[發明專利]一種激光測距設備

有效

• 申請號: 201610089297.2
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105527619B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 汪迎春;徐磁;潘幫輝;劉義春;陳士凱;李宇翔;林凌;黃玨珅
• 申請（專利權）人: 上海思嵐科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 甘章乖;周建華

本申請的目的是提供一種激光測距設備，所述激光測距設備包括：激光發收裝置、減速齒輪驅動裝置和旋轉裝置，其中，所述激光發收裝置用于向被測目標發送投射光束，并接收經所述被測目標反射的反射光束，并生成相關測距信息；所述減速齒輪驅動裝置與所述旋轉裝置連接，以驅動所述旋轉裝置轉動；所述旋轉裝置與所述激光發收裝置連接，以帶動所述激光發收裝置旋轉。達到設備采取的結構方式緊湊，尺寸小巧的目的；進一步地，采用驅動裝置帶動激光發收裝置直接旋轉，從而避免了反射鏡的角度偏置問題，提高光利用率；同時，采用減速齒輪驅動裝置，延長了其使用壽命，且可以通過更換齒輪箱來實現調速的功能。

技術領域

本申請涉及測距設備，尤其涉及一種可以旋轉測量的激光測距設備。

背景技術

光學掃描測距設備是一種使用準直光束進行非接觸式目標物體掃描測距的設備。通過將用于測距的準直光束(激光)進行一定范圍內的旋轉，即可實現對所在環境內物體進行掃描測距，并提取出環境的輪廓信息。

目前的測距設備配合一片或多片反射鏡來發射或接受反射光，現有常用的兩種結構的測距設備，圖1和圖2示出現有技術的測距設備的簡要結構圖，如圖1和圖2所示，其使用(一個或多個)反射鏡并使其光軸擺動整個360度一周，在任一結構中，使得(一個或多個)鏡子的光軸和使該(一個或多個)鏡子轉動的電動機的軸重合。

圖1中的測距設備構造采用雙軸電動機42，公共旋轉軸41a和41b從該電動機42豎直伸出，并一方面使軸41a上的掃描鏡43，另一方面使軸41b上的接收鏡彼此相同地安裝。從光束投射器45輸出的光線經過投射透鏡47，由掃描鏡43使發生偏轉并投射到待照明物體上。來自所掃描物體的反射光線通過接收透鏡48進入光線接收器46。這種結構的測距設備的電動機布置在掃描鏡和接收透鏡之間，使得掃描鏡和接收透鏡之間的間隔較大，光路收發嚴重不同軸，盲區大，近距離表現不佳，而且，由于光學系統的中心是測距儀的中心，并且測距儀豎直延伸，所以將對如何安裝測距儀產生限制。

圖2中的測距設備構造采用電動機42，旋轉軸41c從該電動機向上伸出，并且將雙重掃描/接收鏡49安裝在旋轉軸41c上。從光束投射器45輸出的光線經過投射器50，由半透明鏡51向下反射，并照射在雙重掃描/接收鏡49上；在那里反射的光線通過鏡子49向左偏轉并投射到待照明的物體上。來自所掃描物體的反射光線通過掃描/接收鏡49向上偏轉，通過半透明鏡51傳輸，經過接收透鏡52，并進入光線接收器46。這種結構的測距設備通過半透明鏡來實現收發同軸，但是透光性約相當于普通透鏡的一半，發送和接收均損失了大量光能。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生影響而形成噪聲，因此限制了測距設備的輻射接收靈敏度和精確度。

在此類測距設備中，帶來了因反射鏡本身的反射率問題造成的光利用率降低的問題，且反射鏡需要在工作中保證精密的固定，此外，反射鏡的平面度制作工藝難度大，反射鏡反射面不平整導致投射光束或反射光束角度偏差，造成光利用率低，因此給設計和生產這類掃描測距裝置帶來了很大挑戰，并導致這類掃描測距裝置的成本較高。同時，復雜的光學設備也增加了裝置的尺寸和重量。

在目前已有的一些測距設備中，出現了激光發射接收裝置自身旋轉的測距設備，但此類設備為實現旋轉部件供電和通訊，常常需要使用導電滑環等實現旋轉體間電信號傳遞。而旋轉單元通常采用皮帶的傳動方式來實現旋轉。這極大地影響了這類裝置的壽命。且直接采用皮帶傳動增大了測距設備的整體體積。

發明內容

本申請的目的是提供一種激光測距設備，以解決因滑環壽命短而影響對旋轉單元的供電問題，以及皮帶傳動造成的體積較大的問題，且可無線供電、無線全雙工傳輸數據，同時采用多種調速方式以調節測距設備測量目標物的旋轉速度。