DE19713417C2 - Scharfeinstellung für ein Teleskopsystem - Google Patents

Scharfeinstellung für ein Teleskopsystem

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus "Bauelemente der Optik" von Naumann/­ Schröder, Hanser Verlag, München Wien 1987, Seite 431 bekannt.
Das Vermessungsinstrument enthält grundsätzlich ein Kollimationsteleskop. Die­ ses enthält eine Fokussierlinsengruppe, die unabhängig von der Entfernung des anvisierten Objekts ein scharfes Objektbild einstellt. Das Teleskop hat, von der Objektseite her gesehen, ein Objektivlinsensystem, zu dem die Fokussierlinsen­ gruppe gehört, und ein Okularlinsensystem. Die Position der Fokussierlinsen­ gruppe wird entsprechend der Objektentfernung so eingestellt, daß ein Objektbild auf einer Strichplatte erzeugt wird. Der Benutzer kann das auf der Strichplatte er­ zeugte Objektbild über das Okularlinsensystem 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, nämlich der Verstellweg der Fokussierlinsengruppe, klein im Vergleich zum Drehwinkel des Drehknopfes, so bleibt das Objektbild auf der Strichplatte länger scharf, verglichen mit dem Drehwinkel, jedoch ist eine längere Zeit zum Bewegen der Fokussierlinse erforderlich. Ist die Verlagerung des Objektbildes größer, verglichen mit dem Drehwinkel des Drehknopfes, so bleibt das Objektbild nur in einem kleineren Bewegungsbereich auf der Strichplatte scharf. Daher kann der Benutzer manch­ mal den Scharfstellpunkt durchlaufen, ohne die Koinzidenz des Objektbildes mit der Scharfstellplatte und dem Scharfstellpunkt zu erkennen, was zu einem weite­ ren Zeitaufwand für die erneute Scharfeinstellung führt.
Ist das Objekt weit entfernt, so kann die Fokussierung leicht mit einer nur gering­ fügigen Betätigung des Drehknopfes erreicht 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 Strichplatte trotz weiterer Drehung des Drehknopfes zu ver­ stellen. In diesem Fall ist es schwierig, eine vordere oder eine hintere Fokuslage des anvisierten Objekts zu bestimmen, was den Benutzer zum Drehen des Dreh­ knopfes in der falschen Richtung anregt. In jedem Falle ist für konventionelle Ver­ messungsinstrumente eine zu lange Zeit zum Fokussieren nötig.
Ein automatisches Nivelliergerät enthält grundsätzlich ein Kollimationsfernrohr und ein optisches horizontales Kompensationssystem. Das Kollimationsfernrohr wird weitgehend horizontal eingestellt, und dann wird ein Referenzobjekt betrachtet. Wenn hierbei die optische Achse des Fernrohrs nicht genau horizontal eingestellt ist, bringt das horizontale Kompensationssystem die Kollimationslinie mit einer horizontalen Linie zur Koinzidenz. Das Fernrohr wird um eine vertikale Achse ge­ schwenkt, die senkrecht zur optischen Achse liegt, und wenn ein Benutzer einen Kollimationspunkt betrachtet, so befindet sich dieser in der horizontalen Ebene, die den Referenzpunkt enthält.
Um das vorstehend genannte Problem zu vermeiden, kann ein automatisches Nivelliergerät mit einer automatischen Fokussiereinrichtung des TTL-Typs verse­ hen sein. Bekanntlich benötigt das automatische Nivelliergerät jedoch regelmäßig eine Neueinstellung des optischen horizontalen Kompensationssystems, um die horizontale Genauigkeit beizubehalten. Das Kompensationssystem wird von dem Nivelliergerät während der Neueinstellung gelöst und danach wieder an ihm be­ festigt. Wenn das automatische Fokussiersystem an dem automatischen Nivel­ liergerät angebracht ist, soll ein leichtes Befestigen und Lösen des optischen ho­ rizontalen Kompensationssystems möglich sein.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine automatische Scharfeinstellung für ein Tele­ skop anzugeben, die eine leichte Wartung ermöglicht. Insbesondere soll keine Neueinstellung der automatischen Scharfeinstellung und eines Okularsystems bei Montage oder Demontage des horizontalen Kompensationssystems erforderlich und im übrigen jedoch einfach durchführbar sein.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung sieht eine Anordnung des horizontalen Kompensationssystems zwischen dem Objektivlinsensystem und dem optischen Strahlenteiler vor. Da das horizontale Kompensationssystem von dem Objektivtubus gelöst und wieder an ihm befestigt werden kann, wird eine Reparatur oder Einstellung erleichtert. Dennoch sind das horizontale Kompensationssystem und das optische Strahlen­ teilersystem zusammen mit der Fokussiervorrichtung als eine Einheit aufgebaut, die von dem Objektivtubus gelöst und an ihm befestigt werden kann, so daß eine leichte Positionseinstellung des horizontalen Kompensationssystems und der Fokussiervorrichtung möglich ist.
