DE2321183A1 - Lasertelemeter - Google Patents

Lasertelemeter

Info

Publication number
DE2321183A1
DE2321183A1 DE2321183A DE2321183A DE2321183A1 DE 2321183 A1 DE2321183 A1 DE 2321183A1 DE 2321183 A DE2321183 A DE 2321183A DE 2321183 A DE2321183 A DE 2321183A DE 2321183 A1 DE2321183 A1 DE 2321183A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
reflector
damper
pulses
organs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2321183A
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Trevoux
Daniel Vincent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Compagnie Generale dElectricite SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale dElectricite SA filed Critical Compagnie Generale dElectricite SA
Publication of DE2321183A1 publication Critical patent/DE2321183A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/486Receivers
    • G01S7/4868Controlling received signal intensity or exposure of sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Lasertelemeter· Ein Lasertelemeter zur Entfernungsmessung besteht aus einem Lasergenerator, der eine Lichtimpulsfolge auf ein Zielobjekt aussenden kann, aus einem lichtempfindlichen Empfänger aur Aufnahme der vom Zielobjekt zurückgeworfenen Lichtimpulse und aus einer mit dem Lasergenerator und dem lichtempfindlichen Empfinger verbundenen Vorrichtung zum Messen des Zeitabstands zwischen dem Aussenden jedes einzelnen dieser Impulse und dem Wiedereintreffen im Empfänger. Dieser Zeitabstand ist proportional zur Entfernung «wischen dem Telemeter und dem Zielobjekt«
Venn das Telemeter auf ein Zielobjekt gerichtet ist, da» eich auf es au- oder von ihm fortbewegt, so kann die Bner-
309846/0986 '■ ··/
gie der auf dem Empfänger eintreffenden Impulse in erheblichem Masse schwanken, was eine starke Beeinträchtigung der Telemetriegenauigkeit zur Folge hat. Zur Behebung dieses Nachteils sind einige bekannte Lasertelemeter mit einem steuerbaren Dämpfer ausgestattet, der am Ausgang des Lasergenerators angebracht ist. Dieser Dämpfer besteht aus einer Scheibe aus durchrsichtigem Material, die sich um ihre Achse drehen kann. Auf die eine Seite dieser Scheibe sind mehrere nebeneinander liegende Metallschichten verschiedener Starke aufgebracht. Jede dieser Schichten bedeckt einen Kreisausschnitt der Scheibe und absorbiert einen Bruchteil der Energie der vom Lasergenerator ausgesandten Impulse, wobei dieser Bruchteil bei den unterschiedlichen Schichten der Scheibe jeweils einen anderen Wert hat. Zu diesem Telemeter gehören weiterhin Steuerungselemente, die entsprechend den vom Empfänger weitergegebenen Signalen gesteuert werden und ihrerseits die Drehbewegung der Dampferscheibe so beeinflussen, dass die Energie der auf dem Empfanger eintreffenden Impulse in etwa einem vorbestimmten Wert gleichkommt.
Lasertelemeter mit einem Dämpfer dieses Typs zeigen einen Nachteil, wann die durchschnittliche Leistung der vom Lasergenerator ausgesandten Impulse hoch ist:
Bei langsamen Bewegungen des Zielobjekts auf das Telemeter zu oder von ihm weg, dreht sich die Dämpferscheibe sehr langsam, und die Metallschichten auf der Scheibe werden durch die Energie der Laser impulse verdampft, wodurch dann der Dämpfer funktionsunffhig wird.
