DE10122935A1 - Vermessungsinstrument mit optischem Entfernungsmesser - Google Patents

Abstract

Ein Vermessungsinstrument enthält ein Zielfernrohr zum Anvisieren eines Objektes, einen optischen Entfernungsmesser mit einer Sendeoptik, die über das Zielfernrohr Messlicht auf das Objekt sendet, einer Empfangsoptik, die das an dem Objekt reflektierte Licht empfängt, und einem Lichtempfangselement, welches das an dem Objekt reflektierte und von der Empfangsoptik empfangene Licht empfängt, und eine auf der optischen Achse zwischen Okular und Lichtempfangselement angeordnete Lichtabschirmmaske, die das über das Okular eintretende Licht sperrt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vermessungsinstrument mit optischem Entfernungsmes­ ser.

Ein herkömmliches Vermessungsinstrument wie eine Gesamtstation hat eine Funktion zum Messen der Entfernung zwischen zwei Punkten und des Horizontal- und des Vertikal-Winkels. Ein solches Vermessungsinstrument misst die Entfer­ nung zwischen zwei Punkten mit einem Entfernungsmesser, üblicherweise einem elektronischen Entfernungsmesser, kurz EDM, der in dem Vermessungsinstru­ ment enthalten oder an diesem angebracht ist.

Der elektronische Entfernungsmesser enthält einen optischen Entfernungsmes­ ser, der die Entfernung aus der Phasendifferenz oder der Zeitdifferenz zwischen auf ein Zielobjekt projizierten Messlicht und internem Referenzlicht berechnet. Der optische Entfernungsmesser enthält eine Sendeoptik, die das Messlicht über ein Objektiv eines eine Komponente des elektronischen Entfernungsmessers bilden­ den Zielfernrohrs auf das Zielobjekt sendet, und eine Empfangsoptik, die das an dem Objekt reflektierte Licht empfängt. Die Empfangsoptik enthält ein wellenlän­ genselektives Filter, welches das Messlicht, das an dem Zielobjekt reflektiert wird und anschließend durch das Objektiv des Zielfernrohrs tritt, auf ein Lichtemp­ fangselement reflektiert. Das Messlicht und das interne Referenzlicht treffen während des Betriebs des optischen Entfernungsmessers abwechselnd auf das Lichtempfangselement.

Um die Genauigkeit des optischen Entfernungsmessers durch Erhöhung des Signal/Rausch-Verhältnisses des empfangenen Lichtsignals zu verbessern, ist es von Vorteil, wenn das Lichtempfangselement lediglich das Messlicht und das interne Referenzlicht empfängt. In herkömmlichen Vermessungsinstrumenten, in denen ein elektronischer Entfernungsmesser untergebracht ist, kommt es jedoch häufig vor, dass Umgebungslicht über das Okular des Zielfernrohrs in letzteres gelangt. Dies ist die Hauptursache für die Verschlechterung der Genauigkeit des optischen Entfernungsmessers.

Unter Berücksichtigung des oben erläuterten Problems liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein Vermessungsinstrument mit optischem Entfernungsmesser anzugeben, bei dem Umgebungslicht, das über das Okular des Zielfernrohrs in letzteres gelangt, sich nicht nachteilig auf die Genauigkeit des optischen Entfer­ nungsmessers auswirkt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

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

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektroni­ schen Entfernungsmessers,

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

Fig. 3 eine Objektivlinse des Zielfernrohrs in Blickrichtung der in Fig. 1 gezeigten Pfeile III zur Erläuterung der relativen Anordnung zweier an der Objektivlinse festgelegter Pupillenbereiche, eines Lichtsen­ de/Empfangsspiegels und eines Lichtempfangsleiters,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines in Fig. 1 gezeigten wellenlängenselektiven Filters in Blickrichtung der in Fig. 1 dargestellten Pfeile IV,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 1 mit einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Entfernungs­ messers,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer in Fig. 5 gezeigten Schärfeneinstelllinse in Blickrichtung der in Fig. 1 dargestellten Pfeile VI,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen in Fig. 5 gezeigten Lichtempfangsspiegel mit an diesem befestigter Lichtabschirmmaske,

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 5 zur Illustration eines Strah­ lengangs des Umgebungslichtes, das über das Okular in das Ziel­ fernrohr gelangt, und

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Lichtabschirmmaske und ein längliches Maskenhalteelement, das in dem Strahlengang zwischen dem Oku­ lar des Zielfernrohrs und einem in Fig. 5 gezeigten Lichtempfangs­ element angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektroni­ schen Entfernungsmessers. Dieser elektronische Entfernungsmesser enthält ein Autofokus-Entfernungsmesssystem und kann in einem Vermessungsinstrument wie einer Gesamtstation untergebracht oder an diesem montiert sein. Zunächst wird der Gesamtaufbau des elektronischen Entfernungsmessers erläutert.

