JP5237813B2 - 電気光学的測定装置 - Google Patents
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Description
送信経路ないしは受信経路の2軸システムを有する電気光学的測定装置は、たとえば非接触式の測距装置として使用され、このような測定装置は、しばらく前から市販されている。この装置は送信経路を介して、変調された測定信号を送信し、この測定信号は、該装置との距離を測定すべき目標対象物の表面で反射ないしは散乱される。反射ないしは散乱されたこの測定放射の一部は測定装置に戻って到達し、ここで受信ユニットによって検出される。
本発明による電気光学的測定装置は、測定信号を送信するための少なくとも1つの光学的送信器を有する送信経路と、測定信号を受信器の方向に集束するための少なくとも1つの受信光学系を有する受信経路とを備えている。送信経路および受信経路の光軸は相互に離隔されて配置されているので、本発明による電気光学的測定装置は2軸システムを構成する。この2軸光学的システムの視差を補償するために、本発明による電気光学的測定装置はさらに、光学的な近距離領域エレメントを有する。
図面に、本発明による電気光学的測定装置の実施例が示されている。明細書、図面および特許請求の範囲は、多数の特徴および組み合わせを含む。当業者であればこれらの特徴を単独でも考慮し、それらの特徴をまとめて別の有利な組み合わせを構成することができる。
図2 図1に示された測距装置の光学的構成を概略的に示す図である。
図3 本発明による近距離領域エレメントの実施例を、所属の結像光学系とともに概略的に示す図である。
図4 平面AA′に沿って切断された図3の光学的エレメントの断面図である。
図5 短い対象物距離の場合に測定信号を受信器に集束するために標準レンズを使用する場合の、受信器表面における測定信号分布を示す。
図6 本発明による近距離領域エレメントを使用する場合の、視差を有する光学的システムの受信器平面における相応の測定信号分布を示す。
図1は、測距装置10として構成された測定装置を示す。この測距装置は、ケーシング12と、測距装置10をスイッチオンおよびスイッチオフし測定過程を開始ないしは構築するための操作エレメント14とを有している。さらに、測定装置10のケーシング12に、情報を再生するためのディスプレイ16が設けられている。このディスプレイはとりわけ、測定装置の測定結果を再生するために設けられている。
R0=ar*R2+br*R+cr
ここでは、
ar:変数
br=−2*ar*RL
cr=R0+ar*RL 2
である。
Claims (16)
- 電気光学的測定装置であって、
測定信号を送信するために少なくとも1つの光学的送信器(20)を有する光学的送信経路(28)と、受信器(26)の方向に測定信号を集束するための少なくとも1つの受信光学系(32)を有する受信経路(29)と、視差補償のための光学的な近距離領域エレメント(60)とを備えており、
該光学的送信経路(28)は第1の光軸(72)を有し、
該受信経路(29)は、該第1の光軸(72)から離隔されている第2の光軸(74)を有する形式のものにおいて、
該近距離領域エレメント(60)は、該第2の光軸(74)に対して回転対称的に形成されており、
前記電気光学的測定装置は、前記受信光学系(32)を成す第1の領域(78)と、前記近距離領域エレメント(60)を成す第2の領域(80)とを有する多焦点レンズを有し、
前記第1の領域(78)は非球面の表面曲率を有し、前記第2の領域(80)は、連続的に変化する表面曲率を有し、
前記第2の領域(80)は前記第1の領域(78)を環状に包囲する
ことを特徴とする、電気光学的測定装置。 - 電気光学的測定装置であって、
測定信号を送信するために少なくとも1つの光学的送信器(20)を有する光学的送信経路(28)と、受信器(26)の方向に測定信号を集束するための少なくとも1つの受信光学系(32)を有する受信経路(29)と、視差補償のための光学的な近距離領域エレメント(60)とを備えており、
該光学的送信経路(28)は第1の光軸(72)を有し、
該受信経路(29)は、該第1の光軸(72)から離隔されている第2の光軸(74)を有する形式のものにおいて、
該近距離領域エレメント(60)は、該第2の光軸(74)に対して回転対称的に形成されており、
前記電気光学的測定装置は、前記受信光学系(32)を成す第1の領域(78)と、前記近距離領域エレメント(60)を成す第2の領域(80)とを有する多焦点レンズを有し、
前記第1の領域(78)は非球面の表面曲率を有し、前記第2の領域(80)は一定の表面曲率を有し、
前記第2の領域(80)は前記第1の領域(78)を環状に包囲する
ことを特徴とする、電気光学的測定装置。 - 電気光学的測定装置であって、
測定信号を送信するために少なくとも1つの光学的送信器(20)を有する光学的送信経路(28)と、受信器(26)の方向に測定信号を集束するための少なくとも1つの受信光学系(32)を有する受信経路(29)と、視差補償のための光学的な近距離領域エレメント(60)とを備えており、
該光学的送信経路(28)は第1の光軸(72)を有し、
該受信経路(29)は、該第1の光軸(72)から離隔されている第2の光軸(74)を有する形式のものにおいて、
該近距離領域エレメント(60)は、該第2の光軸(74)に対して回転対称的に形成されており、
前記電気光学的測定装置は、前記受信光学系(32)を成す第1の領域(78)と、前記近距離領域エレメント(60)を成す第2の領域(80)とを有する多焦点レンズを有し、
前記第1の領域(78)は非球面の表面曲率を有し、前記第2の領域(80)は回折構造体(88)を有し、
前記第2の領域(80)は前記第1の領域(78)を環状に包囲する
ことを特徴とする、電気光学的測定装置。 - 前記回折構造体(88)はホログラム構造体として形成されている、請求項3記載の電気光学的測定装置。
- 前記回折構造体(88)は拡散構造体またはビーム分割構造体として形成されている、請求項3または4記載の電気光学的測定装置。
- 前記多焦点レンズは、レンズ誤差を補正するためのホログラフィック構造体を有する、請求項3から5までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- 前記近距離領域エレメント(60)は前記受信光学系(32)に対して同心に形成されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- 前記近距離領域エレメント(60)は前記受信光学系(32)と一体形に形成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- 前記多焦点レンズ(76)は円対称的に形成されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- 前記受信光学系(32)は前記近距離領域エレメント(60)とともにプラスチックから成る、請求項1から9までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- 前記受信光学系(32)は前記近距離領域エレメント(60)とともに射出成形技術で成形される、請求項1から10までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- レーザ測距装置(10)である、請求項1から11までのいずれか1項記載の電気光学的測定装置。
- 請求項1から12までのいずれか1項記載の2軸光学的測定装置のための受信レンズ(32)として使用される多焦点レンズであって、
前記多焦点レンズは、
・前記2軸光学的測定装置の受信器(26)の方向に測定信号を集束するための受信光学系を成す第1の領域(78)と、
・視差補償のための光学的な近距離領域エレメント(60)を成す第2の領域(80)と
を備えており、
前記近距離領域エレメント(60)は回転対称的に形成されており、
前記第1の領域(78)は非球面の表面曲率を有し、
前記第2の領域(80)は、連続的に変化する表面曲率、または一定の表面曲率、または回折構造体(88)を有し、
前記第2の領域(80)は前記第1の領域(78)を環状に包囲する
ことを特徴とする、多焦点レンズ。 - 前記回折構造体(88)はホログラム構造体として形成されている、請求項13記載の多焦点レンズ。
- 前記回折構造体(88)は拡散構造体またはビーム分割構造体として形成されている、請求項13または14記載の多焦点レンズ。
- レンズ誤差を補正するためのホログラフィック構造体を有する、請求項13から15までのいずれか1項記載の多焦点レンズ。
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