專利名稱:坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域,特別是涉及根據(jù)相應(yīng)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的具有距離測(cè)量裝置、變焦距照相機(jī)和環(huán)視照相機(jī)(LTbersichtkamera )的坐標(biāo)測(cè)
量設(shè)備。
背景技術(shù):
這種坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備例如由WO 03/062744A1已知。在那里說明了一種設(shè)備,在該設(shè)備中,可移動(dòng)的載體具有兩個(gè)距離測(cè)量裝置的各個(gè)部件,所述部件與余下的部件通過光纖光導(dǎo)體相連接。在此這些余下的部件設(shè)置在設(shè)備的固定基座中。載體可圍繞兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn),使得因此光導(dǎo)體必須能圍繞這兩個(gè)軸移動(dòng)。此外在載體上設(shè)有變焦距照相機(jī)和環(huán)視照相機(jī)。所述照相機(jī)的光路輸入耦合到距離測(cè)量器的光路中,從而所有的光路或光軸在載體之外基本同軸地伸展。US 2003/0020895A1說明了絕對(duì)距離測(cè)量器,其中輸出光學(xué)裝置和光電部件一方面固定在移動(dòng)的平臺(tái)上,另ー方面固定在設(shè)備的基座處,且通過光纖相互連接。EP 0759538A2說明了ー種激光系統(tǒng),其中為了熱解耦而通過光纖使激光源與余下的部件脫離(absetzen)。在DE 10235888A1中說明了ー種具有攝像裝置的自動(dòng)準(zhǔn)直測(cè)量裝置。由攝像裝置 所攝取的圖像在顯示器上被顯示,其中通過顯示裝置可以在圖像上標(biāo)記測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量裝置具有高度放大的光學(xué)準(zhǔn)直照相機(jī)系統(tǒng)。攝像裝置被構(gòu)造為廣角照相機(jī)。廣角照相機(jī)的光路基本平行于準(zhǔn)直照相機(jī)系統(tǒng)的光路。準(zhǔn)直照相機(jī)系統(tǒng)具有兩個(gè)準(zhǔn)直裝置一方面為準(zhǔn)直照相機(jī),另ー方面為十字傳感器。這兩個(gè)準(zhǔn)直裝置用于使得準(zhǔn)直照相機(jī)系統(tǒng)與目標(biāo)標(biāo)記精確地對(duì)準(zhǔn),其中一個(gè)更確切地說安裝在戶外,另ー個(gè)更確切地說安裝在封閉的空間中。如果準(zhǔn)直照相機(jī)系統(tǒng)被對(duì)準(zhǔn),則利用光學(xué)距離測(cè)量器確定至目標(biāo)標(biāo)記的距離,該光學(xué)距離測(cè)量器的光軸與準(zhǔn)直照相機(jī)系統(tǒng)的光軸同軸。廣角照相機(jī)也被視為(第三)替代準(zhǔn)直裝置,且用于對(duì)目標(biāo)標(biāo)記的粗略定位。因此所述廣角照相機(jī)用作環(huán)視照相機(jī)。環(huán)視照相機(jī)的和距離測(cè)量裝置的光軸由此平行且彼此分開、即不同軸。需要高精確性的兩個(gè)系統(tǒng)元件(距離測(cè)量和準(zhǔn)直)由此同軸布置。以較低精確性工作的系統(tǒng)元件(用于粗略定位的環(huán)視照相機(jī))單獨(dú)地且與之平行地布置,因?yàn)榕c從精確準(zhǔn)直向距離測(cè)量的轉(zhuǎn)變相比,在從粗略定位向?qū)δ繕?biāo)標(biāo)記的精確準(zhǔn)直轉(zhuǎn)變時(shí)視差校準(zhǔn)不必滿足很高的要求。EP 1610092A1說明了ー種測(cè)量設(shè)備,其中距離測(cè)量裝置與光學(xué)瞄準(zhǔn)器同線布置。光學(xué)瞄準(zhǔn)器沒有變焦距功能??梢詮墓鈱W(xué)瞄準(zhǔn)器的光路將圖像輸出耦合到第一圖像傳感器上。具有自己的光學(xué)裝置的第二圖像傳感器被設(shè)置用于以大30倍的張角檢測(cè)圖像。可以通過電子切換有選擇地顯示第一或第二圖像傳感器的圖像。該文件并未公開用于跟蹤測(cè)量輔助裝置的裝置,也未公開變焦距照相機(jī)。在一種實(shí)施形式中,第一和第二圖像傳感器的光路在設(shè)備之外同線延伸。但為此要求共同的輸出光學(xué)裝置具有兩個(gè)單獨(dú)的同中心的透鏡系統(tǒng),也就是說,(多個(gè))輸出透鏡的內(nèi)部區(qū)域被形成用于成像至一個(gè)圖像傳感器,而環(huán)形地圍繞該內(nèi)部區(qū)域布置的外部區(qū)域被形成用于成像至另一圖像傳感器。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于,提供一種開頭部分所述類型的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其相比于現(xiàn)有技術(shù)改善了測(cè)量精度。所述目的通過具有相應(yīng)獨(dú)立權(quán)利要求的特征的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。該坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備優(yōu)選包括·至少一個(gè)光學(xué)距離測(cè)量裝置,用于測(cè)量至在空間內(nèi)可移動(dòng)的測(cè)量輔助裝置的距 離,和具有用于跟蹤該測(cè)量輔助裝置的第一測(cè)量和控制回路;·相對(duì)于至少兩個(gè)軸可旋轉(zhuǎn)的變焦距照相機(jī),具有變焦距物鏡和用于使得測(cè)量輔助裝置到光電圖像轉(zhuǎn)換器上的成像的大小保持恒定的第二測(cè)量和控制回路;·用于對(duì)測(cè)量輔助裝置粗略定位的環(huán)視照相機(jī);·其中距離測(cè)量裝置的光輸出光學(xué)裝置和光接收光學(xué)裝置、變焦距照相機(jī)和環(huán)視照相機(jī)布置在共同的、相對(duì)于至少兩個(gè)軸可旋轉(zhuǎn)的載體上;其中距離測(cè)量裝置的光軸和環(huán)視照相機(jī)的光軸在坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備之外同軸伸展。因此可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)部件在載體上總體特別節(jié)省位置的布置。至少一個(gè)距離測(cè)量裝置優(yōu)選地是干涉儀測(cè)量設(shè)備、基于激光光束的絕對(duì)值距離測(cè)量器或兩者的組合。因此距離測(cè)量裝置的光輸出和光接收光學(xué)裝置以及距離測(cè)量裝置的余下元件在載體中并以與之一起移動(dòng)的方式來布置。產(chǎn)生至少一個(gè)經(jīng)準(zhǔn)直的光束用于測(cè)量至測(cè)量輔助裝置的距離。在移動(dòng)測(cè)量輔助裝置時(shí),被反射的光束的位移通過照相機(jī)或位置靈敏探測(cè)器來檢測(cè),通過第一測(cè)量和控制回路移動(dòng)載體用于跟蹤測(cè)量輔助裝置。在此優(yōu)選地,在所接收的光束的光路中,首先設(shè)有至環(huán)視照相機(jī)的光的第一輸出耦合裝置。由此環(huán)視照相機(jī)盡可能靠近光學(xué)裝置的輸出口,因此可以具有大的張角。按照其目的,環(huán)視照相機(jī)具有比變焦距照相機(jī)大的張角。典型地,環(huán)視照相機(jī)的張角為10°或更大,而變焦照相機(jī)的張角例如在1°和10°之間根據(jù)至測(cè)量輔助裝置的距離可變化(例如在I。時(shí)距離為15m,在10°時(shí)距離為I. 5m)。
