[發明專利]光學測量設備和運載工具

有效

• 申請號: 201310338031.3
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103576209A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 仲村忠司;今井重明
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01S17/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及一種光學測量設備和安裝該光學測量設備的運載工具。該光學測量設備檢測目標是否存在，并測量從光學測量設備到該目標的距離。為了安全起見，該光學測量設備可用于工廠自動化(FA)，或者用于汽車用途。

背景技術

檢測目標是否存在并測量到該目標的距離的光學測量設備是已知的。作為光學測量設備的示例，可以考慮下面的設備。即，該設備通過一旋轉多面鏡使光束偏轉而利用該光束掃描預定測量場。該設備通過使用相同的旋轉多面鏡連續地改變視角而利用光電檢測器接收由處于測量場中的被測目標反射的光，因此，該設備測量出到掃描點的距離(例如，專利文件1(日本未審查專利出版物No.H11-304469))。

在上述設備中，來自作為光源的半導體激光器的光束被光學元件(發射器透鏡)轉換為平行光。還描述了通過使用成像裝置(接收器透鏡)將光束收窄到位敏器材(PSD，一種光電檢測器)上。盡管未明確描述，但是其暗示了該PSD布置在接收器透鏡的焦距位置處。

即，在這些情況下，物點(光源或光電檢測器)與透鏡(發射器透鏡或接收器透鏡)之間的距離設定為透鏡的焦距。該設定意味著能夠在無限遠處形成物點的共軛象。然而，在該情況下，在每個物點的角度空間(對于投射光學系統，作為光源的半導體激光器的發散角或發射器透鏡的有效范圍；對于接收光學系統，接收器透鏡的有效范圍)中，尤其在該設備附近，物點是模糊的，不能獲得期望的分辨率。

需要一種光學測量設備，其在設備附近具有較高的角分辨率。

發明內容

根據本發明的一方面，提供了一種光學測量設備，包括：

第一光源；

光學元件，構造成聚集從第一光源發射的光束；

光照射器，構造成將光束照射到目標上；以及

光電檢測器，構造成檢測所述光束的從目標穿過成像系統的反射光或散射光，所述光束被照射到目標上，

其中，從第一光源到通過光學元件形成的第一光源第一共軛象的第一光路長度與從光電檢測器到通過成像系統形成的光電檢測器第二共軛象的第二光路長度至少在第一方向上不同。

根據公開的技術，光學測量設備可設置成在設備附近具有較高角分辨率。

通過結合附圖閱讀下面的詳細說明，能夠更清楚地理解本發明的其它目的、特征和優點。

附圖說明

圖1A和1B是例示出根據一示例的光學測量設備的投射光學系統示意圖；

圖2A和2B是例示出根據該示例的光學測量設備的接收光學系統的示意圖；

圖3是例示出當考慮光源的發光區域時，光源的照射區域的圖；

圖4A和4B是例示出當考慮光源的發光區域和耦合透鏡的有效范圍時，光源的照射區域的圖；

圖5是例示出根據該示例的光學測量設備的接收光學系統的細節的示意圖；

圖6A和6B是例示出根據一變型例的光學測量設備的投射光學系統的示意圖；

圖7A和7B是例示出根據該變型例的光學測量設備的接收光學系統的示意圖；

圖8A和8B是例示出根據另一示例的光學測量設備的投射光學系統的示意圖；

圖9A和9B是例示出根據另一示例的光學測量設備的接收光學系統的示意圖；

圖10是例示出根據另一示例的光學測量設備的投射光學系統的示意圖；

圖11是例示出根據另一示例的光學測量設備的接收光學系統的示意圖；

圖12是例示出根據另一示例的光學測量設備的投射光學系統的示意圖；

圖13是例示出根據另一示例的光學測量設備的接收光學系統的示意圖；以及

圖14是示意性地示出將根據另一示例的光學測量設備安裝在運載工具上的狀態的圖。

具體實施方式

下文中，參考附圖解釋本發明的實施例。在這些附圖中，相應的元件可由相同的標號表示，并可省略重復解釋。

在本應用中，光學測量設備包括例如向預定區域照射光線并基于反射光或散射光確定預定區域中是否存在目標的設備。而且，在本應用中，光學測量設備包括例如當確定了預定區域中存在一目標時，向該目標照射光線并基于反射光或散射光測量到該目標的距離的設備。

<示例>