專利名稱：測(cè)量?jī)x器用的電子顯示和控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的電子顯示和控制裝置以及根據(jù)權(quán)利要求15所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器、根據(jù)權(quán)利要求23所述的模塊部件以及根據(jù)權(quán)利要求24所述的大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了捕獲測(cè)量環(huán)境中的規(guī)定點(diǎn)的特性，特別是具有空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，以往，許多測(cè)量裝置是公知的。在此情況下，作為空間標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，列舉出包含可能現(xiàn)有的基準(zhǔn)點(diǎn)在內(nèi)的測(cè)量?jī)x器的位置，以及針對(duì)測(cè)量點(diǎn)的方位、距離和角度。以往的改善大多涉及使用精度和速度得到提高的新的技術(shù)方法。
這種測(cè)量裝置的一個(gè)眾所周知的例子是經(jīng)緯儀。關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的大地測(cè)量用測(cè)量裝置的概述由以下文獻(xiàn)提供，即“ElektronischeEntfernungs-und Richtungsmessung”von R.Joeckel und M.Stober，4.Auflage，Verlag Konrad Witter，Stuttgart 1999，以及“Electronic DistanceMeasurement”von J.M.Rüeger，4.Auflage，Springer-Verlag，Berlin，Heidelberg 1996。然而，這種裝置總是需要一位直接在儀器旁工作的使用者，該使用者大多借助于專門的定向裝置，例如光學(xué)望遠(yuǎn)鏡把測(cè)量?jī)x器調(diào)整到要測(cè)量的點(diǎn)上。
根據(jù)通常對(duì)于肉眼和測(cè)量過程共同要利用的射線路徑，這種儀器要求在望遠(yuǎn)鏡的制造方法中的技術(shù)配設(shè)，由此產(chǎn)生實(shí)施方式的限制。
通過把大地測(cè)量?jī)x器與相對(duì)于該儀器可移動(dòng)或者可獨(dú)立攜帶的屏幕進(jìn)行組合，從人機(jī)工程學(xué)和安全技術(shù)方面來(lái)看，可取得優(yōu)勢(shì)。在此情況下，望遠(yuǎn)鏡的常規(guī)目鏡由電子捕獲裝置所取代，從而無(wú)需象以往那樣由操作人員在儀器旁值守，并沒有了由于使用肉眼而產(chǎn)生的要求或限制。儀器的控制以及因而要執(zhí)行的測(cè)量通過屏幕的顯示器以及數(shù)據(jù)和控制指令用的合適的輸入裝置以電子的方式進(jìn)行。然后，在進(jìn)行了對(duì)準(zhǔn)之后，可采用各種方法進(jìn)行測(cè)量，例如通過采用三角測(cè)量或者借助于激光器來(lái)測(cè)量與補(bǔ)充距離測(cè)量的角度偏差。
專利文獻(xiàn)JP 02130409A和JP 03167412A公開了經(jīng)緯儀與攝像機(jī)的組合體，使用該組合體將實(shí)現(xiàn)迅速和精確的三維測(cè)量。在此，采用兩個(gè)經(jīng)緯儀-攝像機(jī)組合體同時(shí)執(zhí)行以下工作，即采用各自的攝像機(jī)捕獲圖像，以及借助于經(jīng)緯儀進(jìn)行角度測(cè)量。在此情況下，攝像機(jī)和經(jīng)緯儀的軸各自平行，使得經(jīng)緯儀的角度測(cè)量與由該組合體的攝像機(jī)所捕獲的圖像聯(lián)系在一起?？蓮闹辽賰蓚€(gè)以不同角度所捕獲的圖像推導(dǎo)出成像物體的三維位置。
歐洲專利申請(qǐng)EP 0 481 278和從屬的德國(guó)實(shí)用新型DE 90 07 731 U公開了一種可光電顯示的空間點(diǎn)的定位用的測(cè)量裝置。該測(cè)量裝置具有可移動(dòng)的測(cè)量頭，該測(cè)量頭具有作為目標(biāo)探測(cè)儀器的照相機(jī)以及測(cè)距儀器，該測(cè)距儀器的目標(biāo)軸相互精確對(duì)準(zhǔn)。目標(biāo)點(diǎn)是通過以下方式來(lái)測(cè)量的，即使用照相機(jī)探測(cè)該目標(biāo)點(diǎn)，隨后把照相機(jī)軸對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)上。測(cè)距儀器的精確對(duì)準(zhǔn)也與此相結(jié)合，從而使其軸同樣具有要測(cè)量的點(diǎn)。
在同一申請(qǐng)人的申請(qǐng)?zhí)枮?1127378的歐洲專利申請(qǐng)書中描述了一種測(cè)量?jī)x器，該測(cè)量?jī)x器通過將捕獲裝置和顯示裝置分離，以人機(jī)工程學(xué)的有利方式進(jìn)行操作。通過把顯示裝置與輸入數(shù)據(jù)裝置合適組合，可提供一種特有的操作模塊，該操作模塊也可獨(dú)立和脫離于測(cè)量?jī)x器來(lái)應(yīng)用，并與該測(cè)量?jī)x器通過通信裝置建立連接。把這種模塊與多個(gè)測(cè)量?jī)x器一起用作傳感部件，可形成可遙控的大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)。在所示的測(cè)量范圍內(nèi)，位置標(biāo)記是可移位的，可通過該位置標(biāo)記確定測(cè)量過程的參數(shù)并起動(dòng)測(cè)量過程。后續(xù)的測(cè)量過程把測(cè)量?jī)x器的為測(cè)量所需要的部件對(duì)準(zhǔn)到通過位置標(biāo)記所確定的位置上，并執(zhí)行測(cè)量。
國(guó)際PCT申請(qǐng)WO 99/60335中公開了一種大地測(cè)量裝置，該大地測(cè)量裝置使用照相機(jī)探測(cè)目標(biāo)范圍并顯示在屏幕上。可在該范圍內(nèi)選擇目標(biāo)，并使用測(cè)距儀通過以下方式測(cè)量其距離，即把測(cè)距儀作為完整儀器與其軸一起對(duì)準(zhǔn)到所選擇的目標(biāo)上。在此情況下，照相機(jī)和測(cè)距儀要么共同要么相互獨(dú)立地通過電動(dòng)機(jī)移動(dòng)。
現(xiàn)有技術(shù)的所有裝置針對(duì)某一點(diǎn)的每次測(cè)量都需要使裝置整體移動(dòng)或者使測(cè)量頭移動(dòng)，該測(cè)量頭含有捕獲裝置和測(cè)量裝置或者至少完整的測(cè)量裝置。因此，對(duì)于每個(gè)測(cè)量過程都必須使測(cè)量?jī)x器的部件移動(dòng)，這些部件較大和較重，并且大多數(shù)需要電伺服電動(dòng)機(jī)，從而產(chǎn)生對(duì)時(shí)間和能量的增長(zhǎng)的需求。然而，恰恰對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)適用的系統(tǒng)，能量消耗是對(duì)使用時(shí)間和可靠性產(chǎn)生影響的量，從而隨之帶來(lái)其直接優(yōu)勢(shì)的減少。此外，較大和較重部件的頻繁移動(dòng)導(dǎo)致磨損的增加，或者要求部件的減少磨損或者耐磨損的技術(shù)配置。
