专利名称：测量仪的制作方法
测量仪现有技术本发明涉及权利要求1的前序部分所述的测量仪，特别是用于测距 的手持测量仪。为了在测量时，例如在测量距离时取得尽可能准确的测量结果，若 有已知的基准参数，在测量距离的情况下例如有已知的基准距离供使用 是有利的。借助这类基准参数例如可以随时校准测量仪，或者可以确定 测量信号的设备内部运行时间，并且在测量时予以考虑。DE 198 040 50 Al公开了 一种具有用于产生和接收光学的发射和接 收信号的激光器二极管和光电二极管的测距装置。为了对这种距离测量 装置进行校准该装置设置了一个可调节的活瓣。该活瓣在基准测量时被 一个伺服驱动装置旋转到发射测量信号的一个光学线路，通过这一措施 发射测量信号被转向，并且通过一个基准距离直接对准光电二极管。EP 135 10 70 Al公开了 一种对位轴向(para-axiai)测距系统，在该 系统中 一 个刚性的和位置固定的棱边伸入到该测量仪的发射线路中，并 且将测量辐射的一部分直接引导到接收二极管或者一个附加的基准二 极管上。DE43 163 48 Al公开了 一种测量装置。该测距装置具有一个可转换 的，且通过马达可绕一个轴偏转的辐射转向装置。由测量射线束加栽的 辐射偏转装置的表面沿着用作光导体的光纤方向反射一个发散的辐射 锥体。其中，辐射锥体的开度是如此之大，即侧面可移动的光导体的所有位置中辐射可以渗入到光导体的光导体的进入表面。 发明内容本发明涉及一种测量仪，特别是一种用于测量距离的手持测量仪。 该测量仪具有至少一个用于测量信号的发射分支，还具有用于偏转测量 信号的可调的开关装置，其中，开关装置在第一位置上反射测量信号的 至少一部分，并且在第二转换位置上释放用于测量辐射的发射支路。本发明建议，开关装置在第一位置扩散地，也就是特别不定向地反 射测量辐射。测量仪，特别是具有当今特征的测量仪能大距离的范围地测量距离。每个人都可以在市场上买到其测量距离明显超过ioo米，其分辨率 为毫米范围的测距仪。灵敏的接收单元或具有比较高的信号强度的测量 信号是如此远距离的距离测量、且同时距离测量有高的分辨率的前提。 若在基准测量范围内将测量信号直接引导到基准二极管或者接收二极管，则由于信号强度高可能出现过调，并且因此出现基准测量的错 误测量。然而通过在其中对设备内部的基准路段进行了测量的基准测量 应提高测量仪的精度，并且因此保证测量的可靠性。因此，在现有技术的设备中例如由于到接收器的远距离或者附加的 过滤部件而降低了基准测量时的辐射强度。由于在今天测距仪的结构变得越来越小和紧凑，所以人们特别希望 基准转换部件和接收或基准二极管之间为直接的路线。然而测量信号到 基准二极管的这种直接路线导致接收探测器上高的测量信号强度。在所建议的测量仪中可以有利的方式在基准测量时不全部及对准 地将测量辐射发送到用于基准测量的接收二极管，而是仅使用测量信号 的一部分。为此在该测量仪中设置有幵关装置，这些开关装置在第一开 关位置时扩散地反射和散射测量信号，并且因此光强度的只有部分射到 基准接收器。通过在开关装置上的扩散式反射和散射达到明显地降低在基准测 量时所使用的测量信号强度。用作基准活瓣的开关装置的根据本发明的 方案在制造技术上可简单并且成本中性地实现。无需用于降低信号的附力口部件。通过在从属权利要求中所列的特征可对根据本发明的测量仪进行 有利的设计和进一步的改进。有利地，开关装置具有一个反射表面。在该反射表面上在进行基准 测量时对测量信号进行反射。在这种情况中反射表面具有一个不平的表 面结构。这样例如直接在开关装置的制造过程时就可形成开关装置的这 个反射表面的表面结构。例如可在一个形成开关装置的压注模具中设置 一个规定的腐蚀结构。开关装置和反射结构有利地可直接以塑料成形。在根据本发明的测量仪的 一 个有利的实施形式中，开关装置的反射 表面在测量辐射的击中区域中设置一个棱柱结构，这种棱柱结构导致测 量信号的扩散反射，特别是导致一种与方向有关的扩散反射。在根据本发明的测量仪的一个替代的实施形式中幵关装置的反射 表面可以具有多个弯曲的部分表面。这些弯曲的表面导致对击中的测量 信号的扩散的反射或者散射。在这种情况中可在开关装置的反射表面上设置或者形成例如圆形的、弯曲的圆柱表面，类似于菲涅尔(Frenel) 透镜。也可以设置多个球面弯曲的表面，或者多个不同类型的表面结构 的组合。为了扩散的反射开关装置的另一实施形式规定多个圆柱弯曲的 表面。开关装置的反射表面的所有这些方案有一个共同点，即尽管与方向 有关，但却保留了扩散反射，这样在经过在调节部件上的反射之后只有 一部分击中用于基准测量的接收探测器。以有利的方式反射或者散结构和开关装置的反射表面为整体设计。 这种整体设计特别是可直接在开关装置的压铸工序中形成，这样，为有 利的开关装置，并且因此也为根据本发明的测量仪产生了 一种简单的制 造方法。在下述附图中以及所属的说明中公开了根据本发明的须'J量仪的其 它优点。
