[发明专利]用以测量至反射性目标物体的距离的光学测距设备

说明书

本发明涉及一种用于光学测距的设备，用以测量至单一回复反射器和面状回复反射器的距离，该设备具有：射束源、探测器、包括发射光学器件和接收光学器件的射束成形系统以及能设置到激光射束的光路中的激光射束成形元件和另外的激光射束成形元件，用于测量至反射器的距离。激光射束的激光射束直径小于单一回复反射器的棱镜的尺寸，并且大于面状回复反射器的各棱镜的尺寸。激光射束成形元件构造为具有至少一个发射光阑的发射光阑装置，发射光阑产生一个分射束并将该分射束扩开到不小于1.0mrad之最小极限角的第一张角，该另外的激光射束成形元件构造为成形光阑，成形光阑将激光射束整形为具有第二张角的成形激光射束并且该第二张角小于0.3mrad之最大极限角。

技术领域

本发明涉及一种用于光学测距的设备，用以测量至反射性目标物体的距离。

背景技术

DE 197 27 988 A1公开了一种已知的用于光学测距的设备，用以测量至反射性目标物体的距离，该设备包括一个望远镜、一个测距装置和一个用于适配调整激光射束发散度的适配装置。测距装置包括一个发射激光射束的射束源、一个接收在目标物体上反射的接收射束的探测器和一个具有用于使激光射束成形的发射光学器件和用于使接收射束成形的接收光学器件的射束成形系统。可以通过射束源上的激光射束的出射角、通过射束源与发射光学器件之间的光学行程长度或者由在射束源后面的附加发射光学器件来改变激光射束发散度。缺点是：所有提出的用于适配调整激光射束发散度的措施均是在测距装置内部实现并且降低了测距装置的稳定性。

由DE 198 40 049 A1已知一种用于光学测距的设备，用以测量至反射性目标物体的距离。该设备包括一个测距装置和一个用于使激光射束适配于目标物体的适配装置。测距装置包括一个或两个射束源、一个探测器以及一个具有发射光学器件和接收光学器件的射束成形系统。所述一个或两个射束源产生射束发散度大的第一激光射束和射束发散度小的第二激光射束，其中，第一激光射束设置用于对散射(漫射)性(streuend)目标物体进行测距，而第二激光射束设置用于对反射性目标物体进行测距。

对于合适激光射束的选择可以在射束源上或在探测器上实现。在一种实施方式中同时发射第一和第二激光射束并使其往目标物体上投射。在接收射束的光路中在探测器上游设置有光学滤光器，这些滤光器只允许第一或第二激光射束通过。光学滤光器设置在一个可手动操作的或电动驱动的滤光器转盘或滑动滤光器(Filterschieber)中，它将各个光学滤光器引入接收射束的光路中。缺点是：为使测距适配于目标物体，需要有射束发散度不同的两个激光射束。为了产生不同的射束发散度，需要多个光路和射束成形光学器件，它们提高了空间位置需求。

DE 10 2013 205 589 A1公开了另一种已知的用于光学测距的设备，用以测量至反射性目标物体的距离，该设备由一个测距装置和一个设置在测距装置之外的适配装置组成。测距装置包括一个射束源、一个探测器和一个具有发射光学器件和接收光学器件的射束成形系统。适配装置包括至少一个激光射束成形元件，该激光射束成形元件可设置到激光射束的光路中并且该激光射束成形元件构造为散射(漫射)光学器件(Zerstreuungsoptik)。为了能够使激光射束适配于反射性目标物体的不同距离范围，设置有多个构造为散射(漫射)光学器件的激光射束成形元件，这些激光射束成形元件在散射(漫射)性能方面是彼此不同的。在一种发展设计中，适配装置包括至少一个接收射束成形元件，该接收射束成形元件可设置到接收射束的光路中并且该接收射束成形元件构造为散射(漫射)盘。可以借助散射(漫射)盘对接收射束予以衰减，以防止探测器的过度调整。为了能够使接收射束适配于反射性目标物体的不同距离范围，设置有多个构造为散射(漫射)盘的接收射束成形元件，这些接收射束成形元件在使光散射的性能方面是彼此不同的。