另一缺點(diǎn)是各儀器必須各自具有自身的定向裝置，以便把測(cè)量?jī)x器的軸對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)上。即使當(dāng)對(duì)于專門的測(cè)量任務(wù)，所有目標(biāo)總是位于捕獲裝置的探測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)于各測(cè)量過程，也必須進(jìn)行裝置或者至少兩個(gè)部件即捕獲裝置和測(cè)量裝置的移動(dòng)。
在自動(dòng)目標(biāo)跟蹤的情況下，產(chǎn)生一個(gè)類似缺點(diǎn)。在此，如果目標(biāo)由所發(fā)射的射線有源照射，并且根據(jù)所反射的射線被識(shí)別或跟蹤，則在現(xiàn)有技術(shù)的裝置的情況下，要么必須使捕獲裝置不斷移動(dòng)，要么必須進(jìn)行捕獲裝置和照射裝置的移動(dòng)協(xié)調(diào)，這具有上面描述的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種裝置，作為測(cè)量?jī)x器用的電子顯示和控制裝置或者作為測(cè)量?jī)x器，該裝置減少為測(cè)量所需要的移動(dòng)或者為此所需要的時(shí)間和能量需求。
另一目的是減少光電顯示和控制裝置或者同類測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
另一目的是使光電顯示和控制裝置或者同類測(cè)量?jī)x器小型化。
另一目的是提供在沒有變更視野的情況下，在測(cè)量?jī)x器的探測(cè)范圍內(nèi)使用有源照射進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的可能性。
這些目的是根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1和15的特征以及通過從屬權(quán)利要求的特征來(lái)達(dá)到的，或者使解決方案得到進(jìn)一步發(fā)展。
作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的思想是，使測(cè)量所需要的射線束在光學(xué)系統(tǒng)的探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)，而不要求光學(xué)系統(tǒng)整體或者較大部件的為此通常所需要的移動(dòng)。這可通過把電子捕獲裝置的光學(xué)部件用于發(fā)射射線束來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用通過捕獲裝置的光學(xué)系統(tǒng)所發(fā)射的射線，基本上可對(duì)所有探測(cè)的并在顯示裝置上顯示的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，而不必使捕獲裝置的光軸或者測(cè)量?jī)x器的其它獨(dú)立部件移動(dòng)。在此情況下，捕獲裝置涉及成像裝置，該成像裝置是為了針對(duì)測(cè)量點(diǎn)確定目標(biāo)點(diǎn)而使用的。為執(zhí)行測(cè)量所需要的檢測(cè)器也可裝入在其它測(cè)量?jī)x器內(nèi)，從而例如采用具有根據(jù)本發(fā)明的電子顯示和控制裝置的測(cè)量?jī)x器使用射線進(jìn)行目標(biāo)的確定和照射，然而該測(cè)量由一個(gè)或多個(gè)其它儀器執(zhí)行。在以下說(shuō)明例中，只要沒有其它說(shuō)明，就以此為出發(fā)點(diǎn)，即所有為測(cè)量過程所需要的部件都集成在測(cè)量?jī)x器內(nèi)。
在此情況下，就廣義而言，本發(fā)明涉及通過直接由人要操作的定向裝置被光學(xué)對(duì)準(zhǔn)到測(cè)量點(diǎn)上的所有測(cè)量?jī)x器。
在此，“大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器”概念一般總是應(yīng)理解為以下測(cè)量?jī)x表，該測(cè)量?jī)x表具有用于測(cè)量或者檢查具有空間關(guān)系的數(shù)據(jù)的裝置。特別是，這涉及測(cè)量針對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)的距離和/或方位或角度。此外，然而還可存在有其它裝置，例如衛(wèi)星輔助定位(例如GPS、GLONASS或者GALILEO)用的部件，這些裝置可用于補(bǔ)充的測(cè)量或者數(shù)據(jù)捕獲。特別是，這里，這種大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器應(yīng)理解為經(jīng)緯儀和作為視距儀的所謂總站，該視距儀具有電子角度測(cè)量和電光測(cè)距儀。同樣，本發(fā)明適合于應(yīng)用在具有類似功能性的專業(yè)化裝置中，例如在軍用羅盤中或者在工業(yè)建筑或者過程監(jiān)控中；對(duì)此，該系統(tǒng)同樣被包含在“大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器”概念中。
要探測(cè)的測(cè)量范圍和要瞄準(zhǔn)的測(cè)量點(diǎn)的圖像通過光學(xué)系統(tǒng)在電子捕獲裝置上成像，該圖像通過顯示裝置是可見的。測(cè)量?jī)x器或者經(jīng)緯儀的粗對(duì)準(zhǔn)現(xiàn)可通過一個(gè)位置標(biāo)記的定位在屏幕上進(jìn)行。該位置標(biāo)記可通過各種裝置，例如通常也在計(jì)算機(jī)范圍內(nèi)用于控制屏幕顯示器的裝置來(lái)移動(dòng)。根據(jù)所選擇的模式，可通過位置標(biāo)記的位移實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x器整體的跟蹤或?qū)?zhǔn)和/或根據(jù)本發(fā)明的針對(duì)通過位置標(biāo)記所定義的點(diǎn)的測(cè)量過程的執(zhí)行。
在此情況下，例如可確定各種測(cè)量點(diǎn)，這些測(cè)量點(diǎn)在輸入結(jié)束后被自動(dòng)掃描，或者也可以直接通過位置標(biāo)記的定位，執(zhí)行針對(duì)當(dāng)前點(diǎn)的各自所調(diào)整的要捕獲的參數(shù)的測(cè)量過程。
測(cè)量過程的數(shù)據(jù)和結(jié)果可顯示在屏幕上。在此情況下，該顯示可采用漸強(qiáng)文字的形式，也可以在自身的顯示區(qū)域內(nèi)。后者可作為屏幕的分離部分來(lái)實(shí)施，這些分離部分例如成像為放大的圖像分段或基準(zhǔn)點(diǎn)，然后針對(duì)該圖像分段或基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
此外，接觸敏感平面屏幕的應(yīng)用也可使得無(wú)需使用專門的輸入裝置，從而可使顯示裝置和輸入裝置得以小型化和模塊化實(shí)施。顯示裝置或輸入裝置的另一實(shí)施可能性是與也可用于其它應(yīng)用的儀器的連接。例如通過通信網(wǎng)絡(luò)用的接口或者應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)，特別是可攜帶的膝上計(jì)算機(jī)或者筆記本計(jì)算機(jī)，可使用其它附加功能。通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)，可使用附加的、可能的話通用軟件。此外，所捕獲的測(cè)量數(shù)據(jù)可立即被保存在可用的存儲(chǔ)器內(nèi)，并在與大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器分離之后，也可在其它應(yīng)用場(chǎng)合使用。這種優(yōu)點(diǎn)可與互聯(lián)網(wǎng)連接相結(jié)合，通過互聯(lián)網(wǎng)連接，可進(jìn)行補(bǔ)充的數(shù)據(jù)傳送或者遙控。
