DE10125674A1

DE10125674A1 - Elektronischer Entfernungsmesser

Info

Publication number: DE10125674A1
Application number: DE10125674A
Authority: DE
Inventors: Masami Shirai; Shinichi Suzuki; Homu Takayama
Original assignee: Asahi Seimitsu KK; Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2001-11-29
Also published as: US20020044270A1; JP2001337164A; JP3881498B2; US6765653B2

Abstract

Ein elektronischer Entfernungsmesser enthält ein Zielfernrohr mit Objektivlinse zum Anvisieren eines Objektes, ein hinter der Objektivlinse, bezüglich deren optischer Achse exzentrisch angeordnetes Reflexionselement und einen optischen Entfernungsmesser mit einer Sendeoptik zum Aussenden von Messlicht über das Reflexionselement und die Objektivlinse und mit einer Empfangsoptik zum Empfangen des Teils des Messlichtes, der an dem Objekt reflektiert wird, anschließend durch die Objektivlinse tritt und durch das Reflexionselement nicht an seiner Lichtausbreitung gehindert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Entfernungsmesser mit einem Zielfern rohr.

Zum Messen der Entfernung zwischen zwei Punkten setzt ein Vermessungstech niker in der Regel einen elektronischen Entfernungsmesser (EDM) ein. Ein elek tronischer Entfernungsmesser berechnet die Entfernung über die Phasendifferenz zwischen projiziertem, d. h. ausgesendetem Licht und reflektiertem Licht sowie über die Anfangsphase internen Referenzlichtes oder über die Zeitdifferenz zwi schen projiziertem und reflektiertem Licht.

Ein typischer elektronischer Entfernungsmesser hat hinter der Objektivlinse seines Zielfernrohrs einen auf dessen optischer Achse angeordneten Sende- oder Transmissionsspiegel, um das Messlicht durch die Mitte der Eintrittspupille der Objektivlinse des Zielfernrohrs auf ein Zielobjekt zu projizieren. Das Licht, das an dem Zielobjekt reflektiert und durch die Objektivlinse des Zielfernrohrs tritt, durch läuft den Außenraum des Sendespiegels, um über ein wellenlängenselektives Filter und einen Empfangsspiegel eingefangen zu werden.

In einem solchen elektronischen Entfernungsmesser wird das Licht, das an dem Zielobjekt reflektiert wird und durch die Objektivlinse des Zielfernrohrs tritt, von dem vorstehend genannten Sendespiegel um einen um so größeren Betrag gesperrt, je näher sich das Zielobjekt an dem elektronischen Entfernungsmesser befindet. Wird durch das an dem Zielobjekt reflektierte und durch die Objektivlinse des Zielfernrohrs tretende Licht durch den Sendespiegel um einen großen Betrag gesperrt, so nimmt die auf ein in dem elektronischen Entfernungsmesser vorge sehenes Lichtempfangselement auftreffende Lichtmenge ab, wodurch die Ge nauigkeit der Entfernungsmessung schlechter wird. Befindet sich das Zielobjekt sehr nahe dem elektronischen Entfernungsmesser, so trifft das an dem Zielobjekt reflektierte und durch die Objektivlinse des Zielfernrohrs tretende Licht womöglich überhaupt nicht auf das Lichtempfangselement, was die Entfernungsmessung unmöglich macht. Um die vorstehend genannten Probleme zu beseitigen, wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen.

Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Entfernungsmesser anzugeben, bei dem vermieden wird, dass die auf das Lichtempfangselement auftreffende Lichtmenge bei nahe an dem elektronischen Entfernungsmesser angeordnetem Zielobjekt abnimmt und infolge einer solchen Abnahme der auf den Lichtempfangsspiegel auftreffenden Lichtmenge die Genauigkeit der Entfernungsmessung schlechter wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen elektronischen Entfernungsmesser anzugeben, der mit einem Autofokussystem ausgestattet ist, das frei von den vorstehend genannten Problemen ist.

Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines mit einem Autofokussystem ausgestatteten elektronischen Entfernungsmessers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schärfenerfassungsvorrichtung und ein Porroprisma in Blick richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeils II,

Fig. 3 eine Darstellung einer Objektivlinse eines Zielfernrohrs in Blickrich tung der in Fig. 1 gezeigten Pfeile III, die die Anordnung eines Paars von an der Objektivlinse festgelegten Pupillenbereichen, eines Sen de/Empfangsspiegels und eines Lichtempfangsleiters zeigt,

Fig. 4 eine Darstellung der Objektivlinse des Zielfernrohrs in Blickrichtung der in Fig. 1 gezeigten Pfeile III, die die Anordnung der Objektivlinse, des Sende/Empfangsspiegels und eines längs der in Fig. 1 gezeig ten Linie III-III genommenen Querschnitts des nach außen projizier ten Messlichtes zeigt,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 4 mit einer anderen beispiel haften Anordnung der Objektivlinse, des Sende/Empfangsspiegels und eines Querschnitts des nach außen projizierten Messlichtes,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 4 mit einer weiteren beispiel haften Anordnung der Objektivlinse, des Sende/Empfangsspiegels und eines Querschnitts des nach außen projizierten Lichtes zuein ander,

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 4 mit einer weiteren beispiel haften Anordnung der Objektivlinse, des Sende/Empfangsspiegels und eines Querschnitts des nach außen projizierten Messlichtes zu einander,

Fig. 8 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des mit einem Autofokussystem ausgestatteten elektronischen Entfernungsmes sers nach der Erfindung,

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen in dem elektronischen Entfernungsmesser nach Fig. 8 vorgesehenen Fokussierlinsen-Antriebsmechanismus in Blickrichtung des in Fig. 2 gezeigten Pfeils IX,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer planparallelen Kippplatte und eines zum Drehen der Kippplatte bestimmten Antriebsmechanismus, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmes sers nach Fig. 8 vorgesehen sind,

Fig. 11 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 8 mit einem Strahlengang des Messlichtes bei einem nahe an dem elektronischen Entfernungs messer angeordneten Zielobjekt,

Fig. 12 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 8 mit einem Strahlengang des Messlichtes bei von dem elektronischen Entfernungsmesser entfernt angeordnetem Zielobjekt,

Fig. 13 ein Blockdiagramm eines Steuersystems zum Steuern des zweiten Ausführungsbeispiels des elektronischen Entfernungsmessers nach Fig. 8,

Fig. 14 ein Flussdiagramm mit einem von der Steuerschaltung nach Fig. 13 durchgeführten Prozess zum Antreiben der Kippplatte,

Fig. 15 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer die Eintrittsposition des Messlichtes ändernden Vorrichtung für das in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel und das in Fig. 8 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers, und

Fig. 16 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 1 mit einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel der die Eintrittsposition des Messlichtes ändernden Vorrichtung für das in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel und das in Fig. 8 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers.