Da die Fokussiervorrichtung über dem horizontalen Kompensationssystem ange­ ordnet ist, kann sie bei einem kurzen Teleskop benutzt werden oder die Gesamt­ länge eines Teleskops verkürzen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 das Blockdiagramm der Haupteinheiten eines automatischen Nivel­ liergeräts 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 Strichplatte und ein Okular,
Fig. 5 die schematische Darstellung eines Teils einer Positioniervorrichtung für die Strichplatte und das Okular,
Fig. 6 die schematische Darstellung eines Teils der Positioniervorrichtung für den Strahlenteiler und die AF-Sensoreinheit,
Fig. 7 einen Längsteilschnitt der Positioniervorrichtung für einen Strahlen­ teiler, eine AF-Sensoreinheit, eine Strichplatte und ein Okular als zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 die Draufsicht des Strahlenteilers, des AF-Sensors, der Strichplatte und des Okulars,
Fig. 9 einen Längsteilschnitt eines automatischen Nivelliergeräts als drittes Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 die Draufsicht des Nivelliergeräts nach Fig. 9,
Fig. 11 den Längsteilschnitt eines Teils einer Fixiervorrichtung für einen Strahlenteiler, eine AF-Sensoreinheit, eine Strichplatte und ein Okular bei dem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 die Draufsicht des Strahlenteilers, des AF-Sensors, der Strichplatte und des Okulars,
Fig. 13 einen Längsteilschnitt des dritten Ausführungsbeispiels,
Fig. 14 einen Längsteilschnitt eines optischen horizontalen Kompensations­ systems eines automatischen Nivelliergeräts,
Fig. 15 die Draufsicht des horizontalen Kompensationssystems,
Fig. 16 die Draufsicht des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als viertes Ausführungsbeispiel,
Fig. 17 einen Längsteilschnitt des vierten Ausführungsbeispiels,
Fig. 18 die Draufsicht eines Strahlenteilers, einer AF-Sensoreinheit und ei­ ner Strichplatte bei dem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 19 den Längsschnitt des Strahlenteilers, der AF-Sensoreinheit und der Strichplatte,
Fig. 20 die Draufsicht des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als fünftes Ausführungsbeispiel,
Fig. 21 einen Längsteilschnitt des fünften Ausführungsbeispiels,
Fig. 22 die Draufsicht eines Strahlenteilers, einer AF-Sensoreinheit und ei­ ner Strichplatte bei dem fünften Ausführungsbeispiel,
Fig. 23 den Längsschnitt des Strahlenteilers, der AF-Sensoreinheit und der Strichplatte,
Fig. 24 die Draufsicht des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als sechstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 25 einen Längsteilschnitt des sechsten Ausführungsbeispiels,
Fig. 26 die Draufsicht eines Strahlenteilers, einer AF-Sensoreinheit und ei­ ner Abbildungsvorrichtung bei dem sechsten Ausführungsbeispiel,
Fig. 27 den Längsschnitt des Strahlenteilers, der AF-Sensoreinheit und der Abbildungsvorrichtung,
Fig. 28 den Längsschnitt des Hauptteils eines automatischen Nivelliergeräts als siebtes Ausführungsbeispiel in einer Gesamtstation,
Fig. 29 einen Längsteilschnitt des siebten Ausführungsbeispiels,
Fig. 30 einen Längsschnitt des Hauptteils eines automatischen Nivellierge­ räts als achtes Ausführungsbeispiel im Rahmen einer Gesamtsta­ tion,
Fig. 31 eine perspektivische Darstellung eines optischen Bildumkehr- 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 automatischen Ni­ velliergeräts 10. Dieses hat eine Kollimations-Objektivlinsengruppe 11L positiver Brechkraft als Objektiv und eine Fokussierlinsengruppe 12L negativer Brechkraft, ein optisches horizontales Kompensationssystem 13, einen Strahlenteiler 18, eine Strichplatte 14 (mit einer ersten Strichplatte 14a und einer zweiten Strichplatte 14b, deren 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 ei­ nem 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 Kom­ pensationsspiegel 13b und dem zweiten Kompensationsprisma 13c überein, hat jedoch ein anderes Vorzeichen. Der Winkel α von beispielsweise 30° variiert ab­ hängig von der Länge der Kette usw.
Ist das horizontale Kompensationssystem 13 so eingestellt, daß die optischen Achsen der Objektivlinsengruppe 11L und der Fokussierlinsengruppe 12L weitge­ hend parallel liegen (geneigt unter z. B. ca. 10 bis 15 Minuten gegenüber der hori­ zontalen Achse), so wird auf das erste Kompensationsprisma 13a fallendes Licht gegenüber der Horizontalen um denselben Betrag abgelenkt, jedoch ist das an dem ersten Kompensationsprisma 13a, dem Kompensationsspiegel 13b und dem zweiten Kompensationsspiegel 13c reflektierte und abgegebene Licht weitgehend kollimiert.
