)處。在一些實(shí)施方式中，距離測(cè)量模塊可包含在發(fā)射路徑中的光發(fā)射點(diǎn)處的光發(fā)射器(在圖5中以506表示)，其沿著發(fā)射路徑近似地位于前透鏡組件的焦點(diǎn)(或儀器的焦點(diǎn))處。
[0135]圖17示意性地示出測(cè)量?jī)x器2100的軸線。中心單元2105具有儀器光軸2110。中心單元2105被安裝在照準(zhǔn)儀2115上以用于圍著第一(耳軸)軸線2120旋轉(zhuǎn)。照準(zhǔn)儀2115被安裝在基底2125上以用于圍著與第一(耳軸)軸線2120交叉(例如，正交)的第二(方位)軸線2130旋轉(zhuǎn)，從而使得儀器光軸可圍著旋轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
[0136]圖18A是在2200處的測(cè)量裝置的示意圖，該測(cè)量裝置具有距離測(cè)量模塊2202、偏轉(zhuǎn)模塊2204、鏡子2206、2208和2230、混合器2210和前透鏡組件2212。標(biāo)稱的、非偏轉(zhuǎn)的發(fā)射路徑由虛線2214和2216表示。標(biāo)稱的、非偏轉(zhuǎn)的接收路徑被虛線2214和2218表示。來自距離測(cè)量模塊2202的光發(fā)射點(diǎn)的光信號(hào)沿著發(fā)射路徑部分2220前進(jìn)至偏轉(zhuǎn)模塊2204。如由偏轉(zhuǎn)的發(fā)射路徑部分2222、2224、2226和2228表示的，由偏轉(zhuǎn)模塊2204將發(fā)射路徑從標(biāo)稱路徑2216、2214偏轉(zhuǎn)。
[0137]來自目標(biāo)(未示出)的返回光信號(hào)沿著路徑2228經(jīng)由前透鏡組件2212前進(jìn)至混合器2210，且然后沿著接收路徑部分2232和2234前進(jìn)至偏轉(zhuǎn)模塊2204并沿著接收路徑部分2236前進(jìn)至距離測(cè)量模塊2202的光接收點(diǎn)。
[0138]在圖18A的示例中，發(fā)射路徑和接收路徑均在混合器2210處圍著偏轉(zhuǎn)點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)。
[0139]圖18B在2250處示出圖18A的測(cè)量裝置，其中發(fā)射路徑和接收路徑在相反方向上被偏轉(zhuǎn)。來自EDM 2202的光信號(hào)沿著發(fā)射路徑部分2220前進(jìn)至偏轉(zhuǎn)模塊2204。如由偏轉(zhuǎn)的發(fā)射路徑部分2268、2270、2272和2274表示的，由偏轉(zhuǎn)模塊2204將發(fā)射路徑從標(biāo)稱路徑2216、2214 偏轉(zhuǎn)。
[0140]來自目標(biāo)(未示出)的返回光信號(hào)沿著路徑2274經(jīng)由前透鏡組件2212前進(jìn)至混合器2210，且然后沿著接收路徑部分2278和2280前進(jìn)至偏轉(zhuǎn)模塊2204并且沿著接收路徑部分2236前進(jìn)至EDM 2202。
[0141]圖19示出根據(jù)一些實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)2300，其具有集成的追蹤模塊。來自距離測(cè)量模塊2305的光信號(hào)沿著發(fā)射路徑部分2310前進(jìn)至偏轉(zhuǎn)模塊2315。如箭頭2330表示的，發(fā)射路徑在偏轉(zhuǎn)界限2320、2325之間被偏轉(zhuǎn)模塊2315從標(biāo)稱路徑偏轉(zhuǎn)。從偏轉(zhuǎn)模塊2315發(fā)射的光信號(hào)穿過光束分離器2335行進(jìn)。返回光信號(hào)經(jīng)由前透鏡組件2380穿過光束分離器2335行進(jìn)到偏轉(zhuǎn)模塊2315。