對(duì)在捕獲裝置和顯示裝置中迄今設(shè)有直接觀察裝置的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行分開，可使使用者獨(dú)立于捕獲裝置的對(duì)準(zhǔn)而占有方便的人機(jī)工程學(xué)有利的位置。測(cè)量?jī)x器也可放置在迄今不可用的范圍內(nèi)，例如角落或者狹窄通道內(nèi)。
如果把顯示裝置和輸入裝置進(jìn)行模塊化布置，則可把這些裝置在結(jié)構(gòu)上與本身的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器分開。與大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器的連接可通過通信裝置，例如有線或無(wú)線連接來(lái)建立，該大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器現(xiàn)主要仍僅由外殼和物鏡部件以及傳感元件連同從屬控制部件一起構(gòu)成。在此方面，以下，有線連接總是應(yīng)理解為用于傳送數(shù)據(jù)的所有撓性通信連接，然而特別是玻璃纖維和銅電纜。
這種分開可使作為純傳感單元的許多大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器的控制借助于中央控制和評(píng)價(jià)單元得以實(shí)現(xiàn)。后者可耐氣候，例如可安置在車輛內(nèi)。除了該優(yōu)點(diǎn)以外，對(duì)于儀器和操作人員來(lái)說(shuō)，搭載在車輛內(nèi)也使其它附加部件的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，這些附加部件在安裝于單個(gè)測(cè)量?jī)x器上的情況下，其重量受到制約。使用多個(gè)傳感單元可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)共同或不同點(diǎn)的簡(jiǎn)化同時(shí)測(cè)量、大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器相互間的對(duì)準(zhǔn)或者甚至交替使用，在該交替使用的情況下，總是傳感單元的僅一部分用于測(cè)量，而另一部分被運(yùn)送到其它地點(diǎn)。同時(shí)所用的傳感單元的測(cè)量范圍的顯示可相繼在同一屏幕上進(jìn)行，或者也可以同時(shí)在屏幕上，在自身的顯示范圍內(nèi)，例如采用窗口技術(shù)或者分屏技術(shù)進(jìn)行。
通過電子顯示，可毫無(wú)問題地推導(dǎo)出針對(duì)在顯示中所顯示的并通過位置標(biāo)記所選擇的目標(biāo)點(diǎn)的水平和垂直角。在該坐標(biāo)的應(yīng)用中，測(cè)量?jī)x器的射線束在捕獲裝置的對(duì)準(zhǔn)沒有變化的情況下被引向目標(biāo)點(diǎn)。在一實(shí)施方式的情況下，在捕獲裝置的物鏡前，在發(fā)射方向上進(jìn)行射線束的輸入耦合，從而與其連接的光學(xué)部件也由待發(fā)射的射線利用。通過利用一種共用物鏡，可減少外殼開口和透鏡的數(shù)量，這有助于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
射線束的必要影響可基本上通過在光學(xué)系統(tǒng)固定的情況下的輻射源的移動(dòng)，或者通過在輻射源固定情況下的光學(xué)部件的移動(dòng)或改變來(lái)進(jìn)行。此外，然而也可使根據(jù)本發(fā)明的輻射源和光學(xué)部件同時(shí)移動(dòng)。
用于使輻射源移動(dòng)的合適裝置例如采用壓電元件、靜電可調(diào)致動(dòng)器或者小型電動(dòng)機(jī)的形式。由光學(xué)部件的移動(dòng)或改變所引起的射線束的影響可采用各種方式進(jìn)行。一方面，基本上可以使用相同的元件，這些元件也可用于使輻射源移動(dòng)。另一方面，也可使光學(xué)部件的受到射線束照射的區(qū)域的光學(xué)特性發(fā)生變化。對(duì)此的可能性是改變反射表面的角度，該改變可通過反射鏡的翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)、可旋轉(zhuǎn)雙楔的扭轉(zhuǎn)或者表面的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為所謂的連續(xù)膜片可變形反射鏡(CMDMContinuousMembrane Deformable Mirror)的可變形反射鏡表面例如在專利文獻(xiàn)US6,384,952中公開。
以下，根據(jù)在附圖中示意性示出的實(shí)施例，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的電子顯示和控制裝置、根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量?jī)x器和大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)以純示例方式作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子顯示和控制裝置的部件圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第一實(shí)施方式，其中，輻射源可移動(dòng)地形成；圖3是根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第二實(shí)施方式，其中，射線束的發(fā)射方向可由可移動(dòng)的反射鏡來(lái)影響；圖4是根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第三實(shí)施方式，其中，射線束的發(fā)射方向可由雙楔來(lái)影響；圖5是根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第四實(shí)施方式，其中，輻射源可移動(dòng)地形成并可通過校準(zhǔn)控制裝置來(lái)檢查；圖6是根據(jù)本發(fā)明的傳感單元和處理單元分開的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器的圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的位置標(biāo)記和射線束在平面屏幕的顯示中的相互作用的圖；圖8是在使用經(jīng)緯儀測(cè)量?jī)蓚€(gè)目標(biāo)的情況下的根據(jù)本發(fā)明的位置標(biāo)記和射線束的相互作用的圖；圖9是應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的具有供交替測(cè)量用的多個(gè)大地測(cè)量?jī)x器的大地測(cè)量系統(tǒng)的圖；圖10是把發(fā)射機(jī)和接收機(jī)集成在載體元件上的第一實(shí)施方式的圖；圖11是使發(fā)射機(jī)和接收機(jī)固定定位的一實(shí)施方式的圖；圖12是把發(fā)射機(jī)和接收機(jī)集成在載體元件上的第二實(shí)施方式的圖；以及圖13是把發(fā)射機(jī)和接收機(jī)集成在載體元件上并使射線束在捕獲裝置上追加內(nèi)部光學(xué)成像的第三實(shí)施方式的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電子顯示和控制裝置的部件圖，該裝置可用于不同類型的測(cè)量?jī)x器的對(duì)準(zhǔn)和測(cè)量數(shù)據(jù)的捕獲。在此情況下，物鏡部分1a與電子捕獲裝置1b一起形成為測(cè)量過程所需要的捕獲裝置1。肉眼用的直接觀察裝置由圖像捕獲用的合適裝置，例如攝像機(jī)或者CCD照相機(jī)所取代。該電子裝置除了結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)以外，還可實(shí)現(xiàn)肉眼不能直接接觸到的光譜范圍的選擇性或擴(kuò)展性利用。在此處例示的實(shí)施方式中，在捕獲裝置1內(nèi)另外集成有輻射源1c和對(duì)準(zhǔn)裝置1d，從而使捕獲裝置1的各部分不僅可供捕獲裝置1b的射線路徑利用，而且可供輻射源1c的射線路徑利用。