In den Fig. 1 bis 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines mit einem Autofokus system ausgestatteten elektronischen Entfernungsmessers nach der Erfindung dargestellt. Der elektronische Entfernungsmesser hat ein Zielfernrohr 10 als Zieloptik und einen optischen Entfernungsmesser 20. Wie in Fig. 1 gezeigt, hat das Zielfernrohr 10 eine Objektivlinse 11, eine Fokussier- oder Scharfstelllinse 18, ein Porroprismenaufrichtsystem 12, eine Bildebenenplatte (Fadenkreuzplatte) 13 und ein Okular 14, die in der genannten Reihenfolge vom Objekt her betrachtet, d. h. in Fig. 1 von links nach rechts angeordnet sind. An der Bildebenenplatte 13 ist ein Fadenkreuz 15 ausgebildet. Die Fokussierlinse 18 ist entlang einer optischen Achse des Zielfernrohrs 10 geführt. Das Bild eines ein Zielobjekt bildenden Tripel reflektors 16, das durch die Objektivlinse 11 erzeugt wird, kann präzise auf die der Objektivlinse 11 zugewandte Vorderfläche der Bildebenenplatte 13 fokussiert werden, indem die axiale Position der Fokussierlinse 18 entsprechend der Entfer nung des Tripelreflektors 16 von dem Zielfernrohr 10 eingestellt wird. Der Benut zer des Vermessungsinstrumentes visiert über das Okular 14 ein auf die Bildebe nenplatte 13 fokussiertes, vergrößertes, Bild des Tripelspiegels 16 an.

Der elektronische Entfernungsmesser hat hinter der Objektivlinse 11 des Zielfern rohrs 10 eine Sende/Empfangsspiegel (Reflexionselement) 21 und einen wellen längenselektiven Spiegel (wellenlängenselektives Filter) 22, die in dieser Reihen folge vom Objekt her betrachtet angeordnet sind. Der Sende/Empfangsspiegel 21 besteht aus einem Parallelplattenspiegel, dessen Vorderfläche und dessen hierzu parallele Rückfläche auf der optischen Achse der Objektivlinse 11 angeordnet sind. Die der Objektivlinse 11 zugewandte Vorderfläche des Parallelplattenspie gels ist als Lichtsendespiegel 21a ausgebildet, während die dem wellenlängense lektiven Spiegel 22 zugewandte Rückfläche des Parallelplattenspiegels als Licht empfangsspiegel 21b ausgebildet ist. Der Empfangsspiegel 21b und der wellen längenselektive Spiegel 22 bilden grundlegende optische Elemente einer Licht empfangsoptik des optischen Entfernungsmessers 20.

Der optische Entfernungsmesser 20 hat ein Lichtaussendeelement 23, z. B. eine Laserdiode, das Licht (Messlicht) mit einer bestimmten Wellenlänge aussendet. Das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Messlicht trifft über eine Kollimatorlinse 24 und einen festen Spiegel 25 auf den Sendespiegel 21a. Das von dem Lichtaussendeelement 23 auf den Sendespiegel 21a abgegebene Mess licht wird längs der optischen Achse der Objektivlinse 11 auf den Tripelreflektor hin reflektiert. Die Kollimatorlinse 24, der feste Spiegel 25 und der Sendespiegel 21a (Sende/Empfangsspiegel 21) bilden grundlegende optische Elemente einer Lichtsendeoptik des optischen Entfernungsmessers 20.

Der Teil des an dem Tripelreflektor 16 reflektierten und anschließend durch die Objektivlinse 11 tretenden Teils des Messlichtes, der von dem Sen de/Empfangsspiegel 21 nicht gesperrt wird, wird schließlich von dem wellenlän genselektiven Spiegel 22 auf den Lichtempfangsspiegel 21b zurückreflektiert. Anschließend reflektiert der Empfangsspiegel 21b als Messlicht auf eine Eintritts fläche 26a eines lichtempfangenden Lichtleiters 26, der im Folgenden als Licht empfangsleiter bezeichnet wird. Eine Lichtleiterhalterung 27 hält das mit der Eintrittsfläche 26a versehene Eintrittsende des Lichtempfangsleiters 26. Die Lichtleiterhalterung 27 ist über eine in dem Raum hinter der Objektivlinse 11 vorgesehene, nicht dargestellte Befestigungsvorrichtung gemeinsam mit dem Sende/Empfangsspiegel 21 unbeweglich gehalten.

Der elektronische Entfernungsmesser hat zwischen dem Lichtaussendeelement 23 und dem festen Spiegel 25 in einem Entfernungsmessstrahlengang einen Umschaltspiegel 28 und ein ND-Filter 29. Das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Licht trifft als Messlicht auf den festen Spiegel 25, wenn der Um schaltspiegel 28 aus dem Entfernungsmessstrahlengang zwischen der Kollimator linse 24 und dem festen Spiegel 25 zurückgezogen ist. Dagegen wird das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Licht an dem Umschaltspiegel 28 so reflektiert, dass es als internes Referenzlicht direkt auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 trifft, wenn der Umschaltspiegel 28 in dem Entfernungs messstrahlengang zwischen der Kollimatorlinse 24 und dem festen Spiegel 25 angeordnet ist. Das ND-Filter 29 dient dazu, die Menge des auf den Tripelspiegel 16 auftreffenden Messlichts einzustellen.

Der elektronische Entfernungsmesser hat zwischen einer Austrittsfläche 26b des Lichtempfangsleiters 26 und einem Lichtempfangselement 31 eine Kondensorlin se 32, ein ND-Filter 33 und ein Bandpassfilter 34, die in dieser Reihenfolge von der Austrittsfläche 26b des Lichtempfangsleiters 31 her betrachtet angeordnet sind. Das Lichtempfangselement 31 ist mit einer arithmetischen Steuerschaltung (Steuerung) 40 verbunden. Die arithmetische Steuerschaltung 40 ist an ein Stell glied 41, das den Umschaltspiegel 28 bewegt, und eine Anzeigevorrichtung 42, z. B. ein LCD-FEId, angeschlossen, die die berechnete Entfernung anzeigt.

Bekanntlich arbeitet ein optischer Entfernungsmesser wie der Entfernungsmesser 20 in zwei verschiedenen Betriebszuständen: In einem ersten Zustand wird das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Messlicht dem festen Spiegel 25 zugeführt. In dem anderen Zustand wird das gleiche Licht als internes Referenz licht direkt der Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 zugeführt. Die beiden vorstehend genannten Zustände sind durch den Umschaltzustand des Umschaltspiegels 28 festgelegt, den die Steuerschaltung 40 über das Stellglied 41 ansteuert. Wie oben beschrieben, wird das dem festen Spiegel 25 zugeführte Messlicht über den Sendespiegel 21a und die Objektivlinse 11 auf den Tripelre flektor 16 projiziert. Das an dem Tripelreflektor 16 reflektierte Messlicht trifft über die Objektivlinse 11, den wellenlängenselektiven Spiegel 22 und den Lichtemp fangsspiegel 21b auf die Eintrittsfläche 26a. Anschließend empfängt das Licht empfangselement 31 sowohl das Messlicht, das an dem Tripelreflektor 16 reflek tiert und schließlich auf die Eintrittsfläche 26a trifft, als auch das interne Referenz licht, das der Eintrittsfläche 26a direkt über den Umschaltspiegel 28 zugeführt wird. Die arithmetische Steuerschaltung 40 erfasst die Phasendifferenz zwischen dem projizierten (externen) Licht und dem reflektierten Licht sowie die Anfangs phase des internen Referenzlichts oder die Zeitdifferenz zwischen dem projizier ten Licht und dem reflektierten Licht, um die Entfernung des Tripelreflektors 16 von dem elektronischen Entfernungsmesser zu berechnen. Die berechnete Ent fernung wird an der Anzeigevorrichtung 42 angezeigt. Eine solche Operation zum Berechnen der Entfernung aus der Phasendifferenz zwischen projiziertem (exter nem) und reflektiertem Licht und der Anfangsphase des internen Referenzlichtes oder aus der Zeitdifferenz zwischen projiziertem und reflektiertem Licht ist aus dem Stand der Technik bekannt.

