位置检测装置和测量方法制造方法及图纸

一种位置检测装置，包括：光发射镜，其绕枢轴进行枢转并反射来自光源的测定光；光接收镜，其绕枢轴进行枢转并反射来自物体的返回光；和光接收元件，从光接收镜接收返回光。当所述光发射镜和所述光接收镜静止时，光接收镜的镜面和枢轴到光接收元件方向之间的第一小角度大于光发射镜的镜面和该方向之间的第二小角度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及用于测定至物体的距离的位置检测装置和测量方法。
技术介绍
通常，具有使用可移动镜子以在多个方向上发射激光并经由可移动镜子接收被物体反射的激光的测量装置(例如，参见专利文献1)。[引用列表][专利文献][专利文献1]WO2008/149851然而，关于以上的常规测量装置，到达光接收元件的、来自物体的返回光的量根据可移动镜子的倾斜而变化。因此，在光接收元件中根据物体方向而变化的SN(信/噪)比损害了测距精度的均匀性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个或多个实施方式，测量装置(位置检测装置)可以增加物体的方向的测距精度均匀性。根据本专利技术的一个或多个实施方式，测量装置可以包括：光发射镜，由枢轴支撑进行枢转并反射来自光源的测定光；和光接收镜，由枢轴支撑进行枢转，在与枢轴垂直的方向上具有预定镜子宽度并反射来自物体的返回光。在镜子宽度在光接收元件方向上的投影尺寸作为开口宽度的情况下，当光发射镜和光接收镜静止时，光接收镜以与由光发射镜发出的测定光平行的方式，将入射的光从光接收元件的方向向开口宽度增加的旋转方向倾斜的方向反射。在镜子宽度的光接收光轴方向上的投影尺寸根据光接收镜的倾斜而不同。因此，在光接收元件处的光的光接收强度根据投影尺寸而改变。光接收强度的变化制约取决于物体方向的测距精度的均匀性。进一步地，在光发射镜的枢转幅度与光接收镜的枢转幅度不同的情形下，从光接收镜前往光接收元件的光的聚光点在枢转周期内变化。因此，产生由于光的聚光点与光接收元件之间的偏移造成的周期性光接收损失，并制约取决于物体的方向的测距精度均匀性。与其对比，根据本专利技术的一个或多个实施方式，当光发射镜和光接收镜静止时，从光接收镜前往光接收元件的光的光轴从光接收元件的方向向光接收镜的开口宽度增加的旋转方向倾斜。根据该配置，由于光轴偏移造成光接收损失的光接收镜的倾斜位置接近光接收镜的枢转范围的两个末端当中的、开口宽度较小的小开口端。因此，由于在小开口端处光轴偏移造成的光接收损失减少，由于光轴偏移造成的开口宽度和光接收损失的缩减的协同作用，从而缓解了光接收强度过度降低的不便。此外，在光接收镜的枢转范围的两个末端当中，在开口宽度看起来更宽的大开口端处，因为由于光轴偏移造成的光接收损失反而增加，因此，缓解了光接收强度过度增加的不便。因此，通过抑制光接收强度的变化，物体的方向的测距精度均匀性得以改善。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，当光发射镜和光接收镜枢转时，在从枢转中心向开口宽度减小的旋转方向倾斜的位置，光接收镜可以在光接收元件的方向上，反射以与从光发射镜发出的测定光平行的方式入射的光。根据该配置，在小开口端处，从光接收镜前往光接收元件的光的光轴与光接收元件的光轴之间的偏移量缩小一定程度。因此，在一定程度上改善了物体的方向的测距精度均匀性。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，在开口宽度减小的旋转方向中的枢转末端，光接收镜可以在光接收元件的方向上反射以与从光发射镜发出的测定光平行的方式入射的光。根据该配置，在小开口端处，由于光的光轴与光接收元件的光轴之间的偏移引起的光接收强度降低得以抑制；因此，物体的方向的测距精度均匀性得以改善。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，光接收元件和光源可以围绕枢轴布置在同一方向上，当光发射镜和光接收镜静止时，光接收镜的镜面可以从光发射镜的镜面向开口宽度增加的旋转方向倾斜。根据该配置，在小开口端处，从光接收镜前往光接收元件的返回光的光轴与光接收元件的光轴之间的偏移量缩小一定程度。因此，在一定程度上改善了物体的方向的测距精度均匀性。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，光接收镜的镜面可以从光发射镜的镜面、以等于光接收镜的枢转幅度和光发射镜的枢转幅度之间的差的一半的角度倾斜。根据该配置，在小开口端处，由于光的光轴与光接收元件的光轴之间的偏移引起的光接收强度降低得以抑制；因此，物体的方向的测距精度均匀性得以改善。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，光源可以被布置于枢轴周围、从光接收元件的方向向开口宽度增加的旋转方向倾斜，并且当光发射镜和光接收镜静止时，光接收镜的镜面和光发射镜的镜面可以是平行的。根据该配置，在小开口端处，从光接收镜前往光接收元件的返回光的光轴与光接收元件的光轴之间的偏移量缩小一定程度。因此，在一定程度上改善了物体的方向的测距精度均匀性。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，光源和光接收元件可以布置于枢轴周围，以等于光接收镜的枢转幅度和光发射镜的枢转幅度之间的差的角度倾斜。根据该配置，在小开口端处，由于光的光轴与光接收元件的光轴之间的偏移引起的光接收强度降低得以抑制；因此，物体的方向的测距精度均匀性得以改善。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式的测量装置还包括：在所述光接收镜与所述光接收元件之间的聚光透镜。当光接收镜处于开口宽度增加的旋转方向上的枢转末端时，以与从光发射镜发出的测定光平行的方式入射并被光接收镜反射的一部分光的光通量偏离聚光透镜。