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Die Erfindung bezieht sich auf eine opto-elektronische Messeinrichtung, insbes. eine Geschwindigkeltsmesseinrichtung zur Verkehrskontrolle, mit einer Laser-Sendeeinnchtung zum Aussenden einer Folge von Laser-Impulsen und einer Empfangseinrichtung, die von im Strahlengang der Sendeeinrichtung befindlichen Zielen reflektierte Signale empfangt. Derartige Geschwindigkeitsmesseinrichtungen weisen ferner Signalverarbeitungsstufen auf, in weichen diese Signale verstarkt, eventuell umgeformt und vorzugsweise digitalisiert werden und einen Prozessor, welcher aus den Echosignalen in Verbindung mit Startimpuisen Entfemungswerte ermittelt und schliesslich aus zumindest zwei Entfernungswerten und den zugehörigen Messzeitpunkten die Geschwindigkeit des im Strahlengang befindlichen Zieles berechnet.
Diese Einrichtungen umfassen ferner eine Visiereinrichtung, in deren optisches System die Laser-Sendeeinrichtung, zB eine Laserdiode über ein Strahlteilungsprisma eingesiegelt ist und eine Strichplatte mit einem Absehen mit einem Fadenkreuz oder dgl in einer Ebene einer Zwischenabbildung vorgesehen ist, wobei das Absehen in Bezug auf den Strahlengang der Sendeeinrichtung so justiert ist, dass das Fadenkreuz od dgl die Achse des Sendestrahis im Gesichtsfeld der Visiereinrichtung markiert.
Speziell bei Messungen auf Strassen mit dichtem Verkehr, kann es bei Dejustage des Gerätes dazu kommen, dass beim Anvisieren eines Fahrzeuges der Laser-Messstrahl ein benachbartes Fahrzeug trifft Um solche Fehler beim Anvisieren zu vermeiden, schreiben die Behorden vor jeder Messserie und auch bei jedem Standortwechsel umfassende Tests vor, da eine extrem starke Erschütterung des Gerätes zu einer Dejustage der Visiereinrichtung in Bezug auf die Laserdiode führen könnte Während eine ganze Reihe von Tests der Messelektronik in einem Test-Modus automatisch ablaufen, ist der Test der Visiereinrichtung für den Benutzer relativ aufwendig.
gemäss einer solchen, von den Behörden vorgeschriebenen Test-Prozedur muss zunächst im Messfeld ein Retro-Reflektor in einer passenden Distanz ausfindig gemacht werden, ist ein solcher nicht vorhanden, muss vom Benutzer in einem grösseren Abstand (mindestens 100 m) ein solcher RetroReflektor an einem Objekt befestigt werden. Die Messeinrichtung wird dann auf ein Stativ gesetzt und der Retro-Reflektor anvisiert.
In weiterer Folge wird der Messstrahl sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung über den Retro-Reflektor geschwenkt Die Messeinrichtung muss zur Durchführung dieses Tests über eine spezielle optische oder akustische Anzeige der Amplituden der Echosignale verfügen, wobei der Benutzer die Koinzidenz zwischen dem zur Deckungbringen des Absehens des Visiers mit dem Retro-Reflektor und dem Amplitudensprung der Echosignale überprüfen muss. Bei Abweichungen muss das System in einer Werkstätte neu justiert werden.
Eine möglicherweise gegebene Empfindlichkeit der bekannten Messeinrichtungen gegenüber einer Dejustage der Visiereinrichtung kann darauf beruhen, dass die verschiedenen Komponenten, welche die Justage beeinflussen, in verschiedenen Teilen des Gerätegehäuses befestigt sind. So ist zB. die Strichplatte mit dem Absehen im allgemeinen in der Okularfassung angeordnet, welche in einem Feingewinde des Gerätegehäuses eingeschraubt und zur Fokussierung axial verstellbar ist. Das Teilungsprisma ist in einer Fassung im eigentlichen Gerätegehäuse montiert, während die Laserdiode vielfach auf einer Schaltungsplatine verlötet ist, die im Gerätegehäuse verschraubt ist.
Kommt es infolge von auf das Gerät einwirkenden Beschleunigungskräften zu Relativbewegungen zwischen diesen Komponenten, so geht die Justage des Gerätes verloren.
