双面反射器和双面瞄准物的制作方法

专利名称：双面反射器和双面瞄准物的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的双面反射器、以及双面瞄 准物。
背景技术：
在测量学中，几十年前就用基于反射器的测距仪来测定测量路程， 在此，反射器距测量点处于预定的相对位置。通过这种方式，例如可以 通过反射器来确定测距仪和测量点之间的相对位置(或许是自动地)。此 外，测距仪所发出的电磁波(例如在红外波长或可见波长范围的激光束) 基本上被反射器反射向测距仪。为了获得大地测量的所要求的可靠度和/和所期望的精度，测量点可 以从多于一个的方向加以测量。通常，这也是在测量和监测尤其是交通 线路中的远距离时完成的，例如在铁轨引导线路或在公路隧道构造中， 此时，针对同一测量点的测量从基本相反的两个方向进行。例如在WO95/30879中描述了一个可双面测量或甚至在所有方位方向上测量的 反射器装置。在许多现有技术的系统中，双向使用两个辐射源，其具有不同的波 长，大多在可见红光范围和不可见的红外范围。此时，利用红外辐射来 测量作为瞄准物或目标点标记的(通常是手持的)反射器或反射膜。而 可见辐射被用于测量自然物表面。这样做是因为， 一方面在可见波长范 围内的激光安全性规定允许较高发射功率，另一方面，所对准的测量点 可通过在自然物上的可见辐射来直接识别。对于测量棱镜或后向反射膜， 强的可见辐射不太适用，因为由于后向反射体具有高反射率，所以仪器 旁的使用者感觉刺眼并且工作时容易烦躁不安。在点照形式中的可见测 量辐射使得困扰更明显。另外，当利用可见的测量辐射(其通常具有衍射受限的低发散性)测量后向反射器时，因为在短距范围内缺少辐射扩 展，所以测量光反射回发射器，这对测量精度不利。适用于无反射器目 标的最佳的辐射源，由于针对棱镜或后向反射膜来说非常突出的后向反 射，而只在较大距离时如500米以上时才能用。如果要测量位于从零或短距离开始直到超过500米的各种不同距离 上以及在不同表面上(不一定由反射器提供)的目标或点，则在现有技 术中必须使用两个发射单元/辐射源，尤其是两个测量辐射发散性，以及 采用不同的反射器。采用不同的反射器作为瞄准标记物或瞄准辅助手段导致了在测量距 离和真实距离之间的、特定目标类型(特定反射器类型)的距离差。测 量技术所需的修正通过所给出的当时的各反射器常数或加常数 (Additionskonstant)来完成。由于反射器表面相对距离测量的基准轴线 或标准轴线的空间布置和/或由表面地貌引起的光学效果，必须修正测量 距离。此时，在两个发射单元之间的交替也要求不同的加常数，并且该 加常数针对不同的表面或反射器类型也是不同的。处理多个不仅取决于 仪器而且取决于瞄准物的加常数引发产生误差的许多可能性，并且使方 法设计变得复杂费时。迄今为止，在具有两个发射单元尤其是两个波长的测量仪的复杂结 构中，或是必须容忍这些缺陷，或是将其缩小至这样的波长，例如为了 不让仪器使用者感觉刺眼而縮小至红外范围，但从激光安全技术角度看， 这引起了可测范围方面的限制，并且尽管减少了可用加常数的数量，但 没有完全消除考虑其的要求。此外，存在许多测距仪或带有这种测距仪的大地测量仪，其只发出 唯一的衍射受限的光学辐射束来作为测量辐射。例如在这样的仪器中就 是如此，它是为无反射器测量而设计的并因而由于大多测量的自然表面 的反射能力低而采用辐射横截面尽量小的高强度辐射。这样的仪器因而 是特殊设计的并且只配备唯一的测距用测量辐射，其在无反射器目标上 是最佳的。这种最佳通常意味着衍射受限的具有尽量小的辐射横截面的 辐射。