DE29603681U1

DE29603681U1 - Optische Loteinrichtung für geodätische Geräte

Info

Publication number: DE29603681U1
Application number: DE29603681U
Authority: DE
Original assignee: VEB Carl Zeiss Jena GmbH; Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Trimble Jena GmbH
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2006-03-01

Description

Optische Loteinrichtung für geodätische Geräte

Die Erfindung betrifft eine optische Loteinrichtung für geodätische Geräte wie z. B. Theodolite, elektronische Tachymeter und ähnliche Geräte zum Ausrichten und Zentrieren dieser Geräte über dem Zentrum eines Bodenpunktes, z. B. eines Polygonpunktes oder Grenzsteins.

Es sind optische Lote bekannt, die in oder auf der Stehachse des Gerätes liegen. Diese optischen Lote sind als kleine Fernrohre mit Objektiv, Strichplatte und Okular ausgebildet. Diese Lote besitzen einen Umlenkspiegel oder -prisma zur zentrischen Umlenkung des Strahlenganges in die Stehachse des Gerätes in Richtung zum anzuzielenden Fußpunkt hin. Bei der Anzielung des Bodenpunktes wird das geodätische Gerät solange in zwei Richtungen verschoben, bis das Bild des Bodenpunktes sich mit der Zielmarke des optischen Lotes deckt (Deumlich, F. "Instrumentenkunde der Vermessungstechnik", 8. Auflage, VEB Verlag für Bauwesen Berlin 1988, Seiten 103, 104 und 146 bis 148).

Aus der DE 4 007 245 A1 ist eine Einrichtung zum Zentrieren eines geodätischen Gerätes über einem definierten Bodenpunkt bekannt, bei der ein sichbares, von einer Laserdiode ausgesendetes Lichtbündel auf den Bodenpunkt durch die Stehachse projiziert wird. Diese Einrichtung ist in der Stehachse des Gerätes angeordnet und mit diesem um diese Achse drehbar. Diese Einrichtung besitzt Mittel zur Erzeugung eines kollimierten Laserstrahlenbündels und Mittel zu dessen Projektion zentrisch zur Stehachse. Diese Einrichtung hat gegenüber den herkömmlichen optischen Loten gewisse Vorteile. Es ist eine Fokussierung des Zielstrahl nicht erforderlich. Der Lotzielstrahl ist sichtbar, so daß eine Anzielung des Bodenpunktes auch bei Dunkelheit und auch beispielsweise in tiefen

Schächten erfolgen kann. Die Einrichtung ist jedoch infolge ihrer Anordnung in der Stehachse für Zwecke der Justierung und Wartung schwer zugänglich, um die beiden Forderungen nach einem zur Drehachse des Gerätes zentrischen Laserstrahl und seiner Parallelität ohne größeren Aufwand erfüllen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Loteinrichtung für geodätische Geräte zu schaffen, welche sowohl die Vorteile eines optischen Lotes ohne als auch diejenigen mit einer Laserdiode als Lichtquelle vereint und welche eine leichte Justierung, Wartung und Handhabung des Gerätes ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer optischen Loteinrichtung mit den Mitteln des ersten Schutzanspruches gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind näherere Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Diese Loteinrichtung, die Mittel zur Erzeugung eines kollimierten Laserlichtbündels und ein Objektiv zur Bündelung und Projektion des Laserstrahls auf den Fußpunkt umfaßt, besitzt die Vorzüge einer mit einem Laser ausgerüsteten optischen Loteinrichtung und gewährleistet darüber hinaus eine unkomplizierte Justierung und Wartung des Gerätes. Ein weitere Vorteil besteht darin, daß bei Drehung des Gerätes um seine mit der Libelle ausgerichteten Stehachse die räumliche Lage des sichbaren, auf den Bodenpunkt gerichteten Lotstrahls unverändert bleibt. So werden gleichzeitig der Zentriervorgang des geodätischen Gerätes vereinfacht und präziser und die Handhabung des Gerätes leichter.

Eine vorteilhafte, Anordnung ergibt sich, wenn als Lichtquelle eine Laserdiode im Gehäuse der Loteinrichtung vorgesehen und als Umlenkelement ein Umlenkspiegel oder -prisma in der hohlen Stehachse des Gerätes angeordnet ist.

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Die reflektierende Fläche des Umlenkelementes schließt mit der optischen Achse des Strahlenganges und damit auch zur Stehachse einen Winkel von 45° ein.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß, um eine Justierung der Laserdiode im Bezug auf das Objektiv durchführen zu können, ein in Richtung der optischen Achse des Strahlenganges verstellbarer Schiebetubus im Gehäuse vorgesehen ist, in welchem die Laserdiode angeordnet ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein geodätisches Gerät mit Loteinrichtung, über einem Bodenpunkt

aufgestellt und
Fig. 2 die Anordnung der Loteinrichtung am Stehachsensystem des Gerätes.

