DE19713417A1 - Automatische Scharfeinstellung für ein Teleskopsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen eines Teleskopsystems, das in einem Vermes­ sungsinstrument wie z. B. einem automatischen Nivelliergerät usw. angewendet werden kann.

Das Vermessungsinstrument enthält grundsätzlich ein Kollima­ tionsteleskop. Dieses enthält eine Fokussierlinsengruppe, die unabhängig von der Entfernung des anvisierten Objekts ein scharfes Objektbild einstellt. Das Teleskop hat, von der Ob­ jektseite her gesehen, ein Objektivlinsensystem, zu dem die Fokussierlinsengruppe gehört, und ein Okularlinsensystem. Die Position der Fokussierlinsengruppe wird entsprechend der Ob­ jektentfernung so eingestellt, daß ein Objektbild auf einer Fokussierplatte erzeugt wird. Der Benutzer kann das auf der Fokussierplatte erzeugte Objektbild über das Okularlinsensy­ stem betrachten.

Liegt die Objektentfernung beispielsweise im Bereich von 2 m bis unendlich und ist die Fokussierlinsengruppe eine konkave Linse, so hat sie einen ungefähren Einstellbereich von etwa 30 mm. Die Fokussierlinsengruppe wird normalerweise mit einem Drehknopf bewegt. Ist die Verlagerung des Objektbildes, näm­ lich der Verstellweg der Fokussierlinsengruppe, klein im Ver­ gleich zum Drehwinkel des Drehknopfes, so bleibt das Objekt­ bild auf der Fokussierplatte länger scharf, verglichen mit dem Drehwinkel, jedoch ist eine längere Zeit zum Bewegen der Fokussierlinse erforderlich. Ist die Verlagerung des Objekt­ bildes größer, verglichen mit dem Drehwinkel des Drehknopfes, so bleibt das Objektbild nur in einem kleineren Bewegungsbe­ reich auf der Fokussierplatte scharf. Daher kann der Benutzer manchmal den Scharfstellpunkt durchlaufen, ohne die Koinzi­ denz des Objektbildes mit der Scharfstellplatte und dem Scharfstellpunkt zu erkennen, was zu einem weiteren Zeitauf­ wand für die erneute Scharfeinstellung führt.

Ist das Objekt weit entfernt, so kann die Fokussierung leicht mit einer nur geringfügigen Betätigung des Drehknopfes er­ reicht werden, da die Verlagerung des Objektbildes größer wird, verglichen mit dem Drehwinkel des Drehknopfes. Wenn das Objekt andererseits der Fokussierlinse relativ nahe ist, wird die Verlagerung kürzer, verglichen mit dem Drehwinkel des Drehknopfes, so daß es schwierig ist, das Objektbild auf der Fokussierplatte trotz weiterer Drehung des Drehknopfes zu verstellen. In diesem Fall ist es schwierig, eine vordere oder eine hintere Fokuslage des anvisierten Objekts zu be­ stimmen, was den Benutzer zum Drehen des Drehknopfes in der falschen Richtung anregt. In jedem Falle ist für konventio­ nelle Vermessungsinstrumente eine zu lange Zeit zum Fokus­ sieren nötig.

Ein automatisches Nivelliergerät enthält grundsätzlich ein Kollimationsfernrohr und ein optisches horizontales Kompensa­ tionssystem. Das Kollimationsfernrohr wird weitgehend hori­ zontal eingestellt, und dann wird ein Referenzobjekt betrach­ tet. Wenn hierbei die optische Achse des Fernrohrs nicht ge­ nau horizontal eingestellt ist, bringt das horizontale Kom­ pensationssystem die Kollimationslinie mit einer horizontalen Linie zur Koinzidenz. Das Fernrohr wird um eine vertikale Achse geschwenkt, die senkrecht zur optischen Achse liegt, und wenn ein Benutzer einen Kollimationspunkt betrachtet, so befindet sich dieser in der horizontalen Ebene, die den Re­ ferenzpunkt enthält.

Um das vorstehend genannte Problem zu vermeiden, kann ein au­ tomatisches Nivelliergerät mit einer automatischen Fokussier­ einrichtung des TTL-Typs versehen sein. Bekanntlich benötigt das automatische Nivelliergerät jedoch regelmäßig eine Neu­ einstellung des optischen horizontalen Kompensationssystems, um die horizontale Genauigkeit beizubehalten. Das Kompensati­ onssystem wird von dem Nivelliergerät während der Neueinstel­ lung gelöst und danach wieder an ihm befestigt. Wenn das au­ tomatische Fokussiersystem an dem automatischen Nivellierge­ rät angebracht ist, soll ein leichtes Befestigen und Lösen des optischen horizontalen Kompensationssystems möglich sein.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine automatische Scharfein­ stellung für ein Teleskop anzugeben, die eine leichte Wartung ermöglicht. Insbesondere soll keine Neueinstellung der auto­ matischen Scharfeinstellung und eines Okularsystems bei Mon­ tage oder Demontage des horizontalen Kompensationssystems er­ forderlich und im übrigen jedoch einfach durchführbar sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sieht eine Anordnung des horizontalen Kompensa­ tionssystems zwischen dem Objektivlinsensystem und dem opti­ schen Strahlenteiler vor. Da das horizontale Kompensations­ system von dem Objektivtubus gelöst und wieder an ihm befe­ stigt werden kann, wird eine Reparatur oder Einstellung er­ leichtert. Dennoch sind das horizontale Kompensationssystem und das optische Strahlenteilersystem zusammen mit der Fokus­ siervorrichtung als eine Einheit aufgebaut, die von dem Ob­ jektivtubus gelöst und an ihm befestigt werden kann, so daß eine leichte Positionseinstellung des horizontalen Kompensa­ tionssystems und der Fokussiervorrichtung möglich ist.

Da die Fokussiervorrichtung über dem horizontalen Kompensati­ onssystem angeordnet ist, kann sie bei einem kurzen Teleskop benutzt werden oder die Gesamtlänge eines Teleskops verkür­ zen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 das Blockdiagramm der Haupteinheiten eines automa­ tischen Nivelliergeräts als Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 den Längsschnitt des automatischen Nivelliergeräts,

Fig. 3 die Draufsicht des automatischen Nivelliergeräts,

Fig. 4 einen Längsteilschnitt einer Fixiervorrichtung für einen Strahlenteiler, eine AF-Sensoreinheit, eine Fokussierplatte und ein Okular,

Fig. 5 die schematische Darstellung eines Teils einer Po­ sitioniervorrichtung für die Fokussierplatte und das Okular,

Fig. 6 die schematische Darstellung eines Teils der Posi­ tioniervorrichtung für den Strahlenteiler und die AF-Sensoreinheit,

Fig. 7 einen Längsteilschnitt der Positioniervorrichtung für einen Strahlenteiler, eine AF-Sensoreinheit, eine Fokussierplatte und ein Okular als zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 die Draufsicht des Strahlenteilers, des AF-Sensors, der Fokussierplatte und des Okulars,

