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1. KR1020140034937 - 접촉 없이 조작될 수 있는 측정 장치 및 이와 같은 측정 장치를 위한 제어 방법

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[ KO ]
접촉 없이 조작될 수 있는 측정 장치 및 이와 같은 측정 장치를 위한 제어 방법{Measuring device that can be operated without contact and control method for such a measuring device}
기 술 분 야
 본 발명은 접촉 없이 제어될 수 있는 측정 장치, 및 이와 같은 측정 장치를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
배경기술
 타겟 지점을 측정하기 위해, 다수의 측지 측정 기기들이 고대로부터 알려져 있다. 이 경우에, 측정될 측정 기기로부터 타겟 지점까지의 거리 및 방향 또는 각도가 기록되고, 특히 가능하게는 존재하는 참조 지점들과 함께 측정 기기의 절대 위치는 공간 표준 데이터로서 획득된다.
 이와 같은 측지 측정 기기들의 일반적으로 알려진 예들은 세오돌라이트, 타키미터(tachymeter) 및 토탈 스테이션을 구비하고, 이것은 또한 전자 타키미터 또는 컴퓨터 타키미터로서 불린다. 종래 기술로부터의 하나의 측지 측정 장치는 예를 들어 공개 문헌 EP 1 686 350에 기술되어 있다. 이와 같은 기기들은 방향 및 거리가 선택된 타겟에 대해 결정되게 허용하는 전기-센서-기반 각도 및 거리 측정 기능들을 가진다. 이 경우에, 각도 및 거리 변수들은 기기의 내부 참조 시스템으로 결정되고, 적절하다면, 또한 절대 위치 결정을 위해 외부 참조 시스템과 결합되어야 한다.
 현대의 토탈 스테이션들은 디지털 추가 처리를 위한 마이크로프로세서들 및 획득된 측정 데이터의 스토리지를 가진다. 기기들은 일반적으로 소형 및 통합 디자인을 가지며, 여기서 동축 거리 측정 요소들 및 또한 컴퓨팅, 제어 및 스토리지 유닛들은 보통 기기에 제공된다. 토탈 스테이션의 확장 단계에 의존하여, 타겟팅 또는 조준 장치 및 자동 타겟 탐색 및 추적을 위한 수단의 동력화는 또한 통합될 수 있다. 인간-기계 인터페이스로서, 토탈 스테이션은 디스플레이 및 입력 수단, 예컨대 키보드를 갖는 전자 디스플레이 제어 유닛 - 일반적으로 전자 데이터 스토리지 수단을 갖는 마이크로프로세서 컴퓨팅 유닛 - 을 가질 수 있다. 전기-센서-기반 방식으로 획득된 측정 데이터가 디스플레이 제어 유닛에 공급되어, 타겟 지점의 위치가 디스플레이 제어 유닛에 의해 얻어지고, 선택적으로 표시되고 저장될 수 있다. 종래 기술로부터 알려진 토탈 스테이션들은 특히 데이터 로거 또는 필드 컴퓨터(field computer)로서 설계될 수 있는 예컨대 휴대형 데이터 획득 장치와 같은 외부 주변 구성요소들에 무선 링크를 설정하기 위해 무선 데이터 인터페이스를 더 가질 수 있다.
 측정될 타겟 지점을 조준 또는 타겟팅하기 위해, 일반 형태의 측지 측정 기기들은 조준 장치로서 예컨대 광학 망원경과 같은 망원 조준기(telescopic sight)를 가진다. 망원 조준기는 일반적으로 측정 기기의 베이스에 대해 수평 경사축 및 수직 축선을 중심으로 회전 가능하여, 망원 조준기는 피봇팅 및 틸팅하여 측정될 지점과 정렬될 수 있다. 현대의 기기들은 광학 관측 채널 외에, 이미지를 획득하기 위한 카메라를 가질 수 있고, 상기 카메라는 망원 조준기에 통합되고 예를 들어 동축으로 또는 평행 방식으로 정렬되고, 여기서 획득된 이미지는 특히 라이브 이미지로서 디스플레이 제어 유닛의 디스플레이 및/또는 원격 제어장치에 사용되는 - 예컨대 데이터 로거와 같은 - 주변 장치의 디스플레이 상에 표현될 수 있다. 이 경우에, 조준 장치의 광학계는 수동 초점 - 예를 들어 포커싱 광학계의 위치를 변경하기 위한 조정 스크루 - 또는 자동초점을 가질 수 있고, 여기서 초점 위치는 예컨대 서보모터들에 의해 변경된다. 측지 장치들의 망원 조준기들을 위한 자동 초점 장치들은 예컨대 DE 19710722; DE 19926706 및 DE 19949580으로부터 알려져 있다.
 조준 장치의 광학 관측 채널 또는 광학계는 통상 대물 렌즈군, 이미지 반전계(image reversal system), 포커싱 광학계, 십자선을 생성하는 레티클, 및 아이피스를 포함하고, 예컨대 이들은 물체측으로부터 이러한 순서로 배열된다. 초점 렌즈군의 위치는 날카로운 이미지가 집속면(focusing plane)에 배열되는 레티클 위에서 발생하는 방식으로 물체 거리에 의존하여 설정된다. 상기 이미지는 이후 아이피스를 통해 관측될 수 있고 또는 예컨대 동축으로 배열된 카메라의 도움을 받아 획득될 수 있다.
 예로서, 측지 기기들의 일반적인 망원 조준기들의 구성은 공개 문헌들 EP 1 081 459 또는 EP 1 662 278에 개시되어 있다.
 알려진 측정 장치들에서는, 이들을 타겟과 거칠게 정렬하는 것이 관례이다. 그 후, 타겟은 예를 들어 망원경과 같은 광학계를 통해 사용자에 의해 획득되고, 측정 장치는 미세 세팅에 의해 타겟과 정밀하게 정렬된다. 이것은 거리, 방향, 위치 등을 결정하는 것과 같은 관례적인 측정 태스크들이 추종된다. 예컨대 프리즘들, 봉들(rods) 또는 거울들과 같은 지형에 도입되는 물품들 및 예컨대 산 정상들(mounting summits), 교회탑들, 철탑 등과 같은 정지 물체들이 타겟으로서 사용될 수 있다.
 알려진 측정 방법들에 있어서, 측정 기기에 대한 다양한 세팅들을 충족시키기 위해, 사용자는 광학계를 통해 관측되는 타겟으로부터 멀리 반복해서 볼 필요가 있다. 이것은 보통 기기 자체 또는 원격 제어장치 상에 설치되는 스위치들, 버튼들 또는 레버들과 같은 세팅 수단에 의해 행해진다. 이들 수단을 작동시키기 위해, 사용자의 눈은 상이한 거리들 및 물품들을 정규적으로 집중해야 하고, 이 때문에, 피로하기 쉽다. 게다가, (측정 타겟에 대한 미세 세팅 과정에서) 후자를 작동시키기 위해 측정 장치를 정규적으로 접촉하는 것은 진동들 및 충격들을 반복해서 초래할 수 있고, 그 결과 측정 정밀도가 손상될 수 있고 또는 측정 작업이 적어도 연장된다. 그 결과 특히 고정밀 측정의 경우에, 지연들은 측정 중 반복적으로 발생할 수 있다.
발명의 상세한 설명
 그러므로, 무접촉 방식으로 작동될 수 있는 측정 장치, 및 이와 같은 측정 장치가 제어될 수 있는 방법에 대한 수요가 있다.
