CN104101335A - 测绘装置、利用其测绘目标物体的方法和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测绘装置、利用其测绘目标物体的方法和计算机程序产品。测绘装置具有用于设立该测绘装置的基部和瞄准单元，瞄准单元能相对于基部绕两个轴线旋转且该瞄准单元限定用于瞄准待被测绘的目标物体的目标轴线。瞄准单元具有：用于沿待被测绘的目标物体的方向发射光辐射的第一光束路径；用于通过光电子接收元件接收从目标物体反射的光辐射的分量的第二光束路径。光束路径中的至少一个具有光学元件，该光学元件被实施为具有光学透明的、可变形的容积主体，该容积主体具有至少一个朝向具有从该容积主体偏离的光学折射率的介质的界面。界面能借助于多个电激活信号变形，使得因此光学元件的光学折射特性能在至少两个非一致的方向上不同地变化。

Description

测绘装置、利用其测绘目标物体的方法和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及特别是视距仪、激光扫描器、或激光跟踪器的光学测绘装置以及用于利用光学测绘装置测绘目标物体的方法。

背景技术

测绘技术的装置基于光学测量系统以各种形式操作。根据该类型的测绘装置的示例例如在US6,873,407、CN201892533、US2011/080477、EP1081459、US2012/127455、WO2012/033892、WO2007/079600、WO2010/148525或其他专利中公开。

通常，光辐射沿待被测绘的目标对像的方向从这些装置被发射，目标对像的距离和角位置，即，极坐标被确定，该极坐标之后通常被进一步处理。从待被测绘的目标对像，发射的辐射的分量在这种情况下被反射到装置，在装置中被接收，并且被转变成用于距离确定的电信号。除了测绘自然设置的目标外，特定的目标标记或反射器也能被附接至目标对像，或者例如，能将可动测绘杆用作目标对像。

所发射的光辐射在这里能用于基于运行时间或相位测量原理或这些原理的组合的电光距离测量，如这例如在EP1757956、JP4843128、EP1311873、EP1450128、EP1882959、EP1043602、WO2006/063739或其他专利中被描述。

所发射的光辐射也能用于目标对像的识别和/或角测绘。例如，目标标记能被实施成在例如呈回射器的形式或者实施成目标对像的视觉特征，例如，对比表面的角部、边缘、边界等，如例如在WO2011/141447或EP1791082中所述的。脉冲或连续地发射的光辐射能由测绘装置发射以帮助在视野中识别目标。目标对像在角坐标中的这样的识别和/或测绘能利用装置中的位置-敏感光学接收元件（例如，利用CCD或CMOS技术中的平面传感器、基于横向光电效应的PSD或者一个或多个光感受器的布置（例如光电二极管、双电池、积分二极管）等）来执行。

对于角确定，测绘装置通常配备有一个或多个测角器或测角仪，借助测角器，装置或其部分能为了瞄准而旋转，并且这里能确定角位置。目标的角测绘能利用测角器分析通过利用装置的目标轴线精确瞄准目标对像来执行。然而，尤其在用于此目的的合适的协作目标的情况下，目标对像的不精确的瞄准也能利用测角器在装置的光电子角测量单元（ATR）的视野内来执行。通过确定在视野内距理想瞄准的偏差，测角器的测量值随后由该偏差来校正。这样的方法例如在JP3748112或GB2353862中被描述。在测绘装置中，绕测角器的旋转轴线的运动能手动地和/或以机动方式来执行。

对于距离和/或角确定，能使用由装置发射的各自分离的辐射或共用辐射。

已知在测距仪中，所发射的测量光束的发散从用于协作反射器目标的宽发射角朝向用于无反射器测量的校准测量光束的转换能被应用于目标对像的自然表面。例如，这能通过使透镜枢转到光束路径或其他具有相同结果的光学装置中来执行。文献US2012/0224164公开了一种光学距离测量装置，在该光学距离测量装置中，能够执行发射的测量辐射的横截面面积的转换。在其中一个实施方式中，具有能被转换的焦距的液体透镜用于光束宽度转换。

除了上述测量光学系统外，用于操作的使用者或用于测量的文件的目标对像的可见图像的照相机记录也能在测绘装置中被执行。借助于电子图像处理，能执行如下功能，诸如：边缘识别、目标识别、特征提取、预定测量程序的自动执行、触屏操作、远程操作、活动图像传输、记录等。除了这些用于使用者的图像记录的电子装置外，也能设置传统的可见透射光通道以用于观察被瞄准的目标对像。

所谓的RIM（范围成像模块）也是已知的，该RIM执行具有关联的距离信息的项目的多个像素的识别，即，呈点云形式的三维目标对像识别。这种识别的一示例例如在EP1684084中被描述。可获得的距离和角分辨率以及还有可获得的精度在许多情况下是不足的，然而，尤其对于精密测量，例如，在大地测量学应用中。

在大地测量学中，作为本发明的频繁应用领域，在角确定以及在距离确定中需要高水平的测量精度。例如，在土地测绘领域中，使用具有几毫米或者还小于1mm的距离测量精度的视距仪或总站仪。分别要求在反射器测量的情况下的几千米或者在无反射器测量的情况下的几百米的测量范围。角测量的精度通常在小于2至10弧秒的范围内，优选地为1弧秒、0.5弧秒或更小。通过以下事实使这些要求更困难，即，这样的测绘装置常常用于具有强烈变化的环境条件（诸如温度、环境湿度等）的粗糙环境中。

为了获得所要求的高水平的精度，装置生产中的高精度是必须的，尤其在光程中的部件的对准中。

一个重要的标准由目标线的对准的精度和稳定性来表示，尤其测距仪的目标线或者自动目标方向测量装置（ATR）的目标线相对于瞄准单元的目标轴线的对准。

然而，装置内部中的光程还由于越来越多的功能结合到测绘装置中而变得越来越复杂。测绘装置可以具有例如用于距离测量的光束路径，可见导向光束、自动目标识别、自动目标对准、透明观察、概览照相机、图像放大功能、图像记录、目标照明、光学数据通信、内部引用部分等。不仅因所需的高数量的光学部件使装置设计困难，而且，所有分别参与的部件相对于彼此的对准（待在生产期间进行）经证明是更困难且更复杂。概率还随着部件的数量而增大，这些部件中的一个部件能受内部或外部影响而失准，并且因此装置损失精度。

附加的特别是可动的部件结合到测绘装置中会有害于其测量精度和稳定性，因为这将探寻光束路径的简化、部件数量的减少并且避免诸如镜扫描仪的可动部件。

发明内容

因此本发明的目的在于改进利用测绘装置的测量。

该目的的一部分在于改进现有技术中已知的测量方法并且使其自动化，并且还在于向使用者提供新颖的测量功能。

测绘装置的对准保持并且因此测量精度的改进是该目的的另一部分。

还有一个目的在于简化测绘装置的构造，或者，换言之，在于提供一种能更简单且成本有效地执行的测绘装置，即，该测绘装置具有例如较低的部件和安装花费，而这没有限制可获得的测量精度。

一个部分目的也在于提供一种能以高度集成形式生产并且具有最少可能部件，尤其尽可能少的可移动和/或待以高精度对准的部件的测绘装置。

一个目的在于也在安装装置期间更简单地构造对准或者避免在装置的生产和/或校准期间光学元件的精确对准的必要性。

另一个目的在于在使用测绘装置期间向使用者提供这样的可能性，即，允许分配给在位置上，即，还在例如视野中的测绘装置的测量单元的目标线的精确对准，以校正偏差，所述偏差在两位置测量的范围内物理地且不仅单独在数字上确定。

一个部分目的还在于获得在角和/或距离测量期间测量目标的瞄准的改进或简化。

本发明的目的尤其在于在一个测绘装置中共同地实现上述目的。

根据本发明的光学测绘装置在此后例如被描述为视距仪、激光扫描器、激光跟踪器、总站等。所述装置具有用于设立或放置该测绘装置的基部以及瞄准单元，该瞄准单元能相对于所述基部绕两个轴线旋转，这两个轴线设置有测角器。所述瞄准单元限定用于瞄准待被测绘的目标对像的目标轴线（或分别为目标对像上的测量点），该目标轴线能绕所述两个轴线旋转。所述瞄准单元具有用于沿待被测绘的所述目标对像的方向，特别是在极坐标中用于发射光辐射的第一光束路径，以及用于通过光电子接收元件接收从所述目标对像被反射的所述光辐射的分量的第二光束路径。

根据本发明，所述光束路径中的至少一个路径具有光学元件，该光学元件被设计为具有光学透明的可变形容积主体，该容积主体具有至少一个朝向具有偏离所述容积主体的光学折射率的介质的界面。

所述界面能借助于多个电激活信号变形，使得因此所述元件的光学折射特性在至少两个非一致方向上不同地变化。

特别是，所述方向至少大约正交于所述光学元件的光学轴线。在一个实施方式中，所述光学元件能被实施为液体透镜，并且所述可变形容积主体能由液体形成并且该容积主体的界面能借助于电激活信号变形。

特别是，所述光束路径中的至少一个路径具有例如呈液体透镜形式的光学元件，该光学元件被实施为具有光学透明液体的元件，该元件具有至少一个朝向具有偏离液体的光学折射率的介质的界面。所述界面能借助于多个电激活信号变形，使得所述元件的光学折射特性因此在至少两个非一致的方向上不同地变化。

特别是，所述界面能变形，使得所述元件的光学折射特性因此在三维空间中可变，即，在纵向上以及在横向于光束方向的两个方向上可变。在一种情况下，所述界面的曲率能可变地设定，因为透镜被均匀地激活。在另一情况下，所述界面的曲率在至少两个非一致的方向上不同地变化。在另外的情况下，曲率中心在至少两个非一致的方向上不同地移位。

随着激励器的（例如，呈激活致动器或电极的形式）数量，能在液体透镜上进行的可执行的设定可能性的数量也增加，并且因此，穿过透镜的光束的光学波前的影响程度和变化也增大。偏离预定球或平面的波前部件是特别关心的。常常被称为波像差的这样的偏差能例如被表示为泽尔尼克多项式（Zernike polynomials）的级数展开。分别分配给多项式的级数展开的系数提供关于相应的影响的强度的信息。通过电极的合适的电激活，系数还能随后在固定地安装在装置中的液体透镜的情况下根据本发明选择性地变化。