Fig. 9 einen Längsteilschnitt eines automatischen Nivel­ liergeräts als drittes Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 die Draufsicht des Nivelliergeräts nach Fig. 9,

Fig. 11 den Längsteilschnitt eines Teils einer Fixiervor­ richtung für einen Strahlenteiler, eine AF-Sensor­ einheit, eine Fokussierplatte und ein Okular bei dem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 12 die Draufsicht des Strahlenteilers, des AF-Sensors, der Fokussierplatte und des Okulars,

Fig. 13 einen Längsteilschnitt des dritten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 14 einen Längsteilschnitt eines optischen horizontalen Kompensationssystems eines automatischen Nivellier­ geräts,

Fig. 15 die Draufsicht des horizontalen Kompensationssy­ stems,

Fig. 16 die Draufsicht des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als viertes Ausführungsbeispiel,

Fig. 17 einen Längsteilschnitt des vierten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 18 die Draufsicht eines Strahlenteilers, einer AF-Sen­ soreinheit und einer Fokussierplatte bei dem vier­ ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 19 den Längsschnitt des Strahlenteilers, der AF-Sen­ soreinheit und der Fokussierplatte,

Fig. 20 die Draufsicht des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als fünftes Ausführungsbeispiel,

Fig. 21 einen Längsteilschnitt des fünften Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 22 die Draufsicht eines Strahlenteilers, einer AF-Sen­ soreinheit und einer Fokussierplatte bei dem fünf­ ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 23 den Längsschnitt des Strahlenteilers, der AF-Sen­ soreinheit und der Fokussierplatte,

Fig. 24 die Draufsicht des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als sechstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 25 einen Längsteilschnitt des sechsten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 26 die Draufsicht eines Strahlenteilers, einer AF-Sen­ soreinheit und einer Abbildungsvorrichtung bei dem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 27 den Längsschnitt des Strahlenteilers, der AF-Sen­ soreinheit und der Abbildungsvorrichtung,

Fig. 28 den Längsschnitt des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als siebtes Ausführungsbeispiel in einer Gesamtstation,

Fig. 29 einen Längsteilschnitt des siebten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 30 einen Längsschnitt des Hauptteils eines automati­ schen Nivelliergeräts als achtes Ausführungsbei­ spiel im Rahmen einer Gesamtstation,

Fig. 31 eine perspektivische Darstellung eines optischen Aufrichte- und Strahlenteilersystems,

Fig. 32 den Längsschnitt des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als neuntes Ausführungsbeispiel in einer Gesamtstation,

Fig. 33 den Längsschnitt des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als zehntes Ausführungsbeispiel in einer Gesamtstation, und

Fig. 34 den Längsschnitt des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als elftes Ausführungsbeispiel in einer Gesamtstation.

Fig. 1 zeigt das Blockdiagramm der Hauptkomponenten eines au­ tomatischen Nivelliergeräts 10. Dieses hat eine Kollimations- Objektivlinsengruppe 11L positiver Brechkraft als Objektiv und eine Fokussierlinsengruppe 12L negativer Brechkraft, ein optisches horizontales Kompensationssystem 13, einen Strah­ lenteiler 18, eine Fokussierplatte 14 (mit einer ersten Fo­ kussierplatte 14a und einer zweiten Fokussierplatte 14b, de­ ren Verbindungsfläche eine Fokussierebene 14f ist), und ein Okular 15L positiver Brechkraft. Die Objektseite liegt in Fig. 1 links.

Das horizontale Kompensationssystem 13 ist an sich bekannt und besteht in einem symmetrischen Aufbau aus einem ersten Kompensationsprisma 13a, einem Kompensationsspiegel 13b und einem zweiten Kompensationsprisma 13c. Das Kompensationssystem 13 hängt mit einer Kette an einer Stange (nicht darge­ stellt). Der Winkel α zwischen dem Kompensationsspiegel 13b und dem ersten Kompensationsprisma 13a stimmt absolut mit dem Winkel zwischen dem Kompensationsspiegel 13b und dem zweiten Kompensationsprisma 13c überein, hat jedoch ein anderes Vor­ zeichen. Der Winkel α von beispielsweise 30° variiert abhän­ gig von der Länge der Kette usw.

Ist das horizontale Kompensationssystem 13 so eingestellt, daß die optischen Achsen der Objektivlinsengruppe 11L und der Fokussierlinsengruppe 12L weitgehend parallel liegen (geneigt unter z. B. ca. 10 bis 15 Minuten gegenüber der horizontalen Achse), so wird auf das erste Kompensationsprisma 13a fallen­ des Licht gegenüber der Horizontalen um denselben Betrag ab­ gelenkt, jedoch ist das an dem ersten Kompensationsprisma 13a, dem Kompensationsspiegel 13b und dem zweiten Kompensati­ onsspiegel 13c reflektierte und abgegebene Licht weitgehend kollimiert.

Die Fokussierlinsengruppe 12L hat eine Zahnstange, in die ein Ritzel 12b eingreift. Ein Drehknopf ist rechtwinklig zur op­ tischen Achse in der Mitte des automatischen Nivelliergeräts 10 vorgesehen. Wird das Ritzel 12b mit dem Drehknopf 16 ge­ dreht, um die Fokussierlinsengruppe 12L vorwärts und rück­ wärts in Richtung der optischen Achse zu bewegen, so wird das Objektbild 9 (einer Meßlatte) über die Objektivlinsengruppe 11L und die Fokussierlinsengruppe 12L längs der optischen Achse übertragen. Der Benutzer betrachtet das Objektbild auf der Fokussierebene 14f zusammen mit einem Fadenkreuz durch das Okular 15L.

Die Erfindung sieht eine automatische Scharfeinstellvorrich­ tung des TTL-Typs vor, die an dem automatischen Nivellierge­ rät 10 montiert ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Strahlenteiler 18 im Lichtweg zwischen der Objektivlinsengruppe 11L und der Fokussierplatte 14 angeordnet, um das Licht (oder den Licht­ weg) zu teilen. Eine Fokussierebene 14A für das Erfassen der Scharfeinstellung, die optisch äquivalent der Fokussierebene 14f an der Fokussierplatte 14 ist, und ein Erfassungssystem 20 für die Scharfeinstellung an der Fokussierebene 14A sind in dem abgeteilten Lichtweg angeordnet. Die Fokussierlinsen­ gruppe 12L wird mit einer Treiberschaltung 30 abhängig von dem Ausgangssignal des Erfassungssystems 20 gesteuert.

