扫描测距设备的制造方法

文档序号:9707203阅读:227来源:国知局
扫描测距设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及扫描测距领域,尤其涉及一种扫描测距设备。
【背景技术】
[0002]目前,现有常用的两种结构的扫描测距仪,图1和图2示出现有技术的扫描测距仪的简要结构图,如图1和图2所示,其使用(一个或多个)旋转镜子并使其光轴摆动整个360度一周,在任一结构中,使得(一个或多个)镜子的光轴和使该(一个或多个)镜子转动的电动机的轴重合。
[0003]图1中的测距仪构造采用双轴电动机42,公共旋转轴41a和41b从该电动机42竖直伸出,并一方面使轴41a上的扫描镜43,另一方面使轴41b上的接收镜彼此相同地安装。从光束投射器45输出的光线经过投射透镜47,由扫描镜43使发生偏转并投射到待照明物体上。来自所扫描物体的反射光线通过接收透镜48进入光线接收器46。这种结构的扫描测距仪电动机布置在扫描镜和接收透镜之间,使得扫描镜和接收透镜之间的间隔较大,光路收发严重不同轴,盲区大,近距离表现不佳,而且,由于光学系统的中心是测距仪的中心,并且测距仪竖直延伸,所以将对如何安装测距仪产生限制。
[0004]图2中的测距仪构造采用电动机42,旋转轴41c从该电动机向上伸出,并且将双重扫描/接收镜49安装在旋转轴41c上。从光束投射器45输出的光线经过投射器50,由半透明镜51向下反射,并照射在双重扫描/接收镜49上;在那里反射的光线通过镜子49向左偏转并投射到待照明的物体上。来自所扫描物体的反射光线通过扫描/接收镜49向上偏转,通过半透明镜51传输,经过接收透镜52,并进入光线接收器46。这种结构的扫描测距仪通过半透明镜来实现收发同轴,但是透光性约相当于普通透镜的一半,发送和接收均损失了大量光能。且采用了双重扫描/接收镜来反射扫描光束和接收光线,可能使两者相互之间产生影响而形成噪声,因此限制了测距仪的辐射接收灵敏度和精确度。
[0005]授权公告号为CN100365433C、发明名称为“扫描测距仪”的中国专利中公开了一种扫描测距仪,如其图1所示,光束投射器14设在圆筒形旋转单元3的壁上并位于其内部,测距仪形成为使得来自光束投射器14的水平光束通过扫描镜15得以集中,通过扫描镜30转换到竖直定向,并照射到双重扫描/接收镜5上,其中扫描镜30位于旋转单元3的旋转轴线上并位于接收镜17的上方。该发明在扫描测距仪中缩短在指向物体的扫描光束的光轴与吸收进测距仪传感器中的所接收的物体反射光线的光轴之间的光轴间距离。但将激光器置于边缘,通过两次反射镜使之收发同轴,激光器遮罩住接收透镜越四分之一,导致接收光被遮挡而减少很多;同时反射镜必须置于更高的位置,导致结构变大。

