[发明专利]坐标测量设备

说明书

本申请是申请日为2007年1月4日、申请号为200780009186.5、发明名称为“坐标测量设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及坐标测量设备领域，特别是涉及根据相应独立权利要求的前序部分所述的具有距离测量装置、变焦距照相机和环视照相机的坐标测量设备。

背景技术

这种坐标测量设备例如由WO 03/062744A1已知。在那里说明了一种设备，在该设备中，可移动的载体具有两个距离测量装置的各个部件，所述部件与余下的部件通过光纤光导体相连接。在此这些余下的部件设置在设备的固定基座中。载体可围绕两个轴旋转，使得因此光导体必须能围绕这两个轴移动。此外在载体上设有变焦距照相机和环视照相机。所述照相机的光路输入耦合到距离测量器的光路中，从而所有的光路或光轴在载体之外基本同轴地伸展。

US 2003/0020895A1说明了绝对距离测量器，其中输出光学装置和光电部件一方面固定在移动的平台上，另一方面固定在设备的基座处，且通过光纤相互连接。

EP 0759538A2说明了一种激光系统，其中为了热解耦而通过光纤使激光源与余下的部件脱离(absetzen)。

在DE 10235888A1中说明了一种具有摄像装置的自动准直测量装置。由摄像装置所摄取的图像在显示器上被显示，其中通过显示装置可以在图像上标记测量点。测量装置具有高度放大的光学准直照相机系统。摄像装置被构造为广角照相机。广角照相机的光路基本平行于准直照相机系统的光路。准直照相机系统具有两个准直装置：一方面为准直照相机，另一方面为十字传感器。这两个准直装置用于使得准直照相机系统与目标标记精确地对准，其中一个更确切地说安装在户外，另一个更确切地说安装在封闭的空间中。如果准直照相机系统被对准，则利用光学距离测量器确定至目标标记的距离，该光学距离测量器的光轴与准直照相机系统的光轴同轴。广角照相机也被视为(第三)替代准直装置，且用于对目标标记的粗略定位。因此所述广角照相机用作环视照相机。环视照相机的和距离测量装置的光轴由此平行且彼此分开、即不同轴。需要高精确性的两个系统元件(距离测量和准直)由此同轴布置。以较低精确性工作的系统元件(用于粗略定位的环视照相机)单独地且与之平行地布置，因为与从精确准直向距离测量的转变相比，在从粗略定位向对目标标记的精确准直转变时视差校准不必满足很高的要求。

EP 1610092A1说明了一种测量设备，其中距离测量装置与光学瞄准器同线布置。光学瞄准器没有变焦距功能。可以从光学瞄准器的光路将图像输出耦合到第一图像传感器上。具有自己的光学装置的第二图像传感器被设置用于以大30倍的张角检测图像。可以通过电子切换有选择地显示第一或第二图像传感器的图像。该文件并未公开用于跟踪测量辅助装置的装置，也未公开变焦距照相机。在一种实施形式中，第一和第二图像传感器的光路在设备之外同线延伸。但为此要求共同的输出光学装置具有两个单独的同中心的透镜系统，也就是说，(多个)输出透镜的内部区域被形成用于成像至一个图像传感器，而环形地围绕该内部区域布置的外部区域被形成用于成像至另一图像传感器。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种开头部分所述类型的坐标测量设备，其相比于现有技术改善了测量精度。

所述目的通过具有相应独立权利要求的特征的坐标测量设备得以实现。

该坐标测量设备优选包括：

·至少一个光学距离测量装置，用于测量至在空间内可移动的测量辅助装置的距离，和具有用于跟踪该测量辅助装置的第一测量和控制回路；

·相对于至少两个轴可旋转的变焦距照相机，具有变焦距物镜和用于使得测量辅助装置到光电图像转换器上的成像的大小保持恒定的第二测量和控制回路；

·用于对测量辅助装置粗略定位的环视照相机；

·其中距离测量装置的光输出光学装置和光接收光学装置、变焦距照相机和环视照相机布置在共同的、相对于至少两个轴可旋转的载体上；

其中距离测量装置的光轴和环视照相机的光轴在坐标测量设备之外同轴伸展。

因此可以实现光学部件在载体上总体特别节省位置的布置。

至少一个距离测量装置优选地是干涉仪测量设备、基于激光光束的绝对值距离测量器或两者的组合。因此距离测量装置的光输出和光接收光学装置以及距离测量装置的余下元件在载体中并以与之一起移动的方式来布置。产生至少一个经准直的光束用于测量至测量辅助装置的距离。在移动测量辅助装置时，被反射的光束的位移通过照相机或位置灵敏探测器来检测，通过第一测量和控制回路移动载体用于跟踪测量辅助装置。