Das Erfassungssystem 20 enthält einen AF-Sensor 21, der im Bereich der Fokussierebene 14A angeordnet ist, so daß der De­ fokusbetrag mit dem Ausgangssignal dieses AF-Sensors 21 er­ faßt werden kann und eine Bestimmung der vorderen oder der hinteren Fokuslage bzw. der Scharfeinstellung möglich ist. Verschiedene praktische Ausführungen des AF-Sensors 21 sind bekannt. Beispielsweise wird bei Auswertung einer Phasendif­ ferenz ein AF-Sensor 21 verwendet, bei dem das Objektbild der Fokussierebene 14A mit Trenn- oder Abbildungslinsen geteilt und dann wieder auf jeweils einem von zwei CCD-Liniensensoren innerhalb des Sensors 21 erzeugt wird. Die CCD-Liniensensoren 21c haben jeweils eine Anzahl fotoelektrischer Wandler, die Ausgangssignale (Pixelsignale) abgeben. Diese Sensorsignale werden mit einem Verstärker 22 verstärkt und einer Rechen­ schaltung 23 zugeführt. Diese erfaßt den Abstand der auf den beiden Liniensensoren erzeugten Bilder aus den Sensorsigna­ len, woraus sich ein Defokusbetrag ergibt. Daraus kann wie­ derum ein Verstellweg für die Fokussierlinsengruppe 12L abge­ leitet werden.

Die Treiberschaltung 30 überträgt die Drehung eines Motors 31 auf das Ritzel 12b über ein Untersetzungsgetriebe 32 mit Kupplung. Sie sendet ihr Rechenergebnis an den Motor 31 über eine Synchronisierschaltung 24 und eine Steuerschaltung 25. Ein Codierer 33 erfaßt die Drehung des Motors 31 und gibt sein Ausgangssignal an die Synchronisierschaltung 24, um die Position der Fokussierlinsengruppe 12L zu regeln.

Das Ritzel 12b dreht sich, gesteuert durch das Erfassungssy­ stem 20 und die Treiberschaltung 30, entsprechend der Objekt­ entfernung. Dann bewegt sich die Zahnstange 12a, nämlich die Fokussierlinsengruppe 12L, längs der optischen Achse, wobei die Scharfeinstellung automatisch erreicht wird. Das Ritzel 12b wird im manuellen Betrieb mit dem Drehknopf 16 oder im Autofokusbetrieb mit automatischer Scharfeinstellung entspre­ chend den Ausgangssignalen des Erfassungssystems 26 und der Treiberschaltung 30 (über den Motor 31) gedreht. Das automa­ tische Nivelliergerät 10 ist nämlich so aufgebaut, daß zwi­ schen dem Autofokusbetrieb, bei dem die Fokussierlinsengruppe 12L entsprechend den Ausgangssignalen des Erfassungssystems 20 angetrieben wird, und dem manuellen Betrieb, bei dem die Fokussierlinsengruppe 12L unabhängig vom Ausgangssignal des Erfassungssystems 20 manuell eingestellt wird, umgeschaltet werden kann.

Zu dieser Umschaltung kann der Drehknopf 16 beispielsweise in Richtung der optischen Achse bewegt werden, um die manuelle Einstellung zu ermöglichen, und wenn er in der entgegenge­ setzten Richtung bewegt wird, wird die automatische Scharf­ einstellung eingestellt. Die Drehung des Drehknopfes 16 wird bei manuellem Betrieb auf das Ritzel 12b übertragen, während im Autofokusbetrieb die Drehung des Motors 31 auf das Ritzel 12b übertragen wird.

Wenn die optischen Achsen der Objektivlinsengruppe 11L und der Fokussierlinsengruppe 12L weitgehend parallel sind, wird das von dem horizontalen Kompensationssystem 13 abgegebene Licht weitgehend kollimiert. Dieses Licht wird aufgeteilt, so daß das Bild in der Fokussierebene 14f und das Bild in der Fokussiererfassungsebene 14A weitgehend identisch sind.

Fig. 2 zeigt einen Längsteilschnitt, Fig. 3 die Draufsicht eines automatischen Nivelliergeräts 10 als erstes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des optischen Systems, wobei für diese drei Darstellungen übereinstimmende Bezugszeichen verwendet sind.

Das automatische Nivelliergerät 10 hat eine Bodenplatte 41, einen Nivelliertisch 42 an der Bodenplatte 41, einen um eine vertikale Achse drehbaren Tisch 43 und einen Tubus 44 eines Kollimationsteleskops. Der Tubus 44 ist mit dem Drehtisch 43 einstückig ausgeführt, so daß die optische Achse des Tubus 44 rechtwinklig zur vertikalen Achse des Drehtisches 43 liegt. Der Tubus 44 enthält Objektivlinsen 11L1 und 11L2 als Objek­ tivlinsensystem, die Fokussierlinsengruppe 12L, das horizon­ tale Kompensationssystem 13, den Strahlenteiler 18, die Oku­ larlinsengruppe 15L als Okularsystem und die AF-Sensoreinheit 21. Nach Entfernen einer nicht dargestellten Abdeckung wird das horizontale Kompensationssystem 13 demontiert und mon­ tiert, in Fig. 2 und 3 ist die Abdeckung entfernt. Hinten an dem Tubus 44 (in Fig. 2 und 3 rechts) ist eine Aufnahme 45 ausgebildet, in der das horizontale Kompensationssystem 13, der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21 und das Okular 15L untergebracht sind. Die Aufnahme 45 hat eine nicht darge­ stellte Abdeckung zur Lichtabschirmung.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das ho­ rizontale Kompensationssystem 13 an einem Rahmen 51 ange­ bracht, so daß es als eine Einheit gehandhabt werden kann. In derselben Weise sind der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensor­ einheit 21 an einem Rahmen 61 angebracht und bilden gleich­ falls eine Einheit, und die Fokussierplatte 14 sowie das Oku­ lar 15L sind an einem Rahmen 71 angebracht und bilden eine Einheit. Jeder Rahmen 51, 61 und 71 kann separat an der Auf­ nahme 45 des Tubus 44 angebracht und gelöst werden.

Wie Fig. 14 und 15 zeigen, sind das erste Kompensationsprisma 13a und das zweite Kompensationsprisma 13c des horizontalen Kompensationssystems 13 an einem Rahmen 52 befestigt. Dieser ist wiederum an dem Rahmen 51 befestigt. Der Kompensations­ spiegel 13b ist an einem Rahmen 55 befestigt und an dem Rah­ men 51 mit vier Ketten 53 aufgehängt. Der Rahmen 51 über­ spannt die optische Achse, wenn er an dem Tubus 44 befestigt ist. Die Ketten 53 des horizontalen Kompensationssystems 13 können verlängert oder verkürzt werden, so daß ein leichtes Lösen und eine leichte Befestigung des Kompensationssystems 13 möglich ist, wenn die Ketten 53 ausgewechselt werden. Da­ her hat der Rahmen 51 Positionierteile 54, die von ihm ab­ stehen und an Stirnflächen von Trägerteilen (nicht darge­ stellt) in der Aufnahme 45 anliegen. Die Positionierteile 54 plazieren daher das horizontale Kompensationssystem 13 in ei­ ner vorbestimmten Position, in der es mit Schrauben an dem Tubus 44 befestigt wird (Fig. 3). In Fig. 14 und 15 ist ein Gewicht 56 zum Gewichtsausgleich dargestellt.