[0142]例如，光束分離器可以是彩色光束分離器，其中，它反射特定波長(zhǎng)或特定波長(zhǎng)范圍之內(nèi)的光，而它對(duì)其他波長(zhǎng)是透明的。對(duì)于具有彩色光束分離器的實(shí)施方案，距離測(cè)量模塊2305和追蹤模塊2340可使用不同的波長(zhǎng)。
[0143]追蹤模塊2340發(fā)射追蹤光信號(hào)，追蹤光信號(hào)沿著路徑部分2345行進(jìn)至光束分離器2335并沿著路徑部分2350退出。路徑部分2350位于偏轉(zhuǎn)界限2320、2325之內(nèi)并大體上與測(cè)量光束同軸。追蹤模塊2340具有由界限2355、2360定義的視野范圍，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的追蹤。
[0144]圖20示出追蹤系統(tǒng)2400的方框圖。追蹤模塊2340位于儀器的中心單元之內(nèi)，例如位于圖17的中心單元(或望遠(yuǎn)鏡組件)2105之內(nèi)。追蹤模塊2340朝著目標(biāo)2415發(fā)射追蹤光信號(hào)2410并且如果有任何追蹤返回信號(hào)2420，則從目標(biāo)2415接收追蹤返回信號(hào)2420。追蹤模塊2340經(jīng)由控制信號(hào)2430指示伺服控制2425以根據(jù)需要激活伺服驅(qū)動(dòng)器2435，以維持中心單元的光軸朝著目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)，如由箭頭2440示意性地表示的。
[0145]追蹤模塊2340包含檢測(cè)模塊，檢測(cè)模塊運(yùn)行以將測(cè)量?jī)x器附近的至少一個(gè)特定目標(biāo)從其他目標(biāo)中區(qū)分開，并且響應(yīng)于追蹤模塊的伺服控制模塊，諸如伺服控制2425和伺服驅(qū)動(dòng)器2435的伺服控制模塊運(yùn)行以對(duì)準(zhǔn)儀器光軸，從而使得特定目標(biāo)位于距離測(cè)量模塊的視野范圍之內(nèi)。
[0146]圖21示出根據(jù)一些實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)2500，其具有集成的查看模塊2540。來自距離測(cè)量模塊2505的光信號(hào)沿著發(fā)射路徑部分2510前進(jìn)至偏轉(zhuǎn)模塊2515。如箭頭2530表示的，發(fā)射路徑在偏轉(zhuǎn)界限2520、2525之間被偏轉(zhuǎn)模塊2515從標(biāo)稱路徑偏轉(zhuǎn)。從偏轉(zhuǎn)模塊2515發(fā)射的光信號(hào)穿過光束分離器2535和前透鏡組件2580行進(jìn)。返回光信號(hào)經(jīng)由前透鏡組件2580穿過光束分離器2535行進(jìn)到偏轉(zhuǎn)模塊2515。
[0147]如在上文中參考圖19描述的實(shí)施方式中提到的，光束分離器2535例如可以是彩色光束分離器。例如，當(dāng)距離測(cè)量模塊2505運(yùn)行于不可見范圍之內(nèi)時(shí)，光束分離器可反射可見范圍。作為另一個(gè)示例，如果距離測(cè)量模塊2505運(yùn)行于不可見范圍，光束分離器可反射可見范圍中的光，但具有使來自(和/或至)距離測(cè)量模塊的可見光通過的缺口。
[0148]查看模塊2540具有假想軸線，該假想軸線沿著路徑部分2545行進(jìn)至光束分離器2535并沿著路徑部分2550退出。路徑部分2550位于偏轉(zhuǎn)界限2520、2525之內(nèi)并大體上與測(cè)量光束同軸。查看模塊2540具有由界限2555、2560定義的視野范圍，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的查看。在一些實(shí)施方式中，查看模塊2540是光學(xué)目鏡，光學(xué)目鏡允許人類操作員查看大體上沿著測(cè)量光束的光軸的目標(biāo)。在一些實(shí)施方式中，查看模塊2540是相機(jī)，相機(jī)可運(yùn)行以捕獲大體上沿著測(cè)量光束的光軸的目標(biāo)的靜止圖像和/或視頻。在一些實(shí)施方式中，相機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示器，顯示器允許人類操作員查看沿著測(cè)量光束的光軸的目標(biāo)的圖像。
