CN102445182A

CN102445182A - 距离测量仪器

Info

Publication number: CN102445182A
Application number: CN2011102063410A
Authority: CN
Inventors: 永井胜之
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: EP2437029B1; JP2012073210A; CN102445182B; JP5690541B2; EP2437029A3; US20120081692A1; EP2437029A2; US8736819B2

Abstract

本发明提供了一种距离测量仪器，包括用于发射距离测量光的发光单元（13），用于接收并且检测来自要测量的对象的反射的距离测量光以及作为内部参考光的从发光单元发射的距离测量光的一部分的光电检测单元（14），用于电学上调节光电检测单元的光电检测灵敏度的灵敏度调节单元（23），以及用于基于来自光电检测单元的反射的距离测量光的光电检测信号并且基于内部参考光的光电检测信号来计算测量的距离的控制算术单元（22），其中该控制算术单元可以通过选择棱镜模式测量和非棱镜模式测量来测量距离，并且进行控制，使得光电检测单元的光电检测灵敏度通过灵敏度调节单元响应于选择的测量模式而改变。

Description

距离测量仪器

技术领域

本发明涉及一种测量仪器，借助于该测量仪器可以通过将距离测量光投射到要测量的对象并且通过接收来自要测量的对象的反射光来测量到要测量的对象的距离。

背景技术

作为通过电子距离测量仪器测量到要测量的对象的距离的方法，存在两种方法。一种方法是使用棱镜的测量方法，其中将棱镜安装在测量位置处，通过将该棱镜用作对象而接收由该棱镜反射的距离测量光，并且测量该距离。另一种方法是不使用棱镜的非棱镜模式的测量方法，其中直接将距离测量光投射到要测量的对象并且通过接收来自要测量的对象的反射光而测量所述距离。

在通过使用棱镜来执行测量的情况下，棱镜的反射率高，并且获得具有高光量的反射光。因此，测量可以在长距离上执行。形成对照的是，在非棱镜模式的情况下，无需每次在测量位置处安装棱镜，并且可以简单地执行距离测量，但是反射的光量较低，并且不可能测量长距离。因此，更优选地，应当这样设计，使得测量模式可以被恰当地选择以便适合测量的场合。

接下来，在使用棱镜的测量模式下，如图4中所示，如果距离测量光轴1偏离棱镜2的棱镜光轴3，或者如果距离测量光轴1偏离棱镜2的中心，那么由棱镜反射的距离测量光（此后称为“反射的距离测量光”）偏离距离测量光轴1。出于这个原因，在用于接收反射的距离测量光的光电检测单元4处，光接收位置偏离标准位置（即与距离测量光轴相应的位置）的量为“d”。

当从制造的观点来看时，光电检测单元4在光接收表面的总表面上并不一定具有均匀的灵敏度或响应度，并且该灵敏度或响应度依照光接收表面上的每一点而不同。出于这个原因，当距离测量光轴1偏离棱镜光轴3时，存在来自光电检测单元4的光电检测信号的响应度可能依照光接收表面4a的光接收位置而不同的情况。当光电检测信号的响应度不同时，响应度之差作为在测量距离时测量的距离值的误差而出现。

因此，距离测量光轴1与棱镜光轴3的偏离变成测量结果中的误差因素。同时，作为其中棱镜光轴3偏离距离测量光轴1的情况，存在其中距离测量仪器具有自动瞄准功能并且在顺序地执行瞄准时造成瞄准误差的情况，其中测量长距离时在大气中存在热霾的情况，其中存在由勘测操作员造成的瞄准误差的情况以及其他情况。另一方面，可能存在来自客户方的请求，即使当距离测量光轴1偏离棱镜光轴3时，距离测量精度也必须在预定值处或者更低，直到距离测量光轴1与棱镜光轴3之间的偏离量达到预定值。

在过去，当存在来自客户方的这样的请求时，实施的是选择具有光接收表面4a的高质量的光电检测单元4，并且即使当存在距离测量光轴1与棱镜光轴3之间的偏离时，也应当维持预定的测量精度。因此，光电检测单元4上的产率是低的，并且需要较高的成本。

在过去，在能够进行棱镜测量和非棱镜测量的距离测量仪器中，来自要测量的对象的反射光的量可能彼此大为不同。因此，已经实施的是在距离测量光投射光学系统上提供光量调节器并且调节距离测量的光量。