Der Strahlenteiler 18 besteht aus einem ersten Prisma 18a und einem zweiten Prisma 18b, die aneinanderliegen und eine Tei­ lungsschicht 18c zwischen sich bilden. Das erste Prisma 18a ist auf der Lichteintrittsseite angeordnet und hat die Form einer quadratischen Säule, die in Richtung des reflektierten Lichtes durch die Teilungsschicht 18c hindurch verlängert ist, nämlich in Richtung des abgeteilten Lichtweges. Das er­ ste Prisma 18a hat einen Säulenteil, der rechtwinklig zur op­ tischen Achse verlängert ist, und der abgeteilte Lichtweg geht durch diesen Säulenteil. Daher liegt der Scharfstell­ punkt 14A für die Fokussiererfassung im Bereich der Licht­ austrittsfläche des ersten Prismas 18a.

In Fig. 2 ist die AF-Sensoreinheit 21 über der Lichtaus­ trittsfläche des ersten Prismas 18a dargestellt. Die AF-Sen­ soreinheit 21 hat einen Spiegel 21a, der das aus dem ersten Prisma 18a austretende Licht um 90° ablenkt (in Fig. 2 nach links). In Richtung des an dem Spiegel 21a reflektierten Lichtes befindet sich ein optisches Sensorsystem, welches das durch die Fokussierebene 14A hindurchtretende Licht aufteilt, so daß ein in dieser Ebene erzeugtes virtuelles Bild auf je­ weils auf einem von zwei Liniensensoren abgebildet wird. Die AF-Sensoreinheit 21 dieses Ausführungsbeispiels liegt in ei­ ner Richtung, in der der Spiegel 21a das Objektlicht zur Ob­ jektseite hin reflektiert.

Die Fokussierplatte 14 ist hinter der Lichtaustrittsfläche des zweiten Prismas 18b angeordnet, und hinter ihr befindet sich das Okular 15L.

In diesem Aufbau sind das horizontale Kompensationssystem 13, der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Fokus­ sierplatte 14 und das Okular 15L jeweils positioniert. Die Haltekonstruktion des horizontalen Kompensationssystems 13, des Strahlenteilers 18, der AF-Sensoreinheit 21, der Fokus­ sierplatte 14 und des Okulars 15L wird nun an Hand der Fig. 2 bis 27 erläutert.

Eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung ist so aufge­ baut, daß der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensoreinheit 21 miteinander eine Einheit bilden, die vom Tubus 44 (Aufnahme 45) gelöst und an ihm montiert werden kann.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so aufge­ baut, daß der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensoreinheit 21 gemeinsam mit der Fokussierplatte 14 oder gemeinsam mit der Fokussierplatte 14 und dem Okular 15L eine Einheit bilden, die von dem Tubus 44 (der Aufnahme 45) gelöst oder an ihm montiert werden kann.

In jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Fokus­ sierplatte 14 und das Okular 15L durch eine Abbildungsvor­ richtung ersetzt sein, beispielsweise durch ein CCD-Abbil­ dungselement (CCD-Bildsensor).

In dem automatischen Nivelliergerät 10 können das horizontale Kompensationssystem 13, der Strahlenteiler 18 und der AF-Sen­ sor 21 als eine Einheit aufgebaut sein.

Bei einem Vermessungsgerät anderer Art kann das horizontale Kompensationssystem z. B. durch ein optisches Aufrichtesystem ersetzt sein.

Fig. 2 bis 4 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, bei dem der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensoreinheit 21 als eine Einheit aufgebaut sind und die Fokussierplatte 14 sowie das Okular 15L gleichfalls eine Einheit bilden. Der Strahlenteiler 18 ist an dem Rahmen 61 fixiert. Die AF-Sen­ soreinheit 21 ist an dem Rahmen 61 mit drei Fixierschrauben 65 einstellbar befestigt. Jede Fixierschraube 65 trägt eine Schraubenfeder 67, die die AF-Sensoreinheit 21 in von dem Rahmen 61 wegweisende Richtung beaufschlagt.

An der linken und rechten Innenwand der Aufnahme 45 sind Auf­ lageflächen 46a an vorstehenden Tragteilen 46 ausgebildet. Der Sensorrahmen 61 hat Positionierteile 62, die an den Auf­ lageflächen 46a der Tragteile 46 anliegen und Positionierlö­ cher 63 enthalten. Die Tragteile 46 haben an entsprechenden Stellen Gewindelöcher 46b. Die Fixierschrauben 66 werden in die Gewindelöcher 46b durch die Positionierlöcher 63 hindurch eingeschraubt und befestigen den Sensorrahmen 61 an dem Tubus 44.

Der Okularrahmen 71, an dem die Fokussierplatte 14 und das Okular 15L montiert sind, hat Zylinderform. Die Fokussier­ platte 14 ist mit vier Halteschrauben 76 einstellbar so befe­ stigt, daß ihre Oberfläche senkrecht zur optischen Achse liegt. Das Okular 15L kann in Richtung der optischen Achse vorwärts und rückwärts mit einem Dioptrien-Einstellring 77a und einem Einstellgewinde 77b bewegt werden.

Der Okularrahmen 71 hat einen flanschartigen Positionierteil 72, der mit einer rückwärtigen Einstellschiene 47 des Tubus 44 in Eingriff steht. Mehrere Positionierlöcher 73 sind in dem Positionierteil 72 angeordnet. Mehrere Gewindebohrungen 47b sind an der Anlagefläche 47a der Einstellschiene 47 in den Positionierlöchern 73 entsprechender Verteilung vorgese­ hen. Der Positionierteil 72 des Okularrahmens 71 steht in Kontakt mit der Anlagefläche 47a, und daher ist der Okular­ rahmen 71 an dem Tubus 44 mit Schrauben 78 fixiert, die in die Gewindebohrung 47b durch die Positionierlöcher 73 hin­ durch eingeschraubt sind.

Fig. 5 und 6 zeigen vergrößerte Schnittansichten im Bereich der Schrauben 66 und 78. Der vertikale Abstand des Sensorrah­ mens 61 von der optischen Achse wird durch den Kontakt des Trägerteils 46 mit der Auflagefläche 46a bestimmt. Ferner wird die Position des Sensorrahmens 61 in der horizontalen Ebene durch den Kontakt von Schaftflächen 66a der Schrauben 66 mit der inneren Umfangswand der Positionierlöcher 63 be­ stimmt. Ähnlich wird die Position des Okularrahmens 71 auf der optischen Achse durch den Kontakt seines Fixierteils 72 mit der Anlagefläche 47a bestimmt. Die Position des Okular­ rahmens 71 auf der horizontalen Ebene rechtwinklig zur opti­ schen Achse wird durch den Kontakt von Schaftflächen 78a der Fixierschrauben 78 mit der Innenwand der Positionierlöcher 73 bestimmt. Daher werden durch eine einfache Befestigung der Rahmen 61 und 71 an dem Tubus 44 mit den Schrauben 66 und 78 der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Fokussierplatte 14 und das Okular 15L insgesamt positioniert. Deshalb ist ein leichtes Lösen und Montieren dieser Einheiten möglich, und außerdem ist ihr Einstellen relativ zueinander nicht mehr erforderlich.