在最简单的情况下，借助于电激活，例如，影响焦点的用于多项式的系数或者导致用于横向光束偏转的楔效应的那些系数被改变。焦点变化可设定在例如从-40dpt到+50dpt的范围内，并且光束偏转可通过楔效应例如设定在+/-5o的范围内。液体透镜的上述调节范围能借助于在该液体透镜的上游和/或下游连接的附加的光学系统面根据需要适当地改变比例。

分配给楔效应的横向方向至少大约位于液体透镜的元件平面中，即，换言之位于至少大约正交于液体透镜的光学轴线的平面中（在非激活状态下）。这些方向能尤其将透镜主体的主轴横截面分成至少大约相等尺寸的段。

第一和/或第二光束路径能例如被分配给光电子测距仪和/或测绘装置的自动目标搜索、目标识别、目标检测或目标跟踪。尤其是，第一光束路径能是光电子测距仪的激光目标线并且第二光束路径能是测距仪的接收通道。

为了在具有激光光源的测绘装置中实现光束整形和/或光束偏转，已知的方法（诸如MEMS技术中的微镜阵列（例如DLP）或晶格结构）不可直接应用。这些例如由于微镜的弯曲或单个镜的不均匀的激活行为而导致光束中的可见晶格结构或光束失真和/或恶化散度。在没有进一步的测量的情况下，当前已知的微镜MEMS不适于激光测绘的应用领域。

现有技术的液体透镜的示例性实施方式例如在US2012/0063000或其中所引用的参考文献中被找到。这样的液体透镜已特别被开发用于便携式照相机，诸如摄像机或普通照相机、网络摄影、手机照相机、平板电脑照相机等。还已开发了这样的透镜，其除了用于调焦的变焦距外还允许光学图像稳定化（OIS）。这的示例在WO2012/035026、WO2008/037787、US2010/0295987、US2012/0026596、EP2009468或US RE39,874中被找到。然而，在本发明中，液液体透镜不用于其目标对像的光学图像识别的原始目的，即，用于成像部件，而是用于辐射测量，即，装置的测绘部件。

在液体透镜的情况下，存在大大变化的激活和功能原理，例如，电润湿、压电致动器、磁致动器、电容性致动器等。所有这些共有这样的特征，即，液体透镜的光学性质变化由电激活信号感应或控制。

代替其中光学光束折射基于液体的位移的透镜，也能使用具有处于橡胶-弹性状态的非晶态聚合物的透镜。这里所用的材料在玻璃化温度之上被使用，使得它们能弹性变形。透明膜能被设置为两个这样的可变形介质之间的界限。例如，根据本发明的透镜也能利用被封闭在橡胶-弹性封套中的材料来实施，该材料包括透明（在所涉及的光谱范围内）且可伸展的材料，例如聚乙烯。

术语液体透镜因此这里被理解为这样的光学元件，该光学元件具有能通过致动器以针对性方式变形的容积主体，其中利用光学有效容积主体的界面的变形性（该变形性能以针对性方式被激活），元件的光学折射特性以限定方式可变。例如，这是通过致动器能以针对性方式变形的聚合物透镜或者传统意义上的液体透镜，例如，如由Varioptic S.A生产的。

根据本发明，测绘装置具有用于操纵至少一个容积主体的控制单元，所述容积主体能通过致动器以针对性方式变形。例如，测绘装置具有至少一个容积主体，所述容积主体能通过致动器以针对性方式变形并且被实施为透镜，并且所述容积主体具有至少三个沿着其周向以分布方式布置的致动器，这些致动器能由所述控制单元激活，使得所述元件的光学折射特性能在至少两个非一致的方向上不同地变化。

如果光学元件是具有液体容积主体的液体透镜，则这因此包括例如具有第一和第二光学透明介质的光学透明室，其中所述第一和第二介质是不可混溶的并且具有不同的光学折射率。分别形成容积主体的介质能例如是：含水、含醇或含油液体；处于液体状态的聚合物；硅酮；或硅油。在所述第一和第二介质之间设置界面，其中所述界面能通过所述致动器变形，使得所述液体透镜的光学折射特性能在至少两个非一致的方向上不同地变化。另选地，还能在两个介质之间设置薄的透明膜。

例如，光学元件还能实施为能通过致动器以针对性方式变形的聚合物透镜，其中在一个实施方式中该聚合物透镜因而包括具有光学透明介质的光学透明容积主体。所述容积主体至少在一侧利用薄的透明膜被封闭，该膜例如由处于弹性可变形或橡胶-弹性状态的聚合物构成。所述膜包括代表透镜主体的中央区，并且还包括外周区，该外周区具有储存器，该储存器具有光学透明介质，其中所述膜的弹性特性或其厚度在各个区域中是不同的。所述膜能由所述致动器操纵，使得所述储存器的内容物能移位到所述透镜主体中和移出所述透镜主体而进入所述储存器中。这样，所述聚合物透镜的所述光学折射特性能在至少两个非一致的方向上不同地变化。另一类型的聚合物透镜能利用聚合物膜来实施，该聚合物膜的曲率以由致动器激活的方式改变以便设定折射特性。这样的聚合物透镜的材料能选自包括例如如下材料的组：聚乙二醇二甲基丙烯酸酯（PEGDM）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、PEGDM和HEMA的共聚物、水凝胶、硅酮、软硅酮、聚硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、改良的聚苯乙烯或聚亚安酯。

用于由橡胶-弹性材料制成的可变形容积主体的特别合适的形式是例如弯月透镜，因为在弯月透镜的情况下，能利用径向力导致两个透镜半径的良好受控变化。因为容积主体的材料厚度在所有区域中的第一近似或入射高度上保持不变，因此，分配给两个表面的曲率半径在施加径向力时不同地改变，由此，根据透镜制造原则，这样的弹性元件的折射能力也改变。弯月透镜还具有在不同变形的情况下小球面象差的优点，这是因为弯月面形能在整个设定范围内保持。透镜材料的肖氏硬度的选择并且特别是建立基本上由待变形的容积主体的大小和尺寸来确定。具有低肖氏A硬度（DIN53505）的一种可能材料将是硅酮式铸模用料，诸如Wepesil VT3601E(肖氏A硬度:45)、呈浇注树脂形式的具有中等肖氏A硬度的材料将是例如polyurethane（聚亚安酯）Wepuran VT3404(肖氏A硬度:50)。

对于能通过致动器以针对性方式变形的容积主体存在大大变化的激活和功能原理，例如，电润湿、压电致动器、磁致动器、电容性致动器、热致动器等。通过由致动器产生的电激活信号直接或间接地导致容积主体的界面的光学特性的变化，所述界面能借助致动器以针对性方式变形。

根据本发明的液体透镜因此还包括如所述的其他可设定的透镜元件，其中折射特性能通过界面的形变来执行，该形变在操作期间能动态地激活，特别是电力激活。

因为测绘仪器和测量装置用于大大变化的设备、布点、和装置位置或者也在测绘范围内枢转，因此测绘仪器中的元件尽可能重力无关，从而避免否则将是必须的液体透镜激励器的附加的重力相关的重调。因此，在测绘装置的许多实施方式中，重力不变式部件在光程中是优选的，这些部件保持其独立于空间位置和其重力方向的特性。由于相等的液体密度造成的无重力式液体透镜的一个示例例如在WO2008/095923中找到。

目标线修改能利用根据本发明的测绘装置中的液体透镜来进行，该液体透镜设置有横着可变的折射特性。这被理解为意味着，测绘装置11的光束路径通过液体透镜被修改。该目标线修改能相应地在测绘装置中被静态地执行，即，在第一设定之后很长一段时间内不变或者不具有或仅具有非常微小的按照时间顺序变化的速率-和/或动态地（即，按照时间顺序）改变，例如循环地或周期地改变，如这在后面更详细地进行描述。此外，静态目标线修改也在后面称为“光束对准”并且动态目标线修改称为“光束转向”。根据本发明，能单独地或与液体透镜任何任意组合分别导致列出的修改。

光束对准能用来形成静态目标线修改，例如，用于校准目的，即，例如，用于自动对准测绘装置。自动目标线稳定化因此在某种意义上被执行。因此，例如，在制造和对准装置期间高要求也能被部分降低，这是因为测绘装置中的根据本发明的液体透镜能够补偿（尤其较小的）失准。这能通过电激活来自动执行，并且一组关联的校准参数能被存储，这组校准参数在每次加电期间能再次被重新得到并且能被设定在液体透镜上。热漂移也例如能利用例如前述确定的校准表来补偿。尤其因为几个对准误差也能由视野中的两位置测量确定，因此相应要求的静态的液体透镜设定也能在视野中并且根据当前存在的环境条件来确定。为了解决可能的装置缺陷，根据本发明的液体透镜是必须的，其不仅允许简单的焦距调整，而且其可变形使得因此液体透镜的光学折射特性能在至少两个非一致的方向上，尤其在正交于液体透镜的光学轴线的平面中的至少两个方向上不同地变化。特别是，所述方向能将透镜横截面面积分成至少大约相等尺寸的段。

利用目标物体上（例如照相机图像中）的发射的光辐射的入射点的可选识别，激光目标线能可视化并且能导致呈控制回路形式的其位置的主动稳定化。除了位置之外，也能调节其他目标线参数，诸如目标上的点尺寸、光束形状等。然而，为了利用反馈调节，在发射光的装置内的识别也能在液体透镜之后被施加，其中也能使用透镜上的可选的内部（寄生）镜效应、光束偏转元件上的残留传输等。除专用的光学位置敏感元件（例如，PSD、积分二极管、或者作为实际值发生器的一个或多个PIN二极管）之外，那些反射器也能在例如为另一目的已设的照相机的未使用的像素上被引导。呈通过电容传感器确定例如在液体透镜本身上的当前透镜形状的形式的反馈是用于执行液体透镜的主动调节的另一可能性。另外，距离测量模块的距离信息的项目也能被结合在用于液体透镜激活的控制回路中，以确保跟踪目标物体上测量光束的聚集。