但在一些应用场合，人们希望对于那些配备了无反射器测量式测距仪的仪器也能使用反射器。例如，可以通过作为瞄准标记的反射器提 高测量精度，尤其因为精确确定了测量位置，这尤其对中距离和远距离 是有利的。此外，该仪器因其自然表面测量应用领域而不是为可重设的加参数 而设计的，这是因为在自然表面中不会出现距离差，即没有加常数。因此，问题在于提供这样的反射器，它适用于这样的仪器，但该仪 器是为无反射器测量设计/优化的，由此对于借助反射器的测量来说会带 来麻烦的要求。另外，利用标准反射器， 一般无法做到符合要求的大地 测量精度。如上所述的精确测量一直只对500米以上的距离有效。JP09033256公开一种双面反射器，它具有两个同样的后向棱镜 (Retroprism)。该装置具有不为零的加常数并且不可用于无反射器测量 式测距仪，因为其较小的辐射横截面在较远距离时不足以精确或者说不 足以稳定地照到具有小横截面的后向棱镜上。另外，可获得的测量精度 因激光(具有衍射受限的小直径)的潜在误瞄准只是很低。几乎不可能 用衍射受限的激光来射中具有唯一中心的唯一反射器的中心或孔。精确 瞄准也受到空气扰流的长期干扰。另外，在以不等于零的方位角或仰角 瞄准时，由于视差会产生不利影响。这种干扰在标准后向棱镜中在棱镜 角位于待标记轴线的上述空间结构中非常醒目。US4，875,291A描述了一种反射器架，它具有两个转动轴线，用于调 校只有一个可安装的反射器的双面瞄准靶的方向。瞄准靶和万向双轴系 统被用于粗瞄准，在这里，只是瞄准靶被设计成是双面的。与此相反反 射器必须被拧紧。由于后向反射器的已证明有限的角度范围，万向方向 调校非常重要。US5,231,539A公开一种利用后向棱镜的常见解决方案，其中后向棱 镜可以在支架中在三个轴线上被校正。因此，加常数不再是零，而是在 定位测距仪时，由Nodal点限定的瞄准标记点的横向位置与反射器方向调 校无关。在这里，在付出加常数代价的情况下获得所期望的水平的精度。US4,470,664描述了一种反射器装置，包括用于测距仪的可设定的加 常数，但没有可调的或可由软件配置的加常数。此外，在反射器支架中，后向棱镜被安放并固定到离基准轴线有至少两个距离。反射器单元既不 是双面的，也不适用于利用衍射受限的小辐射的无反射器测距仪。发明内容本发明的任务是提供一种反射器，它符合类型地实现精确测量尤其 是距离测量，而不必考虑和设置加常数。本发明的另一个任务是提供一种测量用反射器，其不仅用在近距测 量中，而且用在远距测量中，并且具有唯一的辐射源尤其是唯一的辐射 波长。本发明的又一个任务在于提供一种反射器，可以从大的方位角和仰 角范围内对该反射器进行测量。本发明的另一个任务是提供一种反射器，该反射器用于具有衍射受 限式发出辐射的辐射源的仪器，例如具有无反射器测量式测距仪的仪器。按照本发明，上述任务通过权利要求1的特征部分特征或者通过从 属权利要求来解决或加以改进。本发明的反射器具有由第一和第二材料构成的第一和第二反射件， 第一和第二材料分别具有第一和第二折射率以及第一和第二光迟滞时间(Lichtverz6gerungszeit)，所述反射件是相对于反射器的一个基准轴线布 置的。依据反射件的折射率、形状、厚度和布置结构，可对于光学辐射 束的某个波长和/或发散性分配同一个加常数。该加常数的值是这样一个 值，肯定能够以该值的大小来如此地修正距离测量首先，测量辐射在各 自反射件的材料层中而不是在空气中经过一定路程；其次，由于反射件的 空间布置结构，辐射的反射平面以及距离测量的标准表面一般不重合。待 测距离的终点或参考点由测距仪瞄准轴与目标侧参考平面的交点限定。