CN103576133B

CN103576133B - 距离测量系统

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Publication number: CN103576133B
Application number: CN201310346404.1A
Authority: CN
Inventors: H·戈林
Original assignee: Trimble Jena GmbH
Current assignee: Trimble Jena GmbH
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: CN103576133A; US20140043597A1; DE102012107329B4; DE102012107329A1; US9534892B2

Abstract

一种距离测量系统（1）包括：辐射源（2）、辐射探测器（3）、测量透镜系统（4a、4b、4c、4d）、第一阻尼滤光镜（5）、第二阻尼滤光镜（6；6a、6b）和致动器（7）。辐射源（2）被构建为发射光学辐射并且辐射探测器（3）被构建为检测光学辐射。测量透镜系统（4a、4b、4c、4d）被设计成将由辐射源（2）发射的光学辐射（S1）投射到对象（200）并将由对象（200）反射的光学辐射（S2）引导到辐射探测器（4a）。第一阻尼滤光镜（5）具有恒定阻尼并且可布置在辐射源（2）与测量透镜系统（4a、4b、4c、4d）之间的光束路径中。第二阻尼滤光镜（6；6a、6b）具有可调节阻尼并且可布置在测量透镜系统（4a、4b、4c、4d）与辐射探测器（3）之间的光束路径中。致动器（7）机械地耦接到第一阻尼滤光镜且也连接到第二阻尼滤光镜（5、6；5、6a、6b）并且被构建为共同移动第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜。

Description

距离测量系统

技术领域

本发明涉及一种适合于测量对象与系统的距离的距离测量系统，且特别涉及这种系统的紧凑、轻型和经济的结构。

背景技术

多种技术可用于测定对象与距离测量系统的距离。

这些技术通常包括在对象方向上辐射（例如，光学辐射、超声波和雷达）的发射和从对象反射回的辐射的一部分的接收。通过本技术领域技术人员熟悉的多种方法中的一种确定从系统到对象的距离；因此，将省略详细的描述。在文档US4,113,381、US5,241,360、US6,765,653或US2004/0246461中描述了少数范例。例如，一些系统通过确定在发射到对象的辐射与从对象接收的经反射辐射之间的相位差来计算从系统到对象的距离，然而另一方面，其它系统测量在系统上到对象的辐射的发射之间与在经反射辐射的接收之间的时间差。例如，距离的测量可通过将由对象反射的经调制微波载波信号或经调制光学载波信号发射而发生。接着例如可通过发射和接收多个频率并且通过针对每个频率确定到对象的波长的整数部分来确定距离。

对象可以是对特定辐射具有相当低的反射率的所谓“非合作对象”（建筑物的墙、石头、树木或环境中的另一对象）。该非合作对象也指定为“DR（直接反射）对象”。或者，对象可以是对特定辐射具有相当高的反射率的所谓的“合作对象”（例如，棱镜或反射镜）。该合作对象也指定为“PR（棱镜反射）对象”。

通常使用光学辐射的距离测量系统包括：辐射源；辐射探测器和测量透镜系统，以用于将由辐射源发射的光学辐射投射到对象并将由对象反射的光学辐射引导到辐射探测器。为了调节辐射探测器以改变从不同对象反射并且由辐射探测器接收的光学辐射的强度，系统经常还包括可变阻尼器以用于调节入射在辐射探测器上的光学辐射的强度。由于具有光学辐射内增强（放大）的辐射探测器经受特定温度漂移，所以系统经常还包括参考透镜/参考光学器件和光学开关以用于将由辐射源生成并且经由先前已知的参考延伸/参考距离引导的光学辐射直接引导到辐射探测器且因此使关于增强和漂移的辐射探测器的标定成为可能。

发明内容

本发明的实施方式涉及一种具有可经济地生产的特别紧凑和轻型的结构的距离测量系统。

距离测量系统的实施方式包括：辐射源、辐射探测器、测量透镜系统（测量光学器件）、第一阻尼滤光镜、第二阻尼滤光镜和致动器。辐射源被设计成发射光学辐射。在本文档中，术语光学辐射表示具有波长为300nm至1,600nm的电磁辐射。因此，在本文档中，概念“光学辐射”除包括从约380nm至780nm的可见光外，还包括从300nm至380nm的近紫外线辐射以及从780nm至1,600nm的近红外线辐射的部分范围。辐射探测器被设计成检测光学辐射。测量透镜系统被设计成将由辐射源发射的光学辐射投射到对象并将由对象反射的光学辐射引导到辐射探测器作为测量的辐射。测量透镜系统例如可包括多个光学透镜、偏转元件（例如诸如镜子）、滤光镜和光导（例如诸如光纤棒或光波导）。第一阻尼滤光镜具有恒定阻尼并且可布置在辐射源与测量透镜系统之间的光束路径中。因此，第一阻尼滤光镜用于调节经由测量透镜系统投射到对象的辐射的强度。例如，第一阻尼滤光镜允许将辐射强度调节为使用的对象（合作对象或非合作对象）的类型。第二阻尼滤光镜具有可调节阻尼并且可布置在测量透镜系统与辐射探测器之间的光束路径中。第二阻尼滤光镜用于调节入射在辐射探测器上的光学辐射的强度。术语“可调节阻尼”意指可（例如，通过使用液晶滤光镜或可倾斜全息图滤光镜）用电改变第二阻尼滤光镜的阻尼或阻尼滤光镜包括（例如，通过使用可经由滤光镜面连续或逐渐改变的滤光镜动作的渐变滤光镜（例如诸如楔形滤光镜））沿滤光镜的延伸方向包括不同透射率的区域。根据一个实施例，第二阻尼滤光镜是通过印刷或通过照相底片的光学照射产生的全息图滤光镜。

上述结构减小了距离测量系统的结构的复杂度、重量和制造成本。

致动器同时机械耦接到第一阻尼滤光镜以及第二阻尼滤光镜以共同移动第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜。

由于将可在辐射源前面布置的第一阻尼滤光镜以及可在辐射探测器前面布置的第二阻尼滤光镜耦接到致动器，所以可以用单个致动器共同致动两个阻尼滤光镜。因此，无需为每个阻尼滤光镜提供其自身的致动器。因此，减小了距离测量系统的结构的复杂度、重量和制造成本。

根据实施例，辐射源是发光二极管（LED）、激光器和尤其是激光二极管。光学辐射例如可被调制且尤其具有载波信号。

根据实施例，辐射源可被设计成可调节。

根据实施例，辐射探测器是光电倍增器或光电二极管且尤其是雪崩光电二极管。

根据实施例，辐射探测器具有集成探测器滤光镜。

根据实施例，致动器是电机且尤其是旋转电机或线性电机。

根据实施例，由共同载体携载第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜，所述载体耦接到致动器。因此，阻尼滤光镜与致动器的耦接不会直接发生但相反经由共同载体间接发生。载体的使用允许在距离测量系统中致动器更灵活的布置。

此外，强调了载体以及第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜例如可以是单独元件或可以单片制造。

根据实施例，载体是可移动支撑的片状固体。

根据实施例，在致动器和载体之间提供传送和/或齿条与齿轮驱动器。

根据实施例，距离测量系统还包括参考透镜系统（参考光学器件），其用于将由距离测量系统内的辐射源发射的光学辐射引导到辐射探测器作为内部参考辐射。因此，由参考透镜系统引导的参考辐射从辐射源延伸到辐射探测器超过给定距离而不会离开距离测量系统。参考透镜系统机械耦接到致动器。因此，参考透镜系统通过致动器与第一阻尼透镜和第二阻尼透镜共同移动。由于参考透镜系统的光束路径的长度是恒定的并且是预先已知的，所以可能借助于参考透镜系统检测和补偿部件（例如诸如距离测量系统中使用的辐射探测器）的温度漂移。

根据实施例，在参考透镜系统与辐射探测器之间的光束路径中没有光学透镜。因此，还减小了距离测量系统的结构的复杂度、重量和制造成本。

根据实施例，具有恒定阻尼的参考滤光镜布置在辐射源与参考透镜系统之间的光束路径中和/或在参考透镜系统的光束路径中或在参考透镜系统与辐射探测器之间的光束路径中。可能需要这个参考滤光镜以将通过参考透镜系统从辐射源引导到辐射探测器的内部参考辐射的强度调节为使用的辐射探测器的测量范围。

根据实施例，参考透镜系统包括至少一对镜面，该镜面沿通过镜面弯曲的光束路径相对地成对布置。镜面围成在70°与110°之间且尤其在80°与100°且此外尤其是90°的角度。每对镜面的第一镜面可布置在由辐射源限定的光束路径中，并且每对镜面的第二镜面同时可布置在由辐射探测器限定的光束路径中。在最简单情况下，参考透镜系统可因此仅由两个镜面兼一个参考滤光镜组成。参考滤光镜可布置在这些镜面之间或在这些镜面中的一个镜面前面。

根据实施例，距离测量系统还包括与致动器机械断开的菱形棱镜，该菱形棱镜的入射面永久地部分布置在由辐射源限定的光束路径中。此外，参考透镜系统包括至少一对镜面，该镜面沿通过镜面弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成在70°与110°之间且尤其在80°与100°且此外尤其是90°的角度，其中每对镜面之一的第一镜面可布置在由菱形棱镜的出射面限定的光束路径中，并且每对镜面之一的第二镜面同时可布置在由辐射探测器限定的光束路径中。菱形棱镜引起入射光束和出射光束的平行偏移。

根据实施例，菱形棱镜的入射面仅延伸到由辐射源限定的光束路径中由菱形棱镜抵充由辐射源发射的光学辐射的15%以下且尤其是10%以下且此外尤其是5%以下的这个程度。

根据实施例，镜面是单片光纤棒的部件。例如，可采用注射模制方法而经济地生产这些光纤棒。在光纤棒的材料和形状的适当选择情况下，镜面可用于光纤棒的边界面上的全反射。

根据实施例，至少一个光纤棒由聚碳酸酯组成。

根据实施例，参考透镜系统中的至少一个元件通过耦接到致动器的共同载体与第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜共同携载。因此，参考透镜系统到致动器的耦接不会直接发生而是相反经由共同载体间接发生。载体的使用允许距离测量系统中致动器更灵活的布置。

根据实施例，距离测量系统还包括检测在载体上提供的定位销存在的光遮断器，其中定位销指示参考透镜系统是否布置在辐射源与辐射探测器之间的光束路径中。以此方式，可以可靠地确保甚至当使用具有低准确度的致动器时，参考透镜系统位于在辐射源与辐射探测器之间的光束路径中。

根据实施例，载体是包括中心旋转轴的圆盘，其中所述旋转轴耦接到致动器。

根据实施例，第一阻尼滤光镜延伸超过载体的圆周的180°或160°至180°并且第二阻尼滤光镜延伸超过载体的圆周的360°或320°至360°。第二阻尼滤光镜可径向地布置在第一阻尼滤光镜内侧或外侧。

根据实施例，距离测量系统恰好包括耦接到第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜的一个致动器。

根据实施例，距离测量系统恰好包括一个辐射源。

根据实施例，第二阻尼滤光镜具有沿由致动器产生的阻尼滤光镜的相同移动方向改变透射率的第一区段和第二区段。在第一区段中，透射率沿移动方向从高透射性向低透射性变化。在第二区段中，透射率沿移动的相同方向从高透射性向低透射性变化。在这个第二阻尼滤光镜中，最小透射性的区域布置成与最大透射性的区域相邻（其中参考透镜系统可在这些区域之间提供）。如果测量开始于第二阻尼滤光镜的位置处（在此处阻尼滤光镜的两个区段之间的区域布置在测量透镜系统与光探测器之间的光束路径中），那么最大透射性值（其有利于开始非合作对象的测量）以及最小透射性值（其有利于开始合作对象的测量）可通过仅轻微程度移动第二阻尼滤光镜而极快地实现/使用。因此，用于执行测量所需要的时间可明显减小。此外，可使用慢速致动器用于移动第二阻尼滤光镜，因此可保持低制造成本。

根据实施例，第二阻尼滤光镜包括沿由致动器产生的阻尼滤光镜的移动的相同方向的改变透射率的第一区段和第二区段：第一区段，其中透射率沿移动方向从高透射性向低透射性变化；和第二区段，其中透射率沿移动方向从低透射性向高透射性变化。在这个第二阻尼滤光镜中，最小透射性的区域布置成与最小透射性的区域相邻和/或最大透射性的区域布置成与最大透射性的区域相邻（其中参考透镜系统可在这些区域之间提供）。

具有改变透射率的至少两个区段的第二阻尼滤光镜的使用具有这些区段之一可用于测量非合作对象和其它区段用于测量合作对象的进一步优势。

测量仪器的实施例包括外壳，其中外壳包括前述的距离测量系统。测量仪器例如可以是电子测距仪。

附图说明

需指出在本文中，本说明书和权利要求书中使用的概念“包括”、“具有”、“包含”和“具备”及其语法修改通常理解成特征（例如诸如方法步骤、装置、区域、大小等等）的非决定性列举且决不排除其它或额外特征的存在或者其它或额外特征的分组。

本发明的其它特征源于示例性实施例结合权利要求书以及附图的下列描述。在附图中，用相同或类似参考数字指定相同或类似元件。需指出本发明不限于描述的示例性实施例的实施例而相反由随附专利权利要求书的范围确定。特定来说，个别特征可在根据本发明的实施例中以除下文中指示的实例中的数字和组合外的另一数字和组合来实现。在本发明的示例性实施例的如下说明中对附图作出参考。

图1示出了根据第一实施例的距离测量系统和光学对象的示意图；

图2A、图2B示意地示出了具有第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜且可用于图1的距离测量系统的载体的透视图和俯视图；

图3A、图3B示意地示出了具有第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜且可用于图5的距离测量系统的替代载体的透视图和俯视图；

图4A、图4B示意地示出了具有第一阻尼滤光镜和第二阻尼滤光镜且可用于图6的距离测量系统的替代载体的透视图和俯视图；

图5示出了根据第二实施例的距离测量系统的示意图；以及

图6示出了根据第三实施例的距离测量系统的示意图。

具体实施方式

下文描述的示例性实施例包括功能和结构类似并且尽量通过类似参考数字标示的元件。因此，应考虑本发明的其它实施例和摘要的描述以便理解特定实施例的个别部件的特征。

采用下文参考图1的第一实施例的实例描述距离测量系统1的一般结构和一般操作方式。

图1以横截面示意性示出的距离测量系统1包括以激光二极管2的形式的辐射源、以雪崩光电二极管3的形式的辐射探测器、由物镜4a以及两面镜4c和4d以符号表示的测量透镜系统（测量光学器件）、以中性密度滤光镜5的形式的第一阻尼滤光镜、以彼此相邻布置的两个楔形滤光镜6a、6b的形式的第二阻尼滤光镜6和以线性电机7的形式的致动器。

激光二极管2发射光学辐射，其穿过中性密度滤光镜5，通过测量透镜系统的第一镜面4c弯曲并且经由测量透镜系统的物镜4a投射到光学对象200。

在所示出的实施例中，光学对象200是反射镜且因此是对入射光学辐射S1具有高反射率的合作光学对象。

然而，未规定合作光学对象200的使用。当使用对光学辐射具有低反射率的非合作对象时，由激光二极管2发射的光学辐射不会在通过第一镜面4c弯曲之前穿过中性密度滤光镜5。为此，如仍将示出的，中性密度滤光镜5移出由激光二极管2设置的光束路径。

由光学对象200反射的光学辐射S2通过物镜4a包束（bundle），通过测量透镜系统的第二镜面4弯曲，并且经由第二阻尼滤光镜6提供到被构建用于检测光学辐射的雪崩光电二极管3。

在图1的实施例中，通过由辐射不可渗透塑料组成的共同载体7a携载中性密度滤光镜5和第二阻尼滤光镜6的两个楔形滤光镜6a、6b。

从图2A和图2B可更佳地识别载体7a上滤光镜5、6a、6b的布置。载体7a具有矩形形式。沿载体7a的纵向侧布置中性密度滤光镜5。中性密度滤光镜5延伸超过纵向侧长度的一半并且具有超过其整个范围的恒定阻尼。两个楔形滤光镜6a和6b布置成沿相对的另一纵向侧彼此相邻。个别楔形滤光镜6a、6b延伸超过纵向侧长度的一半。楔形滤光镜6a、6b以一个楔形滤光镜6a的透射率沿载体7a的纵向侧从高透射性到低透射性变化并且相邻的另一楔形滤光镜6b的透射率沿载体7a的纵向侧从高透射性向低透射性变化的这种方式固定在载体7a上。因此，两个楔形滤光镜6a、6b以一个楔形滤光镜6a的低透射性区域邻接在另一楔形滤光镜6b的高透射性的区域的这种方式布置在载体7a上。

载体7a耦接到可沿方向M线性地来回移动载体7a与固定在其上的滤光镜5、6a、6b的线性电机7。在图1中，载体7a的移动移出图像平面和移入图像平面。

由于激光二极管2和雪崩光电二极管3是固定的，所以沿载体7a的纵向侧的区段可通过线性电机7选择性地布置在激光二极管2的光束路径中，其中布置中性密度滤光镜5，或没有中性密度滤光镜5的沿着载体7a的纵向侧的区段可通过线性电机7选择性地布置在激光二极管2的光束路径中。同时，相关的楔形滤光镜6a、6b的透射率是可调节的。由于中性密度滤光镜5延伸超过载体7a的纵向侧的整个长度（类似相对布置的楔形滤光镜6a），所以在同时使用中性密度滤光镜5的同时可通过移动载体7a调节楔形滤光镜6a的整个调节范围。

在所示实施例中，载体7a还携载具有整体上呈矩形的横截面的聚碳酸酯光纤棒（光波导）8。光纤棒8横向地布置到在纵向侧中间中的载体7a的纵向侧且因此从中性密度滤光镜5的端区段延伸到在相邻楔形滤光镜6a与6b之间的区域。

光纤棒8包括彼此围成90°角的两个相对布置的镜面8d、8e。在镜面8d、8e的区域中，光纤棒8具有用于光学辐射的入射面。具有恒定阻尼的参考中性密度滤光镜8c布置在镜面8d的区域中的入射面之前。经由参考中性密度滤光镜8c进入到光纤棒8中的辐射通过光纤棒8的第一镜面8d（该第一镜面在图左侧）耦接，并且作为光学参考辐射S3引导到相对的第二镜面8e（该第二镜面在图右侧）。随后，参考辐射S3通过第二镜面8e以其平行于辐射入射到光纤棒8中的方向离开光纤棒8的这种方式弯曲。

现可以通过利用线性电机7移位载体7a以将光纤棒8的两个镜面8d、8e的第一镜面8d布置在由激光二极管2限定的光束路径中并且同时将两个镜面8d、8e的第二镜面8e布置在由雪崩光电二极管3限定的光束路径中。以此方式，由激光二极管2产生的光学辐射直接经由参考中性密度滤光镜8c和光纤棒8提供到雪崩光电二极管3作为光学参考辐射S3。由于光束路径的长度取决于距离测量系统1的部件的几何形状且因此是恒定的并且可测定，所以可采用这个光学参考辐射S3以检测并补偿所使用的结构部件的温度偏移。

为了光学参考辐射S3不受经由物镜4a通过干扰辐射入射的负面影响，由载体7a携载的光不可渗透塑料组成的快门7f布置在光纤棒8的镜面8e下。

从其中光纤棒8的镜面8d、8e分别布置在激光二极管2或雪崩光电二极管3的光束路径中的位置开始，可以通过使用线性电机7移位载体7a以直接选择性地进入用于测量合作对象的操作状态（中性密度滤光镜5布置在激光二极管2的光束路径中）或进入用于测量非合作对象的操作状态（中性密度滤光镜5不布置在激光二极管2的光束路径中）。

在下文中，根据参考图3A、3B和5的第二实施例描述距离测量系统1的结构和操作方法。特定来说，论述与上述第一实施例的区别并且另外还参考前述第一实施例。

如从图3A和图3B显而易见，在这个实施例中，携载中性密度滤光镜5以及两个楔形滤光镜6a和6b的载体7b不是矩形而是相反被构建为圆盘。

中性密度滤光镜5延伸超过载体7b的圆周的180°并且两个楔形滤光镜6a和6b径向地布置在中性密度滤光镜5内侧且共同延伸几乎超过载体7b的圆周的360°。正如所见，中性密度滤光镜5以及两个楔形滤光镜6a和6b每个具有圆弧的形式。

如前述的第一实施例，楔形滤光镜6a和6b以一个楔形滤光镜6a的低透射性区域邻接在另一楔形滤光镜6b的高透射性的区域上的这种方式布置在载体7b上。此外，一个楔形滤光镜6a的高透射性的区域邻接在另一楔形滤光镜6b的低透射性的区域上。在载体7b的圆周方向上，楔形滤光镜6a、6b的透射率因此在第一区段中从高透射性向低透射性变化并且也在邻接的第二区段中从高透射性向低透射性变化。

在其中两个楔形滤光镜6a和6b彼此邻接的区域中，经布置使得其跨过彼此的两个光纤棒8a、8b固定在载体7b上。如在图5中示出的，光纤棒8a、8b可布置在一个平面中。可选地，光纤棒可布置在相互躺卧的两个平面中。

在该第二实施例中描述的光纤棒8a、8b与第一实施例中描述的光纤棒8区别尤其在于参考中性密度滤光镜8c不布置在光纤棒8a、8b的光入射面的区域中而是在光出射面的区域中。如在前述第一实施例中，光纤棒8a、8b的光出射面布置在楔形滤光镜6a、6b的区域中并且光入射面布置在中性密度滤光镜5的区域中。

因此，可以通过围绕其几何中心旋转载体7b以选择性地将中性密度滤光镜5布置在激光二极管2的光束路径中。此外，甚至光纤棒8a、8b中的一个的光入射面可布置在激光二极管2的光束路径中并且同时携载参考中性密度滤光镜8c的各个光纤棒8a、8b的光出射面可布置在雪崩光电二极管3的光束路径中。此外，可通过旋转载体7b调节可布置在雪崩光电二极管3前面的楔形滤光镜6a、6b的阻尼滤光镜。

图3A和图3B所示的结构例如可用于测量图5所示的距离测量系统1’。

图5所示的距离测量系统1’与图3A和图3B所示的结构的区别仅在于参考中性密度滤光镜8c不布置在光纤棒8a、8b的光出射面上而相反在光纤棒8a、8b内部。

此外，图5的实施例中的载体7b额外携载布置在光纤棒8a、8b的光出射面下面的快门7f。

如从图5显而易见，载体7b此外在其几何中心具有耦接到旋转电机7的旋转轴7e。因此，旋转电机7取代第一实施例的线性电机。

此外，载体7b具有与距离测量系统1’的光遮断器9合作以用来确定光纤棒8a、8b中的一个的光入射面和光出射面是否布置在分别由激光二极管2与雪崩光电二极管3限定的光束路径中的定位销7d。

在图5所示的距离测量系统1’中，透镜2a布置在激光二极管2前面。测量透镜系统除具有图1所示的物镜4a外的另一物镜4b。此外，提供目镜12并且示出了外壳10。

在图5中，旋转载体7b使得由激光二极管2发射的光学辐射S1在光纤棒8a、8b附近经过。因此，由对象反射的光学辐射S2在快门7f附近经过。

下文参考图4A、图4B和图6描述根据第三实施例的距离测量系统1的结构和操作方法。特定来说，论述与前述的第一、第二实施例的区别并且另外参考前述实施例。

与第二实施例不同，在第三实施例中，仅使用一个光纤棒8。如在图4A、4B或如在图6的光纤棒8内侧示出的，参考中性密度滤光镜8c可布置在光纤棒8的光入射面的区域中。快门7f布置在光纤棒8的光出射面下。与前述实施例不同，光纤棒8的光出射面和光入射面均布置在楔形滤光镜6a、6b的区域中。此外，楔形滤光镜6a和6b以一个楔形滤光镜6a的高透射性的区域邻接在另一楔形滤光镜6b的高透射性的区域上的这种方式并且以一个楔形滤光镜6a的低透射性的区域邻接在另一楔形滤光镜6b的低透射性的区域上的对应方式布置在载体7c上。因此，楔形滤光镜6a、6b是以一个楔形滤光镜6a的透射率沿载体7c的圆周方向从低透射性向高透射性变化和另一相邻楔形滤光镜6b的透射率沿载体7c的圆周方向从高透射性向低透射性变化的这种方式固定在载体7c上。

此外，根据该第四实施例，提供了未耦接到载体7c的聚碳酸酯的固定菱形棱镜8f，其入射面永久地和部分地布置在由激光二极管2限定的光束路径中并且其出射面提供在雪崩光电二极管2的方向上由激光二极管2发射的光学辐射的一部分的平行偏移。

因此，可通过旋转载体7c以将光纤棒8的入射面布置在由菱形棱镜8f的出射面限定的光束路径中并且同时将光纤棒8的出射面布置在由雪崩光电二极管3限定的光束路径中。

菱形棱镜8f的入射面仅投射到激光二极管2的光束路径中菱形棱镜仅抵充由激光二极管发射的光学辐射的5%的这个程度。因此，在这个实施例中，正如在其它实施例中的，还可消除参考中性密度滤光镜8c。强调了本发明不限于抵充由激光二极管发射的光学辐射的5%的菱形棱镜。甚至可抵充辐射的5%以上或以下。

在图6中，旋转载体7c使得光纤棒8的入射面布置在由菱形棱镜8f的出射面限定的光束路径中，并且光纤棒8的出射面布置在由雪崩光电二极管3限定的光束路径中。因此，旋转载体7c使得由对象反射并由镜面4d朝向雪崩光电二极管3弯曲的光学辐射S2阻挡在光纤棒8的出射面以下布置的快门7f。

此外，图6示出了由三角架11携载的容纳距离测量系统的外壳10。

Claims

1.一种距离测量系统(1)，其包括：

辐射源(2)；

辐射探测器(3)；

测量透镜系统(4a、4b、4c、4d)，其用于将由所述辐射源(2)发射的光学辐射(S1)投射到对象(200)且用于将由所述对象(200)反射的光学辐射(S2)引导到所述辐射探测器(3)；

第一阻尼滤光镜(5)，其具有恒定阻尼并且设置成能够被布置在所述辐射源(2)与所述测量透镜系统(4a、4b、4c、4d)之间的光束路径中，

第二阻尼滤光镜(6；6a、6b)，其具有可调节阻尼并且设置成能够被布置在所述测量透镜系统(4a、4b、4c、4d)与所述辐射探测器(3)之间的光束路径中；和

致动器(7)，其机械地耦接到所述第一阻尼滤光镜以及所述第二阻尼滤光镜(5、6；5、6a、6b)。

2.根据权利要求1所述的距离测量系统(1)，其中由共同载体(7a；7b；7c)携载所述第一阻尼滤光镜和所述第二阻尼滤光镜(5、6；5、6a、6b)，所述载体(7a；7b；7c)耦接到所述致动器(7)。

3.根据权利要求1所述的距离测量系统(1)，其还包括：参考透镜系统(8；8a、8b)，所述参考透镜系统(8；8a、8b)用于将由所述距离测量系统内的所述辐射源(2)发射的光学辐射引导到所述辐射探测器(3)；

其中所述参考透镜系统(8；8a、8b)机械地耦接到所述致动器(7)。

4.根据权利要求3所述的距离测量系统(1)，其中在所述参考透镜系统(8；8a、8b)与所述辐射探测器(3)之间的光束路径中没有光学透镜。

5.根据权利要求3或4所述的距离测量系统(1)，其中具有恒定阻尼的参考滤光镜(8c)布置在所述辐射源(2)与所述参考透镜系统(8；8a、8b)之间的光束路径中或在所述参考透镜系统(8；8a、8b)的光束路径中或在所述参考透镜系统(8；8a、8b)与所述辐射探测器(3)之间的光束路径中。

6.根据权利要求3所述的距离测量系统(1)，其中所述参考透镜系统(8；8a、8b)包括至少一对镜面(8d、8e)，所述镜面(8d、8e)沿通过所述镜面(8d、8e)弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成在70°与110°之间的角度，其中每对镜面(8d、8e)的第一镜面(8d)设置成能够被布置在由所述辐射源(2)限定的光束路径中，并且每对镜面(8d、8e)的第二镜面(8e)设置成同时能够被布置在由所述辐射探测器(3)限定的光束路径中。

7.根据权利要求3所述的距离测量系统(1)，其还包括与所述致动器机械地断开的菱形棱镜(8f)，该菱形棱镜的入射面永久地部分布置在由所述辐射源(2)限定的光束路径中，

其中所述参考透镜系统(8；8a、8b)包括至少一对镜面(8d、8e)，该镜面(8d、8e)沿由所述镜面(8d、8e)弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成在70°与110°之间的角度，其中每对镜面(8d、8e)的第一镜面(8d)设置成能够被布置在由所述菱形棱镜的出射面限定的光束路径中，并且每对镜面(8d、8e)的第二镜面(8e)设置成同时能够被布置在由所述辐射探测器(3)限定的光束路径中。

8.根据权利要求6或7所述的距离测量系统(1)，其中所述镜面(8d、8e)是单片光纤棒的部件。

9.根据权利要求3所述的距离测量系统(1)，其中所述参考透镜系统(8；8a、8b)中的至少一个元件通过共同载体(7a；7b；7c)而与所述第一阻尼滤光镜和所述第二阻尼滤光镜(5、6；5、6a、6b)共同携载，所述载体(7a；7b；7c)耦接到所述致动器(7)。

10.根据权利要求9所述的距离测量系统(1)，其还包括检测在所述载体(7a；7b；7c)上提供的定位销(7d)的存在的光遮断器(9)，其中所述定位销(7d)指示所述参考透镜系统(8；8a、8b)是否布置在所述辐射源(2)与所述辐射探测器(3)之间的光束路径中。

11.根据权利要求2、9或10所述的距离测量系统(1)，其中所述载体(7a；7b)是包括中心旋转轴(7e)的圆盘，所述旋转轴(7e)耦接到所述致动器(7)。

12.根据权利要求11所述的距离测量系统(1)，其中所述第一阻尼滤光镜(5)延伸超过所述载体(7b)的圆周的180°；并且所述第二阻尼滤光镜(6a、6b)延伸超过所述载体(7b)的圆周的360°。

13.根据权利要求1所述的距离测量系统(1)，其中所述距离测量系统(1)恰好包括耦接到所述第一阻尼滤光镜和所述第二阻尼滤光镜(5、6a、6b)的一个致动器(7)和/或其中所述距离测量系统(1)恰好包括一个辐射源(2)。

14.根据权利要求1所述的距离测量系统，

其中所述第二阻尼滤光镜(6a、6b)包括沿由所述致动器(7)产生的所述阻尼滤光镜(6a、6b)的移动(M)的相同方向来改变透射率的第一区段和第二区段(6a、6b)：第一区段(6a)，其中所述透射率沿所述移动(M)的方向从高透射性向低透射性变化；和第二区段(6b)，其中所述透射率沿所述移动(M)的方向从高透射性向低透射性变化；或

其中所述第二阻尼滤光镜(6a、6b)包括沿由所述致动器(7)产生的所述阻尼滤光镜(6a、6b)的移动(M)的相同方向来改变透射率的第一区段和第二区段(6a、6b)：第一区段(6a)，其中所述透射率沿所述移动(M)的方向从高透射性向低透射性变化；和第二区段(6b)，其中所述透射率沿所述移动(M)的方向从低透射性向高透射性变化。

15.根据权利要求6所述的距离测量系统(1)，其中所述镜面(8d、8e)沿通过所述镜面(8d、8e)弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成在80°与100°之间的角度。

16.根据权利要求6所述的距离测量系统(1)，其中所述镜面(8d、8e)沿通过所述镜面(8d、8e)弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成90°的角度。

17.根据权利要求7所述的距离测量系统(1)，其中所述镜面(8d、8e)沿由所述镜面(8d、8e)弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成在80°与100°之间的角度。

18.根据权利要求7所述的距离测量系统(1)，其中所述镜面(8d、8e)沿由所述镜面(8d、8e)弯曲的光束路径相对地成对布置并且围成90°的角度。

19.一种测量仪器，其包括：

外壳(10)；

其中所述外壳(10)容纳根据权利要求1至18中的一项所述的距离测量系统(1)。