反射鏡裝置、光幕、反射鏡裝置的調(diào)節(jié)方法及裝配方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種反射鏡裝置（20；130，140），包括用于偏轉(zhuǎn)入射光的鏡系統(tǒng)（30，50；132，142）。所述鏡系統(tǒng)（30，50；132，142）包括：V鏡單元（30；132），包括具有兩個(gè)鏡反射表面（38，39）的V形鏡（36，37）；以及平面鏡單元（50；142），布置在與所述V鏡單元（30；132）相距一距離處。所述V鏡單元（30；132）包括V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述V形鏡（36，37）的兩個(gè)鏡反射表面（38，39）之間的角度。還公開(kāi)了一種光幕、反射鏡裝置（20；130，140）的調(diào)節(jié)方法和反射鏡裝置（20；130，140）的裝配方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】反射鏡裝置、光幕、反射鏡裝置的調(diào)節(jié)方法及裝配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種反射鏡裝置、包括該反射鏡裝置的光幕、該反射鏡裝置的調(diào)節(jié)方 法和該反射鏡裝置的裝配方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光幕通常用于對(duì)進(jìn)入受保護(hù)區(qū)的物體或人進(jìn)行檢測(cè)。可以得到一系列不同分辨率 的光幕，精細(xì)分辨率模式用于只有小本體部(諸如手指）能夠進(jìn)入的空間，少許降低的分辨 率模式用于較大本體部(諸如手）能夠進(jìn)入的空間，更低的分辨率模式用于整個(gè)人體能夠進(jìn) 入的空間。最后提及的模式也被稱(chēng)作人體保護(hù)或周邊防衛(wèi)。
[0003] 人體保護(hù)光幕通常分為兩種系統(tǒng)：主動(dòng)-主動(dòng)系統(tǒng)和主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)。這兩種具 有的共同點(diǎn)是：它們包括用于發(fā)射光束的發(fā)射器和用于接收光束的接收器。典型地，當(dāng)本體 部阻擋光束并且接收器不再接收到光束時(shí)，輸出警告信號(hào)等。在主動(dòng)-主動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)射器 和接收器放置在布置于保護(hù)區(qū)相對(duì)側(cè)的分開(kāi)的殼體中。在主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)射器和接 收器放置在同一殼體中，并且反射鏡單元放置在保護(hù)區(qū)的相對(duì)側(cè)。發(fā)射器發(fā)射穿過(guò)保護(hù)區(qū) 的光束，并且該光束由反射鏡單元中的鏡裝置向回反射穿過(guò)保護(hù)區(qū)并反射向接收器。本發(fā) 明主要涉及主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)，雖然其也可被集成到使用主動(dòng)-主動(dòng)系統(tǒng)的配置中。
[0004] EP1296161A2中給出主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，其公開(kāi)了一種主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)， 包括布置在保護(hù)區(qū)一側(cè)的主動(dòng)發(fā)射器/接收器單元和另一側(cè)的被動(dòng)反射鏡單元。來(lái)自主動(dòng) 發(fā)射器/接收器單元的發(fā)射光束入射在反射鏡單元上，反射鏡單元將其分為幾個(gè)空間分離 的子光束，在發(fā)射器-接收器單元中每個(gè)子光束由一個(gè)接收器來(lái)檢測(cè)。
[0005] 主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的工作范圍取決于主動(dòng)側(cè)上發(fā)射器的光功率、反射鏡單 元內(nèi)反射表面的質(zhì)量、主動(dòng)側(cè)和被動(dòng)側(cè)的對(duì)準(zhǔn)、以及被動(dòng)側(cè)上反射鏡單元內(nèi)的裝配精度。最 后一個(gè)因素意味著，被動(dòng)側(cè)上反射鏡單元內(nèi)的鏡裝置的精確對(duì)準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)后的固定對(duì)于能夠 實(shí)現(xiàn)的工作范圍有很大影響。
[0006] 固定反射鏡單元內(nèi)的鏡裝置的一種可能方案是用環(huán)氧樹(shù)脂膠等將鏡粘合至金屬 框。然而，這會(huì)導(dǎo)致如下問(wèn)題：當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂膠硬化時(shí)，應(yīng)力被施加在鏡上，使得鏡的反射表面 可能相對(duì)于期望的反射平面輕微位移。由于反射表面的即使非常微小的偏差也會(huì)導(dǎo)致反射 光束入射在接收器側(cè)上的位置的很大偏差，所以在裝配反射鏡單元中的鏡時(shí)需要非常高的 精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于前述考慮，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種反射鏡裝置，其中能夠以更高的精 度裝配鏡，從而能夠獲得更大的工作范圍。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括該反射鏡裝 置的光幕，以及一種反射鏡裝置的調(diào)節(jié)方法和反射鏡裝置的裝配方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的反射鏡裝置包括用于偏轉(zhuǎn)入射光的鏡系統(tǒng)，所述鏡 系統(tǒng)包括V鏡單元和平面鏡單元。V鏡單元包括具有兩個(gè)鏡反射表面的V形鏡。平面鏡單 元布置在與所述V鏡單元相距一距離處。所述V鏡單元包括V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述V 形鏡的兩個(gè)鏡反射表面之間的角度。由于能夠用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)V形鏡的兩個(gè)鏡反射表面之 間的角度，所以能夠以更高的精度裝配反射鏡裝置。此外，當(dāng)用于光幕時(shí)，能夠用較小的鏡 表面實(shí)現(xiàn)相同或更大的工作距離。包括鏡系統(tǒng)的反射鏡裝置可以由單個(gè)反射鏡單元構(gòu)成， 或者可以由兩個(gè)或更多個(gè)反射鏡單元構(gòu)成。V鏡單元的V形鏡可以由單個(gè)V形角元件構(gòu)成， 或者可以由布置成基本V形布局的角度的兩個(gè)平面半鏡構(gòu)成。