[0149]圖22示意性地在2600處示出第一類型的混合器(光束分離器2605)的運(yùn)行。沿著路徑2610的入射光束被分成沿著路徑2615的第一退出光束和沿著路徑2620的第二退出光束。光束分離器2605是玻璃板上的標(biāo)準(zhǔn)的光束分離器，或者使用由于從空氣到玻璃的過渡的反射或者使用均勻涂層來分離光束。
[0150]在一些實(shí)施方式中，玻璃板具有部分反射表面，發(fā)射的光福射沿著發(fā)射路徑穿過該部分反射表面行進(jìn)，且該部分反射表面反射經(jīng)由接收路徑到達(dá)的光輻射，或反之亦然。在一些實(shí)施方式中，均勻涂層具有基于波長(zhǎng)不同地反射的光譜特性。
[0151]圖23示意性地在2700處示出第二類型的光束分離器混合器(光束分離器2705)的運(yùn)行。光束分離器2705是玻璃板，該玻璃板包括具有不同反射率的表面涂層。中心區(qū)域2710具有比周圍環(huán)形區(qū)域2715低的反射率。通過將一部分穿過中心區(qū)域2710行進(jìn)以提供中心退出光束2725并反射由入射光束2720的直徑2730和由中心區(qū)域2710的直徑所定義的環(huán)形部分以使環(huán)形退出光束2735轉(zhuǎn)向來分離入射光束2720。在一些實(shí)施方式中，具有不同反射率的區(qū)域是相反的，其中在中心區(qū)域2710中具有高反射率并且在環(huán)形區(qū)域2715中具有相對(duì)低的反射率。在一些實(shí)施方式中，這些涂層是彩色的、基于波長(zhǎng)不同地反射。
[0152]圖24示意性地在2800處示出第三類型的混合器(光束分離器2805)的運(yùn)行。光束分離器2805是立方體元件，該元件包括具有均勻涂層的內(nèi)部反射表面2810。沿著軸線2820到達(dá)的入射光束2815的一部分穿過表面2810行進(jìn)以形成沿著軸線2820的退出光束2825。入射光束2815的另一部分被表面2810反射以形成沿著另一個(gè)軸線2835的退出光束2830。在一些實(shí)施方式中，涂層可以是彩色的、基于波長(zhǎng)不同地反射。
[0153]圖25示意性地在2900處示出第四類型的混合器(光束分離器2905)的運(yùn)行。光束分離器2905是立方體元件，該元件包括具有不同反射率的內(nèi)部反射表面2910。中心區(qū)域2915具有比周圍環(huán)形區(qū)域2920低的反射率。通過將一部分穿過中心區(qū)域2915行進(jìn)以提供中心退出光束2930并反射由入射光束2925的直徑2935和由中心區(qū)域2915的直徑所定義的環(huán)形部分以使環(huán)形退出光束2940轉(zhuǎn)向來分離入射光束2925。在一些實(shí)施方式中，具有不同反射率的區(qū)域可以是相反的，在中心區(qū)域2915中具有高反射率并且在環(huán)形區(qū)域中具有相對(duì)低的反射率。在一些實(shí)施方式中，這些涂層可以是彩色的、基于波長(zhǎng)不同地反射。
[0154]圖26A在3000處示出另一個(gè)混合器(光束分離器3005)的透視圖，其根據(jù)一些實(shí)施方式被用作混合點(diǎn)(或分離點(diǎn))，例如，如圖14的混合器(或者混合點(diǎn))1825。光束分離器3005由第一玻璃塊3010和第二玻璃塊3015組成。玻璃塊3010具有前表面3020、后表面3035和底表面，底表面位于與玻璃塊3015的前表面的交界面處。在玻璃塊3010的底表面和玻璃塊3015的前表面之間的交界面處提供部分反射涂層3025。玻璃塊3015具有后表面3030。部分反射涂層3025可具有中心區(qū)域3040，中心區(qū)域3040具有比周圍環(huán)形區(qū)域3045低的反射率；在一些實(shí)施方式中，區(qū)域3040和3045的相對(duì)反射率是相反的，或者以任何其他期望的配置安排這些區(qū)域。
