DE102004050682A1 - Surveying device for object in space has opto-electronic distance measuring device to operate according to a signal runtime with a scan device for deflecting measuring rays - Google Patents

Abstract

A scanning device has first (62) and second (63) rotating polygon mirror wheels with parallel axes. An evaluating device uses runtime or phase position of an emitted optical signal to determine distance values, which along with ray deflection in the scanning device yield spatial coordinates for individual data elements.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes mit einem opto-elektronischen Entfernungsmesser nach einem Signal-Laufzeitverfahren mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von optischen, insbes. von Laser-Signalen und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von optischen Signalen, insbes. von Laserstrahlung, die von im Zielraum befindlichen Objekten reflektiert wird. Die Einrichtung umfasst ferner eine Scan-Einrichtung zur Ablenkung der optischen Achsen von Sende- und Empfangseinrichtung, wobei die optischen Achsen von Sende- und Empfangseinrichtung im wesentlichen parallel verlaufen und die Scan-Einrichtung ein rotierendes Polygon-Spiegelrad aufweist. Des weiteren ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die aus der Laufzeit bzw. der Phasenlage des ausgesandten optischen Signals Entfernungswerte ermittelt und aus den Entfernungswerten und den gleichzeitig erfassten Winkelwerten der Scan-Einrichtung die Raumkoordinaten der einzelnen Datenelemente bildet.The The invention relates to a device for receiving an object space with an opto-electronic rangefinder according to a signal transit time method with a transmitting device for emitting optical, esp. of laser signals and a receiving device for receiving optical signals, esp. Of laser radiation, from in the target area reflected objects is reflected. The facility includes Further, a scanning device for deflecting the optical axes of transmitting and receiving device, wherein the optical axes of Transmitting and receiving device substantially parallel and the scanning device comprises a rotating polygon mirror wheel. Furthermore, an evaluation device is provided, which consists of Runtime or the phase position of the emitted optical signal Distance values are determined and calculated from the distance values and the simultaneously detected angle values of the scanning device, the spatial coordinates forms the individual data elements.

Derartige, sogen. Laser-Scanner können in verschiedenen Ausführungen realisiert sein. So kann beispielweise der oben beschriebene Scanner, der den Raum fächerartig abtastet, auf einem Drehtisch angeordnet sein, der um einen bestimmten Winkel, vergleichsweise langsam verstellbar ist, so dass ein entsprechender Raumwinkel abgetastet wird. Mit einer solchen Einrichtung werden zu einer Vielzahl von Messpunkten zu den Polarkoordinaten des Abtaststrahles die zugehörigen Entfernungswerte gespeichert, aus welchen sogen. Entfernungsbilder rekonstruierbar sind. Solche Laser-Scanner werden beispielsweise zur Dokumentation von Bauwerken, im Bergbau zur Vermessung von Minen und Kavernen, zur Lawinenforschung und für viele andere Zwecke eingesetzt.such, absorbed. Laser scanners can in different versions be realized. For example, the scanner described above, the fan-shaped the room scans, be arranged on a turntable, the one to a certain Angle, comparatively slowly adjustable, so that a corresponding Solid angle is scanned. With such a device will be to a plurality of measuring points to the polar coordinates of the scanning beam the associated Distance values stored, from which so-called. range images are reconstructed. Such laser scanners are used, for example for the documentation of structures, in mining for the measurement of mines and caverns used for avalanche research and for many other purposes.

Eine andere Anwendung ist die Vermessung von Tunnels, insbes. von Eisenbahntunnels. Hierbei wird das Polygon-Spiegelrad so auf einem Wagen montiert, dass die Rotationsachse parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Durch die Bewegung des Fahrzeuges im Tunnel überstreicht der Abtastfächer die Tunnelwand, so dass ein 3D-Bild derselben aufgezeichnet wird.A Another application is the measurement of tunnels, in particular of railway tunnels. Here, the polygon mirror wheel is mounted on a cart, the axis of rotation is parallel to the direction of movement. By the movement of the vehicle in the tunnel passes over the sampling fan Tunnel wall, so that a 3D image of the same is recorded.

Ähnlich ist der Einsatz bei der luftgestützen Datenerfassung. Ein Laserscanner ist so auf einer Plattform in einem Flächenflugzeug oder einem Hubschrauber montiert, dass die Rotationsachse des Polygon-Spiegelrades im wesentlichen der Flugrichtung entspricht. Das Koordinatensystem des Aufnahmeortes des Laser-Scanners wird durch ein Navigations-System z.B. ein Satellitennavigations-System (GPS) ermittelt. Der Abtastfächer überstreicht das überflogene Gelände, die zweite Abtastrichtung ergibt sich durch die Bewegung des Flugzeuges (Airborne Laser Scanner). Der große Vorteil dieses Systems gegenüber der Luftbild-Photogrammetrie besteht in der Art der Auswertung: während die photogrammetrischen Aufnahmen manuell oder zumindest mit manueller Unterstützung ausgewertet werden müssen, ist es möglich, die Daten von Laser-Scanner-Aufnahmen vollautomatisch auszuwerten.Similar is the use in airborne data acquisition. A laser scanner is so on a platform in a plane plane or a helicopter that mounts the axis of rotation of the polygon mirror wheel essentially corresponds to the direction of flight. The coordinate system the location of the laser scanner is detected by a navigation system e.g. a satellite navigation system (GPS) determined. The scanning fan passes over the overflown Terrain, the second scanning direction results from the movement of the aircraft (Airborne Laser Scanner). The big advantage of this system over the Aerial photogrammetry consists in the type of evaluation: while the photogrammetric images manually or at least with manual support need to be evaluated Is it possible, to evaluate the data of laser scanner images fully automatically.