此外，所示的捕獲裝置1可具有另外的儀表，該儀表具有一條至少部分相同的射線路徑或者采用同軸配置。由于無(wú)需直接觀察裝置，產(chǎn)生了以下的優(yōu)點(diǎn)，即減少的位置需求，不再需要光學(xué)圖像反轉(zhuǎn)，以及沒有了肉眼觀察方面的限制，例如在激光輻射情況下的護(hù)眼要求。
捕獲裝置1直接與顯示單元2連接，該顯示單元2相對(duì)于該捕獲裝置1圍繞水平軸A可旋轉(zhuǎn)，該顯示單元2收納合適的顯示裝置。由捕獲裝置1所探測(cè)的測(cè)量范圍的一部分顯示在集成于顯示單元2內(nèi)的作為顯示裝置的屏幕3上，其圖像在此出于更佳可見度的原因而分離和旋轉(zhuǎn)地成像。輸入用于控制包括顯示單元2在內(nèi)的捕獲裝置1以及測(cè)量過程的數(shù)據(jù)例如通過作為輸入裝置的鍵盤4進(jìn)行。作為替代或者補(bǔ)充，然而也可應(yīng)用其它的輸入或控制裝置，例如操縱桿、軌跡球或者其它移動(dòng)敏感裝置。鍵盤4通過電纜5與顯示單元2連接。然而，連接的另一可能性也提供無(wú)線通信，例如通過應(yīng)用紅外線或者無(wú)線電遙控裝置。關(guān)于測(cè)量過程和用于其控制的數(shù)據(jù)通過鍵盤4被輸入。例如，可針對(duì)測(cè)量輸入順序編號(hào)、當(dāng)前項(xiàng)目名稱或者使用者的標(biāo)識(shí)作為測(cè)量過程的背景數(shù)據(jù)。為了評(píng)價(jià)通過測(cè)量過程所探測(cè)的數(shù)據(jù)，可使用具有存儲(chǔ)裝置的電子計(jì)算機(jī)，這些存儲(chǔ)裝置例如在結(jié)構(gòu)上集成在鍵盤4的外殼內(nèi)。
此外，通過鍵盤4還可采用以下方式直接控制測(cè)量過程，即例如通過光標(biāo)的定位來(lái)輸入必要指令。然后，使用合適的輸入或控制裝置對(duì)捕獲裝置1粗略地如此進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)和調(diào)準(zhǔn)，使得可執(zhí)行預(yù)定的測(cè)量過程。為了進(jìn)行控制，可應(yīng)用眾所周知的裝置，例如伺服電動(dòng)機(jī)或者其它致動(dòng)器。如果目標(biāo)點(diǎn)位于捕獲裝置1的探測(cè)范圍內(nèi)，則可根據(jù)本發(fā)明放棄捕獲裝置1的移動(dòng)?，F(xiàn)在可采用以下方式測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)，即在捕獲裝置1的對(duì)準(zhǔn)沒有變化的情況下，由輻射源1c出射的射線束S通過對(duì)準(zhǔn)裝置1d被如此影響，使得可探測(cè)目標(biāo)點(diǎn)并進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明的各種適合于在經(jīng)緯儀或者其它大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器中應(yīng)用的實(shí)施方式在圖2-圖5中作了圖示。
圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第一實(shí)施方式，其中，輻射源可移動(dòng)地形成。捕獲裝置包含捕獲裝置1b作為主要部件，測(cè)量范圍通過物鏡6和聚焦元件6′在該捕獲裝置1b上成像。物鏡6在此是一種合適物鏡，該物鏡也可由多個(gè)光學(xué)部件組成。同樣，聚焦元件6′在此純例示成處于物鏡6的后面。同樣，這種元件也可配置在射線路徑中的另一位置，特別是在物鏡內(nèi)。在此情況下，聚焦元件6′可例如作為自動(dòng)聚焦系統(tǒng)或者作為精調(diào)的后聚焦元件來(lái)形成或者來(lái)控制和移動(dòng)。在該捕獲裝置的在此由光軸B定義的射線路徑中存在有偏轉(zhuǎn)鏡元件7。通過該偏轉(zhuǎn)鏡元件7和后續(xù)的物鏡6把由作為輻射源的激光二極管8發(fā)射的射線以射線束的形式出射。在物鏡6的固定定位的情況下，現(xiàn)可通過激光二極管8的位移，優(yōu)選的是在平面內(nèi)的位移，對(duì)射線的發(fā)射方向進(jìn)行控制。這種位移可通過作為對(duì)準(zhǔn)裝置9的合適的小型致動(dòng)器或者定位元件，例如壓電元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。把射線束對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)上，現(xiàn)可通過激光二極管8的位移，在光軸B的對(duì)準(zhǔn)未作變更的情況下進(jìn)行。作為替代或者補(bǔ)充，為了在平面內(nèi)位移，也可使激光二極管8翻轉(zhuǎn)，從而使針對(duì)偏轉(zhuǎn)鏡元件7的角度改變，用于射線束的對(duì)準(zhǔn)。因此，要發(fā)射的射線和捕獲裝置1b把物鏡6作為共用的光學(xué)部件來(lái)應(yīng)用。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第二實(shí)施方式，其中，射線束的發(fā)射方向可由作為對(duì)準(zhǔn)裝置9′的可移動(dòng)反射鏡來(lái)影響。捕獲裝置也具有物鏡6、聚焦元件6′以及捕獲裝置1b。然而，在本實(shí)施方式中，激光二極管8固定配置，而作為對(duì)準(zhǔn)裝置9′的反射鏡元件可旋轉(zhuǎn)和可翻轉(zhuǎn)地配設(shè)。通過反射鏡元件的移動(dòng)，現(xiàn)可對(duì)所發(fā)射的射線束針對(duì)光軸B的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行影響和控制。合適的微型可定位反射鏡元件例如采用可以靜電方式朝兩個(gè)軸內(nèi)傾斜的反射鏡的形式使用。取代可旋轉(zhuǎn)和/或可翻轉(zhuǎn)的反射鏡，也可把可變形的光學(xué)元件，例如可變形的反射鏡表面作為所謂的連續(xù)膜片可變形反射鏡(CMDM)安裝在相同位置。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置的第三實(shí)施方式，其中，射線束的發(fā)射方向可由雙楔來(lái)影響。捕獲裝置也具有物鏡6、聚焦元件6′以及捕獲裝置1b。偏轉(zhuǎn)鏡元件7和激光二極管8雙方固定?，F(xiàn)作為對(duì)準(zhǔn)裝置9″使用的是作為光學(xué)有效雙楔的兩個(gè)相互可扭轉(zhuǎn)的楔。