Das Porroprismenaufrichtsystem 12 hat eine Strahlenteilerfläche, die das eintre tende Lichtbündel in zwei Lichtbündel aufspaltet, von denen eines auf eine nach dem Prinzip der Phasendifferenzerfassung arbeitende AF-Sensoreinheit (Schär fenerfassungsvorrichtung/Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung) 50, die im Folgenden kurz als AF-Einheit bezeichnet wird, zuläuft, während das ande re Lichtbündel auf das Okular 14 zuläuft. Zwischen dem Porroprismensystem 12 und der AF-Einheit 50 befindet sich eine Referenzbildebene 51 an einer Stelle, die optisch äquivalent zu der Stelle ist, an der das Fadenkreuz 15 der Bildebenen platte 13 angeordnet ist. Die AF-Einheit 50 erfasst den Scharfstellzustand, d. h. den Defokusbetrag und die Richtung der Fokusverschiebung, in der Referenzbil debene 51. Fig. 2 zeigt schematisch die AF-Einheit 50 und das Porroprismenauf richtsystem 12. Die AF-Einheit 50 enthält eine Kondensorlinse 52, ein Paar Sepa ratorlinsen 53, ein nahe dem Paar Separatorlinsen 53 angeordnetes Paar Sepa ratormasken 55 und ein hinter den Separatorlinsen 53 angeordnetes Paar Linien sensoren 54, z. B. Mehrsegment-CCD-Sensoren. Die beiden Separatorlinsen 53 sind um die Basislänge voneinander beabstandet. Das in der Referenzbildebene 51 erzeugte Bild des Tripelreflektors 16 wird von den beiden Separatorlinsen 53 in zwei Bilder getrennt, die jeweils auf einem der beiden Liniensensoren 54 erzeugt werden. Die beiden Liniensensoren 54 enthalten jeweils eine Anordnung fotoelek trischer Wandlerelemente. Jedes Wandlerelement wandelt das empfangene Licht eines Bildes in elektrische Ladungen, die dann integriert, d. h. gesammelt werden, und gibt die integrierte elektrische Ladung als AF-Sensordaten an die arithmeti sche Steuerschaltung 40 aus. Die arithmetische Steuerschaltung 40 berechnet in einer vorbestimmten Defokusoperation einen Defokusbetrag entsprechend dem Datenpaar der von den beiden Liniensensoren 54 ausgegebenen AF- Sensordaten. In einer Autofokusoperation steuert die arithmetische Steuerschal tung 40 die Fokussierlinse 18 über einen in Fig. 1 gezeigten Linsenantrieb 43 entsprechend dem berechneten Defokuswert so an, dass auf den Tripelreflektor 16 scharfgestellt ist. Die Defokusoperation ist aus dem Stand der Technik be kannt. Ein AF-Schalter 44 zum Starten der AF-Operation und ein Entfernungs messschalter 45 zum Starten der Entfernungsmessung sind an die Steuerschal tung 40 angeschlossen.

Die AF-Einheit 50 erfasst einen Scharfstellzustand aus den beiden Bildern, welche die beiden Lichtbündel, die durch zwei verschiedene Pupillenbereiche 11A und 11B der Objektivlinse 11 treten, auf den beiden Liniensensoren 54 erzeugen. Die Form jedes der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B ist durch die Form der Apertur festgelegt, die an einer zugehörigen Separatormaske 55 eines Masken paars ausgebildet ist. Die beiden Separatormasken 55 sind jeweils zwischen der Kondensorlinse 52 und der jeweils zugehörigen Separatorlinse 53 in der Nähe der Separatorlinse 53 angeordnet. Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten schraffierten Bereiche geben Bereiche an, die den durch die Aperturen der beiden Separator masken 55 festgelegten Pupillenbereichen entsprechen.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B zueinander sowie die Anordnung des Sende/Empfangsspiegels 21 und des Lichtempfangs leiters 26 (Lichtleiterhalterung 27) des optischen Entfernungsmessers 20 zueinan der. Die Positionen, die Formen und die länglichen Ausrichtungen der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B sind durch die Kondensorlinse 52, die beiden Separatorlinsen 53, die beiden Separatormasken 55 und die Anordnung der fotoelektrischen Wandlerelemente jedes Liniensensors 54 so festgelegt, dass eine genaue Autofokusoperation gewährleistet ist. Wegen der Positionen, der Formen und der länglichen Ausrichtungen der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B können nämlich der Sende/Empfangsspiegel 21 und der Lichtempfangsleiter 26 (Lichtleiterhalterung 27) des optischen Entfernungsmessers 20 so angeordnet werden, dass sie die beiden Pupillenbereichen 11A und 11B nicht stören und damit die AF-Einheit 50, welche die durch die beiden Pupillenbereiche 11A und 11B tretenden Lichtbündel verarbeitet, nicht nachteilig beeinflussen, wodurch eine genaue Autofokusoperation sichergestellt ist. Der Sende/Empfangsspiegel 21 und der Lichtempfangsleiter 26 des optischen Entfernungsmessers 20 (sowie die diese Elemente tragenden, nicht dargestellten Halteelemente) beeinträchtigen also nicht die Autofokusleistung.

Um das insbesondere bei kurzer Entfernung an dem Tripelreflektor 16 reflektierte Messlicht auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 treffen zu lassen, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des mit dem oben erläuterten Aufbau versehenen elektronischen Entfernungsmessers der Sende/Empfangsspiegel 21 exzentrisch bezüglich einer optischen Achse X der Objektivlinse 11, d. h. der optischen Achse des Zielfernrohrs 10, angeordnet, während das von dem Licht aussendeelement 23 ausgesendete Messlicht über die Objektivlinse 11 in einem Strahlengang auf den Tripelreflektor 16 projiziert wird, der exzentrisch zu der optischen Achse X der Objektivlinse 11 angeordnet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Sende/Empfangsspiegel 21 bezüglich der optischen Achse X um eine Strecke d exzentrisch nach unten versetzt. Zugleich verläuft auch das Messlicht, das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegeben wird und, wie in Fig. 4 durch den schraffierten Bereich angedeutet, eine vertikal langgestreckte, ovale Quer schnittsform hat, über eine vor der Kollimatorlinse 24 angeordnete, in Fig. 1 ge zeigte Blende 71 bezüglich der optischen Achse X um die gleiche Strecke d exzentrisch nach unten versetzt. Ferner sind die beiden Pupillenbereiche 11A und 11B so angeordnet, dass sie nicht mit dem Sende/Empfangsspiegel 21 und dem Lichtempfangsleiter 26 des optischen Entfernungsmessers 20 (sowie die diese Elemente tragenden, nicht gezeigten Halteelemente) in Konflikt kommen. Der Sende/Empfangsspiegel 21, der Lichtempfangsleiter 26, die Lichtleiterhalterung 27 sowie die diese Elemente tragenden Halteelemente sind mit anderen Worten in einem AF-Schattenbereich (AF-Blindbereich) 11 C zwischen den beiden Pupil lenbereichen 11A und 11B angeordnet. Der Sende/Empfangsspiegel 21, der Lichtempfangsleiter 26, die Lichtleiterhalterung 27 sowie die zum Tragen der vorstehend genannten Elemente bestimmten Halteelemente sind in einer Rich tung angeordnet, die längs einer Linie festgelegt ist, die über den Durchmesser der Objektivlinse 11 verläuft und durch die optische Achse X der Objektivlinse 11 läuft. Zugleich haben die beiden Pupillenbereiche 11A und 11B jeweils eine Form, die sich parallel zu der über den Durchmesser der Objektivlinse 11 verlaufenden Linie erstreckt. Die Richtung der Exzentrizität des Sende/Empfangsspiegels 21 verläuft also senkrecht zur Errichtung der Trennung der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B, d. h. zu der in Fig. 3 gezeigten horizontalen Richtung.