除距离测量目标线在测绘装置的目标轴线上的最针对性的可能的对准之外，与该条件的针对性且受控的偏差在各种测量应用的情况下也是有利的。根据本发明的利用液体透镜的这样目标线修改的示例在以下提供。

由于液体透镜在多个方向上的不同变形性，能获得光束发散或光束会聚的设定以及还获得发射的光辐射的方向变化。换言之，在观察发射的光束的传播方向时，或多或少地获得能在二维中设定的光楔效应。然而，在利用测绘装置中的根据本发明的液体透镜可执行的目标线修改的情况下，本发明甚至超过这个效应，如根据本发明的目标线修改的另外的示例示出的。

例如，液体透镜能应用于呈激光扫描器的形式的测绘装置中，如在国际申请号PCT/EP2012/058656中所述的。在这里说明的校准方法的范围内，根据本发明的所用的液体透镜能用于测绘装置以用于主动误差补偿。利用液体透镜的根据本发明的目标线修改能用来补偿目标线误差。由于液体透镜的高动态激活能力，这能甚至在扫描操作期间执行，即，例如，在扫描器的一次旋转内可变轴线适应和/或自动聚焦。因为扫描器的装置特定构造，液体透镜有利地附接在装置主体中，即，其仅绕两个轴线中的一个轴线旋转。

例如，如果物体在更大距离内利用激光扫描器来测绘，则用于测量辐射的偏转镜因此在光脉冲的渡越时间（TOF）期间进一步旋转，由此，接收器的视野（FOV）也枢转。在快速扫描运动和/或大距离的情况下，这方面必须在设计接收器的光学视野中被考虑，例如，因为视野通过扩大的圆形孔例如相对于角度被扩大以确保光脉冲仍在FOV的范围内并且因此能在渡越时间的终点被接收（其中偏转镜相应地进一步旋转）。然而，较大的视野具有以下缺点，即，更多环境光将被收集并且测量信号因散粒噪声而恶化。为此光机械消转器是已知的解决方案。从物体反射的并且到达接收孔的测量脉冲组至少近似描述了圆形路径。借助于道威棱镜（Dove prism），圆形路径上的旋转运动能至少被成像或变换成静止极角段，由此接收孔能被实施为狭槽并且小于没有激活补偿措施的情况。在测距仪的光束路径中液体透镜的根据本发明的使用的情况下，由脉冲组描绘的圆形路径能变换回到接收器的光学轴线上。这能通过与扫描器偏转运动（即，例如，偏转镜的旋转）同步地激活的液体透镜来实现。尤其是，接收光束路径中的液体透镜能为此被激活，使得其光学折射特性在至少两个非一致的方向（尤其在垂直于液体透镜的光学轴线的平面中的至少两个方向）上不同地变化，使得接收光束始终入射穿过接收器上的小（例如，圆形）孔，并且因此接收器的视野能被选择成较小且较少的环境光被捕获。因此液体透镜补偿或减小先前描述的圆形路径，优选地减小到一个光点。

当在测绘装置中采用根据本发明使用的液体透镜时，能进行目标线修改，而没有使用复杂的机构和可动部件，并且装置中的光束路径不会更加复杂。相反，光束路径被简化并且测距仪中的所需部件以及部件对准更简单，这是因为许多不精确性能由液体透镜补偿，该液体透镜能通过适当的激活在多个方向上不同地调节。

根据本发明，对于工厂校准和组装精度的要求能借助于液体透镜在一些区域被显著放松，这是因为利用根据本发明的构造，许多误差能被检测到并且，如有必要，还在操作或前述配置和校准期间在视野中被补偿。例如，利用已知的两位置测量，轴线误差能在视野中被建立并且这能通过液体透镜的适当激活而被补偿。所有当前环境条件也都被考虑在内。液体透镜允许光学器件的直接适应和误差的实际去除并且不仅数字补偿现有误差，为此不要求装置中的机械干涉。

根据本发明引起部件数量的减少也有助于提高精度，尤其提高测绘装置的长期稳定性和鲁棒性。

此外，利用根据本发明的液体透镜，成像误差也能在测绘仪器中得到补救。例如，在小容积仪器的情况下，光束路径常常利用中空镜被同时折叠和聚集，其中光学波前的象差在该镜的离轴布置的情况下出现。借助于具有多个激励器的液体透镜，激励器例如呈放置在透镜的外部区域上的激活电极的形式，能补偿这样的更高阶象差。例如，沿水平和竖直横向方向的像散或慧差可以通过电极上的不同控制电压被改变并且因此光束路径的相应的系统误差能被校正，而仪器中光学元件的位置的机械对准不是必须的。

光束转向能用于动态（即，按照时间顺序快速改变）目标线修改，例如，用于扫描或目标跟踪。液体透被动态激活从而获得与目标轴线的有意偏差，即，换言之，利用测距仪扫描目标区域。

以下说明几个示例性应用，诸如测量边缘和角部，以及表面倾角确定。

动态目标线修改的另一示例由移动的目标物体的动态路径跟踪代表。在现有技术中，这借助装置的伺服轴线单独地被执行，这些伺服轴线通常被设计为更多用于精确的快速运动。具有ATR功能的视距仪或经纬仪实际上能跟踪运动目标，即使望远镜对准未被理想地对准于运动目标点，然而，EDM常常具有过小的视野（FOV），使得信号中断再三发生。借助于用于目标线修改的根据本发明的液体透镜，一方面，距离测量的FOV能被改变。为此，例如，液体透镜也能被使用于EDM的接收光束路径中。另一方面，在ATR的较大FOV内EDM目标线的方向控制能被执行，即，测距仪能拟对准在目标物体上，而装置的相对惰性目标轴线没有跟踪快速的目标运动。装置轴线仅缓慢且粗糙地跟踪目标物体，虽然借助于液体透镜能跟踪更快速的运动。因此在没有信号中断时的路径跟踪的情况下可以测绘3-D坐标。

除上述操作模式之外，根据本发明的利用液体透镜的光束对准也能够作为另一静态目标线修改来实现目标线的聚集变化或光束发散。利用液体透镜的适当激活，特别是通过导致界面沿两个方向的至少近似对称变形的激励进行的适当激活，将执行发射的辐射的焦距改变。因此，例如，通过在近场（小于大约30m）中的改变的会聚，测量辐射的近场遮蔽能通过同轴光束路径来避免，即，所谓的辐射测量近场光学能以自动且能自由构造的方式来实施。在反射器测量的情况下（例如利用棱镜目标）发射发散也能被选择成大于无反射器测量的情况，在无反射器测量中，具有较小发散的聚集光束优选地被使用。在测绘装置中利用根据本发明的液体透镜，这能在目标线修改的范围内被执行，诸如来自现有技术的枢转透镜之类的机械移动的部件不是必须的。

借助于焦距变化，在测量反射目标标记期间，接收信号的强度也能被设定在一定范围内。例如，光束发散能与距离的增加成反比例地改变，反射器上的光点因此具有不变的直径。反射器上辐照度因此能保持至少近似恒定，由此，接收器上的信号强度也保持至少大约相等（这里被忽视的大气传递能可选地也被考虑到）。待由接收电子装置管理的信号动态能因此基本上被降低和/或绝对距离测量精度能被提高。

除了用于无反射器距离测量的最低发散可能光束的发射以外，目标物体上的光束的聚集也能作为一种自动聚集功能被执行，该自动聚集功能不仅能用于改进目标点的可见性或EDM中的较高信号强度，而且还允许例如在利用视距仪或激光扫描器的点云准备期间由较小测量点造成的较高点分辨率。为了设定焦距，能提高距离测量的结果。利用该目标线修改，使用者能指定例如在测量期间或两个测量之间测距仪在目标物体上的目标点的期望直径以例如解决特定测量任务或目标物体的几何形状。

作为由液体透镜进行的另一静态目标线修改，在发射用于距离测量的两个波长的情况下，无论可选地（例如，IR或可见）或共同地（具有用于目标线可视化的可见导向光束的IR），利用一个或多个液体透镜能导致相应的光学轴线的对准或不同发散的补偿。因此，例如，存在激光二极管，这些激光二极管在现有技术中是已知的并且具有用于不同波长的彼此非常靠近的两个发射区，所述激光二极管也是可用的，这是因为两个通道能利用液体透镜可选地放置在一起。因此，例如，用于协作目标物体的发散IR光束或者用于无反射器目标的校准可见光束能被发射，其中相同目标线对准的转换和确保利用根据本发明的用于测绘装置中的液体透镜来实现。

根据本发明能够利用液体透镜来进行的目标线修改的另一特定特征由半导体激光器的不同发散轴的补偿来表示。因此利用液体透镜来执行呈由半导体激光器发射的光辐射的不同发散角的光束整形的形式的静态目标线修改。根据本发明，这可以由液体透镜沿多个方向的不同变形性来补偿。激光二极管的残余象散因此能被补救并且目标物体上的光点由此能被不太成椭圆地成形并且典型地也较小，由此目标物体上的辐照度也变得更大。

如果两个液体透镜彼此隔开特定距离被使用，则因此产生另外的光束整形可能性。由于透镜对的变形的柔性激活能力，因此例如，激光二极管的椭圆形光束能被转变成圆形束。半导体激光二极管因此能以几乎任何任意取向安装在装置中。而且，没有光学元件必须此后被机械对准，而是借助于液体透镜，对准能首先在设立工厂设置期间或者甚至稍后在视野中与装置组装结合地执行。

由液态透镜进行的另一静态变化可以呈所产生的测量辐射的至少一部分到装置内的已知长度的基准路径上的偏转的形式来执行，以进行距离测量功能的校准。利用液体透镜，经由内部路径被偏转的辐射的分量的变化能作为目标线修改被执行，为此目的装置中的可移动机械部件不是必须的。

