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专利名称：激光测距仪的制作方法
技术领域：
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：
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。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，该方法不方便且容易产生较大之误差。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T=2UC，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
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。一种激光测距仪，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tl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-tl=2L/c, c为光速，L为待测距离。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。


图I是本发明实施例激光测距仪之示意图。图2是图I中微机电反射镜阵列中一个反射镜之示意图。图3是图I中微机电光接收阵列中一个光接收单元之示意图。主要元件符合说明
激光测距仪I ο
激光发射器_11_
直透镜12 —
微机电反射镜阵歹Li 13_蓮板|130，140
反射镜_j_31_
=光接收单元T^T
框架Till，1411 瓦爭镜面—1312 —
接收器1412 —
_旋转轴TM，1413
―驱动单元T^i7l42
微机电光接收阵列 14_
处理单元_ 15
控制单元__
￥1则物体|20 —
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施例方式请参阅图I、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。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(LithographyElectroforming Micro Molding)技术制成。激光发射器11用来发射激光束并出射至准直透镜12上。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。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。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。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。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。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。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。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，即可根据下列公式得出待测距离，t2-tl=2L/c。
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LI入射到微机电反射镜阵列13上,控制单兀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I行第I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I行第I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tl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-tl=2L/c, c为光速，L为待测距离。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列和微机电光接收单兀系属微机电系统，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。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。
权利要求
1.一种激光测距仪，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tl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-tl=2L/c, c为光速，L为待测距离。
2.如权利要求I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，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I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.如权利要求I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。
全文摘要
一种激光测距仪，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。
文档编号G01S17/08GK102759736SQ20111010871
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者赖志成 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司