Der elektronische Entfernungsmesser hat ein Zielfernrohr 10 und einen optischen Entfernungsmesser 20. Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält das Zielfernrohr 10 eine Objektivlinse 11, ein Porroprisma 12 als Aufrichtoptik, eine Bildebenenplatte (Fadenkreuzplatte) 13 und ein Okular 14, die in dieser Reihenfolge vom Objekt her betrachtet, d. h. in Fig. 1 von links nach rechts, angeordnet sind. An der Bilde­ benenplatte 13 ist ein Fadenkreuz 15 vorgesehen. Die Objektivlinse 11 ist längs ihrer optischen Achse geführt. Das Bild eines Zielobjektes 16, das durch die Objektivlinse 11 erzeugt wird, kann präzise auf die der Objektivlinse 11 zuge­ wandte Vorderfläche der Bildebenenplatte 13 fokussiert werden, indem die axiale Position der Objektivlinse 11 in Abhängigkeit der Entfernung des Zielobjekts 16 bezüglich des Zielfernrohrs 10 eingestellt wird. Der Benutzer des Vermessungsin­ struments visiert über das Okular 14 ein vergrößertes Bild des Zielobjekts an, das auf die Bildebenenplatte 13 fokussiert ist.

Der elektronische Entfernungsmesser hat hinter der Objektivlinse 11 des Zielfern­ rohrs 10 einen Lichtsende/Empfangsspiegel 21 und ein wellenlängenselektives Filter 22, die in dieser Reihenfolge vom Objekt her betrachtet angeordnet sind. Der Sende/Empfangsspiegel 21 und das wellenlängenselektive Filter 22 bilden optische Elemente der Empfangsoptik des optischen Entfernungsmessers 20. Der Sende/Empfangsspiegel 21 besteht aus einem Parallelplattenspiegel, dessen Vorderfläche und dessen hierzu parallele Rückfläche auf der optischen Achse der Objektivlinse 11 angeordnet sind. Die der Objektivlinse 11 zugewandte Vorderflä­ che des Parallelplattenspiegels 21 ist als Lichtsendespiegel 21a ausgebildet, während die dem wellenlängenselektiven Filter 22 zugewandte Rückfläche des Parallelplattenspiegels 21 als Lichtempfangsspiegel 21b ausgebildet ist.

Der optische Entfernungsmesser 20 hat ein Lichtaussendeelement 23, z. B. eine Laserdiode, das Licht (Messlicht) einer bestimmten Wellenlänge aussendet. Das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Messlicht trifft über eine Kolli­ matorlinse 24 und einen festen Spiegel 25 auf den Sendespiegel 21a. Das Mess­ licht wird an dem Sendespiegel 21a längs der optischen Achse der Objektivlinse 11 auf das Zielobjekt 16 hin reflektiert. Die Kollimatorlinse 24, der feste Spiegel 25 und der Sendespiegel 21a (Sende/Empfangsspiegel 21) bilden optische Elemente einer Sendeoptik (Transmissionsoptik) des optischen Entfernungsmessers 20.

Das Messlicht, das an dem Zielobjekt 16 reflektiert wird und dann durch die Ob­ jektivlinse 11 tritt, wird an dem wellenlängenselektiven Filter 22 zurück auf den Empfangsspiegel 21b reflektiert. Der Empfangsspiegel 21b reflektiert dann das auf ihn treffende Messlicht auf eine Eintrittsfläche 26a eines lichtempfangenden Lichtleiters 26, der im Folgenden als Lichtempfangsleiter bezeichnet wird. Eine Lichtleiterhalterung 27 hält das mit der Eintrittsfläche 26a versehene Eintrittsende des Lichtempfangsleiters 26. Die Lichtleiterhalterung 27 ist über eine nicht darge­ stellte Befestigungsvorrichtung, die sich in dem Raum hinter der Objektivlinse 11 befindet, zusammen mit dem Sende/Empfangsspiegel 21 unbeweglich gehalten.