309145/096$
Die vorliegende Erfindung soll diesen Nachteil beheben· Sie betrifft ein Lasertelemeter zur Entfernungsmessung und umfasst:
- einen Generator, der entlang einer ersten, auf das Zielobjekt fuhrenden Achse eine Lichtimpulsfolge aussenden kann,
- einen Dämpfer, der mit einem Ausschnitt in die Bahn dieser Lichtimpulse hineinreicht und deren Energie teilweise absorbiert, -robei dieser Dämpfer mehrere Zonen umfasst, die so beschaffen sind, dass der vom Dämpferausschnitt absorbierte Bruchteil der Energie eines Impulses stets gleich gross ist, wenn dieser Dämpferausschnitt mehrere verschiedene Stellungen in einer dieser Zonen einnimmt, aber unterschiedlich gross ist für die verschiedenen Zonen dieses Dämpfers,
-,einen lichtempfindlichen Empfänger zum Aufnehmen der vom Zielobjekt zurückgeworfenen Impulse,
- Steuerelemente, die von diesem lichtempfindlichen Empfänger gesteuert werden und ihrerseits die Stellung des Dämpferausschnitts so beeinflussen, dass der Dämpferausschnitt von einer auf eine andere der erwähnten Zonen verschoben werden kann und die Energie der vom lichtempfindlichen Empfänger aufgenommenen Impulse in etwa einem vorbestimmten Wert gleichgehalten wird,
- Vorrichtungen zum Drehen dieses Dämpfers um eine mit ihm verbundene zweite Achse,
- an den Generator und den lichtempfindlichen Empfänger angeschlossene Vorrichtungen zum Messen des zwischen dem Aus-
309845/0965
senden und Empfangen jedes Lichtimpulses liegenden Zeitabstands. In diesem Rahmen ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass jede der genannten Zonen des Dämpfers zu der erwähnten=Achse rotationssymmetrisch ist und dass die Steuerelemente dazu dienen, den beschriebenen Dämpferausschnitt durch Verschieben des Dämpfers senkrecht zur zweiten Achse zu bewegen.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren 1 bis 5 an Hand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin— dungsgemässen Telemeters im Querschnitt,
- Fig. 2 eine Aufsicht eines Bauteils des Telemeters gemäss Fig. 1,
- Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Telemeters,
- Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Telemeters,
- Fig. 5 eine Teilansicht des in Fig. 4 gezeigten Telemeters mit Schnitt entlang der Ebene durch AB in Fig. 4.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Telemeters. Dieses Telemeter besteht aus einem Lichtgenerator 1, z.B. einem Lasergenerator, der eine Lichtimpulsfolge 2 in Richtung auf ein in der Fig. nicht dargestelltes Zielobjekt aussenden kann, aus einem lichtempfindlichen Empfänger 3, z.B. einer Silizium-Photodiode, die
309845/096S
neben dem Generator 1 angebracht ist, um ein Echo 4 der vom Zielobjekt reflektierten Lichtimpulse aufzufangen, und aus einer mit dem Generator 1 und dem Empfanger 3 verbundenen Vorrichtung 5 zur Messung des Zeitabstands, der zwischen dem Aussenden eines Impulses und seinem Empfang auf dem Empfänger 3 liegt.
-Weiter gehört zu diesem Telemeter ein Dämpfer 6, der um eine Achse 10 drehbar ist und von dem ein Ausschnitt 7 in der Bahn eines Impulses 2 liegt. Dieser Dämpfer 6 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einer Scheibe 8 aus durchsichtigem Material wie Glas bestehen; eine Seite dieser Scheibe trägt einen Metallfilm 9, dessen Stärke sich -gleichmässig in radialer Richtung verändert, also beispielsweise vom Mittelpunkt zum Rand der Scheibe 8 abnimmt.
Zu diesem Telemeter gehören auch Vorrichtungen, die den Dämpfer 6 um seine Achse 10 rotieren lassen; diese Vorrichtungen können beispielsweise aus einem Elektromotor 11 bestehen, dessen Welle 12 mechanisch mit der Scheibe 8 verbunden ist; die Energieversorgung dieses Motors 11 wird aus einer nicht in der Zeichnung wiedergegebenen Quelle gewährleistet.
Schliesslich umfasst dieses Telemeter Steuerelemente, die vom Empfänger 3 beeinflusst werden und die ihrerseits die Verlagerung des Ausschnitts 7 auf dem Dämpfer 6 senkrecht zur Achse 10 bewirken, um die Energie der vom Empfänger 3 aufgenommenen Lichtimpulsq in etwa einem vorher bestimmten Wert gleichauhalten.
309845/0965
In dem Fall gemäss Fig. 1 gehört zu diesen Steuerelementen eine Einrichtung 13, die beispielsweise einen Generator für eine Bezugsspannung, einen Vergleicher und einen Verstärker enthält und an den Empfänger 3 und einen Elektromotor 14 angeschlossen ist. Der Motor bewegt ein Zahnrad 15, das eine fest mit dem Motor 11 verbundene Zahnstange. 16 antreibt.
Fig. 2 ist eine Aufsicht des Dämpfers 6, der in Fig. 1 im Querschnitt gezeigt ist. In dieser Fig. 2 wird eine Zone 17 dieses Dämpfers 6 dargestellt, die aus einem Kreisring mit der Achse 10 als Mittelpunkt besteht, dessen Radien so beschaffen sind, dass sie den Umfang des von den Impulsen 2 getroffenen Ausschnitts 7 des Dämpfers 6 tangieren. Diese Zone 17 ist so gestaltet, dass der vom Ausschnitt 7 absorbierte Energieanteil eines Impulses gleich bleibt, wenn dieser Ausschnitt 7 in der Zone 17 wandert. Der Dämpfer 6 enthält eine Vielzahl von Zonen, ähnlich der Zone 17, je nach der Lage des Ausschnitts 7 auf dem Dämpfer 6; die in unterschiedlichen Zonen absorbierte Energiemenge ist verschieden.
Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Telemeter funktioniert folgendermaßen: >
Beim Eintreffen des Echos k setzt der lichtempfindliche Empfänger 3 ein elektrisches Signal frei, dessen Spannung der Energie des aufgefangenen Impulses entspricht. Die Spannung dieses Signals wird auf die Vorrichtung 13 übertragen und mit einer Bezugsspannung verglichen. Der Vergleicher der Vorrichtung 13 liefert daraufhin ein positives oder negatives Fehlersignal.