Die Fokussierlinsengruppe 12L hat eine Zahnstange, in die ein Ritzel 12b ein­ greift. Ein Drehknopf ist rechtwinklig zur optischen Achse in der Mitte des auto­ matischen Nivelliergeräts 10 vorgesehen. Wird das Ritzel 12b mit dem Drehknopf 16 gedreht, um die Fokussierlinsengruppe 12L vorwärts und rückwärts 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 Fo­ kussierebene 14f zusammen mit einem Fadenkreuz durch das Okular 15L.
Die Erfindung sieht eine automatische Scharfeinstellvorrichtung des TTL-Typs vor, die an dem automatischen Nivelliergerät 10 montiert ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Strahlenteiler 18 im Lichtweg zwischen der Objektivlinsengruppe 11L und der Strichplatte 14 angeordnet, um das Licht (oder den Lichtweg) zu teilen. Eine Fo­ kussierebene 14A für das Erfassen der Scharfeinstellung, die optisch äquivalent der Fokussierebene 14f an der Strichplatte 14 ist, und ein Erfassungssystem 20 für die Scharfeinstellung an der Fokussierebene 14A sind in dem abgeteilten Lichtweg angeordnet. Die Fokussierlinsengruppe 12L wird mit einer Treiber­ schaltung 30 abhängig von dem Ausgangssignal des Erfassungssystems 20 ge­ steuert.
Das Erfassungssystem 20 enthält einen AF-Sensor 21, der im Bereich der Fokus­ sierebene 14A angeordnet ist, so daß der Defokusbetrag mit dem Ausgangssignal dieses AF-Sensors 21 erfaßt 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 Phasendifferenz 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 Liniensen­ soren erzeugten Bilder aus den Sensorsignalen, woraus sich ein Defokusbetrag ergibt. Daraus kann wiederum ein Verstellweg für die Fokussierlinsengruppe 12L abgeleitet 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 Ausgangs­ signal an die Synchronisierschaltung 24, um die Position der Fokussierlinsen­ gruppe 12L zu regeln.
Das Ritzel 12b dreht sich, gesteuert durch das Erfassungssystem 20 und die Treiberschaltung 30, entsprechend der Objektentfernung. 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 auto­ matischer Scharfeinstellung entsprechend den Ausgangssignalen des Erfas­ sungssystems 20 und der Treiberschaltung 30 (über den Motor 31) gedreht. Das automatische Nivelliergerät 10 ist nämlich so aufgebaut, daß zwischen dem Au­ tofokusbetrieb, bei dem die Fokussierlinsengruppe 12L entsprechend den Aus­ gangssignalen 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 op­ tischen Achse bewegt werden, um die manuelle Einstellung zu ermöglichen, und wenn er in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird, wird die automatische Scharfeinstellung eingestellt. Die Drehung des Drehknopfes 16 wird bei manuel­ lem Betrieb auf das Ritzel 12b übertragen, während im Autofokusbetrieb die Dre­ hung des Motors 31 auf das Ritzel 12b übertragen wird.
Wenn die optischen Achsen der Objektivlinsengruppe 11L und der Fokussierlin­ sengruppe 12L weitgehend parallel sind, wird das von dem horizontalen Kompen­ sationssystem 13 abgegebene Licht weitgehend kollimiert. Dieses Licht wird auf­ geteilt, so daß das Bild in der Fokussierebene 14f und das Bild in der Fokus­ siererfassungsebene 14A weitgehend identisch sind.
