本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于光電測(cè)距裝置的對(duì)準(zhǔn)方法和相關(guān)的構(gòu)造構(gòu)思。后者包括：具有相對(duì)于彼此以剛性局部關(guān)系布置的用于發(fā)射光發(fā)送射線的照射源、用于接收光學(xué)接收射線的檢測(cè)器以及印刷電路板的組件，和具有發(fā)送光學(xué)單元和接收光學(xué)單元的光學(xué)單元載體。在這種情況下，發(fā)送方向由照射源和發(fā)送光學(xué)單元限定，并且接收方向由檢測(cè)器和接收光學(xué)單元限定。此外，發(fā)送光學(xué)單元和接收光學(xué)單元具有不同的焦距。對(duì)準(zhǔn)方法相對(duì)于接收方向的探尋定向產(chǎn)生發(fā)送方向的探尋定向。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，通過整個(gè)組件相對(duì)于光學(xué)單元載體的位移來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，其中該位移是不同的焦距的杠桿效應(yīng)的結(jié)果，在每種情況下在傳輸方向和接收方向的方向角上產(chǎn)生受該位移支配的改變，所述改變具有不同的大小，作為其結(jié)果發(fā)送方向相對(duì)于接收方向的定向發(fā)生變化。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】測(cè)距裝置對(duì)準(zhǔn)專利技術(shù)涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序條款的調(diào)整方法，并且涉及根據(jù)權(quán)利要求14的前序條款的測(cè)距儀。光電測(cè)距儀(還被稱為EDM (電子測(cè)距儀、LRF (激光測(cè)距儀)、LIDAR等)根據(jù)在目標(biāo)對(duì)象的方向上發(fā)射通常形式為可見光或不可見光的脈沖的電磁射線的原理操作。這個(gè)目標(biāo)對(duì)象在測(cè)量?jī)x器的方向上往回發(fā)送已發(fā)射光的至少一部分，其中這個(gè)接收到的光被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。借助于所需要的光的飛行時(shí)間和光的已知傳播速度，由電子評(píng)估單元確定測(cè)量?jī)x器與目標(biāo)對(duì)象之間的距離。這樣的儀器的示例性實(shí)施方式將例如在文獻(xiàn)EP2 051 102、EPl 311 873或EP1913415中找到，其中還可以找到測(cè)量原理的另外的細(xì)節(jié)。光的發(fā)射在這種情況下應(yīng)該作為具有最小可能的發(fā)散的光束來(lái)執(zhí)行，例如以獲得目標(biāo)對(duì)象上清楚地限定的測(cè)量點(diǎn)，以及即便在大的測(cè)量距離的情況下也使在測(cè)量點(diǎn)處的光信號(hào)強(qiáng)度保持高，并且尤其還在使用可見光時(shí)獲得目標(biāo)對(duì)象上清楚地可見的測(cè)量點(diǎn)。為了獲得這樣的具有小發(fā)散的光束，提供了對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光學(xué)器件或發(fā)射光學(xué)器件，其需要相對(duì)于光源被相應(yīng)地調(diào)整以實(shí)現(xiàn)所期望的束發(fā)散。諸如激光二極管或LED這樣的的半導(dǎo)體光源優(yōu)選地用作光源，激光發(fā)射器由于它們總體上小的束發(fā)散而最經(jīng)常使用。準(zhǔn)直光學(xué)器件可以被構(gòu)造成簡(jiǎn)單的光學(xué)透鏡，或者替換地構(gòu)造成較復(fù)雜的光學(xué)器件。由于制造公差，特別是在大的測(cè)量距離的情況下，在EDM的制造過程范圍內(nèi)可能有必要針對(duì)每個(gè)儀器分別調(diào)整準(zhǔn)直光學(xué)器件。并且在接收到光時(shí)，經(jīng)常使用接收光學(xué)器件，例如會(huì)聚透鏡，其將來(lái)自目標(biāo)對(duì)象方向的光聚焦到光敏部件上，該光敏部件例如光電二極管，尤其是PIN光電二極管或APD。這樣，相對(duì)于光敏部件的相對(duì)小的光敏區(qū)，儀器(通過其獲得發(fā)送回的光)的光接收截面面積會(huì)增大。接收器元件上光信號(hào)的強(qiáng)度能夠通過接收光學(xué)器件的大孔徑來(lái)增加。