專利名稱：測量儀的制作方法
測量儀現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分所述的測量儀，特別是用于測距 的手持測量儀。為了在測量時，例如在測量距離時取得盡可能準(zhǔn)確的測量結(jié)果，若 有已知的基準(zhǔn)參數(shù)，在測量距離的情況下例如有已知的基準(zhǔn)距離供使用 是有利的。借助這類基準(zhǔn)參數(shù)例如可以隨時校準(zhǔn)測量儀，或者可以確定 測量信號的設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行時間，并且在測量時予以考慮。DE 198 040 50 Al公開了 一種具有用于產(chǎn)生和接收光學(xué)的發(fā)射和接 收信號的激光器二極管和光電二極管的測距裝置。為了對這種距離測量 裝置進(jìn)行校準(zhǔn)該裝置設(shè)置了一個可調(diào)節(jié)的活瓣。該活瓣在基準(zhǔn)測量時被 一個伺服驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)到發(fā)射測量信號的一個光學(xué)線路，通過這一措施 發(fā)射測量信號被轉(zhuǎn)向，并且通過一個基準(zhǔn)距離直接對準(zhǔn)光電二極管。EP 135 10 70 Al公開了 一種對位軸向(para-axiai)測距系統(tǒng)，在該 系統(tǒng)中 一 個剛性的和位置固定的棱邊伸入到該測量儀的發(fā)射線路中，并 且將測量輻射的一部分直接引導(dǎo)到接收二極管或者一個附加的基準(zhǔn)二 極管上。DE43 163 48 Al公開了 一種測量裝置。該測距裝置具有一個可轉(zhuǎn)換 的，且通過馬達(dá)可繞一個軸偏轉(zhuǎn)的輻射轉(zhuǎn)向裝置。由測量射線束加栽的 輻射偏轉(zhuǎn)裝置的表面沿著用作光導(dǎo)體的光纖方向反射一個發(fā)散的輻射 錐體。其中，輻射錐體的開度是如此之大，即側(cè)面可移動的光導(dǎo)體的所有位置中輻射可以滲入到光導(dǎo)體的光導(dǎo)體的進(jìn)入表面。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種測量儀，特別是一種用于測量距離的手持測量儀。 該測量儀具有至少一個用于測量信號的發(fā)射分支，還具有用于偏轉(zhuǎn)測量 信號的可調(diào)的開關(guān)裝置，其中，開關(guān)裝置在第一位置上反射測量信號的 至少一部分，并且在第二轉(zhuǎn)換位置上釋放用于測量輻射的發(fā)射支路。本發(fā)明建議，開關(guān)裝置在第一位置擴(kuò)散地，也就是特別不定向地反 射測量輻射。測量儀，特別是具有當(dāng)今特征的測量儀能大距離的范圍地測量距離。每個人都可以在市場上買到其測量距離明顯超過ioo米，其分辨率 為毫米范圍的測距儀。靈敏的接收單元或具有比較高的信號強(qiáng)度的測量 信號是如此遠(yuǎn)距離的距離測量、且同時距離測量有高的分辨率的前提。 若在基準(zhǔn)測量范圍內(nèi)將測量信號直接引導(dǎo)到基準(zhǔn)二極管或者接收二極管，則由于信號強(qiáng)度高可能出現(xiàn)過調(diào)，并且因此出現(xiàn)基準(zhǔn)測量的錯 誤測量。然而通過在其中對設(shè)備內(nèi)部的基準(zhǔn)路段進(jìn)行了測量的基準(zhǔn)測量 應(yīng)提高測量儀的精度，并且因此保證測量的可靠性。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中例如由于到接收器的遠(yuǎn)距離或者附加的 過濾部件而降低了基準(zhǔn)測量時的輻射強(qiáng)度。由于在今天測距儀的結(jié)構(gòu)變得越來越小和緊湊，所以人們特別希望 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換部件和接收或基準(zhǔn)二極管之間為直接的路線。