DE4430026C2 - Entfernungsmeßvorrichtung - Google Patents
EntfernungsmeßvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrich
tungen zum Messen einer Entfernung und insbesondere auf eine
Entfernungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laserstrahlen
mit einer Vorrichtung zur Erzeugung der Laserstrahlen; einer
Vorrichtung zur Projektion der Laserstrahlen auf ein Objekt,
dessen Entfernung zu ermitteln ist, wobei die Projektionsvor
richtung einen Polygon-Spiegel umfaßt, an dem zur Projektion
die Laserstrahlen reflektiert werden; einer Vorrichtung zum
Empfangen von Laserstrahlen, die an dem Objekt reflektiert
werden; und einer Vorrichtung zur Messung der Zeitdauer, die
die Laserstrahlen für den Weg zu dem Objekt und zurück benö
tigen.
Eine Entfernungsmeßvorrichtung der eingangs genannten Art ist
aus der DE 41 42 702 A1 bekannt. Die Verwendung eines Poly
gon-Spiegels für eine Entfernungsmeßvorrichtung in Kraftfahr
zeugen ist aus der DE 41 28 012 C1 bekannt.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen,
wird eine herkömmliche Entfernungsmeßvorrichtung des vorste
henden erwähnten Typs unter Bezugnahme auf Fig. 5 der beige
fügten Zeichnungen beschrieben.
Die herkömmliche Entfernungsmeßvorrichtung 100, die in Fig.
5 dargestellt ist, weist allgemein einen optischen Sendeab
schnitt, einen optischen Abtastabschnitt und einen optischen
Empfangsabschnitt auf.
Wie dargestellt ist, weist der optische Sendeabschnitt 102
eine Kollimationslinse 104, ein anamorphotisches Prismenpaar
106 und ein Strahlexpansionsteleskop 108 auf. Der hochdiver
gente, elliptische Ausgangsstrahl von der Diode 102 wird
durch die Kollimationslinse 104 kollimiert. Der Strahl wird
dann kreisförmig durch das anamorphotische Prismenpaar 106
geformt und in dem Strahlexpansionsteleskop 108 aufgeweitet,
um einen Ausgangsstrahl zu bilden, der sich im Durchmesser
vergrößert.
Der optische Abtastabschnitt weist einen vierseitigen Poly
gon-Spiegel 110 und einen Nick-Spiegel 112 auf, die zusammen
ein Raster von links nach rechts und von oben nach unten ab
tasten. Der Polygon-Spiegel 110 dreht sich um seine Achse
110a unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit und der
Nick-Spiegel 112 wird um seine Achse 112a synchron zu dem
Polygon-Spiegel 110 geschwenkt. Mit dem Bezugszeichen 114 ist ein Mo
tor zum Hin- und Herschwenken des Nick-Spiegels 112 bezeich
net. Dies bedeutet, daß unter Aufnahme des Sende-Laserstrahls
"Lt" von dem Strahlexpansionsteleskop 108 der Polygon-Spiegel
eine Anzahl von Abtastzeilen pro Sekunde erzeugt. Diese Ab
tastzeilen werden mittels des Nick-Spiegels 112 in ein zwei
dimensionales Feld umgesetzt. Aufgrund der synchronen Bewe
gung des Polygon-Spiegels 110 und des Nick-Spiegels 112 ta
stet der Sende-Laserstrahl "Lt", der von dem Nick-Spiegel 112
abgegeben wird, ein Objekt (nicht dargestellt) von links nach
rechts und von oben nach unten oder umgekehrt ab.
Der optische Empfangsabschnitt weist allgemein Faltungs- und
Ausrichtungsspiegel 116, einen optischen Schmalbandfilter
118, ein Reduktionsteleskop 120 und einen Laserstrahl-Empfän
ger 122 (nämlich eine Avalanche-Fotodiode) auf. Aufgrund der
synchronen Bewegungen des Nick-Spiegels 112 und des
Polygon-Spiegels 110 wird der Empfänger-Laserstrahl "Lr", der durch
das Objekt reflektiert wird, zu einem Einlaßteil der Fal
tungs- und Ausrichtungsspiegel 116 gerichtet und führt zu dem
Laserstrahl-Empfänger 122 durch den optischen Schmalbandfil
ter 118 und das Reduktionsteleskop 120. Obwohl dies nicht in
der Zeichnung dargestellt ist, wird eine Steuereinheit einge
setzt, die Einrichtungen zur Ermittlung der Zeitdauer be
sitzt, die der Laserstrahl benötigt, um seinen Umlauf zu
vollziehen.