優(yōu)選接下來設(shè)置至傳感器的光的第二輸出耦合裝置,該傳感器提供用于跟蹤測(cè)量輔助裝置的測(cè)量參量。所述第二輸出耦合裝置設(shè)置在未被第一輸出耦合裝置輸出耦合的、也即透過的光分量的光束中。所述傳感器是位置轉(zhuǎn)換器,其檢測(cè)在轉(zhuǎn)換器的面上的光斑的位置。在本發(fā)明的一種替代實(shí)施形式中,代替位置轉(zhuǎn)換器,環(huán)視照相機(jī)提供用于跟蹤測(cè)量輔助裝置的測(cè)量參量。優(yōu)選地,第一和第二輸出耦合裝置圍繞所接收的光的軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)至少幾乎90°。透過的光通過第一輸出耦合裝置的鏡所獲得的非對(duì)稱性由此通過第二輸出耦合裝置的對(duì)此旋轉(zhuǎn)的鏡再次得到補(bǔ)償。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式中,變焦距照相機(jī)的和距離測(cè)量裝置的光路分別經(jīng)由單獨(dú)的輸出光學(xué)裝置、即以雙軸的方式引導(dǎo)。換句話說變焦距照相機(jī)的光軸和距離測(cè)量裝置的光路在坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備和測(cè)量輔助裝置之間的區(qū)域中不同軸地伸展。因此,雖然在分析和協(xié)調(diào)變焦距照相機(jī)的數(shù)據(jù)和余下傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)必須考慮這些光線徑跡之間的距離,但光學(xué)結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中,變焦距照相機(jī)的光軸在坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備之外同樣與距離測(cè)量裝置的和環(huán)視照相機(jī)的光軸同軸地伸展。在此,光學(xué)結(jié)構(gòu)因此是比較昂貴的,為此分析比較簡(jiǎn)單。為此優(yōu)選在被第一輸出耦合裝置輸出耦合的光的光路中設(shè)置第三輸出耦合裝置。該第三輸出耦合裝置因此被設(shè)置用于將光輸出耦合至變焦距照相機(jī)。在此,不同的照相機(jī)或距離測(cè)量器可同時(shí)工作。這與如下裝置相反,即在所述裝置的情況下,通過可折疊的鏡(Speigel)進(jìn)行光的轉(zhuǎn)向,由此在這種裝置中,各個(gè)測(cè)量裝置僅僅可交替地和相互排他地工作。
優(yōu)選地,輸出耦合裝置中的至少一個(gè)是波長(zhǎng)相關(guān)的分束器。也就是說,不同的照相機(jī)和距離測(cè)量裝置以及位置探測(cè)裝置至少部分地在不同的波長(zhǎng)范圍內(nèi)工作。因此可以使這些測(cè)量裝置的相互影響最小化。另外,在某一波長(zhǎng)范圍內(nèi)所接收的光能的大部分可到達(dá)所分配的探測(cè)器。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式中,變焦距照相機(jī)的光電圖像轉(zhuǎn)換器相對(duì)于變焦距照相機(jī)的光軸非對(duì)稱地布置,且圖像轉(zhuǎn)換器的中點(diǎn)偏離距離測(cè)量裝置的光軸。坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備優(yōu)選具有·至少一個(gè)光學(xué)距離測(cè)量裝置;·用于發(fā)射和接收光的裝置;·發(fā)送接收單元,其相對(duì)于中間單元或載體圍繞軸、例如方位軸可旋轉(zhuǎn)地布置;·中間單元,其相對(duì)于基座單元圍繞另一軸、例如與第一軸不平行的頂軸可旋轉(zhuǎn)地布置,由此發(fā)送接收單元相對(duì)于基座單元圍繞兩個(gè)軸可旋轉(zhuǎn)地布置;·其中光學(xué)距離測(cè)量裝置具有第一子單元,該子單元布置在發(fā)送接收單元上且與之一起移動(dòng);·光學(xué)距離測(cè)量裝置具有第二子單元,并且用于傳遞光的至少一個(gè)光導(dǎo)體布置在距離測(cè)量裝置的第一和第二子單元之間;其中第二子單元布置在中間單元上且與之一起移動(dòng)。由此,一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)體在子單元之間只需沿著唯一移動(dòng)的軸被引導(dǎo)。在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中,第一距離測(cè)量器的第二子單元設(shè)置在中間單元上,第二距離測(cè)量器的第二子單元設(shè)置在基座單元中。視距離測(cè)量器的類型而定,第二子單元包括一個(gè)或多個(gè)如下元件激光光源、調(diào)制器、分束器、隔離器、探測(cè)器、光導(dǎo)體中的輸入耦合裝置等。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式中,至少一個(gè)距離測(cè)量裝置的至少一個(gè)光電探測(cè)器設(shè)置在發(fā)送接收單元中。由此,第一光導(dǎo)體中的溫度引起的長(zhǎng)度變化(例如通過測(cè)量光束)可以通過在第二光導(dǎo)體中的類似的長(zhǎng)度變化(例如通過基準(zhǔn)光束)來補(bǔ)償。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中,至少一個(gè)距離測(cè)量裝置的所發(fā)射的和返回的光束在第一和第二子單元之間經(jīng)由同一光導(dǎo)體來引導(dǎo)。由此可以特別簡(jiǎn)單地引導(dǎo)光纖。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中,至少一個(gè)距離測(cè)量裝置的所發(fā)射的和返回的光束在第一和第二子單元之間經(jīng)由分開的光導(dǎo)體來引導(dǎo)。