【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及一种光学装置，优选地用于工业计量或大地测量领域，所述光学装置提供对所接收的测量光的检测。
技术介绍
1、用于确定测地学领域或建筑领域或建造领域中的位置的勘测系统是已知的。其示例是由具有方向确定单元和测距仪(例如，全站仪)的静态勘测装置和用于标记待测量或待表征的点的测量辅助仪器(例如，标志杆)组成的系统。例如，在公开文献ep 1686 350中描述了现有技术的大地测量设备。还已知布局系统，所述布局系统包括静态激光发射器，所述静态激光发射器借助于激光束产生可由激光接收器在待标记的点处接收的位置参考。因此，通过具有已知位置并因此提供位置参考的静态装置与接收或标记测量辅助装置或可瞄准(targetable)测量辅助装置的交互来执行勘测活动，使得例如在建筑物的内部或外部区域或道路施工中的施工工地对象上的诸如陆地勘测点或点的各个地形点的位置可以相对于位置测量或放样而精确地确定。
2、关于勘测装置的配置，许多不同的实施方式是已知的。例如，现代全站仪具有用于数字后处理和存储记录的测量数据的微处理器。该装置通常具有紧凑且集成的设计，在装置中通常存在同轴距离测量元件以及计算、控制和存储单元。根据全站仪的发展水平、瞄准或照准装置的机动化以及在使用后向反射器(例如，全轮棱镜)作为目标物体的情况下，还可以集成用于自动目标搜索和跟踪的装置。作为人机接口，全站仪可以包括电子显示/控制单元-通常是具有电子数据存储装置的微处理器计算单元-具有显示器和输入装置(例如，小键盘)。显示/控制单元被提供有由电传感器记录的测量数据，使得目标
3、为了照准或瞄准待勘测的目标点，通用类型的大地勘测装置包括目标望远镜(例如，光学望远镜)作为照准设备。目标望远镜通常可相对于测量装置的基部绕竖直直立轴线和水平倾斜轴线旋转，使得望远镜可以与将通过旋转和倾斜测量的点对准。除了光学观察通道之外，现代装置还可以包括用于记录图像、被集成到目标望远镜中并且例如被同轴或并行地对准的摄像头，在这种情况下，所记录的图像可以特别地表示为在显示/控制单元的显示器上和/或在外围装置(例如，用于远程控制的数据记录器)的显示器上的实时图像。
4、当前的勘测装置现在包括针对用作标准的目标反射器(atr：“自动目标识别(automatic target recognition)”)的棱镜的自动目标跟踪功能。为此，例如，另外的单独atr光源和对该波长敏感的特殊atr检测器(例如，ccd表面传感器)被另外集成在望远镜中。
5、在许多大地测量应用中，通过在目标点处放置专门配置的测量辅助仪器或目标物体(例如，测量杆)来执行点的勘测。这通常由具有用于定义测量路径或测量点的反射器(例如，全轮棱镜)的标志杆组成。对于这样的勘测任务，数据、指令、语音和另外的信息项通常在目标对象与中心测量装置之间传输，以便控制测量过程，并且以便建立或注册测量参数。这样的数据的示例是目标物体的标识信息项(来自所使用的棱镜的类型的示例)、标志杆的倾斜度、反射器在地面上方的高度、反射器常数或诸如温度或气压的测量值。需要这些信息或状况依存参数以便允许由具有棱镜的标志杆限定的测量点的高度精确瞄准和勘测。
6、另外，需要或以限定的方式(例如，垂直地)确定相对于相应辅助仪器的相应相关空间方向的空间取向或倾斜度，以便与所确定的布置在辅助仪器上的反射器的位置一起得到将借助于仪器确定的测量点。这种取向可以例如借助于倾斜传感器来确定，该倾斜传感器以相对于反射器的确定位置和布置提供。
7、倾斜传感器的使用允许在两个旋转自由度上进行简单的位置确定。以这种方式，可以确定测量辅助仪器的滚动和俯仰，即，关于相应水平轴的相应旋转。然而，技术上更复杂配置的是确定第三空间方向、绕竖直轴线(例如，标志杆的纵向轴线)的旋转、测量辅助仪器的所谓偏航。
8、为此，借助于测量仪器的一部分上的附加装置的解决方案是现有技术已知的。在这种情况下，相应的设备例如由全站仪等照射，并且还可以借助于测量辅助仪器一侧上的入射角或码的成像来推断偏航角。这样的解决方案例如从ep 2 916 104 a1知晓。
9、这种解决方案的缺点是，除了通常存在的反射器之外，在测量辅助仪器上还提供至少一个其它部件，并且因此相对于这种仪器的配置增加了复杂度，和/或仪器具有相对大的空间范围。由此，可以提供的记录角度由于所述布置而受到限制，即，可能的测量范围是有限的。此外，特别是相对于倾斜传感器的使用，取向的确定仅在相应的有限传感器精度的范围内可实现。此外，附加部件分别需要关于位置和取向的确定的附加误差源(例如，由于机械负载导致的倾斜传感器相对于反射器的不确定角度偏移导致更低的精度或无效值)。