Allerdings besitzt die vorstehend angegebene herkömmliche
Vorrichtung 100 aufgrund des ihr eigenen Aufbaus eine
Schwachstelle dahingehend, einen ausreichend starken Empfän
ger-Laserstrahl "Lr" zu erhalten. Weiterhin führt die Verwen
dung des Nick-Spiegels 112 zu einem voluminösen und schweren
Aufbau der Vorrichtung 100.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Entfernungsmeßvorrichtung der eingangs genannten Art mit
lichtstärkerer Abtastung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Entfer
nungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laserstrahlen mit
einer Vorrichtung zur Erzeugung der Laserstrahlen; einer Vor
richtung zur Projektion der Laserstrahlen auf ein Objekt,
dessen Entfernung zu ermitteln ist, wobei die Projektionsvor
richtung einen Polygon-Spiegel umfaßt, an dem zur Projektion
die Laserstrahlen reflektiert werden; einer Vorrichtung zum
Empfangen von Laserstrahlen, die an dem Objekt reflektiert
werden; und einer Vorrichtung zur Messung der Zeitdauer, die
die Laserstrahlen für den Weg zu dem Objekt und zurück benö
tigen, dadurch gekennzeichnet, daß der Polygon-Spiegel um ei
ne erste Achse drehbar und um eine zweite Achse schwenkbar
angeordnet ist; oder eine
Entfernungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laserstrahlen
mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlen; einem
Polygon-Spiegel, der Spiegeloberflächen besitzt, auf die die
Laserstrahlen gerichtet und von denen sie reflektiert werden;
einem elektrischen Motor, an dem der Polygon-Spiegel befe
stigt ist, zur Drehung um eine erste Achse; und einem einzigen
Laserstrahl-Empfänger; gekennzeichnet durch eine Nick-Platte,
an der der elektrische Motor befestigt ist, wobei die
Nick-Platte um eine zweite Achse schwenkbar ist, die senkrecht zu
der ersten Achse verläuft; einen Schrittmotor zum stufenwei
sen Schwenken der Nick-Platte um die zweite Achse; und Mittel
zum Schaffen von zwei optischen Pfaden, entlang denen die La
serstrahlen, die durch das Objekt reflektiert werden, zu dem
Laserstrahl-Empfänger geführt werden, wobei die zwei opti
schen Pfade symmetrisch hinsichtlich einer imaginären Ebene
angeordnet sind, entlang der die erste Achse während der
Schwenkbewegung der Nick-Platte um die zweite Achse verläuft,
wobei an der Schaffung jedes optischen Pfades eine der Spie
geloberflächen des Polygon-Spiegels, ein erster, geneigter,
feststehender Spiegel, der neben dem Polygon-Spiegel angeord
net ist, ein zweiter, geneigter, feststehender Spiegel, der
oberhalb des ersten, geneigten, feststehenden Spiegel ange
ordnet ist, und ein Reduktionsteleskop, das zwischen dem
zweiten, geneigten, feststehenden Spiegel und dem Laser
strahl-Empfänger angeordnet ist, beteiligt sind; oder eine
Entfernungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laserstrah
len mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Laserstrahlen;
einem Polygon-Spiegel, einem elektrischen Motor, an dem der
Polygon-Spiegel befestigt ist, zu dessen Drehung um eine
erste Achse gekennzeichnet durch eine Schwenkvorrichtung
zum Schwenken des elektrischen Motors um eine zweite Achse,
die senkrecht zu der ersten Achse verläuft; mit einem
Schrittmotor; und einem Verbindungsmechanismus zum Schwen
ken des elektrischen Motors um die zweite Achse mit der
Hilfe des Schrittmotors; wobei der Polygon-Spiegel einen
ersten Polygon-Spiegelteil und einem zweiten Polygon-
Spiegelteil umfaßt, die koaxial miteinander verbunden sind,
wobei die Spiegeloberflächen des zweiten Polygon-Spiegel
teils größer als diejenigen des ersten Polygon-Spiegelteils
sind, und wobei der Polygon-Spiegel so angeordnet ist, daß
die von der Laserstrahlerzeugungsvorrichtung kommenden La
serstrahlen zu den Spiegeloberflächen des ersten Polygon-
Spiegelteils geleitet und von diesen gegen ein Objekt, des
sen Entfernung zu messen ist, reflektiert werden.
In der Entfernungsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung
werden feststehende Spiegel anstelle des vorstehend erwähnten
Nick-Spiegels eingesetzt.
Zur Messung der Entfernung zu einem Objekt wird ein Laser
strahl zu dem Objekt gesendet, und der durch das Objekt re
flektierte Laserstrahl wird erfaßt. Dabei wird die Zeitdauer,
die für den Laserstrahl erforderlich ist, um den Hin- und
Herlauf zu vollziehen, ermittelt. Die Entfernung zu dem Ob
jekt ist gleich der Hälfte der Zeit, die vergangen ist, mul
tipliziert mit der Geschwindigkeit des Laserstrahls.
Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Nachfolgend werden kurz die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Entfernungs
meßvorrichtung, die eine erste Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung darstellt;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht, die ein Abtastmuster von Laser
strahlen darstellt, das durch die Vorrichtung der ersten Aus
führungsform erzeugt wird;
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Entfernungsmeßvorrich
tung, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung darstellt;
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Entfernungsmeßvorrichtung
der zweiten Ausführungsform; und
Fig. 5 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht einer
herkömmlichen Entfernungsmeßvorrichtung.
Es folgt eine beispielhafte detaillierte Beschreibung bevor
zugter Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Entfernungsmeßvorrichtung 10
eines Typs, der einen Laserstrahl verwendet, bei der es sich
um eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung han
delt.
Die Vorrichtung 10 weist allgemein einen optischen Senderab
schnitt, einen optischen Abtastabschnitt, einen optischen
Empfängerabschnitt und einen Steuerschaltkreis 11 auf, die in
einem Gehäuse 12 untergebracht sind. Das Gehäuse 12 weist ei
ne Rückwand 12a und eine Bodenwand 12b auf. Der Steuerschalt
kreis 11 ist auf einer Leiterplatte aufgedruckt, die an der
Rückwand 12a befestigt ist.
Der optische Senderabschnitt weist allgemein eine Laserdiode,
eine Kollimationslinse, ein anamorphatisches Prismenpaar und
ein Strahlexpansionsteleskop auf, die in einer ähnlichen Art
und Weise wie diejenige der Fig. 5 angeordnet und in einem
Zylinder 14 installiert sind. Ein Laserstrahl mit größerem
Durchmesser wird so von dem Zylinder 14 zu dem optischen Ab
tastabschnitt emittiert.
Der optische Abtastabschnitt weist einen vierseitigen Poly
gon-Spiegel 16 auf, der an einem elektrischen Motor 18 befe
stigt ist, der mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit um eine
Achse 16a gedreht wird. Ein Nick-Mechanismus ist in Verbin
dung mit einem Motor 18 integriert, um den Polygon-Spiegel 16
in einer vertikalen Richtung in der Zeichnung (Fig. 1) zu
schwenken. Der Nick-Mechanismus weist ein Paar Ständer 20a
und 20b auf, die an der Bodenwand 13b des Gehäuses 12 befe
stigt sind. Eine Nick-Platte 22, an der der Motor 18 befe
stigt ist, ist schwenkbar an ihren hochstehenden Seitenwänden
mit den Ständern 20a und 20b verbunden. Eine Schwenkachse "P"
der Nick-Platte 22 führt durch eine Mitte des Polygon-Spie
gels 16 hindurch und verläuft senkrecht zu der Drehachse 16a
des Polygon-Spiegels 16. Ein Schrittmotor 24a ist an dem
Ständer 20a befestigt, um stufenweise die Nick-Platte 22 un
ter einer vorgegebenen Geschwindigkeit und einem Intervall zu
schwenken. Ein Winkelsensor 24b ist an dem anderen Ständer
20b zum Ermitteln des Winkels der Nick-Platte 22 relativ zu
der feststehenden Bodenwand 12b des Gehäuses 12 befestigt.
Dies bedeutet, daß dann, wenn aufgrund der fortgesetzten,
stufenweisen Bewegung des Schrittmotors 24a, die Nick-Platte
22 zu ihrer untersten Position gelangt, der Winkelsensor 24b
ein Signal abgibt, um den Schrittmotor 24a in einer Art und
Weise zu betätigen, daß die Nick-Platte 22 zu ihrer obersten
Position springt. Die Drehung des Polygon-Spiegels 16 und die
Schwenkbewegung der Nick-Platte sind so synchronisiert, daß
der Sender-Laserstrahl "Lt", der von dem Polygon-Spiegel 16
reflektiert wird, ein Objekt "0" (siehe Fig. 2) von links
nach rechts und von oben nach unten abtastet.
Der optische Empfängerabschnitt weist allgemein zwei optische
Pfade "T-1" und "T-2" (oder optische Führungswege) auf, die
die Empfänger-Laserstrahlen "Lr", die durch das Objekt "0"
reflektiert werden, entlanglaufen, um an einem gemeinsamen
Laserstrahl-Empfänger 26 (nämlich die Avalanche-Fotodiode)
fokussiert zu werden. Wie in der Zeichnung (Fig. 1) darge
stellt ist, sind die zwei Pfade "T-1" und "T-2" symmetrisch
zueinander zu einer imaginären Ebene angeordnet, entlang der
die Drehachse 16a des Polygon-Spiegels 16 während der
Schwenkbewegung der Nick-Platte 22 läuft. Jeder Pfad "T-1"
oder "T-2" weist eine Spiegelfläche "Ra" oder "Rb" der vier
Spiegeloberflächen des Polygon-Spiegels 16 auf, wobei ein er
ster, geneigter, feststehender Spiegel 28 neben dem
Polygon-Spiegel 16 angeordnet ist, ein zweiter, geneigter, festste
hender Spiegel 30 oberhalb des ersten Spiegels 28 angeordnet
ist und ein Reduktionsteleskop 32 zwischen dem zweiten Spie
gel 30 und dem Strahl-Empfänger 26 angeordnet ist. Das Reduk
tionsteleskop 32 ist mit einem Interferenz-Filter ausgestat
tet.