309845/0965
Die Bezugsspannung entspricht dem vorbestimmten Wert der Energie der vom Empfänger 3 aufgenommenen Impulse. Der Verstärker der Vorrichtung 13 verstärkt das Fehlersignal, um den Motor 14 in der Weise in Gang zu setzen, dass das Fehlersignal kleiner wird, wobei über das Zahnrad 15, die Zahnstange 16 und den Motor 11 der Dämpfer 6 zur Achse des Lichtstrahls 2 verschoben wird. Wenn zum Beispiel das vom Empfänger 3 abgegebene Signal grosser ist als die Bezugsspannung, dann wird der Dämpfer 6 in einer Richtung verschoben, bei der der Ausschnitt 7 des Dämpfers
6 der Achse 10 angenähert wird, d.h. bei dem die Energie der Impulse 2 stärker gedämpft wird. Denn die Dämpfung der Energie der Impulse 2 wächst mit der Dicke der von den Impulsen durchlaufenen Metallschicht 9.
Andererseits versetzt der Motor 11 den Dämpfer 6 in eine Drehung um seine Achse 10, beispielsweise mit konstanter Drehgeschwindigkeit. Auf diese Weise bewegt sich der Ausschnitt
7 des Dämpfers 6 stetig entlang der Zone 17, selbst wenn der Motor 14 stillsteht, d.h. wenn die Entfernung zwischen dem Zielobjekt und dem Telemeter in etwa gleichbleibt. Die vom Ausschnitt 7 absorbierte Wärmeenergie wird auf die gesamte Fläche der Zone 17 verteilt, und der auf der Scheibe 8 befindliche Metallfilm 9 wird nicht infolge der Energie der Impulse 2 verdampft, selbst wenn die vom Generator 1 erzeugte durchschnittliche Leistung hoch ist.
Die Zeit zwischen dem Aussenden und Empfangen jedes Impulses wird mit der Einrichtung 5 errechnet; der Wert der
309845/0965
Entfernung zwischen Telemeter und Zielobjekt kann beispielsweise auf der Einrichtung 5 numerisch angezeigt werden.
Jedoch weist diese erste Ausführungsart des erfindungsgemässen Telemeters, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, einen Nachteil auf: die Steuervorrichtung 13 besitzt aufgrund der verhältnismässig grossen zu bewegenden Massen (Dämpfer 6} Motor 11 und Zahnstange l6) eine ziemlich lange Ansprechzeit.
Fig. 3 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsweise des erfindungsgemässen Telemeters, die besser für den Fall geeignet ist, dass sich das angepeilte Zielobjekt mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Diese Fig. stellt ein Telemeter dar, das einen Lichtgenerator 1, der eine Folge von Lichtimpulsen 2 entlang einer Achse 18 in Richtung auf ein nicht in der Fig. enthaltenes Zielobjekt aussenden kann, einen lichtempfindlichen Empfänger 3 zum Auffangen eines Echos 4 der vom Zielobjekt zurückgeworfenen Lichtimpulse und eine Vorrichtung 5 umfasst, die mit dem Generator 1 und dem Empfänger 3 verbunden ist und der Messung des zwischen dem Aussenden und Auffangen jedes Lichtimpulses liegenden Zeitabstands.'dient. Desweiteren gehören zu diesem Telemeter ein Dämpfer 6, der dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Dämpfer genau gleicht, und ein Motor 11, der diesen Dämpfer 6 um seine Achse 10 in Drehung versetzt. Ein Ausschnitt 7 dieses Dämpfers 6 befindet sich in der Bahn der Impulse 2. Diese Vorrichtung umfasst Steuerelemente, die durch den Empfänger 3 gesteuert werden und die ihrerseits die Verlagerung des Ausschnitts 7 auf dem Dämpfer 6 senkrecht zur Achse 10
.30984570965
steuern, um die Energie der vom Empfänger 3 aufgefangenen Lichtimpulse ungefähr einem vorbestimmten Wert gleichzuhalten.