通過兩個(gè)楔的相互定位，采用本來(lái)公知的方式通過折射來(lái)影響射線，從而使射線束偏轉(zhuǎn)并對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)上。作為替代，為了在偏轉(zhuǎn)鏡元件7和激光二極管8之間進(jìn)行所示的定位，也可把雙楔安裝在射線路徑中的其它位置。作為另一例，用虛線示出在物鏡6前面的一個(gè)可能位置。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式，其中，輻射源可移動(dòng)地形成并且可通過校準(zhǔn)控制裝置來(lái)檢查其零位置。捕獲裝置具有物鏡6、聚焦元件6′以及捕獲裝置1b，其中，聚焦元件6′直接配置在物鏡6的后面。由可通過作為對(duì)準(zhǔn)裝置9的定位元件來(lái)定位的激光二極管8所發(fā)射的射線通過透鏡1g和作為射線分配器而設(shè)置的偏轉(zhuǎn)鏡元件7′，不僅通過聚焦元件6′和物鏡6被發(fā)射，而且通過另一透鏡1f被引導(dǎo)到圖像傳感器1e。因此，本實(shí)施方式是圖2所示的實(shí)施方式的變形例。通過附加的圖像傳感器1e，激光二極管8的定位可獨(dú)立于探測(cè)而由捕獲裝置1b來(lái)校準(zhǔn)，或者鑒于校準(zhǔn)而檢查。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的具有作為顯示單元的模塊化布置的接觸敏感平面屏幕2′的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12的一實(shí)施方式，在該顯示單元內(nèi)還集成有電子評(píng)價(jià)裝置。大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12與平面屏幕2′通過無(wú)線通信連接來(lái)連接，從而使雙方部件也可彼此隔開較大距離而配置。在此情況下，捕獲裝置1′或者大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12的影響射線束的對(duì)準(zhǔn)裝置由通過平面屏幕2′而發(fā)出的指令來(lái)遙控。所探測(cè)的測(cè)量范圍11再次被傳送到平面屏幕2′上并在那里被顯示。捕獲裝置1′可由定向裝置10移動(dòng)，從而變化所探測(cè)的測(cè)量范圍11。如果測(cè)量范圍探測(cè)出所有要測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)，例如在建筑監(jiān)控范圍內(nèi)，或者如果出于其它原因放棄所探測(cè)的測(cè)量范圍11的變化，例如用于獲得盡可能簡(jiǎn)單的儀器結(jié)構(gòu)，則作為替代也可實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的沒有定向裝置10的測(cè)量?jī)x器。
一種集成化的布置方式是圖7所示的把各種部件組合在作為顯示單元的接觸敏感平面屏幕2′內(nèi)。例如，可把屏幕3和鍵盤的功能組合在該元件內(nèi)。平面屏幕2′具有作為顯示裝置的屏幕3，該屏幕3具有細(xì)分成進(jìn)一步的顯示區(qū)域3b的分段。在該顯示區(qū)域3b內(nèi)，可顯示例如測(cè)量范圍的放大部分，或者也可如此處所示顯示測(cè)量過程的數(shù)據(jù)。在屏幕3的中間顯示有捕獲裝置的光軸B。該光軸B定義所探測(cè)的測(cè)量范圍的顯示的中心點(diǎn)。
測(cè)量過程通過可移動(dòng)的位置標(biāo)記3a來(lái)控制，該位置標(biāo)記3a可在屏幕3內(nèi)移動(dòng)。在接觸敏感平面屏幕2′的該實(shí)施方式中，用手指或者物件接觸就足以使位置標(biāo)記3a移動(dòng)。通過對(duì)準(zhǔn)裝置，可使射線束在所探測(cè)的測(cè)量范圍內(nèi)如此移動(dòng)，使得把該射線束對(duì)準(zhǔn)到通過位置標(biāo)記3a所確定的目標(biāo)點(diǎn)上。這相當(dāng)于在屏幕3上的顯示中，射線束的位置3c朝位置標(biāo)記3a的移動(dòng)。
根據(jù)具體布置或者所選擇的模式，可通過位置標(biāo)記3a的位移，準(zhǔn)備好起動(dòng)測(cè)量過程。因此，在所示畫面中，使位置標(biāo)記3a從光軸B移動(dòng)到其中一棵樹的作為端部位置的尖部，將自動(dòng)起動(dòng)針對(duì)該如此確定的目標(biāo)點(diǎn)的距離和方位的測(cè)量。現(xiàn)在，在光軸固定的情況下，通過使射線束移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)并通過與此有聯(lián)系的測(cè)量過程來(lái)進(jìn)行該測(cè)量。作為補(bǔ)充，例如還可捕獲進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。例如，可對(duì)在光軸B或者另一基準(zhǔn)點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間的角度和絕對(duì)高度差進(jìn)行測(cè)量或者進(jìn)行計(jì)算和規(guī)定。作為替代，也可通過位置標(biāo)記3a的移動(dòng)來(lái)確定由多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)組成的路徑，該路徑根據(jù)起動(dòng)指令自動(dòng)被掃描。對(duì)此，射線束由對(duì)準(zhǔn)裝置連續(xù)對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)上并各自執(zhí)行測(cè)量過程。因此，在顯示中，射線束的位置3c依次掃描通過位置標(biāo)記3a所選擇的點(diǎn)?；旧?，然而也可使捕獲裝置的移動(dòng)與射線束在測(cè)量范圍內(nèi)的移動(dòng)相聯(lián)系。例如，可通過鍵盤輸入要測(cè)量的點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。如果該目標(biāo)點(diǎn)位于所探測(cè)的測(cè)量范圍外，則捕獲裝置被粗略地調(diào)準(zhǔn)到該目標(biāo)點(diǎn)上，其中，光軸B不必指向該點(diǎn)。然后，通過把射線束隨后精確地對(duì)準(zhǔn)到該目標(biāo)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，在對(duì)捕獲裝置進(jìn)行了調(diào)整之后，該目標(biāo)點(diǎn)現(xiàn)位于測(cè)量范圍內(nèi)。
圖8示出在使用作為大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12的經(jīng)緯儀測(cè)量?jī)蓚€(gè)目標(biāo)的情況下的根據(jù)本發(fā)明的位置標(biāo)記和射線束的相互作用。通過位置標(biāo)記3a，在通過把光軸對(duì)準(zhǔn)到一點(diǎn)上而確定的測(cè)量范圍11內(nèi)確定了兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，該兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)采用位置標(biāo)記3a的當(dāng)前位置和以前位置3a′來(lái)定義。盡管捕獲裝置的光軸B繼續(xù)保持對(duì)準(zhǔn)到位于測(cè)量范圍11的中間的原始點(diǎn)上，然而通過射線束S的對(duì)準(zhǔn)，針對(duì)測(cè)量范圍內(nèi)的所選擇的目標(biāo)點(diǎn)各自進(jìn)行測(cè)量。
