一種旋轉(zhuǎn)掃描測距儀的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)掃描測距儀。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，已知兩種結(jié)構(gòu)的掃描測距儀，如圖1，第一種測距儀構(gòu)造采用雙軸的電動機I'，軸11'和軸12'從該電動機的兩側(cè)伸出，在軸11'上安裝掃描鏡2'，在軸12'上安裝接收鏡3'。光束投射器6'發(fā)出光束透過投射透鏡5'后，掃描鏡2'將光束折射向掃描/接收透明窗7'。反射的光通過掃描/接收透明窗2'射向接收鏡3'，接收鏡3'折射的光透過接收透鏡4'到達接收器8'，且該過程中電動機帶動掃描鏡和接收鏡轉(zhuǎn)動。
[0003]圖2中的第二種測距儀構(gòu)成采用電動機8''，旋轉(zhuǎn)軸7''從該電動機8''向上伸出，將雙重掃描/接收鏡6''安裝在旋轉(zhuǎn)軸7''上。從光束投射器Γ'輸出的光線經(jīng)過投射透鏡2''，由半透明鏡5''向下反射，并照射在雙重掃描/接收鏡6''上；雙重掃描/接收鏡6''反射的光線射到物體上。來自所掃描物體的反射光線通過掃描/接收鏡7''向上偏轉(zhuǎn)，通過半透鏡5''傳輸，經(jīng)過接收透鏡4''，并進入接收器3''。
[0004]然而，圖1的掃描測距儀的結(jié)構(gòu)具有如下缺陷:電動機布置在掃描鏡和接收鏡之間，這使得掃描鏡和接收鏡之間的間隔較大，掃描光束和接收光線的光軸之間的距離也必然較大，導(dǎo)致近距離的反射光線不會進入到光線接收器中而產(chǎn)生了盲點。
[0005]圖2的掃描測距儀的結(jié)構(gòu)具有如下的缺點。半透明鏡使得掃描光束和接收光線的光軸重合，分開光線時，半透明鏡將輻射量降低了接近一半，這種光能的降低意味著必須將來自光束投射器的激光輻射功率以及接收器的放大特性增架。且采用了雙重掃描/接收鏡來反射掃描光束和接收光線，可能使兩者相互之間產(chǎn)生影響而形成噪聲，因此限制了測距儀的輻射接收靈敏度和精確度。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種旋轉(zhuǎn)掃描測距儀，提高工作性能。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種旋轉(zhuǎn)掃描測距儀，包括機殼、旋轉(zhuǎn)座、光學(xué)發(fā)射裝置和光學(xué)接收裝置，所述光學(xué)發(fā)射裝置包括發(fā)射器和發(fā)射鏡組件，所述光學(xué)接收裝置包括接收器和接收鏡組件，所述旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有彼此分開的第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部用于安裝發(fā)射鏡組件，所述第二安裝部用于安裝接收鏡組件，所述機殼中設(shè)有驅(qū)動旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
[0009]進一步的，所述第一安裝部包括發(fā)射光通道，所述發(fā)射光通道中設(shè)置所述發(fā)射鏡組件，所述發(fā)射光通道包括位于所述旋轉(zhuǎn)座周向側(cè)壁的發(fā)射光出口和沿旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)軸心設(shè)置的發(fā)射光入口，所述發(fā)射光入口延伸至旋轉(zhuǎn)座的上表面，所述第二安裝部包括接收光通道，所述接收光通道中設(shè)置所述接收鏡組件，所述接收光通道包括位于旋轉(zhuǎn)座周向側(cè)壁的接收光入口和沿旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)軸心設(shè)置的接收光出口，所述接收光出口延伸至旋轉(zhuǎn)座的下表面。
[0010]進一步的，所述發(fā)射鏡組件包括設(shè)置在發(fā)射光通道中的第一棱鏡，所述接收鏡組件包括設(shè)置在接收光通道中的第二棱鏡。
[0011 ] 進一步的，所述發(fā)射鏡組件包括設(shè)置在發(fā)射光出口上的發(fā)射透鏡和設(shè)置在發(fā)射光通道中的發(fā)射反光鏡組，所述接收鏡組件包括設(shè)置在接收光入口的接收透鏡和設(shè)置在接收光通道中的接收反光鏡組。
[0012]進一步的，所述發(fā)射器位于所述旋轉(zhuǎn)座上方，并與所述發(fā)射光入口相對，所述接收器位于旋轉(zhuǎn)座的下方，并與所述接收光出口相對。
[0013]進一步的，所述接收器位于所述旋轉(zhuǎn)座的下方，并與所述接收光出口相對，所述發(fā)射器位于所述旋轉(zhuǎn)座的周向側(cè)部，所述發(fā)射器通過中轉(zhuǎn)反光鏡組將光束射入發(fā)射光入口。