Es ist ein Ziel der Erfindung, die Geräte so aufzubauen, dass die Justage der Visiereinrichtung auch bei extrem rauher Handhabung nicht beeinträchtigt werden kann und damit auf einen Test der Messeinrichtung vor jeder neuen Messserie verzichtet werden kann.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das optische System der Visiereinrichtung so abgestimmt ist, dass eine Ebene einer Zwischenabbildung in unmittelbarer Nähe der dem Okular zugewendeten Fläche des Strahlteilungsprismas liegt und die Strichplatte mit dem Absehen starr mit demselben verbunden, vorzugsweise mit diesem verkittet ist, während an einer anderen Fläche des Strahlteilungsprismas die Lasersendeeinrichtung, vorzugsweise eine Laserdiode starr mit demselben verbunden, vorzugsweise mit diesem verkittet ist, sodass auch bei Einwirkung grosser Kräfte auf das Messsystem die Relativlage von Strichplatte, Strahlenteilungsprisma und Lasersendeeinrichtung unverändert bleibt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Die Figur 1 zeigt im Axialschnitt eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemässen Visiereinrichtung für eine Laser-Geschwindigkeitsmesseinrichtung. Die Figur 2 veranschaulicht
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ebenfalls im Schnitt ein Detail der erfindungsgemässen Visiereinrichtung Die Figur 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Absehens der Visiereinrichtung.
Mit 60 ist ein Gehäuse aus Leichtmetall bezeichnet, das an seiner Vorderseite ein Sendeobjektiv 61 und ein Empfangsobjektiv 62 aufweist Im Strahlengang des letzteren befindet sich ein Umlenkspiegel 63 und eine Laser-Empfangsdiode 64, zB eine sogen Avalanche-Diode.
Die Sendeoptik hat eine Mehrfachfunktion : erstens dient das Sendeobjektiv 61 als Kollimator, der die lichtemittierende Flache der Laserdiode 65 ins Unendliche abbildet. Zweitens dient das Sendeobjektiv 61 als Teil eines Zielfernrohrsystems, das das Anvisieren eines Zieles und Ausrichten des Lasers auf dieses Ziel ermöglicht Dieses Fernrohrsystem verfügt über ein Umkehrprisma und ein mehrteiliges Okular 67. Die Fassung 70 des Okulars weist ein Feingewinde auf und ist mit diesem im Gehäuse 60 zur Scharfstellung axial verstellbar. Zwischen Umkehrprisma und Okular befindet sich ein Strahlteilungsprisma 71 dessen Teilungsflache 72 in der Weise tellverspiegelt ist, dass bevorzugt Infrarotstrahlung der von der Sendediode emittierten Wellenlänge reflektiert wird, während sichtbares Licht weitgehend ungestört passiert.
Eine aus zwei Glasplättchen 68 und 69 aufgebaute Strich platte ist direkt auf dem Strahlteilungsprisma 71 aufgekittet In das Plättchen 69 ist an der dem Plättchen 68 zugewendeten Seite ein Absehen eingraviert. Beide Plattchen sind mittels eines optischen Kittes (zB. Kanada-Balsam) miteinander verkittet. Die Laserdiode 65 ist mittels Montageplatten ebenfalls direkt mit dem Strahlteilungsprisma verbunden.
Ein Objektiv 75 und ein Umlenkspiegel 76 dienen zur Einspiegelung eines Displays 77 in den Strahlengang der Visiereinrichtung Nicht gezeigt ist in der Abbildung die Sende-, Empfangs- und Auswerte-Elektronik sowie die Stromversorgung und die verschiedenen Schalt- und Steuereinrichtungen.
Richtet der Benutzer das Messgerät auf ein Ziel aus und bringt das Zentrum des Absehens mit dem Ziel zur Deckung, so wird dieses vom Laser-Messstrahl getroffen. Unter rauhen Betriebsbedingungen kann allerdings das Gerät relativ grossen Beschleunigungen ausgesetzt sein, welche die relative Zuordnung von Strahlteilungsprisma, Strich platte und Laserdiode beeinträchtigen und zur Dejustierung der Visiereinrichtung führen können.
Die Figur 2 veranschaulicht die erfindungsgemässe Lösung dieses Problems detailliert : Gemäss der Erfindung ist die Strichplatte direkt auf das Strahlteilungsprisma 81 aufgekittet. An der Basisfläche des Strahlteilungsprismas 81 ist eine Platte 83 aus Glas oder Keramik oder Metall aufgeklebt, die eine Bohrung 84 zur Aufnahme der Laserdiode 65 aufweist. Die Platte 83 weist eine weitere Bohrung 85 zur Aufnahme einer LED 86 auf, die die Strichplatte 78, 79 vom Rand her beleuchtet und bei Dunkelheit die Gravur 87 des Absehens zum Aufleuchten bringt Sowohl die Laserdiode 65 als auch die LED 86 werden durch Kleber fixiert und durch eine Deckplatte 88, die mit der Platte 83 beispielsweise verschraubt ist, zusätzlich gesichert.