Bei allen Laser-Scanner-Aufnahmen wird ein möglichst gleichmäßiger Abtastraster angestrebt, bei einer Luftvermessung beispielsweise ein Raster von 1 m × 1 m. Während in der einen, durch das Polygon-Spiegelrad bestimmten Richtung der Abstand der Messpunkte durch die Abtastrate bestimmt ist, ergibt sich der Abstand in der dazu normalen Richtung aus der Drehgeschwindigkeit des Drehtisches bzw. aus der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder Flugzeuges in Verbindung mit der Abtastlücke des Polygonspiegelrades. Diese Abtastlücke resultiert aus der Geometrie des Spiegelrades und kann je nach Auslegung die Größe der Messphase annehmen. Es ergibt sich dadurch ein rechteckiger Raster mit einem Seitenverhältnis, das mehr oder weniger stark von dem optimalen quadratischem Raster abweicht. Bei den bekannten Systemen kann das Rasterverhältnis nur durch eine Reduktion der Verstell- bzw. der Fahr- oder der Fluggeschwindigkeit verbessert werden, was aber andere Nachteile zur Folge hat.at All scanner scans will be as uniform as possible aspired to, for example, a grid of 1 in an air survey m × 1 m. While in the one direction determined by the polygon mirror wheel Distance of the measuring points determined by the sampling rate results the distance in the normal direction from the rotational speed the turntable or from the speed of the vehicle or Aircraft in conjunction with the scanning gap of the polygon mirror wheel. This sampling gap results from the geometry of the mirror wheel and can vary depending on the design the size of the measurement phase accept. This results in a rectangular grid with an aspect ratio, the deviates more or less from the optimal square grid. In the known systems, the raster ratio can only by a reduction the adjustment or the driving or the airspeed improved which has other disadvantages.

Anstelle von Polygon-Spiegelrädern werden für Laser-Scanner auch andere Abtast-Systeme wie etwa Schwingspiegel eingesetzt. Mit Schwingspiegel wird bei der luftgestützen Datenerfassung das Gelände sinusartig abgetastet. Hierdurch ergeben sich sehr unterschiedliche Dichten der Abtastraster. Um zu der gewünschten, in etwa quadratischen, Rasterung zu gelangen, ist eine sehr hohe Abtastrate erforderlich, wobei in einzelnen Bereichen des abgetasteten Objektfeldes sehr unterschiedlich hohe Dichten der Messpunkte auftreten. Dies führt dazu, dass um eine gegebene minimale Rasterdichte zu erreichen, zunächst eine außerordentlich große Datenmenge aufgezeichnet und in der weiteren Folge verarbeitet werden muss.Instead of of polygon mirror wheels be for Laser scanners also use other scanning systems such as vibrating mirrors used. With oscillating mirror is used in airborne data acquisition the site sampled sinusoidally. This results in very different Densities of the sampling grid. To get to the desired, roughly square, Rasterization requires a very high sampling rate, wherein in individual areas of the scanned object field very different densities of the measuring points occur. This leads to, in order to achieve a given minimum screen density, first one extraordinarily size Data volume recorded and processed in the subsequent episode got to.

Um bei einer Abtastung des Objektfeldes mit einem Polygon-Spiegelrad eine möglichst gleichmäßig und quadratische Ausbildung des Rasternetzes zu erzielen und damit zu einer optimalen Aufzeichnungsrate zu gelangen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Einrichtung mindestens einen weiteren Entfernungsmesskanal umfasst, wobei entweder für jeden Entfernungsmesskanal ein eigenes Polygon-Spiegelrad vorgesehen ist und die Polygon-Spiegelräder vorzugsweise parallele Achsen aufweisen, synchron angetrieben und vorzugsweise so gegeneinander versetzt sind, dass während der Abtastlücke eines Systems ein anderes den Objektraum abtastet oder zwei bzw. mehrere Entfernungsmesskanäle mit einem einzigen Polygon-Spiegelrad zusammenwirken, wobei gegebenenfalls mittels Spiegel die verschiedenen Strahlenbündel im Objektraum ausrichtbar sind.In order to achieve the most uniform and square configuration of the grid network in a scan of the object field with a polygon mirror wheel and thus to achieve an optimal recording rate, it is proposed according to the invention that the device comprises at least one further distance measuring channel, either for each distance measuring channel a separate polygon mirror wheel is provided and the polygon mirror wheels preferably parallel axes have, synchronously driven and are preferably offset from each other so that during the scanning gap of a system another scans the object space or two or more distance measuring channels with a single polygon mirror wheel interact, where appropriate by means of mirrors the different beams in the object space can be aligned.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Polygon-Spiegelräder der Scan-Einrichtungen auf einer gemeinsamen Plattform angeordnet, welche im Objektraum, vorzugsweise senkrecht zur Abtastrichtung der Polygon-Spiegelräder, bewegbar ist, wobei zu jedem Messpunkt gleichzeitig mit den Entfernungsdaten und dem Ablenkwinkel der Polygonspiegel die, beispielsweise von einem Navigationssystem, vorzugsweise einem GPS- System, gelieferten Koordinaten des jeweiligen Standortes und die Ausrichtung der Plattform im Raum erfassbar sind.According to one Another feature of the invention are the polygon mirror wheels of Scanning devices arranged on a common platform, which in the object space, preferably perpendicular to the scanning direction of the polygon mirror wheels, movable is, with each measurement point simultaneously with the distance data and the deflection angle of the polygon mirror, for example, from a navigation system, preferably a GPS system, supplied coordinates of the respective location and the orientation of the platform in the room are detectable.

Vorteilhaft werden die Synergien der verschiedenen Entfernungsmesskanäle genutzt, so dass Komponenten der Entfernungsmesser z.B. der Lasertransmitter und/oder das Empfangssystem und/oder die Auswerteeinrichtung nur einfach vorgesehen sind und von den verschiedenen Entfernungsmessern gemeinsam nutzbar sind.Advantageous the synergies of the different distance measurement channels are used, so that components of the rangefinders e.g. the laser transmitter and / or the receiving system and / or the evaluation device only are simply provided and used by the various rangefinders can be shared.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in der optischen Achse des Lasertransmitters, vorzugsweise teildurchlässige, Spiegel oder Prismen vorgesehen, durch welche der Strahl des Lasertransmitters teilbar ist, wobei die entsprechenden Teilstrahlen den jeweiligen Polygon-Spiegelräder zuleitbar sind.In An advantageous development of the invention are in the optical Axis of the laser transmitter, preferably semitransparent, mirrors or prisms provided by which the beam of the laser transmitter is divisible, with the corresponding partial beams the respective Polygon mirror wheels feedable are.