发明内容

本发明的目的是提供一种距离测量仪器，其可以简单地执行棱镜测量和非棱镜测量，并且即使当距离测量光轴与棱镜光轴之间可能出现偏离时，也可以通过简单的方法防止这样的误差。

为了实现上述目的，本发明提供了一种距离测量仪器，该距离测量仪器包括用于发射距离测量光的发光单元，用于接收并且检测来自要测量的对象的反射的距离测量光以及作为内部参考光的从发光单元发射的距离测量光的一部分的光电检测单元，用于电学上调节光电检测单元的光电检测灵敏度的灵敏度调节单元，以及用于基于来自光电检测单元的反射的距离测量光的光电检测信号并且基于内部参考光的光电检测信号来计算测量的距离的控制算术单元，其中该控制算术单元可以通过选择棱镜模式测量和非棱镜模式测量来测量距离，并且进行控制，使得光电检测单元的光电检测灵敏度通过灵敏度调节单元响应于选择的测量模式而改变。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中控制算术单元选择棱镜模式测量，并且控制算术单元根据棱镜模式测量中测量的距离通过灵敏度调节单元改变光电检测单元的光电检测灵敏度。

此外，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中棱镜模式测量具有短距离测量模式和长距离测量模式，并且预先分别针对短距离测量模式和长距离测量模式设置光电检测单元的光电检测灵敏度。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中控制算术单元基于阈值来改变短距离测量模式和长距离测量模式，并且从短距离测量模式改变为长距离测量模式时的阈值不同于从长距离测量模式改变为短距离测量模式时的阈值。

此外，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中灵敏度调节单元将偏置电压施加到光电检测单元并且调节光电检测单元的光电检测灵敏度，并且设置偏置电压以便成为比S/N特性的最大值更低的值，所述S/N特性是在响应于偏置电压的增大或减小而增大或减小的光电检测单元的信号强度除以响应于偏置电压的增大或减小而增大或减小的噪声强度时获得的。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中在棱镜模式测量中，灵敏度调节单元减小光电检测单元的光电检测灵敏度，使得在距离测量光的距离测量光轴相对于棱镜光轴偏离了预定量的情况下，测量误差将等于预定值或者更低。

此外，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中偏置电压介于与所述最大值对应的偏置电压的70%和95%之间。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中偏置电压以这样的方式设置，使得在距离测量光轴偏离了预定量的情况下，误差将是距离测量仪器具有的关于在距离测量光轴与棱镜的光轴一致的条件下获得的测量值的测量精度的1/2。

此外，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中当棱镜安装在50米的距离处时，距离测量光轴的偏离为±1分的偏离。

本发明提供了一种距离测量仪器，该距离测量仪器包括用于发射距离测量光的发光单元，用于接收并且检测来自要测量的对象的反射的距离测量光以及作为内部参考光的从发光单元发射的距离测量光的一部分的光电检测单元，用于电学上调节光电检测单元的光电检测灵敏度的灵敏度调节单元，以及用于基于来自光电检测单元的反射的距离测量光的光电检测信号并且基于内部参考光的光电检测信号来计算测量的距离的控制算术单元，其中该控制算术单元可以通过选择棱镜模式测量和非棱镜模式测量来测量距离，并且进行控制，使得光电检测单元的光电检测灵敏度通过灵敏度调节单元响应于选择的测量模式而改变。结果，可以提供一种距离测量仪器，借助于该距离测量仪器可以仅仅通过简单的电处理在棱镜模式测量与非棱镜模式测量之间转换，并且在简单的配置中且以较低的成本执行棱镜模式测量和非棱镜模式测量。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中控制算术单元选择棱镜模式测量，并且控制算术单元根据棱镜模式测量中测量的距离通过灵敏度调节单元改变光电检测单元的光电检测灵敏度。结果，即使当没有在距离测量光投射光学系统中提供光量调节装置时，也可以执行棱镜模式测量。

此外，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中棱镜模式测量具有短距离测量模式和长距离测量模式，并且预先分别针对短距离测量模式和长距离测量模式设置光电检测单元的光电检测灵敏度。结果，即使当反射的距离测量光的光量在短距离测量与长距离测量之间不同时，也可以在不调节距离测量光的光量的情况下处理所述问题。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中控制算术单元基于阈值改变短距离测量模式和长距离测量模式，并且从短距离测量模式改变为长距离测量模式时的阈值不同于从长距离测量模式改变为短距离测量模式时的阈值。结果，即使当要测量的对象在所述阈值中的任一个附近存在时，也可以稳定地执行测量。