能在测绘装置中利用液体透镜根据本发明来执行的上述光束对准的操作模式也能应用于现有技术中不是已知的另一动态目标线修改。利用测绘装置中的液体透镜，例如，发射机侧的光混合器能被实施用于以简单的方式使测距仪的调制波前（FRD）平滑。FRD能利用动态移动的液体透镜通过激光光束混合来改进，尤其是在液体透镜的折射特性能根据本发明在两个或更多个不同方向上不同地被修改的情况下。另外，修改的高动态响应或带宽也能利用液体透镜来获得。该动态目标线修改不仅在从测绘装置发射的距离测量辐射的情况下而且还在发射的ATR辐射的情况下能有利地应用。

在测量发射和/或ATR辐射期间发生的测绘装置中的根据本发明的液体透镜的动态变形也能应用于抑制斑点影响。为此，液体透镜的折射特性的非常微小的变化常常是足够的，即，仅其界面微小变形。这能以相应的高频来进行，如有必要，还与这里描述的其他目标线修改重叠。例如，液体透镜的角偏转的周期性最小变化（即，发射的光束的摇动）或者焦距的微小变化（即，聚集的呼吸）能被执行。透镜界面的更复杂的变形还可以被执行以导致利用多个可激活的液体透镜的这样的效果。

液体透镜的根据本发明的另一应用能发生在ATR模块的接收光束路径中，其中能利用液体透镜执行图像传感器在目标物体或目标（例如，作为用于附接至目标物体的回射膜的回射带目标）上的可变聚集。如果将三棱镜用作ATR目标，则聚集能因此被执行以使距目标的距离加倍。然而，在现有技术中，具有固定焦距光学器件的ATR的接收光束路径被设定成无限的，这导致特别是在带目标的情况下近场中ATR的图像传感器或PSD上的光点的模糊成像，由此方向测量变得不精确。在ATR的接收光束路径中利用根据本发明的液体透镜，尤其是还在近场中能获得ATR目标的至少近似的锐度成像。如果根据本发明的一个或多个液体透镜能在ATR接收光束路径中沿至少两个方向不同地变化，则因此，例如，ATR接收器的视野也能被水平或竖直地移位，例如，以便在没有轴线运动的情况下水平和/或竖直地扫描用于目标的较大区域。此外，ATR的接收通道的缩放功能能利用根据本发明的液体透镜来获得，例如，以在具有较大视野的液体透镜的第一次激活中确定目标的粗糙位置，以如有必要通过枢转装置轴线而粗糙地瞄准该位置，并且随后在利用比前述更小的视野的液体透镜的第二次激活中以已知的方式精确确定目标位置。

附图说明

下面将基于附图中示意性地示出的具体示例性实施方式只作为示例更加详细地描述根据本发明的方法和根据本发明的装置。这里还将讨论本发明的更多优点。在单独的附图中：

图1示出了在本发明的限定中测绘装置的实施方式的示例；

图2a示出了根据本发明的测绘装置的第一实施方式的内部结构的示意图；

图2b示出了根据本发明的测绘装置的第二实施方式的内部结构的示意图；

图2c示出了根据本发明的测绘装置的第三实施方式的内部结构的示意图；

图3a、3b和3c示出了利用测绘装置中的液体透镜进行根据本发明的目标线修改的第一示例性简图；

图4a和图4b示出了在测绘装置中利用液体透镜的根据本发明的目标线修改的第二示例性简图；

图5示出了根据本发明的液体透镜的实施方式的第一示例性操作模式；

图6a、6b和6c示出了根据本发明的液体透镜的实施方式的第二示例性操作模式；

图7a、7b和7c示出了根据本发明的液体透镜的实施方式的第三示例性操作模式；

图8a、8b、8c、8d、8e、8f、8g、8h和8i示出了利用液体透镜的根据本发明的测绘装置中的示例性目标线修改；

图9示出了利用根据本发明的液体透镜的第一目标线修改的示例性示意图；

图10示出了利用根据本发明的液体透镜的第二目标线修改的示例性示意图；

图11示出了利用根据本发明的液体透镜的第三目标线修改的示例性示意图；

图12示出了利用根据本发明的液体透镜的第四目标线修改的示例性示意图；

图13a、13b和13c示出了在利用具有液体透镜的根据本发明的测绘装置的测绘任务

期间目标线适应的示例；

图14a、14b和14c示出了用于目标线修改的具有液体透镜的根据本发明的测绘装置的实施方式的另外的示例。

具体实施方式

图1示出了应用本发明的测绘装置11的示例。装置11具有基部1，利用该基部装置例如利用三脚架（这里未示出）为测绘目的而被配置。装置11的装置主体2附接至基部1，该装置主体具有可绕竖轴7旋转的竖直测角仪。基部1具有用于水平对准测绘装置11或者换言之用于例如借助于三个调节螺钉和圆水准器和/或电子水准仪垂直调节竖轴7的单元。装置主体2具有操作单元4并且由倾斜轴测角仪连接至瞄准单元3，该倾斜轴测角仪能绕倾斜轴线8旋转。在所示情况下，瞄准单元3具有望远镜瞄准器，该望远镜瞄准器具有物镜6并且具有目镜5，即，其配备有透明光通道。其他实施方式也能作为光学望远镜的附加或另选方案，具有位于操作单元4或者外部控制单元上的数字目镜和/或屏幕显示器。瞄准单元3具有目标轴线9，该目标轴线在理想情况下精确地垂直于倾斜轴线测角仪的倾斜轴线8，该倾斜轴线继而垂直于竖直测角仪的竖直对准的竖轴7。三个轴线因此至少彼此近似地正交并且目标轴线9能相对于基部绕两个轴线移动。在目标轴线9的方向上，利用瞄准单元3中的光电子测角仪执行距离测量，该光电子测角仪的光学轴线在理想的情况下对应于作为目标线10z的目标轴线9。距该轴线布置的任何可能误差和偏差被认为是仪器误差，该仪器误差在测量期间必须被考虑以获得正确的结果。多个这些误差能由所谓的两位置测量来建立，从这些误差能确定用于进一步测量的测量结果的数字校正的校准参数，如在装置手册中详细地描述的。

因此，装置11能利用两个测角器和测距仪在极坐标中测绘瞄准的目标物体。极坐标还能随后被转换成其他坐标系统，或者基于此能进行更复杂的测绘任务和计算，这些任务和计算能例如通过装置内的数字计算机或利用外部计算机，借助操作单元4以受控的方式来进行。

光电子测距仪在所示示例中同轴地实施，即，发射的光辐射10z的光束路径和由装置11接收的光辐射10y的光束路径具有至少近似共用的光学轴线，该光学轴线在理想情况下还与目标轴线9重合。基本要求是，至少确保接收器的光学轴线10y在发射机的目标线10z上对准，使得接收器的视野记录发射机在目标物体上的光点。

所示实施方式是光学测绘装置11，该光学测绘装置11具有用于设立该装置11的基部1以及瞄准单元3，该瞄准单元能相对于基部1绕两个轴线7和8旋转，这两个轴线设置有测角器。瞄准单元3具有用于瞄准待被测绘的目标物体40的目标轴线9并且具有用于沿待被测绘的目标物体40的方向发射光辐射10的第一光束路径10z，以及用于通过光电子接收元件接收从目标物体40反射的光辐射10的分量的第二光束路径10y。

下面说明的根据本发明的测绘装置的实施方式特别是描述了下面简要概括的方面。

光学元件30能具有多个沿着容积主体的周向的由电激活信号激活的最终控制元件，特别是至少用于，优选地为八个或更多个控制元件。光学元件30能实施为使得其光学折射特性可变，使得相关的光束路径的光学轴线的偏转的变化能由电激活信号来执行，其中特别是光学信号能利用偏转的变化在基准路径和测量路径之间转换。

此外，光学元件30能实施为使得其光学折射特性可变，使得相关的光束路径的轴向聚集的变化能由电激活信号来执行，其中特别是聚集能在发散和会聚之间变化。

测绘装置11能具有光电子测距仪，并且引导测距仪的光辐射的光束路径能具有这样的光学元件。

测绘装置11能具有自动目标检测，并且引导目标检测的光辐射的光束路径能具有这样的光学元件。

光学元件30能布置在第一光束路径中，其中，随着光学折射特性的变化能进行静态和/或动态目标线修改。

例如，能利用静态目标线修改校准目标轴线的对准。

测绘装置11能具有用于识别目标物体上的光辐射的入射点的光学传感器元件，并且光学元件的激活信号的调节能基于传感器元件的分析来执行，使得入射点相对于目标轴线的形状和/或位置对应于设定点值。

根据本发明，用于测绘目标物体40的方法因此能利用光学测绘装置来执行，设立装置的基部，通过相对于基部绕两个轴线旋转瞄准单元利用瞄准单元的目标轴线来瞄准目标物体，这两个轴线设置有测角器。

利用在目标物体的方向上沿着第一光束路径发射光辐射，并且通过光电子接收元件接收光辐射沿着第二光束路径从目标物体反射的分量来执行瞄准。

根据本发明，利用位于光束路径中的至少一个路径中的光学元件的光学折射特性在至少两个非一致方向上的变化来执行第一和/或第二光束路径的修改。这通过光学透明的可变形的容积主体的界面在至少两个非一致的方向上朝向具有偏离该容积主体的光学折射率的介质的不同变形来执行，该变形借助于多个电激活信号来控制。

修改能被执行为呈发射的光辐射的不同发散角的光束整形的形式的静态目标线修改。

光辐射的发射能利用至少两个波长，特别是一个可见波长和一个不可见波长来执行，例如利用激光光源，通过该激光光源两个波长能由单个部件来发射。作为静态目标线修改的修改能使第一和/或第二波长的光辐射相对于目标轴线对准。

修改在该情况下能执行为静态目标线修改，使得包含光学元件的光束路径的距离适应聚集被执行，所述静态目标线修改特别是具有用于非协作目标物体的第一光束发散，该第一光束发散小于协作目标物体的第二光束发散。