[0009] 在一個(gè)可能的實(shí)施例中，所述V鏡單元包括可彈性變形的V鏡安裝架，用于支撐所 述V形鏡，以及所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)適配為使所述V鏡安裝架彈性變形，以調(diào)節(jié)所述兩個(gè)鏡反 射表面之間的角度。更具體而言，V鏡安裝架可以包括：基部；以及兩個(gè)支撐部，彈性地連接 至所述基部，每個(gè)支撐部支撐所述V形鏡的一部分；其中，所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)適配為通過(guò)讓 至少一個(gè)所述支撐部相對(duì)于所述基部而傾斜，調(diào)節(jié)所述兩個(gè)鏡反射表面之間的角度。利用 這種裝置，V鏡安裝架能夠彈性地變形，使得兩個(gè)鏡反射表面之間角度的非常精確的調(diào)節(jié)成 為可能。這里，"彈性變形"的意思是，當(dāng)去除了變形力時(shí)，安裝架回復(fù)其原始狀態(tài)。
[0010] 所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以包括例如兩個(gè)螺釘，所述螺釘安裝在設(shè)于所述基部中的各 螺孔中，所述螺釘適配為在各支撐部上施加力，從而調(diào)節(jié)所述兩個(gè)鏡反射表面之間的角度。 因此，利用簡(jiǎn)單的配置使非常精確的調(diào)節(jié)成為可能。
[0011] 各所述支撐部可以通過(guò)腹板彈性連接至所述基部；并且所述基部、所述支撐部和 所述腹板可以被整體構(gòu)成。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)非常小型化的裝置。
[0012] 所述兩個(gè)鏡反射表面之間的角度可以小于90度，例如在89. 95至89. 99度的范圍 內(nèi)。這使得能夠?qū)l(fā)散光束聚焦在所需的目標(biāo)距離處，該目標(biāo)距離對(duì)應(yīng)于包括這種反射鏡 裝置的光幕的工作距離。
[0013] 所述反射鏡裝置還可包括框，所述V鏡單元和所述平面鏡單元被安裝至該框。
[0014] 也可以使所述平面鏡單元成為可調(diào)節(jié)的。為此，所述平面鏡單元可以包括：平面 鏡；平面鏡安裝架；以及平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述平面鏡相對(duì)于所述框的朝向。特別 地，如果所述平面鏡單元對(duì)于兩個(gè)自由度是可調(diào)的，則能夠調(diào)節(jié)反射光束使其精確入射在 預(yù)定目標(biāo)區(qū)域上。
[0015] 在一個(gè)可能的配置中，所述平面鏡安裝架包括平面鏡基部和相對(duì)于該平面鏡基部 可旋轉(zhuǎn)的平面鏡支撐部，以及所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于調(diào)節(jié)所述平面鏡支撐部相對(duì)于 所述平面鏡基部的旋轉(zhuǎn)角度的裝置。更具體而言，所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以包括兩個(gè)螺釘， 所述螺釘安裝在設(shè)于所述平面鏡基部中的各螺孔中，以及所述螺釘適配為在所述平面鏡支 撐部上施加力，從而使所述平面鏡支撐部相對(duì)于所述平面鏡基部旋轉(zhuǎn)。因此，利用簡(jiǎn)單的配 置使平面鏡單元的非常精確的調(diào)節(jié)成為可能。
[0016] 所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和/或所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以包括能夠被致動(dòng)信號(hào)致動(dòng)的致 動(dòng)器，特別是壓電致動(dòng)器。這使得能夠在必要時(shí)重新校準(zhǔn)所述鏡單元。
[0017] 所述鏡系統(tǒng)可以被適配為將沿著預(yù)定入射方向入射的入射光沿著平行于所述入 射方向的反射方向反射。這使得該反射鏡裝置特別適合用于光幕中。
[0018] 另外，所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以包括螺釘，該螺釘被布置為從所述框提升所述平 面鏡基部，從而使所述平面鏡支撐部相對(duì)于所述框旋轉(zhuǎn)。因而，能夠用簡(jiǎn)單的配置調(diào)節(jié)平面 鏡單元。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一種光幕可以包括：如上所述的反射鏡裝置，以及發(fā)射器/接收器 裝置，用于將光束投射到所述鏡系統(tǒng)上，以及接收從所述鏡系統(tǒng)反射的光束。
[0020] 一種上述反射鏡裝置的調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟：
[0021] 將入射光束投射到所述鏡系統(tǒng)上；以及
[0022] 操作所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以調(diào)節(jié)所述V形鏡的所述兩個(gè)鏡反射表面之間的角度，使 得由所述鏡系統(tǒng)反射的兩個(gè)反射光束重疊在與所述反射鏡裝置相距預(yù)定距離處。這樣，所 述反射鏡裝置能夠被優(yōu)化用于預(yù)定距離處的工作。
[0023] 所述調(diào)節(jié)方法還可以包括：
[0024] 操作所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得由所述鏡系統(tǒng)反射的反射光束入射到預(yù)定目標(biāo)區(qū) 域上。特別地，如果所述平面鏡單元對(duì)于兩個(gè)自由度是可調(diào)的，則能夠調(diào)節(jié)反射光束使其精 確入射在預(yù)定目標(biāo)區(qū)域上。
[0025] -種如上所述的反射鏡裝置的裝配方法，可以包括如下步驟：
[0026] 將所述V鏡單元和所述平面鏡單元安裝至所述框；以及
[0027] 用上述調(diào)節(jié)方法來(lái)調(diào)節(jié)所述V形鏡的所述兩個(gè)鏡反射表面之間的角度。
[0028] 在調(diào)節(jié)之后，可以將螺紋鎖固密封劑涂抹至所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和/或所述平面鏡 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以固定它們各自的調(diào)節(jié)狀態(tài)。這確保了 V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)停留在調(diào)節(jié)后的位置，而不 會(huì)由于震動(dòng)、溫度變化或其他環(huán)境影響而發(fā)生松動(dòng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029] 本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)結(jié)合附圖的后續(xù)描述和從屬權(quán)利要求 而變得明顯，在附圖中：
[0030] 圖1為示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光幕1的示意圖；
[0031] 圖2A和圖2B分別為取自不同側(cè)的V鏡單元的透視圖；
[0032] 圖2C為V鏡單元的俯視圖；
[0033] 圖2D為V鏡單元的側(cè)視圖；
[0034] 圖2E為V鏡單元的后視圖；
[0035] 圖3A和圖3B分別為取自不同側(cè)的平面鏡單元的透視圖；
[0036] 圖3C為平面鏡單元的俯視圖；
[0037] 圖3D為平面鏡單元的側(cè)視圖；
[0038] 圖3E為平面鏡單元的后視圖；
[0039] 圖3F為平面鏡單元的仰視圖；
[0040] 圖4A為反射鏡單元的框的部分剖視圖，該反射鏡單元的框上安裝有V鏡單元和平 面鏡單元；