Fig. 7 und 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem der Sensorrahmen 61 an dem Okularrahmen 71 befestigt ist. Hierbei ist der Sensorrahmen 611 an dem Oku­ larrahmen 711 mit Schrauben befestigt, so daß der Strahlen­ teiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Fokussierplatte 14 und das Okular 15L als eine Einheit integriert sind, die von dem Tubus 44 gelöst und an ihm befestigt werden kann. Ein Verbindungsteil 64 ist an dem Sensorhalteteil 611 gebildet und hat ein Fixierloch 64a. Der Okularrahmen 71 hat eine Kante 74, an der der Verbindungsteil 64 anliegt, und eine Ge­ windebohrung 74a, deren Mitte mit der Mitte des Fixierloches 64a zusammenfällt. Der Verbindungsteil 64 wird gegen die Kante 74 gedrückt, und eine Fixierschraube 79 wird in die Gewindebohrung 74a durch das Fixierloch 64a eingeschraubt. Da­ mit ist der Sensorrahmen 61 an dem Okularrahmen 71 ver­ schraubt. Die Einheit aus Sensorrahmen 61 und Okularrahmen 71 wird mit den Fixierschrauben 78 vom Tubus 44 gelöst und an ihm montiert, wie es Fig. 6 zeigt.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Achse der Fi­ xierschraube 79 und die Innenwand der Gewindebohrung 74a so ausgebildet, daß ein Positionieren des Sensorrahmens 611 und des Okularrahmens 711 durch einfaches Befestigen des Sensor­ rahmens 611 an dem Okularrahmen 711 mit einer Schraube mög­ lich ist. Wie Fig. 6 zeigt, ist die Position des Okularrah­ mens 711 in dem Tubus 44 in Richtung der optischen Achse durch Kontakt des Fixierteils 72 mit der Anlagefläche 47a be­ stimmt. Ferner ist die Position des Okularrahmens 711 in dem Tubus 44 in der horizontalen Ebene rechtwinklig zur optischen Achse durch den Kontakt der Fixierschrauben 78 mit der Innen­ wand der Positionierlöcher 73 bestimmt. Wird der Sensorrahmen 611 gelöst, so werden die genauen Positionen des Okularrah­ mens 711 gegenüber dem Sensorrahmen 611 beibehalten, wodurch die optische Beziehung zwischen der Fokussierebene 14f und der Fokussierebene 14A beibehalten wird. Bei dieser Anordnung ist eine Einstellung zwischen Strahlenteiler 18 und AF-Sen­ soreinheit 21 nicht mehr erforderlich.

In Fig. 9 bis 12 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Er­ findung dargestellt. Hierbei sind der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Fokussierplatte 14 und das Okular 15L an einem gemeinsamen Rahmen 81 als Einheit befestigt. Der gemeinsame Rahmen 81 erfüllt den Zweck der Rahmen 611 und 711 des zweiten Ausführungsbeispiels. Anstelle einer Verbindung dieser beiden Rahmen mit einer Schraube ist der Rahmen 81 einstückig ausgebildet. Der Strahlenteiler 18 ist auf einem horizontalen Abschnitt 82 befestigt. Die AF-Sensoreinheit 21 ist einstellbar mit dem horizontalen Abschnitt 82 durch Fi­ xierschrauben 65 verschraubt.

Der Rahmen 81 hat einen vertikalen Teil 83 senkrecht zur ho­ rizontalen Fläche 82 und einen zylindrischen Okulartubus 84, der die Fokussierplatte 14 und das Okular 15L trägt, welche mit dem Rahmen 81 einstückig ausgebildet sind. Vier Halte­ schrauben 86 liegen radial zur optischen Achse, und die Fo­ kussierplatte 14 wird mit ihnen so einstellbar gehalten, daß ihre Oberfläche senkrecht zur optischen Achse liegt. Das Oku­ lar 15L kann längs der optischen Achse mit einem Dioptrien- Einstellring 85a und einem Gewindeteil 85b eingestellt wer­ den.

Der vertikale Teil 83 ist flanschartig und steht mit der An­ lagefläche 47a des Tubus 44 in Eingriff. Mehrere Fixierlöcher 85, die auch als Positionierlöcher dienen, liegen mit ihrer Mitte auf der Mitte der Gewindebohrungen 47b der Anlagefläche 47a.

Der vertikale Teil 83 des Rahmens 81 steht mit der Anlageflä­ che 47a in Kontakt, und die Fixierschrauben 88 sind in die Gewindebohrungen 47b durch die Fixierlöcher 85 hindurch ein­ geschraubt. Die Position des Rahmens 81 parallel zur opti­ schen Achse wird durch den Kontakt des vertikalen Teils 83 mit der Anlagefläche 47a bestimmt. Ferner wird die Position des Rahmens 81 senkrecht zur optischen Achse durch Kontakt der Fixierschrauben 88 mit der Innenwand der Positionierlö­ cher 85 bestimmt.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Fokussier­ platte 14 und das Okular 15L insgesamt an dem gemeinsamen Rahmen 81 befestigt. Deshalb können sie als eine Einheit von dem automatischen Nivelliergerät 10 gelöst oder an ihm befe­ stigt werden, so daß eine leichte Wartung möglich ist. Da außerdem der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Fokussierplatte 14 und das Okular 15L miteinander verbunden sind, ist bei der Montage oder beim Lösen dieser Einheit die Einstellung und Positionierung der Komponenten relativ zuein­ ander nicht mehr erforderlich. Die Einstellung einer jeden optischen Komponente wird bestimmt, indem der gemeinsame Rah­ men 81 an dem Tubus 44 mit den Fixierschrauben 88 befestigt wird, und wenn er dann erneut befestigt wird, ist ein Ein­ stellen und Positionieren der optischen Komponenten nicht mehr erforderlich.

Fig. 16 bis 18 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem die AF-Sensoreinheit 21, ein Strahlenteiler 184 und die Fokussierplatte 14 eine Einheit bilden und an dem Kompensationsprisma 13a des horizontalen Kompensationssystems 13 befestigt sind.