Zusätzlich oder auch alternativ können in der optischen Achse des Empfangssystems, vorzugsweise teildurchlässige, Spiegel oder Prismen vorgesehen sein, durch welche die verschiedenen, von den Polygon-Spiegelrädern reflektierten Strahlen zu einem einzigen Strahlenbündel kombinierbar sind. Vorzugsweise wird als optischer Strahlteiler im Sende- und/oder im Empfangsteil ein Glasfaserstrahlteiler verwendet.Additionally or Alternatively, you can in the optical axis of the receiving system, preferably partially transparent, mirror or prisms through which the various, from the Polygon mirror wheels reflected rays combined into a single beam are. Preferably, the optical beam splitter in the transmitting and / or receiving part used a glass fiber beam splitter.

In einer Variante der Erfindung ist als optischer Strahlteiler ein schwingendes Spiegelelement vorgesehen, welches zwei, alternierend in das Strahlenbündel eintauchende Spiegelflächen mit unterschiedlicher Ausrichtung aufweist.In A variant of the invention is an optical beam splitter oscillating mirror element provided, which two, alternating in the beam immersed mirror surfaces having different orientation.

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Polygon-Spiegelräder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.A particularly advantageous solution results if according to a further feature of the invention, the polygon mirror wheels a common shaft are arranged.

Die Polygon-Spiegelräder können dabei in an sich bekannter Weise als Spiegel-Pyramiden ausgeführt sein, die um ihre Achse rotieren, wobei zwei Polygon-Spiegelräder koaxial angeordnet und an ihrer Basis miteinander verbunden sind.The Polygon mirror wheels can be executed in a conventional manner as mirror pyramids, which rotate about its axis, with two polygon mirror wheels coaxial arranged and connected to each other at their base.

Eine besonders hohe Flexibilität des Erfindungsgegenstandes kann dadurch erzielt werden, dass die Polygon-Spiegelräder über je einen eigenen Antrieb verfügen und diese Antriebe die Polygon-Spiegelräder synchron antreiben, wobei die Phasenlage der einzelnen Polygon-Spiegelräder zueinander einstellbar ist.A very high flexibility of the subject invention can be achieved in that the Polygon mirror wheels on each one own drive and these drives synchronously drive the polygon mirror wheels, wherein the phase angle of the individual polygon mirror wheels to each other adjustable is.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die 1 zeigt schematisch eine luftgestütze Datenerfassung mit Laser-Scanner gemäß dem Stand der Technik (Quelle: GEOLAS Consulting). Die 2 veranschaulicht das Prinzip der Abtastung mit einem rotierenden Polygon-Spiegelrad. Die 3 stellt einen Abtastraster gemäß dem Stand der Technik dar, die 4 zeigt einen solchen gemäß der Erfindung. Die 5 und 6 zeigen in Form von Blockschaltbildern verschiedene Varianten der gemeinsamen Nutzung von Komponenten der Entfernungsmess-Systeme. Die 7 veranschaulicht einen optischen Umschalter. Die 8, 9 und 10 stellen ebenfalls schematisch verschiedene Varianten von Laser-Scannern gemäß der Erfindung dar, wobei die 10a und 10b eine Ausführung in zwei verschiedenen Rissen veranschaulicht.Further features of the invention will become apparent from the following description of some embodiments and with reference to the drawings. The 1 shows schematically an airborne data acquisition with laser scanner according to the prior art (Source: GEOLAS Consulting). The 2 illustrates the principle of scanning with a rotating polygon mirror wheel. The 3 illustrates a sampling pattern according to the prior art, the 4 shows such according to the invention. The 5 and 6 show in the form of block diagrams different variants of the common use of components of the distance measuring systems. The 7 illustrates an optical switch. The 8th . 9 and 10 also schematically illustrate different variants of laser scanners according to the invention, wherein the 10a and 10b an embodiment illustrated in two different cracks.

Die 1 zeigt schematisch ein flugzeuggetragenes Laser-Scanning-System zur Erstellung von sog. DSM (digital surface models) und davon abgeleiteten DTM (digital terrain models). In einem Flugzeug 11 ist auf einer Plattform ein Laser-Scanner 12 montiert, der das unter dem Flugzeug liegende Gelände 13 abtastet. Die jeweiligen geographischen Koordinaten des Flugzeuges werden durch ein Navigationssystem 14 ermittelt. In dem vorliegenden Beispiel ist ein Satellitennavigationssystem GPS (Global Positioning System) eingesetzt. Mit 15a und 15b sind einige der durch das System benutzten Satelliten bezeichnet. Durch eine terrestrische Station 16, deren Koordinaten bekannt sind, kann die Genauigkeit der Positionsangabe wesentlich erhöht werden. Die Plattform mit dem Laser-Scanner 12 kann durch Kreisel im Raum stabilisiert sein oder es werden zusätzlich zu den geographischen Koordinaten Kurs-, Roll- und Nickwinkel aufgezeichnet. Diese Winkel können entweder ebenfalls vom Navigationssystem 14 ausgegeben werden oder werden von einem Kreiselgerät 17 abgeleitet. Der Laser-Scanner 12 sendet eine Folge von Laser-Impulsen auf den darunterliegenden Geländestreifen 13. Die Impulse werden an der Geländeoberfläche diffus reflektiert. Ein Teil der reflektierten Strahlung wird in Richtung des Laser-Scanners 12 zurückgeworfen. Aus der Laufzeit der Impulse wird die jeweilige Entfernung ermittelt. Durch die Scanneinrichtung des Gerätes wird der Messstrahl im wesentlichen senkrecht zur Flugrichtung abgelenkt, so dass das Gerät 12 das darunter liegende Gelände 13 fächerartig abtastet. Im Idealfall wird das Gelände 13, wie in 1 angedeutet durch einen quadratischen Raster von Messpunkten 19 abgetastet. Von jedem Messpunkt 19 werden folgende Daten abgespeichert: geographische Koordinaten (geographische Breite und Länge, Höhe) und gemessene Entfernung sowie den zugehörigen Ablenkwinkel der Scan-Einrichtung. Sofern der Laser-Scanner 12 nicht auf einer stabilisierten Plattform angeordnet ist, werden zusätzlich Kurs-, Roll- und Nickwinkel aufgezeichnet.The 1 schematically shows an aircraft-borne laser scanning system for the creation of so-called DSM (digital surface models) and derived DTM (digital terrain models). In an airplane 11 is a laser scanner on a platform 12 mounted, which is the underlying terrain under the aircraft 13 scans. The respective geographical coordinates of the aircraft are determined by a navigation system 14 determined. In the present example, a satellite navigation system GPS (Global Positioning System) is used. With 15a and 15b are some of the satellites used by the system. Through a terrestrial station 16 whose coordinates are known, the accuracy of the position information can be significantly increased. The platform with the laser scanner 12 can be stabilized by gyros in space or recorded in addition to the geographic coordinates heading, roll and pitch angle. These angles can either also from the navigation system 14 are issued or are from a gyroscope 17 derived. The laser scanner 12 sends a train of laser pulses to the underlying terrain strip 13 , The pulses are diffusely reflected on the terrain surface. Part of the reflek radiation is directed towards the laser scanner 12 thrown back. From the duration of the pulses, the respective distance is determined. By the scanning device of the device, the measuring beam is deflected substantially perpendicular to the direction of flight, so that the device 12 the underlying terrain 13 scanned fan-like. Ideally, the terrain becomes 13 , as in 1 indicated by a square grid of measuring points 19 sampled. From every measuring point 19 the following data are stored: geographical coordinates (latitude and longitude, altitude) and measured distance as well as the associated deflection angle of the scanning device. Unless the laser scanner 12 is not placed on a stabilized platform, additional course, roll and pitch angles are recorded.