圖9示意性示出多個(gè)這樣形成的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12、12′在根據(jù)本發(fā)明的大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)的范圍內(nèi)的應(yīng)用。在交替法中，大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12和12′交替地執(zhí)行大地測(cè)量用測(cè)量。為操作測(cè)量?jī)x器12和12′所需要的元件可采用模塊部件的形式來(lái)配設(shè)，在該模塊部件內(nèi)集成有輸入裝置和/或顯示裝置。把輸入裝置和顯示裝置集成在共用模塊部件內(nèi)的一例是接觸敏感平面屏幕2′。作為補(bǔ)充，例如還可應(yīng)用其它模塊部件，該模塊部件僅僅具有作為顯示裝置的屏幕并用于跟蹤和控制正在進(jìn)行中的測(cè)量過程。當(dāng)在這種作為模塊化輸入裝置的接觸敏感平面屏幕2′和大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12之間存在無(wú)線電聯(lián)絡(luò)并執(zhí)行測(cè)量時(shí)，可把第二大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12′或者另外或其它的傳感單元帶到新的基準(zhǔn)點(diǎn)13。在這種根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的情況下，可將大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器12、12′或者其它類似形成的傳感單元簡(jiǎn)單并因而低成本地保持，而放棄自身的顯示裝置和輸入裝置。仍僅需一人來(lái)操作輸入裝置，該人可得到安置并可得到免受氣候影響的安排。由于在簡(jiǎn)單運(yùn)送傳感單元方面對(duì)人員沒有提出專門培訓(xùn)要求，并且可以通過一個(gè)集成鉛垂而實(shí)現(xiàn)遙控的精確定位，可比以往更快速并因而更低成本地執(zhí)行測(cè)量。
通過對(duì)射線束進(jìn)行的相對(duì)于光軸可變的對(duì)準(zhǔn)，產(chǎn)生的要求是，也要對(duì)接收裝置的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行跟蹤或匹配。基本上，在此方面，在根據(jù)本發(fā)明的裝置的情況下的射線束的發(fā)射和接收可彼此獨(dú)立地布置。例如，可使接收裝置通過電路或計(jì)算機(jī)得以電子控制和移動(dòng)，使得該接收裝置對(duì)通過射線束的對(duì)準(zhǔn)所產(chǎn)生的接收條件加以考慮。不過，出于技術(shù)復(fù)雜性以及在尺寸、重量和能量消耗方面的儀器配設(shè)的原因，合理的是，使輻射源和接收裝置固定定位，并對(duì)所發(fā)出和接收的射線束的對(duì)準(zhǔn)共同進(jìn)行處理，或者也可以把輻射源和接收裝置安裝在一個(gè)共用載體元件上，并使該載體元件移動(dòng)。該兩個(gè)替代方案的不同的實(shí)施方式例在圖10至圖13示出。
圖10示出把作為輻射源的激光二極管8和接收裝置14集成在共用載體元件15上的第一實(shí)施方式?？梢苿?dòng)的激光二極管8把射線發(fā)射到雙面偏轉(zhuǎn)鏡元件7a的第一傾斜面上，該射線從該偏轉(zhuǎn)鏡元件7a通過物鏡6作為射線束出射。在射線束被反射之后被物鏡6接收的射線從背面反射的反射鏡元件7b被引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)鏡元件7a的第二面上，并從那里被引導(dǎo)到接收裝置14，該接收裝置14例如由光電二極管構(gòu)成。不僅激光二極管8而且接收裝置14都由作為對(duì)準(zhǔn)裝置的共用載體元件15保持，并可借助于該共用載體元件15一致移動(dòng)，其中，激光二極管8和接收裝置14使其發(fā)射方向或接收方位在該例中相互對(duì)準(zhǔn)地來(lái)配置。通過一致移動(dòng)進(jìn)行輻射源和接收裝置14的相互協(xié)調(diào)的定位，因而不需要具有從屬致動(dòng)器的第二控制裝置。在本實(shí)施方式中，通過可調(diào)整的聚焦元件6′進(jìn)行聚焦，該聚焦元件6′配置在射線路徑中的物鏡6的后面。
圖11示出使激光二極管8和接收裝置14固定定位的一替代實(shí)施方式。固定定位的激光二極管8把射線通過偏轉(zhuǎn)鏡元件7發(fā)射到雙面偏轉(zhuǎn)鏡元件7a的第一傾斜面上，該射線從該偏轉(zhuǎn)鏡元件7a通過具有作為對(duì)準(zhǔn)裝置9″的后置的相互可扭轉(zhuǎn)的楔的物鏡6出射。因此，該實(shí)施方式類似于圖4所示版本的實(shí)施方式。在反射后被物鏡6接收的射線從背面反射的反射鏡元件7b被引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)鏡元件7a的第二面上，并從那里被引導(dǎo)到固定定位的接收裝置14。
圖12示出把輻射源和接收裝置14集成到載體元件15上而成為集成的發(fā)送接收單元16的第二實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，從可通過載體元件15′而移動(dòng)定位的激光二極管8發(fā)射的射線通過安裝在物鏡6a前面的偏轉(zhuǎn)鏡元件7c經(jīng)由蓋元件17作為射線束出射。在此情況下，發(fā)送接收單元16內(nèi)的射線通過透鏡1h被引導(dǎo)到相對(duì)于偏轉(zhuǎn)鏡元件7c固定定位的透鏡1i。通過該射線路徑，以針對(duì)光軸B的角度實(shí)現(xiàn)射線束的發(fā)射，該發(fā)射依賴于發(fā)送接收單元16的定位。在反射后由物鏡6′接收的射線從背面反射的反射鏡元件7b被引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)鏡元件7d，并從那里被引導(dǎo)到集成在發(fā)送接收單元16內(nèi)的接收裝置14。由于射線束不是通過物鏡6′被發(fā)射，因而在通過物鏡6′進(jìn)行的射線接收的情況下，針對(duì)發(fā)射方向?qū)崿F(xiàn)圖像反轉(zhuǎn)。這樣，可通過相同定向的位移，借助于發(fā)送接收單元16實(shí)現(xiàn)對(duì)激光二極管8和接收裝置14的合適定位。
圖13示出把輻射源和接收裝置14集成在載體元件15上的第三實(shí)施方式。通過使射線束內(nèi)部光學(xué)成像在捕獲裝置1b上，不再需要通過人工產(chǎn)生的點(diǎn)指明射線束在探測(cè)范圍內(nèi)的位置。從激光二極管8通過透鏡1h和1i所產(chǎn)生的射線通過構(gòu)成為射線分配器的偏轉(zhuǎn)鏡元件7″被劃分成第一和第二分射線，并且第一分射線通過物鏡6作為射線束被發(fā)射。第二分射線通過可分配有用于避免串?dāng)_的快門19的反向反射器18，重又被引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)鏡元件7″，并從那里通過透鏡6b被引導(dǎo)到構(gòu)成為射線分配器的第二偏轉(zhuǎn)鏡元件7′，在那里產(chǎn)生第三和第四分射線。該偏轉(zhuǎn)鏡元件7′讓從激光二極管8所產(chǎn)生的射線的第三分射線落到捕獲裝置1b上，從而使該射線的參考點(diǎn)與射線束在探測(cè)范圍內(nèi)的位置對(duì)應(yīng)。第四分射線被引向接收裝置14。通過發(fā)送接收單元16′的合適定位，可使安裝在載體元件15″上的激光二極管8和接收裝置14相同定向地位移并因此對(duì)準(zhǔn)。