Der mit einem Autofokussystem ausgestattete elektronische Entfernungsmesser mit oben erläutertem Aufbau führt eine Entfernungsmessung in nachfolgend beschriebener Weise durch.

Im ersten Schritt visiert der Benutzer den Tripelreflektor 16 mit dem Zielfernrohr 10 so an, dass die optische Achse des Zielfernrohrs 10 im Wesentlichen auf den Tripelreflektor 16 ausgerichtet ist, während er den Tripelreflektor 16 durch einen an dem Zielfernrohr 10 angebrachten, nicht gezeigten Kollimator betrachtet. Im zweiten Schritt drückt der Benutzer den AF-Schalter 44, um die oben erläuterte Autofokusoperation durchzuführen und so die Fokussierlinse 18 in ihre Scharf stellposition relativ zu dem Tripelreflektor 16 zu bringen. Im dritten Schritt stellt der Benutzer bei auf den Tripelreflektor 16 scharfgestelltem Zielfernrohr 10 die Aus richtung des Zielfernrohrs 10 so ein, dass das durch das Okular 14 betrachtete Fadenkreuz 15 präzise auf den Tripelreflektor 16 zentriert ist. Dabei blickt er in das Okular 14. Im vierten Schritt drückt der Benutzer den Entfernungsmessschal ter 45, um die vorstehend erläuterte Entfernungsberechnung durchzuführen. Die berechnete Entfernung wird an der Anzeigevorrichtung 42 angezeigt.

In der oben erläuterten Entfernungsmessung kann selbst bei in kurzer Entfernung angeordnetem Tripelreflektor 16 das von dem Lichtaussendeelement 23 abgege bene, an dem Tripelreflektor 16 reflektierte und durch die Objektivlinse 11 treten de Messlicht auf den wellenlängenselektiven Spiegel 22 treffen, und zwar über einen Strahlengang, der unmittelbar oberhalb des Sende/Empfangsspiegels 21 verläuft. Ein solcher Strahlengang ist durch die bezüglich der optischen Achse X der Objektivlinse 11 exzentrische Anordnung des Sende/Empfangsspiegels 21 und des Strahlenganges des auf den Tripelreflektor 16 projizierten Messlichtes sichergestellt. Folglich wird ein Teil des von dem Lichtaussendeelement 23 abge gebenen, an dem Tripelreflektor 16 reflektierten und durch die Objektivlinse 11 tretenden Messlichtes nicht durch den Sende/Empfangsspiegel 21 gesperrt, so dass dieser Teil in einem Raum unmittelbar oberhalb des Sen de/Empfangsspiegels 21 von der Objektivlinse 11 zum wellenlängenselektiven Spiegel 22 läuft, um so auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 zu treffen. In Fig. 1 gibt der schraffierte Bereich den Strahlengang des Messlichtes an. Selbst wenn der Tripelreflektor 16 in kurzer Entfernung angeordnet ist, kann deshalb die Entfernungsmessung ohne Beeinträchtigung ihrer Genauigkeit durch geführt werden. Je weiter der Tripelreflektor 16 von dem elektronischen Entfer nungsmesser entfernt ist, desto stärker divergiert das an dem Tripelreflektor 16 reflektierte Messlicht, bevor es auf die Objektivlinse 11 trifft. Ist also der Tripelre flektor 16 weit entfernt, so wird eine ausreichende Menge des von dem Lichtaus sendeelement 23 abgegebenen, an dem Tripelreflektor 16 reflektierten und durch die Objektivlinse 11 tretenden Lichtes nicht durch den Sende/Empfangsspiegel 21 gesperrt, d. h. nicht an der Lichtausbreitung gehindert, und trifft so auf die Eintritts fläche 26a des Lichtempfangsleiters 26. So ist auch dann eine Entfernungsmes sung ohne Beeinträchtigung der Genauigkeit möglich, wenn der Tripelreflektor 16 weit entfernt ist.

In dem eben erläuterten ersten Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfer nungsmessers hat das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Messlicht eine vertikal langgestreckte, ovale Querschnittsform. Das Messlicht kann jedoch auch einen Querschnitt anderer Form und Größe haben. Beispielsweise kann das Messlicht eine horizontal langgestreckte, ovale Querschnittsform nach Fig. 5 oder eine kreisförmige Querschnittsform nach Fig. 6 haben. In beiden in den Fig. 5 und 6 dargestellten Fällen ist zwar der Sende/Empfangsspiegel 21 (Sendespiegel 21a) bezüglich der optischen Achse X um die gleiche Strecke d wie im Fall nach Fig. 4 exzentrisch nach unten versetzt. Jedoch verläuft das Messlicht bezüglich der optischen Achse X um eine Strecke d' exzentrisch nach unten versetzt, die größer ist als die Strecke d. Alternativ kann das Messlicht eine annähernd ovale Quer schnittsform haben, deren oberer Teil so abgeschnitten ist, dass sich, wie in Fig. 7 gezeigt, eine flache Oberseite ergibt. In diesem Fall ist die folgende Gleichung erfüllt:

d = (b - a)/2

worin a den Abstand der optischen Achse X der Objektivlinse 11 zur oberen Kante des Querschnitts des Messlichts, b den Abstand der optischen Achse X der Ob jektivlinse 11 zu der unteren Kante des Querschnitts des Messlichtes und d den Betrag der Exzentrizität des Sende/Empfangsspiegels 21 bezeichnet. Die Achse des im Querschnitt annähernd oval geformten Messlichtes fällt mit der optischen Achse X der Objektivlinse 11 zusammen. Form und Größe des Querschnitts des Messlichtes können zwar beliebig gewählt werden, der Sende/Empfangsspiegel 21 muss jedoch so angeordnet sein, dass folgende Beziehung erfüllt ist:

b < c

worin b den oben genannte Abstand der optischen Achse X der Objektivlinse 11 zur unteren Kante des Querschnitts des Messlichtes und c den Abstand der optischen Achse X der Objektivlinse 11 zur oberen Kante des Sen de/Empfangsspiegels 21 bezeichnet. Der Betrag der Exzentrizität des Sen de/Empfangsspiegels 21, d. h. der oben genannte Abstand d, und der Betrag der Exzentrizität des Messlichtes, d. h. der oben genannte Abstand d', sind so festge legt, dass selbst bei in kurzer Entfernung angeordnetem Tripelreflektor 16 zumin dest ein Teil des an dem Tripelreflektor 16 reflektierten Lichtes in einem Raum unmittelbar oberhalb des Sende/Empfangsspiegels 21 an letzterem vorbeiläuft, um auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 geführt zu werden. Das an dem Tripelreflektor 16 reflektierte Messlicht kann zu einem größeren Teil durch den Raum unmittelbar oberhalb des Sende/Empfangsspiegels 21 an letzterem vorbei und auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 geführt werden, wenn der Betrag der Exzentrizität des auf den Sendespiegel 21a treffenden Mess lichtes gegenüber der optischen Achse X der Objektivlinse 11 vergrößert wird.