Während der Dreh- und Schwenkbewegung des Polygon-Spiegels 16
werden die Empfänger-Laserstrahlen "Lr", die durch das Objekt
"0" reflektiert werden, zu den benachbarten zwei Spiegelflä
chen "Ra" und "Rb" der vier Spiegeloberflächen des
Polygon-Spiegels 16 hin gerichtet und reflektiert. Die Laserstrahlen
"Lr", die so durch den Polygon-Spiegel 16 reflektiert werden,
werden zu dem Laserstrahl-Empfänger 26 über jeweilige opti
sche Pfade "T-1" und "T-2" geführt, wie dies anhand der Fig.
1 ersichtlich werden wird.
Der Steuerschaltkreis 11 ermittelt die Zeitdauer, die für den
Laserstrahl ("Lt" + "Lr") erforderlich ist, um den Hin- und
Herlauf zu und von dem Objekt "0" zu vollziehen.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich werden
wird, werden bei der ersten Ausführungsform zwei optische
Pfade zur Führung der Empfänger-Laserstrahlen "Lr" zu dem La
serstrahl-Empfänger 26 eingesetzt. Dies bedeutet, daß der La
serstrahl-Empfänger 26 einen ausreichend starken
Empfänger-Laserstrahl "Lr" empfangen kann. Weiterhin wird in dieser
Ausführungsform kein sogenannter "Nick-Spiegel" eingesetzt.
Demzufolge wird eine kompakte und leichtgewichtige Konstruk
tion der Vorrichtung 10 erhalten.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist dort ein Entfernungsmeß
vorrichtung 50 eines Typs, der einen Laserstrahl verwendet,
dargestellt, bei der es sich um die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung handelt. In dieser zweiten Ausfüh
rungsform wird eine integrale Einheit, die zwei, nämlich ei
nen kleineren und einen größeren, Polygon-Spiegel umfaßt,
eingesetzt, wie dies nachfolgend erläutert wird.
Die Entfernungsmeßvorrichtung 50 weist allgemein einen opti
schen Senderabschnitt, einen optischen Abtastabschnitt, einen
optischen Empfängerabschnitt und einen Steuerschaltkreis auf,
die in einem (nicht dargestellten) Gehäuse untergebracht
sind.
Der optimale Senderabschnitt weist allgemein eine Laserdiode
52 und eine Kollimationslinse 54 auf. Der Laserstrahl, der
durch die Laserdiode 52 erzeugt wird, wird durch die Kollima
tionslinse 54 kollimiert, um einen parallelen Laserstrahl
"Lt" zu erzeugen, der zu dem optischen Abtastabschnitt ge
richtet wird, was bedeutet, zu einem ersten, vierseitigen Po
lygon-Spiegel 56 hin, der nachfolgend beschrieben werden
wird.
Der optische Abtastabschnitt weist einen ersten, vierseitigen
Polygon-Spiegel 56 auf, der integral an einem zweiten, vier
seitigen Polygon-Spiegel 58 gebildet ist, um eine
Polygon-Spiegeleinheit 60 zu bilden. Die vier Spiegeloberflächen des
zweiten Polygon-Spiegels 58 sind größer als diejenigen des
ersten Polygon-Spiegels 56. Die Polygon-Spiegeleinheit 60 ist
an einem elektrischen Motor 62 befestigt, um unter einer vor
gegebenen Geschwindigkeit um ihre Achse 60a gedreht zu wer
den.
Ein Nick-Mechanismus ist mit dem Motor 62 verbunden, um die
Polygon-Spiegeleinheit 60 in der Richtung des Pfeils "Y"
(siehe Fig. 4) um eine horizontale Achse "G" zu schwenken, die
durch eine Mitte der Polygon-Spiegeleinheit 60 hindurchführt.