Der elektronische Entfernungsmesser hat zwischen dem Lichtaussendeelement 23 und dem festen Spiegel 25 in einem Entfernungsmessstrahlengang einen Umschaltspiegel 28 und ein erstes ND-Filter 29. Das von dem Lichtaussendeele­ ment 23 abgegebene Messlicht trifft auf den festen Spiegel 25, wenn der Um­ schaltspiegel 28 aus dem Strahlengang zwischen der Kollimatorlinse 24 und dem festen Spiegel 25 zurückgezogen ist. Dagegen wird das von dem Lichtaussende­ element 23 abgegebene Licht als internes Referenzlicht an dem Umschaltspiegel 28 direkt auf die Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 reflektiert, wenn sich der Umschaltspiegel 28 in dem Strahlengang zwischen der Kollimatorlinse 24 und dem festen Spiegel 25 befindet. Das erste ND-Filter 29 dient dazu, die Menge des auf das Zielobjekt 16 treffenden Messlichtes einzustellen.

Der elektronische Entfernungsmesser hat zwischen einer Austrittsfläche 26b des Lichtempfangsleiters 26 und einem Lichtempfangselement 31 eine Kondensorlin­ se 32, ein zweites ND-Filter 33 und ein Bandpassfilter 34, die in der genannten Reihenfolge von der Austrittsfläche 26b zum Lichtempfangselement 31 hin ange­ ordnet sind. Das Lichtempfangselement 31 ist an eine arithmetische Steuer­ schaltung (Steuerung) 40 angeschlossen. Die arithmetische Steuerschaltung 40 ist verbunden mit einem Stellglied 41, das den Umschaltspiegel 28 verstellt, und einer Anzeigevorrichtung, z. B. einem LCD-Feld, das die berechnete Entfernung anzeigt.

Bekanntlich arbeitet ein Entfernungsmesser wie der optische Entfernungsmesser 20 in zwei verschiedenen Betriebszuständen: In einem Zustand wird das von dem Lichtaussendeelement 23 abgegebene Messlicht dem festen Spiegel 25 zuge­ führt. In dem anderen Zustand wird das gleiche Licht als internes Referenzlicht direkt der Eintrittsfläche 26a des Lichtempfangsleiters 26 zugeführt. Die beiden eben genannten Zustände sind durch den Umschaltzustand des Umschaltspiegels 28 festgelegt, der über das Stellglied 41 von der arithmetischen Steuerschaltung 40 gesteuert wird. Wie oben erläutert, wird das dem festen Spiegel 25 zugeführte Messlicht über den Sendespiegel 21a und die Objektivlinse 11 auf das Zielobjekt 16 projiziert. Das an dem Zielobjekt 16 reflektierte Messlicht trifft über die Objek­ tivlinse 11, das wellenlängenselektive Filter 22 und den Empfangsspiegel 21b auf die Eintrittsfläche 26a. Das Lichtempfangselement 31 empfängt dann sowohl das Messlicht, das an dem Zielobjekt 16 reflektiert wird und schließlich auf die Ein­ trittsfläche 26a trifft, als auch das interne Referenzlicht, das der Eintrittsfläche 26a direkt über den Umschaltspiegel 28 zugeführt wird. Die arithmetische Steuer­ schaltung 40 erfasst die Phasendifferenz zwischen projiziertem Licht und reflek­ tiertem Licht sowie die Anfangsphase des internen Referenzlichtes oder die Zeitdifferenz zwischen projiziertem Licht und reflektiertem Licht, um so die Entfer­ nung des elektronischen Entfernungsmessers von dem Zielobjekt zu berechnen. Die berechnete Entfernung wird dann an der Anzeigevorrichtung 42 dargestellt. Die Entfernungsberechnung aus dem Phasenunterschied zwischen projiziertem Licht und reflektiertem Licht sowie der Anfangsphase des internen Referenzlichtes oder aus der Zeitdifferenz zwischen projiziertem Licht und reflektiertem Licht ist aus dem Stand der Technik bekannt.