不言而喻，所示的圖示出多個(gè)實(shí)施方式中的一個(gè)，并且專業(yè)人員例如在應(yīng)用其它光學(xué)部件或者傳感單元、偏離的射線路徑或者其它對(duì)準(zhǔn)裝置、操作元件和輸入元件的情況下，可推導(dǎo)出替代實(shí)施方式。特別是，對(duì)輻射源和接收裝置的調(diào)整也可采用其它的在此未作明示的位移方法，例如通過多個(gè)軸上的旋轉(zhuǎn)或傾斜來(lái)進(jìn)行。同樣，根據(jù)本發(fā)明的裝置可應(yīng)用于具有其它功能范圍的類似測(cè)量裝置，例如總站或者純測(cè)距儀，或者應(yīng)用于具有類似但專門功能的測(cè)量裝置，例如軍用羅盤或者工業(yè)監(jiān)控設(shè)備部件。
權(quán)利要求
1.一種大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)用的電子顯示和控制裝置，該測(cè)量?jī)x器具有輻射源(8)，該輻射源用于發(fā)射供執(zhí)行測(cè)量過程用的可見或不可見的射線束(S)，該電子顯示和控制裝置具有電子顯示裝置(3)，用于視覺地顯示由捕獲裝置(1，1′)所探測(cè)的測(cè)量范圍(9)；以及輸入裝置(4)，用于輸入數(shù)據(jù)和用于控制捕獲裝置(1，1′)和測(cè)量過程；其中，顯示裝置(3)提供至少一個(gè)位置標(biāo)記(3a)，優(yōu)選的是十字線；以及其中，通過位置標(biāo)記(3a)的定位來(lái)規(guī)定空間測(cè)量用的測(cè)量點(diǎn)的確定；其特征在于，設(shè)有對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)，這些對(duì)準(zhǔn)裝置實(shí)現(xiàn)射線束(S)的發(fā)射方向相對(duì)于捕獲裝置(1，1′)的定向的可變對(duì)準(zhǔn)，其中，對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)和捕獲裝置(1，1′)如此配設(shè)和配置，使得射線束(S)至少部分地被分配給捕獲裝置(1，1′)的至少一個(gè)光學(xué)部件(6)，特別是借助于該部件(6)被發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)被配設(shè)成，使射線束(S)的對(duì)準(zhǔn)如此實(shí)現(xiàn)，使得在所探測(cè)的測(cè)量范圍(11)的顯示中使射線束的位置(3c)與位置標(biāo)記(3a)一致，從而利用供執(zhí)行測(cè)量過程用的射線束(S)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)具有以下裝置中的至少一項(xiàng)-定位元件(9)，用于輻射源的二維位移；-可旋轉(zhuǎn)的和/或可翻轉(zhuǎn)的反射面(9′)；-優(yōu)選地，連續(xù)可變形反射面；以及-相互可扭轉(zhuǎn)的透射雙楔(9″)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，設(shè)有校準(zhǔn)控制裝置，該校準(zhǔn)控制裝置具有圖像傳感器(1e)，該圖像傳感器檢測(cè)射線束(S)的發(fā)射方向，從而進(jìn)行獨(dú)立于捕獲裝置(1，1′)的對(duì)射線束(S)的發(fā)射方向的探測(cè)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，顯示裝置(3)如此配設(shè)，使得測(cè)量范圍(11)內(nèi)的射線束(S)的顯示通過至少一個(gè)可辨別地顯示的圖像點(diǎn)進(jìn)行，這要么-通過計(jì)算射線束(S)在測(cè)量范圍(11)內(nèi)的位置和電子顯示分配給該位置的圖像點(diǎn)進(jìn)行，要么-通過把射線直接光學(xué)成像在捕獲裝置(1，1′)內(nèi)進(jìn)行。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，通過輸入裝置(4)在視覺顯示裝置(3)內(nèi)，優(yōu)選地以離散步驟，特別是以圖像點(diǎn)的方式，定位位置標(biāo)記(3a)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，輸入裝置(4)和/或顯示裝置(3)如此配設(shè)，使得通過位置標(biāo)記(3a)的定位來(lái)起動(dòng)測(cè)量過程的至少一部分，特別是實(shí)現(xiàn)·捕獲裝置(1，1′)的控制，和/或·對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)的控制。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，所探測(cè)的測(cè)量范圍(11)或者測(cè)量范圍(11)的各部分的視覺顯示可以通過捕獲裝置(1，1′)和/或顯示裝置(3)而縮小、放大和/或變化其分辨率，特別是通過改變把捕獲裝置(1，1′)的圖像點(diǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)選地以電子方式分配給顯示裝置(3)的方式。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，捕獲裝置(1，1′)包含以下裝置中的至少一項(xiàng)-CCD照相機(jī)，-CMOS照相機(jī)，-攝像機(jī)，-低亮度級(jí)放大器，-熵圖照相機(jī)，-光譜選擇性檢測(cè)器，以及-光譜濾波器。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，捕獲裝置具有自動(dòng)聚焦系統(tǒng)(6′)，該自動(dòng)聚焦系統(tǒng)是物鏡的組成部分或者定位在射線路徑中的物鏡外面。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，顯示裝置(3)包含以下裝置中的至少一項(xiàng)-LCD顯示器，-陰極射線管，-平面屏幕，-通信網(wǎng)絡(luò)接口，以及-具有屏幕的電子計(jì)算機(jī)，優(yōu)選的是便攜式膝上型計(jì)算機(jī)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，輸入裝置(4)包含以下裝置中的至少一項(xiàng)-接觸敏感屏幕，-接觸敏感輸入?yún)^(qū)域，-鍵盤區(qū)域，-操縱桿，-軌跡球，-計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，-通信網(wǎng)絡(luò)接口，以及-具有輸入裝置的電子計(jì)算機(jī)，優(yōu)選的是便攜式膝上型計(jì)算機(jī)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，電子顯示裝置(3)和輸入裝置(4)被組合在一個(gè)部件，優(yōu)選的是接觸敏感平面屏幕(2′)內(nèi)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置，其特征在于，捕獲裝置(1，1′)和對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)構(gòu)成為一個(gè)獨(dú)立模塊，并通過有線連接(5)或者無(wú)線連接與其它部件連接。