然而測量信號到 基準(zhǔn)二極管的這種直接路線導(dǎo)致接收探測器上高的測量信號強(qiáng)度。在所建議的測量儀中可以有利的方式在基準(zhǔn)測量時不全部及對準(zhǔn) 地將測量輻射發(fā)送到用于基準(zhǔn)測量的接收二極管，而是僅使用測量信號 的一部分。為此在該測量儀中設(shè)置有幵關(guān)裝置，這些開關(guān)裝置在第一開 關(guān)位置時擴(kuò)散地反射和散射測量信號，并且因此光強(qiáng)度的只有部分射到 基準(zhǔn)接收器。通過在開關(guān)裝置上的擴(kuò)散式反射和散射達(dá)到明顯地降低在基準(zhǔn)測 量時所使用的測量信號強(qiáng)度。用作基準(zhǔn)活瓣的開關(guān)裝置的根據(jù)本發(fā)明的 方案在制造技術(shù)上可簡單并且成本中性地實(shí)現(xiàn)。無需用于降低信號的附力口部件。通過在從屬權(quán)利要求中所列的特征可對根據(jù)本發(fā)明的測量儀進(jìn)行 有利的設(shè)計和進(jìn)一步的改進(jìn)。有利地，開關(guān)裝置具有一個反射表面。在該反射表面上在進(jìn)行基準(zhǔn) 測量時對測量信號進(jìn)行反射。在這種情況中反射表面具有一個不平的表 面結(jié)構(gòu)。這樣例如直接在開關(guān)裝置的制造過程時就可形成開關(guān)裝置的這 個反射表面的表面結(jié)構(gòu)。例如可在一個形成開關(guān)裝置的壓注模具中設(shè)置 一個規(guī)定的腐蝕結(jié)構(gòu)。開關(guān)裝置和反射結(jié)構(gòu)有利地可直接以塑料成形。在根據(jù)本發(fā)明的測量儀的 一 個有利的實(shí)施形式中，開關(guān)裝置的反射 表面在測量輻射的擊中區(qū)域中設(shè)置一個棱柱結(jié)構(gòu)，這種棱柱結(jié)構(gòu)導(dǎo)致測 量信號的擴(kuò)散反射，特別是導(dǎo)致一種與方向有關(guān)的擴(kuò)散反射。在根據(jù)本發(fā)明的測量儀的一個替代的實(shí)施形式中幵關(guān)裝置的反射 表面可以具有多個彎曲的部分表面。這些彎曲的表面導(dǎo)致對擊中的測量 信號的擴(kuò)散的反射或者散射。在這種情況中可在開關(guān)裝置的反射表面上設(shè)置或者形成例如圓形的、彎曲的圓柱表面，類似于菲涅爾(Frenel) 透鏡。也可以設(shè)置多個球面彎曲的表面，或者多個不同類型的表面結(jié)構(gòu) 的組合。為了擴(kuò)散的反射開關(guān)裝置的另一實(shí)施形式規(guī)定多個圓柱彎曲的 表面。開關(guān)裝置的反射表面的所有這些方案有一個共同點(diǎn)，即盡管與方向 有關(guān)，但卻保留了擴(kuò)散反射，這樣在經(jīng)過在調(diào)節(jié)部件上的反射之后只有 一部分擊中用于基準(zhǔn)測量的接收探測器。以有利的方式反射或者散結(jié)構(gòu)和開關(guān)裝置的反射表面為整體設(shè)計。 這種整體設(shè)計特別是可直接在開關(guān)裝置的壓鑄工序中形成，這樣，為有 利的開關(guān)裝置，并且因此也為根據(jù)本發(fā)明的測量儀產(chǎn)生了 一種簡單的制 造方法。在下述附圖中以及所屬的說明中公開了根據(jù)本發(fā)明的須'J量儀的其 它優(yōu)點(diǎn)。


在附圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的測量儀的 一個實(shí)施例以及根椐本發(fā) 明的開關(guān)裝置的多個實(shí)施例。這些實(shí)施例將在下迷說明中進(jìn)行更加詳細(xì) 的說明。附圖中的這些圖、圖的說明以及權(quán)利要求包括有許多特征組合。 技術(shù)人員也可單個地對待這些特征，并且綜合成其它有意義的組合。這些附圖是圖1:在一個透視概圖中示出一個具有一個發(fā)射單元、 一個接收單 元和 一 個轉(zhuǎn)向單元的測距儀。圖2:在一個截面圖中示出根據(jù)本發(fā)明的測量儀的開關(guān)裝置。 圖3:根據(jù)本發(fā)明的測量儀的基準(zhǔn)路段的詳圖。 圖4:根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置的一個第一實(shí)施例的透視圖。 圖5:根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置的一個替代實(shí)施例的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出設(shè)計為測距儀IO的測量儀。該測距儀具有一個殼體12、用于接通或斷開測距儀10以及用于起動或者設(shè)置測量過程的操作部件 14。除了操作部件14外測量儀還具有一個用于顯示測量結(jié)果的顯示器 16。在測量儀10的殼體12的內(nèi)部的支架部件18上設(shè)置有一個設(shè)計為 激光器二極管、且用于產(chǎn)生光學(xué)發(fā)射測量信號的發(fā)射單元20、 一個光通 道22、 一個用于偏轉(zhuǎn)發(fā)射測量信號的轉(zhuǎn)向單元24和一個作為光電二極 管設(shè)計的、且用于接收接收測量信號的接收單元26。在這種情況中，在 圖1中簡圖地示出了發(fā)射單元20、光通道22、轉(zhuǎn)向單元24和到接收單 元26的基準(zhǔn)線路34。為了測量測距儀IO到一個遠(yuǎn)距離的物體的距離在測距儀IO工作時 發(fā)射單元20沿著發(fā)射支路28發(fā)射一個發(fā)射測量信號。發(fā)射測量輻射通 過測量儀的殼體12中的一個窗口 30離開該測量儀。由遠(yuǎn)距離的物體的 表面反射的測量信號通過一個接收光學(xué)裝置32作為接收測量信號由接 收單元26，例如一個光電二極管接收。然后通過在發(fā)射測量信號和接收 測量信號之間的相位比較可從接收測量信號中推導(dǎo)出光的運(yùn)行時間，這 樣通過已知的光速的數(shù)值就可確定測量儀到待測量物體的所求的距離。為了考慮與距離無關(guān)的，并且例如在產(chǎn)生發(fā)射測量信號和/或在測量 儀中處理接收測量信號時產(chǎn)生的運(yùn)行時間，在進(jìn)行距離測量之前進(jìn)行一 次基準(zhǔn)測量。在這種情況中該發(fā)射測量信號被一個轉(zhuǎn)向單元24偏轉(zhuǎn)， 并且通過一個已知的基準(zhǔn)路段沿著線路34直接對準(zhǔn)接收單元26。特別 是在轉(zhuǎn)向單元24和用作接收單元的基準(zhǔn)二極管26之間沒有設(shè)置其它的 光學(xué)元件，這樣，測量信號直接地從轉(zhuǎn)向單元射到基準(zhǔn)二極管。圖2示出具有開關(guān)裝置36的轉(zhuǎn)向裝置24。這些開關(guān)裝置基本設(shè)計 成可回轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)活瓣。該活瓣例如可設(shè)置在測量儀10的光通道22中， 并且可繞一個轉(zhuǎn)動軸38可擺動地支承。設(shè)計成活瓣形部件的開關(guān)裝置 36在圖2中位于它的第二開關(guān)位置42，上，這樣用于測量輻射的發(fā)射支 路28或者通道22被釋放。同樣在圖2中示出了，并且用虛線表示活瓣 形的部件36位于它的第一位置42。在開關(guān)裝置36的這個第一位置42 中沿著發(fā)射支路28發(fā)射的測量信號在開關(guān)裝置36的反射表面50被散 射。此外在圖2中還畫出了基準(zhǔn)線路34的方向29。這個方向相當(dāng)于測 量信號在反射表面50上的鏡面反射的方向。與這種鏡面反射不同的是 在根據(jù)本發(fā)明的測量儀中進(jìn)行的是擴(kuò)散的反射或者是散射，因此基本上 沒》合這種反射畫出方向。