Fig. 2 zeigt einen Längsteilschnitt, Fig. 3 die Draufsicht eines automatischen Ni­ velliergeräts 10 als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des optischen Systems, wobei für diese drei Darstellungen überein­ stimmende 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 Objektivlinsensystem, die Fokussierlinsengruppe 12L, das ho­ rizontale Kompensationssystem 13, den Strahlenteiler 18, die Okularlinsengruppe 15L als Okularsystem und die AF-Sensoreinheit 21. Nach Entfernen einer nicht dargestellten Abdeckung wird das horizontale Kompensationssystem 13 demontiert und montiert, 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 horizontale Kompen­ sationssystem 13 an einem Rahmen 51 angebracht, so daß es als eine Einheit gehandhabt werden kann. In derselben Weise sind der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensoreinheit 21 an einem Rahmen 61 angebracht und bilden gleichfalls eine Einheit, und die Strichplatte 14 sowie das Okular 15L sind an einem Rahmen 71 angebracht und bilden eine Einheit. Jeder Rahmen 51, 61 und 71 kann separat an der Aufnahme 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 Kompensationsspiegel 13b ist an einem Rahmen 55 befestigt und an dem Rahmen 51 mit vier Ketten 53 aufgehängt. Der Rahmen 51 überspannt die opti­ sche Achse, wenn er an dem Tubus 44 befestigt ist. Die Ketten 53 des horizonta­ len 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. Daher hat der Rahmen 51 Positionierteile 54, die von ihm abstehen und an Stirnflächen von Trägerteilen (nicht dargestellt) in der Aufnahme 45 anliegen. Die Positionierteile 54 plazieren daher das horizontale Kompensationssystem 13 in einer 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 Teilungsschicht 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 abgeteil­ ten Lichtweges. Das erste Prisma 18a hat einen Säulenteil, der rechtwinklig zur optischen Achse verlängert ist, und der abgeteilte Lichtweg geht durch diesen Säulenteil. Daher liegt der Scharfstellpunkt 14A für die Fokussiererfassung im Bereich der Lichtaustrittsfläche des ersten Prismas 18a.
In Fig. 2 ist die AF-Sensoreinheit 21 über der Lichtaustrittsfläche des ersten Prismas 18a dargestellt. Die AF-Sensoreinheit 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 hindurch­ tretende 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 einer Richtung, in der der Spiegel 21a das Objektlicht zur Objektseite hin reflektiert.
Die Strichplatte 14 ist hinter der Lichtaustrittsfläche des zweiten Prismas 18b an­ geordnet, und hinter ihr befindet sich das Okular 15L.
In diesem Aufbau sind das horizontale Kompensationssystem 13, der Strahlen­ teiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Strichplatte 14 und das Okular 15L jeweils positioniert. Die Haltekonstruktion des horizontalen Kompensationssystems 13, des Strahlenteilers 18, der AF-Sensoreinheit 21, der Strichplatte 14 und des Oku­ lars 15L wird nun an Hand der Fig. 2 bis 27 erläutert.
Eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung ist so aufgebaut, 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 aufgebaut, daß der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensoreinheit 21 gemeinsam mit der Strichplatte 14 oder gemeinsam mit der Strichplatte 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 Strichplatte 14 und das Okular 15L durch eine Abbildungsvorrichtung ersetzt sein, beispielsweise durch ein CCD-Abbildungselement (CCD-Bildsensor).
In dem automatischen Nivelliergerät 10 können das horizontale Kompensations­ system 13, der Strahlenteiler 18 und der AF-Sensor 21 als eine Einheit aufgebaut sein.
Bei einem Vermessungsgerät anderer Art kann das horizontale Kompensations­ system z. B. durch ein optisches Bildumkehrsystem ersetzt sein.
Fig. 2 bis 4 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Strahlenteiler 18 und die AF-Sensoreinheit 21 als eine Einheit aufgebaut sind und die Strichplatte 14 sowie das Okular 15L gleichfalls eine Einheit bilden. Der Strahlenteiler 18 ist an dem Rahmen 61 fixiert. Die AF-Sensoreinheit 21 ist an dem Rahmen 61 mit drei Fixierschrauben 65 einstellbar befestigt. Jede Fixier­ schraube 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 Auflageflächen 46a an vorstehenden Tragteilen 46 ausgebildet. Der Sensorrahmen 61 hat Positio­ nierteile 62, die an den Auflageflächen 46a der Tragteile 46 anliegen und Posi­ tionierlöcher 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 Sensor­ rahmen 61 an dem Tubus 44.
Der Okularrahmen 71, an dem die Strichplatte 14 und das Okular 15L montiert sind, hat Zylinderform. Die Strichplatte 14 ist mit vier Halteschrauben 76 einstell­ bar so befestigt, daß ihre Oberfläche senkrecht zur optischen Achse liegt. Das Okular 15L kann in Richtung der optischen Achse vorwärts und rückwärts mit ei­ nem 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 Positio­ nierlöcher 73 sind in dem Positionierteil 72 angeordnet. Mehrere Gewindebohrun­ gen 47b sind an der Anlagefläche 47a der Einstellschiene 47 in den Positionierlö­ chern 73 entsprechender Verteilung vorgesehen. Der Positionierteil 72 des Oku­ larrahmens 71 steht in Kontakt mit der Anlagefläche 47a, und daher ist der Oku­ larrahmen 71 an dem Tubus 44 mit Schrauben 78 fixiert, die in die Gewindeboh­ rung 47b durch die Positionierlöcher 73 hindurch eingeschraubt sind.
