具有角指示器的光学仪器和用于操作其的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有角指示器的光学仪器和用于操作其的方法，实现仪器倾斜度的简单监控和在大的角度范围内的操作。光学仪器包括底部部分、顶部部分、底角指示器和确定单元，顶部部分在器件角度范围内相对于底部部分可倾斜，底角指示器连接到底部部分用于确定底部部分的底角，以及确定单元用于根据底角和器件角度范围确定顶部部分的指示角度范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是涉及具有顶部部分和连接有角指示器的底部部分的光学仪器。
技术介绍
各种类型的光学仪器通常用在各种测量和建筑应用中，并用于测量物体的距离和 /或角度或用于通过激光器指示方向或平面。通常，首先在初始调平程序中在绝对水平位置 上装配光学仪器。当仪器处于水平位置之后，实际测量或指示程序可开始，包括在仪器处于 水平位置上的条件下计算光学仪器的所发射的激光束的任何角度。 例如，在建筑应用中，仪器所发射的激光束可用作在工作区域例如建筑场地上的 高度基准。如果激光束发射器布置成在平面中旋转激光束，则旋转的激光束可用于建立基 准工作平面，作为在两维工作区域上的高度基准。远离仪器放置的激光束探测器截取激光 束用于引导。例如，激光束探测器由运土设备携带以确定在整个工作区域中不同点的正确 高度。如果激光束或参考工作平面例如对水平方向倾斜一个或多个已知的角，则可通过激 光器指示各种类型的斜度。 然而，特别是在旷野条件下，例如在建筑场地的户外，光学仪器的定位以及因而其 操作也可能不是简单的。不平坦和泥泞的地面可导致通常被手工校正的仪器的倾斜。而且， 初始调平程序可能是耗费时间的。 更准确地，具有角指示器的光学仪器是已知的，其给操作员提供关于光学仪器的 倾斜度的信息。很多年来，整体水准泡(bubble vial)用作水准指示器，以便操作员可调节 光学仪器的架子例如三脚架，以使仪器处于调平的操作状态。这常常需要改变三脚架的支 柱的位置和长度，直到气泡指示器指示仪器被调平。 整体水准泡可结合发光元件和光传感器使用，以便可提供指示调平状态的电信 号。进一步地，整体水准泡或气泡水准仪通常只允许指示离开相对于重力垂直的水平面大 约士1或2度的非常小的角度。 气泡水准仪因此能够将在水平面和垂直面之间的表面的水准指示到通常最接近 的度数，例如光学仪器的底部部分的表面相对于重力的水准。如果执行初始调平程序，这样 的水准指示器因此是适当的。然而，气泡指示器对评估光学仪器的较大倾斜度不合适，例 如，如果仪器不在绝对水平的位置上或如果随着时间的过去仪器倾斜并离开绝对水平的位 置，例如在软地面上。
技术实现思路
因此，产生了对光学仪器和用于操作光学仪器的方法的需要，该光学仪器实现了 在大操作范围内的仪器倾斜度的简单监控。 根据一个实施方式，光学仪器包括底部部分、顶部部分和底角指示器，顶部部分在 具有最大器件角度和最小器件角度的器件角度范围内相对于底部部分可倾斜，且底角指示3器连接到底部部分用于确定底部部分的底角。进一步地，光学仪器包括用于根据底角和器 件角度范围确定顶部部分的指示角度范围的确定单元。因此，即使在光学仪器未被充分调 平时也可操作光学仪器，且可确定仪器在其中可操作的指示角度范围。 根据一个有利的例子，确定单元适合于通过将底角加到器件角度范围来确定指示 角度范围。因此，可用容易的方式得到用于指示方向或进行数据测量的光学仪器的指示角 度范围。 根据另一有利的例子，确定单元适合于确定期望的指示角度是否在指示角度范围内。因此，可确定是否可使用光学仪器的顶部部分获得某个位置，B卩，角度设置。 根据另一有利的例子，确定单元适合于确定零度的底角是否在指示角度范围和/或指示角度范围的子范围内。因此，可定义光学仪器在其中可操作的不同的指示角度范围。 根据另一有利的例子，光学仪器还包括用于根据确定结果输出警报信号的警报单元。因此，可通知操作者或用户光学仪器可能严重干扰或阻止测量的倾斜度。 根据另一有利的例子，确定单元适合于在操作期间反复确定指示角度范围。因此，可例如在预定的时间间隔内确定光学仪器的操作是否仍然是可能的，即，光学仪器的顶部部分是否能够移动到具体角度的某个位置上，用于指示进行测量。 