for positioning a member in a desired attitude relative to the surface of an object
US5280179A (en) * 1979-04-30 1994-01-18 Sensor Adaptive Machines Incorporated Method and apparatus utilizing an orientation code for automatically guiding a robot
US5362970A (en) * 1979-04-30 1994-11-08 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5510625A (en) * 1979-04-30 1996-04-23 Sensor Adaptive Machines Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5670787A (en) * 1979-04-30 1997-09-23 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5677541A (en) * 1979-04-30 1997-10-14 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5684292A (en) * 1979-04-30 1997-11-04 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension location and attitude of objects
US5691545A (en) * 1979-04-30 1997-11-25 Sensor Adaptive Machines Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5693953A (en) * 1979-04-30 1997-12-02 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5734172A (en) * 1979-04-30 1998-03-31 Sensor Adaptive Machines Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5877491A (en) * 1979-04-30 1999-03-02 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for imaging an object illuminated with light
US5773840A (en) * 1979-04-30 1998-06-30 Sensor Adaptive Machines Inc. Method & apparatus for electro optically determining the dimension, location & attitude of objects
US5786602A (en) * 1979-04-30 1998-07-28 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5811827A (en) * 1979-04-30 1998-09-22 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5811825A (en) * 1979-04-30 1998-09-22 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5854491A (en) * 1979-04-30 1998-12-29 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5866915A (en) * 1979-04-30 1999-02-02 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5866916A (en) * 1979-04-30 1999-02-02 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for electro optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5767525A (en) * 1979-04-30 1998-06-16 Sensor Adaptive Machines Inc. Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects
US5880459A (en) * 1979-04-30 1999-03-09 Sensor Adaptive Machines, Inc. Method and apparatus for control of a detector array based imaging
US4373805A (en) * 1979-05-03 1983-02-15 The Singer Company Laser altimeter and probe height sensor
US5940302A (en) * 1981-02-27 1999-08-17 Great Lakes Intellectual Property Controlled machining of combustion chambers, gears and other surfaces
GB2143396A (en) * 1983-05-21 1985-02-06 Mac Co Ltd Beam riding location system
US4939439A (en) * 1985-09-26 1990-07-03 Unisearch Limited Robot vision and optical location systems
US5086411A (en) * 1988-07-25 1992-02-04 Unisearch Limited Optical location systems
DE10015153B4 (en) * 2000-03-27 2006-07-13 Metronom Ag Light section system for ultraviolet light

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10048814B4 (en) A computed tomography apparatus with a data acquisition system and method for such a computed tomography scanner
DE10241392B4 (en) Apparatus and method for detecting a three-dimensional relative movement
DE4222642A1 (en) Pictures barrel Sensor Unit
DE4436784A1 (en) Absolute position measuring system
DE19928698A1 (en) Particle image velocimetry (PIV) measurement device, has light source illuminating slit and camera for taking successive images of particles in motion
DE3926349A1 (en) Optical defect inspection arrangement for flat transparent material - passes light via mirror forming image of illumination pupil on camera lens of photoreceiver
DE4317064A1 (en) A position
DE10219054A1 (en) Method for determining the spatial coordinates of an object
WO1996015626A1 (en) Device and method for the detection and demodulation of an intensity-modulated radiation field
DE19505176A1 (en) Optical measurement sensor with vernier scale read=out from IC
EP0962746A2 (en) Procedure and device to verify the alignment of two axles
DE3619923A1 (en) Feinverschiebungsaufnehmer and method for detection of subtle shifts
DE102005040772A1 (en) Optical length and speed sensor
DE10153742A1 (en) Recording system for three-dimensional distance-measurement image for surface of object measures time for propagating light with short-term integrated photodetector
DE4136461A1 (en) Method and apparatus for image inspection grossflaechigen
DE19632058C1 (en) Opto electronic identification or target element
DE19610941A1 (en) Two-axis inclination meter with housing containing transparent liquid for horizon
DE3537220A1 (en) Optoelectronic camera
DE4134546A1 (en) A method and apparatus for determining the absolute coordinates of an object
DE10235888A1 (en) Automatically collimating measurement device has image processing unit for detecting measurement point for image, devices for indicating measurement point, automatic collimation unit
EP0419936A1 (en) Process and apparatus for the phase indication of radiation, especially light radiation
EP0151257A2 (en) Method for producing range coded images
EP0168643A2 (en) Device for the inspection of wafers
EP0058302A2 (en) Opto-electronic incremental position detector
DE19846145A1 (en) Three-dimensional imaging device for shape measurement has transmitter array whose elements move in straight, parallel lines

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Designated state(s): DE FR GB

WA Withdrawal of international application