Fig. 5 und 6 zeigen vergrößerte Schnittansichten im Bereich der Schrauben 66 und 78. Der vertikale Abstand des Sensorrahmens 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 Umfangs­ wand der Positionierlöcher 63 bestimmt. Ähnlich wird die Position des Okular­ rahmens 71 auf der optischen Achse durch den Kontakt seines Fixierteils 72 mit der Anlagefläche 47a bestimmt. Die Position des Okularrahmens 71 auf der hori­ zontalen Ebene rechtwinklig zur optischen 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 Strichplatte 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 Erfindung, bei dem der Sensorrahmen 61 an dem Okularrahmen 71 befestigt ist. Hierbei ist der Sensor­ rahmen 611 an dem Okularrahmen 711 mit Schrauben befestigt, so daß der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Strichplatte 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 Ver­ bindungsteil 64 anliegt, und eine Gewindebohrung 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. Damit ist der Sensorrahmen 61 an dem Oku­ larrahmen 71 verschraubt. 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 Fixierschraube 79 und die Innenwand der Gewindebohrung 74a so ausgebildet, daß ein Positionieren des Sensorrahmens 611 und des Okularrahmens 711 durch einfaches Befestigen des Sensorrahmens 611 an dem Okularrahmen 711 mit einer Schraube möglich ist. Wie Fig. 6 zeigt, ist die Position des Okularrahmens 711 in dem Tubus 44 in Richtung der optischen Achse durch Kontakt des Fixierteils 72 mit der Anlageflä­ che 47a bestimmt. 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 Innenwand der Positionierlöcher 73 bestimmt. Wird der Sensorrahmen 611 gelöst, so werden die genauen Positionen des Oku­ larrahmens 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-Sensoreinheit 21 nicht mehr erforderlich.
In Fig. 9 bis 12 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hier­ bei sind der Strahlenteiler 18, die AF-Sensoreinheit 21, die Strichplatte 14 und das Okular 15L an einem gemeinsamen Rahmen 81 als Einheit befestigt. Der ge­ meinsame 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 Fixierschrauben 65 verschraubt.
Der Rahmen 81 hat einen vertikalen Teil 83 senkrecht zur horizontalen Fläche 82 und einen zylindrischen Okulartubus 84, der die Strichplatte 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 Strichplatte 14 wird mit ihnen so einstellbar gehalten, daß ihre Oberfläche senkrecht zur optischen Achse liegt. Das Okular 15L kann längs der optischen Achse mit einem Dioptrien-Ein­ stellring 85a und einem Gewindeteil 85b eingestellt werden.
Der vertikale Teil 83 ist flanschartig und steht mit der Anlagefläche 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 Anlagefläche 47a in Kontakt, und die Fixierschrauben 88 sind in die Gewindebohrungen 47b durch die Fixierlö­ cher 85 hindurch eingeschraubt. 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 Strichplatte 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 befestigt werden, so daß eine leichte Wartung möglich ist. Da außerdem der Strahlenteiler 18, die AF-Sen­ soreinheit 21, die Strichplatte 14 und das Okular 15L miteinander verbunden sind, ist bei der Montage oder beim Lösen dieser Einheit die Einstellung und Positionie­ rung der Komponenten relativ zueinander 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 Einstellen und Positionieren der optischen Komponenten nicht mehr erforderlich.
Fig. 16 bis 18 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die AF-Sensoreinheit 21, ein Strahlenteiler 184 und die Strichplatte 14 eine Einheit bilden und an dem Kompensationsprisma 13a des horizontalen Kompensations­ systems 13 befestigt sind.
Eines der kennzeichnenden Merkmale des vierten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Lichteintrittsfläche 184i des Strahlenteilers 184 an der Licht­ austrittsfläche 13co des zweiten Kompensationsprismas 13c mit optischem Kleber befestigt ist. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Strichplatte 14 an ei­ nem gemeinsamen Rahmen 814 der AF-Sensoreinheit 21 mit Fixierschrauben 764 gehalten. Die Strichplatte 14 besteht aus einer ersten Strichplatte 14a und ei­ ner zweiten Strichplatte 14b, deren Übergangsfläche die Fokussierebene 14f bil­ det. 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 Kompensationssy­ stem 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 Kompensationssy­ stem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Strichplatte 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 Strichplatte 14 nach der Einstellung an dem Nivelliergerät montiert werden, so wurden sie zuvor bereits relativ zueinander positioniert. Der Benutzer stellt daher einfach die Gesamtposition ein, die leicht während der Montage der Einheit an dem Nivelliergerät vorzunehmen ist. Beim Lösen können das Kompensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Strichplatte 14 als Einheit demontiert werden.
Die AF-Sensoreinheit 21 ist an einer Stelle über dem Kompensationssystem 13 angeordnet. Mit einem solchen überhängenden Aufbau ist die Gesamtlänge des Nivelliergeräts kürzer.
