具有補償校正功能的激光測距裝置的制造方法
【專利摘要】一種具有補償校正功能的激光測距裝置，包括一本體、一激光光源、一光接收器、一半透反射鏡片及一第二光接收組件。激光光源設置在本體上，激光光源包含激光二極管。光接收器設置在本體上，光接收器包含第一光接收組件。半透反射鏡片設置在光接收器的內部，半透反射鏡片位于第一光接收組件的前方。第二光接收組件設置在光接收器的一側，半透反射鏡片及第二光接收組件配合激光光源構成一補償校正模塊。藉此，可以減少外界條件變化對量測精度造成的影響，以提升其量測精度。
【專利說明】
具有補償校正功能的激光測距裝置
技術領域
[0001]本實用新型提供了一種激光測距裝置，尤其提供了一種具有補償校正功能的激光測距裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，激光測距法已被廣泛地應用于距離的測量，而激光測距裝置亦成為距離測量的重要工具，而三角量測法為激光測距的已知技術。三角測量法由激光光源所射出的激光束投射在一目標物的表面，從該目標物的表面所反射的反射光束通過一聚光透鏡由一光接收器接收，藉由該光接收器的輸出信號，通過處理器的函式計算，即可獲得目標物與激光光源的距離。
[0003]激光三角量測法的優勢為速度快，每秒可達2kHz的頻率范圍。但是目前掃地機、機器人(robot)等裝置使用激光測距裝置時，在外界條件變化時，比如在溫度、光強變化時，會產生電參數變化，比如倍增因子、相位的變化，從而造成量測精度的降低。同時，電路老化等其他原因也會造成量測精度的降低。
[0004]綜上所述，本實用新型的發明人認為上述缺失可改善，于是潛心研究并配合理論應用，提出了一種設計合理且有效改善上述缺失的實用新型。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種具有補償校正功能的激光測距裝置，可以補償激光測距裝置的誤差，達到三角量測自校正的目的，以提升其量測精度。
[0006]為了解決上述的技術問題，本實用新型提供一種具有補償校正功能的激光測距裝置，包括:一本體;一激光光源，該激光光源設置在該本體上，該激光光源包含激光二極管；一光接收器，該光接收器設置在該本體上，該光接收器包含第一光接收組件;一半透反射鏡片，該半透反射鏡片設置在該光接收器的內部，該半透反射鏡片位于該第一光接收組件的前方；以及一第二光接收組件，該第二光接收組件設置在該光接收器的一側，該半透反射鏡片及該第二光接收組件配合該激光光源構成一補償校正模塊。
[0007]為了解決上述的技術問題，本實用新型還提供一種具有補償校正功能的激光測距裝置，包括:一本體；一激光光源，該激光光源設置在該本體上，該激光光源包含激光二極管；一光接收器，該光接收器設置在該本體上，該光接收器包含第一光接收組件及套筒，該套筒設有一透孔，該光接收器的光軸與該激光光源的光軸呈傾斜狀，該光接收器的光軸與該激光光源的光軸之間形成一夾角；一半透反射鏡片，該半透反射鏡片設置在該光接收器的套筒的內部，該半透反射鏡片位于該第一光接收組件的前方；以及一第二光接收組件，該第二光接收組件設置在該光接收器的一側，該透孔位于該半透反射鏡片及該第二光接收組件之間，該半透反射鏡片及該第二光接收組件配合該激光光源構成一補償校正模塊。
[0008]本實用新型至少具有下列的優點:
[0009]本實用新型激光測距裝置設置有半透反射鏡片及第二光接收組件，配合該激光光源可構成一個補償校正模塊，在開機時量測固定或動態距離位置信息，以補償激光測距裝置像素點誤差偏移，達到三角量測自校正的目的。本實用新型的激光測距裝置可以減少外界條件變化對量測精度造成的影響，對遠距離也不會造成量測距離的誤差，以提升其量測精度。
[0010]為更進一步了解本實用新型的特征及技術內容，可以參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖。然而所附附圖僅提供參考與說明，并非用來對本實用新型加以限制。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的具有補償校正功能的激光測距裝置的第一實施例的示意圖。
[0012]圖2為圖1的A部分的詳圖。
[0013]圖3為本實用新型的具有補償校正功能的激光測距裝置的第二實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0014][第一實施例]
[0015]參閱圖1及圖2，本實用新型提供了一種具有補償校正功能的激光測距裝置，其可應用于掃地機、機器人或無人搬運車等具有自動移動功能的裝置上。該激光測距裝置包括一本體1、一激光光源2、一光接收器3、一半透反射鏡片4及一第二光接收組件5 O本實施例在目前激光測距裝置的結構中增加了一補償校正模塊，用來時時或開機時校正三角量測遠距離的誤差。
