[发明专利]多模式光学测量设备和操作方法

权利要求书

1.一种坐标测量设备，包括：

光学传递系统；

第一绝对测距仪，所述第一绝对测距仪包括第一光源、第一光学检测器以及第一电路，所述第一光源被配置成通过所述光学传递系统将第一光发送至回射器目标，所述第一光学检测器还被配置成响应于所回射的第一光而生成第一电信号并且将所述第一电信号传输到所述第一电路，所述第一电路被配置成至少部分地基于所述第一电信号来确定从所述坐标测量设备到所述回射器目标的第一距离；

第二绝对测距仪，所述第二绝对测距仪包括第二光源、第二光学检测器以及第二电路，所述第二光源被配置成通过所述光学传递系统将第二光发送至对象表面，所述第二光学检测器被配置成对被所述对象表面反射的并且通过所述光学传递系统的第二光进行接收，所述第二光学检测器还被配置成响应于所反射的第二光而生成第二电信号并且将所述第二电信号发送至所述第二电路，所述第二电路被配置成至少部分地基于所述第二电信号来确定从所述坐标测量设备到所述对象表面的第二距离；

结构，所述结构能够操作地耦接至所述光学传递系统、所述第一绝对测距仪以及所述第二绝对测距仪；

第一电机，所述第一电机被配置成绕第一轴旋转所述结构；

第一角度传感器，所述第一角度传感器能够操作地耦接至所述结构，所述第一角度传感器被配置成对绕所述第一轴的第一旋转角度进行测量；

第二电机，所述第二电机被配置成绕第二轴旋转所述结构，所述第二轴与所述第一轴基本上垂直；

第二角度传感器，所述第二角度传感器能够操作地耦接至所述结构，所述第二角度传感器被配置成对绕所述第二轴的第二旋转角度进行测量；

位置检测器，所述位置检测器被配置成对由所述坐标测量设备发射的并且由所述回射器反射的辐射的一部分进行接收，所述位置检测器被配置成至少部分地基于所述辐射的一部分照射所述位置检测器处的位置来生成第三电信号；以及

处理器，所述处理器具有被配置成在第一模式下和第二模式下进行操作的计算机可读介质，所述第一模式包括：至少部分地基于所述第三电信号来跟踪所述回射器目标，至少部分地基于所述回射器目标在第一位置处的第一角度、所述回射器目标在所述第一位置处的第二角度以及所述回射器目标在所述第一位置处的第一距离来确定所述回射器目标的第一三维坐标，所述第二模式包括在连续地并且单调地改变所述第一角度和所述第二角度的同时将光束引导至所述对象表面，所述第二模式还包括至少部分地基于所述对象表面上的点的第一角度、所述对象表面上的所述点的第二角度以及所述对象表面上的所述点的第二距离来确定所述对象表面上的所述点的第二三维坐标。

2.根据权利要求1所述的坐标测量设备，其中，

所述光学传递系统具有内光束路径和外光束路径，所述外光束路径与所述内光束路径同轴并且所述外光束路径在所述内光束路径的外部；

所述第一光学检测器被配置成对被所述回射器目标反射的并且通过所述光学传递系统的内光束路径的第一光进行接收；并且

所述第二光学检测器被配置成对被所述对象表面反射的并且通过所述光学传递系统的外光束路径的第二光进行接收。

3.根据权利要求1所述的坐标测量设备，其中，单向地旋转所述结构以沿着具有螺旋状的轨迹发射所述第二光。

4.根据权利要求1所述的坐标测量设备，其中，所述光学传递系统还包括被定位成接收所述第二光束的一部分的环状孔。

5.根据权利要求4所述的坐标测量设备，其中，所述控制器被配置成当所述第二绝对测距仪发射所述第二光束时发射所述第一光束。

6.根据权利要求1所述的坐标测量设备，其中，所述第一光束具有约700纳米的波长。

7.根据权利要求6所述的坐标测量设备，其中，所述第二光束具有约1550纳米的波长。