Gemäss dem in Fig. 3 gezeigten Fall gehören zu diesen Steuerelementen eine Ablenkvorrichtung für die vom Generator 1 ausgesandten Impulse, die auf einem Teil ihrer Bahn aus der Achse 18 abgelenkt werden. Zu dieser Ablenkvorrichtung gehören zwei ebene Reflektoren 21 und 24, die auf der Achse 18 angeordnet sind vnd den abgelenkten Teil des Lichtstrahls begrenzen, und zwei ebene Reflektoren 22 und 23, die sich auf einer von der Achse 18 verschiedenen Achse 19 befinden. Diese vier ebenen Reflektoren sind auf mechanischem Wege starr miteinander verbunden und werden durch einen Motor 20 um die Achse 18 gedreht. Beispielsweise verbinden zwei Metallarme 25 und 26 die Reflektoren 21 und 22 bzw. 23 und 24, und die Reflektoren 21 und 24 sind je an einem Ende der Welle 27 des Motors 20 befestigt. Der Ausschnitt 7 des Dämpfers 6 befindet sich im reflektierten Bereich des Lichtstrahls zwischen den Reflektoren 22 und 23. Die vom Generator 1 ausgesandten Impulse werden nacheinander von den Reflektoren 21, 22, 23 und 24 reflektiert. Wie in der Fig. gezeigt, können die Ebenen der Reflektoren 21 und 24 um 45° gegen die Achse 18 geneigt werden und zueinander senkrecht stehen; die Ebenen der Reflektoren 22 und 23 können parallel zu denen der Reflektoren 21 bzw. 24 ausgerichtet sein. Die Steuerelemente bestehen darüberhinaus aus einer Vorrichtung 13, die mit dem Empfänger 3 und dem Motor 20 verbunden ist und der mit demselben Bezugüzeichen versehenen Vorrichtung in Fig. 1 entspricht.
309845/0985
Das in Fig. 3 dargestellte Telemeter funktioniert^-- · i· ähnlich wie das in Fig. 1 gezeigte. Aber im Fall gemäss Fig. 3 wird der Motor 11 nicht bei der Zonenverstellung mitbewegt, und die Achse 19 der abgelenkten Lichtimpulse wird mittels eines Motors 20 in bezug auf den Dämpfer 6 bewegt, woraus sich eine Verlagerung des Ausschnitts 7 auf dem Dämpfer 6 senkrecht zur Achse 10 ergibt. Dabei beschreibt der Ausschnitt 7 auf dem Dämpfer 6 einen Kreisbogen 29, wie in Fig. 2 gezeichnet, und durchquert dabei die verschiedenen Zonen dieses Dämpfers. Wie im Fall gemäss Fig. 1 dreht sich der Dämpfer 6 mit Hilfe des Motors 11 um die Achse 10, wodurch das Verdampfen des auf die Scheibe 8 aufgebrachten Metallfilms 9" vermieden wird. Die vom Motor 20 in Drehung versetzte Ablenkvorrichtung gemäss der Darstellung in Fig. 3» besitzt eine wesentlich geringere Trägheit als die gemäss Fig. 1, woraus sich eine kürzere Ansprechzeit für die Steuerelemente ergibt. Dieses Telemeter ist daher besser für schnell bewegliche Zielobjekte geeignet als das in Fig. 1 dargestellte.
Fig. 4 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Telemeters. Es besteht aus einem Lichtgenerator 1, der eine Folge von Lichtimpulsen 2 entlang einer Achse 18 in 'Richtung auf ein Ziel aussenden kann, einem lichtempfindlichen Empfänger 3 zur Aufnahme eines Echos 4 dieser Impulse und einer Vorrichtung 5, die der Vorrichtung 5 gemäss Fig. 1 entspricht. Zu diesem Telemeter gehört desweiteren ein Dämpfer 6, der dem in Fig. 1 und 2 dargestellten genau gleich
309846/0906
ist und von dem ein Ausschnitt 7 sich in der Bahn der Lichtim-
pulse befindet, und ein Motor 11, der diesen Dämpfer 6 um seine Achse 10 in Drehung versetzt. Wie die in Fig. 1 und 3 gezeigten Telemeter umfasst auch dieses Steuerelemente f zu denen eine Vorrichtung 13 gehört, die·durch den Empfänger 3 gesteuert wird und die ihrerseits die Verlagerung des Ausschnitts 7 auf dem Dämpfer 6 senkrecht zur Achse 10 steuert, um die Energie der vom Empfänger 3 aufgenommenen Impulse in etwa einem vorher bestimmten Wert gleichzuhalten. Zu diesen Steuerelementen gehört, wie im Fall gemäss Fig. 3, eine Ablenkvorrichtung für die vom Generator 1 ausgesandten Impulse, die auf einem Teil ihrer Bahn aus der Achse 18 abgelenkt werden. Diese Ablenkvorrichtung besteht aus zwei ebenen Reflektoren 28 und 29, die auf der Achse 18 angeordnet sind und den abgelenkten Teil des Strahls begrenzen, und einem konkaven sphärischen Reflektor 30, dessen Brennpunkt 31 zwischen den Reflektoren 28 und 29 auf der Achse 18 liegt. Die Reflektoren 28 und 29 sind auf mechanische Weise starr miteinander verbunden und werden durch einen Motor 32, der seinerseits von der Vorrichtung 13 gesteuert wird, um die Achse 18 gedreht. Beispielsweise ist der Reflektor 28 an einem, der Reflektor 29 am anderen Ende der Welle 33 des Motors 32 befestigt. Der Ausschnitt 7 des Dämpfers 6 befindet sich in der abgelenkten Bahn des Lichtstrahls zwischen einerseits den Reflektoren 28 und 29 und andererseits dem sphärischen Reflektor 30« Die vom Generator 1 erzeugten Lichtimpulse werden nacheinander von den Reflektoren 28, 29 und 30 reflektiert. Wie in Fig. 4 dargestellt, kann die Achse 34 des sphärischen Reflektors
309845/096S
JO die Achse 18 im funkt 31 senkrecht ' «dhnei&©*i, tiakei befi&ien sich die Reflektoren 2β and 29 ±a symmetrischer Stellung zu dieser Achse, Die Ablenkvorrichtung umfasst TaBiterhin ein korn* vergentes optisches System 35, das nach der Achse 18 als Mittelachse ausgerichtet ist und auf der dem Reflektor 28 abge* sandten Seite des Reflektors 29 liegt, Ein Brennptmkt des aus dem konvergenten optischen System 35 und dem leflektor 29 ge* bildeten optischen Systems fallt mit einem Brennpunkt 36 der durch den spha:rischen Reflektor 30 fokussierten Impulse zusaffl«. men« - ' ·
Fig. $ gibt eine feilansicht des in Fig. 4 gezeigten Telemeters im Schnitt durch eine senkrecht zur Achse 10 liegende Ebene durch AB (Fig. V). Diese Fig. zeigt die Anordnung das, Dämpfers 6 und der Ablenkvorrichtung, wobei die Achse 1Ö des : Dämpfers 6> wie dargestellt, parallel zur Achse 34 des. Reflektors 30 verla.ufen kann.