[0041] 圖4B為圖4A中的圓A所包圍區(qū)域的放大圖；
[0042] 圖4C為圖4A中的圓B所包圍區(qū)域的放大圖；
[0043] 圖5A示意性地示出在V形鏡的鏡表面之間的角度被精確調(diào)節(jié)為90度的情況下， 在鏡系統(tǒng)后不同距離處發(fā)散光束的橫截面的變化；
[0044] 圖5B示意性地示出在V形鏡的鏡表面之間的角度被調(diào)節(jié)為略小于90度的情況 下，在鏡系統(tǒng)后不同距離處發(fā)散光束的橫截面的變化；
[0045] 圖6A為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光幕的示意性俯視圖；以及
[0046] 圖6B為該光幕的示意性透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047] 以下是參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明。實(shí)施例中示出的所有尺寸、材料和進(jìn)一 步的具體數(shù)字僅作為實(shí)例給出，是為了幫助理解本發(fā)明，而不是意圖限制本發(fā)明，除非另有 明確說(shuō)明。還應(yīng)當(dāng)注意，貫穿本說(shuō)明書(shū)以及在附圖中，具有基本相同功能和/或結(jié)構(gòu)的元件 用相同的附圖標(biāo)號(hào)表示，并且省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。此外，不直接涉及本發(fā)明的元件并不 必須示出于附圖中。
[0048] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出光幕1的示意圖。光幕1包括發(fā)射器/接收器 單元10 (對(duì)應(yīng)于發(fā)射器/接收器裝置)和反射鏡單元20 (對(duì)應(yīng)于反射鏡裝置)。發(fā)射器/接 收器單元10和反射鏡單元20被布置為穿過(guò)監(jiān)測(cè)區(qū)而彼此面對(duì)。發(fā)射器/接收器單元10 是發(fā)射光束l f并從反射鏡單元20接收反射光束^的主動(dòng)單元。反射鏡單元20是使入射 在其上的光束偏轉(zhuǎn)并沿著基本平行于入射光束的方向反射該光束的被動(dòng)單元。光幕1從而 構(gòu)成主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)。
[0049] 發(fā)射器/接收器單元10包括發(fā)射器12、接收器14和控制單元16,它們被布置在 殼體或框18內(nèi)并被固定至殼體或框18。發(fā)射器12和接收器14均被連接至控制單元16 并由其控制。發(fā)射器12是光發(fā)射器，并可例如由發(fā)射紅外光的LED構(gòu)成，但對(duì)其不作限制。 響應(yīng)于來(lái)自控制單兀16的控制信號(hào)，發(fā)射器12沿基本垂直于框18縱軸的方向發(fā)射光束。 根據(jù)應(yīng)用，光束例如可以為連續(xù)光束或脈沖光束。此外，透鏡等可被放置在發(fā)射器12的LED 正前方，以便聚焦LED發(fā)射的光束。
[0050] 接收器14是光接收器，例如由光電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。接收器14將從反射鏡單元20反 射的光束L轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)被提供給控制單元16?？刂茊卧?6評(píng)估該電信號(hào)并 輸出檢測(cè)信號(hào)。例如，如果前向光束l f或反射光束L被中斷，則控制單元16可以輸出表示 物體或人體部已進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)的檢測(cè)信號(hào)。這繼而可以觸發(fā)應(yīng)急系統(tǒng)，其強(qiáng)迫所連接的裝置 (機(jī)器、機(jī)器人等）進(jìn)入限定的安全狀態(tài)或甚至立即停止。
[0051] 反射鏡單元20包括V鏡單元30和平面鏡單元50,它們被布置在殼體或框80內(nèi)并 被固定至殼體或框80。因而，反射鏡單元20是包括用于偏轉(zhuǎn)入射光的鏡系統(tǒng)的反射鏡裝 直，該鏡系統(tǒng)包括V鏡單兀30和平面鏡單兀50。如向光束l f被V鏡單兀30偏轉(zhuǎn)并被引向 平面鏡單元50。平面鏡單元50繼而沿著使得其入射到接收器14上的方向來(lái)偏轉(zhuǎn)該光束。 由平面鏡單元50反射的反射光束L基本平行于入射到V鏡單元30上的前向光束l f。V鏡 單元30和平面鏡單元50在框80內(nèi)可以被布置為距離例如500mm，不必說(shuō)，該距離可以被調(diào) 節(jié)為適于光幕1的期望的用途。而且，當(dāng)然也可以將反射鏡單元20上下顛倒，使得前向光 束l f首先入射在平面鏡單元50上，并從那里向V鏡單元30偏轉(zhuǎn)。
[0052] 以下參照?qǐng)D2A至圖2E來(lái)說(shuō)明V鏡單元30。圖2A和圖2B分別為取自不同側(cè)的V 鏡單元30的透視圖。圖2C為V鏡單元30的俯視圖，圖2D為V鏡單元30的側(cè)視圖，圖2E 為V鏡單元30的后視圖。
[0053] V鏡單元30包括安裝架32、兩個(gè)調(diào)節(jié)螺釘34、35和V形鏡36、37。在圖2A至圖2E 所示的實(shí)施例中，V形鏡36、37包括兩個(gè)成角度(具體是約90度）布置的半鏡36和37。因 此，本說(shuō)明書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)"鏡"也可指由兩個(gè)分開(kāi)的半鏡構(gòu)成的鏡裝置。兩個(gè)半鏡36和 37被一條小縫分開(kāi)。因此，兩個(gè)半鏡36和37中的每一個(gè)能夠與另一個(gè)相獨(dú)立地傾斜(如下 面所進(jìn)一步說(shuō)明的)，而不會(huì)施加應(yīng)力在另一個(gè)半鏡上。半鏡36具有平面反射表面38,半鏡 37具有平面反射表面39。V形鏡36、37因而具有被布置為彼此成角度的兩個(gè)平面反射表面 38、39,使得V形鏡36、37的橫截面基本上為V形。反射表面38、39之間的角度約為90度。 V鏡單元30可為大約30mm長(zhǎng)、20mm寬和20mm高，然而，當(dāng)然，這些尺寸也可被適配為適當(dāng) 的尺寸。如下面進(jìn)一步更詳細(xì)地討論的，V形鏡36、37也能由設(shè)置有兩個(gè)平面反射表面38、 39的單個(gè)V形角元件構(gòu)成。
[0054] 安裝架32包括：基部40 ;兩個(gè)鏡支撐部42、43,用于支撐V形鏡36、37的兩個(gè)半 鏡36和37 ;以及兩個(gè)連接腹板（web) 44、45。鏡支撐部42、43經(jīng)連接腹板44、45連接至安 裝架32的基部40?；?0、鏡支撐部42、43和連接腹板44、45由單個(gè)部件構(gòu)成，該單個(gè)部 件例如可由研磨鋁制成。此外，兩個(gè)軌道46、47從基部40的側(cè)面突出。軌道46、47在較低 的高度平行于基部40的底面延伸。如下面將要進(jìn)一步說(shuō)明的，軌道46、47用于將V鏡單元 30可靠地連附至框或殼體。
[0055] 基部40具有近似三棱柱的形狀。其側(cè)面(參見(jiàn)圖2D)具有直角等腰三角形的形狀。 連接腹板44、45從與該直角三角形的斜邊相對(duì)應(yīng)的一側(cè)延伸，并且被布置成極為貼近地彼 此平行。連接腹板44、45將支撐部42、43彈性地連接至基部40。