[0016]該本體I的結構并不限制。該本體I可用于承載激光光源2、光接收器3、半透反射鏡片4及第二光接收組件5。該本體I可以適當地設置在掃地機、機器人或無人搬運車等裝置上，但不限于此。
[0017]該激光光源2設置在本體I上。該激光光源2包含激光二極管21，也可以進一步包含第一透鏡22。所設置的第一透鏡22的數量并不限制，本實施例揭示設置一個第一透鏡22，該第一透鏡22位于激光二極管21的前方。該激光光源2電連接于一電路板6，亦即激光二極管21電連接于電路板6。電路板6可設置在本體I上。電路板6可包含處理器等電子組件，但激光光源2的構造并不限制。該激光光源2可由電路板6進行供電。該激光光源2的激光二極管21被驅動時可以射出激光束，并將激光束投射在一目標物的表面。
[0018]該光接收器3設置在本體I上。該光接收器3包含第一光接收組件31，也可以進一步包含第二透鏡32。所設置的第二透鏡32的數量并不限制，本實施例揭示設置兩個第二透鏡32，第二透鏡32位于第一光接收組件31的前方。該第一光接收組件31可為CMOS圖像感測組件(CMOS Image Sensor)等，且該光接收器3電連接于電路板6，亦即第一光接收組件31電連接于電路板6，但光接收器3的構造并不限制。該光接收器3的光軸L2與激光光源2的光軸LI呈傾斜狀，使光接收器3的光軸L2與激光光源2的光軸LI之間可形成一夾角r。
[0019]該半透反射鏡片4對入射光線具半反射半透射的特性，亦即該半透反射鏡片4為一種半透半反射的鏡片。該半透反射鏡片4設置在光接收器3的內部。該半透反射鏡片4與光接收器3的光軸L2可呈45度設置，亦即該半透反射鏡片4與光接收器3的光軸L2呈45度夾角。該半透反射鏡片4位于第一光接收組件31的前方，使該半透反射鏡片4與第一光接收組件31相對應，該半透反射鏡片4位于第一光接收組件31與第二透鏡32之間。光信號入射至該半透反射鏡片4時，因其對入射光線具半反射半透射的特性，故有部分光信號將被反射，其余光信號將通過該半透反射鏡片4并入射至第一光接收組件31。
[0020]該激光光源2的激光二極管21被驅動時可以射出激光束，并將激光束投射在一目標物的表面，從該目標物的表面所反射的反射光束通過第二透鏡32聚光后，再通過該半透反射鏡片4由光接收器3的第一光接收組件31接收，以便藉由該光接收器3的輸出信號，通過處理器的函式計算，利用三角量測法即可獲得目標物與該激光測距裝置的距離。
[0021]該第二光接收組件5設置在光接收器3的一側，該第二光接收組件5可以固定于本體I或光接收器3。第二光接收組件5與半透反射鏡片4相對應，第二光接收組件5與半透反射鏡片4之間具有固定距離。該第二光接收組件5可為雪崩光二極管(Avalanche Photod1de，APD)或光二極管(Photo d1de，PD)等，且該第二光接收組件5電連接于電路板6，但第二光接收組件5的構造并不限制。在本實施例中，該光接收器3進一步包含一套筒33，第一光接收組件31設置于套筒33的后端，第二透鏡32及半透反射鏡片4設置在套筒33的內部。且該套筒33設有一透孔34，該透孔34位于半透反射鏡片4及第二光接收組件5之間，使得射入該光接收器3的激光束可以通過半透反射鏡片4反射至第二光接收組件5。
[0022]本實用新型的第二光接收組件5可以配合激光光源2使用。該激光光源2的激光二極管21被驅動時可以射出激光束，并將激光束投射在目標物的表面，從該目標物的表面所反射的反射光束通過第二透鏡32聚光后，再利用該半透反射鏡片4反射形成垂直改向的光路，而后由第二光接收組件5接收，以便藉由該第二光接收組件5的輸出信號，把測量數據和固定距離比較后，生成修正參數，再用此參數來校正被測距離的測量數據，從而提高量測精度。本實用新型不需設置第二激光光源，可使整體構造簡化，成本大幅地降低。
[0023]本實用新型激光測距裝置設置有半透反射鏡片及第二光接收組件，配合該激光光源即可構成一個補償校正模塊，在開機時量測固定或動態距離位置信息，以補償激光測距裝置像素點誤差偏移，達到三角量測自校正的目的。因此，本實用新型的激光測距裝置可以減少外界條件變化對量測精度造成的影響，對遠距離也不會造成量測距離的誤差，以提升其量測精度。
[0024][第二實施例]
[0025]參閱圖3，本實施例揭示該激光測距裝置應用于掃地機7。該本體I可轉動地設置在一掃地機7上。該掃地機7可設有吸塵機構或刷輪機構等，以便用于吸塵及掃地等操作。因該掃地機7屬于已知技術，且本實用新型并不限制掃地機7的結構，故不予以詳述。該本體I的外緣設有一第一皮帶輪11，掃地機7上設置有一馬達71及一第二皮帶輪72。第二皮帶輪72連接于馬達71，第二皮帶輪72可被馬達71驅動旋轉，且第一皮帶輪11與第二皮帶輪72之間連接一皮帶73。因此第二皮帶輪72被馬達71驅動旋轉時，可以通過皮帶73及第一皮帶輪11傳動該激光測距裝置旋轉，使該激光測距裝置可作出360度環繞掃描的動作，以達到快速掃描及測距的目的。