Das Porroprisma 12 hat eine Strahlteilerfläche, die das eintretende Lichtbündel in zwei Lichtbündel aufspaltet, von denen eines auf eine der Phasendifferenzerfas­ sung dienende AF-Sensoreinheit (Schärfenerfassungsvorrichtung) 50, im Folgen­ den kurz als AF-Sensor bezeichnet, zuläuft, während das andere auf das Okular 14 zuläuft. Zwischen dem Porroprisma 12 und der AF-Einheit 50 ist eine Refe­ renzbildebene 51 ausgebildet, die in einer Position angeordnet ist, die optisch äquivalent zu der Position ist, in der sich das Fadenkreuz 15 der Bildebenenplatte 13 befindet. Die AF-Einheit 50 erfasst den Fokussierzustand, d. h. den Defokus­ wert und die Richtung der Fokusverschiebung, in der Referenzbildebene 51. In Fig. 2 sind die AF-Einheit 50 und das Porroprisma 12 dargestellt. Die AF-Einheit 50 enthält eine Kondensorlinse 52, ein Paar Separatorlinsen 53 und ein Paar Zeilensensoren 54, z. B. Mehrsegment-CCD-Sensoren, die hinter den Separator­ linsen 53 angeordnet sind. Die beiden Separatorlinsen 53 sind um die Basislänge voneinander beabstandet. Das in der Referenzbildebene 51 erzeugte Bild des Zielobjekts 16 wird durch die beiden Separatorlinsen 53 in zwei Bilder getrennt, die auf den beiden Zeilensensoren 54 erzeugt werden. Die Zeilensensoren 54 enthalten jeweils eine Anordnung fotoelektrischer Wandlerelemente. Jedes dieser fotoelektrischen Wandlerelemente wandelt das empfangene Licht eines Bildes in elektrische Ladungen, die integriert, d. h. gesammelt werden, und gibt die inte­ grierte elektrische Ladung als AF-Sensordaten an die arithmetische Steuerschal­ tung 40 aus. Die arithmetische Steuerschaltung 40 berechnet in einer vorgegebe­ nen Defokusoperation einen Defokuswert in Abhängigkeit eines Datenpaars von AF-Sensordaten, das ihr von dem Paar Zeilensensoren 54 zugeführt wird. In einer Autofokusoperation steuert die Steuerschaltung 40 die Objektivlinse 11 entspre­ chend dem berechneten Defokuswert über einen in Fig. 1 gezeigten Linsenantrieb 43 so an, dass auf das Zielobjekt scharfgestellt wird. Die Defokusoperation ist aus dem Stand der Technik bekannt. Ein AF-Schalter 44 zum Starten der AF- Operation und ein Entfernungsmessschalter 45 zum Starten der Entfernungsmes­ sung sind an die arithmetische Steuerschaltung 40 angeschlossen.

Die AF-Einheit 50 erfasst den Scharfstellzustand aus den beiden Bildern, die auf den beiden Zeilensensoren 54 erzeugt werden. Die beiden Bilder werden dabei von zwei Lichtbündeln erzeugt, die durch die zwei verschiedene, auf der Objek­ tivlinse 11 festgelegte Pupillenbereiche 11A und 11B treten. Die Form jedes Pupillenbereichs 11A und 11B ist dabei durch die Form der Blende festgelegt, die auf einer zugehörigen Separatormaske 55 eines Maskenpaars ausgebildet ist. Die beiden Separatormasken 55 sind zwischen der Kondensorlinse 52 und den bei­ den Separatorlinsen 53 in der Nähe der Separatorlinsen 53 angeordnet.

Fig. 3 zeigt die relative Anordnung der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B sowie die relative Anordnung des Sende/Empfangsspiegels 21 und des Licht­ empfangsleiters (Lichtleiterhalterung 27) des optischen Entfernungsmessers 20. Die Positionen, die Formen und die Richtungen der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B sind durch die Kondensorlinse 52, die beiden Separatorlinsen 53, die beiden Separatormasken 55 und die Anordnung der fotoelektrischen Wand­ lerelemente jedes Zeilensensors 54 so festgelegt, dass sie den Autofokus- Leistungsanforderungen genügen. Die Richtungen der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B, d. h. ihre Ausrichtung relativ zur Mitte der Objektivlinse 11, sind dabei so festgelegt, dass eine einfache Scharfeinstellung auf das Zielobjekt 16 möglich ist.