【发明内容】

[0006]本申请的目的是提供一种扫描测距设备,以提高接受光透过率,节省空间并减少发射端的反射次数来提高出射功率。
[0007]为解决上述技术问题,根据本申请一方面提供的一种扫描测距设备,包括光束投射器、反射镜、接收透镜以及接收端光电传感器,所述光投射器发射的投射光束经所述反射镜反射至扫描目标上,所述接收端光电传感器接收由所述接收透镜集中的所述扫描目标的反射光,其中,所述接收透镜设置于所述反射镜和所述接收端光电传感器之间,所述接收透镜在其主光轴方向具有中心开孔,所述光束投射器设置于所述中心开孔中且所述光束投射器的投射光束方向与所述接收透镜的主光轴的延伸方向重合。
[0008]可选地,所述光束投射器通过导线和/或电路板与所述计算电路电信号相连。优选地,所述电路板包括柔性电路板或印刷电路板。
[0009]进一步地,所述光束投射器包括:光发射源和准直透镜,所述光发射源发射所述投射光束,所述准直透镜设置于所述激光器沿所述投射光束的投射方向,以调整所述投射光束。
[0010]进一步地,所述扫描测距设备还包括:反射镜转动装置,所述反射镜转动装置与所述反射镜机械相连,以带动所述反射镜以所述接收透镜的主光轴的延伸方向为轴心水平转动。
[0011]更进一步地,所述反射镜转动装置包括:转动单元、支撑单元、传动单元和传动设备;所述转动单元连接所述反射镜,用以带动所述反射镜转动;所述支撑单元固定支撑所述接收透镜;所述传动单元的第一部件固定连接所述固定单元,所述传动单元的第二部件连接传动设备;所述传动设备机械带动所述传动单元的第二部件运动,所述传动单元的第一部件和所述传动单元的第二部件配合带动所述转动单元转动,以使所述反射镜转动。
[0012]更进一步地,所述传动单元的第一部件和第二部件包括以下任一项或任几项组合:相啮合的两个齿轮;相配合的传送带和传送轮;相配合的磁体定子和磁体转子。
[0013]可选地,所述传动设备与所述接收透镜设置于所述支撑单元的同侧或异侧。
[0014]进一步地,所述测距扫描设备还包括:编码装置,包括光栅和光电开关,所述光栅设置于所述转动单元上并跟随所述转动单元转动,所述光电开关设置于所述支撑单元上,所述光栅配合所述光电开关,以获取所述反射镜的旋转速度、旋转角度;计算电路,所述计算电路接收所述接收端光电传感器所发送的由所述反射光转化的电信号,以计算所述扫描目标的距离。
[0015]进一步地,所述光束投射器沿垂直于所述接收透镜的主光轴的方向上的长度为1mm?12mm,所述接收透镜在垂直于所述接收透镜的主光轴的方向上的长度为20mm?60_。
[0016]进一步地,所述光束投射器的光发射源包括激光器或LED,所述接收端传感器的类型至少包括以下任一项:光电二极管、雪崩二极管或光电倍增管。
[0017]根据本申请另一方面提供的一种扫描测距设备,包括光束投射器、反射镜、接收透镜以及接收端光电传感器,所述光投射器发射的投射光束经所述反射镜反射至扫描目标上,所述接收端光电传感器接收由所述接收透镜集中的所述扫描目标的反射光,其中,所述接收透镜设置于所述反射镜和所述接收端光电传感器之间,所述光束投射器设置于所述接收透镜和所述反射镜之间,且所述光束投射器的投射光束沿所述接收透镜的主光轴的延伸方向射向所述反射镜。
[0018]进一步地,所述扫描测距设备还包括:支撑装置,所述支撑装置支撑所述光束投射器。
[0019]进一步地,所述接收透镜在其主光轴方向具有中心开孔,所述光束投射器的供电线路穿过所述中心开孔并为所述光束投射器供电。
[0020]进一步地,所述支撑装置还为所述光束投射器供电,所述支撑装置包括电路板,优选地,所述电路板包括柔性电路板或印刷电路板
[0021 ]可选地,所述光束投射器包括:光发射源和准直透镜,所述光发射源发射所述投射光束,所述准直透镜设置于所述激光器沿所述投射光束的投射方向,以调整所述投射光束。
[0022]进一步地,所述扫描测距设备还包括:反射镜转动装置,所述反射镜转动装置与所述反射镜机械相连,以带动所述反射镜以所述接收透镜的主光轴的延伸方向为轴心水平转动。
[0023]更进一步地,所述反射镜转动装置包括:转动单元、支撑单元、传动单元和传动设备;所述转动单元连接所述反射镜,用以带动所述反射镜转动;所述支撑单元固定支撑所述接收透镜;所述传动单元的第一部件固定连接所述固定单元,所述传动单元的第二部件连接传动设备;所述传动设备机械带动所述传动单元的第二部件运动,所述传动单元的第一部件和所述传动单元的第二部件配合带动所述转动单元转动,以使所述反射镜转动。
[0024]更进一步地,所述传动单元的第一部件和第二部件包括以下任一项或任几项组合:相啮合的两个齿轮;相配合
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