Die Strichplatte 78, 79 sowie die Diodenplatte 83-86 und 65 werden in einer Vorrichtung in Bezug auf das Teilungsprisma ausgerichtet und in dieser verkittet. Die fertige Einheit wird dann so in der Messeinrichtung montiert, dass die optische Achse der Visiereinrichtung mit dem Zentrum des Absehens übereinstimmt. Sollte es durch Einwirkung sehr grosser Kräfte zu einer Verstellung des Teilungsprismas gegenüber der optischen Achse kommen, so verschiebt sich möglicherweise das Zentrum des Absehens relativ zum Zentrum des Gesichtsfeldes der Visiereinrichtung, die Zuordnung von Laser-Messstrahl und Absehen bleibt aber stets erhalten.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Gesichtsfeldes des Visiers der o. a. Einrichtung mit dem Absehen und einem Zielobjekt. Der Kreis 21 gibt den Messstrahl des Gerätes an, der konzentrische Kreis 20 jenen Bereich, in welchem zur Vermeidung von Fehlmessungen während des Messvorganges nur das eigentliche Ziel sichtbar sein darf und nicht etwa ein zweites Fahrzeug. Einzelheiten der Auslegung des Absehens sind in dem Österreichischen Patent Nr. 405106 näher erläutert.
Die Erfindung ist nicht auf Laser-Geschwindigkeitsmesseinrichtungen beschränkt, sondem kann mit gleichen Vorteilen auch bei Laser-Entfemungsmesseinrichtungen sogen. Laser-Rangefinder angewendet werden Laserdiode 65 ist mittels Montageplatten ebenfalls direkt mit dem Strahlteilungsprisma verbunden.
Ein Objektiv 75 und ein Umlenkspiegel 76 dienen zur Einspiegelung eines Displays 77 in den Strahlengang der Visiereinrichtung. Nicht gezeigt ist in der Abbildung die Sende-, Empfangs- und
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Auswerte-Elektronik sowie die Stromversorgung und die verschiedenen Schalt- und Steuereinrichtungen
Richtet der Benutzer das Messgerät auf ein Ziel aus und bringt das Zentrum des Absehens mit dem Ziel zur Deckung, so wird dieses vom Laser-Messstrahl getroffen. Unter rauhen Betriebsbedingungen kann allerdings das Gerät relativ grossen Beschleunigungen ausgesetzt sein, welche die relative Zuordnung von Strahlteilungsprisma, Strich platte und Laserdiode beeinträchtigen und zur Dejustierung der Visiereinrichtung führen können.
Die Figur 2 veranschaulicht die erfindungsgemasse Lösung dieses Problems detailliert- Gemass der Erfindung ist die Strich platte direkt auf das Strahlteilungsprisma 81 aufgekittet An der Basisflache des Strahlteilungsprismas 81 ist eine Platte 83 aus Glas oder Keramik oder Metall aufgeklebt, die eine Bohrung 84 zur Aufnahme der Laserdiode 65 aufweist. Die Platte 83 weist eine weitere Bohrung 85 zur Aufnahme einer LED 86 auf, die die Strichplatte 78, 79 vom Rand her beleuchtet und bei Dunkelheit die Gravur 87 des Absehens zum Aufleuchten bringt. Sowohl die Laserdiode 65 als auch die LED 86 werden durch Kleber fixiert und durch eine Deckplatte 88, die mit der Platte 83 beispielsweise verschraubt ist, zusätzlich gesichert.
Die Strich platte 78, 79 sowie die Diodenplatte 83-86 und 65 werden in einer Vorrichtung in Bezug auf das Teilungsprisma ausgerichtet und in dieser verkittet Die fertige Einheit wird dann so in der Messeinrichtung montiert, dass die optische Achse der Visiereinrichtung mit dem Zentrum des Absehens ubereinstimmt Sollte es durch Einwirkung sehr grosser Krafte zu einer Verstellung des Teilungsprismas gegenüber der optischen Achse kommen, so verschiebt sich möglicherweise das Zentrum des Absehens relativ zum Zentrum des Gesichtsfeldes der Visiereinrichtung, die Zuordnung von Laser-Messstrahl und Absehen bleibt aber stets erhalten.
Die Erfindung ist nicht auf Laser- Geschwindigkeltsmesseinrichtungen beschränkt, sondern kann mit gleichen Vorteilen auch bei Laser-Entfernungsmesseinrichtungen sogen Laser-Rangefinder angewendet werden.