DE4013576A1 - Zielmarke zur bestimmung von messpunkten mit optischen zielgeraeten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zielmarke zur Bestimmung von Meßpunkten mit optischen Zielgeräten.

Zur Vermessung industrieller Objekte ist es bekannt, Zielpunkte durch Zielmarken zu kennzeichnen. Hierbei ist die Verwendung von Klebemarken problematisch, weil perspektivische Verzerrungen auftreten und der Einblickwinkel relativ beschränkt ist. Demgegenüber wurden schon Verbesserungen erzielt durch aufsteckbare Signale. Ein solches Signal für industrielle Vermessungen ist aus DE-A-36 06 027 (AGIP) bekannt, wobei ein Ausschnitt aus einem transparenten Plexiglaszylinder mit transparenter Orangefarbe versehen ist und kegelförmige Hohlräume aufweist, deren Spitzen sich auf der Zylinderachse berühren und die Zielmarke definieren.

Einen noch größeren Einblickwinkel ermöglicht ein optisches Ziel gemäß US-A-31 88 739 (Lockheed). Dabei dient eine optisch transparente Kugel aus hochwertigem Plexiglas als Linse zur Abbildung ihres geometrischen Zentrums, in welches eine geringe Menge Leuchtmaterial durch ein äußeres Loch eingebracht ist. Diese Kugel ist auf eine, am Meßobjekt zu befestigende Aufnahme aufgesetzt. Die Genauigkeit dieser Zielmarke ist durch die Lage des Bohrloches gegeben, dessen Ende nur schwer genau ins Kugelzentrum zu bringen ist. Gemäß DE-C-32 14 998 (C. Zeiss) wurden schwer anzielbare Meßpunkte auch schon durch mindestens zwei, in bekanntem Abstand zueinander und zum Meßpunkt angeordnete, aus undurchsichtigem Aluminiumoxid bestehende Kugeln bestimmt. Bei Anzielung mit Zielgeräten, welche mit automatischer Bildverarbeitung arbeiten, bietet eine Beleuchtung solcher Kugeln Probleme, wenn die Zielmarke aus allen Richtungen als Figur mit homogener Helligkeitsverteilung erscheinen soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zielmarke zur Bestimmung von Meßpunkten mit optischen Zielgeräten anzugeben, welche bei großem Einblickwinkel eine homogene Helligkeit mit guter Kantenschärfe bietet und sich für Triangulationssysteme und in der Real-Time Photogrammetrie auch mit automatischer Bildverarbeitung eignet.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Zielmarke zur Bestimmung von Meßpunkten mit optischen Zielgeräten dadurch, daß sie eine Kugel aus lichtdurchlässigem lichtstreuendem Material umfaßt, in deren Innerem eine Lichtquelle angeordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kugel eine Bohrung aufweist, welche sich von außen bis ins Kugelzentrum erstreckt und wenn in die Bohrung ein Befestigungszapfen eingeführt ist, welcher als Lichtleiter ausgeführt ist und innerhalb der Kugel als Lichtquelle wirkt. Der Lichtleiter kann ein im Durchmesser an die Bohrung der Kugel angepaßter Teil des transparenten Körpers einer lichtemittierenden Diode sein. Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen der Zielmarke sind in den Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zielmarke mit einem Sockel mit seitlicher elektrischer Energiezuführung für die Beleuchtung;

Fig. 2 die Zielmarke gemäß Fig. 1 mit einem Sockel mit elektrischer Energiezuführung für die Beleuchtung von hinten;

Fig. 3 eine Anwendung erfindungsgemäßer Zielmarken zur Markierung der beiden Enden einer Basislatte;

Fig. 4 die Anwendung gemäß Fig. 3 mit einer Stromversorgung für die Zielmarken; und

Fig. 5 die Befestigung einer erfindungsgemäßen Zielmarke an einem größeren industriellen Objekt.

Fig. 1 zeigt als Zielmarke im Schnitt eine Kugel 1 aus lichtdurchlässigem und gleichzeitig im Inneren des Materiales lichtstreuendem Material, beispielsweise aus Milchglas, auf einem Befestigungszapfen 2 montiert. Der Befestigungszapfen 2 ist in einer zentralen Bohrung 3 der Kugel 1 eingekittet und besteht aus dem verjüngten transparenten Körper 4 einer lichtemittierenden Diode 5. Die lichtemittierende Diode 5 weist außerdem ein im Schnitt dargestelltes Gehäuse 6 mit Anschlüssen für elektrische Speiseleitungen 7, 8 auf. In die Speiseleitung 7 ist ein Vorwiderstand 9 eingefügt. Das Gehäuse 6 ist in einem, im Schnitt dargestellten Sockel 10 montiert, welcher eine seitliche Öffnung 11 für die elektrischen Speiseleitungen 7, 8 und einen Einsteckzapfen 12 zur Befestigung an einem zu vermessenden Objekt aufweist.