对准反射器的具有预定波长和/或发散性的光学辐射束穿过第一或 者第二反射件的第一或第二穿透面，在第一或第二材料中经过一定路程， 最终在大致在入射方向上被反射回去。当然，或许像以平面镜为反射件 时那样，反射直接在表面上完成。尤其在有两个反射件的情况下，用于距离测量的参考点、基准点或终点有利地与反射器的测量重心重合。距离测量的基准平面/参考平面在 反射器或者反射件成平面状的情况下时是一个基本平行于反射件平面或 者说其反射平面的、且经过基准点的平面。经过基准点的轴(竖轴)作 为基准轴。如果随之限定了相对基准轴的测量，贝U"基准轴"或许在反射 件成平面状时用基准平面代替，这对本领域技术人员来说是不言而喻的。另外，基准轴一般在第一和第二反射件之间经过，不过，或许反射 件也能并排布置在基准轴之前。按照本发明，在基准平面相对测量辐射竖直取向时，反射件相对基 准平面(基准轴)的布置是这样的，即各反射件的加常数对应于辐射束 在空气中从反射件到基准平面并返回的传播时间。就是说，在第一或第 二材料中的辐射束传播时间对应于辐射束在空气中的从第一或第二穿透 面的平面至基准平面的传播时间的两倍。为了满足这个条件，基准平面 和进而基准轴的位置以及两个反射件的材料要有目的地加以选择并且相 互协调。通过本发明的设计，至反射器的反射件的距离经过时间测量分 别对应于至基准平面/基准轴的测量，无需距离修正。如果两个反射件完 全相同，则基准轴有利地经过反射器或反射器布置结构的几何重心和/或 重力重心。关于基准平面/基准轴的至本发明反射器的距离测量基本对应 于自然瞄准物的距离测量，无需距离修正。在无反射器式仪器中，如当前用于同类型经纬仪的主要部件的仪器， 等于零的加常数是一个特殊值，因为它对应于几乎所有自然瞄准物的距 离差。在这种材料的情况下，辐射透入深度为零，这对其它的尤其是人 造的表面例如聚苯乙烯泡沫塑料不适用。无反射器测量式仪器因此是针 对此距离差设计的。应被用于这样的仪器的反射器必须考虑这一点。如果本发明的反射器具有两个或更多个不同的反射件，则按照本发 明各反射件以不同的、至基准轴的距离如此布置，以使得对各表面的测 量对应于至基准轴的测量。这种配置结构的位置可以依据本领域技术人 员已知的关系来定。与确定相关的参数例如是反射器材料的折射率、测 量辐射在材料中经过的路程以及测量辐射的波长。在常见的反射器中必 须考虑关于反射件的加常数的修正，但在本发明中，这种考虑已经直接在反射器上完成。通过按照本发明的设计，具有0毫米的加常数的反射 器或反射件可以说关于距离测量来说具有自然表面的性能。在0毫米的 绝对加常数的情况下，修正就是多余的，因而利用预定波长的辐射的测 量在计算处理方法中直接提供至反射器参考轴的距离测量值。本发明的反射器具有至少两个或许更多、平面的反射件。为了灵活 使用，可提供具有不同构造的反射面的本发明的反射器。通过类似平面的或平面的设计，尤其是有许多个反射点或反射中心， 即以两维形式布置多个孔尤其是相邻的并因而尽可能覆盖平面的孔或反 射点，也可以在较大距离上釆用具有小辐射横截面的衍射受限的辐射束。 通过本发明的表面设计，尤其是通过多个单独反射点就像棱镜或三合镜， 辐射束在反射时被均匀化，这还提高了测距精度。类似平面的瞄准物因 许多小的棱镜或反射件而造成与小的衍射受限激光的重叠或有效横截 面。即便存在误方向校准，类似平面的反射器仍然被有效入射。与带有后向反射棱镜的常见解决方案相比，视差误差的作用小了许 多，因为表面至基准轴的距离因反射件成平面状而小了许多。平面状反 射面因此可以靠近基准轴安置，从而加常数为零，同时，侧位置(水平/ 竖向)的精确高。如果在方位角和仰角上的校准无法保证的话，那么侧 位置的精度通过表面重心的侧向偏移来确定。