圖3詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明的測量儀的基準(zhǔn)路段34。設(shè)計為激光器 二極管的發(fā)射單元20沿著測量路線28發(fā)射測量信號。這個測量信號在 轉(zhuǎn)向單元24的開關(guān)裝置36上被反射。為此開關(guān)裝置36具有一個反射 表面50,該反射表面至少部分地具有不平整的，也就是說特別是一個粗 糙的表面結(jié)構(gòu)52。由于表面結(jié)構(gòu)52不平整所以測量信號在開關(guān)裝置上 被擴(kuò)散反射或者散射，這樣，測量信號不僅沿鏡面反射方向29反射， 而且?guī)缀跸蚍瓷浔砻?0對面的整個半腔室反射。因此在根據(jù)本發(fā)明的 開關(guān)裝置上的反射或者是散射是不定向的。在圖3中通過許多測量輻射 方向31示意性地表示了這一點(diǎn)。因為投射到開關(guān)裝置36上的測量信號 是擴(kuò)散地被反射或者散射，所以只有測量信號強(qiáng)度的 一 小部分到達(dá)接收 單元26的有效表面52，這點(diǎn)也可從圖3中看出。圖4示出成形為活瓣狀的部件的開關(guān)裝置36的一個第一實(shí)施例。 開關(guān)裝置36具有一個軸54。通過該軸開關(guān)裝置可繞一個軸線38轉(zhuǎn)動地 支承。 一個永久磁鐵56安裝在該軸54上。該永久磁鐵和一個可控制的、 在圖4中未示出的電磁鐵相互作用，并且當(dāng)以相應(yīng)的方式操作該電磁鐵 時會導(dǎo)致開關(guān)裝置36繞軸54的中心軸線38轉(zhuǎn)動。至少部分地具有不平的表面結(jié)構(gòu)52的反射表面50和軸54整件構(gòu) 成。此外基準(zhǔn)表面50在測量輻射射入?yún)^(qū)域中例如可以具有一個棱柱結(jié) 構(gòu)58。該棱柱結(jié)構(gòu)導(dǎo)致射到這個結(jié)構(gòu)58上的測量輻射的擴(kuò)散式反射。 有利地軸54、反射面50以及棱柱結(jié)構(gòu)58例如用塑料整件形成。采用這 種方式開關(guān)裝置36的不平的表面結(jié)構(gòu)52就可在生產(chǎn)開關(guān)裝置時直接形 成。這樣，開關(guān)部件例如可通過壓注工序制成，在該工序中不平的表面 結(jié)構(gòu)52同時和開關(guān)裝置36，并且因此成本中性地制成。例如可以在壓 注鑄模具的相應(yīng)部位上設(shè)置一個規(guī)定的腐蝕結(jié)構(gòu)，這種腐蝕結(jié)構(gòu)在開關(guān)裝置36的反射面50上形成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，特別是一個不平的結(jié)構(gòu)。除了在圖4中所示的棱柱結(jié)構(gòu)58外也可設(shè)置任何一種不平的或者 粗糙的表面結(jié)構(gòu)52。例如不平的表面結(jié)構(gòu)52也可通過多個彎曲的表面 60或62產(chǎn)生，如在圖5中所示的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置的第二實(shí)施例 所示的。在這種情況中這些彎曲的表面6 0或6 2例如可以設(shè)計成圓形的、 彎曲的圓柱表面，類似于一種菲涅爾-透鏡的結(jié)構(gòu)。也可以是多個球面彎 曲的面或者多個圓筒彎曲的面。當(dāng)然也可通過在此示例地列出的結(jié)構(gòu)或 者其它結(jié)構(gòu)的組合產(chǎn)生擴(kuò)散散射的表面結(jié)構(gòu)52。根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置36以及根據(jù)本發(fā)明的測量儀10并不局限于 在圖中所列舉的 一些實(shí)施例。特別是根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置36的表面結(jié)構(gòu)52并不局限于在圖中 所示的一些實(shí)施形式。無論擴(kuò)散散射結(jié)構(gòu)52的類型還是它的限制表面 都不限于這些實(shí)施例。因此，例如擴(kuò)散散射結(jié)構(gòu)52也可具有圓形的、 矩形但非方形的或者一個橢圓形的邊界。