在附图中示出了根据本发明的测量仪的 一个实施例以及根椐本发 明的开关装置的多个实施例。这些实施例将在下迷说明中进行更加详细 的说明。附图中的这些图、图的说明以及权利要求包括有许多特征组合。 技术人员也可单个地对待这些特征，并且综合成其它有意义的組合。这些附图是图1:在一个透视概图中示出一个具有一个发射单元、 一个接收单 元和 一 个转向单元的测距仪。图2:在一个截面图中示出根据本发明的测量仪的开关装置。 图3:根据本发明的测量仪的基准路段的详图。 图4:根据本发明的开关装置的一个第一实施例的透视图。 图5:根据本发明的开关装置的一个替代实施例的透视图。
具体实施方式
图1示出设计为测距仪IO的测量仪。该测距仪具有一个壳体12、用于接通或断开测距仪10以及用于起动或者设置测量过程的操作部件 14。除了操作部件14外测量仪还具有一个用于显示测量结果的显示器 16。在测量仪10的壳体12的内部的支架部件18上设置有一个设计为 激光器二极管、且用于产生光学发射测量信号的发射单元20、 一个光通 道22、 一个用于偏转发射测量信号的转向单元24和一个作为光电二极 管设计的、且用于接收接收测量信号的接收单元26。在这种情况中，在 图1中简图地示出了发射单元20、光通道22、转向单元24和到接收单 元26的基准线路34。为了测量测距仪IO到一个远距离的物体的距离在测距仪IO工作时 发射单元20沿着发射支路28发射一个发射测量信号。发射测量辐射通 过测量仪的壳体12中的一个窗口 30离开该测量仪。由远距离的物体的 表面反射的测量信号通过一个接收光学装置32作为接收测量信号由接 收单元26，例如一个光电二极管接收。然后通过在发射测量信号和接收 测量信号之间的相位比较可从接收测量信号中推导出光的运行时间，这 样通过已知的光速的数值就可确定测量仪到待测量物体的所求的距离。为了考虑与距离无关的，并且例如在产生发射测量信号和/或在测量 仪中处理接收测量信号时产生的运行时间，在进行距离测量之前进行一 次基准测量。在这种情况中该发射测量信号被一个转向单元24偏转， 并且通过一个已知的基准路段沿着线路34直接对准接收单元26。特別 是在转向单元24和用作接收单元的基准二极管26之间没有设置其它的 光学元件，这样，测量信号直接地从转向单元射到基准二极管。图2示出具有开关装置36的转向装置24。这些开关装置基本设计 成可回转的基准活瓣。该活瓣例如可设置在测量仪10的光通道22中， 并且可绕一个转动轴38可摆动地支承。设计成活瓣形部件的开关装置 36在图2中位于它的第二开关位置42，上，这样用于测量辐射的发射支 路28或者通道22被释放。同样在图2中示出了，并且用虚线表示活瓣 形的部件36位于它的第一位置42。在开关装置36的这个第一位置42 中沿着发射支路28发射的测量信号在开关装置36的反射表面50被散 射。此外在图2中还画出了基准线路34的方向29。这个方向相当于测 量信号在反射表面50上的镜面反射的方向。与这种镜面反射不同的是 在根据本发明的测量仪中进行的是扩散的反射或者是散射，因此基本上 没》合这种反射画出方向。图3详细示出了根据本发明的测量仪的基准路段34。设计为激光器 二极管的发射单元20沿着测量路线28发射测量信号。这个测量信号在 转向单元24的开关装置36上被反射。为此开关装置36具有一个反射 表面50,该反射表面至少部分地具有不平整的，也就是说特别是一个粗 糙的表面结构52。由于表面结构52不平整所以测量信号在开关装置上 被扩散反射或者散射，这样，测量信号不仅沿镜面反射方向29反射， 而且几乎向反射表面50对面的整个半腔室反射。因此在根据本发明的 开关装置上的反射或者是散射是不定向的。在图3中通过许多测量辐射 方向31示意性地表示了这一点。因为投射到开关装置36上的测量信号 是扩散地被反射或者散射，所以只有测量信号强度的 一 小部分到达接收 单元26的有效表面52，这点也可从图3中看出。图4示出成形为活瓣状的部件的开关装置36的一个第一实施例。 开关装置36具有一个轴54。通过该轴开关装置可绕一个轴线38转动地 支承。 一个永久磁铁56安装在该轴54上。