修改能被执行为静态目标线修改，使得包含光学元件的光束路径的聚集的适应被执行，从而使得光电子接收元件的辐照度保持至少近似恒定。

修改还能被执行为动态目标线修改，该动态目标线修改具有折射特性的动态变化，降低光辐射的斑点效应，和/或使光辐射的调制波前平滑，特别是具有折射特性的周期变化。

修改能被执行为动态目标线修改，该动态目标线修改利用光束路径在一区域中关于设定点目标方向到目标物体的扫描运动，并且所述动态目标线修改尤其是其中通过在测绘扫描运动中测绘多个点来确定目标物体的边缘或确定目标物体的表面相对于设定点目标方向的倾斜。

修改能被执行为与轴线中的至少一个轴线的运动同步的动态目标线修改，特别是其中光束路径被修改使得该光束路径由光电子接收元件上的静态接收孔对准。

本发明还涉及计算机程序产品，该计算机程序产品具有程序代码或者计算机数据信号，该程序代码被存储在机器可读载体中，该计算机数据信号被实施为电磁波，用于执行这里所述的方法，特别是其中程序代码执行在根据本发明的测绘装置中的用于目标线修改的光学元件的激活，特别是其中目标线修改借助程序代码借助参照第一光束路径的识别的调节来执行。

图2a示出了根据本发明的测绘装置11的瞄准单元3的第一实施方式的内部结构的示例。该示例中所示的部件和其布置待被认为是只是示意性的并且还能在其他实施方式中变化或者其部件能被省除、补充或移位到装置主体2中。

装置11如图1所示配备有透射光通道，即，它具有目镜5，通过目镜进入物镜6的光能被观察到。另选地或另外地，观察图像的记录能由照相机13执行，并且该图像的观察能在监视器或显示屏上被执行，该监视器或显示屏能位于物镜5中、装置11上，或其外部。观察的光学轴线在所示的情况下对应于装置11的目标轴线9，在观察期间通过瞄准辅助器，例如十字准线等可以使目标轴线清楚。

此外，光电子测距仪（EDM）的几个基本部件被示出。装置11的监控单元100连接至EDM控制器59，该控制器控制经由激励级57由光源55发射的光学测量辐射。光源55能被具体化半导体光源，例如，具体化为LED或呈固态激光器、纤维激光器或者半导体激光器或者其组合的形式的激光光源。在透射光束路径中能够存在一个单个光源或多个光源，所述光源能具有例如不同的光学特性，诸如波长、偏光等。如下面描述的，还能使用半导体激光元件，借助该半导体激光元件能发射一个以上的光波长。

在这里所示的实施方式中，根据本发明的液体透镜30设置在装置11的发射的光束路径中，该液体透镜被实施为具有在光信号的波长范围内可选地是透明的液体的元件，并且该液体具有至少一个朝向具有偏离液体的光学折射率的介质的界面。界面借助于多个电激活信号可变形，使得因此元件的光学折射特性能在至少两个非一致的方向上不同地变化。然而，如果发生在至少两个非一致的方向上的均匀的变化，则横向辐射的发散角也能利用根据本发明的液体透镜30来设定。

目标线的修改能利用液体透镜来执行。在所示的情况下，它是距离测量的。

根据本发明，液体透镜30还能被设置在例如目标照明辐射的发射的光束路径中，例如用于自动目标识别（ATR），从而以与距离测量中所述的相似的方式修改其目标线。

在存在多个光源55时，根据本发明还能应用一个单个或多个液体透镜30，特别是以使它们的光学轴线重合或者以进行下面详细地描述的目标线修改中的另一个修改。例如，红外光源能被设置为用于距离测量，并且可见范围内的导向光束能设置用于使IR目标线在目标物体40上可视化，该IR目标线能利用目标线修改通过根据本发明的液体透镜30自动地达到对应，而不必进行机械对准。在所示的实施方式中，ATR光源12的光束路径具有液体透镜30，该液体透镜由虚线示出，根据本发明该液体透镜能另选地或可选地另外设置。用于目标轴线可视化的上述一个第二光源为了能理解而未示出。

此外，用于测量辐射的基准光分量10r被示出，其借助装置内的基准部分被引导，并且其还能利用液体透镜30以目标线修改的形式根据本发明被引导到测量光接收器56（如果需要）。

因为，如所述，它是同轴构造的测距仪，因此测量辐射的光束路径（以及如这里示出的光源12的目标照明辐射）被反射在物镜6的光学轴线上并且因此被反射在装置的目标轴线9上。如所述的，在这种情况下能发生偏差，该偏差根据本发明能利用液体透镜30以目标线修改的形式被补偿。测量光或其至少一部分现在从目标物体40被反射。在所示的情况下，目标物体40被实施为回射器，然而，目标物体40还能是自然目标，例如，墙壁等。

反射束路径10y被偏转到EDM的接收元件56（例如，光电二极管）上，该偏转能例如借助波长选择偏转来执行。接收的光信号因此被调节为块58中的电信号，并且从装置11到目标物体40的距离由距离测量单元59来确定，该距离测量单元例如呈运行时间测量、相位测量、信号形状分析或这些原理的组合的形式。

接收光束路径还偏转到照相机13上，照相机例如具有CCD或CMOS图像传感器，而且或附加地作为RIM传感器，并且还偏转到目镜5。

图2b示出了根据本发明的测绘装置11的瞄准单元3的第二实施方式的内部结构的示例。与图2a相反，不仅能利用液体透镜30进行目标线10z的方向适应，而且还例如能利用这里所示的偏转和耦合镜来执行透射光束在光学基准路径10r上的偏转。

图2c示出了根据本发明的测绘装置11的瞄准单元3的第三实施方式的内部结构的示例。与在前图相反，液体透镜30这里布置在测距仪的接收通道中。

图3a示出了根据本发明的光辐射10的修改的示例。液体透镜30的实施方式被示出，借助于该液体透镜光辐射10被改变。在所示的示例中，发生发射束的激活相关轴向变化（即，焦点变化），例如，这是因为至少近似均匀的激活沿着透镜周向被执行。光束直径与透镜直径的比例未必总是被示出接近这里图中的实际，尤其在实际实施的情况下，能发生通过光束截面的液体透镜表面积的较高使用水平。

图3b以俯视图示出了作为在光学轴线的方向上的元件的液体透镜30。示出四个最终控制元件31a、31b、31c、31d，利用这四个最终控制元件，元件的光学折射特性能通过电激活信号在方向33a和33b上不同地变化。位于边缘的箭头表示作用在液体透镜中的液体上的力，该力引起界面63g的变形。在所示的示例中，光辐射10的光束形状10a通过激活被改变成光束形状10b，这是因为液体透镜（30）的液体透镜主体能借助于多个电激活信号变形，使得光学折射特性因此能在至少两个非一致的方向上不同地变化。作为一示例示出的偏转导致沿水平和竖直方向的不同的折射力。已分配的焦距因此是不同的，并且透镜具有像散效应。

图3c示出了另一激活（参见箭头），其中光辐射10的光学轴线在其方向上发生了变化，该光辐射由用于输入光束的偏移圆10a和用于输出光束的偏移圆10c表示。折射特性的不同变化在彼此正交的方向33a和33b上这里所示的实施方式中发生。在立体角段，即，在两个彼此正交的空间方向上辐射的光学轴线的偏转的方向变化能因此通过激励器31a、31b、31c、31d彼此独立地被执行。在该激活期间，透镜中心向上移位并且从轴线离开，这导致楔形效应，光束在该方向上被偏转。

液体透镜（30）的激活能通过静态控制或激活信号的动态调节来执行，其中激活能由测绘装置11的控制单元的数字计算机上的计算机程序来执行。

图4a和图4b示出了液体透镜的另一实施方式，该液体透镜具有八个沿着其周向的最终控制元件。说明书中这里示出的四个或八个最终控制元件待只被认为是示例并且该数量能包含从三个直到基本上较高的值，这取决于对液体透镜30的自由开口上方折射能力的可变性和分布的要求。

这些最终控制元件能如上所述例如根据电润湿、力感应液体传输或其他原理来操作，这些原理特别是在所引用的文献中被说明，其中激活最终始终以电学的形式发生。液体透镜，即，液体或橡胶弹性透镜主体的界面63g的几何形状和对准被改变，并且由玻璃或固定形状的塑料制成的刚性透镜例如不移位或倾斜。通过根据本发明设置的多个最终控制元件，界面63g的形状，并且因此其折射能力和分布能以受控方式在元件的孔上方沿液体透镜30的元件平面的不同方向33a、33b、33c和33d不同地变化。因此，不仅由液体透镜主体的圆形对称曲率变化引起的焦距适应，而且光辐射能根据本发明以大大变化的方式被修改，如下面参照测绘装置中根据本发明的应用说明的。电激活单元32操作相应的最终控制元件31a至31h，这由连接线示出。激励器不必必须以作为段的圆形对称形式沿着透镜边缘附接，如这里以简化形式示出的。

液体透镜30的激活允许透镜，即，尤其是具有不同的折射率的两个介质之间的光折射界面63g以受控方式变形，其中根据本发明，在至少两个不同的正交于入射辐射的光学轴线的方向上，即，或多或少地在液体透镜的元件平面中，界面63g的不同变形能利用多个激活来获得。通过液体透镜的电极的合适的电激活，在光学成像或光束整形（例如像散或慧差）中的误差能附加地被减小或消除。然而，作为光学元件的整个液体透镜不在其位置中偏移或者在装置中对准，而是固定地安装。这导致在测绘装置中光束路径的根据本发明的可修改性，特别是激光目标线的可修改性。因此，不同的折射特性在这至少两个方向上可控，并且因此光辐射可以歧管方式修改，如在测绘装置的改进的情况下根据本发明被应用。然而，机械装置结构是不复杂的，而是相反，与利用其他装置的相同功能性的可能实施（如果需要）相比，甚至能简化并且所需部件的数量也较少。

除了所示的激活端子，还能更进一步存在用于确定当前透镜形状的传感器端子。这些传感器端子能例如被实施为用于电容性确定液体透镜的当前成形的电极，例如作为沿着透镜周向的另外的段。除了透镜的这样的直接形状确定，透镜的当前光学折射特性也能由相应的传感器检测。