Bei einer solchen topographischen Kartierung wird das Gelände mäanderförmig, in einer Flughöhe von einigen hundert Meter mit relativ geringer Geschwindigkeit abgeflogen. Aus den aufgezeichneten Daten kann bei der Auswertung ein digitales 3D Geländemodell rekonstruiert werden.at In such a topographical mapping, the terrain becomes meandering, in an altitude flown by a few hundred meters at a relatively low speed. From the recorded data can be a digital 3D terrain model be reconstructed.

Die fächerartige Abtastung kann mit verschiedenen Einrichtungen durchgeführt werden. Bekannt sind beispielsweise Schwingspiegel, die den Laser-Strahl im wesentlichen sinus-artig über das Gelände führen. Diese Art der Abtastung führt zu einem Abtastraster in welchem die Abstände zwischen den einzelnen Messpunkten sehr großen Streuungen unterliegen. Eine wesentlich gleichmäßigere Rasterung wird mit einem Scanner erzielt, bei welchem die Strahlablenkung mit einem rotierenden Polygon-Spiegelrad erfolgt.The fanlike Scanning can be done with different facilities. Oscillating mirrors, for example, which detect the laser beam are known essentially sinusoidal about the site to lead. This type of sampling leads to a sampling grid in which the distances between the individual Measuring points very large Subject to diversification. A much more uniform screening is achieved with a Scanners achieved in which the beam deflection with a rotating Polygon mirror wheel takes place.

An Hand der 2 wird die Funktion eines solchen Spiegelrades näher erläutert. Ein in diesem Beispiel 3-seitiges Spiegelpolygon 20 ist um eine Achse 21 drehbar gelagert und wird durch einen nicht dargestellten Kleinmotor entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil 22) mit hoher Geschwindigkeit angetrieben. Durch einen ebenfalls nicht dargestellten Drehwinkelsensor wird die jeweilige Position des Spiegelpolygons an einen Computer rückgemeldet, der das System steuert und die Messdaten erfasst und verarbeitet. Der Laser-Messstrahl 23 wird durch eine Optik aufgeweitet, von welcher die Kollimatorlinse 24 gezeigt ist. Man erkennt, dass von den verschiedenen, in der Zeichnung dargestellten Winkelstellungen des Spiegelprismas 20, nur in den Stellungen 1-3 der volle Querschnitt des Strahlenbündels auf das Messobjekt gelenkt wird. In der Stellung 0 wird die Strahlung zur Quelle reflektiert, so dass keine Strahlung auf das Messobjekt gelangt. In Zwischenstellungen wird die Strahlung entsprechend gedämpft. Dies führt dazu, dass je nach Auslegung des Spiegelrades 20 bei der Abtastung eine sogen. Abtastlücke auftritt, in welcher kein Mess-Strahl ausgesandt wird. In dem vorliegenden Beispiel beträgt diese Austastlücke in etwa 50 %.Based on 2 the function of such a mirror wheel is explained in more detail. A 3-sided mirror polygon in this example 20 is about an axis 21 rotatably mounted and by a small motor, not shown counterclockwise (arrow 22 ) is driven at high speed. By a rotation angle sensor, also not shown, the respective position of the mirror polygon is fed back to a computer which controls the system and detects and processes the measurement data. The laser measuring beam 23 is widened by an optic, from which the collimator lens 24 is shown. It can be seen that of the various angular positions of the mirror prism shown in the drawing 20 , only in the positions 1-3 the full cross-section of the beam is directed to the test object. In position 0, the radiation is reflected to the source, so that no radiation reaches the measurement object. In intermediate positions, the radiation is attenuated accordingly. This causes, depending on the design of the mirror wheel 20 in the sampling a so-called. Scanning gap occurs in which no measuring beam is emitted. In the present example, this blanking interval is approximately 50%.

Bei einer gegebenen Abtastrate und Fluggeschwindigkeit ergibt sich nun ein Abtastraster wie er in 3 veranschaulicht ist. Der Raster ist nicht, wie dies optimal wäre, in den beiden Richtung quer und parallel zur Flugrichtung gleichdicht mit Messpunkten belegt, sondern der Abstand der Messpunkte in Flugrichtung ist etwa doppelt so groß wie in Querrichtung. Grundsätzlich könnte man durch Einsatz von langsamer fliegenden Flugzeugen oder Hubschraubern das Rasterverhältnis verbessern, dies würde jedoch die Messzeit beträchtlich vergrößern und damit zu deutlich höheren Kosten führen. Eine Reduktion der Abtastrate kommt ebenfalls nicht in Frage, da dies zu einer Verringerung der Auflösung und damit zu einem Qualitätsverlust führen würde.At a given sampling rate and airspeed, there is now a sample raster as in 3 is illustrated. The grid is not, as would be optimal, in the two directions transverse and parallel to the flight direction gleichdichte with measuring points occupied, but the distance of the measuring points in the direction of flight is about twice as large as in the transverse direction. Basically one could improve the raster ratio by using slower flying airplanes or helicopters, but this would considerably increase the measurement time and thus lead to significantly higher costs. A reduction in the sampling rate is also out of the question, since this would lead to a reduction of the resolution and thus to a loss of quality.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein weiteres Entfernungsmess-System samt Scan-Einrichtung vorgesehen ist, wobei die Scanner der beiden Entfernungsmesser in ihrer Phasenlage so versetzt sind, dass in der Abtastlücke des einen Entfernungsmessen der andere das Gelände abtastet. Die 4 zeigt einen Abtastraster, der mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzieht wird. Die Messpunkte des ersten Entfernungsmessers sind mit 19, die des zweiten mit 29 bezeichnet.This problem is inventively solved in that a further distance measuring system including scanning device is provided, wherein the scanners of the two rangefinders are offset in their phase position so that in the sampling gap of a distance measuring the other scans the terrain. The 4 shows a sampling grid, which is trained with the device according to the invention. The measuring points of the first rangefinder are with 19 that of the second with 29 designated.