Ein Merkmal des erfindungsgemäßen elektronischen Entfernungsmessers mit dem oben erläuterten Aufbau besteht darin, dass im Zentralbereich des wellen­ längenselektiven Filters 22 eine Lichtabschirmmaske 60 (vgl. Fig. 1 und 4) befe­ stigt ist, die verhindert, dass Umgebungslicht, z. B. direktes oder reflektiertes Sonnenlicht, über das Okular 14 in das Zielfernrohr 10 gelangt und schließlich auf das Lichtempfangselement 31 trifft. Fig. 8 zeigt einen Strahlengang eines solchen Umgebungslichts. Die Lichtabschirmmaske 60 ist so an dem wellenlängenselekti­ ven Filter 22 befestigt, dass sie auf der optischen Achse zwischen dem Okular 14 und dem Lichtempfangselement 31 angeordnet ist und so das aus dem Okular 14 ankommende Licht sperrt. Für das aus dem Okular 14 ankommende Licht ist es deshalb unmöglich, zu dem Lichtempfangselement 31 zu gelangen. Das Lichtab­ schirmelement 60 muss lediglich so ausreichend groß bemessen sein, dass es das aus dem Okular 14 ankommende Licht sperrt, ohne dabei die beiden Pupil­ lenbereiche 11A und 11B zu stören. Das Lichtabschirmelement 60 besteht vor­ zugsweise aus einem opaken Material, das kein Licht durchkommen lässt. Das wellenlängenselektive Filter 22 kann dabei mit einem solchen opaken Material beschichtet oder angestrichen sein, um so die Lichtabschirmmaske 60 an dem Zentralbereich des Filters 22 zu fixieren, wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist. Das aus dem Okular 14 ankommende Licht kann jedoch zu einem gewissen Maße auch dann von dem Lichtabschirmelement 60 gesperrt werden, wenn dieses aus einem transluzenten Material besteht, das die ankommende Lichtmenge verrin­ gert. Alternativ kann die Lichtabschirmmaske als Filter ausgebildet sein, das Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich, der von dem Lichtempfangselement 31 erfasst wird, nicht durchlässt.

Der elektronische Entfernungsmesser mit dem oben erläuterten Aufbau führt eine Entfernungsmessung in nachfolgend erläuterter Weise durch.

Im ersten Schritt visiert der Benutzer mit dem Zielfernrohr 10 das Zielobjekt 16 so an, dass die optische Achse des Zielfernrohrs 10 im Wesentlichen in einer Linie mit dem Zielobjekt 16 ausgerichtet ist, während er das Zielobjekt 16 durch einen nicht dargestellten Kollimator betrachtet, der an dem Zielfernrohr 10 angebracht ist. Im zweiten Schritt drückt der Benutzer den AF-Schalter 44, um die oben erläuterte Autofokusoperation durchzuführen, mit der die Objektivlinse 11 in ihre Schärfenposition relativ zu dem Zielobjekt 16 bewegt wird. Im dritten Schritt stellt der Benutzer bei auf das Zielobjekt 16 scharfgestelltem Zielfernrohr 10 die Aus­ richtung des Zielfernrohrs 10 so ein, dass das durch das Okular 14 betrachtete Fadenkreuz 15 genau auf das Zielobjekt 16 zentriert ist. Dabei blickt der Benutzer in das Okular 14. Im vierten Schritt drückt der Benutzer den Entfernungsmess­ schalter 45, um die oben erläuterte Operation zur Entfernungsmessung durchzu­ führen, wobei die berechnete Entfernung an der Anzeigevorrichtung 42 angezeigt wird.

In der Entfernungsmessoperation wird Umgebungslicht, das über das Okular 14 in das Zielfernrohr 10 gelangt, durch die Lichtabschirmmaske 60 gesperrt und trifft so nicht auf das Lichtempfangselement 31. Das Umgebungslicht hat so keine nachteilige Wirkung auf die Genauigkeit des optischen Entfernungsmessers. Das Messlicht, das an dem Zielobjekt 16 reflektiert wird und anschließend durch die Objektivlinse 11 tritt, wird teilweise durch den Sende/Empfangsspiegel 21 ge­ sperrt, so dass der übrige Teil des Messlichtes an dem wellenlängenselektiven Filter 22 außer an dessen Zentralbereich, an dem die Lichtabschirmmaske 60 befestigt ist, reflektiert wird. Das Messlicht, das auf das wellenlängenselektive Filter 22 trifft, erfährt so keine Störung durch die Lichtabschirmmaske 60. Da die Lichtabschirmmaske 60 ferner so angeordnet ist, dass sie die beiden verschiede­ nen Pupillenbereiche 11A und 11B nicht stört, erfährt auch die Autofokusfunktion der AF-Einheit 50 keine Störung durch die Lichtabschirmmaske 60. Da die Lich­ tabschirmmaske 60 ferner nur einen kleinen Bereich auf der optischen Achse des Zielfernrohrs 10 einnimmt, geht von ihr keine nachteilige Wirkung auf die auf das Okular 14 bezogene Sehleistung des Zielfernrohrs 10 aus.