由于其它原因，例如以避免環(huán)境光飽和，而且因?yàn)榻邮掌鞯姆磻?yīng)時(shí)間或帶寬隨著有效面積的增加而減少，因此光敏部件的有效面積通常需要被保持小。接收光學(xué)器件還需要就焦點(diǎn)而言相對(duì)于電光接收元件來(lái)定向，在此情況下容許比校準(zhǔn)發(fā)射器時(shí)大的尺寸公差。接收透鏡的主要目的是收集接收到的光，目標(biāo)在接收器上的精確清晰的圖像不是絕對(duì)地必要的。發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件兩者都還可以包括除前述透鏡之外的另外的光學(xué)部件:例如波長(zhǎng)濾波器、偏振濾波器、偏向鏡等。除調(diào)整發(fā)射和接收光學(xué)器件的聚焦的之外，發(fā)射束路徑的光軸和接收束路徑的光軸還將以這樣的方式相對(duì)于彼此被定向，即從目標(biāo)對(duì)象發(fā)送回的已發(fā)射光的一部分實(shí)際上照到接收器。必須在EDM的整個(gè)指定測(cè)量范圍上確保這一點(diǎn)，并且要求兩個(gè)束路徑的相應(yīng)的兩個(gè)角方向相對(duì)于彼此適當(dāng)?shù)囟ㄏ颉ＭS發(fā)射束路徑和接收束路徑的解決方案滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；然而，為此所需要的光學(xué)部件是非常精細(xì)的。EDM特別是簡(jiǎn)單的手持式測(cè)距儀因此通常不構(gòu)造有同軸束路徑，而是發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件彼此相鄰設(shè)置。為了滿足定向條件，發(fā)射束路徑和接收束路徑的光軸必須至少近似地在位于特定距離而不是在無(wú)窮遠(yuǎn)的點(diǎn)處相交。由于上面所提到的原因，在EDM制造范圍內(nèi)，發(fā)射元件、發(fā)射光學(xué)器件、接收光學(xué)器件以及接收元件相對(duì)于彼此的調(diào)整是必要的。為此目的，在裝配相關(guān)技術(shù)的儀器時(shí)，發(fā)射元件和接收元件分別地就它們相對(duì)于所關(guān)聯(lián)的光學(xué)器件的位置而言被分別調(diào)整。然而，這意味著至少在調(diào)整期間，不能夠相對(duì)于接收器以固定方式定位發(fā)射器。例如，發(fā)射器和接收器不能夠因此已經(jīng)被固定或者明確地事先定位于常見的預(yù)制印刷電路板上。例如，文獻(xiàn)EPl 351 070是已知的，其中通過借助于其電觸點(diǎn)暫時(shí)地使光電二極管在位置上可調(diào)整來(lái)執(zhí)行測(cè)距儀的束路徑的調(diào)整，并且在調(diào)整執(zhí)行之后被導(dǎo)電地固定在它在印刷電路板上的調(diào)整后的位置處。換句話說(shuō)，例如，光電二極管的焊點(diǎn)被熔化并且因此使光電二極管暫時(shí)地可移動(dòng)以進(jìn)行調(diào)整。在EPl 752 788中，接收器在至少兩個(gè)方向上被剛性地連接到印刷電路板。W02007/012531或W02007/033860還公開了測(cè)距儀結(jié)構(gòu)并且描述了通過移動(dòng)發(fā)射器和/或接收器對(duì)其調(diào)整，所述發(fā)射器和/或接收器被裝配在不同的印刷電路板上或(至少在調(diào)整期間)可相對(duì)于印刷電路板移動(dòng)。DElOl 57 378公開了一種具有光軸的溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的測(cè)距儀。在EPl 980 878中，發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件被連接以形成雙透鏡。對(duì)于發(fā)射路徑和接收路徑的光軸的定向，作為另選方案相對(duì)于具有固定發(fā)射元件和固定接收元件的印刷電路板被可位移地或可傾斜地構(gòu)造的光學(xué)器件也是已知的。然而，這樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)證明在設(shè)計(jì)上是精細(xì)的。例如，用于發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件的、可相對(duì)于彼此移動(dòng)的兩個(gè)光學(xué)器件載體將削弱EDM系統(tǒng)的機(jī)械魯棒性。在EDM制造范圍內(nèi)，處于準(zhǔn)確調(diào)整后的位置處的可自由移動(dòng)的可調(diào)整的光學(xué)器件的粘接相應(yīng)地也是困難的且易出錯(cuò)。本專利技術(shù)的目的是改進(jìn)光電測(cè)距儀，并且特別是簡(jiǎn)化其生產(chǎn)。