利用這種裝置還可以補(bǔ)償光導(dǎo)體的長(zhǎng)度變化。本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式具有第一和第二距離測(cè)量裝置。在這種情況下,兩個(gè)距離測(cè)量裝置的光束在第一和第二子單元之間分別經(jīng)由分開的光導(dǎo)體來引導(dǎo)。由此光束可以分別分開地被處理,且這些距離測(cè)量裝置可以在中間單元中在空間上相互獨(dú)立地設(shè)置。該實(shí)施形式包括如下變型方案,即各個(gè)距離測(cè)量器分別具有一個(gè)或兩個(gè)光導(dǎo)體。本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式具有分別帶有所發(fā)射的和返回的光束的第一和第二距離測(cè)量裝置。在此,第一距離測(cè)量裝置的至少一個(gè)光束和第二距離測(cè)量裝置的至少一個(gè)光束在第一和第二子單元之間經(jīng)由同一光導(dǎo)體來引導(dǎo)。因此一方面可以通過距離測(cè)量器至少之一的平行伸展的雙光導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償,另一 方面可以通過對(duì)兩個(gè)距離測(cè)量器的雙重使用減少光導(dǎo)體的數(shù)量。本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式具有分別帶有所發(fā)射的和返回的光束的第一和第二距離測(cè)量裝置。在此,第一以及第二距離測(cè)量裝置的所有光束在第一和第二子單元之間經(jīng)由同一光導(dǎo)體來引導(dǎo)。因此光導(dǎo)體的數(shù)量最少。為了補(bǔ)償溫度波動(dòng),光導(dǎo)體優(yōu)選具有集成溫度測(cè)量裝置,例如通過平行于且靠近于光導(dǎo)體伸展的電阻線。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中,光源設(shè)置在中間單元中,并構(gòu)成第二子單元。至少一個(gè)距離測(cè)量裝置的余下的元件由此構(gòu)成第一子單元,并設(shè)置在發(fā)送接收單元中。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中,至少一個(gè)距離測(cè)量裝置的各個(gè)子單元也設(shè)置在基座單元上。例如,距離測(cè)量裝置的三個(gè)子單元如此分布,使得輸出光學(xué)裝置設(shè)置在發(fā)送接收單元上,探測(cè)器單元設(shè)置在中間單元上,光源設(shè)置在基座單元上。或者,第一距離測(cè)量器的光源和探測(cè)器單元設(shè)置在中間單元上,第二距離測(cè)量器的光源和探測(cè)器單元設(shè)置在基座單元上。因此,具有不同功能的子單元基本上可以分布在發(fā)送接收單元、中間單元和基座單元上,以便獲得光學(xué)的、熱技術(shù)的和機(jī)械的特性的最佳組合。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式中,在發(fā)送接收單元中,將λ/4板或四分之一波長(zhǎng)板設(shè)置在至少兩個(gè)距離測(cè)量器至少之一的所發(fā)射的以及返回的光的光路中。由此,在一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)體中,發(fā)出的光相對(duì)于所接收的光旋轉(zhuǎn),由此對(duì)極化相關(guān)的延遲和光導(dǎo)體的和其它光學(xué)元件的其它非對(duì)稱性進(jìn)行均衡。因此,四分之一波長(zhǎng)板盡可能靠近光輸出光學(xué)裝置來安裝。其它優(yōu)選的實(shí)施形式可由本申請(qǐng)其他公開得到。
下面借助附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明發(fā)明主題。其中圖I示出坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備;圖2示出具有分開的激光光源的裝置;圖3示出其中所使用的輸出耦合裝置的反射特性;圖4示出具有通過光導(dǎo)體分開的距離測(cè)量器的裝置;圖5示出其中所使用的輸出耦合裝置的反射特性;圖6示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體分開的距離測(cè)量器的裝置;圖7示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體部分地分開的干涉距離測(cè)量器的裝置。圖8示出具有通過光導(dǎo)體分開的絕對(duì)距離測(cè)量器的裝置;
圖9示出由圖7和8的裝置構(gòu)成的組合;圖10示出由圖7和8的裝置構(gòu)成的組合,其中多次利用光導(dǎo)體之一;圖11示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體部分地分開的干涉距離測(cè)量器的另一裝置;圖12示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體部分地分開的絕對(duì)距離測(cè)量器的裝置;和圖13和14示出分離成子單元的距離測(cè)量器的其它裝置。在附圖中所使用的附圖標(biāo)記及其含義在附圖標(biāo)記列表中集中列出。在圖中相同的部分原則上標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式圖I示意性地示出坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的結(jié)構(gòu),具有圍繞兩個(gè)軸可移動(dòng)的發(fā)送接收單元
I、圍繞軸可移動(dòng)的中間單元2、和基座單元3。中間單元2相對(duì)于基座單元3可圍繞垂直軸或方位軸A旋轉(zhuǎn),發(fā)送接收單元I相對(duì)于中間單元2可圍繞水平頂軸或仰角軸Z旋轉(zhuǎn)。在此,中間單元2具有第一支柱21和第二支柱,其中在左右支承發(fā)送接收單元I。但本發(fā)明也可以在僅通過一個(gè)支柱單側(cè)支承發(fā)送接收單元I的裝置中實(shí)現(xiàn)。在發(fā)送接收單元I上布置光學(xué)元件,用于設(shè)備的不同測(cè)量照相機(jī)和距離測(cè)量器的光輸出和光接收。這些光學(xué)元件與發(fā)送接收單元I 一起移動(dòng),且通過控制裝置按照所接收的光來對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)或測(cè)量輔助裝置5并自動(dòng)地跟蹤所述目標(biāo)或測(cè)量輔助裝置5。