Eines der kennzeichnenden Merkmale des vierten Ausführungs­ beispiels besteht darin, daß die Lichteintrittsfläche 184i des Strahlenteilers 184 an der Lichtaustrittsfläche 13co des zweiten Kompensationsprismas 13c mit optischem Kleber befe­ stigt ist. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Fo­ kussierplatte 14 an einem gemeinsamen Rahmen 814 der AF-Sen­ soreinheit 21 mit Fixierschrauben 764 gehalten. Die Fokus­ sierplatte 14 besteht aus einer ersten Fokussierplatte 14a und einer zweiten Fokussierplatte 14b, deren Übergangsfläche die Fokussierebene 14f bildet. Ein Okular 15 (das optische Okularsystem 15L) ist am hinteren Ende (in Fig. 16 und 17 rechts) eines Tubus 444 befestigt.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das horizontale Kompensationssystem 13 an dem Rahmen 51 befestigt. Es hat den Positionierteil 54, so daß es an dem Tubus 444 mit Schrauben so befestigt ist, daß seine Position durch Andruck an die Seitenfläche des Tragteils des Tubus 444 bestimmt ist.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel bilden das horizontale Kompensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fo­ kussierplatte 14 eine Einheit. Daher ist ein Positionieren dieser optischen Komponenten möglich, bevor die Einheit an dem automatischen Nivelliergerät montiert wird. Wenn das Kompensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fokus­ sierplatte 14 nach der Einstellung an dem Nivelliergerät mon­ tiert werden, so wurden sie zuvor bereits relativ zueinander positioniert. Der Benutzer stellt daher einfach die Gesamtpo­ sition ein, die leicht während der Montage der Einheit an dem Nivelliergerät vorzunehmen ist. Beim Lösen können das Kompen­ sationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fokussier­ platte 14 als Einheit demontiert werden.

Die AF-Sensoreinheit 21 ist an einer Stelle über dem Kompen­ sationssystem 13 angeordnet. Mit einem solchen überhängenden Aufbau ist die Gesamtlänge des Nivelliergeräts kürzer.

Fig. 20 bis 23 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem die AF-Sensoreinheit 21, ein Strahlenteiler 185 und die Fokussierplatte 14 eine Einheit bilden, die an einem Rahmen 525 des Kompensationssystems 13 befestigt ist.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist an der Vorderseite eines gemeinsamen Rahmens 815 ein Flansch 825a vorgesehen, der horizontal nach links (Fig. 21) ragt. Dieser Flansch 825a steht in Kontakt mit der Oberseite des Rahmens 525 und ist daran mit Fixierschrauben 885 befestigt. Das Okular 15 (optisches Okularsystem 15L) ist am hinteren Ende (in Fig. 20 und 21 rechts) eines Tubus 445 befestigt.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das horizontale Kompensationssystem 13 an dem Rahmen 51 gehalten. Es hat den Positionierteil 54, so daß es an dem Tubus 445 mit Schrauben so befestigt ist, daß seine Position durch die Anlage an der Endfläche des Tragteils des Tubus 445 bestimmt ist.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die AF-Sensoreinheit 21 und das horizontale Kompensationssystem 13 jeweils mit den Fixierschrauben 885 so befestigt, daß jede optische Komponente von dem Tubus 445 entfernt und an ihm montiert werden kann. Wenn die AF-Sensoreinheit 21 und das Kompensationssystem 13 an dem Nivelliergerät befestigt sind, so kann nur die AF-Sensoreinheit 21 und die Fokussierplatte 14 entfernt werden. Außerdem ist die Positionierung des Kom­ pensationssystems 13 relativ zur AF-Sensoreinheit 21 und zur Fokussierplatte 14 möglich.

Wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel bilden das Kompensa­ tionssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fokussier­ platte 14 eine Einheit. Die Positionierung dieser optischen Komponenten wird vor dem Befestigen an dem Nivelliergerät als Einheit vorgenommen. Wenn das Kompensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fokussierplatte 14 nach der Einstel­ lung an dem automatischen Nivelliergerät montiert werden, so stellt der Benutzer einfach die Position dieser Einheit ein, was eine einfache Montage bedeutet. Außerdem können das Kom­ pensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fokus­ sierplatte 14 als eine Einheit abgenommen werden, so daß die Einstellung in diesem Zustand vorgenommen werden kann. Das Kompensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Fo­ kussierplatte 14 können nach der jeweiligen Einstellung wie­ derum als Einheit an dem Nivelliergerät montiert werden, so daß die Positionierung nach dieser erneuten Montage erleich­ tert wird.

Fig. 24 bis 27 zeigen das automatische Nivelliergerät mit ei­ nem CCD-Abbildungselement (CCD-Bildsensor) 91 als sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei ist das CCD-Abbil­ dungselement 91 anstelle der Fokussierplatte 14 vorgesehen.

Eine Lichteintrittsfläche 186i des Strahlenteilers 186 ist an einer Lichtaustrittsfläche 13co des zweiten Kompensations­ prismas 13c mit optischem Kleber befestigt. Das CCD-Abbil­ dungselement 91 wird an dem gemeinsamen Rahmen 816 der AF-Sensoreinheit 21 mit vier Fixierschrauben 766 gehalten. Die horizontale und die vertikale Position des CCD-Abbildungsele­ ments 91 kann jeweils mit den Fixierschrauben 766 eingestellt werden.

Die Lichtaufnahmefläche des CCD-Abbildungselements 91 emp­ fängt ein Objektbild, und dieses wird in elektrische Signale umgesetzt. Es wird dann auf einem elektronischen Sucher, ei­ nem Bildschirm oder einer Flüssigkristallanzeige (nicht dar­ gestellt) erneut abgebildet.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das horizontale Kompensationssystem 13 an dem Rahmen 51 gehalten. Es enthält den Positionierteil 54, so daß es an dem Tubus 446 mit Schrauben befestigt ist und die Positionierung durch Anlage an der Endfläche des Tragteils des Tubus 446 bestimmt ist.

Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel sind das horizontale Kompensationssystem 13, der Strahlenteiler 186, die AF-Sen­ soreinheit 21 und das CCD-Abbildungselement 91 als Einheit aufgebaut. Wenn diese Komponenten insgesamt von dem automati­ schen Nivelliergerät gelöst sind, können sie jeweils positio­ niert werden. Das Kompensationssystem 13, der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21 und das CCD-Abbildungselement 91 können als Einheit montiert und demontiert werden. Bei der Montage an dem Nivelliergerät ist eine Einstellung der Posi­ tion der optischen Komponenten relativ zueinander nicht er­ forderlich, was die Montage erleichtert.

Bei dem bereits beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das CCD-Abbildungselement 91 anstelle der Fo­ kussierplatte 14 wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein. In diesem Falle wird ein Okular 15 nicht be­ nötigt.

Die vorstehende Beschreibung betraf ein automatisches Nivel­ liergerät, an dem die beschriebenen optischen Komponenten montiert sind. Im folgenden wird eine Gesamtstation beschrie­ ben, die mit einem siebten bzw. achten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgerüstet und in Fig. 28 bis 34 dargestellt ist.