 본 발명에 따르면, 측정 장치는 타겟팅 장치, 및 선택적으로 타겟팅 장치에 의해 조준되는 타겟의 이미지를 표현하기 위한 표현 장치를 포함한다. 게다가, 타겟팅 장치의 사용자측을 향해 배향되는 눈 이미지 획득 장치가 제공되고, 이 눈 이미지 획득 장치는 사용자의 눈의 이미지들(눈 이미지들)을 연속해서 획득하도록 설계되고, 상기 눈은 특히 사용자측에 위치된다. 눈 이미지 획득 장치는, 특히 눈 가장자리를 갖는 눈의 가시 부분(visual part)을 포함하는, 사용자의 전체 얼굴 또는 얼굴의 부분들의 기록의 일부로서 눈 이미지들을 획득할 수 있고, 또한 사용자의 눈의 단지 일부를 획득하고, 특히 안구의 정면 부분은 홍채 및 동공을 갖는 각막을 포함한다. 이 발명의 의미 내의 눈 이미지 획득 장치들은 이 경우에 카메라들 또는 광-감지 센서들, 예를 들어 2차원 CCD 센서들 또는 US 7,697,032에 기재된 것과 같은 CMOS 이미지 센서들일 수 있다.
 인간의 눈의 수평으로 타원형이고 구형으로 굽은 각막 때문에, 이 발명의 의미 내의 눈 이미지는 또한 예를 들어 스캐너에 의해 사용자의 눈의 표면, 특히 안구의 가시 부분을 3차원 스캐닝하여 획득된다. 눈의 3차원 이미지는 또한 적어도 2개의 카메라들에 의해 발생될 수 있다.
 눈 이미지 획득 장치는 예를 들어 WO 99/05988에 기재된 것과 같이, 사용자의 눈을 능동적으로 조명할 수 있는 방식으로 구성될 수 있다. 그 결과, 눈 이미지들은 또한 어둠에서조차, 또는 예를 들어 아이피스에 눈이 매우 근접하여 일어날 수 있는 눈이 가려지는 경우에도 획득할 수 있다. LED들은, 특히, 조명 수단으로서 적절하다. 밝기가 낮을 경우 사용자에 의한 타겟 식별을 상당히 더 어렵게 할 수 있는, 사용자의 눈의 눈부심을 방지하기 위해, 사용자의 눈의 이러한 능동적 조사(active irradiation)는 WO 2011/064534에 기재된 것과 같이, 전자기 방사의 비가시 파장 범위에서, 예를 들어 적외선 광에 의해 일어난다. 이러한 목적을 위해, 눈 이미지 획득 장치는 방출된 전자기 방사를 각각 수신하기에 적합해야 한다.
 측정 기기의 일부 위에서, 데이터 스토리지 및 타게팅 유닛의 정렬의 제어를 위한 평가 수단이 제공되고, 이 평가 수단은 자동 관측-방향-의존 타겟팅 기능을 시행하기 위해 설계된다. 평가 수단은 특히 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 갖는 기계-판독 가능 데이터 캐리어들을 포함한다. 사용자의 눈의 관측 방향을 결정하기 위해, 평가 수단은 관측 방향 결정 장치로서 기능한다.
 관측 방향 결정 장치는 연속해서 획득된 눈 이미지들 각각에서, 동공 중심점이 유도될 수 있는 정보(눈 정보)를 결정하고 획득하는 역할을 하고, 이것은 예를 들어 동공 또는 홍채의 위치일 수 있고, 또는 일반적으로 또한 획득된 눈 이미지에서 명암 영역들의 분포일 수 있다. 눈 이미지들에 기초한 동공 중심점 또는 다른 눈 특징들의 결정은 바람직하게는 동공 또는 다른 눈 특징들을 위한 다른 것 및 눈 형태를 위한 마스크의 패턴 인식을 갖는 - 이 기술분야에서 숙련된 사람에게 잘 알려진 - 이미지 인식 시스템들에 의해 일어날 수 있다. 동종 중심점의 결정 또는 유도된 위치에 기초하여, 관측 방향 결정 장치가 이후 사용자 눈의 관측 방향을 결정한다.
 게다가, 관측 방향 결정 장치는 - 결정 또는 유도된 - 동공 중심점과 타겟팅 장치의 광축 사이의 거리를 결정할 수 있다. 결정된 거리에 기초하여, 관측 방향 결정 장치는 이후 사용자의 눈의 관측 방향을 결정할 수 있다.
 알려진 측정 장치들, 예컨대 토탈 스테이션들은, 예를 들어, 망원경들, 광각 카메라들, 파노라마 카메라들, 축방향 카메라들 등을 가지는 타겟팅 장치들을 가질 수 있다. 표현 장치는 타겟팅 장치에 의해 조준되는 타겟의 이미지를 표현하는 역할을 하고, 상기 표현 장치는 예를 들어 타겟팅 장치에서 디스플레이로서 구현된다. 타겟팅 장치는 실제 이미지 평면에서 조준된 타겟의 실제 이미지를 보일 수 있으므로, 예컨대, 타겟팅 장치의 아이피스는 표현 장치로서의 역할을 할 수 있고, 상기 아이피스는 이미지가 인간의 눈에 의해 직접 관측될 수 있게 한다.
 대안으로 또는 추가로, 이미지 평면에서의 그라운드-글라스 스크린(ground-glass screen)은 예컨대 사진 센서로서 구현될 수 있는 표현 장치로서의 역할을 할 수 있다. 이미지 신호는 이후 타겟팅 장치 내부에 또는 외부에 제공되는, 예를 들어 LCD 모니터와 같은 디스플레이에 전송될 수 있다.
 예로서, 비디오 카메라는 사용자측에 위치된 사용자의 눈의 연속적인 눈 이미지들을 획득하기 위한 눈 이미지 획득 장치로서의 역할을 할 수 있고, 상기 비디오 카메라는 바람직하게는 타겟팅 장치의 광축을 따라 정렬된다. 그러나, 눈 이미지 획득 장치는 또한 타겟팅 장치 외부에 제공될 수 있다. 그것은 예를 들어 휴대형 작동 유닛(handheld operating unit) 또는 특수 스펙터클들에 고정될 수 있다.
 획득된 눈 이미지에서, 이미지 추출 방법들에 의해 사용자의 눈의 동공 중심점 또는 동공의 정확한 위치를 결정하는 것이 가능하다. 동공 중심점의 획득된 눈 이미지들에 관한 타겟팅 장치의 광축의 위치가 알려져 있으므로, 동공 중심점과 광축 간의 거리 - 바람직하게는 화소 거리 - 를 결정하는 것이 가능하다. 결정된 거리에 기초하여, 이후 사용자의 눈의 관측 방향을 결정하는 것이 가능하다. 그런데, 이것은 사용자에게 보이는 방식으로 눈 이미지를 표현할 필요가 없게 한다.
 사용되는 타겟팅 장치에 의존하여, 타겟팅 장치에서의 비임 경로에 따라, 동공 중심점과 광축 사이의 거리를 결정하는 것으로 충분할 수 있는데 그 이유는 사용자의 눈의 관측 방향이 동공 중심점을 통해 직선으로서 규정되기 때문이다.
