[发明专利]用于光学测量到反射的或散射的目标物体的距离的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于光学测量到进行反射的或进行散射的目标物体的距离的设备。

背景技术

DE19727988A1公开了一种已知的用于光学测量到目标物体的距离的设备，该设备包括伸缩件、距离测量装置和用于匹配激光射束发散度或激光射束直径的调节装置。所述距离测量装置包括发射激光射束的射束源、接收在目标物上反射和/或散射的接收射束的探测器、以及具有用于对激光射束进行射束整形的发射光学单元和对接收射束进行射束整形的接收光学单元的射束整形系统。所述激光射束发散度或激光射束直径能通过在射束源上的激光射束的射出角、通过射束源与发射光学单元之间的光学行程的改变、或通过在射束源后面的附加的发射光学单元被改变。缺点在于，用于匹配在所述距离测量装置内的激光射束发散度或激光射束直径的所有提出的措施以及所述距离测量装置的稳定性降低。

由DE19840049A1已知一种用于光学测量到进行反射的或进行散射的目标物体的距离的设备。该设备包括距离测量装置和用于将激光射束匹配于目标物体的调节装置。该距离测量装置包括一个或两个射束源、探测器和具有发射光学单元和接收光学单元的射束整形系统。射束源产生具有大的射束发散度的第一激光射束和具有小的射束发散度的第二激光射束，其中，第一激光射束设置用于散射的目标物体的距离测量并且第二激光射束设置用于进行反射的目标物体的距离测量。

合适的激光射束的选择能够在射束源上或在探测器上实现。在一种实施形式中，第一激光射束和第二激光射束被同时发射并且射到目标物体上。在接收射束的射束路径中，光学过滤器设置在探测器之前，该光学过滤器只让第一或第二激光射束通过。该光学过滤器设置在能手动操作的或电机驱动的过滤轮或过滤滑动件中，它们将各光学过滤器引入到接收射束的射束路径中。缺点在于，为了将距离测量匹配于目标物体需要具有不同的射束发散度的两个激光射束。为了产生不同的射束发散度，需要多个射束路径和射束整形光学单元，这提高了空间需求。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于对反射和散射的目标物体进行光学距离测量的设备，其中，光学部件的数量减少并且对于部件的制造公差的要求也降低。

上述目的在开头所述的用于光学测量距离的设备中按本发明通过权利要求1的特征实现。有利的进一步扩展方案在各从属权利要求中给出。

按本发明设有在距离测量装置外设置的调节装置，该调节装置具有可在第一位置和第二位置之间调节的用于对激光射束进行射束整形的第二发射光学单元，其中，第二发射光学单元在第一位置中设置在激光射束中且在第二位置中设置在激光射束外。该第二发射光学单元具有这样的优点，即激光射束的射束发散度、射束直径或射束发散度和射束直径能匹配于目标物体的特性和/或匹配于至目标物体的距离。通过在距离测量装置外的调节装置的布置，距离测量装置的稳定性不会受损。发射的激光射束首先被第一发射光学单元准直并且被准直的激光射束射到第二发射光学单元上。通过被准直的激光射束射到第二发射光学单元上，对于调节装置的公差要求相对于发散的激光射束射到调节装置上的实施方案降低。

优选地，距离测量装置具有光学单元载体，该光学单元载体具有用于固定电子光学部件中的第一电子光学部件的第一容纳部和用于固定第一射束整形系统的第二容纳部。该光学单元载体尤其优选地构成为整体式的并且实现距离测量装置的紧凑的结构。尤其优选地，距离测量装置具有印刷电路板，所述印刷电路板具有用于固定电子光学部件中的第二电子光学部件的容纳部以及将印刷电路板与所述光学单元载体连接的连接装置。

在优选的实施方案中，第一发射光学单元构成为准直光学单元并且第二发射光学单元构成为分散光学单元。距离测量装置的准直光学单元产生准直的激光射束，该准直的激光射束接着射到调节装置的分散光学单元上。在此，准直光学单元的光学特性匹配于散射的目标物体，并且分散光学单元设置为用于进行反射的目标物体的距离测量。第二发射光学单元的在激光射束中的第一位置设置用于进行反射的目标物体，并且第二发射光学单元的在激光射束外的第二位置设置用于散射的目标物体。准直光学单元在进行反射的目标物体的距离测量中的优点在于，当准直的激光射束代替发散的激光射束射到调节装置上时，对于调节装置的制造公差的要求和在调整时的准确性降低。