[發明專利]距離測量儀器

有效

• 申請號: 201110206341.0
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102445182A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 永井勝之
• 申請（專利權）人: 株式會社拓普康
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;王忠忠

技術領域

本發明涉及一種測量儀器，借助于該測量儀器可以通過將距離測量光投射到要測量的對象并且通過接收來自要測量的對象的反射光來測量到要測量的對象的距離。

背景技術

作為通過電子距離測量儀器測量到要測量的對象的距離的方法，存在兩種方法。一種方法是使用棱鏡的測量方法，其中將棱鏡安裝在測量位置處，通過將該棱鏡用作對象而接收由該棱鏡反射的距離測量光，并且測量該距離。另一種方法是不使用棱鏡的非棱鏡模式的測量方法，其中直接將距離測量光投射到要測量的對象并且通過接收來自要測量的對象的反射光而測量所述距離。

在通過使用棱鏡來執行測量的情況下，棱鏡的反射率高，并且獲得具有高光量的反射光。因此，測量可以在長距離上執行。形成對照的是，在非棱鏡模式的情況下，無需每次在測量位置處安裝棱鏡，并且可以簡單地執行距離測量，但是反射的光量較低，并且不可能測量長距離。因此，更優選地，應當這樣設計，使得測量模式可以被恰當地選擇以便適合測量的場合。

接下來，在使用棱鏡的測量模式下，如圖4中所示，如果距離測量光軸1偏離棱鏡2的棱鏡光軸3，或者如果距離測量光軸1偏離棱鏡2的中心，那么由棱鏡反射的距離測量光（此后稱為“反射的距離測量光”）偏離距離測量光軸1。出于這個原因，在用于接收反射的距離測量光的光電檢測單元4處，光接收位置偏離標準位置（即與距離測量光軸相應的位置）的量為“d”。

當從制造的觀點來看時，光電檢測單元4在光接收表面的總表面上并不一定具有均勻的靈敏度或響應度，并且該靈敏度或響應度依照光接收表面上的每一點而不同。出于這個原因，當距離測量光軸1偏離棱鏡光軸3時，存在來自光電檢測單元4的光電檢測信號的響應度可能依照光接收表面4a的光接收位置而不同的情況。當光電檢測信號的響應度不同時，響應度之差作為在測量距離時測量的距離值的誤差而出現。

因此，距離測量光軸1與棱鏡光軸3的偏離變成測量結果中的誤差因素。同時，作為其中棱鏡光軸3偏離距離測量光軸1的情況，存在其中距離測量儀器具有自動瞄準功能并且在順序地執行瞄準時造成瞄準誤差的情況，其中測量長距離時在大氣中存在熱霾的情況，其中存在由勘測操作員造成的瞄準誤差的情況以及其他情況。另一方面，可能存在來自客戶方的請求，即使當距離測量光軸1偏離棱鏡光軸3時，距離測量精度也必須在預定值處或者更低，直到距離測量光軸1與棱鏡光軸3之間的偏離量達到預定值。

在過去，當存在來自客戶方的這樣的請求時，實施的是選擇具有光接收表面4a的高質量的光電檢測單元4，并且即使當存在距離測量光軸1與棱鏡光軸3之間的偏離時，也應當維持預定的測量精度。因此，光電檢測單元4上的產率是低的，并且需要較高的成本。

在過去，在能夠進行棱鏡測量和非棱鏡測量的距離測量儀器中，來自要測量的對象的反射光的量可能彼此大為不同。因此，已經實施的是在距離測量光投射光學系統上提供光量調節器并且調節距離測量的光量。

發明內容

本發明的目的是提供一種距離測量儀器，其可以簡單地執行棱鏡測量和非棱鏡測量，并且即使當距離測量光軸與棱鏡光軸之間可能出現偏離時，也可以通過簡單的方法防止這樣的誤差。

為了實現上述目的，本發明提供了一種距離測量儀器，該距離測量儀器包括用于發射距離測量光的發光單元，用于接收并且檢測來自要測量的對象的反射的距離測量光以及作為內部參考光的從發光單元發射的距離測量光的一部分的光電檢測單元，用于電學上調節光電檢測單元的光電檢測靈敏度的靈敏度調節單元，以及用于基于來自光電檢測單元的反射的距離測量光的光電檢測信號并且基于內部參考光的光電檢測信號來計算測量的距離的控制算術單元，其中該控制算術單元可以通過選擇棱鏡模式測量和非棱鏡模式測量來測量距離，并且進行控制，使得光電檢測單元的光電檢測靈敏度通過靈敏度調節單元響應于選擇的測量模式而改變。

再者，本發明提供了如上面所描述的距離測量儀器，其中控制算術單元選擇棱鏡模式測量，并且控制算術單元根據棱鏡模式測量中測量的距離通過靈敏度調節單元改變光電檢測單元的光電檢測靈敏度。

此外，本發明提供了如上面所描述的距離測量儀器，其中棱鏡模式測量具有短距離測量模式和長距離測量模式，并且預先分別針對短距離測量模式和長距離測量模式設置光電檢測單元的光電檢測靈敏度。

再者，本發明提供了如上面所描述的距離測量儀器，其中控制算術單元基于閾值來改變短距離測量模式和長距離測量模式，并且從短距離測量模式改變為長距離測量模式時的閾值不同于從長距離測量模式改變為短距離測量模式時的閾值。