 정밀도를 증가시키기 위해, 인간의 눈의 구조를 고려하는 것이 가능하다. 인간 안구는 실질적으로 구형이고, 그것의 직경은 평균 2.5 cm이므로, 사용자의 눈의 관측 방향과 광축 사이의 각도가 각도 오프셋으로서 간단한 방식으로 결정될 수 있다. 이것은 예를 들어 사인 법(sine law) 또는 3수법(rule of three)에 의해 가능하다. 이 경우에, 안구의 중심점은 기본적으로 관측 방향의 변경이 일어나는 그것의 피봇점으로의 역할을 한다.
 결정된 관측 방향을 체크하기 위한 그것에 대한 대안으로서, 교정 장치가 제공될 수 있고, 이 교정 장치는 예컨대 상기 화소들을 조명하여 타겟의 디스플레이된 이미지 내의 개개의 화소들을 연속해서 마킹하고, 각각 마킹된 화소들의 고려시 동공 중심점과 광축 간의 거리를 결정한다. 마킹된 지점들에 대응하는 각각의 관측 방향이 알려져 있으므로, 이러한 방식으로 관측 방향의 결정의 결과에서 편차를 확인하는 것이 가능하다. 확인된 편차들에 따라, 결정된 관측 방향은 이후 동작 중 보정될 수 있다. 관측 방향은 이후 예를 들어 이전에 측정된 편차들의 보간에 의해 맞춰질 수 있다.
 사용자의 눈의 관측 방향을 결정한 후, 사용자의 눈의 관측 방향과 타겟팅 장치의 광축이 일치하는 방식으로 결정된 거리 및/또는 각도 오프셋에 기초하여 타겟팅 장치의 위치를 변화시키는 것이 가능하다. 이것은 예를 들어 망원경을 통해 사용자에 의해 조준된 측정 타겟에 대한 미세 세팅에 대응한다. 이 경우에, 타겟팅 장치의 위치의 변경은, 사용자가 타겟팅 장치의 움직임의 결과로서 일어나는 조준된 타겟의 표현의 변화에 의해 혼란을 겪지 않도록 하기 위해 사용자의 중심점 주위에서 실행될 수 있다.
 레티클은 유리하게는 타겟팅 장치에 제공될 수 있다. 레티클은 타겟팅 장치의 광축에 고정적으로 할당될 수 있고, 또는 그것은 이동 가능한 레티클로서 구현될 수 있다. 그러나, 고정 및 하나 이상의 이동 가능한 레티클들이 또한 제공될 수 있다. 사용자의 눈의 결정된 관측 방향에 따라, 각각의 레티클의 위치는 이후 사용자의 눈이 레티클을 통해 지향되는 방식으로 변화될 수 있다.
 유리하게는 레티클의 움직임 또는 정렬 변경의 경우에 변화 속도를 결정된 거리 및/또는 각도 오프셋에 의존하게 하는 것이 가능하다. 이 점과 관련하여, 비교적 큰 거리들/각도 오프셋들의 경우에, 작은 거리/각도 오프셋의 경우에서의 것보다 높은 속도로 타겟팅 장치 및/또는 레티클(들)의 위치를 변경시키는 것이 가능하다.
 유리하게는 예를 들어 사용자의 눈의 블링킹의 결과로서 제어 신호를 출력하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해, 뷰 결정 장치가 예를 들어 그것이 제어 신호로서 동공 중심점이 결정될 수 없는 눈 이미지들의 특정 수를 해석(interpret)하는 방식으로 설계된다. 감은 눈 또는 눈을 감고 뜨는 과정은 또한 블링킹으로서 인식되고, 특히 마스크의 패턴 인식으로 갖는 이미지 인식 시스템들에 의해 제어 신호로서 해석될 수 있다.
 사용자의 눈의 안구의 운동들(눈 운동들) 또는 눈 운동들의 조합들은 또한 제어 신호로서 해석될 수 있다. 교정 장치에 의해, 예를 들어 측정 작업을 시작하기 전에, 사용자의 눈 또는 특정 눈 운동 조합들을 갖는 블링킹의 반복들 및/또는 여러 시간 지속기간들이 상이한 제어 명령들에 할당될 수 있다. 예로서, 타겟팅 장치의 정렬의 역동적 변경의 시작 및/또는 종료는 접촉 없이 이와 같은 제어 명령들에 의해 개시될 수 있다.
 대안으로 또는 추가로, 타겟의 표현은 광학적으로 표현된 제어 명령들에 의해 대체되거나 겹쳐질 수 있다. 예로서, 제어 명령들은 픽토그램들 형태로 또는 텍스트의 형태로 사용자에 보여질 수 있다. 이 경우에, 관측 방향 결정은 동공 중심점과 광축(예를 들어 표현의 중심점 축선에 대응) 사이의 결정된 거리가 광학적으로 표현된 제어 명령들 중 어느 것이 사용자에 의해 조준되고, 즉 어느 제어 명령이 관측 방향에 있는지를 식별하기 위한 기초로서 취해지도록 설계될 수 있다. 이러한 관련 제어 명령은 이후 예를 들어 블링킹에 의해 활성화될 수 있다. 이 경우에, 그것은 유리하게는 색 변화 및/또는 조명에 의해 현재 조준되는 제어 명령을 식별하는 것이 가능할 수 있다.
 마찬가지로 타겟 지점 식별 장치를 갖는 본 발명에 따른 측정 장치를 제공하는 것이 가능할 수 있다. 타겟 지점 식별 장치는 사용자의 눈의 관측 방향에 있는 조준된 타겟의 표현에 있는 가능한 타겟 지점들을 식별하고, 이들을 예를 들어 조명 또는 색 변경에 의해 마킹할 수 있다. 제어 신호의 출력에 응답하여, 예를 들어 블랭킹의 결과로서, 타겟 지점들이 스토리지 장치에 있는 이들의 데이터 예컨대 거리, 방향, 높이 등과 함께 타겟팅되고, 측정되고 저장되는 것이 가능하다. 복수의 레티클들의 사용에 의해, 대응하여 복수의 타겟 지점들이 계속해서 마킹될 수 있다.
 조준 장치에 의해 조준된 타겟을 표현하는 측정 장치를 제어하기 위한 본 발명에 따르는 방법에서, 사용자의 눈의 이미지(눈 이미지)는 특히 연속해서 획득된다. 사용자의 눈의 관측 방향은 눈 이미지의 특정 특징들에 기초하여 유도될 수 있다. 이것은 예를 들어 사용자의 눈의 동공 중심점과 타겟팅 장치의 광축 간의 거리, 또는 눈의 범위(extent of the eye)에 관련하여 홍채의 또는 동공의 위치일 수 있다. 결정된 거리는 조준된 타겟의 표현에서 타겟팅 장치의 광축의 위치 또는 이동 가능한 레티클의 위치를 변화시키는 기초로서 취해진다. 그 결과, 타겟팅 장치의 광축은 사용자의 눈의 관측 방향과 일치하고 또는 사용자의 눈의 관측 방향은 레티클을 통해 지향된다.
 한편에서는 동공 중심점과 광축 사이의 거리, 한편에서는 안구의 직경에 기초하여, 사용자의 눈의 관측 방향과 각도 오프셋의 광축 사이의 각도를 결정하는 것이 가능하다. 대안으로 또는 추가로, 연속적으로 마킹하는 개개의 화소들 및 이 경우에 각각 결정되는 광축과 동공 중심점 간의 거리에 의해, 사용자의 눈의 실제 관측 방향으로부터 사용자의 눈의 결정된 관측 방향의 편차를 결정하는 것이 가능하다.
 타겟팅 유닛의 정렬은 유리하게는 사용자의 눈의 동공 중심점과 타겟팅 장치의 광축 간의 거리에 의존하여 변할 수 있는 속도에 의해 변경될 수 있다.
 타겟의 표현은 광학적으로 표현되는 제어 명령들로 겹쳐질 수 있거나 대체될 수 있다. 관측 방향 결정 장치의 도움을 받아, 광학적으로 표현되는 제어 명령들 중에서 조준된 제어 명령은 타겟팅 장치의 광축과 동공 중심점 사이의 결정된 거리에 기초하여 선택될 수 있다.
 유리하게는, 타겟 지점 식별 장치는 조준된 타겟의 표현에서 관측 방향 근방에 놓인 가능한 타겟 지점들을 식별할 수 있고 이들을 마킹할 수 있다. 제어 신호의 출력에 응답하여, 대응하는 타겟 지점은 타겟팅 장치에 의해 타겟팅될 수 있고, 측정되어 그것의 관련 데이터 예컨대 방향, 거리, 높이와 함께 저장될 수 있다.
 유럽 출원 제 EP11150580.6 호는 접촉-감응 표면을 접촉하는 제어를 포함하는 동적 타겟팅 기능에 대한 개념을 기술하고, 여기서 상기 표면은 가상 라인 그리드에 의해 형성되는 섹터들로 분할된다. 이러한 기능은 또한 본 발명에 따라 접촉 없이 눈에 제어될 수 있다.
 본 발명에 따른 측정 장치 및 본 발명에 다른 방법은 도면들에 개략적으로 도시된 구체적인 전형적인 실시예들에 기초하여 이하에 단지 예로서 더 상세히 기술되고, 본 발명의 추가의 이점들이 또한 논의된다.
도면의 간단한 설명
 도 1은 토탈 스테이션으로서 설계된 본 발명에 따른 측지 측정 기기를 나타내고;
도 2a는 본 발명에 따른 측지 측정 기기의 타겟팅 장치의 광학 구성의 제 1 실시예를 나타내고;
도 2b는 본 발명에 따른 측지 측정 기기의 타겟팅 장치의 광학 구성의 제 2 실시예를 나타내고;
도 3은 본 발명에 따른 측정 장치의 구성을 나타내고;
도 4a는 마스크들에 의한 동공 중심점 및 사용자의 눈의 패턴 인식 및 눈 이미지를 나타내고;
도 4b는 사용자의 눈 기록 오프-센터를 갖는 눈 이미지를 나타내고;
도 4c는 감은 사용자의 눈을 갖는 눈 이미지를 나타내고;
도 5는 광축으로부터 동공 거리에 기초하여 각도 오프셋 또는 관측 방향을 결정하기 위한 예시적인 도해를 나타내고;
도 6a는 사용자의 눈의 눈 이미지들에 기초하여 타겟팅 장치의 정렬의 제 1 예를 나타내고;
도 6b는 사용자의 눈의 눈 이미지들에 기초하여 타겟팅 장치의 정렬의 제 2 예를 나타내고;
도 7은 망원경의 운동을 위한 플로 차트를 나타내고;
도 8은 레티클이 타겟팅 장치에 의해 조준된 타겟의 이미지에 변위 가능한 방식으로 제공되는 추가의 실시예의 예를 나타내고;
도 9는 제어 명령들이 삽입되는 도 8로부터의 이미지를 나타내고;
도 10은 예에 기초한 동적 타겟팅 기능성의 기능을 나타낸다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
 도 1은 토탈 스테이션으로서 설계되고 어떤 거리에 위치된 타겟 물체에 대한 수평각들, 수직각들 및 거리들을 측정하는 역할을 하는 본 발명에 따른 측지 측정 기기(1)를 나타낸다.
 토탈 스테이션은 스탠드(12) 위에 배열되고, 여기서 토탈 스테이션의 베이스(11)는 스탠드에 직접 및 고정적으로 연결된다. 상측 부분(10)으로서 또한 설계되는 토탈 스테이션의 본체는 베이스(11)에 대해 수직 축선을 중심으로 회전 가능하다. 이 경우에, 상측 부분(10)은 예컨대 2개의 컬럼들(columns)에 의해 형성되는 지지체(14), 컬럼들 사이에 수평 경사축을 중심으로 회전 가능한 방식으로 장착되는 조준 장치(5), 예를 들어 망원경, 및 전자 디스플레이 제어 유닛(15)을 가진다, 디스플레이 제어 유닛(15)은 측정 기기(1)를 제어하고 측정 데이터를 처리, 표시 및 저장하기 위해 알려진 방식으로 설계될 수 있다.
 조준 장치(5)는 수평 경사축을 중심으로 회전 가능한 방식으로 지지체(14) 상에 배열되고, 이렇게 하여 타겟 물체와의 정렬을 위해 베이스(11)에 대해 수평으로 및 수직으로 피봇되거나 경사질 수 있다. 모터들(본원에는 도시되지 않음)은 조준 장치의 정렬을 위해 필요한 피봇팅 및 경사 운동들을 실행하기 위해 제공된다. 조준 장치(5)는 일반적인 조준 장치 구성 유닛으로서 구현될 수 있고, 여기서 대물 렌즈(objective), 포커싱 광학계(focusing optical system), 동축 카메라 센서, 아이피스(13) 및 그래픽스 프로세서가 일반적인 조준 장치 하우징에 통합될 수 있다. 조준 장치(5)에 의해, 타겟 물체가 타겟팅될 수 있고 토탈 스테이션과 타겟 물체 사이의 거리가 전기-센서-기반 방식으로 획득될 수 있다. 게다가, 베이스(11)에 대한 상측 부분(10) 및 지지체(14)에 대한 조준 장치(5)의 각도 정렬의 전기-센서-기반 획득을 위한 수단이 제공된다. 전기-센서-기반 방식으로 획득된 이들 측정 데이터는 디스플레이 제어 유닛(15)에 공급되고 후자에 의해 처리되어, 토탈 스테이션에 대한 타겟 지점의 위치가 디스플레이 제어 유닛(15)에 의해 결정되고, 광학적으로 표시되고 저장될 수 있다.
 이 시점까지, 측정 기기는 종래 기술로부터 알려져 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 타겟팅 장치(5)의 사용자측을 향해 배향되는 카메라(4)(본원에는 도시되지 않음)는 사용자의 눈(3)의 이미지들을 기록할 수 있는, 본 발명에 따른 눈 이미지 획득 장치로서 제공된다.
 도 2a는 본 발명에 따른 측지 측정 기기(1)의 타겟팅 장치(5)의 광학 구성을 나타낸다. 광학 타겟 축선(6)은 대물 유닛(21) 및 대물 유닛(21)을 통해 조준될 물체 또는 타겟으로부터의 관련 비임 경로에 의해 규정되고, 타겟 축선은 관측될 물체 또는 타겟과 정렬된다. 대물 유닛(21)은 복수의 렌즈들에 의해 구성될 수 있다. 화소-규정 해상도를 가지는 카메라 센서(22)는 타겟 마크 또는 조준될 타겟 또는 물체의 카메라 이미지를 획득하는 역할을 한다.