根据该配置，当光接收镜处于枢转范围的大开口端处时，能够更有效地降低光接收强度；因此，物体的方向的测距精度均匀性得以改善。进一步地，根据本专利技术的一个或多个实施方式，光接收镜和光发射镜可以通过在与枢轴垂直的方向上分开的两个连接轴连接。即使使用如此配置的光接收镜，也能够得到与上文类似的效果。根据本专利技术的一个或多个实施方式，位置检测装置可以包括：光发射镜，其绕枢轴进行枢转并反射来自光源的测定光；光接收镜，其绕枢轴进行枢转并反射来自物体的返回光；和光接收元件，其从光接收镜接收返回光。光接收镜的镜面和枢轴到光接收元件方向之间的第一小角度大于光发射镜的镜面和该方向之间的第二小角度。根据本专利技术的一个或多个实施方式，位置检测装置可以包括：光发射镜，其绕枢轴进行枢转并反射来自光源的测定光；光接收镜，其绕枢轴进行枢转并反射来自物体的返回光；和光接收元件，其从光接收镜接收返回光。光接收镜的镜面和光发射镜的镜面可以是平行的。光接收镜的镜面和枢轴到光接收元件方向之间的第一小角度可以大于光接收镜的镜面和枢轴到光源方向之间的小角度。根据本专利技术的一个或多个实施方式，用于测量位置检测装置到物体的距离的测量方法，可以包括：通过光发射镜反射，来自光源的测定光；通过光接收镜接收，来自物体入射且与来自光发射镜反射的测定光平行的返回光；通过光接收镜，将以与来自光发射镜反射的测定光平行方式入射的返回光反射至第一方向；通过光接收元件，接收所述返回光。所述第一方向可以在所述第一方向和枢轴到光接收元件的第二方向之间的小角度增大的旋转方向上被倾斜。根据本专利技术的一个或多个实施方式的测量装置能够增加取决于物体的方向的测距精度均匀性。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的一个或多个实施方式的测量装置的配置的一个示例的前视图。图2是示出根据本专利技术第一实施例的一个或多个实施方式的测量装置的配置的一个示例的俯视图。图3是示出根据本专利技术第一实施例的一个或多个实施方式的测量装置的配置的一个示例的俯视图。图4是示出根据本专利技术第一实施例的一个或多个实施方式的镜子的整体配置的一个示例的透视图。图5是示出根据本专利技术第一实施例的一个或多个实施方式的测量装置的功能配置的一个示例的方块图。图6A是示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置检测装置，包括：光发射镜，其绕枢轴枢转并反射来自光源的测定光；光接收镜，其绕所述枢轴枢转并反射来自物体的返回光；和光接收元件，其接收来自所述光接收镜的所述返回光，其中，所述光接收镜的镜面和所述枢轴到所述光接收元件的方向之间的第一小角度大于所述光发射镜和所述方向之间的第二小角度。

【技术特征摘要】
2015.10.05 JP 2015-1979431.一种位置检测装置，包括：光发射镜，其绕枢轴枢转并反射来自光源的测定光；光接收镜，其绕所述枢轴枢转并反射来自物体的返回光；和光接收元件，其接收来自所述光接收镜的所述返回光，其中，所述光接收镜的镜面和所述枢轴到所述光接收元件的方向之间的第一小角度大于所述光发射镜和所述方向之间的第二小角度。2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，所述枢轴、所述光源和所述光接收元件沿着同一条线被布置在与所述枢轴垂直的方向上。3.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其中，所述光接收镜的镜面从所述光发射镜的镜面、以等于所述光接收镜的枢转幅度和所述光发射镜的枢转幅度之间的差的一半的角度倾斜。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的位置检测装置，还包括，所述光接收镜与所述光接收元件之间的聚光透镜；其中当所述光接收镜在所述第一小角度增加的旋转方向上的枢转范围末端时，一部分所述返回光的光通量偏离所述聚光透镜。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的位置检测装置，其中所述光接收镜和所述光发射镜通过在与所述枢轴垂直的方向上分开的两个连接轴连接。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的位置检测装置，其中光接收镜和光发射镜为金属膜镜子。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的位置检测装置，还包括：控制器，其根据从所述光源发射的光和由所述光接受元件接收的所述返回光的相位差来计算所述位置检测装置到所述物体的距离。8.一种位置检测装置，包括：光发射镜，其绕枢轴枢转并反射来自光源的测定光；光接收镜，其绕所述枢轴枢转并反射来自物体的返回光；和光接收元件，其接收来自所述光接收镜的所述返回光，其中，所述光接收镜的镜面和所述光发射镜的镜面平行，所述光接收镜的镜面和所述枢轴到所述光接收元件的方向之间的第一小角度大于所述光接收镜和从所述枢轴到所述光源的方向之间的小角度。9.根据权利要求8所述的位置检测装置，其中，所述光接收镜的镜面从所述光发射镜的镜面、以等于所述光接收镜的枢转幅度和所述光发射镜的枢转幅度之间的差的一半的角度倾斜。10.根据权利要求8至9中的任一项所述的位置检测装置，还包括，所述光接收镜与所述光接收元件之间的聚光透镜；其中，当所述光接收镜在所述第一小角度增加的旋转方向上的枢转范围末端时，一部分所述返回光的光通量偏离所述聚光透镜。11.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：村山学，増田雄一郎，平井智久，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP