專利名稱：用于光學測量設備的偏轉鏡組件和相應的光學測量設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在權利要求1的前序部分中提及的類型的用于光學測量設備的偏轉鏡裝置，并涉及一種相應的具有這樣的偏轉鏡裝置的光學測量設備。
背景技術：
從現有技術中已知掃描光學測量設備，稱為激光掃描器，其根據光脈沖飛行時間方法來確定距在監測區域中檢測的物體或障礙物的距離，該光學測量設備用于車輛，用于檢測監測區域中的物體或障礙物。
專利說明書DE102005055572B4例如描述了一種掃描光學距離傳感器。所描述的距離傳感器包括作為光發送器的至少一個激光器、作為光接收器的至少一個檢測器、和偏轉單元，所述偏轉單元使用第一鏡將產生的激光輻射偏轉到要測量的場景上，并使用第二鏡將由物體散射回來的激光脈沖偏轉到所述至少一個檢測器上。這里，第一和第二鏡布置在共用的可旋轉軸上，該可旋轉軸由驅動單元驅動。第一鏡布置在第一保持器上，第二境布置在第二保持器上，具有相對于第一鏡的軸向間距，而驅動單元布置在兩個保持器之間。具有相關電子器件的所述至少一個激光器和所述至少一個檢測器以直立方式布置。發明內容
本發明的目的是開發一種在權利要求1的前序部分中提到的類型的用于光學測量設備的偏轉鏡裝置，使得可以減少必需的安裝空間，以及目的是指出一種相應的光學測量設備。
根據本發明通過用于激光掃描器的具有權利要求1的特征的偏轉鏡裝置和通過具有權利要求10的特征的光學測量設備實現了該目標。有利地實現本發明的實施例的其他特征包含在從屬權利要求中。
本發明實現的優勢是，由于驅動單元布置在兩個偏轉鏡之間的空間中，可以減少用于偏轉鏡裝置的必需的安裝空間。因此，特別地可以減少偏轉鏡裝置的安裝高度。
本發明的基本思想基于具有兩個鏡的鏡單元的實現，所述兩個鏡布置為在水平面中相對于彼此間隔開，且驅動單元隨后布置在所述兩個鏡之間。此外，在兩側安裝鏡單元可通過將鏡布置在承載板或承載件本體上而更容易地實現。
根據本發明的一種用于光學測量設備的偏轉鏡裝置包括至少一個鏡單元和驅動單元，所述鏡單元布置在可旋轉軸上并包括至少一個偏轉鏡，所述驅動單元驅動可旋轉軸。根據本發明，所述至少一個鏡單元包括至少兩個偏轉鏡，所述偏轉鏡布置為距可旋轉軸有徑向間距，而驅動單元至少部分地布置在兩個偏轉鏡之間的空間中。
在根據本發明的裝置的一個有利配置中，所述至少兩個偏轉鏡布置在承載板上，而驅動單元布置在支撐板中的孔中。由此，可以更容易地實現鏡單元的雙側安裝以及可以減少旋轉運動中的偏離。為了簡化驅動單元在承載板中的孔中的布置，周向凸緣可以形成在孔的邊緣處。
所述至少一個鏡單元可例如配置為具有至少兩個發送偏轉鏡的發送鏡單元和/或配置為具有至少兩個接收偏轉鏡的接收鏡單元。
在根據本發明的裝置的其他有利配置中，具有兩個發送偏轉鏡的發送鏡單元和具有兩個接收偏轉鏡的接收鏡單元布置在共用的可旋轉軸上，使得它們相對于彼此軸向地間隔開，所述兩個發送偏轉鏡布置在具有孔的承載板上以使得它們徑向地間隔開，而驅動單元布置在兩個發送偏轉鏡之間的空間中。所述兩個接收偏轉鏡可在每種情況下固定在承載件本體的側部上，使得它們徑向地間隔開。由此，可以更容易地實現接收鏡單元的雙側安裝以及可以減少接收鏡單元的旋轉運動中的偏離。為了感測當前旋轉角，編碼盤可以布置在發送鏡單元和接收鏡單元之間處于承載板之下，所述編碼盤可被評估以確定可旋轉軸的旋轉角。
在根據本發明的裝置的其他有利配置中，驅動單元配置為步進馬達。另外，可旋轉軸可在兩側安裝，以避免搖擺運動和偏離。
根據本發明的偏轉鏡裝置可優選地用在具有至少一個光學發送器和至少一個光學接收器的光學測量設備中。
以下將參考附圖對本發明的示例性實施例進行更詳細解釋，在圖中:
圖1顯示出根據本發明的光學測量設備的示例實施例的透視圖。
圖2顯示出圖1的光學測量設備的詳細透視圖，沒有示出殼體。
圖3顯示出圖1的光學測量設備的詳細透視圖，沒有示出驅動器保持器。
圖4顯示出圖1的光學測量設備的詳細透視圖，沒有示出發送器單元和驅動單元。
圖5示出根據本發明的用于圖1的光學測量設備的偏轉鏡裝置的示例性實施例的透視圖。
圖6示出根據本發明的根據圖5的偏轉鏡裝置的示例性實施例從另一觀察角度觀察的又一透視圖。
具體實施方式
如圖1中所示，光學測量設備I包括殼體2，該殼體2包括底板5。被引入殼體中的是發送窗口 7和接收窗口 9，例如脈沖激光通過該發送窗口 7被發射，被監測區域中的物體反射的激光通過該接收窗口被接收。
如圖2至4中所示，發送器單元10、接收器單元20和偏轉鏡裝置30布置在殼體3內部。發送器單元10包括發送器電路板12，例如光學發送器14設置在該發送器電路板12上，光學發送器配置為脈沖激光器，具有發送光學單元16。在所示示例性實施例中的發送器電路板12安裝在電路承載件18上。接收器單元20包括接收器電路板22和接收光學單元26，例如配置為檢測器的光學接收器24布置在接收器電路板22上，接收光學單元26配置為例如拋物面鏡。
如圖2至6中所示的，在所示示例性實施例中的偏轉鏡裝置30包括發送鏡單元31和接收鏡單元32，發送鏡單元31具有兩個發送偏轉鏡31.1、31.2，發送偏轉鏡31.1,31.2沿共用的水平面布置在承載板35上，使得它們徑向地間隔開，接收鏡單元32具有兩個接收偏轉鏡32.1,32.2，接收偏轉鏡32.1,32.2在每種情況下固定在承載件本體38的側部上，使得它們徑向地間隔開。如圖2至6中進一步示出的，發送鏡單元31和接收鏡單元32布置在共用的可旋轉軸34上，使得它們相對于彼此軸向地間隔開。
根據本發明，驅動可旋轉軸34的驅動單元33基本上布置在兩個發送偏轉鏡31.1、31.2之間的空間中。在所示示例性實施例中，驅動單元33布置在承載板35中的孔35.1中。凸緣形成在承載板35中的孔35.1的邊緣處，以便簡化驅動單元33的容置。驅動單元33由保持器36保持，該保持器36配置為覆蓋件。在所示示例性實施例中，驅動單元33配置為步進馬達。替換地，本領域技術人員已知的其他合適的馬達和驅動件可用于驅動可旋轉軸34。
布置在發送鏡單元31和接收鏡單元32之間且位于承載板之下的是編碼盤37，該編碼盤37被評估以確定可旋轉軸34的旋轉角。為了評估編碼盤37，對應的換能器或傳感器可布置在電路承載件18上。此外，可旋轉軸34在兩側安裝。在上端處，可旋轉軸34安裝在驅動單元33中，在下端處，可旋轉軸34安裝在安裝件39中，所述安裝件可引入到底板5中。
該光學測量設備的結果因此是以下描述的操作模式。固定的光學發送器14產生脈沖激光束，脈沖激光束經由旋轉的發送鏡單元31偏轉，并通過發送窗口 7被傳播至要被監測的區域中。響應于被發射的脈沖激光束，被布置在監測區域中的物體或障礙物反射的脈沖激光束經由接收窗口 9接收。被接收的激光束經由接收鏡單元32偏轉，并被從固定的接收光學單元26引導至固定的光學接收器24。光學接收器14的輸出信號被評估，以確定激光束的飛行時間，以便確定距在監測區域中檢測到的物體的距離。
本發明的基本思想還可以用在一種未示出的偏轉鏡裝置中，其具有發送鏡單元和接收鏡單元，它們沒有布置在共用的旋轉軸上，但每一個具有專用的驅動單元。在這樣的實施例中，如所示示例性實施例中的一樣，用于發送鏡單元的驅動單元基本上布置在兩個發送偏轉鏡之間的空間中，兩個發送偏轉鏡布置在共用的水平面中，使得它們相對于可旋轉軸徑向地間隔開。此外，用于接收鏡單元的驅動單元基本上布置在兩個接收偏轉鏡之間的空間中，兩個接收偏轉鏡布置在共用的水平面中，使得它們相對于可旋轉軸徑向地間隔開。
權利要求
1.一種用于光學測量設備的偏轉鏡裝置，其具有至少一個鏡單元(31、32)和驅動單元(33)，所述鏡單元布置在可旋轉軸(34)上并包括至少一個偏轉鏡(31.1,31.2,32.1、32.2)，所述驅動單元(33)驅動可旋轉軸(34)， 其特征在于， 所述至少一個鏡單元(31、32)包括至少兩個偏轉鏡(31.1,31.2,32.1,32.2)，所述至少兩個偏轉鏡布置在共用的水平面中，使得它們相對于可旋轉軸(34)徑向地間隔開，而驅動單元(33)至少部分地布置在兩個偏轉鏡(31.1,31.2,32.1,32.2)之間的空間中。
2.根據權利要求1所述的裝置， 其特征在于， 所述至少兩個偏轉鏡(31.1,31.2,32.1,32.2)布置在承載板(35)上，驅動單元(33)布置在承載板(35)的孔(35.1)中。
3.根據權利要求2所述的裝置， 其特征在于， 凸緣形成在承載板(35)的孔(35.1)的邊緣處。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的裝置， 其特征在于， 至少一個鏡單元配置為具有至少兩個發送偏轉鏡(31.1、31.2)的發送鏡單元(31)和/或配置為具有至少兩個接收偏轉鏡(32.1、32.2)的接收鏡單元(32)。
5.根據權利要求4所述的裝置， 其特征在于， 具有兩個發送偏轉鏡(31.1、31.2)的發送鏡單元(31)和具有兩個接收偏轉鏡(32.1、32.2)的接收鏡單元(32)布置在共用的可旋轉軸(34)上，使得它們相對于彼此軸向地間隔開，所述兩個發送偏轉鏡(31.1、31.2)布置在具有孔(35.1)的承載板(35)上以使得它們徑向地間隔開，而驅動單元(33 )布置在兩個發送偏轉鏡(31.1、31.2 )之間的空間中。
6.根據權利要求5所述的裝置， 其特征在于， 接收偏轉鏡(32.1,32.2)在每種情況下固定在承載件本體(38)的側部上，使得它們徑向地間隔開。
7.根據權利要求5或6所述的裝置`， 其特征在于， 編碼盤(37 )布置在發送鏡單元(31)和接收鏡單元(32 )之間處于承載板(35 )之下，編碼盤(37)是可評估的以確定可旋轉軸(34)的旋轉角。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的裝置， 其特征在于， 驅動單元(33)配置為步進馬達。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的裝置， 其特征在于， 可旋轉軸(34)在兩側安裝。
10.一種光學測量設備，具有至少一個光學發送器(14)，至少一個光學接收器(24)和偏轉鏡裝置(30)，所述偏轉鏡裝置(30)具有至少一個鏡單元(31、32)和驅動單元(33)，所述鏡單元布置在可旋轉軸(34)上并包括至少一個偏轉鏡(31.1,31.2,32.1,32.2)，所述驅動單元(33)驅動可旋轉軸(34)， 其特征在于， 所述偏轉鏡裝置(30)根據 權利要求1至9中任一項配置。
全文摘要
本發明涉及一種用于光學測量設備的偏轉鏡組件(30)，其具有至少一個鏡單元(31、32)和驅動單元(33)，所述鏡單元布置在可旋轉軸(34)上并包括至少一個偏轉鏡(31.1、31.2、32.1、32.2)，所述驅動單元(33)驅動可旋轉軸(34)，以及涉及一種具有這樣的偏轉鏡組件(30)的光學測量設備。為了使得必需的安裝空間減少，所述至少一個鏡單元(31、32)包括至少兩個偏轉鏡(31.1、31.2、32.1、32.2)，所述至少兩個偏轉鏡布置在共用的水平面中，使得它們相對于可旋轉軸(34)徑向地間隔開，其中，驅動單元(33)至少部分地布置在兩個偏轉鏡(31.1、31.2)之間的空間中。
文檔編號G01S17/42GK103154766SQ201180048450
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月26日 優先權日2010年10月8日
發明者H.貝哈, P.霍瓦思, T.舒勒 申請人:法雷奧開關和傳感器有限責任公司