 비임 경로(23)는 대물 유닛(21)으로부터 카메라 센서(22)로 연장하고, 비임 경로는 도 2에 도시된 것과 같은 광 편향 요소(23)에 의해 폴딩될 수 있고, 또는 대안으로 연속적인 직사각 모양으로 구현될 수 있다. 광 편향 요소(24)는 예를 들어 비임 스플리터 또는 부분 투과 미러(partly transmissive mirror)로서 구현될 수 있어, 광의 일부분, 예를 들어 50%가, 편향 요소(24)가 카메라 센서(22) 위로 지향될 때까지 한 비임 경로(23)에 안내되고 다른 부분은 관측자를 위한 아이피스 유닛(13)으로 타겟 축선의 방향에서 더 전파할 수 있다. 대물 유닛(21)에 의해 획득된 광의 전파 방향에서, 조정 또는 정렬 보조장치(26), 예를 들어 레티클은 아이피스의 상류에 고정적으로 배열될 수 있다. 또한, 축선(6)을 따라 그것의 위치결정 면에서 변할 수 있고 대물 유닛(21)에 의해 획득된 광에 대한 포커싱 위치를 변화시키는 역할을 하는 포커싱 요소(27)는 대물 유닛(21)과 광 편향 요소(24) 사이의 비임 경로에 배열될 수 있다. 포커싱 요소(27)는 복수의 렌즈들로 구현될 수 있다. 유리하게는, 포커싱 요소(27)를 위해, 대물 유닛(21)에 대해 사실상 평행한 비임 경로를 갖는 긴 거리에 배열되는 물체들의 이미지 획득을 위해 안정하고, 정밀하게 재현 가능한 위치결정이 제공된다.
 선택적으로, 상기 배열에는 전자-광학 거리 측정을 위한 수단이 추가로 장비될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 도 2에 도시된 것과 같이, 측정 방사 소스(31)(예컨대 인간의 눈에는 보이지 않는 근 적외선 스펙트럼 범위에서 방출하는)가 이용되고, 측정 방사선은 광 편향 요소(32), 예를 들어 미러를 통해 추가의 광 편향 요소(33), 예를 들어 광원(31)의 스펙트럼 범위에서는 반사성이 있고 나머지 스펙트럼 범위에서는 투과성이 있는 다이크로익 비임 스플리터로 그리고 거기로부터 대물 유닛(21)을 통해 조준될 타겟 마크로 보내진다. 본 발명에 따른 측지 측정 기기의 타겟팅 장치의 광학 구성의 이러한 선택적 실시예에 있어서, 타겟에서 확산하거나 지향하여 반사되고 대물 유닛(21)에 의해 획득되는 광원(31)의 파장을 가지는 광의 일부는 편향 요소(33)를 통과하고 광원(31)의 방출 파장을 가지는 광에 대해서는 반사성이 있고 나머지 스펙트럼 범위의 광에 대해서는 투과성이 있도록 설계되는 다이크로익 비임 출력 결합기(34)까지 더 전파한다. 다이크로익 비임 출력 결합기(34)로부터 다시 반사된 측정광은 편향 요소(33)를 통해 전자-광학 거리 측정을 위한 검출기(35)로 보내진다. 예로서, 광원(31)은 펄싱될(pulsed) 수 있고 거리 측정은 펄스 인가 시간들 또는 방출광과 반사광 사이의 위상차들을 결정하여 알려진 방식으로 실행될 수 있다.
 대안으로, 카메라 센서(22)는 또한 광학 타겟 축선(6)(본원에는 도시되지 않음) 위에 배열될 수 있다. 대물 유닛으로부터 광학 타겟 축선(6)에 따른 비임 경로는 이러한 배열에서 카메라 센서(22)에서 끝난다. 카메라 센서는 이때 평가 수단에 연결되고, 이 평가 수단은 카메라 센서(22)의 현재 획득된 이미지(2)를, 적절하다면 겹친 타겟 마크 패턴들과 함께, 디스플레이에, 마치 상기 관측자가 아이피스(13)를 통해, 관측된 물체의 직접 "망원경 이미징(telescope imaging)", 타겟 또는 타겟 패턴을 보았던 것처럼, 적절하다면 관측자에게 인상(impression)이 주어지는 방식으로 출력할 수 있다. 이와 같은 시스템은 공개 문헌 WO2010/092087A1에 이미 기술되어 있다.
 이 시점까지, 타겟팅 장치는 종래 기술로부터 알려져 있다. 본 발명에 따르면, 카메라(4)가 추가로 제공되고, 카메라는 편향 요소(40)를 통해 그리고 아이피스(13)를 통해 사용자의 눈(3)의 이미지들을 기록할 수 있다.
 도 2b는 본 발명에 따른 측지 측정 기기(1)의 타겟팅 장치(5)의 광학 구성의 제 2 실시예를 나타낸다. 도 2a에 도시된 실시예와는 대조적으로, 카메라(4)는 내부에 설치되지 않고 오히려 타겟팅 장치(5)의 외측에 설치되고 사용자의 눈(3)의 이미지들을 직접 기록한다. 전체 눈(3)의 더 양호한 획득을 위해, 또한 추가의 카메라(4') 또는 사용자의 눈(3)의 이미지들을 연대하여 기록할 수 있는 다수의 카메라들을 사용하는 것이 가능하다. 복수의 카메라들(4, 4')을 이용함으로써 또한 사용자의 눈(3)의 3차원 이미지들을 획득하고 예를 들어 사용자의 눈(3)의 각막의 곡률에 기초하여 관측 방향을 추론하는 것이 가능하다. 카메라(4) 또는 카메라들은 또한 타겟팅 장치(13)의 외부에, 예를 들어 측정 기기(1)의 주변 장치, 예컨대 스텍터클들 또는 휴대형 작동 유닛에 제공될 수 있다.
 도 3은 본 발명에 따른 측정 장치의 예시적인 개략 구성을 나타낸다. 도 3에 있어서, 측정 장치는 망원경(5)을 포함하는 토탈 스테이션(1) 형태로 설계된다. 도 3의 참조 부호 2는 측정 환경의 이미지를 개략적으로 나타내고, 이미지는 망원경(5)에 의해 생성되고 타겟팅 장치에 의해 조준되는 타겟의 본 발명에 따른 이미지의 예이다. 토탈 스테이션(1)의 망원경(5)은 본 발명에 따른 타겟팅 장치를 형성한다.
 도 3의 참조 부호 3은 망원경(5)의 아이피스(13)를 통해 이미지(2)를 보는 인간의 눈(사용자의 눈)을 나타낸다. 망원경(5)의 구성에 의존하여, 측정 환경의 생성된 이미지(2)는 망원경(5)의 광학계를 통해 직접 관측되는 측정 환경일 수 있고, 또는 예를 들어 디스플레이, 예컨대 LCD 스크린 위에 투영될 수 있다. 도 3의 참조 부호 4는 사용자의 눈(3)의 눈 이미지들을 특히 연속해서 기록하는 카메라를 나타낸다. 이 경우에, 카메라(4)는 본 발명에 따른 눈 이미지 획득 장치로서의 역할을 한다. 카메라(4)는 각각 획득된 눈 이미지의 중심이 토탈 스테이션(1)의 망원경(5)의 광축에 대응하는 방식으로 토탈 스테이션(1)의 망원경(5)의 광축과 정렬된다.
 만약 사용자가 이미지(2)에 작은 레티클로 표현되는, 망원경(5)의 광축(6)의 방향에서 정확하게 보면, 눈(3)의 동공의 중심은 카메라(4)에 의해 현재 획득된 눈 이미지의 중심점에 정확하게 놓인다. 이러한 위치는 이미지(2)에서 광축(6)의 위치에 대응한다.