Die Achse "G" verläuft senkrecht zu der vorstehend erwähnten
Drehachse 60a der Polygon-Spiegeleinheit 60. Der
Nick-Mechanismus weist einen Schrittmotor 64, einen ersten Hebel
66, der an seinem innenseitigen Ende mit der Abtriebswelle
des Motors 64 verbunden ist, einen zweiten Hebel 68, der
schwenkbar an einem Ende des ersten Hebels 66 verbunden ist,
und einen dritten Hebel 70, der schwenkbar an einem Ende des
anderen Endes des zweiten Hebels 68 verbunden ist, auf. Das
andere Ende des dritten Hebels 70 ist an einem Verlängerungs
basisteil 72 des Motors 62 befestigt. Demzufolge wird, wenn
der Schrittmotor 64 mit Energie beaufschlagt wird, die Poly
gon-Spiegeleinheit 60 stufenweise um die Achse "G" ge
schwenkt. Die Drehung der Polygon-Spiegeleinheit 60 und die
Schwenkbewegung durch den Motor 64 sind so synchronisiert,
daß der Sender-Laserstrahl "Lt", der durch den ersten Poly
gon-Spiegel 56 reflektiert wird, ein Objekt von links nach
rechts und von oben nach unten abtastet.
Der optische Empfängerabschnitt weist allgemein zwei optische
Pfade "T-1" und "T-2" auf, entlang denen die
Empfänger-Laserstrahlen "Lr", die durch das Objekt reflektiert werden,
so geführt werden, daß sie auf einem gemeinsamen
Laserstrahl-Empfänger 74 (nämlich eine Avalanche-Fotodiode) fokussiert
werden. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die zwei Pfade
"T-1" und "T-2" symmetrisch hinsichtlich einer imaginären
Ebene angeordnet, entlang der die Drehachse 60a der
Polygon-Spiegeleinheit 60 während der Schwenkbewegung durch den Motor
64 wandert. Jeder Pfad "T-1" und "T-2" weist eine Spiegelflä
che "Ra" oder "Rb" der vier Spiegeloberflächen des zweiten
Polygon-Spiegels 58, und einen konkaven, feststehenden Spie
gel 76, der neben der Polygon-Spiegeleinheit 60 angeordnet
ist, auf. Der konkave, feststehende Spiegel 76 besitzt seinen
Brennpunkt an dem Laserstrahl-Empfänger 74. Während der Dreh-
und Schwenkbewegung der Polygon-Spiegeleinheit 60 werden die
Empfänger-Laserstrahlen "Lr", die durch das Objekt reflek
tiert werden, zu den zwei benachbarten Spiegelflächen "Ra"
und "Rb" der vier Spiegeloberflächen des zweiten
Polygon-Spiegels 58 hin gerichtet und dort reflektiert. Die Laser
strahlen "Lr", die so durch den zweiten Polygon-Spiegel 58
reflektiert werden, werden zu dem Laserstrahl-Empfänger 74
durch die jeweiligen konkaven Spiegel 76 geführt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich wird, wer
den auch in der zweiten Ausführungsform zwei optische Pfade
"T-1" und "T-2" zur Führung der Empfänger-Laserstrahlen "Lr"
zu dem Laserstrahl-Empfänger 74 eingesetzt. Demzufolge kann
der Empfänger 74 einen ausreichend starken
Empfänger-Laserstrahl "Lr" empfangen. Weiterhin wird in dieser zweiten
Ausführungsform kein Nick-Spiegel eingesetzt. Demzufolge wird
ein kompakter und leichtgewichtiger Aufbau durch die Vorrich
tung 50 erhalten.
Claims (14)
1. Entfernungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laserstrah
len mit
einer Vorrichtung zur Erzeugung der Laserstrahlen (Lt);
einer Vorrichtung zur Projektion der Laserstrahlen (Lt) auf ein Objekt, dessen Entfernung zu ermitteln ist, wobei die Projektionsvorrichtung einen Polygon-Spiegel (16; 60) umfaßt, an dem zur Projektion die Laserstrahlen reflektiert werden;
einer Vorrichtung (26; 74) zum Empfangen von Laserstrahlen (Lr), die an dem Objekt reflektiert werden; und
einer Vorrichtung zur Messung der Zeitdauer, die die Laser strahlen für den Weg zu dem Objekt und zurück benötigen, dadurch gekennzeichnet, daß der Polygon-Spiegel um eine erste Achse (16a; 60a) drehbar und um eine zweite Achse (P; G) schwenkbar angeordnet ist.
einer Vorrichtung zur Erzeugung der Laserstrahlen (Lt);
einer Vorrichtung zur Projektion der Laserstrahlen (Lt) auf ein Objekt, dessen Entfernung zu ermitteln ist, wobei die Projektionsvorrichtung einen Polygon-Spiegel (16; 60) umfaßt, an dem zur Projektion die Laserstrahlen reflektiert werden;
einer Vorrichtung (26; 74) zum Empfangen von Laserstrahlen (Lr), die an dem Objekt reflektiert werden; und
einer Vorrichtung zur Messung der Zeitdauer, die die Laser strahlen für den Weg zu dem Objekt und zurück benötigen, dadurch gekennzeichnet, daß der Polygon-Spiegel um eine erste Achse (16a; 60a) drehbar und um eine zweite Achse (P; G) schwenkbar angeordnet ist.
2. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Achse (16a; 60a) senkrecht zu der
zweiten Achse (P; G) verläuft.
3. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Empfangsvorrichtung
einen einzigen Laserstrahl-Empfänger (26; 74) aufweist,
wobei zwei optische Pfade (T-1, T-2) geschaffen sind, entlang denen die Laserstrahlen (Lr), die von dem Objekt reflektiert werden, zu dem Laserstrahl-Empfänger (26) geführt werden, wo bei die zwei optischen Pfade symmetrisch zu einer imaginären Ebene angeordnet sind, entlang derer die erste Achse (16a; 60a) des Polygon-Spiegels während der Schwenkbewegung des Po lygon-Spiegels wandert.
einen einzigen Laserstrahl-Empfänger (26; 74) aufweist,
wobei zwei optische Pfade (T-1, T-2) geschaffen sind, entlang denen die Laserstrahlen (Lr), die von dem Objekt reflektiert werden, zu dem Laserstrahl-Empfänger (26) geführt werden, wo bei die zwei optischen Pfade symmetrisch zu einer imaginären Ebene angeordnet sind, entlang derer die erste Achse (16a; 60a) des Polygon-Spiegels während der Schwenkbewegung des Po lygon-Spiegels wandert.
4. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Schaffung der zwei optischen Pfade (T-1,
T-2) eine der Spiegeloberflächen des Polygon-Spiegels (16;
60) und mindestens ein feststehender Spiegel beteiligt sind.
5. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Schaffung jedes der zwei optischen Pfade
(T-1, T-2) beteiligt sind
eine der Spiegeloberflächen des Polygon-Spiegels (16);
ein erster, geneigter, feststehender Spiegel (28), der neben dem Polygon-Spiegel (16) angeordnet ist;
ein zweiter, geneigter, feststehender Spiegel (30), der ober halb des ersten, geneigten, feststehenden Spiegels (28) ange ordnet ist; und
ein Reduktionsteleskop (32), das zwischen dem zweiten geneig ten, feststehenden Spiegel (30) und dem Laserstrahl-Empfänger (26) angeordnet ist.
eine der Spiegeloberflächen des Polygon-Spiegels (16);
ein erster, geneigter, feststehender Spiegel (28), der neben dem Polygon-Spiegel (16) angeordnet ist;
ein zweiter, geneigter, feststehender Spiegel (30), der ober halb des ersten, geneigten, feststehenden Spiegels (28) ange ordnet ist; und
ein Reduktionsteleskop (32), das zwischen dem zweiten geneig ten, feststehenden Spiegel (30) und dem Laserstrahl-Empfänger (26) angeordnet ist.
6. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Reduktionsteleskop (32) mit einem Interfe
renz-Filter ausgestattet ist.
7. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Schaffung jedes der zwei optischen Pfade
beteiligt sind:
eine der Spiegeloberflächen (Ra, Rb) des Polygon-Spiegels (58); und
ein Konkavspiegel (76), der neben dem Polygon-Spiegel ange ordnet ist.
eine der Spiegeloberflächen (Ra, Rb) des Polygon-Spiegels (58); und
ein Konkavspiegel (76), der neben dem Polygon-Spiegel ange ordnet ist.
8. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Konkavspiegel (76) einen Brennpunkt an dem
Laserstrahl-Empfänger (74) besitzt.
9. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Polygon-Spiegel (60) umfaßt:
einen ersten Polygon-Spiegelteil (56), auf den die Laser strahlen (Lt) von der Laserstrahlerzeugungsvorrichtung ge richtet und durch den sie reflektiert werden; und
einen zweiten Polygon-Spiegelteil (58), auf den die Laser strahlen (Lr), die von dem Objekt reflektiert wurden, gerich tet werden,
wobei die Spiegeloberflächen des zweiten Polygon-Spiegelteils (58) größer als diejenigen des ersten Polygon-Spiegelteils (56) sind.
einen ersten Polygon-Spiegelteil (56), auf den die Laser strahlen (Lt) von der Laserstrahlerzeugungsvorrichtung ge richtet und durch den sie reflektiert werden; und
einen zweiten Polygon-Spiegelteil (58), auf den die Laser strahlen (Lr), die von dem Objekt reflektiert wurden, gerich tet werden,
wobei die Spiegeloberflächen des zweiten Polygon-Spiegelteils (58) größer als diejenigen des ersten Polygon-Spiegelteils (56) sind.
10. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Projektionsvorrichtung weiterhin auf
weist:
einen elektrischen Motor (18), der mit dem Polygon-Spiegel (16) verbunden ist, um diesen in einer vorgegebenen Richtung zu drehen;
eine Nick-Platte (22), an der der elektrische Motor (18) be festigt ist, wobei die Nick-Platte schwenkbar an einer fest stehenden Struktur (12b) befestigt ist; und
einen Schrittmotor (24a) zum stufenweisen Schwenken der Nick-Platte (22).
einen elektrischen Motor (18), der mit dem Polygon-Spiegel (16) verbunden ist, um diesen in einer vorgegebenen Richtung zu drehen;
eine Nick-Platte (22), an der der elektrische Motor (18) be festigt ist, wobei die Nick-Platte schwenkbar an einer fest stehenden Struktur (12b) befestigt ist; und
einen Schrittmotor (24a) zum stufenweisen Schwenken der Nick-Platte (22).
11. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Projektionsvorrichtung weiterhin auf
weist:
einen Winkelsensor (24b) zur Ermittlung der winkelmäßigen Po sition der Nick-Platte relativ zu der feststehenden Struktur (12b); und
eine Ansteuerungsvorrichtung zum Betätigen des Schrittmotors in einer Art und Weise, daß die Nick-Platte zu ihrer ober sten, winkelmäßigen Position dann sprunghaft hochgeschwenkt wird, wenn der Winkelsensor die unterste Winkelposition der Nick-Platte (22) ermittelt.
einen Winkelsensor (24b) zur Ermittlung der winkelmäßigen Po sition der Nick-Platte relativ zu der feststehenden Struktur (12b); und
eine Ansteuerungsvorrichtung zum Betätigen des Schrittmotors in einer Art und Weise, daß die Nick-Platte zu ihrer ober sten, winkelmäßigen Position dann sprunghaft hochgeschwenkt wird, wenn der Winkelsensor die unterste Winkelposition der Nick-Platte (22) ermittelt.
12. Entfernungsmeßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Projektionsvorrichtung weiterhin auf
weist:
einen elektrischen Motor (18), an dem der Polygon-Spiegel (16) befestigt ist, zu dessen Drehung in einer vorgegebenen Richtung;
eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken des elektrischen Motors (18) und des Polygon-Spiegels (16), um die zweite Achse (P) mit
einem Schrittmotor (24a); und
einem Verbindungsmechanismus (22) zum Schwenken um die zweite Achse mit Hilfe des Schrittmotors.
einen elektrischen Motor (18), an dem der Polygon-Spiegel (16) befestigt ist, zu dessen Drehung in einer vorgegebenen Richtung;
eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken des elektrischen Motors (18) und des Polygon-Spiegels (16), um die zweite Achse (P) mit
einem Schrittmotor (24a); und
einem Verbindungsmechanismus (22) zum Schwenken um die zweite Achse mit Hilfe des Schrittmotors.
13. Entfernungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laser
strahlen mit
einer Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlen (Lt);
einem Polygon-Spiegel (16), der Spiegeloberflächen besitzt, auf die die Laserstrahlen (Lt) gerichtet und von denen sie reflektiert werden;
einem elektrischen Motor (18), an dem der Polygon-Spiegel (16) befestigt ist, zur Drehung um eine erste Achse (16a); und
einem einzigen Laserstrahl-Empfänger (26);
gekennzeichnet durch
eine Nick-Platte (22), an der der elektrische Motor (18) be festigt ist, wobei die Nick-Platte um eine zweite Achse (P) schwenkbar ist, die senkrecht zu der ersten Achse (16a) ver läuft;
einen Schrittmotor (24a) zum stufenweisen Schwenken der Nick-Platte (22) um die zweite Achse (P);
und Mittel zum Schaffen von zwei optischen Pfaden (T-1, T-2), entlang denen die Laserstrahlen (Lr), die durch das Objekt reflektiert werden, zu dem Laserstrahl-Empfänger (24) geführt werden, wobei die zwei optischen Pfade symmetrisch hinsicht lich einer imaginären Ebene angeordnet sind, entlang der die erste Achse (16a) während der Schwenkbewegung der Nick-Platte um die zweite Achse (P) verläuft, wobei an der Schaffung je des optischen Pfades eine der Spiegeloberflächen des Polygon-Spiegels (16), ein erster, geneigter, feststehender Spiegel (28), der neben dem Polygon-Spiegel (16) angeordnet ist, ein zweiter, geneigter, feststehender Spiegel (30), der oberhalb des ersten, geneigten, feststehenden Spiegel (28) angeordnet ist, und ein Reduktionsteleskop (32), das zwischen dem zwei ten, geneigten, feststehenden Spiegel (30) und dem Laser strahl-Empfänger (26) angeordnet ist, beteiligt sind.