Der verjüngte transparente Körper 4 der lichtemittierenden Diode 5 leitet als Befestigungszapfen 2 deren Licht in das Innere der Kugel 1 aus Milchglas, von wo aus es durch Lichtstreuung deren Oberfläche 13 von innen gleichmäßig beleuchtet. Der außerhalb der Kugel 1 befindliche Teil des transparenten Körpers 4 ist mit einem schwarzen Decklack ablackiert, damit nur die leuchtende Kugel 1 von einem optischen Zielgerät erfaßt werden kann.

In Fig. 2 sind die der Fig. 1 entsprechenden Bauelemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort. Die elektrischen Speiseleitungen 7, 8 sind aber durch eine weitere Öffnung 14 des Sockels 10 von hinten zugeführt.

Fig. 3 zeigt als Anwendung von erfindungsgemäßen Zielmarken eine Basislatte 15, welche an ihren beiden Enden die Kugeln 1 der zu den Fig. 1 und 2 beschriebenen Zielmarken trägt. Die Basislatte 15 ist über ein Kugelgelenk 16 auf einer Basis 17 aufgestellt. In der Draufsicht von oben auf die Basislatte 15 gemäß Fig. 4 ist noch ein Stromversorgungsteil 36 gezeigt, welches die Leuchtdioden an den Kugeln 1 über Leitungen 27, 28 mit Strom versorgt. Wie ersichtlich, ermöglichen die beschriebenen Zielmarken eine Bestimmung von Meßpunkten mit optischen Zielgeräten an sich bekannter Art, wobei sich ein großer Einblickwinkel und eine homogene Helligkeit mit guter Kantenschärfe ergibt.

Fig. 5 zeigt die Befestigung einer Zielmarke der zu den Fig. 1 und 2 beschriebenen Art an einem größeren industriellen Objekt 30. Der Sockel 10 ist an seinem Einsteckzapfen 12 mittels einer Klemmschraube 31 auf einem Zwischenträger 32 gehaltert. Der Zwischenträger 32 seinerseits ist mittels einer Schraube 33 am Objekt 30 befestigt. Solche Objekte, beispielsweise Roboter, Karosserien von Autos oder Flugzeugen, Kraftwerkturbinen lassen sich dann mit an sich bekannten Triangulationssystemen und in der Real- Time Photogrammetrie mit automatischer Bildverarbeitung in vorteilhafter Weise vermessen.

Claims (10)

1. Zielmarke zur Bestimmung von Meßpunkten mit optischen Zielgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kugel (1) aus lichtdurchlässigem lichtstreuendem Material umfaßt, in deren Innerem eine Lichtquelle (2) angeordnet ist.

2. Zielmarke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (1) eine Bohrung (3) aufweist, welche sich von außen bis ins Kugelzentrum erstreckt und daß in die Bohrung (3) ein Befestigungszapfen (2) eingeführt ist, welcher als Lichtleiter ausgeführt ist und innerhalb der Kugel (1) als Lichtquelle wirkt.

3. Zielmarke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (2) ein im Durchmesser an die Bohrung (3) der Kugel (1) angepaßter Teil des transparenten Körpers (4) einer lichtemittierenden Diode (5) ist.

4. Zielmarke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtabstrahlung des außerhalb der Kugel (1) liegenden Teiles des transparenten Körpers (4) der lichtemittierenden Diode (5) durch Ablackieren von dessen Oberfläche verhindert ist.

5. Zielmarke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel eine Bohrung aufweist, welche sich von außen bis ins Kugelzentrum erstreckt und daß in die Bohrung ein Befestigungszapfen eingeführt ist, an dessen Ende im Kugelzentrum die Lichtquelle angeordnet ist.

6. Zielmarke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungszapfen eine Speiseleitung zur Energieversorgung der Lichtquelle umfaßt.

7. Zielmarke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine lichtemittierende Diode und die Speiseleitung eine elektrische Leitung ist.

8. Zielmarke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung eine Lichtleitfaser ist, deren kugelseitiges Ende die Lichtquelle bildet.

9. Zielmarke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (1) aus Keramikmaterial besteht.

10. Zielmarke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungszapfen (2) in einem Sockel (10) montiert ist, welcher seinerseits an einem zu vermessenden Objekt (30) montierbar ist.