Die beiden Entfernungsmess-Systeme können völlig getrennt aufgebaut sein, es ist aber auch möglich, dass beide Systeme verschiedene Komponenten gemeinsam nutzen. Die 5 und 6 veranschaulichen Beispiele für eine solche Nutzung von Synergieeffekten. In 5 bezeichnet 30 einen Lasertransmitter, der Laserpulse 31 aussendet. In einem Teilungsprisma 32, dessen Reflexionsfläche 33 teilverspiegelt ist wird 50% der Laserstrahlung durchgelassen, während 50% reflektiert wird. Der gerade durchtretende Strahl 31a wird durch ein schematisch angedeutetes, rotierendes vierseitiges Polygonspiegelrad 34 periodisch abgelenkt (Kanal 1- K1). Der im Teilungsprisma 32 reflektierte Strahl 31b wird durch einen ortsfesten Spiegel 35 umgelenkt. Ein rotierendes vierseitiges Polygonspiegelrad 36 lenkt den Mess-Strahl 31b periodisch so ab, dass er das Messfeld fächerartig abtastet (Kanal 2-K2). Die beiden Spiegelräder 34 und 36 sind so winkelmäßig gegeneinander versetzt, dass jeweils in der Abtastlücke des einen Systems das andere das Objektfeld abtastet.The two distance measuring systems can be completely separate, but it is also possible that both systems share different components. The 5 and 6 illustrate examples of such use of synergy effects. In 5 designated 30 a laser transmitter, the laser pulses 31 sending out. In a division prism 32 , its reflection surface 33 Partially mirrored 50% of the laser radiation is transmitted while 50% is reflected. The straight passing beam 31a is indicated by a schematically indicated rotating four-sided polygon mirror wheel 34 periodically deflected (channel 1- K1). The one in the division prism 32 reflected beam 31b is through a fixed mirror 35 diverted. A rotating four-sided polygon mirror wheel 36 directs the measuring beam 31b periodically so that it scans the measuring field like a fan (channel 2-K2). The two mirror wheels 34 and 36 are angularly offset from each other, that in the sampling gap of one system, the other scans the object field.

Die im Messfeld reflektierte Strahlung wird von den rotierenden Spiegelrädern 37 (Kanal 1-K1) bzw. 38 (Kanal 2-K2) abgelenkt und einem Spiegelprisma 39 zugeführt. Das aus diesen beiden Teilen resultierende Strahlenbündel 40 wird durch eine Optik 41 auf einem Sensor in der Empfangsstufe 42 konzentriert. Vom Lasertransmitter 30 wird ein optisches oder elektrisches Signal abgeleitet und über einen Lichtleiter bzw. einen elektrischen Leiter 43 der Empfangsstufe 42 zugeführt. Die vom Lasertransmitter 30 abgeleiteten Signale dienen als Startimpulse für die Laufzeitmessung, durch die reflektierten Impulse wird die Zeitmessung beendet. Die Zeitmessung und die entsprechende Auswertung zu Entfernungswerten und die Verknüpfung mit den Ablenkwinkeln, den geographischen Koordinaten, den Ausrichtwinkeln der Plattform und die Aufzeichnung aller dieser Datensätze erfolgt in der Auswertestufe 44.The reflected radiation in the measuring field is from the rotating mirror wheels 37 (Channel 1-K1) or 38 (Channel 2-K2) distracted and a mirror prism 39 fed. The resulting from these two parts of the beam 40 is through an optic 41 on a sensor in the receiving stage 42 concentrated. From the laser transmitter 30 An optical or electrical signal is derived and transmitted via a light guide or an electrical conductor 43 the Emp fang stage 42 fed. The laser transmitter 30 derived signals serve as start pulses for the transit time measurement, by the reflected pulses, the time measurement is terminated. The time measurement and the corresponding evaluation of distance values and the link with the deflection angles, the geographical coordinates, the alignment angles of the platform and the recording of all these data sets takes place in the evaluation stage 44 ,

Die Spiegelräder 34, 36 bis 38 laufen synchron um, wobei die Spiegelräder 34 und 37 bzw. 36 und 38 auch phasengleich rotieren. Bevorzugt sind die Spiegelräder 34 und 37 sowie die Spiegelräder 36 und 38 auf je einer gemeinsamen Welle angeordnet. Wird auf eine relative Phasenverstellung zwischen den beiden Messkanälen 1 und 2 verzichtet, so können sämtliche vier Spiegelräder, ein entsprechender Winkelversatz vorausgesetzt, auf einer gemeinsamen Welle montiert sein.The mirror wheels 34 . 36 to 38 run synchronously around, with the mirror wheels 34 and 37 respectively. 36 and 38 also in phase rotate. The mirror wheels are preferred 34 and 37 as well as the mirror wheels 36 and 38 arranged on a common shaft. Used on a relative phase adjustment between the two measurement channels 1 and 2 omitted, so all four mirror wheels, assuming a corresponding angular offset, be mounted on a common shaft.