图5示出了液体透镜30的实施方式的第一示例，其修改了根据本发明的光学测绘装置中的光辐射10。一方面，折射特性能利用合适的激活被改变，使得光束形状以受控方式从10a变到10f，即，光束的发散被适应，这是因为发生了液体透镜30的焦距适应。

另一方面，液体透镜30的折射特性能利用合适的激活被改变，使得光学轴线的光束方向以受控的方式从10a偏转到另一空间方向（如由底部箭头所示的），例如，偏转到10c、10d、10e。

液体透镜30被构造成圆形对称并且这里以剖面被示出。在该示例中，透镜主体包含两种不可混溶的液体60和63，这两种液体具有不同的光学折射率，使得横向光辐射10的光束路径在其界面63g处被修改。另选地，在两种液体之间也能设置薄的透明膜。如果两种液体具有至少大约相同的特定密度，则对界面63g的形状的重力影响能在很大程度上被排除，这尤其是在具有可旋转和/或可枢转瞄准单元的测绘装置的情况下简化了其可应用性，而液体透镜不必由激励器根据其空间位置来重新对准，以便保持其特性不变。如所提及的，代替液体（例如，水、油、酒精等），还能使用处于可塑性变形或橡胶弹性状态的聚合物（例如，硅酮、弹性体、硅酮橡胶等）。为了激活，附接有电极61和62，借助于电极，根据电润湿的原理，界面的几何形状能被改变。然而，除了该作用原理外，能使用其他激励器，其中界面的变形能由电信号直接或间接造成。例如，已知的原理（诸如借助于磁性线圈移动的活塞或弹簧）能被应用，其改变液体透镜30的外部区域中的限制容积。激励器能沿着液体透镜的周向被分成多段，每一段均能被单独地激活，并且通过所述段，界面的相对于液体透镜的光学轴线的无旋转对称变形是可产生的，使得折射特性能从那些传统的、理想透镜变化成横向光辐射的更复杂的修改例。通过相应的激活，利用根据本发明的液体透镜30，除了焦距变化以外，例如，离开光的光学轴线的角偏转、球象差、像散、慧差、或另外的光学误差也能被故意地引入或校正，这将结合测绘装置11中其可用性在下面进行说明。

图6a至图6c以剖面图示出了用于测绘装置中的光辐射10的根据本发明的修改例的液体透镜30的实施方式的第二示例。所示的液体透镜30例如能包括这里成一排示出的单个元件的二维矩阵。图像平面74或物体平面73被分别示出地液体透镜30的两侧。液体透镜30由第一液体部分30t和第二液体部分30f构成，该第一液体部分用于获得光学楔形效应，该第二液体部分通过固态中部30m与第一液体部分分开，用于焦距适应。液体透镜30如所示被分成单个子段，这些子段的光学轴线由在透镜和图像/物体平面之间所示的三角形示出。

图6a示出了没有激活的液体透镜30的基本位置。在图像平面和物体平面中用虚线标记的区域如所示分别在彼此上成像。

图6b示出了用于通过第一液体部分30t的变形使光辐射的角偏转的激活31。基本位置由点线示出。光辐射的光学轴线的角偏转因此由旋转的三角形造成。

图6c示出了用于通过第二液体部分30f的变形使光辐射的焦距变化的激活31。基本位置由点线示出。因此示出了被压缩的三角形和更靠近的物体平面73。

在图6b和图6c中，所有的子段都被共同激活，然而，它们还能以子组或单独地被激活，以获得光辐射的特定修改。显然也能进行来自两个图的两个光束修改的组合。

图7a至图7c以剖面图示出了用于测绘装置中的光辐射10的根据本发明的修改的液体透镜30的实施方式的第三示例。液体透镜的实际液体30z的表面配备有光学微部件301，在所示示例中该光学微部件呈球形显微透镜的形式，然而，也能使用其他形式，例如，位于包含透镜液体301的膜上的同心圆（菲涅耳光学器件）。它例如能由这里成一排示出的或呈同心环结构的形式的微部件301的二维矩阵构成。

图7a示出了没有激活的液体30z的非变形基本位置，以及从其获得的光束路径。

图7b示出了激活31的第一示例，以及呈较短焦距的形式的光辐射的由此导致的修改。

图7c示出了呈放大焦距的形式的激活31的第二示例。

除了所示的这些激活31以外，通过其他激活31还能获得光辐射10的更进一步的修改。液体透镜30和其部件的几何形式也能被改变。

下面将说明根据本发明可获得的更多的修改，这些修改能利用测绘装置中的液体透镜根据本发明进行。

图8a至图8i是具有能沿多个方向不同地变化的折射特性的根据本发明的目标线修改的示例，该目标线修改能利用液体透镜30在光束路径中进行，以提高测绘装置11的测量精度、校准能力和/或功能性。因此能利用液体透镜的电激活造成呈从装置11发射的光辐射10的静态光束对准和/或动态光束转向的形式的所造成的目标线修改，而没有在装置11内进行刚性光学部件的机械运动和局部位移。

图8a示出了液体透镜30，利用该液体透镜，测距仪的光束路径经历呈相对于目标线的角偏转的形式的修改。在所示示例中，这用来测绘作为目标物体40的建筑物的边缘41，这是因为在边缘41上方紧接着周期性地来回扫描测量距离辐射，以便精确地检测该边缘。边缘41能例如在第一步骤中借助于装置11的视野中的图像识别被执行，此后，发生边缘41的上述详细的测绘。边缘41还能附加地例如借助于装置11的倾斜轴线测角仪8中的伺服驱动被垂直于板平面扫描。例如，可以借助图像处理自动地沿着边缘移动，同时距离测量光束连续地扫描边缘的横向轮廓。

图8b示出了利用液体透镜30的光束路径的修改的示例，其中水平振荡扫描42和/或竖直振荡扫描43利用测距仪的光束10在装置11的观察区域49中在目标轴线9的区域中被执行。

图8c示出了在装置11的视野49中沿目标轴线9的方向利用区域44的平面扫描执行的光束路径10的修改的示例。除了距作为目标物体待被测绘的表面的距离以外，例如，还能确定表面的相对于目标轴线9的倾斜。

图8d示出了围绕实际目标轴线9的区域的利用圆扫描45的光束路径的修改的示例。在目标物体上测量辐射10的相应的光束直径处，该光束直径还能根据本发明被修改，目标轴线9也能被围绕（这里未示出）。因此，例如，作为目标物体待被测绘的角部不仅能由图像分析，而且还由距离测量来表征，并且这些信息项目能用于在角部上对准装置11的目的。根据本发明，仅距离测量光束还能相对于实际的目标轴线9被横向移位（仍绕圈或静态地），以便更精确地测绘其距离（并且减小斑点），其中目标轴线9相对于距离测量光束的相应的角位移在分析中也能被考虑。

图8e示出了测量光束的目标方向相对于目标轴线9的位移的示例。这样的位移能根据本发明被故意地引入（例如，如在上进一步已经描述的）。然而，位移还能是非期望的装置误差的校正，该装置误差能根据本发明利用静态目标线修改来校正。

静态目标线修改能利用根据本发明的液体透镜30来执行。也就是说，偏转在较长一段时间内，即，多个分钟、小时或较长时间保持不变，或者在这些时段中仅微小地，即，以百分之几改变。这样的静态目标线修改用于根据本发明配备的测绘装置11中，例如，以相对于装置11的目标轴线9对准和稳定测距仪的目标线10。由于这样的修改根据本发明利用液体透镜30在装置11的操作期间是可能的，因此在装置生产期间对于对准的要求以及可选地在发生温度变化、冲击等时用于保持该对准的装置设计中的特定措施也能被省略。利用根据本发明的液体透镜30，该液体透镜能借助多个电激活信号构造使得其光学折射特性能在至少两个或三个（至少两个横向和一个轴向）非一致的方向上不同的改变，能进行用于目标线稳定化的静态目标线修改，该静态目标线修改也能例如在视野中以简单的方式被校准。通过用于使距离测量的激光目标线可视的装置（例如，可见测量光、可由装置内的照相机检测的测量光、荧光目标表面、用于测量光的特定位置敏感传感器等），能可选地甚至自动地进行这样的校准。如果根据本发明使用的液体透镜30能具有以高度再现性改变的光学特性，则在当前偏转的装置内以其他方式使用的反馈（例如，为此通过专用传感器或者通过利用装置内的反射，特别是寄生反射）能被省略。滞后效应在任何情况下常常变得非常小，或者几乎能被简单地处理，这是因为期望的折射特性的接近能始终从相同方向或者甚至从相同的起始位置发生。

仪器精度的另一改进能被执行，这是因为目标线的系统漂移能在生产中（例如，在最终测试期间）被测量。例如，作为温度的函数的目标线的错误瞄准借助于样条被参数化或存储在表中。在仪器应用期间，相应的温度校正然后借助温度传感器被一起施加于目标线。温度传感器能靠近液体透镜30附接以补偿液体透镜30的漂移。

利用液体透镜30的静态目标线修改能如所述的用来补偿仪器误差、未对准等。然而，目标线10的位移也能被故意引入。例如，装置目标轴线9仅能在目标物体上粗糙地对准，该目标轴线的精确的角位置在装置11的视野内被自动识别（图像识别、反射器的自动检测等）或者由使用者例如确定在屏幕上。距离测量的测量光束然后能利用液体透镜30沿该方向被偏转，以便精确地测绘目标点，而装置目标轴线9未精确地对准在该目标点上。类似于用于光学数据载体的驱动器中的路线跟踪，因此利用伺服电动机（或者在测绘装置的情况下可选地还用手），与通过光学器件（在本发明中尤其通过根据本发明的液体透镜）的实际测量的精密对准结合，来执行粗定位。

图8e尤其示出了具有其目标轴线9的装置11的视野49。在视野49中，能如上所述利用液体透镜移位的测绘装置11的测距仪的激光辐射10的入射点被定位，该入射点由十字箭头表示。液体透镜因此能执行静态稳定化，即，使点10与目标轴线9对应，或从该对准受控偏转。