Die Fig. 8 bis 14 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des mit einem Autofo kussystem ausgestatteten elektronischen Entfernungsmessers nach der Erfin dung. Das zweite Ausführungsbeispiel gleicht im Wesentlichen dem ersten Aus führungsbeispiel, abgesehen davon, dass zwischen dem Lichtaussendeelement 23 und dem Umschaltspiegel 20 eine planparallele Kippplatte 70 angeordnet ist, die als die Eintrittsposition des Messlichtes ändernde Vorrichtung dient, dass der elektronischen Entfernungsmesser eine Steuerschaltung 80 hat, die die Verkip pung der Kippplatte 70 steuert, und dass zwischen dem festen Spiegel 25 und dem ND-Filter 29 eine Umkehrlinse 72 angeordnet ist. Teile oder Elemente des zweiten Ausführungsbeispiels, die identisch denen des ersten Ausführungsbei spiels sind, sind mit den entsprechenden, in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen versehen und werden im Folgenden nicht im Detail erläutert.

Die planparallele Kippplatte 70 ist so angeordnet, dass sie gegenüber einer zur optischen Achse der Kollimatorlinse 24 senkrechten Ebene verkippt, d. h. geneigt werden kann. Wie in Fig. 10 gezeigt, ist das zweite Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers mit einem gestrichelt dargestellten Um schaltmotor 73 versehen, der der planparallelen Kippplatte 70 benachbart ist. Der Umschaltmotor 73 hat eine senkrecht zur optischen Achse des Lichtaussendee lementes 23 verlaufende, rotierende Antriebswelle 73a, die vorwärts und rück wärts gedreht wird. Die Antriebswelle 73a ist in der Mitte der Kippplatte 70 befe stigt. Durch Vorwärts- oder Rückwärtsdrehen der Antriebswelle 73a um einen vorbestimmten Drehwinkel wird die Kippplatte in einer auf geringe Entfernung bezogenen Stellung A, im Folgenden als Nahstellung bezeichnet, angeordnet, in der sie gegenüber einer zur optischen Achse des Lichtaussendeelementes 23 senkrechten Ebene um einen Winkel A1 in Vorwärtsrichtung, d. h. in Fig. 8 im Gegenuhrzeigersinn gekippt ist, oder in einer auf große Entfernung bezogenen Stellung B, im Folgenden als Fernstellung bezeichnet, angeordnet, in der sie gegenüber der vorstehend genannten Ebene um einen Winkel θ2 in Rück wärtsrichtung, d. h. in Fig. 8 im Uhrzeigersinn gekippt ist. Die Absolutwerte der Winkel θ1 und θ2 sind gleich, während ihre Vorzeichen entgegengesetzt sind. Der Umschaltmotor 73 ist an die Steuerschaltung 80 angeschlossen. Der Umschalt motor 73 enthält einen nicht gezeigten Sensor zum Erfassen, ob sich die Kippplatte 70 in der Nahstellung A oder in der Fernstellung B befindet.

Die Kippplatte 70 ist in der Nahstellung A angeordnet, wenn sich der Tripelreflek tor 16 in geringer Entfernung befindet. Dagegen ist die Kippplatte 70 in der Fern stellung B angeordnet, wenn sich der Tripelreflektor 16 in großer Entfernung befindet. Beispielsweise ist die Kippplatte 70 in der in Fig. 11 gezeigten Nahstel lung A angeordnet, wenn sich der Tripelreflektor 16 in einer Entfernung von 5 m oder weniger befindet. In diesem Beispiel ist die Kippplatte 70 dagegen in der Fig. 12 gezeigten Fernstellung B angeordnet, wenn sich der Tripelreflektor 16 in einer Entfernung größer als 5 m befindet. Ist die Kippplatte 70 in der in Fig. 11 gezeig ten Nahstellung A angeordnet, so verschiebt sie das von dem Lichtaussendeele ment 23 abgegebene, in Fig. 11 schraffiert dargestellte Messlicht, wie in Fig. 11 gezeigt, parallel so nach unten, dass die Mittelachse des Messlichtes an einem Punkt (erster Auftreffpunkt) auf den Sendespiegel 21a trifft, der von der optischen Achse X der Objektivlinse 11 abliegt. Befindet sich also die Kippplatte 70 in der in Fig. 11 gezeigten Nahstellung A, so wird das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Messlicht über die Kippplatte 70 gemäß Fig. 11 parallel so nach unten verschoben, dass die Mittelachse des von dem Lichtaussendelement 23 abgegebenen und an dem festen Spiegel 25 reflektierten Messlichtes an einem Punkt (erster Auftreffpunkt) auf den Sendespiegel 21a trifft, der von dem Schnitt punkt zwischen Sendespiegel 21a und optischer Achse X der Objektivlinse 11 abliegt. Anschließend läuft das an dem Sendespiegel 21a reflektierte Messlicht auf den Tripelreflektor 16 zu, um an diesem reflektiert zu werden. Ein Teil des an dem Tripelreflektor 16 reflektierten und durch die Objektivlinse 11 tretenden Messlichtes wird durch den Sende/Empfangsspiegel 21 nicht gesperrt und läuft so von der Objektivlinse 11 in einem Raum unmittelbar oberhalb des Sen de/Empfangsspiegels 21 zu dem wellenlängenselektiven Spiegel 22, um an diesem zurückreflektiert zu werden. Das an dem wellenlängenselektiven Spiegel 22 zurückreflektierte Messlicht wird dann an dem Empfangsspiegel 21b auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 reflektiert. Das Lichtempfangsele ment 31 empfängt so eine ausreichende Menge an Messlicht, so dass die Entfer nungsmessung in ihrer Genauigkeit nicht beeinträchtigt ist.

Befindet sich dagegen die Kippplatte 70 in ihrer in Fig. 12 dargestellten Fernstel lung B, so verschiebt sie das von dem Lichtaussendeelement 23 ausgesendete, in Fig. 12 schraffiert dargestellte Messlicht in Fig. 12 parallel so nach oben, dass die Mittelachse des von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebenen und an dem festen Spiegel 25 reflektierten Messlichts an einem Punkt (zweiter Auftreffpunkt) auf den Sendespiegel 21a trifft, der annähernd oder exakt mit dem Schnittpunkt zwischen Sendespiegel 21a und optischer Achse X der Objektivlinse 11 überein stimmt. Anschließend läuft das an dem Sendespiegel 21a reflektierte Messlicht auf den Tripelreflektor 16 zu, um an diesem reflektiert zu werden. Da das an dem Tripelreflektor 16 reflektierte Messlicht bei weit entferntem Tripelreflektor 16 vor seinem Auftreffen auf die Objektivlinse 11 ausreichend divergiert, wird eine aus reichende Menge des von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebenen, an dem Tripelreflektor 16 reflektierten und durch die Objektivlinse 11 tretenden Messlich tes nicht durch den Sende/Empfangsspiegel 21 gesperrt und trifft so auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26. Da die Absolutwerte der Winkel θ1 und θ2 wie oben erläutert, gleich sind, ist die optische Weglänge der Kippplatte 70 in der Nahstellung A identisch mit der in der Fernstellung B, so dass die Kippplatte 70 keine nachteilige Wirkung auf die Genauigkeit der Entfernungsmes sung hat. Die zwischen der Kollimatorlinse 24 und der Umkehrlinse 72 laufenden Lichtstrahlen sind parallele Strahlen.