由于反射件是薄而平地压 制而成，所以至基准轴的侧标记误差在从亚毫米至最大毫米的范围，因 此就大地测量来说足够精确。因平面反射件产生的均匀化光学作用，不 会出现特征性的方向误差(在错误瞄准一些单独的棱镜时会发生)。对于双面进行相同测量的应用场合，就像例如在隧道内需要做的那 样，具有两个相同面的反射器的设计是可行的。对于其它应用场合有利的是，存在具有不同反射特性的至少两面。 此时， 一面具有第一反射件，该第一反射件具有很高的反射率(例如借助猫眼式反射器(Katzenauge))用于远距离测量，由此也可以实现超出 1000米的测量距离。例如由许多小的、串联成平面的三合镜或棱镜构成 的猫眼式反射器，例如可以按照塑料注塑技术无需高成本地制成。另一面设计成具有反射率低的第二反射件。这两个面的反射系数此时可以相差大于1个数量级。例如，可以设计出带有后向反射膜或带的 第二反射件，例如具有玻璃球或类金刚石蜂窝体结构。在这样的膜上， 例如可以镀覆上虚线状或直线状的中心标记，其适用于白天里的精确瞄 准。在猫眼式反射器中，这样的标记存在侧向错开的许多反射图案，因而 精确瞄准变得困难并且因此有时瞄准镜自身的瞄准线无法被清楚识别。两个表面与猫眼式反射器和反射膜的组合允许适应于不同的测量条件。通过釆用这样的表面，可以在测距时省掉发散性激光。当在常见的 三棱镜后向反射器中根据瞄准情况在入射辐射和反射辐射之间出现错位 时，并且在激光不发散的情况下，接收器经常未被照中，因为不仅在膜上，而且在猫眼式反射器上出现了没有明显辐射位移的后向反射，结果， 接收器在与发射器同轴布置的情况下总是被照中。此外，反散射束是锥形的，呈球形发散，辐射顺利射中接收器。猫眼式反射器和膜之间的反射率比可以特别地进行匹配。猫眼式反射器的反射率为20000cd/lx/m2，从而可被顺利用于长达1000米的距离测 量。对于例如直到约100米的的短距测量，可以采用后向反射膜，在这 里，在相对猫眼式反射器具有弱100倍反射性即大致200cd/lx/n^的情况 下，后向反射膜因反比间距定理提供光学接收信号，该信号对应于远距 离时的猫眼式反射器的光学信号。借此，避免了测距单元在太弱或太强 信号下工作，进一步提高了测距精度。通过这样的双面不同的设计，可以避免测距单元在近距离区域内的 过调制。第一反射件如反射膜因而尤其可有利地用于测量例如长达几百 米的近距离，而第二反射件如猫眼式反射器面可以有利地用于超过1000 米的中远距离。当为近距离区侧采用膜/带时，中心标记可以精确安置在膜/带的入射 面上，例如这样的标记简单而没有干涉反射影响地被印制上去，大致类 似于多重图像。还有利的是，可以避免尤其在近距离区域内的刺眼效果。当用可见 辐射测距时，在近距离的情况下瞄准猫眼式反射器会让使用者感觉刺眼，工作起来烦躁不安，而在瞄准后向反射膜时，可见反射显著变弱，眼球 适应其亮度。此外，适当的膜可以具备50至5000 cd/lx/ii^的反射率，在这里，原 则上两个常见类型可以区分开，以玻璃球作为后向反射镜的类型，以及 以金刚石结构或三合镜结构作为后向反射镜的类型。带有三合镜结构的 膜表现为周期性两维网格，因而由此可能出现有彩色效果的衍射结构。 这种效果有时造成模式选择，其会导致测距误差。对于带有玻璃球的膜 来说，球按照统计学分布，从而既没有出现有序的衍射效果，也没有出 现相关的色彩干扰，距离测量明显未受到影响。当然，代替反射膜和猫眼式反射器，其它已知的后向反射器件例如 三棱镜后向反射件也是可用的。同样，可以设计出具有基本相同元件但 其反射率不同的反射器，例如两个具有反射强度不同的膜。另外，可以 规定多于两个的反射器。同样，可以按照本发明形成球形反射器，在这 里，反射件例如紧密排列或者相连。