[發(fā)明專利]發(fā)光單元和基于三角測量的測距裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610951617.0
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN107044847B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·斯蒂格瓦爾;彼得·基佩弗;托馬斯·延森
• 申請（專利權(quán)）人: 赫克斯岡技術(shù)中心
• 主分類號: G01C3/18
• 分類號: G01C3/18;G01B11/25;G02B27/09;G02B3/00;G02B27/30;H01S5/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;師瑋

1.一種用于提供限定的測量光(4)的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，所述發(fā)光單元為基于三角測量的測距裝置的發(fā)光單元或者用于基于三角測量的測距裝置的發(fā)光單元，所述發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')包括：

·用于發(fā)射光的光源(11、11'、11、11')；以及

·射束成形組合件(12、12')，該射束成形組合件用于通過影響所述光源(11、11'、11、11')發(fā)射的光的傳播對所述光進(jìn)行整形，其中，所述射束成形組合件(12、12')被設(shè)置并設(shè)計成使得測量光(4)按照具有中點和兩個相對端部的光線的形式提供，

其特征在于，

所述射束成形組合件(12)包括至少一個微透鏡陣列(14、14'、14、34)，所述至少一個微透鏡陣列(14、14'、14、34)包括多個微透鏡，其中，所述多個微透鏡被設(shè)計和設(shè)置為彼此相鄰地接合，

·連續(xù)的微透鏡的曲率的代數(shù)符號相反，并且

·使得提供周期性結(jié)構(gòu)，其中，周期性由至少兩個連續(xù)的微透鏡限定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

所限定的測量光(4)是激光，并且所述光源(11、11'、11、11')是用于發(fā)射激光的激光源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

所述微透鏡陣列(14、14'、14”、34)是柱面微透鏡陣列，所述柱面微透鏡陣列具有作為微透鏡的多個柱面微透鏡，所述多個柱面微透鏡沿第一方向(x)橫跨所述柱面微透鏡陣列彼此相鄰地設(shè)置，其中，所述第一方向?qū)?yīng)于與所述柱面微透鏡的延伸方向垂直的橫切。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

所述柱面微透鏡陣列(14、14'、14”、34)中的所述柱面微透鏡被設(shè)置并設(shè)計成使得沿所述第一方向在所述柱面微透鏡陣列的表面上提供周期性輪廓，其中，所述周期性輪廓具有波浪形狀。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

所述柱面微透鏡陣列(14、14'、14”、34)的所述柱面微透鏡的輪廓包括至少局部圓形形狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

所述柱面微透鏡陣列(14、14'、14”、34)的所述柱面微透鏡被設(shè)計并設(shè)置為彼此相鄰，使得在所述表面上沿所述第一方向提供正弦曲線輪廓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

所述周期性結(jié)構(gòu)包括：

·橫跨所述微透鏡陣列(14、14'、14”、34)的恒定周期性和幅度，或者

·根據(jù)所述光線的希望特性，橫跨所述微透鏡陣列(14、14'、14”、34)的變化周期性和/或幅度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

通過所述多個微透鏡的、具有限定的微透鏡間節(jié)距的周期性排布結(jié)構(gòu)來限定關(guān)于光發(fā)射方向的特定測量范圍，其中，最大測量范圍取決于至少根據(jù)所述微透鏡間節(jié)距限定的Talbot長度(z_t)，其中，所述測量范圍的最小值對應(yīng)于所述Talbot長度的一半(z_t/2)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光單元(2、10、10'、10”、10”')，

其特征在于，

·所述多個微透鏡按照范圍在20μm至200μm的微透鏡間節(jié)距設(shè)置，和/或

·有關(guān)所述微透鏡陣列的表面的形貌微透鏡高度(h)至少為5μm。