einer Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlen (Lt);
einem Polygon-Spiegel (16), der Spiegeloberflächen besitzt, auf die die Laserstrahlen (Lt) gerichtet und von denen sie reflektiert werden;
einem elektrischen Motor (18), an dem der Polygon-Spiegel (16) befestigt ist, zur Drehung um eine erste Achse (16a); und
einem einzigen Laserstrahl-Empfänger (26);
gekennzeichnet durch
eine Nick-Platte (22), an der der elektrische Motor (18) be festigt ist, wobei die Nick-Platte um eine zweite Achse (P) schwenkbar ist, die senkrecht zu der ersten Achse (16a) ver läuft;
einen Schrittmotor (24a) zum stufenweisen Schwenken der Nick-Platte (22) um die zweite Achse (P);
und Mittel zum Schaffen von zwei optischen Pfaden (T-1, T-2), entlang denen die Laserstrahlen (Lr), die durch das Objekt reflektiert werden, zu dem Laserstrahl-Empfänger (24) geführt werden, wobei die zwei optischen Pfade symmetrisch hinsicht lich einer imaginären Ebene angeordnet sind, entlang der die erste Achse (16a) während der Schwenkbewegung der Nick-Platte um die zweite Achse (P) verläuft, wobei an der Schaffung je des optischen Pfades eine der Spiegeloberflächen des Polygon-Spiegels (16), ein erster, geneigter, feststehender Spiegel (28), der neben dem Polygon-Spiegel (16) angeordnet ist, ein zweiter, geneigter, feststehender Spiegel (30), der oberhalb des ersten, geneigten, feststehenden Spiegel (28) angeordnet ist, und ein Reduktionsteleskop (32), das zwischen dem zwei ten, geneigten, feststehenden Spiegel (30) und dem Laser strahl-Empfänger (26) angeordnet ist, beteiligt sind.
14. Entfernungsmeßvorrichtung unter Verwendung von Laser
strahlen mit
einer Vorrichtung zum Erzeugen von Laserstrahlen;
einem Polygon-Spiegel (60),
einem elektrischen Motor (62), an dem der Polygon-Spiegel (60) befestigt ist, zu dessen Drehung um eine erste Achse (60a)
gekennzeichnet durch
eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken des elektrischen Motors (62) um eine zweite Achse (G), die senkrecht zu der ersten Achse (60a) verläuft; mit
einem Schrittmotor (64); und
einem Verbindungsmechanismus (66, 68, 70) zum Schwenken des elektrischen Motors (62) um die zweite Achse (G) mit der Hil fe des Schrittmotors (64); wobei
der Polygonspiegel (60) einen ersten Polygon-Spiegelteil (56) und einem zweiten Polygon-Spiegelteil (58) umfaßt, die koa xial miteinander verbunden sind, wobei die Spiegeloberflächen des zweiten Polygon-Spiegelteils (58) größer als diejenigen des ersten Polygon-Spiegelteils (56) sind, und wobei der Po lygon-Spiegel (60) so angeordnet ist, daß die von der Laser strahlerzeugungsvorrichtung kommenden Laserstrahlen zu den Spiegeloberflächen (Ra, Rb) des ersten Polygon-Spiegelteils (56) geleitet und von diesen gegen ein Objekt, dessen Entfer nung zu messen ist, reflektiert werden.
einer Vorrichtung zum Erzeugen von Laserstrahlen;
einem Polygon-Spiegel (60),
einem elektrischen Motor (62), an dem der Polygon-Spiegel (60) befestigt ist, zu dessen Drehung um eine erste Achse (60a)
gekennzeichnet durch
eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken des elektrischen Motors (62) um eine zweite Achse (G), die senkrecht zu der ersten Achse (60a) verläuft; mit
einem Schrittmotor (64); und
einem Verbindungsmechanismus (66, 68, 70) zum Schwenken des elektrischen Motors (62) um die zweite Achse (G) mit der Hil fe des Schrittmotors (64); wobei
der Polygonspiegel (60) einen ersten Polygon-Spiegelteil (56) und einem zweiten Polygon-Spiegelteil (58) umfaßt, die koa xial miteinander verbunden sind, wobei die Spiegeloberflächen des zweiten Polygon-Spiegelteils (58) größer als diejenigen des ersten Polygon-Spiegelteils (56) sind, und wobei der Po lygon-Spiegel (60) so angeordnet ist, daß die von der Laser strahlerzeugungsvorrichtung kommenden Laserstrahlen zu den Spiegeloberflächen (Ra, Rb) des ersten Polygon-Spiegelteils (56) geleitet und von diesen gegen ein Objekt, dessen Entfer nung zu messen ist, reflektiert werden.
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