從發(fā)送接收單元I圍繞方位軸A和頂軸(Zenitachse)Z的所測(cè)量的旋轉(zhuǎn)以及從至目標(biāo)5的距離中以已知的方式確定目標(biāo)5的位置。通過變焦距照相機(jī)106檢測(cè)目標(biāo)5處的標(biāo)記,由此以公知的方式確定目標(biāo)5的空間方向、即圍繞三個(gè)坐標(biāo)軸的方向。下面說明不同的布置,所述布置一方面在發(fā)送接收單元I上的測(cè)量照相機(jī)的布置方面以及另一方面在距離測(cè)量器向發(fā)送接收單元I和中間單元2的分配方面有所區(qū)別。毫不費(fèi)力地由此得出照相機(jī)裝置與距離測(cè)量裝置的其它組合,所述其它組合同樣落入本發(fā)明范圍內(nèi)。圖2示出具有分開的激光光源301的裝置。該裝置具有載體裝置100,其中不同的照相機(jī)104、106、位置轉(zhuǎn)換器108、絕對(duì)距離測(cè)量器(ADM)裝置200和干涉儀裝置300布置在所述載體裝置上,并且與載體裝置100 —起移動(dòng)。用于干涉儀裝置300的HeNe激光器301并不與載體裝置100 —起移動(dòng),而是經(jīng)由光導(dǎo)體503而脫離。HeNe激光器301布置在中間單元2上。載體裝置100具有第一輸出耦合裝置101,該第一輸出耦合裝置將沿著距離測(cè)量器的光軸112從外部射入到載體裝置100中的光分開。所述光的一部分被輸出耦合至環(huán)視照相機(jī)104。環(huán)視照相機(jī)104具有特有的光學(xué)裝置和圖像轉(zhuǎn)換器(Bildwandler) 105。環(huán)視照相機(jī)104典型地具有約10度的張角(Gffnungswinkel )和例如30-50mm的焦距,且用于對(duì)測(cè)量目標(biāo)5粗略定位。為了檢測(cè)反射目標(biāo)5,載體裝置100優(yōu)選具有反射體照射裝置110,其照射優(yōu)選至少與環(huán)視照相機(jī)104的張角一樣大的角度范圍。輸出耦合裝置101、102、103的直徑例如為約20-25mm。環(huán)視照相機(jī)104的分析電子裝置和/或分析軟件例如檢測(cè)在環(huán)視照相機(jī)104的可視范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)特別亮的光點(diǎn),所述光點(diǎn)因此分別對(duì)應(yīng)于反射目標(biāo)5。由此確定所述光點(diǎn)在環(huán)視照相機(jī)104的圖像中的位置,又從中確定出軸位置的變化,其中所述軸位置使載體裝置100和所述一個(gè)或多個(gè)距離測(cè)量器的光線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)5。因此可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的目標(biāo)檢測(cè)和距離測(cè)量器對(duì)目標(biāo)5的“鎖定(Lock-on)”。未被第一輸出I禹合裝置101輸出I禹合的光到達(dá)第二輸出I禹合裝置102,該第二輸出耦合裝置將一部分光輸出耦合至位置轉(zhuǎn)換器108。所述光分量是距離測(cè)量器200、300之一的、優(yōu)選干涉儀裝置300的返回的光的光束。位置傳感器108具有特有的光學(xué)裝置和例如位置靈敏二極管109。該位置靈敏二極管提供模擬信號(hào),所述模擬信號(hào)在位置靈敏二極管109的面上以二維方式表示光束位置。對(duì)此可替代地,也可以使用具有所分配的數(shù)字信號(hào)處理的傳感器陣列或圖像轉(zhuǎn)換器(CCD、CM0S等)用于確定位置。跟蹤控制器根據(jù)如此所確定的位置來控制發(fā)送接收單元I的位置移動(dòng),從而光束跟隨反射目標(biāo)5的運(yùn)動(dòng)。第一輸出耦合裝置101和第二輸出耦合裝置102的空間布置在該圖中僅僅示意性地示出。由第一輸出耦合裝置101輸出耦合的光的光入射面的方位實(shí)際上與圖面平行(“P”)。而由第二輸出耦合裝置102輸出耦合的光的光入射面的方向與圖面垂直(“S”),且僅僅為了圖示的目的才翻轉(zhuǎn)到圖面中。第一輸出耦合裝置101對(duì)測(cè)量光束的影響(該影響引起測(cè)量光束中的不對(duì)稱性)通過影響第二輸出耦合裝置102來補(bǔ)償。該不對(duì)稱性是光的垂直和水平極化分量之間的相移。變焦距照相機(jī)106同樣作為載體裝置100的一部分而布置在發(fā)送接收單元I上。變焦距照相機(jī)106具有特有的光入射光學(xué)裝置并從而具有特有的光軸111,該光軸在發(fā)送接收單元I之外并不與迄今所述的元件的光軸112疊合,而是優(yōu)選基本上與之平行伸展。這種裝置在下面稱為雙軸裝置。變焦距照相機(jī)106檢測(cè)目標(biāo)5在圖像傳感器107上的標(biāo)記。根據(jù)這些標(biāo)記的成像,以公知的方式確定目標(biāo)5的方向,并且還控制變焦距照相機(jī)106的變焦距因子(zoom faktor),使得目標(biāo)5的在圖像轉(zhuǎn)換器107上的成像基本上總是具有相同的大小。例如,變焦距照相機(jī)106具有50至500mm放大的焦距的10倍變焦距。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式中,變焦距照相機(jī)106的光路在發(fā)送接收單元I之外平行于距離測(cè)量器200、300的光路。如果目標(biāo)5被檢測(cè)和跟蹤,則距離測(cè)量器200、300的光束持續(xù)地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)5的反射體。在這種情況下,通常可從目標(biāo)看到特殊的、反射的或者自發(fā)光的標(biāo)記點(diǎn),這些標(biāo)記點(diǎn)的成像允許確定目標(biāo)5的方向。因此從變焦距照相機(jī)106來看,目標(biāo)5始終移動(dòng)平行光路111、112的間隔。此外,變焦距自動(dòng)裝置保持目標(biāo)5的成像的大小恒定。因此,目標(biāo)5在變焦距照相機(jī)106的圖像轉(zhuǎn)換器107上的成像始終移動(dòng)相對(duì)于光軸111相同的距離。因此,優(yōu)選圖像轉(zhuǎn)換器107也以相對(duì)于變焦距照相機(jī)106的光軸111移位的方式來布置。也即光軸111并不穿過圖像傳感器107的中心。由此圖像轉(zhuǎn)換器107得到最佳利用,且可以更高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的分析。可替代地,雖然圖像傳感器107也可以不移位地被布置,然而處于距離測(cè)量光束側(cè)的圖像點(diǎn)條帶不被讀出,或者在圖像處理中不被考慮。測(cè)量裝置,如環(huán)視照相機(jī)104、變焦距照相機(jī)106、位置轉(zhuǎn)換器108和兩個(gè)距離測(cè)量器200、300,優(yōu)選以不同的波長(zhǎng)范圍工作。