当然，原则上可以按照本发明设计 出具有任何几何形状的反射器。利用一个至少双面的、可组合以用于近距测量范围和远距测量范围 的反射器，可以用唯一一个发射单元或一个波长范围的辐射执行对不同 距离的测量。通过关于反射性能/反射率相应选择的反射件，同一个发射器 和接收器与本发明的反射器一起被用于测量按类型的近距离以及远距离。在测量仪器如视距仪中必须整合两个发射/接收器以用于不同的辐 射发散性和/或波长范围例如在可见范围内的、衍射受限的激光器以及在 红外波长范围的、发出发散辐射的激光器的必要性，在本发明的双面反 射器的情况下不再存在了。因此，在设计相应测量仪器时获得了巨大的 成本降低。因此，例如视距仪中的两个激光器可以被缩减为唯一一个、 最好在可见或红外波长范围发光的激光二极管，其具有唯一一个尤其衍 射受限的集束瞄准器。


以下，结合附图示意所示的实施方式，纯粹示例性地详细描述本发明的双面反射器，其中图1表示按照现有技术的反射器的例子；图2示意表示按照本发明的、具有两个相同的反射件的反射器的实 施方式；图3示意表示按照本发明的、具有两个不同的反射件的反射器的实 施方式；图4在两个分图中示出了按照本发明的双面瞄准物的实施方式； 图5在两个分图中示出了按照本发明的、可绕两个旋转轴线转动的 瞄准物的实施方式。图1至图4的视图中的尺寸比例应不视为是按比例的。
具体实施方式
图1表示反射器的典型视图，如当今被用于许多应用场合那样。类 似的布置结构在WO 95/30879中示出了。反射器呈360。反射器形式，具 有布置在圆柱体形反射柱1周围的反射膜2。这样的反射器是常用的，因 为它允许从不同方向进行测量，在这里例如在水平方向上是360°角度范 围。反射器借助反射柱1相对瞄准点成一定关系地被建立和测量。 一般 来说，所述发射柱具有高于瞄准点的尖头。基准轴RA或"标记轴"作为距 离测量的瞄准轴延伸经过反射器的几何形状重心和反射柱的柱尖。借助 反射膜2，入射的辐射基本上在入射方向被反射回去。对于在以基准轴RA作为测距参考轴时的反射膜2的距离测量，由 于在作为理论参考轴的基准轴RA和作为实际参考轴的反射轴之间存在 偏差，所以要考虑加常数或反射器常数RK。此时，正或负的反射器常数 RK作为修正值被加到所测量的时间或者所求出的距离上。反射器常数RK取决于许多因素。 一方面，它取决于反射膜2和基 准轴RA之间的距离，另一方面，它取决于由激光束照亮的表面区域相 对测量辐射的取向和空间形状。用测量辐射加权的表面重心起到反射点 作用。该表面重心可以位于基准轴RA的旁边、前面或后面。虽然在此 情况下偏差取决于安放，但反射点和基准轴RA之间的路程被称为加常数。此外，即便在反射器基本呈平面状的情况下，就像反射膜2，也出现 了垂直于该表面的一定空间伸展。测量辐射在反射器材料中的经过时间 对于一定辐射波长来说，取决于材料的延伸/厚度和形状、以及材料类型， 其由折射系数表征。在图2中示出了按照本发明的双面反射器l'的实施方式，其具有两 个相同的、有相同的加常数的反射件。反射件借助一个在视图中未示出的框架的支架4相对反射器l'的基准轴RA安置。这两个反射件呈猫眼-反射器3的形式，它们的两个穿透面F平行于基准轴RA并且相互平行。 猫眼-反射器3由塑料表面的多个小棱锥体形状的镜面化凹坑构成。该结 构当然可以由玻璃或在玻璃或者其它材料中精确地打磨生成或一次成 型。该猫眼结构的特性是使入射辐射束在入射方向上反射回去。这样的 后向反射元件简化了反射辐射的检测。尤其是，利用与发射器同轴布置 的接收器就能检测到它。例如，按照已知的方式和方法借助信号传送时 间来求出距离值。