图8f示出了测绘的示例，其中使用目标轴线9相对于距离测量的方向的非重合。目标物体40是建筑物的角部，该角部利用由用于角测绘的十字准线表示的目标轴线9被瞄准。为了进行距离测量，在同心距离测量的情况下，测量辐射的基本比例将靠近边缘被损失或者将击中不同于待被测绘的目标的目标并且将导致模糊度。由于进入目标物体40的底部左方形中的距离测量的目标点的所示位移，所有的测量辐射都能被取向在目标物体上并且用于测绘。在精化中，上述扫描运动的叠加能用来实现确定测量的表面相对于光学轴线的倾斜并且因此用于算术补偿借助该倾斜经由移位的测量点的任何可能测量误差。边缘或台阶部的测绘也能通过利用目标轴线9的十字准线瞄准角部并且在围绕十字准线的四个方形中执行多次距离测量来执行。

图8g示出了从半导体光源发射的激光束（作为椭圆形光束）的不同发散角的根据本发明的补偿的示例，该半导体光源被用作在根据本发明的测绘装置11中用于测绘目的的光辐射。利用在测绘装置中根据本发明使用的液体透镜，能执行光束修改以修改或补偿取决于轴线的光束发散。

液体透镜为此目的具有液体，该液体在光学信号的波长范围内是透明的，并且该液体具有朝向具有从液体偏离的光学折射率的介质的至少一个界面。相邻介质能继而是液体或者然而例如是空气。界面能借助多个电激活信号变形，使得元件的光学折射特性因此能在至少两个非一致的方向上不同地变化。因此，例如，设定入射的测量辐射点的尺寸能在测绘装置的整个测量范围内实现，其中入射点的形状，即，测量光点的形状能根据规范被调节为例如圆形、椭圆形等。因此，例如，如果在入射点处光束整形待被成像或投射，而没有像散，则优选地至少两个液体透镜被接连着使用，由此放大能象图像放大一样沿多个方向设定。

图8h示出了在ATR或测量光束中斑点的根据本发明的补偿或者由装置11发射的光辐射的调制波前的适应的示例。液体透镜能被激活成例如其折射特性的周期性变化，这导致斑点效应的擦净。该变化的振幅为此目的能十分微小，但是特别是以较大的频率被执行，特别是具有这样的振幅，即，该振幅足以模糊斑点，并且具有这样的频率，即，该频率在一次测量期间或超过多次测量而测量的足够快速地使斑点平均，所述测量针对测量值形成被平均。

图8i示出了作为根据本发明的目标线修改的另一示例的发射的辐射的强度的调制波前的适应。光电子装置（诸如测距仪、ATR、或目标搜索单元）利用按照时间顺序调制的发射束来操作。这样的测绘装置的测量精度尤其受所使用的辐射10的调制波前的平坦性或均匀性影响。液体透镜30能用于发射的测量辐射的调制波前的适应。特别是，液体透镜的多段激励器能被用来通过液体的界面的相应的变形获得在目标物体处发射的光辐射的平滑调制波前，或者使调制波前成为不同的期望的、例如平面形式。除了调制波前的静态平滑，也能执行调制波前的动态平滑，其中，测量精度的提高由于按照时间顺序的平均而发生。尤其是在ATR的情况下，斑点的存在干涉方向测量。斑点的按照时间顺序的平均能通过液体透镜的动态激活来实现，并且因此ATR测量角度的角精度能充分地被提高。

具有液体透镜30的根据本发明的测绘装置11的示例性视图在图9中以几个、部分地还可选的装置部件的简化示意图示出。由装置11发射的光辐射10利用具有用于角测量的目标物体40的观察的目标轴线9的接收透镜50的接收光束路径由辐射10的同轴反射来发射。从目标物体反射的发射的辐射的分量由输入光学器件50检测到并且被传导到光电子测距仪的接收元件（这里未示出）上。光辐射10的目标线修改由装置内的液体透镜30来执行，所述目标线修改在这里由底部箭头表示。然而，除了目标线位移之外，这里所述的另一目标线修改或特别是其组合也能借助液体透镜来进行。平面图像传感器51（例如，CCD或CMOS照相机）还在该视图中示出，利用该平面图像传感器，目标物体能可见。可选地，与平面图像传感器相关联的目标照明器还能配备有液体透镜30，典型的目标线修改是例如距离相关的发散设置。此外，能设置透明通道、目标照明器、用于目标检测的光学位置敏感元件、自动瞄准、和/或目标跟踪、用于距离测量的基准路径、附加的图像识别元件、以及大大变化的光学元件（诸如透镜、偏转镜、棱镜、波长过滤器、偏光镜等），这些元件这里为清楚起见未被示出。

相反，发射的光辐射的当前光束修改的在装置内的可选检测的示例以阴影被示出。所示的示例使用在装置11的内部中待被发射的辐射的寄生内反射54，该寄生内反射由光敏元件53接收或在其上被偏转。光敏元件53例如能是PSD、一个或多个光电二极管、或CCD或CMOS阵列。另选地，除了上述寄生反射之外，也能使用为此目的特别安装的辐射的分量的分支。例如，借助全息照相77，辐射的一小部分能以特定角度被反射和偏转，使得其被供应到位置敏感元件。。。和目标轴线的含义相对于其使用将在本说明书中以互换的方式进行使用

图10示出了这样的特定情况，其中光学距离测量辐射的发射相对于装置11的目标轴线方向9双轴地发生。距离测量10a、10b的传输光束路径的光学轴线因此清楚地偏离例如具有目标轴线9的物镜50的接收光束路径，这是因为如所示，彼此相邻布置的专用光学器件分别用于该目的。作为所示实施方式的另选，接收光束路径还能配备有液体透镜30并且传输光束路径能不配备有液体透镜30，其中在该特定情况下，目标轴线可以另选地由传输光束路径限定，由此术语目标线和目标轴线的含义相对于其使用将在本说明书中以互换的方式进行使用。通过具有光学透明液体的、根据本发明用于测绘装置11中的液体透镜30，该液体透镜具有朝向具有偏离液体的光学折射率的介质的至少一个界面，该界面能借助多个电激活信号变形，使得因此液体透镜30的光学折射特性能在至少两个非一致的方向上变化，测量辐射在目标物体40上的入射点也能在这样的非同轴系统的情况下被设定，该入射点独立于距离停在目标方向的轴线上。因此，在接近的目标物体40的情况下并且还在更遥远的目标物体40b的情况下，它始终在目标轴线方向9上被测量，这能利用测绘装置11中的液体透镜30由目标线修改来获得，这是因为发射的光学轴线的方向例如从10a变到10b。因此，由距离测量光源55发射的辐射的入射点始终位于装置目标轴线9上并且通过分析距离测量光接收器56确定的距离不管发射机的双轴布置始终被限定在位于目标轴线9上的点处。作为另外的目标线修改，例如，测量辐射的校准能附加地被适应，以在目标物体上分别以不同的目标距离获得期望的光点。在该文献中描述的从目标轴线9的距离测量点的受控静态或动态偏转也能附加地作为目标线的修改的另一示例被应用。

可选地，在距离确定期间，由液体透镜30造成的角偏转能被考虑到，该角偏转在接近目标的情况下由于三角形形式将尤其破坏距离测量结果。测量辐射的入射点能例如由光位置敏感元件51（例如，照相机）确定，并且偏转能基于所述入射点由液体透镜30适应。相邻区遮蔽的问题也能由根据本发明的测绘装置11中的液体透镜30来克服。

图11示出了示例性目标线修改，其中测距仪的光源55a的光学距离测量辐射利用液体透镜30来改变。光源55a是激光二极管元件，其能发射不同波长10a和10b，例如，红外和/或可见红色。这样的元件在市场上可购买到，然而，两个波长的辐射在不同点处被发射和/或光束具有不同的散度，这些光束附加地通常还经受示例性散射。利用通过根据本发明的液体透镜30的目标线修改，这样的元件能被用于测绘装置中，这是因为这样不仅激光光源55a的可能偏离发射参数而且传输光学器件的色差能借助液体透镜来校正，并且激光目标线在目标轴线上的对准是可执行的（或故意从其偏离，如所述的）。因此，例如，回射器上的测量能利用不可见IR辐射来进行，并且能利用可见测量点来进行无反射器测量，并且目标线10和目标轴线9能彼此对准。其任何可能校准能自动地并且还在视野中被执行，而使用者不必进行机械干涉。激光二极管中的已知现象是它们的发射波长的热漂移。在使用具有色彩纵向色差的简单且成本有效的校准光学器件时，四分之一波长的条件能借助液体透镜和激光二极管上的温度测量来保持，使得目标物体40上的激光点锐度在发生其发射波长的热漂移的情况下也得到保持。

图12示出了示例性目标线修改，其中，利用液体透镜30，测距仪的光源55a的距离测量辐射呈沿目标物体40的方向从装置11发射的辐射10a的形式被传输或者呈装置内的基准辐射10r的形式借助已知长度的基准部分被传导到接收器RX上以用于距离测量辐射。对该功能可选地，利用液体透镜30，测距仪的目标线10z相对于装置11的目标轴线9的对准还能被改变和/或所发射的辐射10z的光束发散能被改变。在本文献中描述的借助液体透镜30的其他目标线修改也可应用。

图13a以大大简化的形式示出了测绘装置11，该测绘装置11具有安装在其中的测距仪的传输光束路径。激光源55发射用于距离测量的已调幅的光辐射，该光辐射根据本发明由液体透镜30修改。为了实现点精确测量并且还确保目标物体40上的测量点的良好可见性，距离测量辐射被修改，使得其光束腰至少近似地停在目标物体40上。为了设定此例如能使用第一距离测量的结果。

液体透镜30还能被放置在接收器RX前方。特别是在短测量距离的情况下，通过利用液体透镜30适应距离测量光束路径的几何形状导致避免近场遮蔽。物体40能借助液体透镜30至少大约在所有距离处成像在接收器RX上。

图13b示出了在测绘更遥远的目标物体40期间图13a的情况，其中另外测距仪的目标线10z从装置11的目标轴线9的偏差是可见的。利用液体透镜30，在该示例中，测量光继而分别聚集在目标物体40的区域中和/或两个目标方向的偏移被补偿或者可能期望的偏移被引入，或者动态扫描运动被引入，光束发散适应、斑点减少、波前适应等被执行，简而言之，本文献中所述的目标线修改的选择的结合，其中具体选择由测量要求产生。