Bei der in 5 gezeigten Einrichtung geht ein Teil der Leistung des Lasertransmitters 30 verloren. Ist es erforderlich, die Laserleistung optimal zu nutzen, wird gemäß 6 an Stelle des Teilungsprismas ein optischer Schalter 45 eingesetzt. Eine mögliche Ausführung eines solchen optischen Schalters wird beispielhaft in 7 veranschaulicht. Gemäß 6 führt der optische Schalter 45 einmal die gesamte Leistung des Lasertransmitters 30 dem Kanal 1 (K1) zu, in der anderen Phase der Abtastung dem Kanal 2 (K2). Der Empfangsteil ist ebenfalls abweichend von der Ausführung nach 5 aufgebaut. Gemäß 6 verfügt jeder der beiden Kanäle über einen separaten Sensor 46a und 46b. Die Ausgangssignale der beiden Sensoren werden elektrisch miteinander verknüpft und gemeinsam in der Stufe 42 weiter verarbeitet.At the in 5 shown device is part of the power of the laser transmitter 30 lost. If it is necessary to use the laser power optimally, is in accordance with 6 in place of the splitting prism, an optical switch 45 used. One possible embodiment of such an optical switch is exemplified in 7 illustrated. According to 6 leads the optical switch 45 once the entire power of the laser transmitter 30 the channel 1 (K1), in the other phase of the scan the channel 2 (K2). The receiver is also different from the version after 5 built up. According to 6 Each of the two channels has a separate sensor 46a and 46b , The output signals of the two sensors are electrically linked together and together in the stage 42 further processed.

Gemäß 7 verfügt der optische Umschalter 45 über 2 verspiegelte Prismen 47 und 48, die auf einer schwingenden Plattform 49 angeordnet sind. Diese Plattform 49 ist über Plattfedern 50 und 51 mit einer ortsfesten Basisplatte 52 verbunden. Die Plattform wird durch einen Linearmotor oder einen Hubmagnet 53 angetrieben. Der Antrieb kann auch durch einen rotierenden Motor über einen Nocken- oder Kurbeltrieb erfolgen, wobei dieser Motor gleichzeitig auch die Polygon-Spiegelräder 34 , 36 bis 38 antreiben kann. In der dargestellten Position der Plattform 49 lenkt das Spiegelprisma 47 den Laserstrahl 31 in Richtung des Pfeiles 54 um; nimmt die Plattform 49 ihre rechte Endlage ein, so reflektiert das Spiegelprisma 48 den Laserstrahl 31 in Richtung des Pfeils 55.According to 7 has the optical switch 45 above 2 mirrored prisms 47 and 48 floating on a swinging platform 49 are arranged. This platform 49 is about flat springs 50 and 51 with a stationary base plate 52 connected. The platform is powered by a linear motor or a lifting magnet 53 driven. The drive can also be done by a rotating motor via a cam or crank drive, this engine at the same time also the polygon mirror wheels 34 . 36 to 38 can drive. In the illustrated position of the platform 49 steers the mirror prism 47 the laser beam 31 in the direction of the arrow 54 around; takes the platform 49 their right end position, so reflects the mirror prism 48 the laser beam 31 in the direction of the arrow 55 ,

In der 8 ist schematisch der Aufbau eines flugzeuggestützten Laser-Scanners gemäß der Erfindung dargestellt. Kernstück der Anlage ist der Zentralrechner 56, der die einzelnen Komponenten derselben ansteuert und die Messdaten der Entfernungsmesser auswertet, mit den Scan-Winkeln, den geographischen Koordinaten und den Ausrichtwinkel der Messplattform verknüpft und diese Datensätze aufzeichnet. Die Ausgabe der Dateien kann über einen Datenträger (in der Zeichnung ist beispielhaft eine DVD (Pos. 57) als Speichermedium dargestellt). Der Zentralrechner 56 steuert einen Lasertransmitter 30 an. Die Laserstrahlung desselben wird durch zwei Glasfaserkabel 58 und 59 je einer Optik 60 bzw. 61 zugeführt, durch welche Optiken die Laserstrahlen aufgeweitet werden. Diese Optiken 60 und 61 liegen je einem Polygon-Spiegelrad 62,63 gegenüber. Die Spiegelräder 62,63 sind als vierseitige Pyramiden ausgeführt, die an ihrer Basis miteinander verbunden sind. Die beiden Spiegelpyramidem sind um 45° gegeneinander versetzt, so dass das eine System in der Abtastlücke des anderen aktiv ist. Angetrieben werden die Spiegelräder durch einen Motor 64, der durch den Rechner 56 gesteuert wird. Durch einen auf der Motorwelle angeordneten Winkeldekoder 65 wird die Momentanstellung der Spiegelräder 62, 63 an den Rechner zurückgemeldet.In the 8th schematically the construction of an aircraft-based laser scanner according to the invention is shown. The core of the system is the central computer 56 , which controls the individual components of the same and evaluates the measurement data of the rangefinder, linked to the scanning angles, the geographical coordinates and the alignment angle of the measuring platform and records these records. The output of the files can via a disk (in the drawing, for example, a DVD (pos. 57 ) shown as a storage medium). The central computer 56 controls a laser transmitter 30 at. The laser radiation of the same is through two fiber optic cables 58 and 59 one optic each 60 respectively. 61 fed through which optics the laser beams are widened. These optics 60 and 61 are each a polygon mirror wheel 62 . 63 across from. The mirror wheels 62 . 63 are designed as four-sided pyramids, which are interconnected at their base. The two Spiegelpyramidem are offset by 45 ° to each other, so that one system is active in the sampling gap of the other. The mirror wheels are driven by a motor 64 that by the calculator 56 is controlled. By an angle decoder arranged on the motor shaft 65 becomes the momentary adjustment of the mirror wheels 62 . 63 reported back to the computer.

Durch die beiden Polygonspiegelräder 62, 63 wird das überflogene Gelände 13 fächerartig abgetastet. Die entsprechenden Mess-Strahlen sind in der Zeichnung mit 66 und 67 bezeichnet, die Messpunkte an der Oberfläche des Geländes 13 mit 19. Ein Teil der vom Messpunkt 19 diffus reflektierten Strahlung erreicht wieder die Polygonspiegelräder 62 bzw. 63 und wird über Optiken 68, 69 und Gasfaserkabeln 70, 71 der Empfangsstufe 72 zugeführt. Sowohl im Sende- als auch im Empfangskanal erfolgt die Strahlteilung unmittelbar durch die Glasfaserlichtleiter.Through the two polygon mirror wheels 62 . 63 becomes the overflown terrain 13 sampled fan-like. The corresponding measuring beams are shown in the drawing 66 and 67 denotes the measuring points on the surface of the terrain 13 With 19 , Part of the measuring point 19 diffused reflected radiation again reaches the polygon mirror wheels 62 respectively. 63 and will about optics 68 . 69 and gas fiber cables 70 . 71 the receiving level 72 fed. Both in the transmitting and in the receiving channel, the beam splitting takes place directly through the glass fiber light guide.