Das Telemeter gemäss Fig. 4 und 5 arbeitet folgender« massen: Wenn der von Vorrichtung 13 gesteuerte Motor 32 die beiden ebenen Reflektoren 28 und 29 dreht, beschreibt das auf dem sphärischen Reflektor 30 entstehende Bild 37 (Fig. 5) der abgelenkten Lichtimpulse 3& und 39 einen Bogen 40, 41 auf einem Grosskreis der reflektierenden Reflektorfläche 30. Dabei wird der Ausschnitt 7 auf dem Dämpfer 6 senkrecht zu seiner Achse 10 verschoben, und er durchläuft die verschiedenen Zonen dieses Dämpfers. Wie in dem Fall gemäss Fig. 3 gestattet es die Drehung des Dämpfers 6 um Seine Achse 10, die Verdampfung der in unter«
30984S/096S
schiedlicher Stärke auf die Scheibe 8 aufgebrachten Metallschicht 9 zu vermeiden. Das optische konvergente System 35 soll für den Fall, dass die vom Generator 1 ausgehenden Impulse als zylindrisches Bündel austreten, das konisch zulaufende, im Brennpunkt 36 vom sphärischen Reflektor 30 konzentrierte Impulsbündel wieder in ein zylindrisches zurückverwandeln.
-Die Ansprechzeit der Steuerelemente des Telemeters gemäss Fig. 4 und 5 ist im allgemeinen kürzer als bei den Steuerelementen des Telemeters gemäss Fig. 3« Denn die Trägheit der Reflektoren 28 und 29, die um die Achse 18 gedreht werden, ist geringer als die der Ablenkvorrichtung aus vier Reflektoren gemäss Fig. 3.
Eine vierte Ausführungsart eines erfindungsgemassen Telemeters, die eine Variante der Ausführung gemäss Fig. 4 darstellt, kann erreicht werden, wenn man den Dämpfer 6 entfallen lässt und den sphärisch-konkaven Reflektor mit Hilfe des Motors 11 um die Achse 34 dreht. Der sphärisch-konkave Reflektor wäre dann eine Sonderausführung mit beispielsweise einer unterschiedlich starken auf die reflektierende Fläche aufgebrachten Metallschicht, die so nur einen Teil der Energie jedes vom Generator 1 erzeugten Lichtimpulse3 reflektieren würde. Dieser sphärische Reflektor bildet einen Dämpfer für die vom Generator 1 ausgesandten Impulse; seine Oberfläche trägt, wie die des in Fig. 2 dargestellten Dämpfers 6, eine Anzahl von Zonen, ähnlich der Zone 17, wobei sich der reflektierte Energieanteil jedes Impulses von einer Zone zur anderen vom Mittelpunkt zum Rand
309845/096S
der reflektierenden Oberfläche des Reflektors hin gleichsinnig ändert. Abgesehen von dieser Besonderheit gleicht das dieser vierten Ausführungsart entsprechende erfindungsgemässe Telemeter völlig dem, das in Fig. 3 dargestellt ist, und auch seine Funktionsweise ist gleich.
Wie bereits aus der Beschreibung der aufgeführten und in Fig. 1 bis 5 dargestellten Telemeter ersichtlich war, treffen die vom erfindungsgemässen Telemeter ausgesandten und von einem Zielobjekt zurückgeworfenen Impulse auf dem Empfänger des Telemeters mit einer Energie auf, die in etwa einem vorbestimmten Wert gleich ist, auch wenn sich dieses Ziel in Richtung auf das Telemeter oder von ihm fortbewegt. Dieses Telemeter bietet den Vorteil, dass es einen Dämpfer besitzt, der ohne Schaden einer Lichtimpulsfolge hoher Durchschnittsenergie standhalten kann, selbst in dem Fall, wo das Telemeter auf ein Zielobjekt gerichtet ist, das sich nur langsam auf dieses Telemeter zu- oder von ihm fortbewegt.