10、根据ep 1 200 853的棱镜具有用于测量射束的小穿透开口并且测量射束直接(以与针孔摄像机的成像类似的方式)部分地撞击传感器的解决方案也具有与可实现的精度相关的相当大的缺点。精确确定辐射在传感器上的位置仅在大量约束的情况下来实现，因为该确定精度关键取决于测量距离、射束质量和环境条件(雾、雨、灰尘)。例如，甚至为棱镜的外表面上的指纹的形式的轻微污染都可能导致透射通过传感器上的小开口的辐射的非对称成像或位移，并因此导致评估期间的测量误差。由于仅评估单个非常小的点，因此相应的误差影响难以检测，并且可能导致测量在室外场中的极大受限的鲁棒性。
11、另一个缺点源于光学参数对比如热(温度)或湿度变化或机械影响(例如，冲击)的环境影响的依赖性。这种环境影响可能导致光学和/或检测元件的空间范围或相对位置的变化。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种允许更可靠且鲁棒的取向测量的改进的紧凑设备。
2、本专利技术的另一目的是提供一种允许确定光学设备与目标状态的可能偏差的改进的光学设备。
3、本专利技术基于所接收的测量光(例如，码投影)的位置的入射角相关检测的思想，所接收的测量光可以由进入反射器的电磁辐射生成。在勘测或计量中，通常的目的是确定一个或更多个目标物体相对于勘测设备(例如，全站仪、视距仪等)的几何属性，诸如，坐标、距离和取向，其中，在大多数情况下，必须相对于已知参考系统(例如，由一个或更多个已知参考点定义)来确定那些属性。位置的入射角相关检测允许确定设备关于至少一个自由度的取向。此外，本专利技术涉及被提供用于检测光学装置(特别是反射器和传感器)的可能偏差以例如借助于测量光检测或码检测来补偿入射角的测量的参考组件。因此，参考组件提供用于利用这种反射器-检测器-布置的可靠、鲁棒且高度精确的取向测量。
4、本专利技术涉及一种用于位置确定和/或标记目标点(特别是用于工业或大地勘测)的光学检测单元(反射器-检测器-布置)。光学检测单元包括后向反射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光学检测单元(20)，所述光学检测单元(20)包括：
2.根据权利要求1所述的光学检测单元(20)，
3.根据权利要求1或2所述的光学检测单元(20)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
5.根据权利要求4所述的光学检测单元(20)，
6.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
7.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
8.根据权利要求6或7所述的光学检测单元(20)，
9.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
10.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
11.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
12.一种光学系统，所述光学系统包括：
13.一种监测光学检测单元(20)的状态的方法，所述光学检测单元是根据权利要求1至11中任一项所述的光学检测单元，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，
15.
...【技术特征摘要】
1.一种光学检测单元(20)，所述光学检测单元(20)包括：
2.根据权利要求1所述的光学检测单元(20)，
3.根据权利要求1或2所述的光学检测单元(20)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
5.根据权利要求4所述的光学检测单元(20)，
6.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
7.根据前述权利要求中任一项所述的光学检测单元(20)，
8.根据权利要求6或7所述的光学检测单元(20)，
...【专利技术属性】
技术研发人员：T·延森，J·斯蒂格瓦尔，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：
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