Bei diesen Ausführungsbeispielen ist charakteristisch, daß der Strahlenteiler und ein optisches Aufrichtesystem als eine Einheit aufgebaut sind.

Bei dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Kollimationsteleskop einen Tubus 447, eine Objektivlinsen­ gruppe 111L, ein Prisma 131, eine Fokussierlinsengruppe 121L, einen Strahlenteiler 187, eine Fokussierplatte 141 und ein Okular 151L. Die Objektseite liegt in Fig. 28 links. Die Fo­ kussierlinsengruppe 121L wird längs der optischen Achse mit einem an sich bekannten Nockenmechanismus zur Scharfeinstel­ lung vorwärts und rückwärts bewegt.

Das Prisma 131 ist Teil eines elektronischen Entfernungsmes­ sers (nicht dargestellt). Über dem Prisma 131 sind ein Licht­ sender und ein Lichtempfänger angeordnet. Der Lichtsender gibt einen Laserstrahl oder Infrarotlicht ab. Das Prisma 131 hat eine dichroitische Oberfläche. Das von dem Lichtsender abgegebene Licht wird mit dem Prisma 131 auf die Fokussier­ linsengruppe 121L reflektiert und der Objektivlinsengruppe 111L zugeführt. Dort wird es wiederum reflektiert und durch die Objektivlinsengruppe 111L zurückgeführt. Das Prisma 131 reflektiert das von der Objektivlinsengruppe 111L empfangene Licht aufwärts zum Lichtempfänger.

Natürliches Licht (Objektlicht) durchläuft die Objektivlin­ sengruppe 111L und das Prisma 131. Das Objektlicht durchläuft zum größten Teil eine Aufrichte- und Strahlenteilereinheit 187 zur Fokussierplatte 141, während ein Teil dieses Lichtes an dem Strahlenteiler 187 reflektiert und auf eine AF-Sensor­ einheit 211 geleitet wird. Deren Funktion stimmt mit derjeni­ gen der AF-Sensoreinheit 21 überein.

Das Aufrichte- und Strahlenteilersystem 187 enthält drei Por­ roprismen 187a, 187b und 187c sowie eine quadratische Säule 187d (siehe Fig. 31). Das durch das Porroprisma 187c gelei­ tete Licht wird über die quadratische Säule 187d dem AF-Sen­ sor 211 zugeführt. Die Porroprismen 187a und 187c sind an ei­ nem Rechteckprisma 187b befestigt. Die drei Porroprismen 187a, 187b und 187c und die quadratische Säule 187d sind durch einen gemeinsamen Rahmen 817 miteinander verbunden und gehalten. Der Rahmen 817 ist an dem Tubus 447 mit einer Schraube 89 befestigt.

Die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L sind an dem ge­ meinsamen Rahmen 817 befestigt. Wie Fig. 29 zeigt, sind die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L an einem zylindri­ schen Okularrahmen 717 befestigt, der wiederum an dem gemein­ samen Rahmen 817 mit einer Schraube 787 befestigt ist. Die Fokussierplatte 141 ist mit mehreren Schrauben 767 einstell­ bar so befestigt, daß ihre Fläche rechtwinklig zur optischen Achse liegt. Das Okular 151L kann längs der optischen Achse mit einem Dioptrien-Einstellring 777a und einem Gewindeteil 777b vorwärts und rückwärts verstellt werden.

Bei dem siebten Ausführungsbeispiel bilden das Aufrichte- und Strahlenteilersystem 187, die AF-Sensoreinheit 211, die Fo­ kussierplatte 141 und das Okular 151L, die rechts (Fig. 29) von der Fokussierlinsengruppe 121L angeordnet sind, an dem gemeinsamen Rahmen 817 eine Einheit. Diese optischen Kompo­ nenten können daher von dem Tubus 447 als eine Einheit gelöst und an ihm montiert werden.

Die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L sind an dem ge­ meinsamen Rahmen 817 mit der Schraube 787 befestigt. Somit können sie gleichfalls als eine Einheit von dem Tubus 447 ge­ löst bzw. an ihm befestigt werden.

Fig. 30 zeigt die Gesamtstation, bei der ein achtes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung realisiert ist. Eines der charak­ teristischen Merkmale dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß ein Tubus 848 für eine Fokussierplatte an einem gemeinsamen Rahmen 818 vorgesehen ist, und daß in diesem Tubus 848 die Fokussierplatte 141 mit Schrauben 768 gehalten ist. Das Okular 151L ist an dem Tubus 848 befestigt, so daß es längs der optischen Achse mit einem Dioptrien-Einstellring 778a und einem Gewindeteil 778b vorwärts und rückwärts ver­ stellt werden kann. Der gemeinsame Rahmen 818 ist an einem Tubus 448 mit der Fixierschraube 89 befestigt.

Bei dem achten Ausführungsbeispiel bilden das Aufrichte- und Strahlenteilersystem 187, die AF-Sensoreinheit 211, die Fo­ kussierplatte 141 und das Okular 151L, die rechts (Fig. 30) von der Fokussierlinsengruppe 121L angeordnet sind, mit dem gemeinsamen Rahmen 818 eine Einheit. Die optischen Komponen­ ten können daher von dem Tubus 447 als Einheit gelöst und an ihm befestigt werden.

In Fig. 32 bis 34 sind ein neuntes, zehntes und elftes Aus­ führungsbeispiel in einer Gesamtstation dargestellt. Diese Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, daß ein Strahlenteiler und ein optisches Aufrichtesystem unabhängig vorgesehen sind.

Bei dem in Fig. 32 gezeigten neunten Ausführungsbeispiel ist ein optisches Aufrichtesystem 169 auf der Objektseite eines Strahlenteilers 189 angeordnet. Das Kollimationsteleskop des neunten Ausführungsbeispiels enthält (in dem Tubus 449) von der Objektseite her die Objektivlinsengruppe 111L, das Prisma 131, die Fokussierlinsengruppe 121L, das Aufrichtesystem 169, den Strahlenteiler 189 und die Fokussierplatte 141. Das Auf­ richtesystem 169 enthält Porroprismen 187a, 187b und 187c der in Fig. 31 gezeigten Art. Das Aufrichtesystem 169, der Strah­ lenteiler 189 und der AF-Sensor 211 sind an einem gemeinsamen Rahmen 819 befestigt. Dieser ist an dem Tubus 449 mit einer Schraube 89 befestigt.

Die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L sind an dem ge­ meinsamen Rahmen 819 mit der Fixierschraube befestigt. Das Okular 151L ist weiter an dem Rahmen 849 für die Fokussier­ platte befestigt, so daß es längs der optischen Achse mit ei­ nem Dioptrien-Einstellring 779a und einem Gewindeteil 779b vorwärts und rückwärts verstellt werden kann. Die Fokussier­ platte 141 und das Okular 151L können gleichfalls als eine Einheit von dem Tubus 449 gelöst und an ihm befestigt werden.