[0056] 支撐部42、43各自也具有近似三棱柱的形狀，其橫截面是直角等腰三角形的橫截 面。兩個(gè)三棱柱的斜邊側(cè)用作對(duì)V形鏡36、37的支撐。支撐部42、43的側(cè)邊（lateral side) 之一被布置為平行于并面向基部40的斜邊側(cè)。支撐部42、43的另一側(cè)邊被布置為相對(duì)于 基部40的側(cè)邊平行但略微退后。因而，支撐部42、43形成用于支撐V形鏡36、37的翼狀裝 置。然后，將支撐部42、43連接至基部40的連接腹板44、45很薄，使得支撐部42、43能夠 相對(duì)于基部40彈性地傾斜。更具體而言，通過(guò)對(duì)支撐部42或43的后側(cè)施加力，各支撐部 42或43相對(duì)于基部40傾斜（S卩，旋轉(zhuǎn))，連接腹板44或45的軸用作支軸（S卩，旋轉(zhuǎn)軸)。
[0057] 設(shè)置一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)支撐部42或43相對(duì)于基部40的這種傾斜。在本實(shí)施 例中，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)調(diào)節(jié)螺釘34、35構(gòu)成，但對(duì)此不作限制。這兩個(gè)調(diào)節(jié)螺釘34、35可以 是布置在螺孔中的無(wú)頭螺釘，所述螺孔設(shè)置在基部40中。這些螺孔均形成在例如與基部40 的約一半高度相對(duì)應(yīng)的高度處，并且平行于基部40的底面延伸。螺釘34、35從基部40的 后側(cè)被旋入螺孔，并且從基部40的斜邊側(cè)向支撐部42、43突出。螺釘34、35的尖端呈圓錐 形，圓錐角對(duì)應(yīng)于支撐部42、43的后側(cè)相對(duì)于基部40的底面所傾斜的角度。因而，螺釘34、 35與支撐部42、43之間的接觸面積能夠被最大化為線形的接觸面積。通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺釘34、 35,螺釘34、35的尖端向前推進(jìn)并施加力于支撐部42、43的后側(cè)，從而使安裝架32彈性地 變形，并且以上述方式使支撐部42、43傾斜。
[0058] V形鏡的半鏡36和37分別被連附至支撐部42、43 (例如，通過(guò)用環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑 等將它們粘貼到支撐部42、43)。V形鏡36、37的半鏡36和37能夠相對(duì)于彼此柔性地傾斜 到一定程度。因此，通過(guò)致動(dòng)（actuate)螺釘34、35,可以自由調(diào)節(jié)V形鏡36、37的鏡面38、 39之間的角度。此外，由于用調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)節(jié)該角度，所以能夠以非常高的精度對(duì)其進(jìn)行調(diào) 節(jié)。另外，甚至在將鏡單元30連附至框或殼體之后，也能夠調(diào)節(jié)該角度。用于適當(dāng)調(diào)節(jié)該 角度的方法在下文中進(jìn)一步說(shuō)明。
[0059] 以下參照?qǐng)D3A至圖3F來(lái)說(shuō)明平面鏡單元50。圖3A和圖3B分別為取自不同側(cè)的 平面鏡單元50的透視圖。圖3C為平面鏡單元50的俯視圖，圖3D為平面鏡單元50的側(cè)視 圖，圖3E為平面鏡單元50的后視圖，圖3F為平面鏡單元50的仰視圖。
[0060] 平面鏡單元50包括安裝架52、三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘54、55、56、平面鏡58以及四個(gè)安裝 螺釘60、61、62和63。安裝架52包括基部64、用于支撐平面鏡58的鏡支撐部66、以及旋轉(zhuǎn) 軸承68。鏡支撐部66由角型（angular profile)元件制成，該角型元件具有限定一直角的 兩個(gè)柄（shank)。平面鏡58連附至鏡支撐部66的兩個(gè)自由端。堅(jiān)直柄略短于水平柄，使得 在未調(diào)節(jié)的狀態(tài)下，平面鏡58相對(duì)于水平柄被布置為約42至43度的角度。此外，安裝架 52可由例如研磨鋁制成。平面鏡單元50例如可為大約35mm長(zhǎng)、20mm寬和20mm高，當(dāng)然， 這些尺寸也可被適配為適當(dāng)?shù)某叽纭?br> [0061] 基部64包括其上安裝有鏡支撐部66的板形基底。在基部64的前端（圖3C和圖 3D中的右側(cè)，圖1中的上側(cè))，設(shè)置四個(gè)安裝螺釘60、61、62和63,平面鏡單元50利用它們 能夠被連附至框或殼體，如下面將要進(jìn)一步說(shuō)明的。此外，L形軌道70、71從基部64的相 對(duì)側(cè)突出。軌道70、71平行于基部64的底面延伸。軌道70、71用于將平面鏡單元50可靠 地連附至框或殼體，如下面將要進(jìn)一步說(shuō)明的。在基部64的后端，后壁72從基部64升高。 后壁72的朝向鏡支撐部66的前側(cè)是平的，并且平行于鏡支撐部66的直立柄而延伸。后壁 72的后側(cè)是傾斜的，并且相對(duì)于后壁72的前側(cè)以約45度的角度傾斜。因此，后壁72的上 部具有近似三角形的橫截面。
[0062] 平面鏡58所連附至的鏡支撐部66被布置在后壁72與L形軌道70、71之間的基 部64上。鏡支撐部66的朝向是使得其底部柄被布置為平的，即平行于基部64而延伸，而 其直立柄在基部64的朝向后壁72的后側(cè)從基部64直立延伸。鏡支撐部66被用旋轉(zhuǎn)軸承 68連附至基部64。更具體而言，旋轉(zhuǎn)軸承68布置在鏡支撐部66的底部柄中，且與直立柄 極為接近，將鏡支撐部66固定至基部64。在后壁72與鏡支撐部66 (更具體地，是與直立 柄的后側(cè)）之間有一定的間隙，并且在軌道70、71的后端與鏡支撐部66 (更具體地，是與底 部柄的前端)之間也有一定的間隙。因此，鏡支撐部66起到一定的作用，使得只要其沒(méi)有如 下所述被調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定住，則其能夠在軌道70、71與后壁72之間被轉(zhuǎn)至一定程度，其中利 用旋轉(zhuǎn)軸承68作為支軸。
[0063] 平面鏡單元50也設(shè)置有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)平面鏡單元50的朝向。在本實(shí)施例 中，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘54、55和56構(gòu)成，但對(duì)此不作限制。三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘54、55和 56可以是布置在螺孔中的無(wú)頭螺釘，所述螺孔設(shè)置在基部64的后壁72中。