该永久磁铁和一个可控制的、 在图4中未示出的电磁铁相互作用，并且当以相应的方式操作该电磁铁 时会导致开关装置36绕轴54的中心轴线38转动。至少部分地具有不平的表面结构52的反射表面50和轴54整件构 成。此外基准表面50在测量辐射射入区域中例如可以具有一个棱柱结 构58。该棱柱结构导致射到这个结构58上的测量辐射的扩散式反射。 有利地轴54、反射面50以及棱柱结构58例如用塑料整件形成。采用这 种方式开关装置36的不平的表面结构52就可在生产开关装置时直接形 成。这样，开关部件例如可通过压注工序制成，在该工序中不平的表面 结构52同时和开关装置36，并且因此成本中性地制成。例如可以在压 注铸模具的相应部位上设置一个规定的腐蚀结构，这种腐蚀结构在开关装置36的反射面50上形成相应的结构，特别是一个不平的结构。除了在图4中所示的棱柱结构58外也可设置任何一种不平的或者 粗糙的表面结构52。例如不平的表面结构52也可通过多个弯曲的表面 60或62产生，如在图5中所示的根据本发明的开关装置的第二实施例 所示的。在这种情况中这些弯曲的表面6 0或6 2例如可以设计成圆形的、 弯曲的圆柱表面，类似于一种菲涅尔-透镜的结构。也可以是多个球面弯 曲的面或者多个圆筒弯曲的面。当然也可通过在此示例地列出的结构或 者其它结构的组合产生扩散散射的表面结构52。根据本发明的开关装置36以及根据本发明的测量仪10并不局限于 在图中所列举的 一些实施例。特别是根据本发明的开关装置36的表面结构52并不局限于在图中 所示的一些实施形式。无论扩散散射结构52的类型还是它的限制表面 都不限于这些实施例。因此，例如扩散散射结构52也可具有圆形的、 矩形但非方形的或者一个椭圆形的边界。
权利要求
1.测量仪，特别是用于测量距离的手持测量仪(10)，具有至少一个用于测量信号的发射支路(28)，以及用于测量信号转向的可调节的开关装置(36)，其中，开关装置(36)在第一开关位置(42)上反射测量信号的至少一部分，并且在第二开关位置(42’)上释放用于测量辐射的发射支路(28)，其特征在于，开关装置(36)在第一开关位置(42)上扩散地反射测量辐射。
2. 按照权利要求1所述的测量仪，其特征在于，开关装置(36) 具有反射表面(50),该反射表面至少部分具有不平的表面结构(52)。
3. 按照权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于，幵关装置(36) 的反射表面(50)在测量辐射的射入区域具有棱柱结构(58)。
4. 按照权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于，开关装置(36) 的反射表面(50)具有多个弯曲的部分表面(60、 62)。
5. 按照权利要求2所述的测量仪，其特征在于，反射表面(50) 和开关装置(36)整件构成。
6. 按照前述权利要求中任一项所述的测量仪，其特征在于，开关 装置(36)在它的第一开关位置(42)上只将射到它上的测量辐射的一 部分反射到接收器(26)上。
7. 按照前述权利要求中任一项所迷的测量仪，其特征在于，开关 装置(36)可绕转动轴线(38)调节。
8. 按照权利要求7所述的测量仪，其特征在于，电磁地调节开关 装置。
9. 按照前述权利要求中任一项所述的测量仪，其特征在于，测量 辐射是光学辐射，特别是经调制的光学辐射。
10. 按照前述权利要求中任一项所述的测量仪，其特征在于，测量 仪是一种激光测距仪。
11. 用于制造按照前述权利要求2至10中至少一项所述的测量仪 的、特别是用于电光测距的手持测量仪(10)的方法，其特征在于，开 关装置(36)的反射表面(50)的至少部分不平的表面结构(52)和反 射表面整件地形成。
全文摘要
本发明涉及一种测量仪，特别是用于测量距离的手持测量仪，具有至少一个用于测量信号的发射支路(28)，以及用于测量信号转向的可调节的开关装置(36)，其中，开关装置(36)在第一开关位置反射测量信号的至少一部分，并且在第二开关位置(42)释放用于测量辐射的发射支路(28)。本发明建议，在第一开关位置开关装置(36)扩散地反射测量辐射。此外，本发明还建议了一种用于制造这种测量仪的方法。
文档编号G01S7/481GK101238388SQ200680029276
公开日2008年8月6日 申请日期2006年7月3日 优先权日2005年8月8日
发明者B·哈泽, J·施蒂尔勒, K·伦茨, P·沃尔夫, U·施库尔特蒂-贝茨 申请人:罗伯特·博世有限公司