[0155]圖26B示意性地在3600處示出穿過圖26A的光束分離器3005的發(fā)射光束3062的路徑。發(fā)射光束3062沿著路徑3064穿過前表面3020進(jìn)入玻璃塊3010。然后，發(fā)射光束3602從后表面3035沿著路徑3066、從前表面3020沿著路徑3068、以及從后表面3030穿過表面3025的中心區(qū)域3040被反射，以穿過表面3020沿著路徑3070作為光束3072退出。
[0156]圖26C示意性地在3080處示出穿過圖26A的光束分離器3005的接收光束的路徑。接收光束3082沿著路徑3084穿過前表面3020進(jìn)入玻璃塊3010。接收光束然后從表面3025的反射環(huán)形區(qū)域3045沿著路徑3086、從前表面3020沿著路徑3088、以及從后表面3035被反射，以穿過表面3020沿著路徑3090作為光束3092退出。
[0157]圖26B和26C的比較示出退出光束分離器3005的發(fā)射光束3072和進(jìn)入光束分離器3005的接收光束3082是同軸的。然而，發(fā)射光束3062的進(jìn)入路徑3064和接收路徑3092的退出路徑3090平行于彼此并相互偏移，以便使用單一偏轉(zhuǎn)元件進(jìn)行發(fā)射光信號(hào)和接收光信號(hào)的同步偏轉(zhuǎn)。表面3025上的涂層圖案的中心(即，3040和3045的中心)將是本系統(tǒng)的混合點(diǎn)，圍著該混合點(diǎn)偏轉(zhuǎn)發(fā)射路徑和接收路徑。
[0158]圖27A在3100處示出根據(jù)一些實(shí)施方式的配置為用于中心單元的豎直光束偏轉(zhuǎn)和方位掃掠的測(cè)量?jī)x器3105。諸如望遠(yuǎn)鏡組件3110的中心單元具有距離測(cè)量模塊，該距離測(cè)量模塊安裝在照準(zhǔn)儀3115上以用于圍繞耳軸軸線3120旋轉(zhuǎn)。如由箭頭3130表示的，照準(zhǔn)儀3115可圍繞方位軸線3125旋轉(zhuǎn)。方位軸線3125大體上與方位平面垂直。距離測(cè)量模塊的測(cè)量光束3135與中心單元軸線3140標(biāo)稱地對(duì)齊，并如由箭頭3155示出的，在上角度界限3145和下角度界限3150之間被偏轉(zhuǎn)。角度界限3145和3150定義穿過中心單元軸線3140并大體上垂直于方位平面的平面。
[0159]盡管在圖27A中未詳細(xì)示出，但是測(cè)量?jī)x器3105的中心單元或望遠(yuǎn)鏡組件3110包含具有距離測(cè)量模塊、偏轉(zhuǎn)模塊和混合器/分離器的子系統(tǒng)，諸如參考圖5描述的子系統(tǒng)500或分別參考圖14、18A、18B、19和21描述的子系統(tǒng)1800、2200、2250、2300、2500。測(cè)量?jī)x器3105可使用這種子系統(tǒng)來掃描如圖27B、28B和29B描述的場(chǎng)景。
[0160]圖27B在3160處示出使用圖27A的儀器配置獲取的測(cè)量值圖案。由于距離測(cè)量值是通過距離測(cè)量模塊的運(yùn)行獲取的，測(cè)量光束3135在箭頭3155的大體上豎直的平面中相對(duì)于中心單元軸線3140被反復(fù)偏轉(zhuǎn)，例如，從上角度界限3145到下角度界限3150。
[0161]通過圍繞耳軸軸線3120固定的中心單元3110和圍繞方位軸線3125固定的照準(zhǔn)儀3115，由箭頭3165表示的偏轉(zhuǎn)的測(cè)量光束的每一次通過導(dǎo)致以大體上豎直的線排布的一系列測(cè)量值。
[0162]然而，如箭頭3170表示的同時(shí)圍繞方位軸線3125旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)儀3115導(dǎo)致每一次的測(cè)量相對(duì)于前述的測(cè)量值偏移一定方位增量。因