此外，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中灵敏度调节单元将偏置电压施加到光电检测单元并且调节光电检测单元的光电检测灵敏度，并且设置偏置电压以便成为比S/N特性的最大值更低的值，所述S/N特性是在响应于偏置电压的增大或减小而增大或减小的光电检测单元的信号强度除以响应于偏置电压的增大或减小而增大或减小的噪声强度时获得的。结果，即使当在测量的环境条件中可能发生变化时或者当在电路中可能出现漂移时，也可以稳定地执行测量。

再者，本发明提供了如上面所描述的距离测量仪器，其中在棱镜模式测量中，灵敏度调节单元减小光电检测单元的光电检测灵敏度，使得在距离测量光的距离测量光轴相对于棱镜光轴偏离了预定量的情况下，测量误差将等于预定值或者更低。结果，即使当距离测量光轴偏离棱镜时也可以执行具有高精度的测量，并且即使在不使用高质量的光电检测单元的情况下也可以实现所需的精度，并且可以降低制造成本。

附图说明

图1为示出依照本发明实施例的距离测量仪器的一般特征的示意图；

图2为该实施例中的光电检测单元的图形表示，其示出要施加到光电检测单元上的偏置电压、光电检测信号强度、噪声强度以及光电检测信号强度与噪声强度之比的关系；

图3(A)-图3(F)中的每幅图表示示出响应于距离测量光轴相对于棱镜的偏离而产生的测量误差与要施加到光电检测单元上的偏置电压之间的关系的表格；以及

图4为解释其中在使用棱镜的测量方法中距离测量光轴偏离棱镜中心的情况的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图给出对于本发明实施例的描述。

参照图1，下面将给出对于依照本发明实施例的距离测量仪器的一般特征的描述。

在图1中，附图标记11代表距离测量仪器，附图标记12代表用作要测量的对象的棱镜，附图标记13代表诸如激光二极管之类的发光单元，附图标记14代表诸如雪崩光电二极管（APD）等等之类的光电检测单元，附图标记15代表具有距离测量光轴1（参见图4）的测量光路，并且附图标记16代表距离测量光轴1内部形成的并且在其中距离测量光的一部分分支为内部参考光的内部参考光路。光路转换装置17被提供以便跨过测量光路15和内部参考光路16。借助于光路转换装置17，可替换地选择光路，并且选择是反射的距离测量光经由测量光路15进入光电检测单元14，还是内部参考光经由内部参考光路16进入光电检测单元14。

光量调节装置18设置在测量光路15上，并且调节反射的距离测量光的光量，使得内部参考光的光量和反射的距离测量光的光量相同或者近似相同。光量调节装置18是密度滤光器，其中密度在圆盘上在圆周方向上逐渐变化。光量调节装置18可以被设计成使得内部参考光的透射位置通过旋转圆盘而改变并且可以调节光量，或者提供具有不同开口面积的多个孔，并且选择其中反射的距离测量光穿过的孔。

发光单元13通过光发射驱动单元20而被发射。光的发射由光发射驱动单元20控制。来自光电检测单元14的光电检测信号输入到信号处理单元21。然后，光通过诸如放大、A/D转换等等之类的必要处理进行放大和处理，并且光电检测信号输入到控制算术单元22。控制算术单元22由CPU 24、存储单元25等等配置。操作单元26连接到控制算术单元22。

用作灵敏度调节单元的偏置设置单元23电连接到光电检测单元14。偏置设置单元23将偏置电压施加到光电检测单元14上，使得光电检测单元14可以具有所需的光电检测灵敏度。

从光电检测单元14输出的光电检测信号响应于所施加的偏置电压而改变。当偏置电压增大时，光电检测信号的强度增大。特别地，其被设计成使得光电检测单元14的灵敏度随着偏置电压的增大而增大。另一方面，从光电检测单元14输出的光电检测信号中包含的噪声具有这样的特性，即噪声随着施加到光电检测单元14上的偏置电压更接近击穿电压而迅速增大。在这里，击穿电压表示光电检测单元14变成饱和状态所处的电压。