在這種情況下目的是改進(jìn)并且簡(jiǎn)化光發(fā)射路徑和光接收路徑的調(diào)整，特別是光發(fā)射軸和接收軸相對(duì)于彼此的角方向的調(diào)整。目的還在于改進(jìn)并且簡(jiǎn)化EDM的光路的調(diào)整，該EDM的發(fā)射元件和接收元件已經(jīng)被作為公共模塊相對(duì)于彼此安裝固定，并且相對(duì)于彼此不再是可移動(dòng)的。目的還在于許可使用完全裝備有作為成品模塊的發(fā)射元件和接收元件的印刷電路板，該印刷電路板上針對(duì)束路徑調(diào)整不再需要移位部件，但僅僅整體上仍然需要相對(duì)于具有發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件的光學(xué)器件載體調(diào)整模塊。另一目的在于簡(jiǎn)化承載固定在公共模塊上的發(fā)射元件和接收元件的EDM的光路的調(diào)整處理。這旨在尤其從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)完成，諸如在裝置生產(chǎn)期間的簡(jiǎn)化組裝、小型化、部件數(shù)目和部件成本的減少、調(diào)整的時(shí)間節(jié)約或簡(jiǎn)單處理。本專利技術(shù)涉及一種用于光電測(cè)距儀的調(diào)整方法。該測(cè)距儀包括模塊，該模塊具有彼此以剛性空間關(guān)系設(shè)置的用于發(fā)射光發(fā)射射線的照射源、用于接收光接收射線的檢測(cè)器、以及印刷電路板。該測(cè)距儀此外包括具有發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件的光學(xué)器件載體，發(fā)射方向由照射源和發(fā)射光學(xué)器件限定，并且接收方向由檢測(cè)器和接收光學(xué)器件限定。發(fā)射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件具有不同的焦距。[0021 ] 所述調(diào)整方法建立發(fā)射方向相對(duì)于接收方向的期望定向。根據(jù)本專利技術(shù)，通過相對(duì)于光學(xué)器件載體移位整個(gè)模塊來(lái)執(zhí)行調(diào)整，該移位通過分別不同的大小的不同焦距的杠桿動(dòng)作來(lái)引起發(fā)射方向和接收方向的由位移引發(fā)的方向角改變。發(fā)射方向相對(duì)于接收方向的定向通過這些不同大小的方向角改變而變化。模塊是固有地固定的單元，其中特別地，照射源和檢測(cè)器在它們的位置上相對(duì)于彼此是不可移動(dòng)的，也就是說(shuō)即便出于調(diào)整目的它們也不能夠暫時(shí)性地相對(duì)于彼此在位置或定向上變化。例如，可以以印刷電路板以固定方式配備有檢測(cè)器和照射源的方式形成模塊。調(diào)整方法可以通過在第一橫向方向上的移位來(lái)調(diào)整發(fā)射方向相對(duì)于接收方向的第一角定向。調(diào)整方法可以通過在第二橫向方向上的移位來(lái)調(diào)整發(fā)射方向相對(duì)于接收方向的第二角定向。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一橫向方向和第二橫向方向在這種情況下可以是彼此無(wú)關(guān)的，并且特別地它們可以是彼此正交的。由分別關(guān)聯(lián)的移位所引起的分別關(guān)聯(lián)的第一角定向和第二角定向還可以是彼此無(wú)關(guān)的，并且特別地它們可以是彼此正交的。在調(diào)整方法期間，還有可能通過在第二橫向方向上的移位僅變化接收方向，并且有可能讓發(fā)射方向不變本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于光電測(cè)距儀(99)的調(diào)整方法，該光電測(cè)距儀(99)包括：■模塊(100)，其該模塊(100)具有彼此以剛性空間關(guān)系設(shè)置的：■用于發(fā)射光發(fā)射射線(20)的照射源(1)，■用于接收光接收射線(23)的檢測(cè)器(10)，以及■印刷電路板，■光學(xué)器件載體(28)，該光學(xué)器件載體(28)具有：■發(fā)射光學(xué)器件(21)以及■接收光學(xué)器件(24)，發(fā)射方向由所述照射源(1)和所述發(fā)射光學(xué)器件(21)限定，并且接收方向由所述檢測(cè)器(10)和所述接收光學(xué)器件(24)限定，并且所述發(fā)射光學(xué)器件(21)和所述接收光學(xué)器件(24)具有不同的焦距，并且所述調(diào)整方法建立所述發(fā)射方向相對(duì)于所述接收方向的期望定向，其特征在于通過相對(duì)于所述光學(xué)器件載體(28)移位整個(gè)模塊(100)來(lái)執(zhí)行調(diào)整，所述移位通過分別不同大小的不同焦距的杠桿動(dòng)作來(lái)引起所述發(fā)射方向和所述接收方向的、由移位引發(fā)的方向角改變，使得所述發(fā)射方向相對(duì)于所述接收方向的定向改變。