Die Fokussierlinse 18 ist an einer Linsenfassung 19 gehalten. Die Linsenfassung 19 ist längs der optischen Achse der Zieloptik, d. h. der optischen Achse X der Objektivlinse 11 geführt und hat eine längs der optischen Achse verlaufende Zahnstange 19a. Der elektronische Entfernungsmesser enthält einen in Fig. 9 gezeigten Motor 60. An einer rotierenden Antriebswelle des Motors 60 ist ein Ritzel 61 befestigt, das in die Zahnstange 19a eingreift. Mit dieser Konstruktion bewegt der Motor 60 die Fokussierlinse 18, die an der Linsenfassung 19 gehalten ist, längs der optischen Achse. Wie in Fig. 9 gezeigt, hat der elektronische Entfer nungsmesser einen dem Motor 60 zugeordneten Codierer (Winkelsensor, Vor richtung zum Erfassen der Linsenposition) 62. In dem gezeigten Ausführungsbei spiel ist der Codierer 62 ein optischer Codierer, der eine Drehscheibe 62a mit mehreren, nicht gezeigten radialen Schlitzen und einen Lichtsensor 62b enthält, der einen Lichtsender und einen Lichtempfänger hat, die auf entgegengesetzten Seiten der Drehscheibe 62a angeordnet sind. Der Drehwert, d. h. der Drehwinkel des Motors 60, wird von dem Codierer 62 erfasst.

Fig. 13 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems, das den Codierer 62, den Umschaltmotor 73 und die Steuerschaltung 80 enthält. Die Steuerschaltung 80 enthält einen Speicher (Speichervorrichtung) 80a, in dem eine Information gespei chert ist, mit der erfasst wird, ob die dem erfassten Drehbetrag (Drehwinkel) des Motors 60 entsprechende axiale Position der Fokussierlinse 18, die von dem Codierer 62 erfasst wird, in einem Nah-Scharfstellbereich, der einem Bereich geringer Objektentfernung entspricht, oder in einem Fern-Scharfstellbereich liegt, der einem Bereich großer Objektentfernung entspricht. Der Bereich geringer Objektentfernung ist als Entfernungsbereich festgelegt, in dem ein Großteil des an dem Tripelreflektor 16 reflektierten und durch die Objektivlinse 11 tretenden Messlichtes durch den Sende/Empfangsspiegel 21 gesperrt wird, und zwar in einem Ausmaß, dass die Menge des auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtemp fangsleiters 26 treffenden Messlichtes nicht ausreicht, um die Entfernungsmes soperation durchzuführen, wenn sich die planparallele Kippplatte 70 in ihrer Fern stellung B befindet. Die Grenze zwischen dem Bereich geringer Objektentfernung und dem Bereich großer Objektentfernung kann durch Ändern z. B. der Größe des Sende/Empfangsspiegels 21 und des Durchmessers des Lichtempfangsleiters 26 festgelegt werden.

Fig. 14 zeigt einen Prozess zum Antrieb der planparallelen Kippplatte 70, der unmittelbar nach Einschalten des Entfernungsmessschalters 45 ausgeführt wird. Der in Fig. 14 gezeigte Prozess wird von der Steuerschaltung 80 ausgeführt. Zunächst wird in Schritt S101 die axiale Position der Fokussierlinse 18 über den Codierer 62 erfasst. Anschließend wird in Schritt S102 unter Bezugnahme auf die in dem Speicher 80a gespeicherte Information ermittelt, ob die erfasste Position der Fokussierlinse 18 in dem Nah-Scharfstellbereich liegt. Ist dies der Fall (Ja in Schritt S102), so wird in Schritt S103 über den in dem Umschaltmotor 73 vorge sehenen Winkelsensor ermittelt, ob sich die Kippplatte 70 in der Nahstellung A befindet. Befindet sich die Kippplatte 70 in der Fernstellung B (Nein in Schritt S103), so wird der Umschaltmotor 73 in Schritt S104 so angesteuert, dass die Kippplatte 70 in ihre Nahstellung A gedreht wird, und der Steuerablauf endet. Befindet sich die Kippplatte 70 in ihrer Nahstellung A (Ja in Schritt S103), so endet der Steuerablauf. Wird in Schritt S102 festgestellt, dass die erfasste Position der Fokussierlinse 18 außerhalb des Nah-Scharfeinstellbereichs liegt (Nein in Schritt S102), so wird in Schritt S105 über den in dem Umschaltmotor 73 vorgesehenen Winkelsensor erfasst, ob die Kippplatte 70 in ihrer Fernstellung B angeordnet ist. Befindet sich die Kippplatte 70 nicht in ihrer Fernstellung B (Nein in Schritt S105), so wird der Umschaltmotor 73 in Schritt S106 so angesteuert, dass er die Kippplatte 70 in ihre Fernstellung B dreht, und der Steuerablauf endet. Befindet sich die Kippplatte 70 in ihrer Fernstellung B (Ja in Schritt S105), so endet der Steuerablauf.

Gemäß dem oben erläuterten Prozess zum Antrieb der Kippplatte 70 befindet sich letztere in ihrer Nahstellung A, wenn die Fokussierlinse 18 in dem Nah- Scharfstellbereich angeordnet ist, und in ihrer Fernstellung B, wenn die Fokussier linse 18 in dem Fern-Scharfstellbereich angeordnet ist. Die Stellung der Kippplatte 70 ändert sich also in Abhängigkeit der axialen Position der in ihrer Scharfstellpo sition angeordneten Fokussierlinse 18. Dies bedeutet, dass sich die Stellung der Kippplatte 70 entsprechend der berechneten Entfernung ändert. Der Auftreffpunkt der Mittelachse des von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebenen Messlichtes auf dem Sendespiegel 21 des Sende/Empfangsspiegels 21 kann also entspre chend der Entfernung des Tripelreflektors 16 von dem elektronischen Entfer nungsmesser variiert werden.

In dem oben erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfer nungsmessers wird die planparallele Kippplatte 70 in ihrer Nahstellung A oder in ihrer Fernstellung B angeordnet, indem in Abhängigkeit der axialen Position der Fokussierlinse 18 ermittelt wird, ob die Entfernung des Tripelreflektors 16 von dem elektronischen Entfernungsmesser im Bereich geringer Objektentfernung oder im Bereich großer Objektentfernung liegt. Kann jedoch die AF-Einheit 50 den Defo kusbetrag und die Richtung der Fokusverschiebung in der Referenzbildebene 51 für einen beliebigen Standort im gesamten Bereich der Entfernungsmessung erfassen, so kann die Kippplatte 70 auch in der Weise in ihrer Nahstellung A oder in ihrer Fernstellung B angeordnet werden, dass entsprechend dem erfassten Defokuswert und der erfassten Richtung der Fokusverschiebung ermittelt wird, ob der Abstand des Tripelreflektors 16 von dem elektronischen Entfernungsmesser im Nahbereich oder im Fernbereich liegt.

In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfer nungsmessers ist der Sende/Empfangsspiegel 21 gegenüber der optischen Achse X exzentrisch nach unten versetzt. Der Sende/Empfangsspiegel 21 muss jedoch gegenüber der optischen Achse X nicht zwangsläufig nach unten versetzt sein, sondern kann in eine beliebige andere Richtung versetzt sein, so lange gewährlei stet ist, dass er die beiden Pupillenbereichen 11A und 11B nicht stört.

Der elektronische Entfernungsmesser gemäß erstem und zweiten Ausführungs beispiel ist mit einem Autofokussystem ausgestattet. Die Erfindung ist jedoch auch auf einen elektronischen Entfernungsmesser anwendbar, der mit einem System zur manuellen Scharfeinstellung ausgestattet ist. Ferner kann die planparallele Kippplatte 70 auch manuell in ihre Nahstellung A oder ihre Fernstellung B gekippt werden. In diesem Fall kann die Information, ob die Kippplatte 70 in ihrer Nahstellung A oder ihrer Fernstellung B anzuordnen ist, dadurch gewonnen wer den, dass zunächst die axiale Position der Fokussierlinse 18 nach deren manuel ler Einstellung erfasst und anschließend bestimmt wird, ob die der erfassten axialen Position der Fokussierlinse 18 entsprechende Entfernung in dem Nah- Scharfeinstellbereich oder dem Fern-Scharfeinstellbereich liegt.