圖3與此相應(yīng)地示意性地示出如在根據(jù)圖I的裝置中所使用的輸出耦合裝置的反射特性C (S,P)。水平軸表示波長(zhǎng),反射光分量R(百分比)沿著垂直軸繪出。第一輸出耦合裝置101優(yōu)選對(duì)在550nm及以下波長(zhǎng)范圍內(nèi)的入射光全部分量進(jìn)行反射、即輸出耦合。環(huán)視照相機(jī)104被優(yōu)化用以在約550nm的范圍內(nèi)運(yùn)行。因此, 反射器照明裝置110優(yōu)選也主要輻射在該范圍內(nèi)的光。第二輸出耦合裝置102輸出耦合約633nm的光的一部分、例如約20%。這是干涉儀裝置300優(yōu)選工作的范圍。因此,一方面干涉儀裝置300獲得返回的光的主要部分,另一方面位置轉(zhuǎn)換器108獲得有限的且良好定義的光束作為用于發(fā)送接收單元I的跟蹤的基礎(chǔ)。圖3示出理想的曲線變化;實(shí)際上所實(shí)現(xiàn)的特性曲線在所采用的波長(zhǎng)的情況下基本符合預(yù)先規(guī)定,在其它波長(zhǎng)的情況下則有所不同。如上所述,第一輸出耦合裝置101和第二輸出耦合裝置102從輻射方向上看相對(duì)旋轉(zhuǎn),從而被輸出耦合的光分量的軸相互垂直、或者垂直于(s)和平行于(P)圖面。因此,兩個(gè)輸出耦合裝置的選擇性透明的鏡也以相對(duì)旋轉(zhuǎn)90°的方式布置。兩個(gè)鏡對(duì)所透射的或未輸出耦合的光的不同極化分量的作用由此得以補(bǔ)償。未被第二輸出I禹合裝置102輸出f禹合的光被引導(dǎo)至距離測(cè)量器200、300。所述光優(yōu)選首先經(jīng)由光線擴(kuò)展或聚焦光學(xué)裝置7并且接下來經(jīng)由λ /4板或四分之一波長(zhǎng)板4引導(dǎo)。四分之一波長(zhǎng)板4的光軸相對(duì)于光電調(diào)制器205的晶體的C軸和干涉儀裝置300光的輸出極化旋轉(zhuǎn)45度。該光軸恰好只影響ADM裝置200的波長(zhǎng),且就干涉儀 裝置300的波長(zhǎng)而言引起輕微的信號(hào)損失??商娲?,也可以使用寬帶作用的四分之一波長(zhǎng)板4,其以盡可能理想的方式影響兩個(gè)波長(zhǎng)。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式中,四分之一波長(zhǎng)板4沿著光線徑跡進(jìn)一步朝向輸出耦合裝置或者在輸出耦合裝置之外布置。由此也補(bǔ)償輸出耦合裝置中的非對(duì)稱性,但為此四分之一波長(zhǎng)板4必須更大。在四分之一波長(zhǎng)板4之后,光被波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320分成ADM裝置200的和干涉儀裝置300的分量。例如,ADM裝置200以780nm的波長(zhǎng)工作,干涉儀裝置300以633nm的波長(zhǎng)工作。ADM裝置200具有用于產(chǎn)生測(cè)量光束的激光二極管201。從中發(fā)出的光束通過用于屏蔽返回的光的隔離器202引向極化分束器203,并從那里經(jīng)由光電調(diào)制器205引至波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320。射出的光束通過波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320,經(jīng)由前述部件以相反的順序到達(dá)目標(biāo)5,并在那里被反射。反射光在ADM裝置200中通過極化分束器203被引向ADM探測(cè)器204。這種ADM裝置200的工作方式基本上是公知的。也可以使用其他ADM裝置和方法,其中測(cè)量光束例如可以通過波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320來輸入和輸出耦合。在WO 03/062744A1中詳細(xì)說明了這種ADM的實(shí)例。如在本發(fā)明的其它實(shí)施形式一樣,在此基本上也可以使用其它類型的ADM,如相位計(jì)。干涉儀裝置300使用HeNe激光器301的光,該HeNe激光器在本發(fā)明的該實(shí)施形式中并非布置在發(fā)送接收單元I上,而是布置在中間單元2中。HeNe激光器301的光通過光導(dǎo)體501被引至干涉儀裝置300。在此,在光導(dǎo)體501的端部處分別以公知的方式設(shè)有準(zhǔn)直儀600。或者,準(zhǔn)直儀600被實(shí)施為光導(dǎo)體的終端的部分,例如作為Grin (漸變折射率(graded-index))準(zhǔn)直儀,其中輸出光束的直徑例如約為O. 5mm??商娲?可以在光導(dǎo)體的端部之前布置透鏡用于準(zhǔn)直或者作為射束成形器,用于直徑例如約為5_的輸出光束。從光導(dǎo)體501射出的光被分束器302分成基準(zhǔn)光路徑305和測(cè)量光路徑。測(cè)量光路徑經(jīng)過聲光調(diào)制器303,并與基準(zhǔn)光路徑一起到達(dá)極化分束器304。極化分束器304將測(cè)量光繼續(xù)引導(dǎo)至波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320,并將返回的測(cè)量光與基準(zhǔn)光一起通過用于產(chǎn)生干涉極化分量的極化濾光器306在45°下轉(zhuǎn)向干涉儀探測(cè)器307。這種干涉儀裝置300的工作方式基本上是已知的。也可以使用其它干涉儀裝置和方法,其中測(cè)量光束例如可以通過波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320來輸入和輸出耦合。在WO 03/062744A1中詳細(xì)說明了這種干涉儀的實(shí)例。如本發(fā)明的其它實(shí)施形式一樣,在此基本上也可以使用其它類型的干涉儀(具有正交探測(cè)的邁克耳遜(Michelson) 、塞曼分裂(Zeeman-Split))。在本實(shí)施形式以及其它實(shí)施形式的未詳細(xì)說明的其它變型方案中,只存在兩個(gè)距離測(cè)量裝置200、300中的一個(gè)。圖4示出具有恰好通過一個(gè)光導(dǎo)體分開的距離測(cè)量器200、300的裝置。另外在該裝置中,變焦距照相機(jī)106的光路111在載體裝置100和目標(biāo)5之間的區(qū)域中與距離測(cè)量器200、300的光路112同軸。下面僅說明與根據(jù)圖2的前述實(shí)施形式的區(qū)別,余下的元件具有相同的原理結(jié)構(gòu)和功能。被第一輸出I禹合裝置101分離的入射光在該第一輸出I禹合裝置101之后被第三輸出耦合裝置103再一次分離,且被分到環(huán)視照相機(jī)104和變焦距照相機(jī)106上。優(yōu)選地這兩個(gè)照相機(jī)在分別不同的波長(zhǎng)范圍內(nèi)在功能上被優(yōu)化。