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1、(10)申请公布号 CN 102759736 A (43)申请公布日 2012.10.31 CN 102759736 A *CN102759736A* (21)申请号 201110108712.1 (22)申请日 2011.04.28 G01S 17/08(2006.01) G01S 7/481(2006.01) (71)申请人 鸿富锦精密工业 （深圳） 有限公司 地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油 松第十工业区东环二路 2 号 申请人 鸿海精密工业股份有限公司 (72)发明人 赖志成 (54) 发明名称 激光测距仪 (57) 摘要 一种激光测距仪， 包括 ： 激光发射器， 用于发。
2、 射激光束 ； 微机电反射镜阵列， 其用于将所述激 光束反射至待测物体上若干位置 ； 微机电光接收 阵列， 其用于对应接收被所述待测物体反射之激 光束 ； 以及处理单元， 记录所述激光发射器发出 激光束的时间 t1 和所述微机电光接收阵列接收 到若干点被待测物体反射的激光束的时间 t2， 并 通过下列公式得出若干待测距离， t2-t1=2L/c， c 为光速， L 为待测距离。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种激光测距。
3、仪， 包括 ： 激光发射器， 用于发射激光束 ； 微机电反射镜阵列， 其用于将所述激光束投射至待测物体上若干位置 ； 微机电光接收阵列， 其用于对应接收被所述待测物体反射之激光束 ； 以及 处理单元， 其记录所述激光发射器发出激光束的时间 t1 和所述微机电光接收阵列 接收到若干点被待测物体反射的激光束的时间 t2， 并通过下列公式得出若干待测距离， t2-t1=2L/c， c 为光速， L 为待测距离。 2. 如权利要求 1 所述的激光测距仪， 其特征在于， 所述微机电反射镜阵列包括基板和 若干反射镜， 所述反射镜呈阵列设置在所述基板上。 3. 如权利要求 2 所述的激光测距仪， 其特征在于。
4、， 所述反射镜包括框架、 光学镜面和旋 转轴， 所述旋转轴设置在所述框架上， 所述光学镜面绕所述旋转轴转动。 4. 如权利要求 3 所述的激光测距仪， 其特征在于， 所述光学镜面上具有高反射率之金 属层。 5. 如权利要求 3 所述的激光测距仪， 其特征在于， 所述光学镜面由硅制成。 6. 如权利要求 1 所述的激光测距仪， 其特征在于， 所述微机电光接收阵列包括基板和 若干光接收单元， 所述光接收单元呈阵列设置在所述基板上。 7. 如权利要求 6 所述的激光测距仪， 其特征在于， 所述光接收单元包括框架、 光接收器 和旋转轴， 所述旋转轴设置在所述框架上， 所述光接收器绕所述旋转轴转动。 8。
5、. 如权利要求 1 所述的激光测距仪， 其特征在于， 所述微机电反射镜阵列和微机电光 接收阵列通过微光刻电铸模技术制成。 权 利 要 求 书 CN 102759736 A 2 1/3 页 3 激光测距仪 技术领域 0001 本发明关于一种测距仪， 尤其涉及一种激光测距仪。 背景技术 0002 目前， 现有之测距方式除利用尺具直接测量外， 还包括利用标竿配合仪器测量， 通 过计算对应角度以推算出距离。 0003 惟， 因尺具存在长度受限之缺点， 故， 尺具法不适用于长距离之测量， 而利用标竿 配合仪器测量， 其缺点系需一人插设标竿， 另一人操控仪器， 故该方法耗费人力， 且于较长 距离之测量中，。
6、 该方法不方便且容易产生较大之误差。 0004 近年来， 激光测距法被广泛应用于距离之测量， 而激光测距仪亦成为距 离测量之重要工具， 其原理系由一激光发光器对待测物体发射出一脉冲讯号， 而 再由一低噪声、 高敏感度之激光光接收器接收由该待测物体反射回来之讯号， 利用该接收到之反射讯号即可计算出待测物体之距离， 其原理可有公式表示 ： ， L 为距离， C 为光速， T 为反射讯号和发射讯号之间之延迟。该激光测距仪只能 得到测量物体上一个点的距离， 而不同同时测出多个点的距离。 发明内容 0005 有鉴于此， 有必要提供一种可同时测得物体上多个位置距离之激光测距仪。 0006 一种激光测距仪，。
7、 包括 ： 激光发射器， 用于发射激光束 ； 微机电反射镜阵列， 其用 于将所述激光束反射至待测物体上若干位置 ； 微机电光接收阵列， 其用于对应接收被所述 待测物体反射之激光束 ； 以及处理单元， 记录所述激光发射器发出激光束的时间 t1 和所述 微机电光接收阵列接收到若干点被待测物体反射的激光束的时间 t2， 并通过下列公式得出 若干待测距离， t2-t1=2L/c， c 为光速， L 为待测距离。 0007 与现有技术相比， 本发明激光测距仪之优点为采用微机电光接收阵列和微机电反 射镜阵列， 由于微机电反射镜阵列可将激光光反射到待测物体之若干不同位置上， 微机电 光接收阵列相应接收不同位。
8、置反射回来的激光光， 故， 激光测距仪可以测量待测物体若干 位置之距离。 附图说明 0008 图 1 是本发明实施例激光测距仪之示意图。 0009 图 2 是图 1 中微机电反射镜阵列中一个反射镜之示意图。 0010 图 3 是图 1 中微机电光接收阵列中一个光接收单元之示意图。 0011 主要元件符合说明 激光测距仪10 激光发射器11 准直透镜12 微机电反射镜阵列13 说 明 书 CN 102759736 A 3 2/3 页 4 基板130， 140 反射镜131 光接收单元141 框架1311， 1411 光学镜面1312 光接收器1412 旋转轴1313， 1413 驱动单元132，。