Wie aus dem vorstehend Erläuterten hervorgeht, wird das Umgebungslicht, das über das Okular 14 in das Zielfernrohr 10 gelangt, daran gehindert, auf das Licht­ empfangselement 31 zu treffen. Dabei tritt keine nachteilige Wirkung auf die Autofokusfunktion der AF-Einheit 50 oder die Sehleistung des Zielfernrohrs auf, da die Lichtabschirmmaske 60 im Zentralbereich des wellenlängenselektiven Filters 22 angeordnet ist.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektroni­ schen Entfernungsmessers. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Objektivlinse 11 und dem Porroprisma 12 (AF-Einheit 50) eine Schärfeneinstell­ linse 18 mit negativer Brechkraft angeordnet, während die Objektivlinse 11 statio­ när ausgebildet ist. Bei dem optischen Entfernungsmesser 20 nach Fig. 5 ist die Brennweite der Objektivlinse 11 vorzugsweise kurz, so dass die Sammeleffizienz bezogen auf das von dem optischen Entfernungsmesser 20 ausgesendete Licht, das an dem Zielobjekt 16 reflektiert wird, erhöht ist.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel des elektronischen Entfernungsmessers ist die Lichtabschirmmaske 60 im Zentralbereich der der Objektivlinse zugewandten Vorderfläche der Schärfeneinstelllinse 18 befestigt, wie in Fig. 6 gezeigt ist.

Der elektronische Entfernungsmesser gemäß zweitem Ausführungsbeispiel ist im Grunde wie der gemäß erstem Ausführungsbeispiel ausgebildet, abgesehen davon, dass die Scharfeinstellung in der Weise erfolgt, dass die Schärfeneinstell­ linse 18 längs ihrer optischen Achse bewegt wird. Wie auch in dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel das über das Okular 14 in das Zielfernrohr 10 gelangende Umgebungslicht daran gehindert, auf das Licht­ empfangselement 31 zu treffen.

In den beiden oben erläuterten Ausführungsbeispielen ist die Lichtabschirmmaske 60 an dem wellenlängenselektiven Filter 22 bzw. der Schärfeneinstelllinse 18 befestigt. Die Lichtabschirmmaske 60 kann jedoch auch an anderer Stelle befe­ stigt sein, beispielsweise an dem Empfangsspiegel 21b des Sen­ de/Empfangsspiegels 21, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Die an dem Empfangsspiegel 21b befestigte Lichtabschirmmaske 60 kann kleiner ausgebildet sein, wenn sie an einer Stelle an dem Empfangsspiegel 21b ausgebildet ist, die dem Okular 14 am nächsten ist.

Wie durch den schraffierten Bereich in Fig. 8 angedeutet, wird das Umgebungs­ licht, das über das Okular 14 in das Zielfernrohr 10 gelangt, ausgehend von dem Okular 14 auf den Sende/Empfangsspiegel 21 hin gebündelt. Je näher die Lich­ tabschirmmaske an dem Okular 14 angeordnet ist, desto größer muss sie deshalb bemessen sein. Zu beachten ist jedoch, dass die Breite der Lichtabschirmmaske 60 um so kleiner sein muss, je näher sich das optische Element, an dem die Lichtabschirmmaske 60 befestigt ist, an dem Okular 14 befindet, da der Abstand der beiden Strahlengänge der beiden Lichtbündel, die jeweils durch einen der beiden Pupillenbereiche 11A und 11B treten, mit Annäherung der beiden Licht­ bündel an das Okular 14 abnimmt. Unter angemessener Berücksichtigung der vorstehend genannten Umstände kann die Lichtabschirmmaske jedoch an einem beliebigen optischen Element befestigt werden, dass sie sich zwischen dem Okular 14 und dem Lichtempfangselement 31 befindet. Anstatt die Lichtab­ schirmmaske an einem optischen Element zu befestigen, kann sie auch an einem länglichen Halteteil 61 (vgl. Fig. 9) gehalten sein, dass sich in dem Strahlengang zwischen Okular 14 und Lichtempfangselement 31 befindet.