在根據(jù)圖4的實(shí)施形式的變型方案中,ADM裝置200、HeNe激光器301和干涉儀裝置300布置在基座單元3上,而不是中間單元2上,且通過共同所使用的光導(dǎo)體502以光學(xué)方式相互連接。圖5示出其中所使用的輸出耦合裝置的反射特性與前述實(shí)施形式不同,第一輸出耦合裝置101包括約550nm的光波長(zhǎng)范圍在內(nèi)也輸出耦合約880nm及以上的這種光波長(zhǎng)范圍。第三輸出耦合裝置103將這些光波長(zhǎng)范圍彼此分開,并分別將約880nm的光波長(zhǎng)范圍引導(dǎo)至變焦距照相機(jī)106,將約550nm的光波長(zhǎng)范圍引導(dǎo)至環(huán)視照相機(jī)104。距離測(cè)量器200、300的測(cè)量光分量在第二輸出耦合裝置102之后通過四分之一波長(zhǎng)板4和射束成形器(Strahlformer) 6被引導(dǎo)到光導(dǎo)體502中,由距離測(cè)量器200、300射出的測(cè)量光束也反向地通過其被弓I出。射束成形器6將測(cè)量光束擴(kuò)展至4-5_,且例如代替Grin準(zhǔn)直儀而被使用。光導(dǎo)體502相互獨(dú)立地傳遞極化分量,因此保持極化。這種光導(dǎo)體具有優(yōu)選的軸或主軸(其方向通過向垂直于光纖方向的層面上的投影來限定),其中光必須沿著所述軸或主軸被極化,以便相同極化地被傳遞。這表明,也針對(duì)垂直于所述主軸的極化方向保持極化。該實(shí)施形式的迄今所述的元件在發(fā)送接收單元I中并以與其可移動(dòng)的方式來布置。光導(dǎo)體502通向余下的元件,所述余下的元件在中間單元2上且以與其可移動(dòng)的方式來布置。這些余下的元件是ADM裝置200、干涉儀裝置300和所分配的HeNe激光器301。類似于圖2的實(shí)施形式,所述兩個(gè)距離測(cè)量器的測(cè)量光束通過波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320匯集或分開。波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320同樣布置在中間單元2上。圖6示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體分開的距離測(cè)量器的裝置。載體裝置100在此與根據(jù)圖4的實(shí)施形式相同地示出,并且其中所使用的輸出耦合裝置101、102、103的反射特性也是相同的。但可替代地,在兩個(gè)實(shí)施形式中,這些元件也可以雙軸布置。在此,在四分之一波長(zhǎng)板4之后,在發(fā)送接收單元I中,通過波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320分開到達(dá)的光束。被用于兩個(gè)距離測(cè)量器200、300的被分開的光分別通過特有的極化保持光導(dǎo)體503、504引至中間單元2。ADM裝置200、干涉儀裝置300和HeNe激光器301布置在中間單元2上,并與之可移動(dòng)的方式布置。在該實(shí)施形式的變型方案中,ADM裝置200或H eNe激光器301和可選地還有干涉儀裝置300布置在基座單元3上。代替準(zhǔn)直儀,在發(fā)送接收單元I中例如使用用于光擴(kuò)展的射束成形器6。兩個(gè)光導(dǎo)體503、504出于熱技術(shù)的原因和出于位置原因優(yōu)選地分別單獨(dú)地通過發(fā)送接收單元I的右側(cè)和左側(cè)支柱被引導(dǎo)穿過頂軸Z。在根據(jù)圖4和6的實(shí)施形式中,必須考慮光導(dǎo)體502、503、504的因變熱而引起的長(zhǎng)度變化。這優(yōu)選地通過對(duì)溫度、例如設(shè)備中的溫度進(jìn)行測(cè)量來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的優(yōu)選變型方案中,例如由鎳構(gòu)成的金屬線平行于且盡可能靠近于光導(dǎo)體、例如在光導(dǎo)體的包皮中被引導(dǎo)。借助線的電阻,利用電阻測(cè)量裝置來確定線的平均溫度。由此自動(dòng)地確定光導(dǎo)體的平均長(zhǎng)度變化,并用于校正距離測(cè)量。圖7示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體部分地分開的干涉距離測(cè)量器的裝置。在該裝置中,HeNe激光器301和干涉儀裝置300的聲光調(diào)制器(AOM) 303遠(yuǎn)離載體或發(fā)送接收單元1,且位于中間單元2上。從HeNe激光器301出發(fā),激光束利用分束器302被分成測(cè)量路徑和基準(zhǔn)路徑,其中基準(zhǔn)路徑具有較少的能量分量,例如約10%?;鶞?zhǔn)路徑經(jīng)過第一極化保持光導(dǎo)體505,測(cè)量路徑經(jīng)過聲光調(diào)制器303并且然后經(jīng)過第二極化保持光導(dǎo)體506。測(cè)量路徑和基準(zhǔn)路徑的這種分開引導(dǎo)減少了溫度影響,因?yàn)閮蓚€(gè)路徑至少幾乎相同地遭受溫度波動(dòng)。為此,兩個(gè)光導(dǎo)體布置在共同的導(dǎo)向裝置或包皮510中。在光導(dǎo)體505、506的起始端和末端分別布置用于匯集或擴(kuò)展光束的準(zhǔn)直儀600。準(zhǔn)直儀601或者在聲光調(diào)制器303的情況下光纖輸入耦合裝置用作用于第一數(shù)量級(jí)分量的濾光器,也就是說,僅僅頻移分量才被輸入耦合到光導(dǎo)體506中。測(cè)量路徑和基準(zhǔn)路徑從中間單元經(jīng)由兩個(gè)光導(dǎo)體505、506被引至發(fā)送接收單元1,在那里發(fā)生基準(zhǔn)光束和測(cè)量光束的干涉。為此,返回的測(cè)量光束通過極化分束器310與射出的測(cè)量光束分開,且被引至分束器313。該分束器313使測(cè)量光束和基準(zhǔn)光束疊加,并將兩者引導(dǎo)到干涉儀探測(cè)器307。兩個(gè)分束器310、313和干涉儀探測(cè)器307因此布置在發(fā)送接收單元I上。聲光調(diào)制器303用作被反射的測(cè)量光束的隔離器,使得無(wú)需用于保護(hù)HeNe激光器301的附加隔離??商娲?,也可以不調(diào)制測(cè)量光束而調(diào)制基準(zhǔn)光束,但是其中在測(cè)量光路徑中必須布置隔離器。準(zhǔn)直儀602優(yōu)選具有較大的焦距,例如18mm,由此產(chǎn)生測(cè)量光束的足夠的直徑,例如4-5mm??商娲兀瑴?zhǔn)直儀602的焦距是例如為2mm的短焦距,接下來在相應(yīng)的光導(dǎo)體的末端之前布置伽利略望遠(yuǎn)鏡(未單獨(dú)示出),如在根據(jù)圖4和6的實(shí)施形式中所示。在本發(fā)明的該實(shí)施形式中,發(fā)熱元件在中間單元2中并且遠(yuǎn)離發(fā)送接收單元I中的熱敏光元件。