15.一種大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，具有輻射源(8)，用于發(fā)射供執(zhí)行測(cè)量過程用的可見或不可見射線束(S)；接收裝置(14)，用于探測(cè)所反射的射線束(S)的射線并把該射線轉(zhuǎn)換成信號(hào)；電子評(píng)價(jià)裝置，用于評(píng)價(jià)信號(hào)；以及根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的電子顯示和控制裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，其特征在于，定向裝置(10)，用于把捕獲裝置(1，1′)定向到測(cè)量范圍(11)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(8，8’)，其特征在于，另外的輸入裝置，用于控制定向裝置(10)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任意一項(xiàng)所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，其特征在于，電子顯示和控制裝置如此配設(shè)，使得通過位置標(biāo)記(3a)的定位來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程的至少一個(gè)參數(shù)的確定，特別是，·供空間測(cè)量用的測(cè)量點(diǎn)的確定，·捕獲裝置(1，1′)的控制，·對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)的控制，和/或·定向裝置(10)的控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任意一項(xiàng)所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，其特征在于，輻射源(8)和接收裝置(14)配置在可移動(dòng)的載體元件(15，15′，15″)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任意一項(xiàng)所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，其特征在于，輻射源(8)、接收裝置(14)以及對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)如此構(gòu)成和配置，使得不僅從輻射源(8)發(fā)射的射線，而且接收裝置(14)接收的射線通過對(duì)準(zhǔn)裝置(9，9′，9″)，特別是相互可扭轉(zhuǎn)的透射雙楔(9″)被引導(dǎo)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至20中任意一項(xiàng)所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，其特征在于，定向裝置具有一種用于使大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)，優(yōu)選的是三角點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的特別是可裝配的裝置，特別是與捕獲裝置(1，1′)從探測(cè)測(cè)量范圍(11)所需的定向移動(dòng)到供探測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)用的定向有關(guān)聯(lián)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15至21中任意一項(xiàng)所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，其特征在于，輸入裝置(4)和/或顯示裝置(3)相對(duì)于大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)的對(duì)準(zhǔn)可獨(dú)立移動(dòng)地，特別是圍繞水平軸(A)可旋轉(zhuǎn)地來(lái)安裝。
23.一種大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)用的模塊部件，具有根據(jù)權(quán)利要求15至22中任意一項(xiàng)所述的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)的集成的輸入裝置和/或顯示裝置(3)，其中，這些裝置構(gòu)成為獨(dú)立模塊，并通過有線連接(5)或者無(wú)線連接與大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)、并且可能的話與另外的大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)中的至少一方連接。
24.一種大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)，具有根據(jù)權(quán)利要求15至22中任意一項(xiàng)所述的至少兩臺(tái)大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)，以及根據(jù)權(quán)利要求23所述的至少一個(gè)模塊部件，其中，該至少一個(gè)模塊部件作為至少兩臺(tái)大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12，12′)用的共用輸入裝置和/或共用顯示裝置(3)，可能的話在其交替使用的情況下來(lái)構(gòu)成。
全文摘要
一種大地測(cè)量用測(cè)量?jī)x器(12)用的電子顯示和控制裝置，包含捕獲裝置(1′)和用于探測(cè)和再現(xiàn)測(cè)量范圍(11)的顯示裝置以及用于控制測(cè)量過程的輸入裝置。測(cè)量過程所需的射線束(S)從輻射源發(fā)射并通過對(duì)準(zhǔn)裝置在其發(fā)射方向如此被影響，使得該射線束可在測(cè)量范圍(11)內(nèi)被對(duì)準(zhǔn)到所選擇的目標(biāo)點(diǎn)上，而不必進(jìn)行捕獲裝置的移動(dòng)。在此情況下，通過使位置標(biāo)記(3a)在屏幕上移動(dòng)來(lái)進(jìn)行目標(biāo)點(diǎn)的確定和測(cè)量過程的起動(dòng)。通過把顯示裝置與用于輸入數(shù)據(jù)的裝置合適組合，可提供一種特有的操作模塊，該操作模塊也可獨(dú)立和脫離于測(cè)量?jī)x器(12，12′)來(lái)應(yīng)用，并與該測(cè)量?jī)x器通過通信裝置建立連接。把這種模塊與多個(gè)測(cè)量?jī)x器一起作為傳感部件來(lái)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)可遙控的大地測(cè)量用測(cè)量系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01S7/51GK1688867SQ03824148
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月12日
發(fā)明者格哈德·克恩, 克勞斯·施奈德, 派厄斯·福爾伯格, 于爾格·欣德林 申請(qǐng)人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司