Die Erfindung stellt also ein Vermessungsinstrument mit optischem Entfernungs­ messer bereit, bei dem das Umgebungslicht, das über das Okular in das Zielfern­ rohr gelangt, die Genauigkeit des optischen Entfernungsmessers nicht beeinflusst.

Claims (12)

1. Vermessungsinstrument mit
einem Zielfernrohr zum Anvisieren eines Objektes,
einem optischen Entfernungsmesser mit einer Sendeoptik, die Messlicht über das Zielfernrohr auf das Objekt sendet, einer Empfangsoptik, die das an dem Objekt reflektierte Licht empfängt, und einem Lichtempfangsele­ ment, welches das an dem Objekt reflektierte und von der Empfangsoptik empfangene Messlicht empfängt, und
einer auf der optischen Achse zwischen Okular und Lichtempfangselement angeordneten Lichtabschirmmaske, die über das Okular eintretendes Licht sperrt.

2. Vermessungsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeoptik versehen ist mit einem wellenlängenselektiven Filter, die das Messlicht, das an dem Objekt reflektiert wird und durch eine Objektivlinse des Zielfernrohrs tritt, längs eines Strahlengangs des Zielfernrohrs in Vor­ wärtsrichtung reflektiert, und mit einem Spiegel, der das an dem wellenlän­ genselektiven Filter reflektierte Messlicht aus dem Strahlengang des Ziel­ fernrohrs herausreflektiert.

3. Vermessungsinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabschirmmaske an dem wellenlängenselektiven Filter befestigt ist.

4. Vermessungsinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabschirmmaske an dem Spiegel befestigt ist.

5. Vermessungsinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch eine Schärfenerfassungsvorrichtung zum Erfassen des Fokussierzustandes des Zielfernrohrs und eine Steuerung zum Steuern des Zielfernrohrs derart, dass es in Abhängigkeit des von der Schärfenerfas­ sungsvorrichtung erfassten Fokussierzustandes automatisch auf das Objekt scharfgestellt wird.

6. Vermessungsinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schärfenerfassungsvorrichtung eine nach dem Prinzip der Phasenunter­ schiederfassung arbeitende Schärfenerfassungsvorrichtung ist, die den Fo­ kussierzustand aus der Korrelation zweier Bilder erfasst, die von zwei Licht­ bündeln erzeugt werden, die durch zwei verschiedene Pupillenbereiche der Schärfenerfassungsvorrichtung und verschiedene Teile einer Objektivlinse des Zielfernrohrs treten, und dass die Lichtabschirmmaske so angeordnet ist, dass sie die beiden verschiedenen Pupillenbereiche nicht stört.

7. Vermessungsinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielfernrohr eine Schärfeneinstelllinse mit negativer Brechkraft enthält, die entsprechend dem von der Schärfenerfassungsvorrichtung erfassten Fo­ kussierzustand bewegt wird.

8. Vermessungsinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabschirmmaske an der Schärfeneinstelllinse befestigt ist.

9. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das wellenlängenselektive Filter nur den Teil des an dem Objekt reflektierten und durch die Objektivlinse tretenden Lichtes reflek­ tiert, der in einem bestimmten Wellenlängenbereich liegt.

10. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Spiegel ein Parallelplattenspiegel ist, dessen Vor­ derfläche und dessen Rückfläche parallel zueinander angeordnet sind, und dass die dem wellenlängenselektiven Filter zugewandte Rückfläche des Parallelplattenspiegels das an dem wellenlängenselektiven Filter reflektierte Messlicht aus dem Strahlengang des Zielfernrohrs herausreflektiert.

11. Vermessungsinstrument nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Objektivlinse des Zielfernrohrs so bewegbar ist, dass entsprechend dem von der Schärfenerfassungsvorrichtung erfassten Fokussierzustand auf das Objekt scharfgestellt wird.

12. Vermessungsinstrument mit
einem Zielfernrohr zum Anvisieren eines Objektes,
einem Lichtaussendeelement, das über das Zielfernrohr Messlicht auf das Objekt aussendet,
einem optischen Entfernungsmesser mit einem Lichtempfangselement, welches das an dem Objekt reflektierte und durch eine Objektivlinse des Zielfernrohrs tretende Licht empfängt, und
einem auf der optischen Achse zwischen Okular und Lichtempfangselement angeordneten Lichtabschirmmaske zum Sperren des über das Okular ein­ tretenden Lichtes.