[发明专利]具有用于提取电磁辐射的滤波器单元的光学测量系统

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序所述的、用于确定多个点的坐标的光学测量系统，该光学测量系统包括辐射源和具有用于按限定波长范围提取电磁辐射的滤波器单元的接收单元，根据权利要求14所述的利用光学测量系统使用滤波器单元来提取电磁辐射，以及根据权利要求15所述的对应方法。

对于测量一目标点来说，从古代起就已知了许多大地测量装置。在这种情况下，记录方向或角，而且通常还要记录从测量装置至该目标点的距离，并且具体来说，一起地检测该测量装置的绝对位置与可能存在的基准点，作为空间标准数据。

这种大地测量装置的众所周知的示例包括：经纬仪、视距仪、全站仪，以及还包括激光扫描仪，其按陆地和空中变型来具体实施。根据现有技术的一种大地测量装置例如在公报文档EP1686350中进行了描述。这种装置具有基于电气-传感器的角，并且在合适时，具有准许针对选定目标确定方向和距离的距离测量功能。在这种情况下，角和距离变量按该装置的内部参考系来确定，并且在合适时，还必须与外部参考系组合，以进行绝对位置确定。

现代全站仪具有用于进一步数字处理并存储所检测测量数据的微处理器。该装置通常具有紧凑且集成的设计，其中，同轴距离测量部件，还与计算、控制以及存储单元通常存在于一装置中。根据该应用，全站仪附加地配备有机械化的锁定（targeting）或瞄准（sighting）装置，和（在将后向反射器（例如，全向棱镜）用作目标对象的情况下）用于自动目标探寻和跟踪的装置。作为人机接口，全站仪可以具有电子显示控制单元（通常为具有电子数据存储装置的微处理器计算单元），其具有显示和输入装置（例如，键盘）。按基于电气-传感器的方式检测的测量数据被馈送至显示控制单元，使得可以确定目标点的位置，可选地通过显示控制单元显示并存储。

对于瞄准（sighting）或锁定（targeting）要测量的目标点来说，一般类型的大地测量装置（如全站仪）包括望远镜瞄准具（举例来说，如光学望远镜），作为瞄准装置。该望远镜瞄准具通常可环绕垂直轴并且环绕相对于测量装置的基部的水平倾斜轴旋转，以使该望远镜瞄准具可以通过绕轴旋转和倾斜而对准要测量点。现代装置除了光学观察通道以外，还可以具有用于检测图像的相机，所述相机被集成到望远镜瞄准具中，并且例如同轴地或者按并行方式对准，其中，具体来说，所述检测图像可以被表示为显示控制单元的显示器上和/或用于远程控制的外围装置的显示器（举例来说，如数据记录器）上的实时图像。在这种情况下，该瞄准装置的光学系统可以具有手动对焦（例如，用于改变聚焦光学系统的位置的调节螺钉），或者可以具有自动对焦，其中，聚焦位置例如通过伺服电动机来改变。通过示例的方式，大地测量装置中的这种瞄准装置在EP2219011中进行了描述。用于大地测量装置的望远镜瞄准具的自动对焦装置例如根据DE19710722、DE19926706、或者DE19949580获知。而且，大地测量装置的一般望远镜瞄准具的构造在公报文档EP1081459或EP1662278中通过示例的方式进行了公开。

由于射束路径通常作为观察通道和用于测量两者而结合利用的原因，因而，这种装置需要所述射束路径采用伴随专用高精度光学系统的望远镜的构造要以高费用来生产的方式的技术设计。而且，距离测量装置的附加分离发送和接收通道以及针对该波长的附加图像平面可以针对同轴电子距离测量来提供。

因为即使通常提供了30倍光学缩放倍率，但目标对象（例如，具有目标标记（如全向棱镜）的铅锤杆，其通常被用于大地测量目的）也无法基于瞄准装置以肉眼足够精确地瞄准，所以常规测量装置当时具有作为标准的、用于用作目标反射器的棱镜的自动目标跟踪功能（ATR：“自动目标识别”）。为此，另一分离ATR光源（例如，光纤耦合激光二极管，其例如发射具有优选地处于850nm的红外范围中的波长的电磁辐射），和对所述波长敏感的特定ATR检测器（例如，CMOS区域传感器）常规上附加地集成在望远镜中。

在ATR精细瞄准功能的背景下，ATR测量射束在这种情况下沿瞄准装置的光学瞄准轴的方向发射，并且在目标反射器处后向反射，并且所反射射束被ATR传感器检测。根据光学目标轴相对于棱镜的对准偏差，在这种情况下，所反射辐射在ATR传感器上的碰撞位置也相对于中心传感器区域位置偏离（即，在棱镜处后向反射的ATR测量射束在ATR区域传感器上的反射点不位于ATR区域传感器的中心，并由此，不碰撞例如基于作为对应于光学瞄准轴的位置的校准而限定的希望位置）。