 도 4a는 카메라에 의해 획득되고 광축(6) 위에 중심이 놓인 눈 이미지의 일례를 도시한다. 사용자의 눈(3)은 마스크(38)에 의해 예를 들어 이미지 인식 및 패턴 인식 방법들에 의해 인식될 수 있다. 그와 같은 것으로서 인식된 사용자의 눈(3) 내에서, 눈의 범위와 관련한 동공 중심점 및 그것의 위치는 추가의 마스크(39)(여기서 설명하는 홍채를 인식하는 마스크)를 인식하기 위한 추가의 마스크(39)에 의해 결정된다. 이미지 또는 패턴 인식을 위해, 사용자의 눈은 광축(6) 위의 중심에 위치되지 않아야 하고, 오히려 도 4b에 도시된 것과 같이, 또한 광축 밖에 놓일 수 있다. 만약 눈이 감기면, 도 4c에 도시된 것과 같이, 사용자의 눈(3)은 인식되지 않고, 또는 눈이 감긴 사실은 추가의 마스크(도시되지 않음)에 의해 인식될 수 있다.
 만약 사용자가 광축 밖에 있는 이미지(2) 내의 물체 또는 아티클을 더 정확하게 보고 눈(3)을 이용하여 그것을 조준하기 위해 그/그녀의 눈(3)을 이동시키면, 사용자의 눈(3)의 안구는 조준된 지점을 향해 눈(3)의 관측 방향을 변경하기 위해 안구의 중심점(M) 주위에서 회전 운동을 수행한다. 이 경우에, 관측 방향은 한편에서는 기본적으로 동공(P)에 규정되는 인간의 눈(3)의 시축, 및 안구의 내측 상의 동공(P) 반대편에 위치된 중심와(fovea centralis)에 실질적으로 대응한다. 중심와는 특히 날카로운 색각(sharp color vision)을 책임지고 있는 눈(3)의 일부이다. 그러므로, 시축은 대략 중심와로부터 안구의 중심점(M)을 통해 눈(3)의 동공(P)의 중심점을 지난다. 시축은 이 경우에 관측 방향에 대응한다.
 기술된 안구의 운동은 동공 위치의 변화를 초래한다. 이러한 변화는 카메라(4)에 제공되고 동공 중심점과 광축 사이의 거리 또는 눈 이미지 화소들 형태로 눈의 범위와 관련하여 동공의 위치를 결정할 수 있는 눈 이미지 획득 장치에 의해 획득된다. 눈(3)의 회전 각도는 눈의 범위와 관련하여 동공 중심점의 위치로부터 유도될 수 있다. 카메라(4)에 의해 획득된 눈 이미지의 눈 이미지 평면과 동공 간의 거리가 알려져 있고, 마찬가지로 대략 2.5 cm의 값을 갖는 인간 안구의 직경이 알려져 있으므로, 또한 값, 예를 들어 현재의 관측 방향이 광축으로부터 벗어나는 각도(α)를 결정하는 것이 가능하다. 이러한 가능성은 도 5에 도시되어 있다.
 도 5는 눈(3)을 도시하고, 눈의 현재의 관측 방향은 실선으로 표현된다. 동공(P)의 위치 및 정확하게 직선으로 전방향을 향하는 관측 방향은 도 5에 해칭된 방식으로 및 점선으로 각각 표현된다. 동공(P)과 안구의 중심점(M) 간의 거리(대략 12.5 mm), 동공(P)과 눈 이미지의 이미지 평면(BE)) 간의 거리 및 동공(P)과 전방향으로 똑바로 뻗는 관측 방향에 대응하는 정확한 중심 간의 거리가 알려져 있으므로, 현재의 관측 방향과 눈 이미지의 이미지 평면(BE) 간의 교차 지점(S)이 예컨대 3수법에 의해 결정될 수 있다. 결과적으로, 동공 중심점과 카메라(4)에 의해 획득된 눈 이미지의 중심 간의 거리에 기초하여, 광축(6)으로부터의 현재의 관측 방향의 편차를 예를 들어 각도(α)로 표현되고, 따라서, 사용자의 눈(3)의 관측 방향이 충분히 정확하게 결정되는 것이 가능하다.
 토탈 스테이션(1)의 망원경(5)의 광축(6)과 관련한 사용자의 눈(3)의 관측 방향이 충분히 정확하게 결정될 수 있으므로, 마찬가지로 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 사용자가 아이피스(13)를 통해 보는 타겟과 망원경(5)의 광축(6)이 정렬되는 방식으로 망원경(5), 특별한 경우에는 사용자의 눈(3)의 관측 방향과 일치하는 광축(6)을 조정하는 것이 가능하다. 도 3에 따르면, 레티클은 광축(5)의 위치에 고정적으로 할당되므로, 사용자의 눈(3)의 관측 방향은 이러한 조정 후 레티클을 통과한다.
 이 경우에, 망원경(5) 등의 변위의 결과로서 사용자에 대한 이미지(2)가 변화지 않도록 하기 위해 망원경(5)이 사용자의 눈(3)의 안구의 중심점(M) 주위에서 조정되는 것이 가능하다.
 도 6a는 눈(3)의 관측 방향이 정확하게 직선으로 전방을 향해 정렬되어 있는 초기 위치에 있는 사용자의 눈(3) 및 또한 이러한 사용자의 눈(3)의 눈 이미지 및 광축(6)이 아이피스(13)를 통해 사용자에 의해 관측되는 타겟과 정렬되는 초기 위치에 있는 망원경을 개략적으로 나타낸다.
 도 6b는 변경된 관측 방향을 갖는 동일한 사용자의 눈(3)을 도시한다. 동공(P)의 변경된 위치는 획득된 눈 이미지로 등록된다. 동공의 등록된 위치에 의존하여, 관측 방향 결정 장치는 사용자의 눈(3)의 관측 방향을 결정하고, 또는 도 4a에 도시된 것과 같이, 그것을 눈(3) 내의 동공(P)의 위치로부터 홍채 인식 또는 눈 및 동공을 위한 마스크들(38, 39)에 의해 추론한다. 구동 장치(도시되지 않음)는 이러한 방식으로 결정되고 확인된 관측 방향에 의존하여 망원경(5)을 정렬시키고, 그 결과 망원경(5)의 광축(6)은 아이피스(13)를 통해 사용자에 의해 관측되는 타겟으로 지향된다. 이 경우에, 망원경(5)은 교정의 맥락에서 현재의 확대율을 포함시켜 결정되는 투과율에 의존하여 정렬될 수 있다.
 도 7은 위에서 기술한 전형적인 실시예를 실행하는 필수적인 방법 단계들을 기술하는 플로차트를 나타낸다.
 동공의 위치가 측정되고 동공의 중심점과 광축의 위치 간의 거리가 결정된 후, 각도 오프셋이 위에서 기술한 것과 같이, 3수법에 의해 계산된다. 만약 여기서 결정된 값, 예를 들어 각도(α)가 미리 규정된 임계값보다 작으면, 실제 관측 방향은 광축의 방향 및 각도 오프셋에 대응한다고 결정된다. 망원경의 위치의 변경은 이 경우에 수행되지 않는다.
 계산된 각도 오프셋이 미리 규정된 임계값보다 크면, 특히 망원경(5)의 광축(6)이 아이피스(13)를 통해 사용자에 의해 관측되는 타겟과 정렬될 때까지 망원경은 이동되어야 한다고 결정된다.