In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfer nungsmessers dient die planparallele Kippplatte 70 als Vorrichtung, die den Auftreffpunkt der Mittelachse des von dem Lichtaussendeelement 23 ausgesen deten Messlichtes auf dem Sendespiegel 21a des Sende/Empfangsspiegels 21 ändert. Als in vorstehend erläuterter Weise arbeitende Vorrichtung können jedoch auch zwei parallel zueinander angeordnete Spiegel eingesetzt werden. In diesem Fall kann der Auftreffpunkt der Mittelachse des von dem Lichtaussendeelement 23 ausgesendeten Messlichtes auf dem Sendespiegel 21a dadurch verändert werden, dass einer der beiden Spiegel parallel zu dem anderen Spiegel verscho ben wird. Beispielsweise können, wie in Fig. 15 gezeigt, zwei parallel zueinander ausgerichtete Spiegel 91 und 92 zwischen dem Lichtaussendeelement 23 und dem in Fig. 15 der einfacheren Darstellung wegen weggelassenen Umschaltspie gel 28 angeordnet sein, von denen der Spiegel 92 über einen in dem elektroni schen Entfernungsmesser vorgesehenen, nicht gezeigten Antriebsmechanismus zwischen einer in Fig. 15 mit einer durchgezogenen Linie dargestellten ersten Stellung P und einer in Fig. 15 mit einer gestrichelten Linie angedeuteten zweiten Stellung Q, die parallel zu der ersten Stellung P ist, bewegt wird. Befindet sich in diesem Fall der Spiegel 92 in seiner ersten Stellung P, so trifft die Mittelachse des von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebenen Messlichtes an einem Punkt auf den Sendespiegel 21a, der im annähernd oder exakt auf der optischen Achse X der Objektivlinse 11 liegt. Befindet sich dagegen der Spiegel 92 in der Stellung Q, so trifft die Mittelachse des von dem Lichtaussendelement 23 ausgesendeten Messlichtes an einem Punkt auf den Sendespiegel 21a, der von der optischen Achse X der Objektivlinse 11 abliegt. Der Spiegel 92 wird also so gesteuert, dass er in Abhängigkeit der Entfernung des Tripelreflektors 16 von dem elektronischen Entfernungsmesser entweder in der ersten Stellung P oder der zweiten Stellung Q angeordnet wird. In diesem Fall muss jedoch die durch die Parallelverschiebung des Spiegels 92 verursachte Änderung der optischen Weglänge kompensiert werden. Mit dem eben erläuterten Aufbau kann, ähnlich wie in dem zweiten Aus führungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers, der Auftreffpunkt der Mittelachse des von dem Lichtaussendeelement 23 ausgesendeten Messlichtes auf dem Sendespiegel 21a des Sende/Empfangsspiegels 21 entsprechend der Entfernung des Tripelreflektors 16 von dem Entfernungsmesser variiert werden. Alternativ kann der Auftreffpunkt der Mittelachse des Messlichtes auf dem Sende spiegel 21a durch Bewegen der Blende 71 senkrecht zur optischen Achse des Lichtaussendeelementes 23 verändert werden, wie Fig. 16 zeigt.

In den oben erläuterten Ausführungsbeispielen dient der Tripelreflektor 16 als Zielobjekt, das an einem Entfernungspunkt angeordnet ist. Das oben erläuterte Problem, dass das zurückkehrende Messlicht durch den Sende/Empfangsspiegel 21 um so stärker gesperrt wird, je kürzer der Abstand des Zielobjektes von dem elektronischen Entfernungsmesser ist, kann jedoch auch in dem Fall überwunden werden, in dem kein Tripelreflektor am Messpunkt angeordnet ist.

In den erläuterten Ausführungsbeispielen ist das Porroprismenaufrichtsystem 12 als Aufrichtoptik und als Strahlteileroptik vorgesehen, die das auftreffende Licht bündel in zwei Lichtbündel aufspaltet, von denen eines auf die AF-Einheit 50 zuläuft, während das andere auf das Okular 14 zuläuft. An Stelle des Porropris menaufrichtsystems 12 können jedoch auch andere optische Elemente verwendet werden.

In dem oben erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel können die arithmetische Steuerschaltung 40 und die Steuerschaltung 80 in einer einzigen Steuerschaltung integriert werden.

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, stellt die Erfindung einen elektronischen Entfernungsmesser bereit, bei dem das Problem, dass bei nahe an dem elektroni schen Entfernungsmesser angeordnetem Zielobjekt die auf den Empfangsspiegel 21b einfallende Lichtmenge verringert ist, sowie das damit einhergehende Pro blem überwunden sind, dass die Genauigkeit der Entfernungsmessung durch die Abnahme der auf den Empfangsspiegel 21b einfallenden Lichtmenge beeinträch tigt ist. Außerdem stellt die Erfindung einen elektronischen Entfernungsmesser bereit, der mit einem Autofokussystem ausgestattet ist, frei von den oben ge nannten Problemen ist.

Claims

1. Elektronischer Entfernungsmesser mit
einem Zielfernrohr mit Objektivlinse zum Anvisieren eines Objektes, einem hinter der Objektivlinse, gegenüber deren optischer Achse exzentrisch angeordneten Reflexionselement,
einem optischen Entfernungsmesser mit einer Sendeoptik zum Aussenden von Messlicht über das Reflexionselement und die Objektivlinse und einer Empfangsoptik zum Empfangen des Teils des Messlichtes, der an dem Ob jekt reflektiert wird, anschließend durch die Objektivlinse tritt und durch das Reflexionselement nicht an seiner Lichtausbreitung gehindert ist, und
einer Vorrichtung zum Ändern des Auftreffpunkts der Mittelachse des Mess lichtes auf einer Reflexionsfläche des Reflexionselementes zwischen einem ersten Auftreffpunkt, der von dem Schnittpunkt zwischen Reflexionsfläche und optischer Achse der Objektivlinse abliegt, und einem zweiten Auftreff punkt, der zumindest annähernd auf dem Schnittpunkt liegt.

2. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement so angeordnet ist, dass folgende Beziehung erfüllt ist:
b < c
worin b den Abstand zwischen der optischen Achse der Objektivlinse und einer Querschnittskante des Messlichtes in einer ersten, exzentrischen Richtung des Reflexionselementes und
c den Abstand zwischen der optischen Achse der Objektivlinse und einer Kante des Reflexionselementes in einer zu der ersten Richtung des Refle xionselementes entgegengesetzten zweiten Richtung bezeichnet.

3. Entfernungsmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung eine in dem Strahlengang des Messlichtes angeordnete Blende hat und der Auf treffpunkt der Mittelachse des Messlichtes auf der Reflexionsfläche dadurch geändert wird, dass die Blende senkrecht zum Strahlengang des Messlichtes bewegt wird.

4. Entfernungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch eine Steuerung, welche die Vorrichtung so steuert, dass die se den Auftreffpunkt der Mittelachse des Messlichtes bei geringer Entfer nung des Objektes auf den ersten Auftreffpunkt und bei großer Entfernung des Objektes auf den zweiten Auftreffpunkt einstellt.

5. Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielfernrohr eine längs seiner optischen Achse geführte Scharfeinstelllinse enthält, deren axiale Position von einer Linsenposition- Erfassungsvorrichtung erfasst wird, und dass die Steuerung die den Auftreff punkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung so steuert, dass diese den Auf treffpunkt der Mittelachse des Messlichtes zwischen dem ersten und dem zweiten Auftreffpunkt in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses der Lin senposition-Erfassungsvorrichtung ändert.

6. Entfernungsmesser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung eine zwi schen einem das Messlicht ausgebenden Lichtaussendeelement und einem Reflexionselement angeordnete planparallele Platte enthält, die gegenüber einer zur optischen Achse der Sendeoptik senkrechten Ebene verkippt ist.

7. Entfernungsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die planparallelen Platte so steuert, dass sich diese bei geringer Objektentfernung um einen vorbestimmten Drehwinkel in eine erste Dreh richtung und bei großer Objektentfernung um den gleichen Drehwinkel in ei ne zweite Drehrichtung dreht.

8. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass das Reflexionselement aus einem planparallelen Spiegel mit einer Vorderfläche und einer hierzu parallelen Rückfläche besteht und ge genüber der optischen Achse der Objektivlinse verkippt ist, und dass die Flä che des Reflexionselementes, auf der sich der Schnittpunkt befindet, die der Objektivlinse zugewandte Vorderfläche ist.

9. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Sendeoptik eine zwischen dem Lichtaussendeelement und der Planparallelplatte angeordnete Kollimatorlinse enthält.

10. Entfernungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsoptik ein hinter dem Reflexionselement angeordnetes wellenlängenselektives Filter enthält.

11. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung einen Motor zum Drehen der planparallelen Platte enthält.

12. Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung zwei parallele, zwi schen einem das Messlicht ausgebenden Lichtaussendeelement und dem Reflexionselement angeordnete Spiegel enthält, von denen einer relativ zu dem anderen zum Ändern des Auftreffpunkts der Mittelachse des Messlich tes bewegbar ist.

13. Elektronischer Entfernungsmesser mit
einem zum Anvisieren eines Objektes bestimmten Zielfernrohr mit einer Objektivlinse und einer Scharfeinstelllinse,
einem hinter der Objektivlinse, gegenüber deren optischer Achse exzentrisch angeordneten Reflexionselement,
einem optischen Entfernungsmesser mit einer Sendeoptik zum Aussenden von Messlicht über das Reflexionselement und die Objektivlinse und einer Empfangsoptik zum Empfangen des Teils des Messlichtes, der an dem Ob jekt reflektiert wird, anschließend durch die Objektivlinse tritt und durch das Reflexionselement nicht an seiner Lichtausbreitung gehindert ist,
einer Schärfenerfassungsvorrichtung zum Erfassen des Scharfstellzustandes des Zielfernrohrs, und
einem Autofokussystem zum Ansteuern der Scharfstelllinse derart, dass entsprechend dem von der Schärfenerfassungsvorrichtung erfassten Scharf stellzustand auf das Objekt scharfgestellt wird.

14. Entfernungsmesser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das über die Sendeoptik auf das Objekt projizierte Messlicht längs eines Strah lengangs, der exzentrisch bezüglich der optischen Achse der Objektivlinse ist, auf das Objekt zuläuft.

15. Entfernungsmesser nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine in dem Strahlengang des Messlichtes angeordnete Blende, die senkrecht zum Strahlengang des Messlichtes bewegbar ist, um das Messlicht exzentrisch bezüglich der optischen Achse der Objektivlinse zu machen.

16. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass das Reflexionselement aus einer planparallelen Spiegelplatte mit einer Vorderfläche und einer hierzu parallelen Rückfläche besteht und gegenüber der optischen Achse der Objektivlinse geneigt ist, und dass die der Objektivlinse zugewandte Vorderfläche des Reflexionselementes eine Reflexionsfläche bildet, auf der sich der Schnittpunkt zwischen Reflexionsflä che und optische Achse der Objektivlinse befindet.

17. Elektronischer Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeoptik eine zwischen dem Licht aussendeelement und der planparallelen Spiegelplatte angeordnete Kolli matorlinse enthält.

18. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die Empfangsoptik ein hinter dem Reflexionselement ange ordnetes wellenlängenselektives Filter enthält.

19. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Ändern des Auftreffpunkts der Mittelachse des Messlichtes auf einer Reflexionsfläche des Reflexionselementes zwischen einem ersten Auftreffpunkt, der von der optischen Achse der Objektivlinse abliegt, und einem zweiten Auftreffpunkt, der zumindest annähernd auf der optischen Achse der Objektivlinse liegt.

20. Entfernungsmesser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung einen Motor zum Drehen der planparallelen Platte enthält.

21. Entfernungsmesser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung zwei parallele, zwi schen einem das Messlicht ausgebenden Lichtaussendeelement und dem Reflexionselement angeordnete Spiegel enthält, von denen einer zum Än dern des Auftreffpunkts der Mittelachse des Messlichtes relativ zu dem an deren bewegbar ist.

22. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch eine Steuerung zum Steuern der den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernden Vorrichtung derart, dass diese den Auftreffpunkt der Mittelachse des Messlichtes auf den ersten Auftreffpunkt einstellt, wenn die Steuerung entsprechend dem von der Schärfenerfassungsvorrichtung erfassten Scharf stellzustand des Zielfernrohrs eine geringe Objektentfernung ermittelt, und auf den zweiten Auftreffpunkt einstellt, wenn die Steuerung entsprechend dem von der Schärfenerfassungsvorrichtung erfassten Scharfstellzustand des Zielfernrohrs eine große Objektentfernung ermittelt.

23. Entfernungsmesser nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Steue rung zum Ansteuern der den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernden Vor richtung derart, dass diese den Auftreffpunkt der Mittelachse des Messlich tes auf den ersten Auftreffpunkt einstellt, wenn die Steuerung entsprechend der von dem Autofokussystem erfassten axialen Position der Scharfstelllinse eine geringe Objektentfernung ermittelt, und auf den zweiten Auftreffpunkt einstellt, wenn die Steuerung entsprechend der von dem Autofokussystem erfassten axialen Position der Scharfstelllinse eine große Objektentfernung ermittelt.

24. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekenn zeichnet, dass die den Auftreffpunkt des Messlichtes ändernde Vorrichtung eine zwischen einem das Messlicht ausgebenden Lichtaussendeelement und dem Reflexionselement angeordnete Planparallelplatte enthält, die ge genüber einer zur optischen Achse der Sendeoptik senkrechten Ebene ver kippt ist.

25. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuerung die Planparallelplatte so ansteuert, dass sich diese bei geringer Objektentfernung um einen vorbestimmten Drehwinkel in eine erste Drehrichtung und bei großer Objektentfernung um den gleichen Drehwinkel in eine zweite Drehrichtung dreht.

26. Entfernungsmesser nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schärfenerfassungsvorrichtung eine nach dem Prinzip der Phasendifferenzerfassung arbeitende Vorrichtung ist, die den Scharf stellzustand aus der Korrelation zweier Bilder erfasst, die von zwei durch zwei verschiedene Pupillenbereiche der Objektivlinse des Zielfernrohrs tre tenden Lichtbündel erzeugt werden.

27. Entfernungsmesser nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizitätsrichtung des Reflexionselementes senkrecht zu einer Richtung verläuft, in der die beiden Pupillenbereiche voneinander getrennt sind.