[發明專利]光學系統

有效

• 申請號: 201210551903.X
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103175504B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: A·文特;H·塞弗爾特;C·維施;T·戈戈拉
• 申請（專利權）人: 喜利得股份公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01C15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 沈英瑩

技術領域

本發明涉及一種光學系統。

背景技術

光學輻射裝置迄今以不同的形式作為輔助手段可供使用，以便在一目標物體的一周圍實施指示目的或測量目的。為此可以用手引導一光學輻射裝置和/或在需要時將其安裝在一三腳架上。

為了間距測量目的迄今不僅手持的較簡單的手持激光測量儀例如由DE 198 36 812A1是已知的。也已知一些所謂全站儀，這些全站儀除一間距測量外也允許對一相對于一預定的坐標系的轉動角度等進行說明。一全站儀可以包括一如在DE 697 33 014 T2中以掃描器的形式的光學輻射裝置，以便在三維空間內較快而精確地探測在一物體的表面上選擇的各點的位置。產生散點圖，這些云點通過間距數據和角度數據構成選擇的各點的探測的位置。一這樣的裝置也稱作場數字觀測(FDV)模塊并且允許一掃描導向以便在三維空間內只掃描一目標物體的一部分表面。掃描系統包括雙正交的掃描鏡、Galvo馬達以及編碼器，用于激光射線的轉向和用于確定出自各鏡位置的激光射線的方位角度和俯仰角度。激光器發脈沖并且在從發送接收器到物體以及返回的延續時間內測量到物體的距離。模塊該支承在一叉式支座上，以便能夠將一很有限的視野瞄準到一目標物體上。原則上這樣的全站儀基于一具有擴大的視野的激光間距測量裝置的受限的方案。

由DE 198 40 049 C5已知一同樣關于視野擴大的光學的間距測量裝置，用于不僅各合作的目標物體而且各不合作的目標物體的大地測量和工業的測量，其中，在一唯一的光軸上的不同的發散度的可分離的射束為了間距測定可以轉向一個目標物體。

在DE 10 2005 000 060 A1中，一間距測量儀構成為平面坐標測量儀并且為此具有一光學的距離測量系統，該距離測量系統適用于從一定位機構出發同時確定一橫向間距和一縱向間距。安裝在一受控制的擺動機構上，儀器適合于測定一縱向間距和橫向間距同時檢測角度，以便借助于三角函數確定定位機構的平面坐標。該測量儀也基本上基于在一很有限的角度范圍內的一間距測量的方案。

而EP 206 3 222 A2公開一種開頭所述類型的光學的指示系統，同樣具有一輻射裝置，它具有一旋轉激光器，用于無接觸地指示在一周圍的目標物體上的一方位平面，和一輻射接收器，它構成用于接收光學射線和/或將光學射線反射給輻射裝置。旋轉激光器只用作指示裝置，它構成用于發送光指示射線。借助于一控制和計算單元可以以一環繞旋轉的運行模式和以一在方位平面內在一角度范圍內掃描的運行模式運行該指示裝置。在此輻射接收器用作遠程控制裝置，借助它可以引起從旋轉的運行模式到掃描的運行模式的轉換，這樣為了將遠程控制投影到輻射平面上指示裝置在一角度范圍內來回擺動。即使在差的光照度時也可以這樣精確地檢測指示裝置的激光射線。一這樣的設計成指示系統的光學系統仍然是可改進的。

特別值得追求的是，在建筑領域內的應用中配備一光學指示系統用于在測量中使用。

發明內容

在這方面著手本發明，其目的是，提供一種改進的光學系統，該光學系統包括一能夠以兩種運行模式可運行的光學指示系統。特別是開頭所述類型的指示系統應能夠在兩種運行模式中以改進的方式檢測和指示、特別是也測量間距和/或角度。

利用一種開頭所述類型的光學系統達到涉及光學系統的目的，其中按照本發明也規定根據本發明的光學系統的特征，該光學系統具有：輻射裝置，該輻射裝置包括旋轉指示器，用于無接觸地指示在周圍設置的目標物體上的方位平面，所述旋轉指示器構成為產生一在方位平面內旋轉或轉動的光信號同時發出光學指示射線；控制和計算單元，所述控制和計算單元構成為將旋轉指示器置于第一運行模式或第二運行模式，其中，在第一運行模式中借助于旋轉指示器能產生在一全角度上的連續旋轉的光信號而在第二運行模式中能產生在一全角度的一受限定的角度范圍內可轉動的光信號；其特征在于，輻射裝置還具有：角度檢測裝置，借助于該角度檢測裝置，光信號的實時的方位角度能夠被檢測并且能夠被發送給控制和計算單元，間距測量裝置，所述間距測量裝置構成用于借助于光學測量射線無接觸測量在一基準點與在目標物體上或在輻射接收器上的至少一個間距測量點之間的間距并且借助于所述間距測量裝置能夠將該間距發送給控制和計算單元，其中，在輻射裝置中測量射線和指示射線的射線導向裝置，該射線導向裝置的延伸形式使得間距測量點定位在光信號上或靠近光信號定位，并且將控制和計算單元構成為，在第一和第二運行模式中檢測光信號的實時的方位角度和間距測量點的實時的間距以用于進一步處理。