Fig. 20 bis 23 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die AF-Sensoreinheit 21, ein Strahlenteiler 185 und die Strichplatte 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 Okular­ system 15L) ist am hinteren Ende (in Fig. 20 und 21 rechts) eines Tubus 445 be­ festigt.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das horizontale Kompensationssy­ stem 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 An­ lage 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 Kompen­ sationssystem 13 an dem Nivelliergerät befestigt sind, so kann nur die AF-Sen­ soreinheit 21 und die Strichplatte 14 entfernt werden. Außerdem ist die Positionie­ rung des Kompensationssystems 13 relativ zur AF-Sensoreinheit 21 und zur Strichplatte 14 möglich.
Wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel bilden das Kompensationssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Strichplatte 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 Strichplatte 14 nach der Einstellung an dem automatischen Nivellier­ gerät montiert werden, so stellt der Benutzer einfach die Position dieser Einheit ein, was eine einfache Montage bedeutet. Außerdem können das Kompensati­ onssystem 13, die AF-Sensoreinheit 21 und die Strichplatte 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 Strichplatte 14 können nach der jeweiligen Einstellung wiederum als Einheit an dem Nivelliergerät montiert werden, so daß die Positionierung nach dieser erneu­ ten Montage erleichtert wird.
Fig. 24 bis 27 zeigen das automatische Nivelliergerät mit einem CCD-Abbil­ dungselement (CCD-Bildsensor) 91 als sechstes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung. Hierbei ist das CCD-Abbildungselement 91 anstelle der Strichplatte 14 vor­ gesehen.
Eine Lichteintrittsfläche 186i des Strahlenteilers 186 ist an einer Lichtaustrittsflä­ che 13co des zweiten Kompensationsprismas 13c mit optischem Kleber befestigt. Das CCD-Abbildungselement 91 wird an dem gemeinsamen Rahmen 816 der AF- Sensoreinheit 21 mit vier Fixierschrauben 766 gehalten. Die horizontale und die vertikale Position des CCD-Abbildungselements 91 kann jeweils mit den Fi­ xierschrauben 766 eingestellt werden.
Die Lichtaufnahmefläche des CCD-Abbildungselements 91 empfängt ein Objekt­ bild, und dieses wird in elektrische Signale umgesetzt. Es wird dann auf einem elektronischen Sucher, einem Bildschirm oder einer Flüssigkristallanzeige (nicht dargestellt) erneut abgebildet.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das horizontale Kompensationssy­ stem 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 An­ lage an der Endfläche des Tragteils des Tubus 446 bestimmt ist.
Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel sind das horizontale Kompensationssy­ stem 13, der Strahlenteiler 186, die AF-Sensoreinheit 21 und das CCD-Abbil­ dungselement 91 als Einheit aufgebaut. Wenn diese Komponenten insgesamt von dem automatischen Nivelliergerät gelöst sind, können sie jeweils positioniert werden. Das Kompensationssystem 13, der Strahlenteiler 18, die AF-Sensorein­ heit 21 und das CCD-Abbildungselement 91 können als Einheit montiert und de­ montiert werden. Bei der Montage an dem Nivelliergerät ist eine Einstellung der Position der optischen Komponenten relativ zueinander nicht erforderlich, was die Montage erleichtert.
Bei dem bereits beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das CCD-Abbildungselement 91 anstelle der Strichplatte 14 wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein. In diesem Falle wird ein Okular 15 nicht be­ nötigt.
Die vorstehende Beschreibung betraf ein automatisches Nivelliergerät, an dem die beschriebenen optischen Komponenten montiert sind. Im folgenden wird eine Gesamtstation beschrieben, die mit einem siebten bzw. achten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ausgerüstet und in Fig. 28 bis 34 dargestellt ist.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist charakteristisch, daß der Strahlenteiler und ein optisches Bildumkehrsystem als eine Einheit aufgebaut sind.
Bei dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Kollimationstele­ skop einen Tubus 447, eine Objektivlinsengruppe 111L, ein Prisma 131, eine Fo­ kussierlinsengruppe 121L, einen Strahlenteiler 187, eine Strichplatte 141 und ein Okular 151L. Die Objektseite liegt in Fig. 28 links. Die Fokussierlinsengruppe 121L wird längs der optischen Achse mit einem an sich bekannten Nockenme­ chanismus zur Scharfeinstellung vorwärts und rückwärts bewegt.
Das Prisma 131 ist Teil eines elektronischen Entfernungsmessers (nicht darge­ stellt). Über dem Prisma 131 sind ein Lichtsender und ein Lichtempfänger ange­ ordnet. 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 Fokussierlinsengruppe 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 Objektivlinsengruppe 111L und das Prisma 131. Das Objektlicht durchläuft zum größten Teil eine Bildumkehr- und Strahlenteilereinheit 187 zur Strichplatte 141, während ein Teil dieses Lichtes an dem Strahlenteiler 187 reflektiert und auf eine AF-Sensoreinheit 211 geleitet wird. Deren Funktion stimmt mit derjenigen der AF-Sensoreinheit 21 überein.
