Claims (2)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Präzisionsnivellier, mit einem Fernrohr, einer mit der vorderen Hauptebene im vorderen Knotenpunkt des Fern-rohrobjektivs (1) angeordneten ersten Bildebene (3), einem nachgeschalteten Abbildungssystems mit einer ausserhalb des Fernrohrstrahlenganges angeordneten zweiten Bildebene (7), die eine Messeinrichtung zur Anzeige und Auswertung von Messwerten enthält und einer vor dem Fernrohrobjektiv (1) in einem Messpunkt vorgesehenen Messlatte (5), gekennzeichnet dadurch, dass in der ersten Bildebene (3) mindestens zwei Hilfsstriche fest angeordnet sind, deren Lage mit der Messeinrichtung (7) zusammen mit der Lage des Bildes der Messlatte vermessen wird und als Bezugspunkt für das Bild der Messlatte dient.1. Precision level, with a telescope, a first image plane (3) arranged with the front main plane in the front node of the telescope objective (1), a downstream imaging system with a second image plane (7) arranged outside the telescope beam path, which has a measuring device for display and evaluation of measured values and a measuring rod (5) provided at a measuring point in front of the telescope objective (1), characterized in that at least two auxiliary lines are fixed in the first image plane (3), the position of which is determined by the measuring device (7) together with the position of the image of the ruler and serves as a reference point for the image of the ruler.
2. Präzisionsnivellier nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Messeinrichtung (7) eine CCD-Zeile ist, mit mindestens zwei elektrisch voneinander unabhängigen Bereichen, wobei der eine Bereich den Hilfsstrichen und der andere Bereich dem Bild der Messlatte zugeordnet ist.2. Precision level according to claim 1, characterized in that the measuring device (7) is a CCD line, with at least two electrically independent areas, one area being assigned to the auxiliary lines and the other area to the image of the ruler.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Erfindung betrifft ein Präzisionsnivellier mit einem Fernrohr, einer mit der vorderen Hauptebene im vorderen Knotenpunkt des Fernrohrobjektivs angeordneten ersten Bildebene, einem nachgeschalteten Abbildungssystem, einer ausserhalb des Fernrohrstrahlenganges angeordneten zweiten Bildebene, die eine Messeinrichtung zur Anzeige und Auswertung von Messwerten enthält und einer vor dem Fernrohrobjektiv in einem Messpunkt vorgesehenen Messlatte.The invention relates to a precision level with a telescope, a first image plane arranged with the front main plane in the front node of the telescope objective, a downstream imaging system, a second image plane arranged outside the telescope beam path, which contains a measuring device for displaying and evaluating measured values, and a front of the telescope objective in measuring rod provided at a measuring point.
Die Erfindung ist insbesondere für Nivelliere zur Höhenmessung anwendbar.The invention is particularly applicable to levels for height measurement.
Es sind Nivelliere, wie Kompensatornivelliere bekannt, die ihre Fernrohrziellinie durch einen Neigungskompensator oder eine gesonderte Kompensationseinrichtung selbsttätig zur Lotrichtung stabilisieren. Höhenmessfehler können dadurch entstehen, dass die Drehachse für die Horizontie-rung der Zielachse zwar in der Nähe der Stehachse angeordnet ist, aber nicht der vordere Objektivknotenpunkt, dass bei Abbildung des Ableseindex über den Neigungskompensator Stativschwingungen eine Mikrometerablesung erschweren oder dass das Zielbild bei Vibrationen zum Schwingen oder Zittern anregt und eine Ablesung an der Messlatte erschwert wird. Aus der DD-PS 45 281 ist ein Messoder Zielfernrohr zur Messung in zwei diametralen Fernrohrlagen und aus der DD-PS 102 820 ein Zielfernrohr mit geknickter optischer Achse bekannt, bei dem der objektsei-tige Knotenpunkt des Objektivs im objektseitigen Scheitelpunkt und die Zielmarke im objektseitigen Knotenpunkt angeordnet ist. In der DD-PS 212 097 wird eine Anordnung zur Höhenmessung beschrieben, die mehrere Anzeigen zur Ablesung der Höhen werte enthält und in dem WP GO 1C 2 701 607 eine Anordnung, bei der ein Beobachter durch eine automatische Registrierung der Mikrometeranzeige entlastet und der Prozess der Messdatenerfassung automatisiert wird,Levels, such as compensator levels, are known which automatically stabilize their telescope line of sight with respect to the vertical direction by means of an inclination compensator or a separate compensation device. Height measurement errors can result from the fact that the axis of rotation for leveling the sighting axis is in the vicinity of the standing axis, but not the front lens node, that tripod vibrations make reading the micrometer difficult when the reading index is displayed via the tilt compensator, or that the target image vibrates when there are vibrations or trembling and making it difficult to read off the measuring rod. From DD-PS 45 281 a measuring or telescopic sight for measuring in two diametrical telescope positions and from DD-PS 102 820 a telescopic sight with a bent optical axis is known, in which the object-side node of the lens is in the object-side vertex and the target in the object-side Node is arranged. In the DD-PS 212 097 an arrangement for height measurement is described, which contains several displays for reading the height values and in the WP GO 1C 2 701 607 an arrangement in which an observer is relieved by an automatic registration of the micrometer display and the process of measurement data acquisition is automated,
durch eine Rationalisierung des Nivellementsprozesses unter Einsatz von Mikrorechnern und Datenspeichern.by streamlining the leveling process using microcomputers and data storage.