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2011.12.23 EP 11195515.91.一種用于光電測(cè)距儀(99)的調(diào)整方法，該光電測(cè)距儀(99)包括: 模塊(100)，其該模塊(100)具有彼此以剛性空間關(guān)系設(shè)置的: 用于發(fā)射光發(fā)射射線(20)的照射源(1)， 用于接收光接收射線(23)的檢測(cè)器(10)，以及 印刷電路板， 光學(xué)器件載體(28)，該光學(xué)器件載體(28)具有: 發(fā)射光學(xué)器件(21)以及 接收光學(xué)器件(24)， 發(fā)射方向由所述照射源(I)和所述發(fā)射光學(xué)器件(21)限定，并且接收方向由所述檢測(cè)器(10)和所述接收光學(xué)器件(24)限定，并且所述發(fā)射光學(xué)器件(21)和所述接收光學(xué)器件(24)具有不同的焦距， 并且 所述調(diào)整方法建立所述發(fā)射方向相對(duì)于所述接收方向的期望定向， 其特征在于 通過相對(duì)于所述光學(xué)器 件載體(28)移位整個(gè)模塊(100)來(lái)執(zhí)行調(diào)整，所述移位通過分別不同大小的不同焦距的杠桿動(dòng)作來(lái)引起所述發(fā)射方向和所述接收方向的、由移位引發(fā)的方向角改變，使得所述發(fā)射方向相對(duì)于所述接收方向的定向改變。2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整方法，其特征在于，通過在第一橫向方向上的移位來(lái)調(diào)整所述發(fā)射方向相對(duì)于所述接收方向的第一角定向。3.如權(quán)利要求1或2中所述的調(diào)整方法，其特征在于，通過在第二橫向方向上的移位來(lái)調(diào)整所述發(fā)射方向相對(duì)于所述接收方向的第二角定向，特別地其中所述第一橫向方向和第二橫向方向以及所述第一角定向和第二角定向分別彼此無(wú)關(guān)，特別是彼此正交的。4.如權(quán)利要求3中所述的調(diào)整方法，其特征在于，通過在所述第二橫向方向上的移位，改變所述接收方向，并且所述發(fā)射方向保持不變。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的調(diào)整方法，其特征在于，所述模塊(100)承載在所述光學(xué)器件載體(28)的公共支承表面上并且限定所述橫向位移的方向。6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的調(diào)整方法，其特征在于，相對(duì)于所述接收光學(xué)器件(24)的所述發(fā)射光學(xué)器件(21)與它們的光軸正交的位置在調(diào)整期間保持不變，特別地其中所述發(fā)射光學(xué)器件(21)和/或所述接收光學(xué)器件(24)至多僅針對(duì)聚焦的校正在軸向上移位。7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的調(diào)整方法，其特征在于，所述接收光學(xué)器件(21)在所述光學(xué)器件載體(28)中的位置在所述調(diào)整之前已經(jīng)被明確地固定。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的調(diào)整方法，其特征在于 在所述調(diào)整之前，所述發(fā)射光學(xué)器件(21)在所述光學(xué)器件載體(28)中的位置被預(yù)校準(zhǔn)成預(yù)聚焦設(shè)定，其中，由所述測(cè)距儀(99)發(fā)射的發(fā)射射線(20)的發(fā)散大于最佳準(zhǔn)直的發(fā)散，特別地通過將所述發(fā)射光學(xué)器件(21)在所述光學(xué)器件載體(28)的管狀凹部中移位，能夠從所述預(yù)聚焦設(shè)定...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：T·博世，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：瑞士;CH
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。