按照本发明，反射器l'是如此构成的，即两个猫眼-反射器3作为第 一和第二反射件相对基准轴RA如此布置各反射件的反射器厚度D以 及至基准轴RA的反射器距离RD之和对应于各信号S的信号距离SD。 信号距离SD是指对应于信号S在空气中的传播时间的距离。信号S在 这里尤其是红外激光辐射。入射到猫眼-反射器3的信号S穿过穿透面F， 在反射器材料中经过一段由厚度D和材料结构决定的路程，作为反射信 号离开猫眼-反射器3。通过按照本发明的猫眼-反射器3的设计和布置， 信号S在材料中的传播时间等于信号S在穿透面F和反射器基准轴RA 之间在空气中的传播时间的两倍。就是说，借助接收器接收的、由猫眼-反射器3反射的信号S的传播时间对应于在基准轴RA上或者说基准轴 RA平面内的同一波长的反射信号的传播时间。为此，距离测量可以无需 中间修正地对应于基准轴RA，即类似于至自然瞄准物的距离测量。因混 淆瞄准类型配置或忽略相应的偏差修正而引发的错误距离测量，因而得 以避免。具有两个相同猫眼-反射器3的这样的反射器l'非常适用于这样的应用场合，其中从两个相反方向测量瞄准点或者反射器l'，例如在街道施 工或隧道建筑中那样。实施例的一个改进方案规定，反射器或者反射件可绕基准轴RA转动。例如，基准轴RA被构造成这样一个轴，反射件或者或许属于反射 件的框架可以绕该轴转动地支撑。为此，反射件可以水平转动(优选360° 转动)，并且可从不同水平方向测量。为了保持预定位置，设置一个固定 机构，或者也可以简单地设置摩擦型支承件。另外，反射器框架可如此构成反射件可以被装入框架中并且可以从框架中被取出。因此，例如根据需要，可以在强反射性元件和弱反射性元件之间进行更换。图3的视图表示按照本发明的双面反射器l"的第二实施方式，它具 有两个不同的反射件。第一反射件是猫眼式反射器3，，它具有一层在玻 璃中磨出的、厚度为D1的结构，在这里，当然可以釆用具有塑料注射成 型结构的猫眼式反射器。第二反射件是反射膜，它具有一层厚度为D2的、 可随机分布的小玻璃球5。小玻璃球5反射照射信号S，该照射信号S在 入射方向上的散射很小，例如为0.2。至1。。这两个反射件的穿透面F1和 F2还是基本上相互平行并且平行于基准轴RA。按照本发明，布置结构 是这样的，即对于反射器l，的两面给出等于零的绝对加常数。在此实施 例中，由于不同材料和层厚，反射膜比猫眼式反射器3'稍微接近基准轴 RA。对于两面适当的是，各信号距离SD1和SD2对应于在厚度为Dl和 D2的材料中的各自传播时间。就是说，信号S的穿过这些层的穿透面F1 和F2的入射和出射之间的时间差对应于信号S从穿透面Fl和F2经基准 轴RA向穿透面Fl和F2的、在空气中的传播时间。为了获得此特性， 各反射件的可变参数例如是层厚、在层中的辐射引导、层的折射率和距 基准轴RA的层距离RD1和RD2。就是说，反射器r在两面，即不仅在具有反射膜反射件的那面，而且在具有猫眼-反射件的那面，具有等于0毫米的绝对加常数，即可以说 对应于在基准轴RA位置上的自然目标的表面。针对两个表面，可以进 行关于基准轴RA的距离测量，无需进行修正。两个反射件具有不同的反射性能。通过反射件构造，可以影响反射信号的强度。因此，反射膜的反射比猫眼-反射器3，的后向反射玻璃三合镜的反射弱了大约100倍。为此，实现了这样一种反射器1"，其不仅可 用于测量近距离区域，也可测量远距离区域。此时，为了测量近距离， 代替猫眼面地使弱反射膜面对准测量仪器。由于提供了具有不同反射能 力的两个表面，所以可以用有同一波长/强度的信号S执行测量。通过对 在远距离区域内的强反射目标的测量以及对在近距离区域内的弱反射目 标的测量，接收到的信号大致处于接收器的同一调制范围内。