 도 8은 본 발명의 제 2의 전형적인 실시예를 도시한다. 제 2 실시예의 측정 장치에는 레티클(7)이 제공되고, 이 레티클(7)의 위치는 광축에 고정적으로 링크되지 않고, 오히려 상기 레티클은 이동 가능하다. 이것은 예를 들어 망원경의 광학계를 통해 직접 관측되지 않고, 오히려 예를 들어 디스플레이, 예컨대 LCD 스크린 위에 이미지로서 투영되는 측정 환경에 의해 달성될 수 있다. 만약 사용자가, 본 발명에 따르면, LCD 스크린 상의, 타겟팅 장치에 의해 관측되는 타겟의 이미지에 대응하는 이러한 이미지를 관측하면, 상기 사용자의 동공(P)의 위치가 마찬가지로 카메라(4)에 의해 연속해서 획득된다. 레티클(7)의 위치는 타겟팅 장치 자체의 정렬을 변경할 필요성 없이, 제어 장치에 의해 결정된 관측 방향에 맞춰진다. 이것은 LCD 스크린 위에 표현되는 이미지에 삽입되는 레티클(7), 또는 다른 알려진 수단에 의해 행해질 수 있다.
 도 8에서, 사용자의 눈은 교회탑(8)의 꼭대기(apex) 및 레티클(7)의 위치로 지향되고, 상응하여 이미지의 중심에서 점선들로 나타낸 원래의 위치는 현재의 관측 방향이 결정된 후 교회탑(8)의 꼭대기로 이동된다.
 제 2 실시예의 변형예로서, 이미지 추출 수단에 의해 타겟팅 장치에 의해 관측되는 타겟의 표현을 분석하고 예를 들어 측정 타겟으로서 관심 대상들 예컨대 교회탑(8)을 결정하는 것이 가능하다. 이 경우에, 그것은 만약 사용자의 눈(3)의 관측 방향이 교회탑(8) 가까이로 지향되면 충분하다. 교회탑(8)이 가능한 측정 타겟으로서 식별되므로, 제 2 실시예의 변형예에 따르면, 레티클(7)은 교회탑(8)의 꼭대기에 위치된다. 이러한 변형예에 대해 유리한 것은 사용자의 눈(3)의 관측 방향을 결정할 때 단지 낮은 정밀도가 필요하다는 것이고, 그 결과 계산 시간, 메모리 자원들 등이 절약될 수 있다.
 제 2 실시예의 변형예에 따르면, 측정 장치에 의해 선택된 타겟 - 본 경우의 교회탑(8) - 은 실제로 측정 타겟으로서 작용한다는 것을 확인할 필요가 있다. 측정 타겟으로서 명확하게 가능한 타겟을 결정하기 위해, 특히 눈꺼풀들(블링킹)의 운동에 의해 제어 명령들을 출력하는 것이 가능한데, 그 이유는 카메라(4)가 바람직하게는 또한 동공(P) 또는 다른 눈 정보가 블링킹으로서 획득될 수 없는 눈 이미지들의 시퀀스를 식별하고 이것을 제어 명령으로서 해석할 수 있기 때문이다. 이 경우에, 상이한 제어 명령들에 대한 블링킹의 상이한 시퀀스들을 할당하는 것이 전부 자유 재량으로 가능하고, 그 결과 완전 무접촉 동작이 본 발명에 따른 측정 장치에 의해 가능하다.
 제어 명령들은 또한 특정 안구 운동들(눈 운동들)에 할당될 수 있다. 이들은 예를 들어 좌측을 향한, 우측을 향한, 상측의 또는 하측의 동공의 운동들의 조합들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 다양한 제어 명령들이 동작의 시작시에 사용자에 의해 미리 규정되고 관측 방향 결정 장치에 의해 학습된다. 예로서, 타겟팅 장치의 정렬의 동적 변경의 시작 및/또는 종료는 이와 같은 무접촉 제어 명령에 의해 개시될 수 있다.
 제 2 실시예의 다른 바람직한 변형예에 따르면, 상이한 제어 명령들에 대응하는 픽토그램들 또는 텍스트 필드들을 타겟팅 장치에 의해 조준되는 타겟의 표현에 삽입하는 것이 가능하다. 도 9에 있어서, 이들은 예로서 A1, B1, C1 및 A2 내지 A4에 의해 설계된다. 카메라(4)는 사용자의 눈(3)의 관측 방향에 의존하여 관측된 제어 명령을 식별하고 이후 예를 들어 작동(actuation) 예컨대 블링킹에 기초하여 상기 제어 명령을 실행할 수 있다. 제어 명령(C1)은, 예를 들어, 도 8의 도해에 현재 마킹되어 있다.
 그러나, 제 2 실시예의 예에 기초하여 기술된 변형예들은 이러한 제 2 실시예에 한정되지 않고, 오히려 예를 들어 제 1 실시예에 따른 망원경(5)에도 적용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 제어 명령들 등의 픽토그램들의, 레티클(7)의 이미지는 망원경(5)의 이미지 평면에 투영된다.
 도 10은 동적 타겟팅 기능을 갖는 본 발명의 제 2 실시예의 다른 변형예를 도시한다. 망원경에 의해 발생된 이미지(2) 또는 디스플레이는 디지털화된 거리들 및 타겟 이미지 지점 또는 레티클(7)의 중심점으로부터 표시 지점들의 그룹들로의 방향들에 대응하여 가상 라인 그리드(9)로 세분된다. 도 10에 따른 실시예에 있어서, 가상 라인 그리드(9)는 레티클의 중심점 주위의 동심 원형 라인들(19) 및 레티클의 중심점으로부터 진행하고 상기 원형 라인들을 교차하는 반경방향 라인들(17)로부터 형성되고, 그 결과 디스플레이는 섹터들(18) - 섹터들 각각은 복수의 표시 지점들의 그룹을 포함함 - 로 분할된다. 이 경우에, 섹터들(18) 각각은 망원경(5)의 정렬을 변경할 때 정렬 변경 방향 및 정렬 변경 속도에 대한 구체적 값들에 대응한다. 즉 섹터 내에 놓이는 표시 지점들은 각각의 경우에 정렬 변경 방향 및 정렬 변경 속도에 대한 동일한 구체적인 값이 할당된다.
 망원경(5)의 정렬은 상기 상이한 이미지 지점(16)이 사용자의 눈(3)에 의해 연속해서 조준되는 한 또는 조준된 이미지 지점(16)이 예를 들어 블링킹에 의해 마킹된 후, 원하는 정렬의 달성 또는 마킹의 삭제시까지 조준된 상이한 공간 지점에 대응하는 - 섹터에 위치된 - 상이한 마킹된 이미지 지점(16)의 방향에서, 수직 및 특히 동시에 수평 방향으로 변경된다. 마킹의 삭제시, 예를 들어 재개된(renewed) 블링킹의 결과로서, 망원경(5)의 운동은 종료된다. 그러나, 사용자는 정렬을 변경시키기 위해 이러한 섹터에 할당된 속도 및 방향에 따라 망원경(5)의 정렬의 변경을 시작하기 위해 상기 사용자의 눈(3)을 이용하여 상이한 섹터(7)에서 상이한 표시 지점을 언제라도 마킹할 수 있고 또는 조준할 수 있다.
