[发明专利]光学测量设备和运载工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测量设备和安装该光学测量设备的运载工具。该光学测量设备检测目标是否存在，并测量从光学测量设备到该目标的距离。为了安全起见，该光学测量设备可用于工厂自动化(FA)，或者用于汽车用途。

背景技术

检测目标是否存在并测量到该目标的距离的光学测量设备是已知的。作为光学测量设备的示例，可以考虑下面的设备。即，该设备通过一旋转多面镜使光束偏转而利用该光束扫描预定测量场。该设备通过使用相同的旋转多面镜连续地改变视角而利用光电检测器接收由处于测量场中的被测目标反射的光，因此，该设备测量出到扫描点的距离(例如，专利文件1(日本未审查专利出版物No.H11-304469))。

在上述设备中，来自作为光源的半导体激光器的光束被光学元件(发射器透镜)转换为平行光。还描述了通过使用成像装置(接收器透镜)将光束收窄到位敏器材(PSD，一种光电检测器)上。尽管未明确描述，但是其暗示了该PSD布置在接收器透镜的焦距位置处。

即，在这些情况下，物点(光源或光电检测器)与透镜(发射器透镜或接收器透镜)之间的距离设定为透镜的焦距。该设定意味着能够在无限远处形成物点的共轭象。然而，在该情况下，在每个物点的角度空间(对于投射光学系统，作为光源的半导体激光器的发散角或发射器透镜的有效范围；对于接收光学系统，接收器透镜的有效范围)中，尤其在该设备附近，物点是模糊的，不能获得期望的分辨率。

需要一种光学测量设备，其在设备附近具有较高的角分辨率。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种光学测量设备，包括：

第一光源；

光学元件，构造成聚集从第一光源发射的光束；

光照射器，构造成将光束照射到目标上；以及

光电检测器，构造成检测所述光束的从目标穿过成像系统的反射光或散射光，所述光束被照射到目标上，

其中，从第一光源到通过光学元件形成的第一光源第一共轭象的第一光路长度与从光电检测器到通过成像系统形成的光电检测器第二共轭象的第二光路长度至少在第一方向上不同。

根据公开的技术，光学测量设备可设置成在设备附近具有较高角分辨率。

通过结合附图阅读下面的详细说明，能够更清楚地理解本发明的其它目的、特征和优点。

附图说明

图1A和1B是例示出根据一示例的光学测量设备的投射光学系统示意图；

图2A和2B是例示出根据该示例的光学测量设备的接收光学系统的示意图；

图3是例示出当考虑光源的发光区域时，光源的照射区域的图；

图4A和4B是例示出当考虑光源的发光区域和耦合透镜的有效范围时，光源的照射区域的图；

图5是例示出根据该示例的光学测量设备的接收光学系统的细节的示意图；

图6A和6B是例示出根据一变型例的光学测量设备的投射光学系统的示意图；

图7A和7B是例示出根据该变型例的光学测量设备的接收光学系统的示意图；

图8A和8B是例示出根据另一示例的光学测量设备的投射光学系统的示意图；

图9A和9B是例示出根据另一示例的光学测量设备的接收光学系统的示意图；

图10是例示出根据另一示例的光学测量设备的投射光学系统的示意图；

图11是例示出根据另一示例的光学测量设备的接收光学系统的示意图；

图12是例示出根据另一示例的光学测量设备的投射光学系统的示意图；

图13是例示出根据另一示例的光学测量设备的接收光学系统的示意图；以及

图14是示意性地示出将根据另一示例的光学测量设备安装在运载工具上的状态的图。

具体实施方式

下文中，参考附图解释本发明的实施例。在这些附图中，相应的元件可由相同的标号表示，并可省略重复解释。

在本应用中，光学测量设备包括例如向预定区域照射光线并基于反射光或散射光确定预定区域中是否存在目标的设备。而且，在本应用中，光学测量设备包括例如当确定了预定区域中存在一目标时，向该目标照射光线并基于反射光或散射光测量到该目标的距离的设备。

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