为此，获 得了亚毫米级的测量精度。当使用可见激光射线时，有限的信号动态(Signaldynamik)还带有以下优点，使用者能够感知到具有平衡亮度的、 在反射器上的辐射亮斑，该辐射亮斑尤其在近距离区域内不刺眼。通过 与本发明的反射器组合可以使用具有唯一辐射源和唯一尤其是衍射受限 的辐射离散性的仪器，所以可以检査亮斑和进而检查反射器中心瞄准的 空间精度，并且避免错误瞄准时的误测。当然，所选的反射件的反射性比例可以对应于所期望的应用场合， 或者说视发射器/接收器而定。更进一步的是，反射器可以形成或者配备 例如具有不同的反射率的、可更换的反射件。按照本发明的双面反射器 例如可以配备有或者改装有一组可更换的反射件，例如通过速动卡盘。同样，可以设置具有其它性能的可更换的反射件，例如彩色元件。 因为例如红色激光射线在染成红色的反射件上的可见性得到提高，这样 的彩色元件尤其可以有利地用在日光强烈的场合。图4a和图4b在两个三维视图中示出了双面瞄准物，它带有如图3 示意所示类型的反射器。图4a示出了瞄准物的带有反射膜6的那面。在 这里，还在膜6上形成直线和圆圈，用于精确标记瞄准中心7，主要用于 近距离。图4b表示瞄准物的带有猫眼式反射器3"的另一面。此面也配有标记 件8，在矩形反射器面的四边的每个边上有中央标记件8，用于确定远距 离时的反射器中心。标记件8在这里利用速动连接还被用作框架保持装 置，其被用于属于反射件的框架。瞄准物布置在基准轴RA周围。实施例的一个改进方案规定，反射件或者瞄准物围绕至少一个或许两个旋转轴线支撑。围绕竖直的、最好平行于反射件的穿透面且经过两 个穿透面的表面重心之间连线的第一轴线的支撑结构，表明了可转动例 如360。方位角的单元的功能，该单元可以从所有水平方向进行测量。这 个双面反射器实施例的一个突出优点在于，可从两个相反方向进行测量， 这尤其对校准作业(定线)、街道或隧道建设中的测绘导线(此时的测量 作业的直线关系极为密切)很重要。当在交叉路口的中心竖立时包括了 两个相反的街道方向，随着方位可转动的单元的一次的90。转动，也可以 包括其它的水平角度。所以，利用一次操作，所有水平方向都可以测量， 这在使用中造成显著的省时。绕垂直于第一旋转轴线的、例如也平行于 穿透面并与第一旋转轴线相交的水平的第二轴线的支撑，允许从不同的仰角/高度角的测量。在此情况下，轴线正交点表明加常数为o毫米的测量路程的标记点。图5在分图5a和5b中示出了带有安装在框架R之内或之上的反射 件的瞄准物。在所示图中，只示出了第二反射件即反射膜6'，其具有可 涂覆的瞄准标记。第一反射件例如是与图3和图4b所示类似的猫眼式反 射器。如果反射膜6，具有例如50cd/lx/m2的低反射率，则第二反射件也可 以被设计成具有例如5000cd/lx/n^的高反射率。在图5a中画出了瞄准物的水平旋转轴线H和竖直旋转轴线V。这两 个旋转轴线分别经过瞄准目标或者框架的几何形状重心，并且它们相交 于经过反射件的表面重心的连线，而且，轴线交叉平面平行于穿透面的 两个平面。这两个轴线同样可以经过瞄准物的质量重心，用于实现其稳 定的、关于重力得到平衡的位置/姿态。图5b表示可转动支撑的瞄准物的一个可行设计结构。为了可绕水平 旋转轴线H转动地进行支撑，瞄准物的框架R可转动地支撑在支架9中。 支架9和框架8如此形成框架R可以例如借助滑动离合器被固定在理 想位置上。绕竖直轴线的转动通过与支架9相连的、带有滑动轴承的接 头10来实现。利用接头10也可以例如可转动地将瞄准物安置到三角架 上。
权利要求