9、 142 微机电光接收阵列14 处理单元15 控制单元16 待测物体20 下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。 具体实施方式 0012 请参阅图 1、 图 2 及图 3， 本发明实施例之激光测距仪 10 包括激光发射器 11、 准直 透镜 12、 微机电反射镜阵列 13、 微机电光接收阵列 14、 处理单元 15 和控制单元 16， 处理单 元 15 用来记录激光发射器 11 发出激光光的时间和微机电光接收阵列 14 接收到激光光的 时间。 0013 微机电反射镜阵列13和微机电光接收阵列14是通过微光刻电铸模 （Lithography Electroforming Micro Moldi。
10、ng） 技术制成。 0014 激光发射器 11 用来发射激光束并出射至准直透镜 12 上。 0015 准直透镜 12 接收激光发射器 11 发出之激光束， 并形成平行光束以出射到微机电 反射镜阵列 13 上。当然， 也可以省略准直透镜 12。 0016 微机电反射镜阵列 13 具有基板 130、 设置在基板 130 上之若干结构相同之反射镜 131 以及驱动单元 132。根据测量精度之需要， 反射镜 131 可组成 4x4 阵列、 6x6 阵列等。 0017 反射镜 131 包括框架 1311、 光学镜面 1312 和旋转轴 1313， 框架 1311 固定在基板 130上， 光学镜面1312。
11、由硅制成并通过旋转轴1313在框架1311内旋转， 驱动单元132在控 制单元 16 之控制下用来驱动若干旋转轴 1313 旋转， 从而使每一个光学镜面 1312 相对基板 130 具有相同或不同之角度。 0018 光学镜面 1312 上镀有高反射率之金属层， 金属层之材料可以为铝或银。 0019 当然， 在其它实施方式中， 每一个反射镜131可单独设置驱动单元132以驱动旋转 轴 1313 旋转。 0020 微机电光接收阵列 14 包括基板 140、 设置在基板 140 上若干结构相同之光接收单 元 141 和驱动单元 142。光接收单元 141 具有与反射镜 131 相同之阵列组成。 00。
12、21 光接收单元 141 包括固定在基板 140 上之框架 1411、 光接收器 1412 和旋转轴 1413， 驱动单元 142 在控制单元 16 之控制下用来驱动旋转轴 1413 旋转， 从而使每一个光接 收器 1412 相对基板 140 具有相同或不同之角度。 0022 经微机电反射镜阵列 13 反射之激光束入射到待测物体 20 上， 被待测物体 20 反射 之激光束与入射到待测物体 20 上的光束平行且被微机电光接收阵列 14 之光接收器 1412 所接收， 处理单元 15 记录并比较激光发射器 11 发出的激光束与微机电光接收阵列 14 接收 到的激光束之间之时间延迟， 即可根据下列。
13、公式得出待测距离， t2-t1=2L/c。 说 明 书 CN 102759736 A 4 3/3 页 5 0023 具体地， 激光发射器 11 发出之激光束 L 入射至准直透镜 12 上， L 经过准直透镜 12 后变成平行光束L1入射到微机电反射镜阵列13上， 控制单元16控制微机电反射镜阵列13 之驱动单元 132 驱动反射镜 131 之旋转轴 1313 旋转， 以使被光学镜面 1312 反射之光束 L2 投射到待测物体 20 之不同位置， 控制单元 16 同样控制微机电光接收阵列 14 之驱动单元 142 以驱动旋转轴 1413 旋转， 以使被待测物体 20 反射之与光束 L2 平行之光。
14、束 L3 入射到 光接收单元 141 上之光接收器 1412 上， 例如， 微机电反射镜阵列 13 之第 1 行第 1 列之反射 镜 131 将光束 L2 投射到 A 点， 那么， 微机电光接收阵列 14 之第 1 行第 1 列之光接收器 1412 接收被 A 点反射之光束 L3， 处理单元 15 根据记录的激光发光器 11 发出激光光 L 的时间 t1 和光接收器 1412 接收到反射光 L3 的时间 t2， 从而计算出时间差， 然后根据公式 t2-t1=2L/ c， c 为光速， L 为待测距离。 0024 激光测距仪之优点为采用微机电光接收阵列和微机电反射镜阵列， 由于该微机电 反射镜阵。
15、列和微机电光接收单元系属微机电系统， 微机电系统具体积小、 重量轻、 功耗低、 成本低等优点， 同时由于该系统系将微电子技术与精密机械加工技术相结合， 故， 本发明采 用之微机电反射镜能够克服前案中正多面转动面镜之制作难度大， 转动频率较不稳定之缺 点， 从而能最终提高测量之准确性。 0025 可以理解的是， 本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的 设计， 只要其不偏离本发明的技术效果均可。 这些依据本发明精神所做的变化， 都应包含在 本发明所要求保护的范围之内。 说 明 书 CN 102759736 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102759736 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102759736 A 7 3/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 102759736 A 8 。