[0064] 調(diào)節(jié)螺釘54、56用于調(diào)節(jié)鏡支撐部66相對(duì)于基部64的旋轉(zhuǎn)角度。更具體而言， 螺釘54、56設(shè)置在布置于后壁72的相對(duì)側(cè)的螺孔中。這些螺孔是垂直于后壁72 (傾斜的） 后側(cè)而開(kāi)出的。因此，螺釘54、56被布置的角度相對(duì)于基部64約為135度，且相對(duì)于鏡支 撐部66直立柄的后側(cè)約為45度。螺釘54、56從后壁72的后側(cè)被旋入螺孔，并且從后壁72 的前側(cè)朝向鏡支撐部66突出。螺釘54、56的尖端可以是圓錐形的或平的。通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺釘 54或56之一，該螺釘54或56的尖端向前推進(jìn)并施加力于支撐部66的后側(cè)，從而使支撐 部66繞旋轉(zhuǎn)軸承68轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦支撐部66已經(jīng)相對(duì)于基部64被轉(zhuǎn)至期望的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，則 通過(guò)旋轉(zhuǎn)及推進(jìn)螺釘54和56中的另一個(gè)而能夠?qū)⒅尾?6固定在該位置。因而，支撐部 66能夠在所起的作用內(nèi)被調(diào)節(jié)至任何期望的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。
[0065] 調(diào)節(jié)螺釘55用于調(diào)節(jié)鏡支撐部66相對(duì)于框80的傾斜角度。更具體而言，螺釘55 設(shè)置在后壁72中垂直于基部64而開(kāi)出（S卩，相對(duì)于調(diào)節(jié)螺釘54、56的螺孔成45度的角度） 的螺孔中。因此，螺釘55被布置為垂直于基部64,并且其尖端從基部64的底面延伸。鏡 支撐部66相對(duì)于框80的傾斜角度的調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)如下：首先，將平面鏡單元50連附至框。 為此，將軌道70、71滑入框中的相應(yīng)凹槽，并且將安裝螺釘60至63旋入框的底面。在此情 形下，鏡單元50在其前端通過(guò)安裝螺釘60至63而被固定連附至該框?；?4的后端現(xiàn) 在能夠通過(guò)推進(jìn)調(diào)節(jié)螺釘55而被升高。這將增大調(diào)節(jié)螺釘55從基部64的底面突出的長(zhǎng) 度，從而使基部64向上翅曲。結(jié)果是，鏡支撐部66向前傾斜、從而鏡58向前傾斜,或者換 言之，在圖3D中順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，平面鏡58與框80的縱向所限定的角度能夠按照需要 從約42或43度被調(diào)節(jié)至期望的角度(通常為大約45度)。
[0066] 因此，借助本實(shí)施例的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠關(guān)于兩個(gè)自由度來(lái)調(diào)節(jié)平面鏡單元50的朝 向，即，通過(guò)將其繞旋轉(zhuǎn)軸承68的軸旋轉(zhuǎn)，以及通過(guò)將其繞與之垂直的軸旋轉(zhuǎn)。此外，例如 在V鏡單元30的情況中那樣，通過(guò)使用調(diào)節(jié)螺釘，能夠以非常高的精度自由調(diào)節(jié)平面鏡58 的鏡表面的朝向。而且，甚至在將平面鏡單元50連附至框或殼體之后，也能夠調(diào)節(jié)平面鏡 58的傾斜角度。
[0067] 以下說(shuō)明用于裝配和調(diào)節(jié)反射鏡單元20的方法，該反射鏡單元20包括如上所述 的V鏡單元30和平面鏡單元50。
[0068] 圖4A為反射鏡單元20的框80的部分剖視圖，該反射鏡單元20的框80上安裝有 V鏡單元30和平面鏡單元50。由于圖示的原因，只示出了框80的兩個(gè)端部區(qū)域。圖4B為 圖4A中的圓A所包圍區(qū)域的放大圖，其包括V鏡單元30。圖4C為圖4A中的圓B所包圍區(qū) 域的放大圖，其包括平面鏡單元50。
[0069] 應(yīng)當(dāng)注意，在圖4A至圖4C中所示的實(shí)施例中，V鏡單元30的V形鏡由設(shè)置有兩個(gè) 平面反射表面的單個(gè)V形角元件構(gòu)成，而不是圖2A至圖2E所示實(shí)施例中的兩個(gè)半鏡。將V 形鏡設(shè)置為單個(gè)V形角元件所具有的優(yōu)點(diǎn)是減少了部件的數(shù)量，而將V形鏡設(shè)置為兩個(gè)單 獨(dú)半鏡所具有的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)節(jié)一個(gè)半鏡時(shí)，不會(huì)將力傳遞到另一個(gè)半鏡。如果V形鏡被設(shè) 置為兩個(gè)分開(kāi)的半鏡，則兩個(gè)半鏡之間的縫應(yīng)足夠小，使得兩個(gè)半鏡在功能上基本等同于 由單個(gè)角元件制成的相應(yīng)的V形鏡。
[0070] 框80具有近似U形的橫截面，具有底壁82以及兩個(gè)側(cè)壁84和86。應(yīng)當(dāng)注意，側(cè) 壁84和86從框80的前端一直延伸到后端，但為了圖示的原因，側(cè)壁86的布置有鏡單元30 和50的部分被不出為被切掉了（cut-away)。此外，凹槽88被設(shè)置為靠近側(cè)壁84和86中 每一個(gè)的底端（圖中僅示出了在側(cè)壁84-側(cè)的凹槽88)。
[0071] 在第一步中，通過(guò)將軌道46、47和70、71滑入凹槽88,將鏡單元30和50臨時(shí)安裝 至框80。軌道46、47、70、71和凹槽88的尺寸可被定為使得當(dāng)鏡單元30和50被滑入凹槽 88時(shí)，鏡單元30和50的側(cè)面至少部分地與框80的側(cè)面實(shí)際接觸。此外，通過(guò)將安裝螺釘 60至63旋入底壁82中對(duì)應(yīng)的螺孔(未示出）中，將平面鏡單元50連附至框80的底壁82。 因而，鏡單元30和50被以機(jī)械方式安裝至框80。
[0072] 在第二步中，將粘合劑涂抹到V鏡單元30,以便將V鏡單元30粘合到框80。在此 可使用環(huán)氧基粘合劑，也可使用任何其它適當(dāng)?shù)恼澈蟿?。粘合劑被涂抹到V鏡單元30與框 80之間的界面處。應(yīng)當(dāng)注意，該界面包括基部40的側(cè)面，但不包括鏡支撐部42、43的側(cè)面， 因此鏡支撐部42、43不被粘合到框80。此外，在粘合劑變干(例如，可能需要約24小時(shí)）的 同時(shí)，可使用夾緊裝置將V鏡單元30固定在預(yù)定位置。應(yīng)當(dāng)注意，平面鏡單元50也可用類(lèi) 似方式被粘合至框80,但是如果用螺釘60至63來(lái)固定平面鏡單元50,也是足夠的。
[0073] 夾緊和粘合V鏡單元30使得能夠以一定的精確度將V鏡單元30定位至框80。但 是，所涂抹粘合劑的量的微小局部變化以及溫度變化等可能導(dǎo)致粘合劑的不均勻干燥。結(jié) 果可能是V鏡單元30中導(dǎo)致鏡表面38、39微小位移的局部應(yīng)力。通過(guò)用本實(shí)施例的調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)(校準(zhǔn))，能夠校正這種位移。
[0074] 在第三步驟中，將兩個(gè)平行的激光束引導(dǎo)至鏡系統(tǒng)，例如引導(dǎo)至V鏡單元30。激光 束被布置為以如下方向入射到V鏡單元30上，該方向使得由V形鏡36、37反射的光束沿著 框80的縱向傳播。應(yīng)當(dāng)注意，每個(gè)激光束被V形鏡36、37反射兩次，S卩，被鏡表面38反射一 次，并且被鏡表面39反射一次(按此順序或按相反的順序)。然后，通過(guò)致動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘34、35 來(lái)調(diào)節(jié)鏡表面38、39之間的角度。首先，調(diào)節(jié)鏡表面38、39之間的角度，使得被V形鏡36、 37反射的兩個(gè)激光束都沿著框80的縱向平行地傳播，并且都入射到平面鏡58上。為了輔 助這種調(diào)節(jié)操作，設(shè)置有孔或標(biāo)記的導(dǎo)板（jig)可被放置在框80中且位于V形鏡36、37與 平面鏡58之間。通過(guò)在沿著框80的縱向上滑動(dòng)導(dǎo)板，能夠觀測(cè)框80中反射激光束的傳播 方向，同時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)V鏡單元30。