[0014]進一步的，所述發(fā)射鏡組件包括發(fā)射透鏡，所述第一安裝部中設(shè)置所述發(fā)射器，所述發(fā)射器與發(fā)射透鏡相對，所述接收鏡組件包括接收透鏡，所述第二安裝部中設(shè)置所述接收器，所述接收器與接收透鏡相對。
[0015]進一步的，所述第一安裝部和第二安裝部沿旋轉(zhuǎn)座的軸向間隔設(shè)置。
[0016]進一步的，所述發(fā)第一安裝部和第二安裝部沿旋轉(zhuǎn)座的周向間隔設(shè)置。
[0017]進一步的，所述驅(qū)動裝置包括電機和碼盤，所述電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)，所述碼盤用于獲取旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)位置信息。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)掃描測距儀，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有第一安裝部和第二安裝部，第一安裝部中設(shè)置發(fā)射鏡組件，第二安裝部中設(shè)置接收鏡組件，發(fā)射器產(chǎn)生的光束經(jīng)過發(fā)射鏡組件的作用向外投射，反射的光線通過接收鏡組件引導(dǎo)至接收器，并且該過程旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動，使測距儀進行360度旋轉(zhuǎn)的掃描，接收器通過計算得出掃描目標(biāo)的距離和方位。
[0020]本發(fā)明中，第一安裝部和第二安裝部通過薄壁彼此分開，指向物體的掃描光束的光軸和物體反射光線的光軸之間的間距小，因而近距離測距也不會產(chǎn)生盲點。
[0021]并且，通過第一安裝部和第二安裝部將接收鏡組件和發(fā)射鏡組件分隔開，以使發(fā)射光束與接收光線的光路分開。避免發(fā)射光路和接收光路在系統(tǒng)內(nèi)部互相干擾，可以防止旋轉(zhuǎn)掃描測距儀產(chǎn)生噪聲，從而使得旋轉(zhuǎn)掃描測距儀的接收靈敏度和精確度提高。
[0022]另外，本發(fā)明通過在轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)座中布置第一安裝部和第二安裝部的方式來進行旋轉(zhuǎn)掃描，縮小了設(shè)備的尺寸，測距儀的結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0023]本發(fā)明的這些特點和優(yōu)點將會在下面的【具體實施方式】、附圖中詳細的揭露。
【【附圖說明】】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中第一種測距儀的原理圖；
[0026]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中第一種測距儀的原理圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實施例一的俯視圖；
[0029]圖5為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明實施例四的工作原理圖；
[0032]圖8為本發(fā)明實施例五的剖視圖；
[0033]圖9為本發(fā)明實施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0034]下面結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行解釋和說明，但下述實施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其它實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0035]實施例一:
[0036]參考圖3和圖4，所示的一種旋轉(zhuǎn)掃描測距儀，包括機殼、光學(xué)發(fā)射裝置和光學(xué)接收裝置，機殼內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)接的旋轉(zhuǎn)座4和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置8，光學(xué)發(fā)射裝置包括發(fā)射器2和發(fā)射鏡組件5，光學(xué)接收裝置包括接收器3和接收鏡組件6，旋轉(zhuǎn)座4上設(shè)有彼此分開的第一安裝部41和第二安裝部42，第一安裝部41和第二安裝部42之間通過薄壁相隔，在第一安裝部41中安裝發(fā)射鏡組件5，第二安裝部42中安裝接收鏡組件6。旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)動的過程中，發(fā)射器2的發(fā)射光束通過發(fā)射鏡組件5的引導(dǎo)射出機殼進行掃描，從掃描物體反射的光經(jīng)過接收鏡組件6引導(dǎo)至接收器3，接收器3根據(jù)掃描數(shù)據(jù)計算得出掃描目標(biāo)的距離和方位。