- Patentansprüche 309845/0965

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    1·/ Lasertelemeter aur Entfernungsmessung zu einem Zielobjekt, bestehend aus:
    - einem Generator, der eine Lichtimpulsfolge entlang einer ersten Achse auf das Zielobjekt hin aussenden kann,
    - einem Dämpfer, von dem ein Ausschnitt in der Bahn dieser Impulse liegt und teilweise deren Energie absorbiert, wobei dieser Dämpfer eine Anzahl von Zonen aufweistj die so beschaffen sind, dass der von dem genannten Ausschnitt absorbierte Energieanteil eines Impulses stets gleich gross ist, wenn dieser Ausschnitt innerhalb derselben Zone wandert, und unterschiedliche Werte für die verschiedenen Zonen annimmt,
    - einem lichtempfindlichen Empfänger zum Aufnehmen der vom Zielobjekt zurückgeworfenen Lichtimpulse,
    - Steuerelementen, die von diesem lichtempfindlichen Empfänger gesteuert werden und ihrerseits die Stellung des genannten Ausschnitts auf dem Dämpfer so verändern, dass dieser Ausschnitt von einer Zone in eine andere der erwähnten Zonen verschoben wird und die Energie der vom lichtempfindlichen Empfänger aufgenommenen Lichtimpulse ungefänr einem vorbestimmten Wert gleichgehalten wird,
    - Organen, die den Dämpfer um eine zweite, durch ihn verlaufende Achse drehen,
    - mit dem Generator und dem lichtempfindlichen Empfänger verbundenen Organen zur Messung des zwischen dem Aussenden jedes
    309845/0965
    Impulses und seinem Auftreffen auf-dem lichtempfindlichen Empfänger liegenden Zeitafestands»
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - jede der genannten Zonen {17} des Kämpfers {6) 2ur zweiten Achse ClO) rotationssymmetrisch ist und dass
    - die Steuerelemente dazu dienen, den Ausschnitt (71 senkrecht zur zweiten Achse (10) auf dem Dämpfer {6) zn verlagern.
    2» Telemeter gemäss Anspruch !,dadurch gekennzeichnen dass der Dämpfer {&) aus einer Scheibe (8) aus durchsichtigem Material bestehtä sich um die zweite Achse (10) dreht und einen Metallfilm (9) trägt, der auf mindestens einer Seite der Scheibe (8) aufgebracht ist, wobei jede der Zonen (17) durch einen Kreisring bestimmt wird, der einen Teil der Fläche dieses Metallfilms {9} einnimmt, dessen Dicke sich von einer Zone (17) zur anderen gleichsinnig vom Mittelpunkt der Scheibe (B) zum Rand hin ändert.
    3. Telemeter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (6) aus einem ersten sphärisch-konkaven Reflektor besteht,, der sich um die zweite Achse (10) dreht und einen Teil der Energie des Impulses (2) reflektiert, wobei der Wert des reflektierendenInergieanteils des Impulses (2) sich von einer Zone (17) zur anderen gleichsinnig vom Mittelpunkt »um Rand dieses Reflektors hin ändert.
    4· Telemeter gemäss Anspruch Z3 d a ά η τ c h gekennzeichnet, dass die zum "Verlagern des Ausschnitts
    ../■ 30984-5/096S' '"'
    (7) senkrecht zur zweiten Achse (10) dienenden Elemente den Dämpfer (6) zur ersten Achse (18) verschieben.
    5. Telemeter gemass Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verlagerung des Ausschnitts (7) senkrecht zur zweiten Achse (10) dienenden Elemente aus Organen bestehen, die die vom Generator (1) ausgesandten Impulse (2)" auf einem Teil ihrer Bahn von der Achse (18) ablenken sollen, wobei der Ausschnitt (7) des Dämpfers (6) auf diesem abgelenkten Teil der Bahn liegt, und aus Organen, die den abgelenkten Teil um die erste Achse (18) drehen sollen«
    6. Telemeter gemass Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass zu den Organen, die die vom.Generat or■(1) ausgesandten Impulse (2) auf einem Teil ihrer Bahn von der ersten Achse (18) ablenken sollen, ein erster und zweiter ebener Reflektor (21, 24), die auf der ersten Achse (18) liegen und den abgelenkten Teil der Bahn begrenzen, und ein dritter und vierter ebener Reflektor (22, 23) gehören, die auf einer dritten, von der ersten Achse verschiedenen Achse (19) liegen, wobei der Ausschnitt (7) des Dämpfers (6) sich auf dieser dritten Achse (19) zwischen dem dritten und vierten Reflektor (22, 23) befindet, diese vier ebenen Reflektoren (21, 24, 22, 23) auf mechanische Weise starr miteinander verbunden sind und die vom Generator (1) ausgesandten Impulse nacheinander auf den ersten, dritten, vierten und zweiten Reflektor (21, 22, 23, 24) treffen, und dass-die Organe, die den abgelenkten Teil um
    309845/0965
    die erste Achse (18) drehen sollen, die vier ebenen Reflektoren (21, 24, 22, 23) um diese erste Achse (18) drehen.