[0075] 在第四步驟中，首先調(diào)節(jié)激光源使得單激光束入射在V形鏡36、37的中央，S卩，入 射在鏡表面38與39之間的邊界上。然后，以如下方式進(jìn)一步精細(xì)調(diào)節(jié)鏡表面38、39之間 的角度，該方式即，使得鏡系統(tǒng)反射的兩個(gè)反射光束重疊在與反射鏡單元相距預(yù)定的目標(biāo) 距離處。該預(yù)定的目標(biāo)距離可以對(duì)應(yīng)于發(fā)射器/接收器單元10與反射鏡單元20之間所需 的工作距離。此外，該預(yù)定的目標(biāo)距離例如可以在12到20m的范圍內(nèi)，但當(dāng)然對(duì)此不作限 制。
[0076] 以下參照?qǐng)D5A和圖5B說(shuō)明按此方式調(diào)節(jié)鏡表面38、39之間角度的原因。應(yīng)當(dāng)注 意，在實(shí)際的光幕中，發(fā)射器12由LED即發(fā)散光源構(gòu)成。圖5A示意性地示出在鏡表面38、 39之間的角度被精確調(diào)節(jié)為90度的情況下，在鏡系統(tǒng)后不同距離處這種發(fā)散光束的橫截 面的變化。標(biāo)號(hào)90a表示緊接在鏡系統(tǒng)之后(例如，距離為0. lm)的發(fā)散光束的示意性橫截 面。不必說(shuō)，光束的橫截面不必須為矩形的，圖5A和圖5B僅僅是橫截面變化的示意性表 不。光束包括由鏡表面38和39按不同次序反射的兩部分。一部分光束首先被鏡表面38反 射，然后被鏡表面39反射，而另一部分光束首先被鏡表面39反射，然后被鏡表面38反射。 這兩個(gè)部分用不同的陰影線示出。標(biāo)號(hào)90b表示離開(kāi)鏡系統(tǒng)一定距離處(例如，距離為9m) 發(fā)散光束的示意性橫截面。由于光束的發(fā)散，光束的橫截面增大，并且光強(qiáng)度減弱。隨著距 離的增加就變得越來(lái)越如此，如標(biāo)號(hào)90c所示，其表示可對(duì)應(yīng)于目標(biāo)距離的更遠(yuǎn)距離處(例 如，距離為18m)光束的示意性橫截面。
[0077] 相比而言，圖5B示出在已經(jīng)按上述方式校準(zhǔn)鏡系統(tǒng)，S卩，通過(guò)調(diào)節(jié)鏡表面38、39之 間的角度使得兩個(gè)激光束重疊在目標(biāo)距離處的情況下，發(fā)散光束的狀況。在這種情況下，緊 接在鏡系統(tǒng)之后的發(fā)散光束的橫截面92a與圖5A中的近似。在尚開(kāi)鏡系統(tǒng)一定距尚后，例 如距離為9m處，在首先被鏡表面38反射然后被鏡表面39反射的部分光束與首先被鏡表面 39反射然后被鏡表面38反射的部分光束之間有一定的重疊，如橫截面92b所示。這種重疊 在目標(biāo)距離（例如18m)處最大，如橫截面92c所示。如果鏡表面38、39之間的角度取決于 目標(biāo)的距離而略小于90度，例如在89. 95與89. 99度之間，則得到這種狀態(tài)。因此，光束擴(kuò) 展得較少，從而在目標(biāo)距離處能夠得到較大的光強(qiáng)度。其所具有的優(yōu)點(diǎn)是利用相同的光源 能夠得到較大的目標(biāo)距離。
[0078] 在第五步驟中，通過(guò)調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)螺釘54、56使平面鏡58相對(duì)于框80旋轉(zhuǎn)，并且 通過(guò)調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)螺釘55使平面鏡58傾斜，使得鏡系統(tǒng)反射的光束入射到預(yù)定目標(biāo)區(qū)域 上。不必說(shuō)，用螺釘54至56使平面鏡58旋轉(zhuǎn)和傾斜還能夠反復(fù)進(jìn)行。此外，還能夠反復(fù) 進(jìn)行上述第四和第五步驟，直到由于兩個(gè)鏡表面38、39而產(chǎn)生的兩個(gè)光斑重疊在目標(biāo)距離 上的目標(biāo)區(qū)域處為止。還可以顛倒第四和第五步驟的次序。
[0079] 由上述步驟結(jié)束用于調(diào)節(jié)反射鏡單元20的方法。利用此方法，即使在鏡單元30 和50已經(jīng)連附至框80之后，也能夠調(diào)節(jié)鏡單元30和50中各鏡的朝向。這使得能夠校正 在將鏡單元固定至框80的粘合劑固化期間已經(jīng)出現(xiàn)的應(yīng)力和位移。結(jié)果是，較少反射鏡單 元20會(huì)由于無(wú)法校正的位置不精確而需要被廢棄。此外，鏡單元30和50能夠以如下方式 調(diào)節(jié)，該方式使得在預(yù)定的目標(biāo)距離處能夠獲得較大的光強(qiáng)度。這使得能夠獲得較大的目 標(biāo)距離。
[0080] 為了確保鏡單元30和50調(diào)節(jié)后的定位得到保持并且不會(huì)由于螺釘34、35和54 至56的松動(dòng)而失去，可以在第六步驟中將螺紋鎖固密封劑涂抹到這些螺釘。這種螺紋鎖固 密封劑(典型地是甲基丙烯酸基的并且是厭氧固化的密封劑）確保螺釘被鎖固在它們的位 置上，并且不會(huì)由于震動(dòng)、溫度變化等而發(fā)生松動(dòng)。螺紋鎖固密封劑可以使得不能以非破壞 性的方式致動(dòng)螺釘。因而，如果這種螺紋鎖固密封劑已被涂抹至調(diào)節(jié)螺釘，則調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(仍 然存在于鏡單元中）不再可用。
[0081] 另外，在最終步驟中通過(guò)將端板和透明前蓋（圖中未示出）連附至框80,能夠結(jié)束 反射鏡單元20的裝配。前蓋可以由硬塑料制成，并且在發(fā)射器12所發(fā)出光的波長(zhǎng)區(qū)域應(yīng) 該是透明的?？?0、前蓋和端板一起構(gòu)成反射鏡單元20的殼體。
[0082] 應(yīng)當(dāng)注意，可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例作各種變化。
[0083] 例如，不是必須要求螺釘34、35和54至56被螺紋鎖固密封劑固定?？蛇x地，還可 以用其它方式固定螺釘34、35和54至56。如果螺釘34、35和54至56的位置不被永久固 定，則可能需要定期地重新校準(zhǔn)鏡表面。
[0084] 此外，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不限于螺釘，而是可以用適于調(diào)節(jié)鏡表面朝向的任何調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)。例如，還可以使用能夠施加可調(diào)節(jié)的力于表面上的其它元件、諸如螺栓或楔子等，來(lái)代 替螺釘。還可以將諸如馬達(dá)或壓電致動(dòng)器等致動(dòng)器用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。特別地，在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的 位置不被使用密封劑等鎖定于原位的情況下，壓電致動(dòng)器可以是有利的。使用壓電致動(dòng)器， 能夠以非常高的精度控制鏡表面的朝向。