[0037]機殼包括底座11、透明外罩13和上蓋14，驅(qū)動裝置8包括電機和碼盤7，底座11上設(shè)有電機固定座15用于安裝電機，旋轉(zhuǎn)座4還包括與電機連接的轉(zhuǎn)軸43，碼盤7用于獲取旋轉(zhuǎn)座4的旋轉(zhuǎn)位置信息。透明外罩13連接底座11將旋轉(zhuǎn)座4罩住，然后在透明外罩13上端遮蓋有上蓋14。
[0038]其中，第一安裝部41包括發(fā)射光通道，發(fā)射光通道中設(shè)置發(fā)射鏡組件5，發(fā)射光通道包括位于旋轉(zhuǎn)座4周向側(cè)壁的發(fā)射光出口 412和沿旋轉(zhuǎn)座4旋轉(zhuǎn)軸心設(shè)置的發(fā)射光入口411，發(fā)射光入口 411延伸至旋轉(zhuǎn)座4的上端面。第二安裝部42包括接收光通道，接收光通道中設(shè)置接收鏡組件6，接收光通道包括位于旋轉(zhuǎn)座4周向側(cè)壁的接收光入口 422和沿旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)軸心設(shè)置的接收光出口 421，接收光出口 421沿著至旋轉(zhuǎn)座4的下端面。發(fā)射光入口411和接收光出口 421位于旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)軸心，因此旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)動過程中，發(fā)射光入口 411和接收光出口 421的位置不變，分別保持與發(fā)射器2和接收器3對準(zhǔn)，通過發(fā)射光出口 412將發(fā)射光束從旋轉(zhuǎn)座4的周向射出，通過接收光入口 422將反射的光線引入接收光通道。
[0039]進一步的，發(fā)射器2安裝在上蓋14上，并與發(fā)射光入口 411相對。轉(zhuǎn)軸43內(nèi)部中空作為接收光通道的一部分，底座11的底部連接有下蓋12，下蓋12上安裝接收器3，接收器3與接收光出口 421相對。在本發(fā)明的其他實施例中，發(fā)射器2和接收器3的安裝位置可以進行對換。
[0040]上述發(fā)射器2包括發(fā)射單元21、發(fā)射電路22、發(fā)射屏蔽罩23，通過發(fā)射電路22驅(qū)動發(fā)射單元21發(fā)射出激光等電磁輻射信號，發(fā)射屏蔽罩23用于發(fā)射器2上部的雜光。且發(fā)射器2通過發(fā)射調(diào)整圈16安裝在上蓋14上，通過發(fā)射調(diào)整圈16可調(diào)整發(fā)射器2的聚焦位置。該發(fā)射單元21可以是任何電磁輻射波傳播器。具體的，發(fā)射器21通常將激光作為光源，優(yōu)選的米用波長為905nm的激光光源；或者，也可米用LED作為光源。對于激光為光源的發(fā)射器21，由于激光發(fā)散很小，并且光束可容易地經(jīng)過狹窄的路徑，可減小發(fā)射光通道和接收光通道的孔徑，因此旋轉(zhuǎn)座4能縮減為更小的尺寸，較小設(shè)備的整體尺寸。[0041 ] 上述接收器3包括接收單元32和連接接收單元32的計算電路31，接收單元32通過屏蔽罩33遮蓋，且屏蔽罩遮33上設(shè)置濾光片34與接收光出口 421相對，濾光片34用于濾除雜光。
[0042]本發(fā)明中，第一安裝部41和第二安裝部42沿旋轉(zhuǎn)座4的軸向間隔設(shè)置。發(fā)射鏡組件5包括設(shè)置在發(fā)射光出口 412上的發(fā)射透鏡51和設(shè)置在發(fā)射光通道中的發(fā)射反光鏡組，發(fā)射反光鏡組為第一反光鏡52，第一反光鏡52將發(fā)射器2發(fā)射的光束反射向發(fā)射透鏡51。接收鏡組件6包括設(shè)置在接收光入口 422的接收透鏡61和設(shè)置在接收光通道中的接收反光鏡組，接收反光鏡組包括第二反光鏡62和第三反光63鏡，接收透鏡61的匯聚光線經(jīng)過第二反光鏡62反射向第三反光鏡63，第三反光鏡63將光線反射進入接收器3 ;為了限制旋轉(zhuǎn)座4的直徑，接收光出口 421的孔徑設(shè)置較小，為保證將反射的光線導(dǎo)入接收光出口421，避免出現(xiàn)盲點，接收鏡組件6中通過兩次的反射的方式來將光線導(dǎo)入接收器32。其中，發(fā)射透鏡51和接收透鏡61用來對光線的準(zhǔn)直。
[0043]工作時:
[004