    7. Telemeter gemäss Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die Organe, die die rom Generator
    (1) ausgesandten Impulse (2) auf einem Teil ihrer Bahn von der ersten Achse (18) ablenken sollen, aus einem fünften und sechsten ebenen Reflektor (28, 29) bestehen, die auf mechanische Weise starr miteinander verbunden sind und auf der ersten Achse (18) liegen, wo sie den abgelenkten Teil der Bahn begrenzen, aus einem zweiten sphärisch-konkaven Reflektor (30), dessen
    Brennpunkt (31) auf der ersten Achse (18) zwischen dem fünften und sechsten ebenen Reflektor (28, 29) liegt, wobei die Impulse
    (2) aus dem Generator (1) nacheinander von diesem fünften ebenen Reflektor (28), dem zweiten sphärischen Reflektor (30) und dem sechsten ebenen Reflektor (29) reflektiert werden, während sich der Ausschnitt (7) des Dämpfers (6) zwischen einerseits dem zweiten sphärischen Reflektor (30) und andererseits dem fünften bzrs sechsten Reflektor (28, 29) befindet, und aus einem konvergenten optischen System (35), das die Achse (18) als Mittelachse besitzt und auf der dem fünften ebenen Reflektor (28) abgewandten Seite des sechsten ebenen Reflektors (29) angeordnet ist, wobei ein Brennpunkt des aus dem konvergenten optischen System (35) und.dem sechsten ebenen Reflektor (29) gebildeten optischen Systems tsifc einem Brennpunkt (36) der durch den zweiten sphärischen Reflektor (30) fokussierten Impulse (2) zusammenfällt, und dass die Organe, die den abgelenkten Teil der Bahn um die erste
    309845/0965
    Achse (18) drehen Bollen, den fünften und sechsten ebenen Reflektor (28, 29) um diese erste Achse (18) drehen.
    8. Telemeter gemäss Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Organe, die den Ausschnitt (?) auf dem Dämpfer (6) senkrecht zur zweiten Achse (10) verlagern sollen, aus einem auf der Achse (18) befindlichen siebten und achten ebenen Reflektor (28, 29) bestehen, die auf mechanische Weise starr miteinander verbunden sind, wobei der erste sphärische Reflektor seinen Brennpunkt (31) zwischen dem siebten ■and achten ebenen Reflektor (28, 29) auf der Achse |18) hat und die Impulse (2) aus dem Generator (1) nacheinander vom siebten ebenen Reflektor (28), vom ersten sphärischen Reflektor und vom achten ebenen Reflektor (29) reflektiert werden, aus einem konvergenten optisjhen System {35) mit der Achse (18) als Mittelachse, das auf der dem ebenen siebten Reflektor (28) abgewandten Seite des achten ebenen Reflektors (29) angeordnet ist, wobei der Brennpunkt des aus dem konvergenten optischen System (35) und dem achten ebenen Reflektor (29) gebildeten optischen Systems mit dem Brennpunkt (36) der vom ersten sphärischen Reflektor fokussierten Impulse zusammenfällt, und aus Organen, die den siebten und achten ebenen Reflektor (28, 29) um die erste Achse (18) drehen soll.