图13c示出了在测绘良好反射、协作目标（诸如在作为目标物体的测绘棒40b上所示的回射器）期间从前述两个图的根据本发明的测绘装置。因为目标物体良好地反射，因此测量辐射能利用液体透镜在这种情况下显著更发散地被发射，因此距离测量精度没有由于过低的信号强度而变得更坏。该宽的、强烈发散的测量光束10z还能例如用于在装置11的ATR的视野中自动识别目标，利用ATR，目标物体40的角位置也能被自动确定。为了减小斑点效应，该斑点效应在精确目标查找期间具有干涉效应，上述其中一个方法能附加地应用于此目的。在一个实施方式中，例如，测量光束10z的发散能作为测量距离的函数设定，其中发散角随着渐增的测量距离而减小。因此，在测绘棒处或在测绘人员处的辐照度仅随着渐增距离而略微减小，由此测绘装置的接收信号保持足够强并且测量精度得到提高。

图14a、图14b和图14c示出了测绘装置的几个另外的实施方式的示例，该测绘装置根据本发明配备有液体透镜，使得上述目标线修改能利用所述液体透镜来进行。具体地，这些测绘装置是这样的测绘装置，即，其利用光电子测距仪的能绕两个轴线移动的目标线确定目标物体上的目标点的极坐标。尤其是，视距仪或全站仪在图14a中示出，激光扫描器在图14b中示出，并且激光跟踪器在图14c中示出。

对于本领域技术人员显然，这里所示的光束路径实际上是示意性的，并且附加的光学元件以及它们之间的几何条件在实际实施的情况下能相应地是必须的，以获得装置11的设计中的所述功能性。

根据本发明，测绘装置11中的光学元件30因此被实施和布置成使得在利用其时，例如，目标线修改能以如下形式单独或彼此结合地进行：

-关于测绘装置11的目标轴线9对准目标线；

-改变发射的辐射的发散，特别是方向相关的变化；

-通过折射特性的动态变化减小斑点效应；

-使调制波前平滑；

-执行第一光束路径10z的动态扫描运动；

-在基准光束路径或测量光束路径之间切换；

-相对于彼此至少对准两个不同光辐射源的光束路径；和/或

-利用第一和/或第二光束路径跟踪目标物体40。

Claims (15)

1.一种光学测绘装置（11），该测绘装置特别是视距仪、激光扫描器或激光跟踪器，该测绘装置具有：

用于设立所述测绘装置（11）的基部（1）以及瞄准单元（3），该瞄准单元能相对于所述基部（1）绕两个轴线（7，8）旋转，这两个轴线均设置有测角器，该瞄准单元（3）限定用于瞄准待被测绘的目标物体（40）的目标轴线（9），其中所述瞄准单元（3）具有：

-第一光束路径（10z），该第一光束路径用于沿待被测绘的所述目标物体（40）的方向发射特别是来自激光光源的光辐射（10）；以及

-第二光束路径（10y），该第二光束路径用于通过光电子接收元件（58，13，51）接收从所述目标物体（40）反射的所述光辐射（10）的分量，

其特征在于，这些光束路径（10z，10y）中的至少一个光束路径具有光学元件，该光学元件被实施为至少具有光学透明的可变形容积主体（63），所述容积主体特别是液体并且具有至少一个界面（63g），该界面朝向具有从该容积主体（63）偏离的光学折射率的介质，

其中，所述界面（63g）能借助于多个电激活信号（31a，31b，31c，31d）变形，使得因此所述光学元件的光学折射特性能够在至少两个非一致的方向（31a，31b，31c，31d）上不同地变化，特别是其中所述方向（31a，31b，31c，31d）至少近似地正交于所述光学元件（30）的光学轴线，尤其是其中所述光学元件（30）是液体透镜。

2.根据权利要求1所述的测绘装置（11），其特征在于，所述光学元件（30）具有沿着所述容积主体（63）的周向的多个最终控制元件，这些最终控制元件特别是至少四个，优选地为八个或更多个，所述最终控制元件由所述电激活信号（31a，31b，31c，31d）激活。

3.根据权利要求1或2所述的测绘装置（11），其特征在于，所述光学元件（30）被实施为使得其光学折射特性能够变化，从而使得相关的光束路径的光学轴线的偏转的变化能由所述电激活信号（31a，31b，31c，31d）来进行，其中特别是光学信号能利用所述偏转的变化在基准路径和测量路径之间切换。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的测绘装置（11），其特征在于，所述光学元件（30）被实施为使得其光学折射特性能够变化，从而使得相关的光束路径的轴向聚集的变化能由所述电激活信号（31a，31b，31c，31d）来进行，其中特别是所述聚集能在发散和会聚之间变化。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的测绘装置（11），其特征在于，所述测绘装置（11）具有光电子测距仪，并且具有所述光学元件（30）的光束路径（10z，10y）引导所述测距仪的光辐射，和/或

所述测绘装置（11）具有自动目标检测，并且具有所述光学元件（30）的光束路径（10z，10y）引导所述目标检测的光辐射。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的测绘装置（11），其特征在于，所述光元件（30）布置在所述第一光束路径（10z）中，并且能通过光学折射特性的变化来进行静态和/或动态目标线修改，特别是其中能利用所述静态目标线修改校准所述目标轴线（9）的对准。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的测绘装置（11），其特征在于，所述测绘装置（11）具有用于识别所述光辐射（10）在所述目标物体（40）上的入射点的光学传感器元件（51，53），并且

所述电激活信号（31a，31b，31c，31d）的调节通过所述传感器元件（51，53）的分析来执行，使得所述入射点相对于所述目标轴线（9）的形状和/或位置对应于设定点值。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的测绘装置（11），其特征在于，所述光学元件（30）被实施并布置成使得在利用该光学元件时，能进行如下形式的目标线修改：

-相对于所述测绘装置（11）的所述目标轴线（9）对准目标线；

-改变所发射的辐射的发散，特别是进行方向相关的变化；

-通过折射特性的动态变化来减小斑点效应；

-使调制波前平滑；

-执行所述第一光束路径（10z）的动态扫描运动；

-在基准光束路径或测量光束路径之间切换；

-至少使两个不同的光辐射源的光束路径相对于彼此对准；和/或

-利用所述第一光束路径和/或所述第二光束路径跟踪所述目标物体（40）。

9.一种用于利用光学测绘装置（11）测绘目标物体（40）的方法，所述测绘装置特别是视距仪、激光扫描器或激光跟踪器，所述方法具有以下步骤：

-设立所述测绘装置（11）的基部（1）；

-通过相对于所述基部（1）绕设置有测角器的两个轴线（7，8）旋转瞄准单元（3）而利用该瞄准单元（3）的目标轴线（9）瞄准所述目标物体（40）；

其中所述瞄准利用以下步骤来执行：

-在所述目标物体（40）的方向上沿着第一光束路径（10z）发射光辐射（10）；并且

-通过光电子接收元件接收所述光辐射（10）沿着第二光束路径（10y）从所述目标物体（40）反射的一小部分，

其特征在于，所述第一光束路径和/或所述第二光束路径的修改利用光学元件（30）的光学折射特性在至少两个非一致的方向（31a，31b，31c，31d）上的变化来进行，所述光学元件位于那些光束路径（10z，10y）中的至少一个光束路径中，所述变化通过特别是液体的、光学透明的可变形容积主体（63）的界面（63g）沿所述方向（31a，31b，31c，31d）朝向具有偏离于该容积主体（63）的光学折射率的介质不同地变形来执行，并且所述变化借助多个电激活信号（31a，31b，31c，31d）来控制。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述修改被执行为静态目标线修改，该静态目标线修改呈所发射的光辐射的不同发散角的光束整形的形式。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述光辐射（10）的发射利用至少两个波长来执行，特别是一个可见波长和一个不可见波长，所述光辐射（10）的发射尤其利用激光光源来执行，借助所述激光光源，所述两个波长能由单个部件发射，并且作为静态目标线修改的所述修改相对于所述目标轴线（9）对准第一波长和/或第二波长的所述光辐射（10）。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其特征在于，所述修改被执行为静态目标线修改，使得包含所述光学元件（30）的光束路径（10z，10y）的距离适应聚集被执行，尤其是借助于用于非协作目标物体（40）的第一光束发散来执行，该第一光束发散小于用于协作目标物体（40）的第二光束发散。

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，其特征在于，所述修改被执行为静态目标线修改，使得包含所述光学元件（30）的光束路径（10z，10y）的聚集的适应被执行，从而使得所述光电子接收元件的辐照度保持至少近似恒定。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的方法，其特征在于，所述修改被执行为具有所述折射特性的动态变化、所述光辐射的斑点效应的减小和/或所述光辐射的调制波前的平滑的动态目标线修改，所述动态目标线修改特别是具有所述折射特性的周期变化；所述修改被执行为具有在绕设定点目标方向的区域中光束路径（10z，10y）到所述目标物体（40）的扫描运动的动态目标线修改，并且所述动态目标线修改尤其是其中通过在所述扫描运动中测绘多个点来确定所述目标物体（40）的边缘或确定所述目标物体（40）的表面相对于所述设定点目标方向的倾斜；或者所述修改被执行为与所述轴线（7，8）中的至少一个轴线的运动同步的动态目标线修改，特别是其中光束路径（10z，10y）被修改使得该光束路径由所述光电子接收元件上的静态接收孔对准。

15.一种具有程序代码或计算机数据信号的计算机程序产品，该程序代码被存储在机器可读载体中，该计算机数据信号被实施为电磁波，该计算机程序产品用于执行根据权利要求9至14中的任一项所述的方法，其中，所述程序代码执行在根据权利要求1至8中的任一项所述的测绘装置（11）中用于目标线修改的光学元件（30）的激活，特别是其中目标线修改经由所述程序代码借助参照所述第一光束路径（10z）的识别的调节来执行。