根据另一有利的例子，光学仪器还包括连接到顶部部分用于确定顶部部分的顶角的顶角指示器。因此，根据顶角指示器和底角指示器的输出可获得相对角度，并可确定光学仪器的顶部部分是否可移动到相应于较大或较小的相对角度的某个位置上。 根据另一有利的例子，确定单元适合于获得底角和顶角之间的差值，且如果该差值的绝对值小于自调平阈值则输出使能信号。因此，根据顶部部分的角度和底部部分的角度可测量顶部部分相对于底部部分的倾斜，且指示在光学仪器的某个范围内的操作是否是可能的信号可被输出。 根据另一有利的例子，底角指示器和顶角指示器中的至少一个可为微机电传感器 (MEMS)。因此，可提供简单和廉价的角指示器，其可容易地与光学仪器的现有定位电子器件 通过接口连接。 根据另一有利的例子，光学仪器还包括用于校准底角指示器和顶角指示器中的至 少一个的基准水平角度指示器。因此，至少一个角指示器可相对于绝对值例如重力的方向 或类似值被校准。 根据另一有利的实施方式，用于在器件角度范围内操作具有底部部分和相对于底 部部分可倾斜的顶部部分的光学仪器的方法包括确定底部部分的底角，以及根据底角和器 件角度范围确定顶部部分的指示角度范围。因此，即使没有充分调平光学仪器也启动操作 并可确定用于操作的指示角度范围。 根据另一实施方式，可提供一种程序，其包括适合于使数据处理装置执行具有以 上特征的方法的指令。 根据另一实施方式，可提供一种在其中包括程序的计算机可读介质，其中该程序 使计算机执行具有以上特征的方法。 根据另一实施方式，可提供一种包括计算机可读介质的计算机程序产品。 在权利要求中公开了本专利技术的其他有利的特征。附图说明 图1示出根据本专利技术的实施方式的具有顶部部分和底部部分的光学仪器的元件； 图2示出根据本专利技术的另一实施方式的用于操作光学仪器例如图1的光学仪器的 方法的操作； 图3示出根据本专利技术的另一实施方式的具体的光学仪器的元件； 图4示出根据本专利技术的另一具体的实施方式的用于操作光学仪器特别是反复确定可操作性的另一方法的操作；以及 图5示出根据本专利技术的另一具体的实施方式的用于操作光学仪器的另一方法的 操作。具体实施例方式参考附图描述了优选实施方式。注意，以下描述只包含例子且不应被解释为限制 本专利技术。 实施方式通常涉及具有底部部分和相对于底部部分可倾斜的顶部部分以及在底 部部分处的角指示器的光学仪器，以便可确定或监控光学仪器的调平状态。当用顶部部分 执行测量时，可接着考虑调平状态。例如，在实施方式中，当处于相对于基准位置或方向的 这种条件下的操作中时，当确定顶部部分的可用角度范围时，确定并考虑底部部分的位置 或方向自基准位置或方向的偏离。 更准确地，在这些实施方式中，基于仪器的已知器件角度范围(即，顶部部分可相 对于底部部分倾斜的最大和最小角所限定的角度范围)以及底角(即，底部部分和0。或任 何其它角度的基准方向或平面例如垂直于重力的基准平面之间的角度)，可因此确定可用 于指示在建筑激光器(construction)操作中指示某个方向或平面或用于在测量操作中测 量的指示角度的范围。在这里，指示角度的范围由顶部部分相对于0。或任何其它角度的基 准方向或平面的最大角度和最小角度界定。而且，在此基础上，可确定是否顶部部分的调平 是否是完全可能的，即，是否可使顶部部分和垂直于重力的基准方向或平面之间的角为O。 或任何其它角度。 图1示出根据本专利技术的实施方式的光学仪器100的元件，光学仪器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学仪器，包括：底部部分；顶部部分，其在具有最大器件角度和最小器件角度的器件角的范围内相对于所述底部部分可倾斜；底角指示器，其连接到所述底部部分用于确定所述底部部分的底角；以及确定单元，其用于根据所述底角和所述器件角度范围确定所述顶部部分的指示角度范围。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L舒马赫，
申请(专利权)人：特林布尔凯泽斯劳滕有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]