[0026]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非意在局限本實用新型的專利保護范圍。因此，凡是運用本實用新型說明書及附圖內容所做的等效變化，均包含于本實用新型的權利保護范圍內，予以說明。
[0027]附圖標記說明
[0028]I 本體
[0029]11第一皮帶輪
[0030]2激光光源
[0031]21激光二極管
[0032]22第一透鏡
[0033]3光接收器
[0034]31第一光接收組件
[0035]32第二透鏡
[0036]33 套筒
[0037]34 透孔
[0038]4半透反射鏡片
[0039]5第二光接收組件
[0040]6電路板[0041 ]7掃地機
[0042]71 馬達
[0043]72第二皮帶輪
[0044]73 皮帶
[0045]L1、L2 光軸
[0046]r 夾角
【主權項】
1.一種具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，包括: 一本體； 一激光光源，該激光光源設置在該本體上，該激光光源包含激光二極管； 一光接收器，該光接收器設置在該本體上，該光接收器包含第一光接收組件； 一半透反射鏡片，該半透反射鏡片設置在該光接收器的內部，該半透反射鏡片位于該第一光接收組件的前方;以及 一第二光接收組件，該第二光接收組件設置在該光接收器的一側，該半透反射鏡片及該第二光接收組件配合該激光光源構成一補償校正模塊。2.根據權利要求1所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該光接收器包含一套筒，該半透反射鏡片設置在該套筒的內部，該套筒設有一透孔，該透孔位于該半透反射鏡片及該第二光接收組件之間。3.根據權利要求1所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該半透反射鏡片與該光接收器的光軸呈45度設置。4.根據權利要求1所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該激光光源包含第一透鏡，該第一透鏡位于該激光二極管的前方，該光接收器包含第二透鏡，該第二透鏡位于該第一光接收組件的前方，該激光二極管、該第一光接收組件及該第二光接收組件電連接于一電路板，該半透反射鏡片位于該第一光接收組件與該第二透鏡之間。5.根據權利要求1所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該第一光接收組件為CMOS圖像感測組件，該第二光接收組件為雪崩光二極管或光二極管。6.根據權利要求1所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該光接收器的光軸與該激光光源的光軸呈傾斜狀，該光接收器的光軸與該激光光源的光軸之間形成一夾角。7.一種具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，包括: 一本體； 一激光光源，該激光光源設置在該本體上，該激光光源包含激光二極管； 一光接收器，該光接收器設置在該本體上，該光接收器包含第一光接收組件及套筒，該套筒設有一透孔，該光接收器的光軸與該激光光源的光軸呈傾斜狀，該光接收器的光軸與該激光光源的光軸之間形成一夾角； 一半透反射鏡片，該半透反射鏡片設置在該光接收器的套筒的內部，該半透反射鏡片位于該第一光接收組件的前方;以及 一第二光接收組件，該第二光接收組件設置在該光接收器的一側，該透孔位于該半透反射鏡片及該第二光接收組件之間，該半透反射鏡片及該第二光接收組件配合該激光光源構成一補償校正模塊。8.根據權利要求7所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該半透反射鏡片與該光接收器的光軸呈45度設置。9.根據權利要求7所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該激光光源包含第一透鏡，該第一透鏡位于該激光二極管的前方，該光接收器包含第二透鏡，該第二透鏡位于該第一光接收組件的前方，該激光二極管、該第一光接收組件及該第二光接收組件電連接于一電路板，該半透反射鏡片位于該第一光接收組件與該第二透鏡之間。10.根據權利要求7所述的具有補償校正功能的激光測距裝置，其特征在于，該第一光接收組件為CMOS圖像感測組件，該第二光接收組件為雪崩光二極管或光二極管。
【文檔編號】G01S17/08GK205484799SQ201620045388
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發明人】董欣志
【申請人】迪伸電子股份有限公司