Die in der Empfangsstufe 72 in elektrische Signale umgewandelten Echoimpulse werden dem Zentralrechner 56 zugeleitet. Aus der Laufzeit der Impulse werden die entsprechenden Entfernungen ermittelt. Diese Messdaten werden im Rechner 56 mit dem durch die Position der Spiegelräder 62, 63 definiertem Ablenkwinkel α und den von einem GPS-Navigationssystem 14 abgeleiteten geographischen Koordinaten x,y,z und den Kurs-, Nickund Rollwinkeln ε,γ,φ verknüpft. Durch diese Daten wird jeder Messpunkt im Raum exakt definiert, so dass aus den Daten 3D Geländemodelle berechnet werden können.The in the receiving stage 72 echo pulses converted into electrical signals are sent to the central computer 56 fed. From the duration of the pulses, the corresponding distances are determined. These measurement data are in the computer 56 with the by the position of the mirror wheels 62 . 63 defined deflection angle α and that of a GPS navigation system 14 derived geographic coordinates x, y, z and the course, pitch and roll angles ε, γ, φ linked. This data defines each measuring point in space exactly, so that 3D terrain models can be calculated from the data.

Die 9 zeigt einzelne Komponenten einer Variante der oben beschriebenen Einrichtung. In dieser Ausführungsform sind die beiden Spiegelräder 73, 74 als dreiseitige Pyramiden ausgebildet und weisen separate Antriebsmotore 75, 76 und Winkeldekoder 77, 78 auf. Die mit dem Gegenstand der 8 übereinstimmenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Vorteil der Ausführung nach der 9 ist die große Flexibilität im Betrieb der Anlage. Die beiden Spiegelräder 73, 74 werden wohl synchron angetrieben, der Phasenwinkel zwischen den Spiegelrädern kann aber beliebig eingestellt werden. Es ist auch möglich, die beiden Spiegelräder 73, 74 mit unterschiedlichem Drehsinn zu betreiben.The 9 shows individual components of a variant of the device described above. In this embodiment, the two mirror wheels 73 . 74 designed as three-sided pyramids and have separate drive motors 75 . 76 and angle decoder 77 . 78 on. The with the object of 8th Matching parts are denoted by the same reference numerals. The advantage of the execution after the 9 is the great flexibility in the operation of the plant. The two mirror wheels 73 . 74 are probably driven synchronously, the phase angle between but the mirror wheels can be adjusted arbitrarily. It is also possible the two mirror wheels 73 . 74 to operate with different directions of rotation.

Eine weitere Variante der Erfindung ist in den 10a und 10b dargestellt. Das Polygonspiegelrad 79 ist als dreiseitige Pyramide ausgebildet. Dem Spiegelrad liegen die Optiken 60, 68 und 61, 69 um 180° gegeneinander versetzt gegenüber. Durch Spiegel 80 bzw. 81 werden die Sende- bzw. Empfangsstrahlen um 90° abgelenkt, so dass sie im wesentlichen achsial aus- bzw. eintreten. Die mit anderen Ausführungen übereinstimmende Teile sind in der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Another variant of the invention is in the 10a and 10b shown. The polygon mirror wheel 79 is designed as a three-sided pyramid. The mirror wheel are the optics 60 . 68 and 61 . 69 offset by 180 ° from each other. Through mirror 80 respectively. 81 the transmitting and receiving beams are deflected by 90 ° so that they exit or enter substantially axially. The matching with other embodiments parts are provided in the drawing with the same reference numerals.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Im besonderen ist die Erfindung nicht auf flugzeuggestützte Systeme eingeschränkt, sondern kann mit gleichen Vorteilen auf Tunnehness-Systeme od. dgl. und Geräte angewendet werden, bei welchen der Scanner auf einem Drehtisch montiert ist. Es können auch die verschiedenen Lösungen zur Nutzung der Synergieeffekte, wie sie beispielsweise in den 5 bis 7 gezeigt sind, in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.The invention is not limited to the embodiments described above. In particular, the invention is not limited to aircraft-based systems, but can od with equal benefits on Tunnehness systems. Like. And devices are used, in which the scanner is mounted on a turntable. It is also possible to use the different solutions to exploit the synergy effects, such as those in the 5 to 7 shown are combined in any way.

Claims (10)

Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes mit einem opto-elektronischen Entfernungsmesser nach einem Signal-Laufzeitverfahren mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von optischen, insbes. von Laser-Signalen und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von optischen Signalen, insbes. von Laserstrahlung, die von im Zielraum befindlichen Objekten reflektiert wird, ferner mit einer Scan-Einrichtung zur Ablenkung der optischen Achsen von Sende- und Empfangseinrichtung, wobei die optischen Achsen von Sende- und Empfangseinrichtung im wesentlichen parallel verlaufen und die Scan-Einrichtung ein rotierendes Polygon-Spiegelrad umfasst, ferner mit einer Auswerteeinrichtung, die aus der Laufzeit bzw. der Phasenlage des ausgesandten optischen Signals Entfernungswerte ermittelt, wobei sich die Raum-Koordinaten der einzelnen Datenelemente aus den Entfernungswerten und der Strahlablenkung der Scan-Einrichtung ergeben dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mindestens einen weiteren Entfernungsmesskanal K2 umfasst, wobei entweder für jeden Entfernungsmesskanal ein eigenes Polygon-Spiegelrad (62, 63) vorgesehen ist und die Polygon-Spiegelräder (62 und 63) vorzugsweise parallele Achsen aufweisen, synchron angetrieben und vorzugsweise so gegeneinander versetzt sind, dass während der Abtastlücke eines Systems ein anderes den Objektraum (13) abtastet oder zwei bzw. mehrere Entfernungsmesskanäle mit einem einzigen Polygon-Spiegelrad (79) zusammenwirken, wobei gegebenenfalls mittels Spiegel (80, 81) die verschiedenen Strahlenbündel im Objektraum ausrichtbar sind. (8 bzw. 10a und 10b)Device for receiving an object space with an opto-electronic rangefinder according to a signal transit time method with a transmitting device for emitting optical, esp. Of laser signals and a receiving device for receiving optical signals, esp. Of laser radiation from objects located in the target area further comprising a scanning device for deflecting the optical axes of the transmitting and receiving device, wherein the optical axes of the transmitting and receiving device are substantially parallel and the scanning device comprises a rotating polygon mirror wheel, further comprising an evaluation device, which determines distance values from the transit time or the phase position of the emitted optical signal, the spatial coordinates of the individual data elements resulting from the distance values and the beam deflection of the scanning device being characterized in that the device comprises at least one further distance gsmesskanal K2, either for each distance measuring channel own polygon mirror wheel ( 62 . 63 ) is provided and the polygon mirror wheels ( 62 and 63 ) preferably have parallel axes, are driven synchronously and are preferably offset relative to one another such that during the sampling gap of one system another object space ( 13 ) or two or more range finding channels with a single polygon mirror wheel ( 79 ), where appropriate by means of mirrors ( 80 . 81 ) the different beams in the object space are aligned. ( 8th respectively. 10a and 10b ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygon-Spiegelräder der Scan-Einrichtungen auf einer gemeinsamen Plattform angeordnet sind, welche im Objektraum, vorzugsweise senkrecht zur Abtastrichtung der Polygon-Spiegelräder, bewegbar ist, wobei zu jedem Messpunkt (19) gleichzeitig mit den Entfernungsdaten und dem Ablenkwinkel der Polygonspiegel die, beispielsweise von einem Navigationssystem, vorzugsweise einem GPS-System, gelieferten Koordinaten des jeweiligen Standortes und die Ausrichtung der Plattform im Raum erfassbar sind. (8)Means for receiving an object space according to claim 1, characterized in that the polygon mirror wheels of the scanning devices are arranged on a common platform which is movable in the object space, preferably perpendicular to the scanning direction of the polygon mirror wheels, wherein at each measuring point ( 19 ) are simultaneously detectable with the distance data and the deflection angle of the polygon mirror, for example, from a navigation system, preferably a GPS system, supplied coordinates of the respective location and the orientation of the platform in space. ( 8th ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Komponenten der Entfernungsmesser z.B. der Lasertransmitter (30) und/oder das Empfangssystem (72) und/oder die Auswerteeinrichtung (56) nur einfach vorgesehen sind und von den verschiedenen Entfernungsmessern gemeinsam nutzbar sind. (8)Means for receiving an object space according to claim 1 or 2, characterized in that components of the rangefinder, for example, the laser transmitter ( 30 ) and / or the receiving system ( 72 ) and / or the evaluation device ( 56 ) are simply provided and are shared by the various rangefinders. ( 8th ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der optischen Achse des Lasertransmitters (30), vorzugsweise teildurchlässige, Spiegel oder Prismen (32, 33) vorgesehen sind, durch welche der Strahl (31) des Lasertransmitters (30) teilbar ist, wobei die entsprechenden Teilstrahlen (31a, 31b) den jeweiligen Polygon-Spiegelräder (34, 36) zuleitbar sind. (5)Means for receiving an object space, according to claim 3, characterized in that in the optical axis of the laser transmitter ( 30 ), preferably partially transmissive, mirrors or prisms ( 32 . 33 ) are provided, through which the beam ( 31 ) of the laser transmitter ( 30 ) is divisible, wherein the corresponding partial beams ( 31a . 31b ) the respective polygon mirror wheels ( 34 . 36 ) are zulleitbar. ( 5 ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der optischen Achse des Empfangssystems (42), vorzugsweise teildurchlässige, Spiegel oder Prismen (39) vorgesehen sind, durch welche die verschiedenen, von den Polygon-Spiegelrädern (37, 38) reflektierten Strahlen zu einem einzigen Strahlenbündel kombinierbar sind. (5)Means for receiving an object space, according to claim 3, characterized in that in the optical axis of the receiving system ( 42 ), preferably partially transmissive, mirrors or prisms ( 39 ) are provided, through which the various, of the polygon mirror wheels ( 37 . 38 ) reflected rays can be combined into a single beam. ( 5 ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach Patentanspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als optischer Strahlteiler im Sende- und/oder im Empfangsteil ein Glasfaserstrahlteiler (58, 59 bzw. 70, 71) verwendet ist. (8)Means for receiving an object space, according to claim 3, 4 or 5, characterized in that as optical beam splitter in the transmitting and / or in the receiving part, a glass fiber beam splitter ( 58 . 59 respectively. 70 . 71 ) is used. ( 8th ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach Patentanspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als optischer Strahlteiler ein schwingendes Spiegelelement vorgesehen ist, welches zwei, alternierend in das Strahlenbündel (31) eintauchende Spiegelflächen (47, 48) mit unterschiedlichen Ausrichtungen aufweist. (7)Device for receiving an object space, according to claim 3, 4 or 5, characterized in that a vibrating mirror element is provided as the optical beam splitter, which two, alternately into the beam ( 31 ) immersing mirror surfaces ( 47 . 48 ) having different orientations. ( 7 ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygon-Spiegelräder (62, 63) auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. (8)Device for receiving an object space, according to one of the preceding claims, characterized in that the polygon mirror wheels ( 62 . 63 ) are arranged on a common shaft. ( 8th ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygon-Spiegelräder in an sich bekannter Weise als Spiegel-Pyramiden (62, 63) ausgeführt sind, die um ihre Achse rotieren, wobei zwei Polygon-Spiegelräder koaxial angeordnet und an ihrer Basis miteinander verbunden sind. (8)Means for receiving an object space, according to claim 8, characterized in that the polygon mirror wheels in a conventional manner as mirror pyramids ( 62 . 63 ), which rotate about its axis, wherein two polygon mirror wheels are arranged coaxially and interconnected at their base. ( 8th ) Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes, nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygon-Spiegelräder (73, 74) über je einen eigenen Antrieb (75, 76) verfügen und diese Antriebe die Polygon-Spiegelräder (73, 74) synchron antreiben, wobei die Phasenlage der einzelnen Polygon-Spiegekäder (73, 74) zueinander einstellbar ist. (9)Device for receiving an object space, according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the polygon mirror wheels ( 73 . 74 ) each have their own drive ( 75 . 76 ) and these drives have the polygon mirror wheels ( 73 . 74 ) synchronously, wherein the phase position of the individual polygon Spiegekäder ( 73 . 74 ) is adjustable to each other. ( 9 )