權(quán)利要求
1.測量儀，特別是用于測量距離的手持測量儀(10)，具有至少一個用于測量信號的發(fā)射支路(28)，以及用于測量信號轉(zhuǎn)向的可調(diào)節(jié)的開關(guān)裝置(36)，其中，開關(guān)裝置(36)在第一開關(guān)位置(42)上反射測量信號的至少一部分，并且在第二開關(guān)位置(42’)上釋放用于測量輻射的發(fā)射支路(28)，其特征在于，開關(guān)裝置(36)在第一開關(guān)位置(42)上擴(kuò)散地反射測量輻射。
2. 按照權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于，開關(guān)裝置(36) 具有反射表面(50),該反射表面至少部分具有不平的表面結(jié)構(gòu)(52)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的測量儀，其特征在于，幵關(guān)裝置(36) 的反射表面(50)在測量輻射的射入?yún)^(qū)域具有棱柱結(jié)構(gòu)(58)。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的測量儀，其特征在于，開關(guān)裝置(36) 的反射表面(50)具有多個彎曲的部分表面(60、 62)。
5. 按照權(quán)利要求2所述的測量儀，其特征在于，反射表面(50) 和開關(guān)裝置(36)整件構(gòu)成。
6. 按照前述權(quán)利要求中任一項所述的測量儀，其特征在于，開關(guān) 裝置(36)在它的第一開關(guān)位置(42)上只將射到它上的測量輻射的一 部分反射到接收器(26)上。
7. 按照前述權(quán)利要求中任一項所迷的測量儀，其特征在于，開關(guān) 裝置(36)可繞轉(zhuǎn)動軸線(38)調(diào)節(jié)。
8. 按照權(quán)利要求7所述的測量儀，其特征在于，電磁地調(diào)節(jié)開關(guān) 裝置。
9. 按照前述權(quán)利要求中任一項所述的測量儀，其特征在于，測量 輻射是光學(xué)輻射，特別是經(jīng)調(diào)制的光學(xué)輻射。
10. 按照前述權(quán)利要求中任一項所述的測量儀，其特征在于，測量 儀是一種激光測距儀。
11. 用于制造按照前述權(quán)利要求2至10中至少一項所述的測量儀 的、特別是用于電光測距的手持測量儀(10)的方法，其特征在于，開 關(guān)裝置(36)的反射表面(50)的至少部分不平的表面結(jié)構(gòu)(52)和反 射表面整件地形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量儀，特別是用于測量距離的手持測量儀，具有至少一個用于測量信號的發(fā)射支路(28)，以及用于測量信號轉(zhuǎn)向的可調(diào)節(jié)的開關(guān)裝置(36)，其中，開關(guān)裝置(36)在第一開關(guān)位置反射測量信號的至少一部分，并且在第二開關(guān)位置(42)釋放用于測量輻射的發(fā)射支路(28)。本發(fā)明建議，在第一開關(guān)位置開關(guān)裝置(36)擴(kuò)散地反射測量輻射。此外，本發(fā)明還建議了一種用于制造這種測量儀的方法。
文檔編號G01S7/481GK101238388SQ200680029276
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者B·哈澤, J·施蒂爾勒, K·倫茨, P·沃爾夫, U·施庫爾特蒂-貝茨 申請人:羅伯特·博世有限公司