Das Bildumkehr- und Strahlenteilersystem 187 enthält drei Porroprismen 187a, 187b und 187c sowie eine quadratische Säule 187d (siehe Fig. 31). Das durch das Porroprisma 187c geleitete Licht wird über die quadratische Säule 187d dem AF-Sensor 211 zugeführt. Die Porroprismen 187a und 187c sind an einem Rechteckprisma 187b befestigt. Die drei Porroprismen 187a, 187b und 187c und die quadratische Säule 187d sind durch einen gemeinsamen Rahmen 817 mitein­ ander verbunden und gehalten. Der Rahmen 817 ist an dem Tubus 447 mit einer Schraube 89 befestigt.
Die Strichplatte 141 und das Okular 151L sind an dem gemeinsamen Rahmen 817 befestigt. Wie Fig. 29 zeigt, sind die Strichplatte 141 und das Okular 151L an einem zylindrischen Okularrahmen 717 befestigt, der wiederum an dem gemein­ samen Rahmen 817 mit einer Schraube 787 befestigt ist. Die Strichplatte 141 ist mit mehreren Schrauben 767 einstellbar 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 Bildumkehr- und Strahlenteiler­ system 187, die AF-Sensoreinheit 211, die Strichplatte 141 und das Okular 151L, die rechts (Fig. 29) von der Fokussierlinsengruppe 121L angeordnet sind, an dem gemeinsamen Rahmen 817 eine Einheit. Diese optischen Komponenten können daher von dem Tubus 447 als eine Einheit gelöst und an ihm montiert werden.
Die Strichplatte 141 und das Okular 151L sind an dem gemeinsamen Rahmen 817 mit der Schraube 787 befestigt. Somit können sie gleichfalls als eine Einheit von dem Tubus 447 gelöst bzw. an ihm befestigt werden.
Fig. 30 zeigt die Gesamtstation, bei der ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung realisiert ist. Eines der charakteristischen Merkmale dieses Ausführungs­ beispiels besteht darin, daß ein Tubus 848 für eine Strichplatte an einem gemein­ samen Rahmen 818 vorgesehen ist, und daß in diesem Tubus 848 die Strich­ platte 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 verstellt werden kann. Der gemeinsame Rahmen 818 ist an einem Tubus 448 mit der Fixierschraube 89 . befestigt.
Bei dem achten Ausführungsbeispiel bilden das Bildumkehr- und Strahlenteilersy­ stem 187, die AF-Sensoreinheit 211, die Strichplatte 141 und das Okular 151L, die rechts (Fig. 30) von der Fokussierlinsengruppe 121L angeordnet sind, mit dem gemeinsamen Rahmen 818 eine Einheit. Die optischen Komponenten 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 Ausführungsbeispiel in einer Gesamtstation dargestellt. Diese Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, daß ein Strahlenteiler und ein optisches Bildumkehrsystem unabhängig vor­ gesehen sind.
Bei dem in Fig. 32 gezeigten neunten Ausführungsbeispiel ist ein optisches Bild­ umkehrsystem 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 Bildumkehrsystem 169, den Strahlenteiler 189 und die Strichplatte 141. Das Bildumkehrsystem 169 enthält Porroprismen 187a, 187b und 187c der in Fig. 31 gezeigten Art. Das Bildumkehrsystem 169, der Strahlenteiler 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 Strichplatte 141 und das Okular 151L sind an dem gemeinsamen Rahmen 819 mit der Fixierschraube befestigt. Das Okular 151L ist weiter an dem Rahmen 849 für die Strichplatte befestigt, so daß es längs der optischen Achse mit einem Dioptrien-Einstellring 779a und einem Gewindeteil 779b vorwärts und rückwärts verstellt werden kann. Die Strichplatte 141 und das Okular 151L können gleich­ falls als eine Einheit von dem Tubus 449 gelöst und an ihm befestigt werden.
Bei dem in Fig. 33 gezeigten zehnten Ausführungsbeispiel ist ein Bildumkehrsy­ stem 1610 auf der der Strichplatte 141 zugewandten Seite eines Strahlenteilers 1810 angeordnet. Das Kollimationsteleskop enthält (in dem Tubus 4410) von der Objektseite her die Objektivlinsengruppe 111L, das Prisma 131, die Fokussier­ linsengruppe 121L, den Strahlenteiler 1810, das Bildumkehrsystem 1610 und die Strichplatte 141. Das Bildumkehrsystem 1610 besteht aus Porroprismen der in Fig. 31 gezeigten Art. Der Strahlenteiler 1810, das Bildumkehrsystem 1610 und der AF-Sensor 211 haben einen gemeinsamen Rahmen 8110, der an dem Tubus 4410 mit einer Schraube 89 befestigt ist.