 이들 위치의 결과로서 앵커 표시 지점(즉 레티클의 중심점)으로부터 더 큰 거리를 가지는 더 바깥쪽에 위치된 섹터들은, 이 경우에 더 높은 정렬 변경 속도들에 대응하고, 앵커 표시 지점으로부터 작은 거리를 가지는, 더 안쪽에 위치된 섹터들은 이 경우에 낮은 정렬 변경 속도들에 대응한다. 그러므로, 각각의 섹터들과 앵커 표시 지점 간의 거리가 증가함에 따라, 섹터들에 각각 할당된 정렬 변경 속도 또한 증가한다.
 이 경우에, 최외 원형 라인에 의해 규정되는 섹터들은 또한 최고 운동 속도(100%)가 할당될 수 있고 앵커 표시 지점(즉 레티클의 중심점)의 마킹은 0%의 운동 속도를 의미할 수 있다.
 각각의 섹터(18)는 또한 특정의 - 즉 거기에 할당된 - 망원경(5)의 정렬 변경 방향(방위각 및 고도각)에 대응한다. 예컨대 레티클의 중심점의 우측까지의 이미지가 눈에 의해 마킹되고 조준될 경우, 망원경(5)은 위에서 언급한 상이한 이미지 지점이 더 이상 마킹되거나 조준되지 않을 때까지 수평 방향에서의 정렬을 변경하기 위해 우측을 향해 이동된다(예를 들어 지금 다른 상이한 표시 지점이 마킹되고 - 및 이후 타겟팅 유닛이 더 이동되거나 상기 표시 지점에 할당된 방향 및 속도로 더 변경되고 - 또는 지점이 더 이상 마킹되지 않고 - 및 타겟팅 유닛의 운동이 이후 정지된다). 도 10에 도시된 상황(현재 마킹된 표시 지점(16)으로서 여기에 도시된 지점을 갖는)은 예를 들어, 우측을 향해 비스듬히 위쪽을 향하는 정렬 변경 방향 및 평균 운동 속도에 의한 망원경(5)의 정렬 변경에 대응한다(즉 방향 변경 성분은 위쪽을 가리키고 방향 변경 성분은 우측을 가리키고, 여기서 위쪽을 가리키는 성분은 우측을 가리키는 성분보다 약 더 크도록 선택됨). 특히, 이러한 목적을 위해, 로터리 드라이브들(rotary drives)은 타겟팅 유닛이 제공될 수 있는 최대 피봇팅 속도의 60%로 베이스에 대해 상향으로 피봇하고 제공될 수 있는 최대 회전 속도의 40%로 수직 축선을 중심으로 우측으로 회전하는 방식으로 구동될 수 있다.
 특히, 이 경우에 라인 그리드(9)는 다수의 섹터들(18)이, 특히 적어도 대략 30 섹터들, 특히 적어도 대략 50 섹터들이 규정되는 방식으로 확립된다.
 위에서 기술한 것과 같이, 본 발명은 측정 장치 예컨대 토탈 스테이션을, 예를 들어 사용자의 하나 또는 2개의 눈들 또는 동공들에 의해 제어하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 더 이상 측정 기구를 접촉할 필요가 없고, 그 결과 측정 작업의 진동들 및 얻어진 외란들(disturbances)이 회피될 수 있다. 타겟 지점들의 직접 조준 및 측정 기구들의 세팅을 제외하고, 또한 측정 장치의 타겟팅 장치에서 표현되는 제어 명령들을 수행하는 것이 가능하다. 따라서, 타겟을 조준하기 위해 아이피스를 통해 보는 것, 제어 명령들을 주기 위해 수동으로 조작될 입력 수단을 찾는 것 및 아이피스를 통해 한번 더 보는 것 간의 끊임 없는 변경이 또한 제거된다.
 상기 제어 명령들은 측정 환경의 이미지에 삽입될 수 있고, 상기 이미지는 예컨대 LCD와 같은 디스플레이 상에 투영되거나 표현되지만, 또한 전용 디스플레이에 의해 망원경 등에 삽입될 수 있다. 상이한 메뉴 포인트들의 선택은 예를 들어 눈의 감고 뜸(블링킹)에 의해 행해질 수 있다. 마찬가지로 예를 들어 무선 원격 제어장치와 같은 원격 제어장치에 의해 상기 제어 명령들을 달성하는 것이 가능하다.
 바람직하게는, 마찬가지로 사용자의 과도한 피로 및 의도하지 않은 눈 운동들의 결과로서 얻어진 오조작을 회피하기 위해 특정 기능들 또는 전체 무접촉 제어를 임시로 스위치 오프하는 것이 가능할 수 있다. 예로서, 대안으로 또는 추가로, 사용자의 음성에 의해 컨트롤을 활성시키거나 또는 일으키는 것이 가능하다. 바람직하게는, 사용자의 음성은 사용자의 눈에 의해 컨트롤을 활성화시키고 불활성화시키는 역할을 할 수 있다. 대안으로, 또는 추가로, 또한 무선 원격 제어장치 및/또는 측정 장치 상의 스위치들 또는 버튼들을 사용하는 것이 가능하다.
 정밀도를 증가시키기 위해, 측정 장치는 사용자가 일련의 연속적으로 식별되는 이미지 지점들을 포커싱하도록 장려되는 교정 모드를 가질 수 있다. 이 경우에 동시에 발생하는 동공 위치의 측정은 실제 관측 방향으로부터 결정된 관측 방향의 편차들을 확인하고 따라서 사용자의 눈의 해부학적 특징들을 보상하는 것을 가능하게 한다.
 제어 신호들, 예컨대 사용자의 눈의 블링킹은, 예를 들어, 마찬가지로 대응하는 교정에 의해 적합하게 될 수 있다.
 제 2 실시예에 기초하여 기술된 레티클의 운동에 의해, 사용자는 사용자의 눈이 망원경에 매우 가깝다는 사실 때문에 집중이 되지 않는 것이 방지될 수 있다.
 상이한 제어 명령들은 사용자의 눈의 블링킹에 의해 주어질 수 있다. 예로서, 한번 눈을 감고 뜨는 것은 메뉴가 삽입되는 것을 초래할 수 있고 2번 눈을 감고 뜨는 것은 현재 조준되는 메뉴 포인트의 선택 또는 측정 개시를 초래할 수 있고 3번 눈을 뜨고 감는 것은 종료 기능을 초래할 수 있다.
 포인터(마우스 포인터)가 또한 조준된 타겟의 표면에 삽입될 수 있고, 상기 포인터는 동공 움직임을 추종한다.
 그러나, 타겟 지점은 또한 예를 들어 비교적 긴 기간 예컨대 2초 동안 봄으로써 선택될 수 있다. 컨트롤은 이후 조명 또는 컬러 변경에 의해 선택된 타겟 지점을 표시할 수 있다. 표시된 선택은 이후 사용자에 의해, 예를 들어 블링킹에 의해 확인될 수 있다.
 바람직하게는, 또한 측정 장치를 동적으로 제어하는 것이 가능할 수 있다. 이것은 광축으로부터 동공의 비교적 큰 편차가 있는 경우에, 타겟팅 장치의 위치의 변경 중의 최종 속도 및 레티클의 운동 속도는 작의 거리의 경우에서보다 높다는 것을 의미한다.
 이들 도시된 도면들은 단지 가능한 전형적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 것임을 말할 필요도 없다. 다양한 접근방법들은 마찬가지로 서로 그리고 종래 기술로부터의 방법들 및 기기들과 조합될 수 있다.