Fig. 1 zeigt ein geodätisches Gerät 1, z. B. ein Tachymeter, welches auf einem Stativ 2 aufgesetzt und über einem Bodenpunkt 3 angeordnet ist. Im Gerät 1 ist, durch einen Durchbruch in Gerätegehäuse sichbar gemacht, das Stehachsensystem 4 des Gerätes 1 und die erfindungsgemäße optische Loteinrichtung 5 vorgesehen. Das Stehachsensysten verkörpert die Dreh- oder Stehachse STA des Gerätes 1, welche sich gleichzeitig mit der Zielachse ZA und der Kippachse KA in einem Punkt schneiden (in Fig. 1 bei ZA). Mit Hilfe einer am Gerät 1 angeordneten Libelle 6 kann das Gerät 1 so ausgerichtet werden, daß seine Stehachse STA in senkrechter Richtung verläuft und auf den Bodenpunkt 3 zeigt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist auf einem Achsteller 8 des hohl ausgebildeten Stehachsensystems 4 die optische Loteinrichtung 5 angeordnet und durch Schrauben 9 befestigt. Die optische Loteinrichtung 5 umfaßt ein Gehäuse 10, welches mit seiner radial zur Stehachse STA verlaufenden Längsachse auf dem AchsteJIer 8 angeordnet ist. In einem Schiebetubus 11 im Gehäuse 10 ist als

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Lichtquelle ein Laser 12, vorzugsweise eine Laserdiode, vorgesehen, welcher durch Justiermittel 13 zur Mittel- oder optischen Achse OA der Loteinrichtung 5 zentriert werden kann. Durch Verschiebung des Schiebetubus 11 in Richtung der optischen Achse OA kann eine Justierung oder Einstellung des Lasers 12 in axialer Richtung vorgenommen werden. Im Gehäuse 10 ist ferner ein Objektiv 14 angeordnet, welches der Bündelung und Projektion des vom Laser 12 ausgesendeten Laserbündels dient. Dem Objektiv 14 in Lichtrichtung nachgeordnet, ist am Ende des Gehäuses 10 ein das Laserbündel umlenkendes optisches Umlenkelement 15 mit seiner reflektierenden Fläche 16 so angeordnet, daß das an der Fläche 16 reflektierte Laserbündel zentrisch und parallel zur Stehachse STA des Gerätes 1 durch die Bohrung 18 der Stehachsenbuchse 17 in Nadirrichtung auf den Bodenpunkt 3 zu verläuft bzw. gerichtet ist. Dieses Umlenkelement 15 kann als Unlenkspiegel oder, wie in Fig. 2 dargestellt, als Umlenkprisma ausgebildet sein und liegt zentrisch zur Stehachse STA. Die reflektierende Fläche 16 ist unter einem Winkel von 45° zur Stehachse STA im Strahlengang angeordnet.

Bei der erfindungsgemäßen optischen Loteinrichtung 5 wird das vom Laser 12 ausgesendete Laserbündel vom Objektiv 14 gebündelt und von der reflektierenden Fläche 16 des Umlenkelementes 15 durch die Bohrung 18 der Stehachsenbuchse 17 auf den Bodenpunkt 3 gerichtet. Die gesamte Loteintichtung 5 ist dann richtig zur Stehachse STA des Gerätes 1 justiert, wenn der Laserstrahl LS nach Verschieben der Loteinrichtung 5 auf dem Achsteller 8 zentriert und nach Verschieben des Schiebetubus 11 mit dem Laser 12 in Richtung der optischen Achse OA zur Richtung der Stehachse STA parallel gerichtet ist.

Die Ausrichtung des Gerätes 1 über dem Bodenpunkt 3 erfolgt in der Weise, daß durch Verschiebung des Gerätes 1 auf dem Stativteller 7 dieses mit Hilfe und

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durch Beobachtung des auf den Bodenpunkt 3 gerichteten Lot- oder Laserstrahls LS zum Bodenpunbkt 3 zentriert wird. Dabei ist zu beachten, daß die Libelle 6 am Gerät 1 eingespielt ist.

Claims

&Ggr;: Schutzansprüche

1. Optische Loteinrichtung für geodätische Geräte, umfassend

-- ein Gehäuse (10), welches mit seiner Längsachse radial zur Stehachse (STA) des Gerätes (1) als geschlossene Einheit auf einem Achsteller (8) oder Flansch der Stehachse (STA) angeordnet ist,

-- einen Laser (12) als Lichtquelle, der in dem Gehäuse (10) angeordnet ist,

-- ein Objektiv (14), angeordnet im Gehäuse (10), zur Bündelung und Projektion des Laserstrahls

-- und ein dem Objektiv (14) in Lichtrichtung nachgeordnetes Umlenkelement

(15) zur Umlenkung des Laserstrahls in der Stehachsensystem zentrisch und parallel zur Stehachse (STA) in die Nadirrichtung.

2. Loteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lichtquelle eine Laserdiode vorgesehen ist.

3. Loteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Umlenkelement (15) ein Umlenkspiegel oder -prisma ist, welches zentrisch zur Stehachse (STA) des Gerätes (1) angeordnet ist.

4. Loteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß im Gehäuse (10) ein in Richtung der optischen Achse (OA) des Strahlenganges der Loteinrichtung (5) verschiebbarer Schiebetubus (11) mit der Laserdiode angeordnet ist.

5. Loteinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Umlenkelement (15) eine reflektierende Fläche (16) besitzt, welche unter einem Winkel von 45° zur Stehachse (STA) angeordnet ist.

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