用于光电测量设备的瞄准装置的制造方法

文档序号:9784502阅读:455来源:国知局
用于光电测量设备的瞄准装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序的用于光电测量设备的瞄准装置。
【背景技术】
[0002]在对水平工件(诸如,例如由木头、石头或玻璃组成的桌面和厨房台面)的尺寸的手工测量和切割的情况下,除了传统模拟测量装置以外,光电测量设备(特别是测距设备)也正被越来越频繁地使用。
[0003]用于光学测距的普通光电测量设备(特别是例如在W02005/083465、EP O 738899和EP O 701 702中描述的手持激光测距设备)现今被大量用于广泛多种应用,特别是熟练手工艺以及建筑施工行业。普通光电测量设备可以被用于例如在几厘米至30米的测距范围内以例如非常高的准确性来光学测量例如在测量设备的测量限位件(stop)与自然目标对象(即,不与测量设备协作的目标对象)之间的距离。
[0004]此外,光电测量设备可以装配有用于相对于基准坐标系确定立体角的角确定单元,通过基准坐标系能够确定并且指示空间点的三维坐标。为此目的,这种手持测距设备可以包括基准支撑件,基准支撑件能够用于确定测距设备相对于外部基准对象(关于基准坐标系是固定的)的角和对准的改变。特别是,通过测角器可检测测距设备相对于基准对象的空间对准。此外,可以另外提供用于确定相对于地球重力场矢量的对准的倾斜传感器。
[0005]在这种测量设备的一个传统实施方式中,通过光学单元调制的光束被作为朝向待测量的目标对象的发送光束或测量光束发射。至少一些测量光束在测量设备的方向(与同测量设备协作的目标对象(诸如,反光道钉或者反射器,例如其功能是完全反射测量光束)相反)上从自然目标对象的表面区域被反射回来。通过光学单元,从所述表面区域(特别是以与发送光束隔开的方式)反射的光束被再次收集,并且由该装置的接收器转换为电信号。已知光电测量设备和该类型的测距方法是基于时间光脉冲的飞行时间(time-of-flight)的测量或者从目标对象反射的激光束的相移的测量。在飞行时间测量中,测量从激光源到目标对象并且返回到接收器的脉冲飞行时间,作为其结果,可以实现非常短的要求测量时间。
[0006]光电测量设备和测距方法还基于例如所反射的激光的相位的测量,并且基于所反射的激光束的相移或者其相对于所发射的光束的调制是距离依赖的事实。由于激光呈现光束直径,所以它总是被投射并且相应地以平面方式被反射。因此,跨光束截面的平均值被用于计算距离。
[0007]举例来说,如果部分激光束撞击在边缘或拐角上,而其它部分撞击在较靠后的区域上,则平均距离位于“桌子中”,并且从而换言之,平均距离太长。相应地,在测量角(“内部边缘”)的情况下,测量的距离太短,这是由于从该区域进一步向前反射的光束同时影响平均值计算。
[0008]举例说明,如果激光束以非常浅的角撞击表面,则它看起来甚至更平坦,例如,为细长椭圆。在利用椭圆的中心正确瞄准期间,虽然后续测量的距离是正确的,但是仅通过肉眼难以辨别所述中心,并且测量光束可能非常差地被手动对准。因此,除了以上描述的测量误差之外,另一个因素是使得更难进行正确照准(sighting)。然而,正是当使用这种精确技术时,为了使目标对象然后能够被准确测量,很重要的是目标对象可被准确地照准。
[0009]然而,以浅角被直接指向面向测量设备或观测器的待测量的边缘和拐角以及表面的光束可能非常容易稍微错过准确目标,这是因为和它们对准是非常困难的。在后续测量中,那些附加瞄准误差可能产生对于一些应用来说不可接受的偏离距离数据。
[0010]如果面向测量设备或观测器的边缘或拐角被照准,则特别是从相对远距离使测量光束与将在边缘或拐角处测量的点(通常为:边缘线或拐角点)精确对准可能是一种挑战。在此不可能以简单方式评估光束的中心当时是否精确地在边缘或拐角上。
[0011]另外,可能更难进行对不在直角处的边缘的测量(其中,例如,边缘线不是桌子边缘的最外面点)O这是因为如果为了测量对所述最外面点感兴趣,则在此存在所述点以简单方式不可辨别并且不可照准的风险,如在例如针对圆形桌子边缘的情况下,其最外面点不容易被视觉确定。同样适用于面向测量设备或观测器并且其拐角顶点想要被照准的拐角。
[0012]背离测量设备或观测器的待测量边缘或拐角同样难以照准,或者在一些情况下,根本不可照准,例如,当测量偏转的桌面边缘(想要使用光电测量设备从相对桌面边缘测量的桌面边缘)时这可能发生。
[0013]除了上述问题之外,另外,只有当可见的且被瞄准的边缘实际上也表示想要测量的桌面端部时,测量结果是正确的。这是基本非圆形边缘落在至少90°的角处的情况。然而,一些边缘轮廓不能直接测量,因为它们具有例如被斜切、倾斜的(落角>90° )或者提供有曲率半径的边缘,使得桌面端部的最外面点不能直接可见,由此不能从测量设备测量。
[0014]同样适用于背离测量设备或观测器并且拐角顶点想要被照准的拐角。