圖8示出具有通過光導(dǎo)體分開的絕對(duì)距離測(cè)量器的裝置。在發(fā)送接收單元I上僅設(shè)有四分之一波長(zhǎng)板4和用于光導(dǎo)體504的準(zhǔn)直儀600。將四分之一波長(zhǎng)板4布置在發(fā)送接收單元I上用于補(bǔ)償在光導(dǎo)體504中的不同相位延遲就射出的光束而言,激光束的相互正交的分量遭受不同的且未知的延遲。在90°相移之后,即在通過四分之一波長(zhǎng)板4變換成圓周形極化光、通過目標(biāo)5反射和通過四分之一波長(zhǎng)板4重新移相之后,這些分量旋轉(zhuǎn)了90度,即相對(duì)于光導(dǎo)體504的主軸相互交換。因此每個(gè)分量在回程上都經(jīng)歷了其它分量在去程上已經(jīng)經(jīng)歷過的延遲。由此延遲中的差別得以補(bǔ)償。為了使補(bǔ)償發(fā)揮最佳作用,在準(zhǔn)直儀603的情況下光導(dǎo)體504的極化軸與光電調(diào)制器205的極化軸對(duì)準(zhǔn),即與之平行。圖9示出由圖7和8的裝置構(gòu)成的組合。ADM裝置200的和干涉儀裝置300的測(cè)量光束在發(fā)送接收單元I中通過波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320疊加或相互分開。四分之一波長(zhǎng)板4在ADM測(cè)量上得到優(yōu)化,并且同時(shí)鑒于干涉儀測(cè)量的最小影響和損耗被設(shè)計(jì)。兩個(gè)距離測(cè)量器的測(cè)量光束因此分別以分開的方式通過特有的光導(dǎo)體504、505、506引至中間單元2或從中間單元2引出。在此,優(yōu)選ADM裝置200的光導(dǎo)體504通過第一支柱21引導(dǎo),干涉儀裝置300的光導(dǎo)體505、506通過第二支柱22引導(dǎo)。這種分開引導(dǎo)允許將兩個(gè)距離測(cè)量器的各個(gè)部件分別單獨(dú)地設(shè)置在兩個(gè)支柱21、22中。在本實(shí)施形式的另一變型方案中,ADM裝置200的元件或干涉儀裝置300的元件(所述在圖9中布置在中間單元2中)替代地布置在基座單元3中。在發(fā)送接收單元I中的光學(xué)部件的量為此要保持盡可能少,并且在中間單元2中而非在發(fā)送接收單元I中尤其設(shè)有熱源。圖10示出由圖7和8的裝置構(gòu)成的組合,其中多次利用光導(dǎo)體之一。由ADM裝置200產(chǎn)生的測(cè)量光束其中被輸入耦合到干涉儀裝置300的測(cè)量光束中。具有波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320的這種輸入耦合裝置優(yōu)選地布置在聲光調(diào)制器303和所分配的準(zhǔn)直儀600之間。 發(fā)送接收單元I中的裝置在結(jié)構(gòu)方面與圖7中的相同。發(fā)送接收單元I中的極化分束器310僅在干涉儀的波長(zhǎng)范圍上起作用,因此將干涉儀的返回的(zuriickkehrend)光的至少一部分反射至分束器313,并由此反射至干涉儀探測(cè)器307。ADM的光分量基本通過極化分束器310,并經(jīng)由同一光纖506和中間單元2上的波長(zhǎng)相關(guān)的分束器320到達(dá)ADM裝置200。該光導(dǎo)體506具有用于單模傳播的截止(cut-off)波長(zhǎng),該截止波長(zhǎng)處于ADM的波長(zhǎng)(例如780nm)以及干涉儀的波長(zhǎng)(例如633nm)之下。本發(fā)明的該實(shí)施形式可以實(shí)現(xiàn)ADM和干涉儀的高度集成和發(fā)送接收單元I上的少量光學(xué)元件。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)距離測(cè)量器的光束的良好覆蓋而無(wú)需特殊耗費(fèi),因?yàn)檫@些光束已經(jīng)在光導(dǎo)體506之前相互組合并在發(fā)送接收單元I中經(jīng)過同樣的光學(xué)裝置。圖11示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體部分分開的干涉儀距離測(cè)量器的另一裝置。干涉儀探測(cè)器307在此布置在中間單元2中,所分配的分束器313同樣布置在中間單元2中。因此干涉儀的電部件未設(shè)置在發(fā)送接收單元I中。但光導(dǎo)體505、506的共同波長(zhǎng)變化不再相互補(bǔ)償。因此優(yōu)選地集成溫度測(cè)量和補(bǔ)償,例如如上所述具有平行于光導(dǎo)體505、506的測(cè)量線。圖12示出具有通過兩個(gè)光導(dǎo)體507、508部分分開的絕對(duì)距離測(cè)量器的裝置。從光電調(diào)制器205中射出的光束在極化分束器311中分到兩個(gè)光導(dǎo)體507、508的準(zhǔn)直儀600上,所述兩個(gè)光導(dǎo)體利用其平行于極化分束器311的軸的主軸來定向。在發(fā)送接收單元I中,光束的兩個(gè)分量在另一極化分束器312中被組合,且通過四分之一波長(zhǎng)板4發(fā)射。返回的光再次經(jīng)過四分之一波長(zhǎng)板4。每個(gè)分量總共旋轉(zhuǎn)了 90度, 且通過用于回程的所述另一極化分束器312分別引到不同于在去程情況下的光導(dǎo)體507、508。在光導(dǎo)體507、508之間的分量的不同相移因此沒有影響。同樣的情況適用于對(duì)分量的不同吸收。圖13和14示出分離成子單元的距離測(cè)量器的其它裝置。在此各個(gè)子單元也布置在基座單元3上。這特別有益于較重的子單元和/或熱損耗較大的子單元。在圖13的裝置中,HeNe激光器301設(shè)置在基座單元3中,且通過光導(dǎo)體與載體裝置100中的干涉儀裝置300連接。在圖14的裝置中,包括HeNe激光器301在內(nèi),干涉儀裝置300也布置在基座單元3中。在這兩個(gè)變型方案中,ADM裝置200分別布置在中間單元2中。ADM裝置200用虛線示出,由此表明所述ADM裝置200可替代地也可以布置在載體裝置100中。附圖標(biāo)記列表A方位軸112距離測(cè)量器的光軸Z 頂軸200ADM 裝置 I發(fā)送接收單元201激光二極管2中間單元202隔離器3基座單元203極化分束器4分之一波長(zhǎng)板204ADM探測(cè)器5目標(biāo)205光電調(diào)制器6射束成形器300干涉儀裝置7擴(kuò)展光學(xué)裝置30 IHeNe激光器21第一支柱302分束器22第二支柱303聲光調(diào)制器10測(cè)量光束304極化分束器100載體裝置305基準(zhǔn)光路徑101第一輸出I禹合裝置306極化濾光器102第二輸出耦合裝置307干涉儀探測(cè)器103第三輸出耦合裝置310-312極化分束器104環(huán)視照相機(jī)313分束器105環(huán)視照相機(jī)104的圖像轉(zhuǎn)換器 320波長(zhǎng)相關(guān)的分束器106變焦距照相機(jī)321隔離器107變焦距照相機(jī)106的圖像轉(zhuǎn)換器501-508光導(dǎo)體108位置轉(zhuǎn)換器510雙光纖導(dǎo)向裝置109位置靈敏二極管600-603準(zhǔn)直儀110反射器照射裝置111變焦距照相機(jī)的光軸