图2示出了在其中光电检测单元14为雪崩光电二极管的情况下相对于施加的偏置电压的光电检测信号和噪声的产生条件。在图2中，曲线S代表信号曲线，曲线N代表噪声曲线，并且曲线S/N为曲线S除以曲线N时获得的信噪比的曲线。如该图中所示，在曲线S/N达到击穿电压（Vbr）之前，曲线S/N达到最大值（此后，与最大值匹配的偏置电压设置为“最佳偏置电压值”）。在达到最大值之后，曲线S/N突然下降并且丧失了作为光电检测单元14的功能。

当正常使用光电检测单元14时，最佳偏置电压值可能由于诸如环境温度、电路漂移等等之类的原因而变化。通过考虑稳定性，施加稍低于所述最大值的偏置电压。在正常使用中，90%的电压施加到击穿电压。

如上面所描述的，在光电检测单元14处，灵敏度或响应度依照偏置电压而变化。此外，光电检测单元14的光接收表面具有预定的面积，即有限的面积。就光接收表面的微小尺寸部分而言，在光接收表面的总面积上，光接收表面并不具有相同的光电检测灵敏度、光电检测灵敏度/偏置电压特性和响应度（在这里，措辞“光电检测灵敏度/偏置电压特性”表示与偏置的变化关联的光电检测灵敏度的变化，即S/N曲线）。

因此，当偏置电压改变时，光接收表面上的光电检测灵敏度或响应度的分布改变。稍后将给出对于光电检测灵敏度和响应度的分布的改变的更加详细的描述。如稍后将描述的，在当前实施例中，其基于以下事实：光电检测单元14的灵敏度与偏置电压相关，并且光接收表面上的光电检测信号的响应度的分布在偏置电压改变时改变。

当偏置电压增大时，光电检测单元14的光接收表面上的响应度变得均匀一致。

控制算术单元22控制光发射驱动单元20并且也通过光发射驱动单元20控制发光单元13的发光条件。控制算术单元22依照光电检测单元14接收的反射的距离测量光和内部参考光测量到要测量的对象的距离。此外，控制算术单元22向偏置设置单元23发出控制信号，控制从偏置设置单元23施加到光电检测单元14上的偏置电压并且设置或调节光电检测单元14的灵敏度。

在存储单元25中，存储了以下程序：用于在棱镜模式下执行测量的棱镜模式测量程序，用于在非棱镜模式下执行测量的非棱镜模式测量程序，用于当测量在棱镜模式下执行时测量短距离的短距离测量模式程序，用于测量长距离的长距离测量模式程序，用于当偏置设置单元23施加偏置电压时控制偏置电压的偏置电压控制程序以及其他程序。

此外，设置为使用光电检测单元14而预先获得的曲线S和曲线N，或者曲线S/N或曲线S以及曲线N和曲线S/N且将其输入到存储单元25中，并且设置和输入阈值，当在棱镜模式下执行测量时，该阈值在短距离测量模式和长距离测量模式中发生变化。

现在，将给出对于当前实施例的操作的描述。

在依照当前实施例的距离测量仪器中，测量可以在两种模式下执行：非棱镜模式测量和棱镜模式测量。首先，将给出对于非棱镜模式测量的描述。测量模式通过操作单元26被设置为非棱镜模式测量。

当没有棱镜安装到要测量的对象上时，来自要测量的对象的反射光的光量为低。因此，当设置为非棱镜模式测量时，控制算术单元22向偏置设置单元23给出指示，使得测量最大偏置电压应当施加到光电检测单元14上。测量最大偏置电压表示要用于测量的最大偏置电压，并且测量最大偏置电压为如上面所描述的击穿电压的90%的电压。

距离测量光从发光单元13发射，并且距离测量光的一部分被分裂为内部参考光。通过光路转换装置17，选择性地转换测量光路15和内部参考光路16。由要测量的对象直接反射的所述反射的距离测量光和内部参考光选择性地进入光电检测单元14。内部参考光由光量调节装置18调节，使得内部参考光具有与反射的距离测量光的光量相同或者与其相等的光量。如果反射的距离测量光的光量由于到要测量的对象的距离的原因以及由于反射率的原因等等而广泛变化，那么调节偏置电压并且调节光电检测单元14的光电检测灵敏度以便适合测量的条件。

在信号处理单元21处对光电检测信号执行信号处理，并且将该光电检测信号输入到控制算术单元22。在控制算术单元22处，依照反射的距离测量光和内部参考光来确定到要测量的对象的距离。