[0085] 另外，在前述實(shí)施例中，支撐部42、43均具有近似三棱柱的形狀，但它們的形狀不 限于此，例如它們還可以是板形的。然而，如果它們具有近似三棱柱的形狀，則能夠獲得小 型化且穩(wěn)定的裝置。
[0086] 此外，如上已描述具有兩個(gè)光軸的光幕1。然而，本發(fā)明還可有利地應(yīng)用于具有更 多軸的光幕。例如，可以有如下配置，其中，在單個(gè)框中布置有幾個(gè)鏡系統(tǒng)，各個(gè)鏡系統(tǒng)均包 括V鏡單元和平面鏡單元。這種布置需要反射表面的精確度特別高，這能夠利用上述配置 實(shí)現(xiàn)。
[0087] 另外，上述實(shí)施例涉及主動(dòng)-被動(dòng)系統(tǒng)。但本發(fā)明還能夠應(yīng)用于主動(dòng)-主動(dòng)系統(tǒng)。 下面參照?qǐng)D6A和圖6B說(shuō)明這樣的實(shí)例。
[0088] 圖6A示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光幕100的示意性俯視圖。圖6B示出該光幕 100的示意性透視圖。
[0089] 圖6A和圖6B中所示的光幕100包括發(fā)射器單元110、接收器單元120、第一反射 鏡單元130和第二反射鏡單元140,它們布置在矩形的四個(gè)拐角點(diǎn)處。發(fā)射器單元110設(shè)置 有兩個(gè)光學(xué)發(fā)射器112,其分別向第一反射器單兀130發(fā)射光束。第一反射器單兀130使這 些光束向第二反射器單元140偏轉(zhuǎn)，第二反射器單元140繼而使光束向接收器單元120偏 轉(zhuǎn)。接收器單元120設(shè)置有兩個(gè)光學(xué)接收器122,其接收這兩個(gè)光束。發(fā)射器112和接收 器122的結(jié)構(gòu)和操作對(duì)應(yīng)于參照?qǐng)D1說(shuō)明的發(fā)射器12和接收器14的結(jié)構(gòu)和操作，因而省 略對(duì)它們的進(jìn)一步說(shuō)明。
[0090] 發(fā)射器單元110、接收器單元120、第一反射鏡單元130和第二反射鏡單元140圍 繞保護(hù)區(qū)而布置，在保護(hù)區(qū)中可以布置諸如機(jī)器人等機(jī)器150。如果一起構(gòu)成發(fā)射器/接收 器裝置的發(fā)射器單元110和接收器單元120被布置在普通的墻壁處，則保護(hù)區(qū)能夠用光幕 1〇〇從所有側(cè)面得到保護(hù)。不必說(shuō)，即使圖6A和圖6B示出只有兩個(gè)光束的實(shí)例，也可以通 過(guò)提供相應(yīng)數(shù)量的發(fā)射器、接收器和鏡單元，從而用三個(gè)或更多光束來(lái)保護(hù)該保護(hù)區(qū)。
[0091] 與前面說(shuō)明的實(shí)施例不同，V鏡單元和平面鏡單元設(shè)置在不同的反射鏡單元中。更 具體而言，第一反射鏡單元130設(shè)置有兩個(gè)V鏡單元132,而第二反射鏡單元140設(shè)置有兩 個(gè)平面鏡單元142。V鏡單元132分別使入射光束在水平面中向?qū)?yīng)的平面鏡單元142偏 轉(zhuǎn)90度。此外，平面鏡單元142使入射光束在水平面中偏轉(zhuǎn)90度。因此，V鏡單元132和 平面鏡單元142被布置在各自的框（圖中未示出）中，其朝向相對(duì)于圖1中所示的朝向例如 旋轉(zhuǎn)了 90度。更具體而言，V鏡單元132被布置為使得，它們的兩個(gè)反射表面相交的線被 布置在水平面中。V鏡單元132和平面鏡單元142的其它方面對(duì)應(yīng)于前面說(shuō)明的V鏡單元 30和平面鏡單元50,因此這里不再進(jìn)一步討論。
[0092] 因而，第一反射鏡單元130和第二反射鏡單元140構(gòu)成了包括用于偏轉(zhuǎn)入射光的 鏡系統(tǒng)的反射鏡裝置。由于V鏡單元132和平面鏡單元142是如上述配置的，所以能夠得 到相同的有益效果，即，以更高的精度裝配鏡系統(tǒng)，從而能夠獲得更大的工作范圍。因此，發(fā) 射器單元110、接收器單元120、第一反射鏡單元130和第二反射鏡單元140能夠被布置為 彼此相距更大的距離，從而能夠增大保護(hù)區(qū)的面積。
[0093] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0094] 1 光幕
[0095] 10發(fā)射器/接收器單元
[0096] 12發(fā)射器
[0097] 14接收器
[0098] 16控制單元
[0099] 18 殼體
[0100] 20反射鏡單元
[0101] 30 V鏡單元
[0102] 32 安裝架
[0103] 34、35調(diào)節(jié)螺釘
[0104] 36、37 半鏡
[0105] 38、39反射表面
[0106] 40 基部
[0107] 42、43鏡支撐部
[0108] 44、45連接腹板
[0109] 46、47 軌道
[0110] 50 平面鏡單元
[0111] 52 安裝架
[0112] 54、55、56 調(diào)節(jié)螺釘
[0113] 58 平面鏡
[0114] 60、61、62 和 63 安裝螺釘
[0115] 64 基部
[0116] 66 鏡支撐部
[0117] 68 旋轉(zhuǎn)軸承
[0118] 70、71 軌道
[0119] 72 后壁
[0120] 80 框
[0121] 82 底壁
[0122] 84 側(cè)壁
[0123] 86 側(cè)壁
[0124] 88 凹槽
[0125] 90a、90b、90c光束的橫截面
[0126] 92a、92b、92c光束的橫截面
[0127] 100 光幕
[0128] 110 發(fā)射器單元
[0129] 112 發(fā)射器
[0130] 120 接收器單元
[0131] 122 接收器
[0132] 130第一反射鏡單元
[0133] 132 V 鏡單元
[0134] 140第二反射鏡單元
[0135] 142平面鏡單元
[0136] 150 機(jī)器
【權(quán)利要求】
1. 一種反射鏡裝置（20 ;130，140)，包括用于偏轉(zhuǎn)入射光的鏡系統(tǒng)（30,50 ;132，142)， 所述鏡系統(tǒng)（30, 50 ;132,142)包括： V鏡單元（30 ;132)，包括具有兩個(gè)鏡反射表面（38,39)的V形鏡（36,37);以及 平面鏡單元（50 ;142)，布置在與所述V鏡單元（30 ;132)相距一距離處； 其特征在于， 所述V鏡單元（30 ; 132)包括V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述V形鏡（36, 37)的兩個(gè)鏡反 射表面（38, 39)之間的角度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，其中， 所述V鏡單元（30 ; 132 )包括可彈性變形的V鏡安裝架（32 )，用于支撐所述V形鏡（36， 37)，以及 所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)適配為使所述V鏡安裝架（32)彈性變形，以調(diào)節(jié)所述兩個(gè)鏡反射表 面（38, 39)之間的角度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，其中， 所述V鏡安裝架（32)包括： 基部（40);以及 兩個(gè)支撐部（42，43 )，彈性地連接至所述基部（40 )，每個(gè)支撐部（42，43 )支撐所述V形 鏡（36, 37)的一部分； 