Die Strichplatte 141 und das Okular 151L sind an dem gemeinsamen 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 Bildum­ kehrsystem 1611 zwischen der Objektivlinsengruppe 111L und der Fokussierlin­ sengruppe 121L angeordnet. Ein Prisma ist nicht vorgesehen.
Das Kollimationsteleskop enthält (in dem Tubus 4411) von der Objektseite her die Objektivlinsengruppe 111L, das Bildumkehrsystem 1611, die Fokussierlinsen­ gruppe 121L, den Strahlenteiler 1811, die Strichplatte 141 und das Okular 151L. Das Bildumkehrsystem 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 Strichplatte 141 und das Okular 151L sind an dem gemeinsamen 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 Fokussierebene mit der Objektivlinsengruppe erzeugte Bild mit bloßem Auge durch das Okular be­ trachtet. Ein Abbildungselement wie z. B. ein CCD-Abbildungselement kann an­ stelle der Strichplatte 14 verwendet werden, um das auf ihm erzeugte Bild auf ei­ nem TV-Monitor usw. darstellen zu können.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Scharfeinstellung eines Teleskopsystems mit einem Objek­ tivlinsensystem, das mindestens eine Objektivlinsengruppe (11L) und eine Fokussierlinsengruppe (12L) enthält, einem optischen Strahlenteiler (18) zum Aufteilen des Strahlenganges zwischen dem Objektivlinsensystem und einer Fokussierebene (14f) und mit einer Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) in einer Fokussierebene (14A) des abgeteilten Strahlenganges, die der Fokussierebene (14f) des Hauptstrahlenganges optisch äquivalent ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (18) und die Fokussier-Erfas­ sungsvorrichtung (21) als eine Einheit aufgebaut sind, die an dem Teleskop befestigt und von ihm gelöst werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objek­ tivlinsensystem in einem Teleskoptubus (44) angeordnet ist, an dem der Strahlenteiler (18) und die Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) als eine Einheit lösbar befestigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Bildauf­ nahmevorrichtung (21c), deren Lichtaufnahmefläche in der Fokussierebene (14A) des abgeteilten Strahlenganges liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildauf­ nahmevorrichtung (21c) mit dem Strahlenteiler (18) und der Fokussier-Erfas­ sungsvorrichtung (21) eine Einheit bildet.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein optisches horizontales Kompensationssystem (13) zwischen dem Objektivlinsensystem und dem Strahlenteiler (18), das an dem Teleskoptu­ bus (44) lösbar befestigt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein optisches Bildumkehrsystem (169) zwischen der Objektivlinsen­ gruppe (111L) und dem Strahlenteiler (189).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlen­ teiler (189) und das optische Bildumkehrsystem (169) eine Einheit bilden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (18) und der Teleskoptubus (44) einen Positionierteil (72) enthalten, der die optische Äquivalenz der beiden Fokussierebenen (14A, 14f) beibehält.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an einer vorbestimmten Stelle des Strahlenganges angeordnete Strichplatte (14), und durch eine Okularlinsengruppe (15L) zum Betrachten eines auf der Strichplatte (14) erzeugten Objektbildes.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strichplatte (14) mit der Okularlinsengruppe (15L) eine Einheit bildet, die an dem Tele­ skop lösbar befestigt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strichplatte (14) mit dem Strahlenteiler (18) und der Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) eine Einheit bildet, die an dem Teleskop lösbar befestigt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strichplatte (14) und die Okularlinsengruppe (15L) mit dem Strahlenteiler (18) und der Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) eine Einheit bilden, die an dem Tele­ skop lösbar befestigt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strich­ platte (14) und die Okularlinsengruppe (15L) an einem gemeinsamen Hal­ terahmen (71) befestigt sind, der an einem Halter (45) befestigt ist, der den Strahlenteiler (18) und die Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) trägt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (18), die Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) und die Strich­ platte (14) durch ein gemeinsames Fixierelement (45) gehalten sind, an dem die Okularlinsengruppe (15L) befestigt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussier-Erfassungsvorrichtung (21) einen Spiegel (21a) enthält, der Licht aus dem abgeteilten Strahlengang zur Objektseite reflektiert, das von einem Sensor empfangen wird, der vorzugsweise über dem optischen horizontalen Kompensationssystem (13) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (184) an einem optischen Element (13a) des opti­ schen horizontalen Kompensationssystems (13) befestigt ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Träger (525) für den Strahlenteiler (18) und die Fokussier- Erfassungsvorrichtung (21) an einem Träger (815) für das optische ho­ rizontale Kompensationssystem (13) befestigt ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Strichplatte (14) zusammen mit dem Strahlenteiler (185) und dem optischen horizontalen Kompensationssystem (13) an einem gemeinsamen Halter (525) befestigt ist.
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