接下来，将给出对于其中在棱镜模式测量下执行距离测量的情况的描述。当通过棱镜模式测量执行距离测量时，由操作单元26将测量模式设置为棱镜模式测量。

在棱镜模式测量中，光电检测单元14的灵敏度，即要施加到光电检测单元14上的偏置电压依照预先设置的测量的距离（阈值）而改变。取决于该测量的距离，可以想到改变偏置电压的各种类型的处理。例如，如果测量的距离长于预设的距离（即如果反射的距离测量光的光量较低），那么设置较高的偏置电压Va。如果测量的距离更接近预设的距离（即如果反射的距离测量光的光量较高），那么设置较低的偏置电压Vb。

当将较高的偏置电压Va施加到光电检测单元14上时，光电检测单元14的灵敏度增大。当将较低的偏置电压Vb施加到光电检测单元14上时，光电检测单元14的灵敏度减小。

如上面所描述的，光电检测/信号输出特性的分布在光电检测单元14的光接收表面的总面积上并不相同，并且存在光电检测单元14的个体差异。此外，当距离测量光轴相对于棱镜12的光轴在角度方面具有偏离时，或者如果距离测量光轴偏离棱镜2的中心，反射的距离测量光偏离距离测量光轴（参见图4）。结果，反射的距离测量光也在偏离光电检测单元14的中心的位置进入。由于光电检测单元14的光接收位置偏离中心，距离测量误差因为光电检测单元14的光电检测信号中响应度分布的不一致而出现。

图3示出了当作为实例测量50米的距离时的误差条件。如果将50米距离的容许误差设置为0.8mm，那么其表明，在作为距离测量光轴相对于棱镜的偏离（偏离角度[分]）的一分处，误差要求为容许误差的1/2或者更低。

在图3所示的每个表格中，当中心方形与距离测量光轴一致时测量值被认为是标准值，并且测量误差在这种情况下被认为是0。此外，图3示出对于每个方形其偏离一分，并且矩阵的上-下方向与竖直方向相应，左-右方向与水平方向相应。中心方形具有在竖直方向和水平方向都为0的偏离角度，并且误差在这种情况下设置为0。方形中的每个数值表示当距离测量光轴与棱镜光轴一致（相同）时的测量值的误差，这里使用的单位为mm。

图3所示的每个表格示出了当施加到光电检测单元14上的偏置电压减小到低于最佳偏置电压值时与距离测量光轴的偏离相对应的误差条件。图3(A)示出了击穿电压（RV）的89%，图3(B)示出了击穿电压（RV）的85%，图3(C)示出了击穿电压（RV）的83%，图3(D)示出了击穿电压（RV）的81%，图3(E)示出了击穿电压（RV）的79%，并且图3(F)示出了击穿电压（RV）的77%。

如图3(A)中所示，当偏置电压为击穿电压的89%时（即当其处于正常使用条件下时），在有阴影的方形中，误差超过所要求的误差（±0.4mm）。例如，在图3(A)中，对于水平角度一分（角度）的偏离和竖直角度一分（角度）的偏离，造成0.64mm的误差。

接下来，示出当分别将要施加的偏置电压设置为击穿电压的85%、83%、81%、79%和77%时相对于距离测量光轴的偏离的误差发生条件。在所有这些情况下，误差不超过所要求的误差。例如，在图3(B)中，当水平角度的偏离为一分并且竖直角度的偏离为一分时，误差为0.28mm，并且该误差满足要求的误差。换言之，通过减小偏置电压，可以满足要求的精度。

即使当偏置电压减小时，该现象也不改变，并且关于距离测量光轴的偏离的误差不超过要求的误差。然而，光电检测单元14的灵敏度减小并且可测量距离将更短，看起来偏置电压的极限在实践中可能为击穿电压的70%。因此，即使在正常使用条件下不满足要求的误差的光电检测单元14的情况下，光电检测单元14通过调节偏置电压而变成可使用的条件。

此外，存在光电检测单元14的个体差异，并且所述最大值和偏置电压不必处于恒定水平。因此，要施加的偏置电压应当选择为足够的偏置电压值，该值介于最佳偏置电压的95%与75%之间。

作为实际的偏置电压值，应当预先获取要安装到距离测量仪器11上的光电检测单元14的数据，并且将数据存储到存储单元25中。结果，将用于长距离测量的偏置电压VL和用于短距离测量的偏置电压VS存储到存储单元25中。然后，控制算术单元22控制偏置设置单元23，使得棱镜模式测量被执行并且偏置电压与短距离测量模式和长距离测量模式相对应。

接下来，下面将给出对于棱镜模式测量下短距离测量模式与长距离测量模式之间的转换的描述。

当在短距离测量模式与长距离测量模式之间转换时，存在各种不同的可想到的因素。作为一个因素，可以通过光电检测单元14接收的所述反射的距离测量光的光接收光量判断该转换，或者可以通过距离判断该转换。此外，在其中该转换由于测量的距离而执行的情况下，如果距离测量仪器具有聚焦机构，那么可以根据该聚焦机构的聚焦条件而获得到要测量的对象的距离。下面将给出对于距离测量仪器测量的距离测量结果用作短距离测量模式与长距离测量模式之间的转换的因素的情况的描述。

在本实施例中，存在两个测量的距离：从短距离测量模式转换到长距离测量模式的情况下的测量的距离（第一阈值），以及从长距离测量模式转换到短距离测量模式的情况下的测量的距离（第二阈值）。阈值在其中从短距离测量模式转换到长距离测量模式的情况与其中从长距离测量模式转换到短距离测量模式的情况之间变化。因此，当要测量的对象存在于更接近阈值的位置处时，可以改善测量的稳定性。

第一阈值和第二阈值中的任何一个可以大于另一个。简而言之，如果第一阈值和第二阈值彼此不同，这就足够了。

本发明可以适用于例如相位差模式或脉冲模式下的距离测量仪器，在所述模式下，光电检测单元的光接收表面的响应度可以施加影响。

Claims

1.一种距离测量仪器，包括用于发射距离测量光的发光单元，用于接收并且检测来自要测量的对象的反射的距离测量光以及作为内部参考光的从所述发光单元发射的距离测量光的一部分的光电检测单元，用于电学上调节所述光电检测单元的光电检测灵敏度的灵敏度调节单元，以及用于基于来自所述光电检测单元的反射的距离测量光的光电检测信号并且基于内部参考光的光电检测信号来计算测量的距离的控制算术单元，其中所述控制算术单元能够通过选择棱镜模式测量和非棱镜模式测量来测量距离，并且进行控制，使得所述光电检测单元的光电检测灵敏度通过所述灵敏度调节单元响应于选择的测量模式而改变。

2.依照权利要求1的距离测量仪器，其中所述控制算术单元选择所述棱镜模式测量，并且所述控制算术单元根据所述棱镜模式测量中测量的距离通过所述灵敏度调节单元改变所述光电检测单元的光电检测灵敏度。

3.依照权利要求2的距离测量仪器，其中所述棱镜模式测量具有短距离测量模式和长距离测量模式，并且预先分别针对短距离测量模式和长距离测量模式设置所述光电检测单元的光电检测灵敏度。

4.依照权利要求3的距离测量仪器，其中所述控制算术单元基于阈值来改变短距离测量模式和长距离测量模式，并且从短距离测量模式改变为长距离测量模式时的阈值不同于从长距离测量模式改变为短距离测量模式时的阈值。

5.依照权利要求1或2的距离测量仪器，其中所述灵敏度调节单元将偏置电压施加到所述光电检测单元并且调节所述光电检测单元的光电检测灵敏度，并且设置所述偏置电压以成为比S/N特性的最大值更低的值，所述S/N特性是在响应于所述偏置电压的增大或减小而增大或减小的所述光电检测单元的信号强度除以响应于所述偏置电压的增大或减小而增大或减小的噪声强度时获得的。

6.依照权利要求1、2或5的距离测量仪器，其中在所述棱镜模式测量中，所述灵敏度调节单元减小所述光电检测单元的光电检测灵敏度，使得在距离测量光的距离测量光轴相对于棱镜光轴偏离了预定量的情况下，测量误差将等于预定值或者更低。

7.依照权利要求4、5或6的距离测量仪器，其中所述偏置电压介于与所述最大值相对应的偏置电压的70%和95%之间。

8.依照权利要求6的距离测量仪器，其中所述偏置电压以这样的方式设置，即在所述距离测量光轴偏离了预定量的情况下，误差将是所述距离测量仪器具有的关于在所述距离测量光轴与所述棱镜的光轴一致的条件下获得的测量值的测量精度的1/2。

9.依照权利要求8的距离测量仪器，其中当所述棱镜安装在50米的距离处时，所述距离测量光轴的偏离为±1分的偏离。