Bei dem in Fig. 33 gezeigten zehnten Ausführungsbeispiel ist ein Aufrichtesystem 1610 auf der der Fokussierplatte 141 zu­ gewandten Seite eines Strahlenteilers 1810 angeordnet. Das Kollimationsteleskop enthält (in dem Tubus 4410) von der Ob­ jektseite her die Objektivlinsengruppe 111L, das Prisma 131, die Fokussierlinsengruppe 121L, den Strahlenteiler 1810, das Aufrichtesystem 1610 und die Fokussierplatte 141. Das Auf­ richtesystem 1610 besteht aus Porroprismen der in Fig. 31 gezeigten Art. Der Strahlenteiler 1810, das Aufrichtesystem 1610 und der AF-Sensor 211 haben einen gemeinsamen Rahmen 8110, der an dem Tubus 4410 mit einer Schraube 89 befestigt ist.

Die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L sind an dem ge­ meinsamen Rahmen 8110 mit der Fixierschraube befestigt. Sie können gleichfalls als Einheit von dem Tubus 4410 gelöst bzw. an ihm befestigt werden.

Bei dem in Fig. 34 gezeigten elften Ausführungsbeispiel ist ein optisches Aufrichtesystem 1611 zwischen der Objektivlin­ sengruppe 111L und der Fokussierlinsengruppe 121L angeordnet. Ein Prisma ist nicht vorgesehen.

Das Kollimationsteleskop enthält (in dem Tubus 4411) von der Objektseite her die Objektivlinsengruppe 111L, das Aufrichte­ system 1611, die Fokussierlinsengruppe 121L, den Strahlentei­ ler 1811, die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L. Das Aufrichtesystem 1611 besteht aus Porroprismen der in Fig. 31 gezeigten Art. Diese sind an dem Tubus 4411 befestigt.

Der Strahlenteiler 1811 und der AF-Sensor 211 sind an einem gemeinsamen Rahmen 8111 befestigt, der an dem Tubus 4411 mit einer Schraube 89 befestigt ist.

Die Fokussierplatte 141 und das Okular 151L sind an dem ge­ meinsamen Rahmen 8111 mit der Fixierschraube befestigt. Sie können gleichfalls als Einheit von dem Tubus 4411 gelöst bzw. an ihm befestigt werden.

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird das in der Fo­ kussierebene mit der Objektivlinsengruppe erzeugte Bild mit bloßem Auge durch das Okular betrachtet. Ein Abbildungsele­ ment wie z. B. ein CCD-Abbildungselement kann anstelle der Fo­ kussierplatte 14 verwendet werden, um das auf ihm erzeugte Bild auf einem TV-Monitor usw. darstellen zu können.

Claims (22)

1. Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung eines Te­ leskopsystems mit einem Objektivlinsensystem, das minde­ stens eine Objektivlinsengruppe und eine Fokussierlinsen­ gruppe enthält, einem optischen Strahlenteiler zum Auf­ teilen des Strahlenganges zwischen dem Objektivlinsensy­ stem und einer Fokussierebene und mit einer Fokussier-Er­ fassungsvorrichtung in einer Fokussierebene des abgeteil­ ten Strahlenganges, die der Fokussierebene des Haupt­ strahlenganges optisch äquivalent ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Strahlenteiler und die Fokussier-Erfas­ sungsvorrichtung als eine Einheit aufgebaut sind, die an dem Teleskop befestigt und von ihm gelöst werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierlinsengruppe mit einem Fokussierantrieb ver­ bunden ist, der sie zum Erzeugen eines Objektbildes durch das Objektivlinsensystem in der Fokussierebene verstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fokussier-Erfassungsvorrichtung ein Erfas­ sungselement enthält, das den Fokussierzustand durch ein elektrisches Signal angibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokussierantrieb durch das elektrische Signal gesteu­ ert wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Objektivlinsensystem in ei­ nem Teleskoptubus angeordnet ist, an dem der Strahlentei­ ler und die Fokussier-Erfassungsvorrichtung als eine Ein­ heit lösbar befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekenn­ zeichnet durch eine Bildaufnahmevorrichtung, deren Licht­ aufnahmefläche in der Fokussierebene liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung mit dem Strahlenteiler und der Fokussier-Erfassungsvorrichtung eine Einheit bildet.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch ein optisches horizontales Kompensati­ onssystem zwischen dem Objektivlinsensystem und dem Strahlenteiler, das an dem Teleskoptubus lösbar befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekenn­ zeichnet durch ein optisches Aufrichtesystem zwischen dem Objektivlinsensystem und dem Strahlenteiler.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler und das optische Aufrichtesystem eine Einheit bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler und der Teleskoptubus einen Positio­ nierteil enthalten, der eine äquivalente optische Bezie­ hung mit den beiden Fokussierebenen beibehält.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch eine an einer vorbestimmten Stelle des Strahlenganges angeordnete Fokussierplatte, und durch ei­ ne Okularlinsengruppe zum Betrachten eines auf der Fokus­ sierplatte erzeugten Objektbildes.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierplatte mit der Okularlinsengruppe eine Ein­ heit bildet, die an dem Teleskop lösbar befestigt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierplatte mit dem Strahlenteiler und der Fokus­ sier-Erfassungsvorrichtung eine Einheit bildet, die an dem Teleskop lösbar befestigt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierplatte und die Okularlinsengruppe mit dem Strahlenteiler und der Fokussier-Erfassungsvorrichtung eine Einheit bilden, die an dem Teleskop lösbar befestigt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierplatte und die Okularlinsengruppe an einem gemeinsamen Halterahmen befestigt sind, der mit Schrauben an einem Halter befestigt ist, der den Strahlenteiler und die Fokussier-Erfassungsvorrichtung trägt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler, die Fokussier-Erfassungsvorrichtung und die Fokussierplatte durch ein gemeinsamen Fixierele­ ment gehalten sind, an dem die Okularlinsengruppe befe­ stigt ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fokussier-Erfassungsvor­ richtung einen Spiegel enthält, der Licht aus dem abge­ teilten Strahlengang zur Objektseite reflektiert, das von einem Sensor empfangen wird, der das optische horizontale Kompensationssystem überhängend angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler an einem op­ tischen Element des optischen horizontalen Kompensations­ systems befestigt ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Träger für den Strahlentei­ ler und die Fokussier-Erfassungsvorrichtung an einem Trä­ ger für das optische horizontale Kompensationssystem vor­ zugsweise mit Schrauben befestigt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierplatte zusammen mit dem Strahlenteiler und dem optischen horizontalen Kompensati­ onssystem an einem gemeinsamen Halter befestigt ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fokussier-Erfassungsvor­ richtung einen Spiegel enthält, der mit dem Strahlentei­ ler abgeteiltes Licht zur Objektseite auf einen Sensor reflektiert.