1、一种双面测地反射器，该反射器用于反射衍射受限的光学辐射束，尤其用于借助无反射镜测量式测距仪的测地、建筑工程和工业的测量，该反射器包括平面的第一反射件，其具有第一折射率的材料，该材料具有用于辐射束的第一穿透面(F1)；平面的第二反射件，其具有第二折射率的材料，该材料具有用于辐射束的第二穿透面(F2)；其中所述第一和第二反射件关于基准轴(RA)布置并且该基准轴(RA)在所述第一和第二反射件之间延伸，尤其是所述第一和第二穿透面(F1，F2)的取向是相互平行的并且平行于基准轴(RA)，所述第一和第二反射件具有第一加常数或第二加常数；其特征在于，所述辐射束在第一材料或第二材料内的传播时间等于该辐射束从所述第一或第二穿透面(F1，F2)至所述基准轴(RA)的、在空气中的传播时间的两倍。
2、 根据权利要求1所述的双面反射器，其特征在于，所述第一和/ 或第二反射件如此形成，即辐射束在反射时被均匀化，尤其通过许多反 射点被均匀化。
3、 根据权利要求1或2所述的双面反射器，其特征在于，所述第一和/或第二反射件具有许多棱镜或三合镜。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的双面反射器，其特征在于，所述 第一和/或第二反射件以塑料注塑件形式形成。
5、 根据权利要求1至4中任一项所述的双面反射器，其特征在于，这两个反射件按照后向反射器形式构成。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的双面反射器，其特征在于，所述第二反射件具有比所述第一反射件弱了特别是至少一个数量级的反 射率。
7、 根据权利要求1至6中任一项所述的双面反射器，其特征在于，这两个反射件相同地形成，尤其是呈反射膜或猫眼式反射器(3'， 3")的 形式。
8、 根据权利要求1至6中任一项所述的双面反射器，其特征在于， 所述第一反射件包括猫眼式反射器(3'， 3")，并且所述第二反射件包括 反射膜。
9、 根据权利要求1至8中任一项所述的双面反射器，其特征在于， 这两个反射件间接或直接绕第一和/或第二旋转轴线可转动地被支撑。
10、 根据权利要求9所述的双面反射器，其特征在于，所述第一旋 转轴线与所述第二旋转轴线正交，这两个旋转轴线的交点基本位于两个 穿透面(Fl， F2)的平面重心之间的连线上。
11、 根据权利要求1至10中任一项所述的双面反射器，其特征在于， 该反射器配有用于所述反射件的框架(R)。
12、 一种配备有根据权利要求1至11中任一项所述的双面反射器的 双面瞄准物，其特征在于，所述多个反射件直接或间接配有多个标记(8)， 根据所述标记(8)能确定瞄准中心(7)。
13、 根据权利要求12所述的双面瞄准物，其特征在于，该瞄准中心 (7)基本上处于穿过两个穿透面(Fl， F2)的平面重心的连线上。
14、 根据权利要求1至11中任一项所述的双面反射器在测地测量作 业或建筑测量作业中的用于标记目标的应用。
全文摘要
本发明提供一种用于反射衍射受限的光学辐射束的双面反射器(1’，1”)，该反射器是如此形成的平面的第一和第二反射件如反射膜和猫眼-反射器(3)关于反射器的基准轴(RA)如此布置，即从第一或第二反射件的特性的明确选择中以及其相对用于测距的基准轴(RA)的布置中得到等于0的绝对加常数。就是说，距离测量基本对应于对自然表面的距离测量。为此，距离测量无需附加修正就直接关联到基准轴(RA)。
文档编号G02B5/12GK101278171SQ200680036228
公开日2008年10月1日 申请日期2006年9月18日 优先权日2005年9月29日
发明者于尔格·欣德林, 克里斯蒂安·肖尔, 米尔科·维贝金 申请人:莱卡地球系统公开股份有限公司