    309845/0965
    to
    Le erse i te
DE2321183A 1972-04-27 1973-04-26 Lasertelemeter Pending DE2321183A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7215038A FR2181533B1 (de) 1972-04-27 1972-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2321183A1 true DE2321183A1 (de) 1973-11-08

Family

ID=9097645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2321183A Pending DE2321183A1 (de) 1972-04-27 1973-04-26 Lasertelemeter

Country Status (10)

Country Link
US (1) US3901596A (de)
JP (1) JPS4942373A (de)
BE (1) BE798505A (de)
CH (1) CH561898A5 (de)
DE (1) DE2321183A1 (de)
FR (1) FR2181533B1 (de)
GB (1) GB1414686A (de)
IT (1) IT984155B (de)
NL (1) NL7305992A (de)
SE (1) SE381519B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA824060B (en) * 1981-06-09 1983-04-27 L Boelkow Dynamic control arrangement for a distance measuring instrument
US4498764A (en) * 1981-06-09 1985-02-12 Ludwig Bolkow Dynamic control arrangement for a distance measuring apparatus
US4453827A (en) * 1981-08-28 1984-06-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Optical distortion analyzer system
US4530600A (en) * 1982-02-22 1985-07-23 Northrop Corporation Variable attenuator for optical transceiver
GB2144561B (en) * 1983-04-21 1987-09-23 Cilco Inc Laser system
SE442557B (sv) * 1984-05-21 1986-01-13 Geotronics Ab Anordning for att halla ett instrument inriktat mot en rorlig reflektor
DE3613688A1 (de) * 1986-04-23 1987-10-29 Hewlett Packard Gmbh Optisches filter
US5087122A (en) * 1990-08-13 1992-02-11 Laser Precision Corporation Adjustable attenuator for optical transmission system
US5683600A (en) * 1993-03-17 1997-11-04 General Electric Company Gas turbine engine component with compound cooling holes and method for making the same
FR2806809B1 (fr) * 2000-03-22 2002-11-22 Powell Group Dispositif d'aquisition d'image panoramique
TWI270478B (en) 2001-03-29 2007-01-11 Fresco Plastics Method and apparatus for continuously forming dye sublimation images in solid substrates
US8308891B2 (en) 2001-03-29 2012-11-13 Fresco Technologies, Inc. Method for forming dye sublimation images in solid substrates
JP4725110B2 (ja) * 2005-01-12 2011-07-13 マツダ株式会社 車両用動力伝達装置
CN103576163B (zh) * 2013-10-10 2016-01-13 奇瑞汽车股份有限公司 一种激光测距***及其控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3041924A (en) * 1959-11-18 1962-07-03 Strass Herbert Kurt Motion picture camera for optical pyrometry
US3779645A (en) * 1970-05-20 1973-12-18 Nippon Kogaku Kk Distance measuring device
US3669540A (en) * 1970-08-31 1972-06-13 Raytheon Co Optical depth finder and elements therefor
LU62630A1 (de) * 1971-02-18 1972-04-05
US3700314A (en) * 1971-04-07 1972-10-24 Ampex Variable light transmitting filter for cameras

Also Published As

Publication number Publication date
NL7305992A (de) 1973-10-30
GB1414686A (en) 1975-11-19
CH561898A5 (de) 1975-05-15
US3901596A (en) 1975-08-26
SE381519B (sv) 1975-12-08
BE798505A (fr) 1973-10-22
IT984155B (it) 1974-11-20
FR2181533A1 (de) 1973-12-07
JPS4942373A (de) 1974-04-20
FR2181533B1 (de) 1976-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2321183A1 (de) Lasertelemeter
EP0082243B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Geschwindigkeit bewegter Objekte
DE2229887C3 (de) Entfernungsmeßgerät mit einem als Sender arbeitenden Laser und seine Anwendung zur Geschwindigkeitsmessung
DE2539427C2 (de)
DE4402642A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung zum Orten von Hindernissen
DE2118310A1 (de) Abtasteinrichtung
EP0120329B1 (de) Strahlablenksystem
EP0235184B1 (de) Vorrichtung zum feststellen und überwachen von änderungen der position von wellen
DE2353901A1 (de) Vorrichtung zum auslesen eines scheibenfoermigen aufzeichnungstraegers
DE2552391C3 (de) Vorrichtung zum Auslesen eines Strahlungsreflektierenden Aufzeichnungsträgers auf optischem Wege
DE1298210B (de) Optische Spiegelanordnung zum Zusammenfassen der kohaerenten monochromatischen Strahlung zweier oder mehrerer optischer Sender
CH436742A (de) Vorrichtung zur berührungslosen photoelektrischen Bestimmung der Dickenabmessung eines Körpers
DE962586C (de) Auf eine Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, ansprechendes Alusloesgeeraet fuer Annaeherungszuender
DE2414419C3 (de) Doppler-Laser-Meßvorrichtung für eine Winkelabweichung eines bewegten Zielobjektes
DE2029049C3 (de) Verfahren zur Lageermittlung von be wegten Objekten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE3920627A1 (de) Vorrichtung zum messen der winkellage und der drehzahl, insbesondere fuer elektromotore
DE1798311C1 (de) Verfahren zur Regelung der Abtastgeschwindigkeit bei IR-Line-Scan-Geraeten
DE1798193A1 (de) Photoelektronische Abtast(er)-Vorrichtung mit telezentrischem Fahrstrahlverlauf
DE3340515C1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern durch Feldablenkung und Anwendung der Vorrichtung in einem Zielsuchgerät
DE2909735B2 (de) Optischer Impulsgeber
DE102008025909A1 (de) Vorrichtung zum Auslesen von Speicherfolien
DE1523233C1 (de) Schaltungsanordnung zur Geschwindigkeitsbestimmung aus der Schwerpunktfrequenz eines Radarechosignals
DE3921816A1 (de) Zweistrahl-interferometer
DE3103520C2 (de) Laserradarsystem
DE1951026C1 (de) Verfahren zur Entfernungsmessung auf optischem Wege

Legal Events

Date Code Title Description
OHA Expiration of time for request for examination