權(quán)利要求
1.一種坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,具有 至少ー個(gè)光學(xué)距離測(cè)量裝置(200、300); 用于發(fā)射和接收光的裝置; 發(fā)送接收單元(I),其相對(duì)于中間單元(2)圍繞軸(Z)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置; 中間單元(2),其相對(duì)于基座単元(3)圍繞另ー軸(A)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置,由此所述發(fā)送接收單元(I)相對(duì)于所述基座単元(3)圍繞兩個(gè)軸(A、Z)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置; 其中所述光學(xué)距離測(cè)量裝置(200、300)具有第一子単元,該第一子單元設(shè)置在所述發(fā)送接收單元(I)上且與之一起移動(dòng); 所述光學(xué)距離測(cè)量裝置(200、300)具有第二子単元,并且用于傳遞光的至少ー個(gè)光導(dǎo)體(501-508)設(shè)置在所述距離測(cè)量裝置(200、300)的第一和第二子単元之間, 其特征在干, 所述第二子單元設(shè)置在所述中間単元(2)上且與之一起移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中至少ー個(gè)距離測(cè)量裝置(200、300)的至少一個(gè)光電探測(cè)器(204、307)設(shè)置在所述發(fā)送接收單元(I)中。
3.如權(quán)利要求I或2所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中至少ー個(gè)距離測(cè)量裝置(200、300)的所發(fā)射的和返回的光束在所述第一和第二子単元之間通過相同的光導(dǎo)體(501-504)引導(dǎo)。
4.如權(quán)利要求I或2所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中至少ー個(gè)距離測(cè)量裝置的所發(fā)射的和返回的光束在所述第一和第二子単元之間通過分開的光導(dǎo)體(505、506)引導(dǎo)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,包括第一和第二距離測(cè)量裝置(200、300),其中這兩個(gè)距離測(cè)量裝置的光束在所述第一和第二子単元之間分別通過分開的光導(dǎo)體(503、504 ;505、506)引導(dǎo)。
6.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,包括分別具有所發(fā)射的和返回的光束的第一和第二距離測(cè)量裝置(200、300),其中第一距離測(cè)量裝置(200)的至少ー個(gè)光束和第二距離測(cè)量裝置(300)的ー個(gè)光束在所述第一和第二子単元之間通過同一光導(dǎo)體(506)引導(dǎo)。
7.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,包括分別具有所發(fā)射的和返回的光束的第一和第二距離測(cè)量裝置(200、300),其中所述第一以及第二距離測(cè)量裝置(200、300)的所有光束在所述第一和第二子単元之間通過同一光導(dǎo)體(502)引導(dǎo)。
8.如權(quán)利要求I所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中光源(301)設(shè)置在所述中間単元⑵中,所述至少一個(gè)距離測(cè)量裝置(200、300)的余下的元件設(shè)置在所述發(fā)送接收單元(I)中。
9.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中至少ー個(gè)距離測(cè)量裝置(200,300)的各個(gè)子單元也設(shè)置在所述基座単元(3)上,且通過光導(dǎo)體與所述中間単元(2)和/或所述發(fā)送接收單元(I)上的其它子單元連接,特別是至少ー個(gè)光源(201、301)設(shè)置在所述基座單元(3)上。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中在所述發(fā)送接收單元(I)中,將四分之一波長(zhǎng)板(4)設(shè)置在所述至少兩個(gè)距離測(cè)量器(200、300)至少之ー的所發(fā)射的以及返回的光束的光路中。
11.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,其中所述至少一個(gè)光導(dǎo)體(501-508)是極化保持光導(dǎo)體。
全文摘要
本發(fā)明涉及坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備,具有至少一個(gè)光學(xué)距離測(cè)量裝置;用于發(fā)射和接收光的裝置;發(fā)送接收單元(1),其相對(duì)于中間單元圍繞軸(Z)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置;中間單元,其相對(duì)于基座單元圍繞另一軸(A)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置,由此所述發(fā)送接收單元相對(duì)于所述基座單元(3)圍繞兩個(gè)軸可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置;其中所述光學(xué)距離測(cè)量裝置具有第一子單元,該第一子單元設(shè)置在所述發(fā)送接收單元上且與之一起移動(dòng);所述光學(xué)距離測(cè)量裝置具有第二子單元,并且用于傳遞光的至少一個(gè)光導(dǎo)體設(shè)置在所述距離測(cè)量裝置的第一和第二子單元之間。所述第二子單元設(shè)置在所述中間單元上且與之一起移動(dòng)。
文檔編號(hào)G01B11/00GK102680983SQ20121014326
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者B·布勞尼克, D·邁耶, R·朱姆布倫, T·詹森 申請(qǐng)人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司