【发明内容】

[0015]因此,本发明的一个目的在于提供一种表示出待测量的点并且能够进行边缘的便利且更精确测量的瞄准装置。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种能够进行内部拐角和外部拐角的正确测量的瞄准装置。
[0017]本发明的又一目的在于提供一种能够从任意位置精确地测量倾斜边缘、直边缘、凸起边缘、凹入边缘和异形边缘的瞄准装置。
[0018]本发明的又一目的在于提供一种能够正确测量区域上的点的位置或高度的瞄准
目.ο
[0019]通过权利要求1或从属权利要求的主题来实现这些目的或开发解决方案。
[0020]本发明涉及被提供用于人工操作的瞄准装置。在该情况下,瞄准装置旨在提供一种自然形状的替换目标,并且被提供用于利用光电测量设备进行对表面点的单独点测量。
[0021]在组件方面,根据本发明的瞄准装置至少包括:
[0022].承载板,该承载板具有至少一个插入支座,以及
[0023].(实际)目标面板,
[0024]其中,该目标面板能够插入到承载板的插入支座中。
[0025]在该情况下,目标面板包括或提供
[0026]-用于被放置在待测量的表面点上的至少一个限定的放置位置,以及
[0027]-至少一个瞄准标记。
[0028]然后,根据本发明,关于至少一个瞄准标记在目标面板上的位置,至少一个瞄准标记以如下方式与至少一个限定(defined)的放置位置具有预定义空间相关性:在被放置到表面点上的瞄准装置的插入状态下,通过瞄准标记具体实现的这样的空间点可测量,其利用偏移描述表面点的真实位置,该偏移
[0029]?是预定义的,以及
[0030].通过测量设备至少部分自动地可包括在测量中。
[0031]因此,目标面板提供一种具有在原理上类似于自然表面(例如,墙、桌子、门框、窗框、地板、天花板等)的反射特性的自然非协作替换目标,作为替换的该目标(针对表面点的难接近性或在表面点的直接测量期间潜在地预期测量误差的情况)能够通过测量设备使用测量激光束被直接瞄准并且定位测量。
[0032]在目标面板上实际测量的替换点关于实际上要测量的期望表面点的偏移是预定义的(也就是说已知)并且能够直接包括在测量中。
[0033]因此,瞄准装置包括限定区,该限定区被设计用于放置在表面上。该面板和承载板的三维形状(为配合(mated)状态)以如下方式被配置并且彼此协作:对于不同典型测量情形(内部边缘测量、外部边缘测量等),
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