Durch die Erfindung sollen Höhenmessfehler, die durch anstrengendes Ausmessen von Lattenteilungen entstehen, vermieden werden, um eine Optimierung des Messprozesses zu erreichen.The aim of the invention is to avoid height measurement errors that occur as a result of strenuous measurement of staff divisions, in order to optimize the measurement process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nivellier so zu gestalten, dass die in einem Messpunkt angeordnete Messlatte auf Mikrometergenauigkeit optoelektronisch abgelesen wird, unter Beibehaltung des Prinzips des quasi-absoluten Horizontes (Messung in zwei Fernrohrlagen und Bildebene im vorderen Knotenpunkt des Objektivs), ohne ein Mikrometer für den Messprozess zu verwenden.The invention is based on the object of designing a level in such a way that the measuring rod arranged at a measuring point can be read optoelectronically with micrometer accuracy, while maintaining the principle of the quasi-absolute horizon (measurement in two telescope positions and image plane in the front node of the lens), without to use a micrometer for the measuring process.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in einer ersten Bildebene mindestens zwei Hilfsstriche fest angeordnet sind, deren Lage mit einer Messeinrichtung zusammen mit der Lage des Bildes eines Messobjektes vermessen wird und als Bezugspunkt für das Bild des Messobjektes dient. Vorteilhaft ist es, dass die Messeinrichtung eine CCD-Zeile ist, mit mindestens zwei elektrischen voneinander unabhängigen Bereichen, indem der eine Bereich den Hilfsstrichen und der andere Bereich dem Bild des Messobjektes zugeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in that at least two auxiliary lines are fixed in a first image plane, the position of which is measured with a measuring device together with the position of the image of a measurement object and serves as a reference point for the image of the measurement object. It is advantageous that the measuring device is a CCD line, with at least two mutually independent electrical areas, in that one area is assigned to the auxiliary lines and the other area to the image of the measurement object.
Durch die Erfindung ist es möglich, Höhenmessfehler, die durch das Ausmessen von Messlattenteilungen entstehen, durch eine opto-elektronische Messwerterfassung zu vermeiden, unter Beibehaltung des Prinzips des quasi-absoluten Horizonts. Die gewonnenen Mess werte werden nach ihrer rechnergestützten Überprüfung abgespeichert und weiterverarbeitet.The invention makes it possible to avoid height measurement errors, which occur as a result of measuring staff divisions, by means of an opto-electronic measurement value acquisition, while maintaining the principle of the quasi-absolute horizon. The measured values obtained are saved and processed after their computer-aided verification.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Anordnung.1 shows an arrangement according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Mess- oder Zielfernrohr eines Kompensatornivelliers mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen, umfassend ein Objektiv 1 zur Abbildung des Bildes eines Messobjektes, einer vor dem Fernrohrobjektiv 1 in einem Messpunkt angeordneten Messlatte 5 über einen in der halben Objektbrennweite angeordneten Pendelspiegels 2 in eine erste Bildebene 3, die mit der vorderen Hauptebene im vorderen Knotenpunkt des Fernrohrobjektivs 1 liegt. Die weitere, nicht dargestellte Abbildungsoptik hat keinen Einfluss auf die Ziellinienstabilität des Gerätes. Das Objektiv 1 ist dabei fest angeordnet. Mit den in der ersten Bildebene 3 vorgesehenen zwei Hilfsstrichen 4 (z. B. Strichfigur einer Strichplatte) wird das Lattenbild der Nivellierlatte 5 gemeinsam über ein Zwischenabbildungssystem 6 auf die ausserhalb des Fernrohrstrahlenganges vorgesehene zweite Bildebene, in der ein opto-elektro-nischer Empfänger, eine CCD-Zeile 7 angeordnet ist, abgebildet und vermessen. Die Strichfigur 4 dient dabei als Bezugspunkt für die Auswertung des kodierten Lattenbildes der Nivellierlatte 5 und ist auf dem Objektiv 1 fest angeordnet. Die Auswertung und Registrierung der nachfolgenden weiteren Messwerte erfolgte mit bekannten Mitteln wie Mikrorechnern und Speichern.Fig. 1 shows a section of a measuring or telescopic sight of a compensator level with the parts essential to the invention, comprising a lens 1 for imaging the image of a measurement object, a measuring rod 5 arranged in front of the telescope lens 1 at a measuring point over a half the focal length of the object arranged pendulum mirror 2 in a first image plane 3, which lies with the front main plane in the front node of the telescope lens 1. The other imaging optics, not shown, have no influence on the line of sight stability of the device. The lens 1 is fixed. With the two auxiliary lines 4 provided in the first image plane 3 (e.g. line figure of a reticle), the staff image of the leveling staff 5 is projected together via an intermediate imaging system 6 onto the second image plane provided outside the telescope beam path, in which an opto-electronic receiver, a CCD line 7 is arranged, mapped and measured. The stick figure 4 serves as a reference point for the evaluation of the coded staff image of the leveling staff 5 and is fixed to the lens 1 . The subsequent additional measured values were evaluated and recorded using known means such as microcomputers and memories.
22
55
1010
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
5050
5555
BB
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings