CN105424005B - 具有用于校准要按照距离相关的方式设置的聚焦光学单元位置的功能的测量装置 - Google Patents

Abstract

具有用于校准要按照距离相关的方式设置的聚焦光学单元位置的功能的测量装置。一种测量装置(1)、特别是视频经纬仪或者视频测速仪包括：基底(17)；支承件(4)，其能相对于所述基底围绕第一轴(2)枢转；对准单元(5)，其能相对于所述支承件围绕第二轴(3)枢转，并且包括望远镜光学单元，所述望远镜光学单元限定光学光束路径，所述望远镜光学单元包括至少一个物镜(6)以及能机动调整的聚焦光学单元(7)，并且所述望远镜光学单元还包括：目镜(11)，和/或相机芯片(9)，其用于记录通过所述物镜的图像；测角器，其用于测量所述支承件和所述对准单元的枢转位置；电光测距装置(12，13，14，15)；评价和控制单元，其提供以按照依赖于由所述测距装置测量的目标距离的方式自动地设置所述聚焦光学单元的校准的自动聚焦功能，并且为此包含存储的关于按照目标距离相关的方式设置的聚焦光学单元位置的校准系数，以及至少一个第二聚焦装置，其用于通过调整所述聚焦光学单元独立于能由所述测距装置测量的距离聚焦瞄准的目标(16)，其特征在于，用于所述目标距离相关的自动聚焦功能的重新校准功能，所述重新校准功能至少部分自动地执行，并且被提供以在现场实施。

Description

具有用于校准要按照距离相关的方式设置的聚焦光学单元位 置的功能的测量装置

技术领域

本发明涉及一种包括在对准(targeting)单元中集成的同轴相机的测量装置(surveying apparatus)，特别是视频经纬仪或视频测速仪(tachymeter)。

背景技术

为了测量目标点，自古以来已知多种大地测量方法和大地测量装置。在这种情况中，对从测量装置到要测量的目标点的距离和角度进行记录，具体地，对测量装置的位置与可能存在的参考点一起进行检测，作为空间标准数据。

这种测量装置或大地测量装置的一个普遍公知的示例是经纬仪、测速仪或全站仪，其也被指定为电子测速仪或计算机测速仪。例如，在公开文献EP 1 686 350中描述了现有技术中的一种这样的大地测量测量装置。这种装置具有基于电传感器的角度和距离测量功能，所述角度和距离测量功能使得能够针对选择的目标来确定方向和距离。在这种情况中，在该装置的内部参考系统中确定角度和距离变量，并且如果适当的话，则还必须将所述角度和距离变量与用于绝对位置确定的外部参考系统结合。

现代的全站仪具有用于数字化地进一步处理并且存储检测的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，同轴测距系统以及角度测量元件、计算、控制和存储单元通常被集成在一个装置中。根据全站仪的发展阶段，集成有用于使对准光学单元机动化的装置、用于无反射器(reflectorless)距离测量的装置、用于自动目标搜寻和目标追踪的装置、以及用于远程控制整个装置的装置。从现有技术已知的全站仪还具有用于建立到外围组件的无线电链路的无线电数据接口(诸如，例如数据获取装置)，其能够被具体地设计为手持数据记录器、现场(field)计算机、笔记本计算机、微型计算机或PDA。借助于数据接口，能够输出由全站仪获取并存储的测量数据以在外部进一步处理，能够读取在外部获取的测量数据以在全站仪中进行存储和/或进一步处理，能够输入或输出远程控制信号以对全站仪或者特别是在现场移动使用的另外的外部组件进行远程控制，并且能够将控制软件传送到全站仪中。

可在测量处理期间实现的测量精度根据要测量的目标点的实现而改变。例如，如果目标点由为测量而特别设计的目标反射器(诸如全向棱镜)组成，则例如针对房屋墙上的要被测量的点，能够实现比无反射器测量的情况显著更精确的测量结果。除其它因素以外，这归因于这样的事实：发射的光学测量光束具有平面的光束横截面，而不是点状的光束横截面，因此，不仅接收到在实际要测量的目标点处分散的测量辐射，而且接收到来自由测量辐射也撞击(impinge)到的、目标点的中间视场环境中的点的测量辐射。通过示例的方式，要测量的点的表面的粗糙度以已知的方式影响无反射器测量的精度。

为了瞄准(sighting)或对准要测量的目标点，大地测量类型的测量装置具有对准装置(诸如望远镜)。在一个简单的实施形式变型中，瞄准装置被例如实现为望远镜瞄准器。现代的装置能够附加地具有用于检测图像的相机，所述相机被集成在望远镜瞄准器中，其中，所检测的图像能够在全站仪的显示器上和/或在用于远程控制的外围装置(诸如数据记录器)的显示器上被具体地显示为实时图像。

除直接观看通道之外而设置的同轴相机(例如，具有CCD或CMOS区域传感器)能够被布置在望远镜光学单元中提供的另外的图像平面中，为此，能够提供部分光束经由分束器的耦合输出，使得可借助于相机通过物镜来记录图像。

对准装置的光学系统或光学观看通道尤其包含物镜组、聚焦透镜组(聚焦光学单元)以及目镜，它们从物体侧按这个顺序而布置。在这种情况中，聚焦光学单元具有位置测量装置和位置传送器(电机)。

精确地瞄准目标的先决条件是在集成相机的显示器上以及在望远镜的目镜处这二者的视场的清晰成像。

在一个非常简单的实施方式中，可以通过手动聚焦(例如，用于改变聚焦光学单元的位置的调整螺钉)来实现聚焦。手动聚焦(即，聚焦光学单元的可手动设置的位置)总是取决于用户的个人清晰度感知，并且取决于观测装置(例如，目镜、相机显示器)。

因此，瞄准装置的相机具有自动聚焦单元，其中，聚焦光学单元的调整例如通过伺服电机来实现，并且例如借助于CMOS传感器的特定阵列上的对比度评估或者通过相位比较来进行控制。例如从DE 19710722、DE 19926706或者DE 19949580知道大地测量装置的望远镜瞄准器的自动聚焦装置。相机自动聚焦利用对到达相机传感器上的光束的评价而运行。在基于对比度的自动聚焦的情况中，利用所发现的对比度最大值来得到聚焦光学单元的位置。

另外，以技术上简化的方式，在基于距离的自动聚焦功能的背景下，聚焦光学单元的位置能够根据通过光电测距装置测量的物体距离而设置，使得在布置在聚焦平面中的相机传感器或者具有对准标志(特别是标线或格子线、或者具有十字线标志和线标志的板)的光学元件上出现清晰的物体图像。于是能够通过目镜观看到具有在所述平面中产生的图像的所述光学元件。在基于距离的自动聚焦期间，由光电测距装置测量的距离被直接转换成聚焦光学单元的位置。例如，这例如借助于查找表、图或者曲线来完成，其中，存储目标距离与将要设置的聚焦光学单元位置之间的相互关系(correlation)。

在该测量装置中，可以针对同轴电子距离测量而提供附加的分离的发送和接收通道分支。此外，常规的测量装置同时具有自动目标追踪功能(ATR：“自动目标识别”)，为此，在望远镜中附加地集成有进一步分离的ATR光源(例如，多模式光纤输出，其发射具有另外限定的波长的光)以及特定的ATR相机。

通过示例的方式，在公开文献EP 1 081 459或者EP 1 662 278中公开了大地测量装置的一般望远镜瞄准器的构造。

望远镜的高复杂性需要用于光学组件的高精度安装和对准的高开销，这些光学组件可以包括透镜、棱镜和分束器。因此，在生产期间执行外部控制的、简单的校准，使得在首先基于手动聚焦并且其次基于相机自动聚焦和/或距离自动聚焦来对相同的目标进行聚焦之后，能够在直观式取景器(direct-view viewfinder)处以及在显示器上看见同样清晰的图像。

在生产的背景下，基于例如多项式系数存储的标准化的自动聚焦参考曲线被用于目标距离相关的(target-distance-dependent)自动聚焦功能，根据经验或者如在大多数的装置中统计上证明的，该参考曲线导致最好可能的聚焦结果。所述曲线将可由光电测距装置测量的目标距离指派给要设置的聚焦光学单元位置。利用少数目的校准测量，对于每个装置，确定可能存在的装置特定的焦点偏移，然后将该装置特定的焦点偏移计算为对于所述自动聚焦参考曲线的总偏移。

然而，通过制造校准消除的这些误差随着时间的推移不会保持稳定。关于这一点，它们例如受到物理振动(例如在运输期间)的影响，受到温度的影响或者受到按照时间指定的方式而改变的其它材料性质的影响。其一种可能的结果是，在借助于测距装置进行聚焦之后或者在借助于相机的自动聚焦进行聚焦之后，清晰地呈现仅在望远镜的直观式取景器中的图像或者仅在相机显示器上的图像，或者这两种图像都不被清晰地呈现。为了通过聚焦光学单元的致动轮进行手动重新聚焦以在望远镜的直观式取景器处或者在电子取景器上或者在相机的显示器上获得清晰的图像，于是需要另外的时间支出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量装置的重新校准功能，其简单且快速地使在工厂校准期间存储并且已经随时间和/或在特定的影响(例如，振动)下相对于聚焦光学单元位置而变得不一致或不准确的校准系数进行更新，使得在目标距离相关的自动聚焦期间避免聚焦误差。

本发明的另外的目的在于消除在相机受控制的自动聚焦期间由相同的原因导致的聚焦误差。

本发明提供了一种重新校准功能，其使得用户能够基于在装置软件的管理下执行的特定的试验测量序列，借助于相机自动聚焦和/或手动聚焦而适应(adapt)或更新目标距离相关的自动聚焦参考曲线。以这种精确的方式，相机自动聚焦也能够借助于手动聚焦来进行校正。这种校准的优点在于，用户能够在现场单独地校准相应的自动聚焦系统，而无需依赖特定的校准环境或者为此必须将测量装置带到服务中心。因此，根据需要，这种重新校准的实施使得能够在任何时间确保作为基于距离的自动聚焦的结果，可在目镜处以及在相机显示器上这二者获得清晰的图像，或者相机自动聚焦使得可至少在相机传感器平面处获得清晰的图像。可以在重复检查的背景下定期地或者根据需要执行该处理，以便消除已经被识别的清晰度误差。

由于与理想曲线的偏差在附近和中间距离聚焦范围内特别相关，因此为了更好的结果，应当特别在该范围内集中要针对新的设置点曲线而测量的支撑点。因此，例如校准装置软件能够指导用户瞄准用于重新校准的目标，这些目标位于与测量装置相距这样的距离处，并且以最典型的方式在数学上描述了理想参考曲线。

在本发明的一个实施方式中，在第一步中，用户被要求瞄准目标并且使用第二聚焦装置对所述目标进行至少一次聚焦，诸如，例如相机自动聚焦或手动聚焦。第二聚焦装置是与距离相关的自动聚焦不同的任意聚焦装置。被瞄准的目标可以是人造目标以及自然目标。

在手动聚焦之后，用户例如通过按钮、显示器上的触摸命令或者不接触手势，在第二步中向测量装置发出命令，以存储当前占主导的聚焦光学单元位置作为获得期望的设置点清晰度的位置。与之相关同时地或顺序地，由光电测距装置来测量到瞄准的目标的距离。还可想到本发明的一个实施方式，在该实施方式中，首先执行距离测量，其次利用随后确定的聚焦光学单元位置来执行对目标的聚焦。

存储由第二聚焦装置在聚焦期间检测的聚焦光学单元位置，并且将该聚焦光学单元位置例如与所检测的目标距离相关地输入到查找表或曲线中，其中，例如，特别是对于相应的聚焦方法存在相应的曲线。为了检测期望的标准偏差，可以例如一个接一个多次地或者通过不同的聚焦方法重复对聚焦光学单元位置的确定，以便接着被存储为统计上评价的结果。统计上的评价首先向用户给予现场校准过程的质量的指示器，其次用作针对例如无经验的用户执行校准处理并且在这样做时获得广泛变动的结果的情况的终止标准。

一旦对第一目标完成了步骤的该序列，就对位于与测量装置相对于第一目标不同的距离处的另外的目标执行相同的过程。总的来说，执行步骤的N个序列，其中，N大于或者等于2。因此，在N个目标处检测N个测量点，利用这N个测量点，例如通过多项式近似来创建聚焦曲线。

考虑到制造的不精确和/或物理环境的影响，如果按照不同的方式执行对限定的目标的聚焦，则在测量装置处总是产生关于聚焦光学单元位置的差异(即使非常小的差异)。这些类型的聚焦是例如距离相关的自动聚焦、相机受控制的自动聚焦或者手动聚焦，在这些聚焦的情况下，用户必须判断图像的清晰度，用户的主观的清晰度感知也是相关的。

由于除了光学望远镜的直观式取景器(目镜)以外，现代的视频全站仪还可以具有重现在相机传感器处投射的图像的电子取景器(例如，具有显示器或者电光观察器(EOV)的形式)，因此潜在地存在用于手动聚焦的至少两种不同的观测可能性。同样地，考虑到制造的不精确和/或物理环境的影响，作为光束路径上的最小路径差异的结果，能够产生清晰度的差异。因此，当反过来考虑时，曲线的差异能够按照这样的方式被显示：在相同的聚焦光学单元位置上(即，在相机传感器和目镜毛玻璃屏(ground-glass screen)上)投射不同清晰度的图像。在这种情况下，从目标物体被聚焦到相机传感器的光学路径的路径长度与至于目镜毛玻璃屏的路径长度不相同，其可以例如通过针对相机系统分叉的光束路径而调节。

因此，如果相机自动聚焦例如正确地运行(即，在相机自动聚焦之后，在显示器上显示清晰的图像)，则在对相同的目标进行聚焦期间，手动聚焦的曲线的聚焦光学单元位置(在LCD上观看到的)对应于通过相机自动聚焦获得的聚焦光学单元位置。在这种情况下，作为光束路径的所述路径差异的结果，在目镜处可见的图像此时将同时是不清晰的。然后，(在目镜处观看到的)手动聚焦的曲线将偏差(在LCD处观看到的)手动聚焦的曲线。于是，在目镜处可见的图像在相机自动聚焦之后同样将是不清晰的。

因此，对于手动聚焦的每种观测方法，存在专门的曲线或专门的图。确定这些曲线，使得按照目标距离相关的方式来记录聚焦光学单元的聚焦位置。距离相关的自动聚焦的曲线与所有其它的曲线不同，因为针对其功能必须是事先已知的。从距离相关的自动聚焦的曲线，推断事先基于输入数据(测量的距离)而关联的数据(聚焦光学单元位置)。记录相机自动聚焦的曲线以及手动聚焦的曲线(在每种情况下利用不同的观测方法)，后验(aposteriori)和本身不用于功能的实施，而是仅用于回顾地评价。

在距离相关的自动聚焦之后，如果望远镜的光学直观式取景器处的图像以及相机的显示器上的图像关于聚焦光学单元由于相同的位置绝对值(具有相同的符号)而不清晰(其将意味着手动聚焦的两条曲线(目镜、LCD)至少足够地相同)，则距离相关的自动聚焦系统的曲线校正可以被导向至这两条曲线或者其它的两个手动聚焦中的一个的清晰度曲线。

在距离相关的自动聚焦之后，相比之下，如果这两种观测可能性(LCD和目镜)中的至少一个处的图像不清晰，并且手动聚焦的两条关联的曲线不相同，则距离相关的自动聚焦的曲线的校正可以被导向至要计算的这种曲线，该曲线例如通过平均或者统计上加权的平均从手动聚焦的两条清晰度曲线以计算方式而得到。凭借随后校正的自动聚焦曲线在其整个轮廓期间就绝对值而言相对于手动聚焦的两条确定的曲线在每种情况下具有相同的偏差(具有相应的相反的符号)的事实，实现的是在执行距离自动聚焦之后，两种观测方法都显示足够清晰的图像。

特别是如果相机的最终负责确定聚焦光学单元位置的光学单元不是相机传感器本身，则会在相机传感器处出现长度方面的差异以及因此导致的不清晰。这是例如对于相位比较(冗余)而利用分支的光束路径的自动聚焦方法的情况。

如果相机自动聚焦不正确地运行，则会从相机的自动聚焦单元产生另外的问题。在执行了相机自动聚焦之后，如果在LCD上可见的图像及因此投射到相机传感器上的图像是不清晰的，则相机自动聚焦需要校正，以使得能够记录并显示清晰的图像。如果由相机系统内的分束器再一次分叉的光束路径特别地涉及例如通过相位比较自动聚焦而实现的自动聚焦，则该问题可能由于光束路径的路径差异而引发。也能够根据本发明消除该问题。

特别是如果从现有技术已知的视频全站仪存储了已经由相机记录并且与距离测量数据一起通过相机自动聚焦进行聚焦的图像，则相机自动聚焦的这种校正是必需的。通过相机自动聚焦获得的聚焦光学单元位置的定期校准具有要存储的这些照片总是清晰的效果。根据在执行了相机自动聚焦之后设置的聚焦光学单元位置，从该聚焦光学单元位置中减去校正的偏移或者向该聚焦光学单元位置添加校正的偏移。利用相机自动聚焦以及手动聚焦的相互不同的曲线(在LCD处观看到的)，例如也通过平均或者统计上加权的平均来确定校正的移位(shift)。按照这样的方式进行相机自动聚焦的校正：形成不同的曲线，并且从这时起在与聚焦光学单元相关地按照位置相关的方式进行相机受控制的自动聚焦时将这些不同的曲线考虑在内。

因此，本发明的另外的实施方式中，在第一步中，要求用户瞄准目标，并且在每种情况下对所述目标执行相机自动聚焦和手动聚焦二者至少一次，这两种聚焦方法的顺序不重要。在执行了相机自动聚焦之后，自动地检测并存储当前的聚焦光学单元位置。在执行了手动聚焦之后，响应于来自用户的命令而检测并存储当前的聚焦光学单元位置。可以例如通过按钮、触摸显示器、声音检测器或者手势识别系统来将所述命令发给测量装置。在第二步中，由评价和控制单元来计算所检测的聚焦光学单元位置的差异，并且将所述差异的进一步的校正提供给用户。如果用户对操作控制显示器上的询问给出肯定的回复，则从这时开始到相机自动聚焦之后，随后使聚焦光学单元位置自动地移位所确定的差异。为了确定该聚焦光学单元位置差异，可以基于相同的目标或者基于不同的目标重复地执行所述第一步，其中，随后对所确定的差异进行平均或者按照加权的方式对所确定的差异进行平均。

在典型的利用目标反射器的单人测量任务的情况下，例如在地形(terrain)设置测量装置，特别是全站仪。用户将支承目标反射器的手持测量杆(rod)移动到要测量的目标点，因此，能够如下所述地确定该目标反射器的位置以及因此该目标点的位置。特别是在由携带测量杆的用户的远程控制下，借助于经由无线链路连接到测量装置的数据记录器，执行对测量装置的控制。在这种情况下，数据记录器可以被安装到配备有目标反射器的测量杆，或者可以额外地由在测量杆旁边的用户手持。在这种情况下，可以使用实时图像来执行对目标的瞄准，该实时图像可以在数据记录器的显示器中显示给用户，并且可以通过在望远镜瞄准器中作为测量装置的瞄准装置而布置的相机来提供。借助于该视频流，数据记录器的软件能够引导用户到位于与测量装置相距需要校准的距离的位置处。

为了在单人测量的情况下针对距离相关的自动聚焦能够实现重新校准功能，也可以在通过无线地连接到测量装置的数据记录器的远程控制下执行上述方法。如果用户因而位于由数据记录器的软件提供的位置处，则能够按照可以通过数据记录器远程地发起的方式来首先执行对于由用户定位的目标的测量装置的目标距离相关的自动聚焦，然后执行基于相机的自动聚焦，并且随后执行在所述处理中获得的两个聚焦光学单元位置之间的比较，或者执行以前通过手动聚焦获得的聚焦光学单元位置与通过提到的这两种自动聚焦方法获得的聚焦光学单元位置之间的比较。同样在通过例如位于远程的监控中心的远程控制下，该比较之后接着是检查或者校正适应自动聚焦系统。在这种情况下，监控中心的远程控制计算机通过无线技术(诸如互联网或者无线电)连接到测量装置，并且能够完全地控制重新校准。

假定针对在传感器处以及在望远镜的毛玻璃屏处投射的图像的相机自动聚焦是准确的或者足够精准的，则能够为无论是装置内部的还是装置外部的控制软件提供完全自动的重新校准模式。在一种处理中，则能够按照由用户或者由测量装置本身发起的方式，特别是自动地，在对保持相同的目标进行瞄准的情况下，首先发起光电距离测量，然后发起相机受控制的自动聚焦。将在这种情况下相应地确定的聚焦光学单元位置与针对距离相关的自动聚焦而存储的相应的聚焦光学单元位置进行比较。如果适当的话，则基于所确定的差异对基于距离的自动聚焦系统的参考曲线进行校正。对位于所需的距离处的目标的瞄准或寻找也可以由用户执行，或者特别是由测量装置本身自动地执行。可以例如基于按照限定的方式预置的聚焦光学单元位置来执行自动目标寻找，其中，在利用相机自动聚焦的系统搜索(对支承件和对准单元的调整)期间，持续地进行检查，以确定当前被瞄准的物体是否聚焦于视场中。如果基于该方法来执行瞄准，则执行光电距离测量，并且将由此与预定的聚焦光学单元位置相关地测量的距离添加到测量数据集。当在要在自动聚焦功能的背景下按照目标距离相关的方式设置聚焦光学单元位置的情况下，在关于被分别彼此指派的这些距离和聚焦光学单元的实际位置的相干性对该测量数据集进行评价的基础上，如果适当的话，则可以检查所存储的校准系数，特别是更新这些校准系数。

为了确保基于距离的自动聚焦的恒定的精确度，用户可以限定包括定期测量任务期间的间隔，在该间隔中，自动地执行重新校准或者至少给出对这种校准的提醒。在后台中计算偏差，并且自动地校正这些偏差或者在用户界面中通过警告来指示这些偏差。另选地，如果到达了预定的阈值，则也能够首先发出与关于聚焦光学单元位置的偏差的缺点有关的警告。如果该阈值被检测为具有无法利用根据本发明的重新校准功能重新校准的幅度，则指示用户将测量装置拿到客户服务中心。

附图说明

下面将在附图中示意性地例示的具体示例性实施方式的基础上通过示例的方式更详细地描述根据本发明的装置，还论述了本发明的另外的优点。在这些图中，具体地：

图1示出了根据本发明的测量装置的示意图；

图2示出了根据本发明的测量装置中的光学光束路径；

图3a、图3b和图3c示出了在曲线图中的物体距离与聚焦光学单元位置之间的相互关系，并且为了说明起见，测量装置的示图在相应的距离处具有反射器杆(reflectorbar)；

图4示出了距离自动聚焦D-AF的聚焦曲线、相机自动聚焦K-AF的聚焦曲线、在LCDMF(LCD)处观看到的手动聚焦的聚焦曲线、以及在取景器MF(取景器)处观看到的手动聚焦的聚焦曲线作为可能的聚焦曲线；

图5示出了通过相对于目标聚焦曲线移位来校正距离自动聚焦D-AF的曲线；

图6示出了手动聚焦的两条曲线的平均(首先在LCD处观看，其次在取景器处观看)；

图7示出了手动聚焦曲线与关于目标聚焦曲线的相机自动聚焦的曲线的平均；

图8示出了距离自动聚焦的重新校准功能的流程图；

图9示出了具有真值表的距离自动聚焦的重新校准功能的逻辑网络；

图10示出了相机自动聚焦的校正功能的流程图；

图11示出了具有真值表的相机自动聚焦的校正功能的逻辑网络；以及

图12示出了相机自动聚焦的校正的差异曲线。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的测量装置1，该测量装置1包括：支承件4，其安装在基底17上并且可围绕第一轴2枢转；以及对准单元5，其可相对于支承件4围绕第二轴3枢转，并且包含望远镜光学单元、特别是物镜6的组件。

图2示出了具有望远镜光学单元的对准单元5的示意图，诸如在现有技术中也已经是足够公知的。对准单元5具有物镜6、可机动调整的聚焦光学单元7、用于检测相机图像的相机传感器9(其关于对准单元5的光学轴8同轴地对准)、毛玻璃屏10以及目镜11。

在这种情况中，相机传感器9与电子图形处理器连接，以从检测的相机图像生成显示图像。所述图形处理器进而与显示器或电光取景器连接，使得能够借助于该显示器来呈现所生成的显示图像。

物体6还可以例如被构造有多个透镜，或者以等焦面的形式(具有可变的视场)来具体实现。

提供激光源12用于距离测量以及自动目标搜寻功能，其中，激光束借助于光束组合器13(诸如，例如具有二向色涂层的分束器表面)而相应地耦合进入和输出。

激光源12能够在可视范围(例如具有630nm的波长)内发射例如激光束，使得在目标物体上可看见测量点(spot)。

在这种情况下，在光束组合器13和聚焦光学单元7之间可以存在光束耦合输出单元14，并且该光束耦合输出单元14耦合输出激光束，然而，该光束耦合输出单元14有利地在尽可能远地没有障碍的情况下传输可见光谱。耦合输出的激光束通过光束组合器13而引导到接收器15上。

图3a、图3b和图3c示出了相同的图，其中，对于聚焦所需的聚焦光学单元位置被绘制为在测量装置1与物体16之间的距离的函数。根据下面例示的图示说明，通过图中的虚线来显示聚焦光学单元位置和物体距离之间的相应的实际相互关系。

图4示出了可能的聚焦曲线，其中，曲线D-AF通过示例的方式绘制了距离相关的自动聚焦功能的可校准的焦点。曲线K-AF通过示例的方式示出了相机自动聚焦功能的焦点，这些焦点仅是事后(a posteriori)并且借助于测距装置可确定的。曲线MF(在每种情况中，LCD和取景器)通过示例的方式示出了作为物体距离的函数的聚焦光学单元的聚集位置，所述聚焦位置是在手动聚焦之后获得的-首先按照在相机(LCD)的显示器处用眼睛明显地评估的方式，其次按照在目镜(取景器)处用眼睛明显地评估的方式。

图5示出了按照移位或替换的形式的距离相关的自动聚焦功能的简单的曲线校正。在这种情况中，对存储的校准系数进行更新，使得曲线D-AF移位到目标聚焦曲线或者由后者替换。

图6示出了手动聚焦的曲线MF，该曲线MF通过平均而生成，并且是为了例如被用作目标聚焦曲线，以用于曲线校正或者用于进一步的平均。该所得的曲线MF总是位于与单独的曲线MF(LCD)和MF(取景器)相同的距离处，并且通过这样的事实来区分：在要按照距离相关的方式设置的聚焦光学单元位置处，相机显示器上的图像和目镜处的图像具有相同程度的清晰度。

图7示出了手动聚焦MF的聚焦曲线与相机自动聚焦功能K-AF的聚焦曲线的平均。这里，作为所得的曲线，出现了目标聚焦曲线，该目标聚焦曲线能够进而被用于例如根据图5对曲线D-AF进行重新校准。

图8示出了对于距离相关的自动聚焦功能的重新校准功能的序列。对于重新校准功能，限定要利用经由第二聚焦装置执行相应的聚焦(例如，K-AF或者MF)渐进地执行的相应的第i个目标的N次对准的序列，其中，i连续地从1达到N。为此，将相应的序列信息存储在评价和控制单元中。当达到N次通过时，测量序列结束，例如，其中N不需要事先进行限定。

在重新校准功能的背景下，按照自动地控制或者由评价和控制单元执行的方式，针对响应于相应的第i次触发的N次对准的每个第i次，在执行了对准并且经由第二聚焦装置执行了对第i个目标的聚焦之后，由测距装置自动地测量第i个距离并且检测聚焦光学单元的第i个实际位置，并且该第i个距离和聚焦光学单元的该第i个实际位置被分别彼此指派，该第i个距离和聚焦光学单元的该第i个实际位置被添加到测量数据集。

在利用要在自动聚焦功能的背景下按照目标距离相关的方式设置的聚焦光学单元位置，关于被分别彼此指派的第i个距离和聚焦光学单元的第i个实际位置的相干性对测量数据集进行评价的基础上，如果适当的话，则检查存储的校准系数，特别是更新这些校准系数。

来自图9的逻辑网络示出了第二聚焦装置如何能够被用于对曲线D-AF的重新校准。为了对可能性进行概述，绘制了关联的真值表。因此，利用逻辑网络中例示的第二聚焦装置，存在针对距离相关的自动聚焦功能的七种校准可能性。

图10示出了用于相机自动聚焦功能的校正功能的序列。在对目标进行对准之后的校正功能的背景下，能够在手动聚焦之后获得的聚焦光学单元位置与在相机自动聚焦之后获得的聚焦光学单元位置之间进行比较。这里在关于聚焦光学单元的自动位置校正的后续的相机自动聚焦之后可能地确定的所述聚焦光学单元位置的差异(给定相同的聚焦目标)可以例如以校正因子的形式在整个位置范围内被彻底地(sweepingly)考虑在内。

来自图11的逻辑网络示出了两个手动聚焦MF(LCD)和MF(取景器)如何能够被用于相机自动聚焦功能的校正。为了对可能性进行概述，绘制了关联的真值表。因此，利用逻辑网络中例示的手动聚焦方法，存在针对相机自动聚焦功能的三种校正可能性。

图12示出了在整个聚焦光学单元位置范围内的校正因子曲线。该曲线能够例如通过对N个检测的聚焦光学单元位置差异进行插值而生成，并且能够被用于在相机自动聚焦已被执行之后对聚焦光学单元进行位置校正。利用该图，能够因此读出关于每个聚焦光学单元位置的增补或减除。该曲线还能够被实现为查找表。

对于本领域技术人员，显而易见的是，用于目标距离相关的自动聚焦功能的重新校准的各种装置可以按照替换的或者补充的方式进行彼此组合。

Claims (9)

1.一种测量装置(1)，该测量装置(1)包括：

·基底(17)，

·支承件(4)，其能相对于所述基底围绕第一轴(2)枢转，

·对准单元(5)，其能相对于所述支承件围绕第二轴(3)枢转，并且包括望远镜光学单元，所述望远镜光学单元限定光学光束路径，所述望远镜光学单元包括至少一个物镜(6)以及能机动调整的聚焦光学单元(7)，并且所述望远镜光学单元还包括：

□目镜(11)，和/或

□相机芯片(9)，其用于记录通过所述物镜的图像，

·测角器，其用于测量所述支承件和所述对准单元的枢转位置，

·电光测距装置(12，13，14，15)，

·评价和控制单元，其提供以按照依赖于由所述测距装置测量的目标距离的方式自动地设置所述聚焦光学单元的校准的自动聚焦功能，并且为此包含存储的关于按照目标距离相关的方式设置的聚焦光学单元位置的校准系数，以及

·至少一个第二聚焦装置，其用于通过调整所述聚焦光学单元独立于能由所述测距装置测量的距离来聚焦瞄准的目标(16)，

其特征在于，

用于所述目标距离相关的自动聚焦功能的重新校准功能，所述重新校准功能至少部分自动地执行，并且被提供以在现场实施，其中，对于所述重新校准功能，限定要利用经由所述第二聚焦装置执行相应的聚焦以及距离测量渐进地执行的相应的第i个目标的N次对准的序列，其中，N大于或等于2，其中，i连续地从1达到N，并且为此将相应的序列信息存储在所述评价和控制单元中，

并且其中，在所述重新校准功能的背景下，按照由所述评价和控制单元自动地控制或者执行的方式，

·针对响应于相应的第i次触发的所述N次对准的每个第i次，在执行了对准并且经由所述第二聚焦装置执行了对所述第i个目标的聚焦之后，由所述测距装置自动地测量第i个距离并且检测所述聚焦光学单元的第i个实际位置，并且所述第i个距离和所述聚焦光学单元的所述第i个实际位置被分别彼此指派，所述第i个距离和所述聚焦光学单元的所述第i个实际位置被添加到测量数据集，以及

·自动地在利用要在所述自动聚焦功能的背景下按照目标距离相关的方式设置的所述聚焦光学单元位置，关于被分别彼此指派的所述第i个距离和所述聚焦光学单元的第i个实际位置的相干性对所述测量数据集进行评价的基础上，检查所存储的校准系数。

2.根据权利要求1所述的测量装置(1)，

其特征在于，

显示器，如观测可能性那样用于显示在所述相机传感器(9)上投射的图像。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置(1)，

其特征在于，

所述第二聚焦装置被设计以按照在由用户的手动控制下执行的方式调整所述聚焦光学单元(7)，其中，能通过至少一种观测可能性由眼睛明显地评估所述图像清晰度。

4.根据权利要求1或2所述的测量装置(1)，在存在用于记录通过所述物镜(6)和所述聚焦光学单元(7)的图像的相机芯片(9)的情况下，

其特征在于，

所述第二聚焦装置被设计以根据边缘对比测量的原理自动聚焦，其中，为了这个目的，所述相机芯片被用作自动聚焦传感器，或者根据相位比较的原理的自动聚焦，使用线传感器或交叉传感器作为自动聚焦传感器。

5.根据权利要求1或2所述的测量装置(1)，

其特征在于，

多个测量数据集能彼此计算，以供评价。

6.根据权利要求1或2所述的测量装置(1)，

其特征在于，

通过插值来计算所述测量数据集，使得对于每个能测量的目标距离，能检索所指派的聚焦光学单元位置。

7.根据权利要求1或2所述的测量装置(1)，

其特征在于，

能根据远程控制实施所述重新校准功能。

8.根据权利要求1或2所述的测量装置(1)，

其特征在于，

·当在要在所述自动聚焦功能的背景下按照目标距离相关的方式设置所述聚焦光学单元位置的情况下，被分别彼此指派的所述第i个距离和所述第i个实际位置之间的偏差超过限定的绝对值阈值时，能重复产生警告消息，和/或

·当未超过所述绝对值阈值时，所述偏差自动地并且同时地以计算的方式被包括在所述校准系数中。

9.根据权利要求1或2所述的测量装置(1)，在存在用于记录通过所述物镜(6)和所述聚焦光学单元(7)的图像的相机芯片(9)的情况下，

其特征在于，

能完全自动地实施所述重新校准功能。