其中，所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)適配為通過(guò)讓至少一個(gè)所述支撐部（42,43)相對(duì)于所述基部 (40 )而傾斜，調(diào)節(jié)所述兩個(gè)鏡反射表面（38，39 )之間的角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射鏡裝置（20 ; 130,140)，其中， 所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)螺釘（34, 35)，所述螺釘（34, 35)安裝在設(shè)于所述基部（40) 中的各螺孔中， 其中，所述螺釘（34, 35)適配為在各支撐部（42,43)上施加力，從而調(diào)節(jié)所述兩個(gè)鏡反 射表面（38, 39)之間的角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的反射鏡裝置（20 ; 130,140)，其中， 各所述支撐部（42，43 )通過(guò)腹板（44，45 )彈性連接至所述基部（40 );以及 所述基部（40 )、所述支撐部（42，43 )和所述腹板（44，45 )被整體構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，其中， 所述兩個(gè)鏡反射表面（38, 39)之間的角度通過(guò)涂抹至所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的螺紋鎖固密 封劑而被固定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，其中， 所述兩個(gè)鏡反射表面（38, 39)之間的角度小于90度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)， 還包括框（80)，所述V鏡單元（30 ;132)和/或所述平面鏡單元（50 ;142)被安裝至該 框（80)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，其中，所述平面鏡單元（50 ;142) 包括： 平面鏡（58); 平面鏡安裝架（52);以及 平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述平面鏡（58 )相對(duì)于所述框（80 )的朝向。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，其中， 所述平面鏡安裝架（52)包括平面鏡基部（64)和相對(duì)于該平面鏡基部（64)可旋轉(zhuǎn)的平 面鏡支撐部（66)，以及 所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于調(diào)節(jié)所述平面鏡支撐部（66)相對(duì)于所述平面鏡基部 (64)的旋轉(zhuǎn)角度的裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)， 其中，所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)螺釘（54,56)，所述螺釘（54,56)安裝在設(shè)于所述 平面鏡基部（64)中的各螺孔中，以及 其中，所述螺釘（54,56)適配為在所述平面鏡支撐部（66)上施加力，從而使所述平面 鏡支撐部（66 )相對(duì)于所述平面鏡基部（64 )旋轉(zhuǎn)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)， 其中，所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和/或所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括能夠被致動(dòng)信號(hào)致動(dòng)的致動(dòng) 器，特別是壓電致動(dòng)器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)， 其中，所述鏡系統(tǒng)（30, 50 ;132,142)適配為將沿著預(yù)定入射方向入射的入射光沿著平 行于所述入射方向的反射方向反射。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)， 其中，所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括螺釘（55)，該螺釘（55)被布置為從所述框（80)提升所 述平面鏡基部（64 )，從而使所述平面鏡支撐部（66 )相對(duì)于所述框（80 )旋轉(zhuǎn)。
15. -種光幕（1 ;100)，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)，以及 發(fā)射器/接收器裝置（10 ;11〇, 120)，用于將光束（lf)投射到所述鏡系統(tǒng)（30,50 ;132， 142)上，以及接收從所述鏡系統(tǒng)（30, 50 ; 132,142)反射的光束（U。
16. -種根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)的調(diào)節(jié)方法， 包括如下步驟： 將入射光束投射到所述鏡系統(tǒng)（30,50 ;132,142)上； 操作所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以調(diào)節(jié)所述V形鏡（36, 37)的所述兩個(gè)鏡反射表面（38, 39)之 間的角度，使得由所述鏡系統(tǒng)（30, 50 ;132,142)反射的兩個(gè)反射光束重疊在與所述反射鏡 裝置（20 ;130,140)相距預(yù)定距離處。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括： 操作所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得由所述鏡系統(tǒng)（30,50 ;132，142)反射的反射光束入射 到預(yù)定目標(biāo)區(qū)域上。
18. -種根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一項(xiàng)所述的反射鏡裝置（20 ;130,140)的裝配方法， 包括如下步驟： 將所述V鏡單元（30 ; 132 )和所述平面鏡單元（50 ; 142 )安裝至所述框；以及 用根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法調(diào)節(jié)所述V形鏡（36, 37)的所述兩個(gè)鏡反射表面 (38, 39)之間的角度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括： 將螺紋鎖固密封劑涂抹至所述V鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和/或所述平面鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以固定它們 各自的調(diào)節(jié)狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G02B17/06GK104111514SQ201410155864
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】邁克爾·貝斯勒, 尤金·格魯斯卡 申請(qǐng)人:德國(guó)歐姆龍電子制造有限公司