本發(fā)明總體上涉及利用光來測量距目標(biāo)物體的距離的激光裝置(測量裝置)。

背景技術(shù)：

常見的測量裝置通過使用可移動鏡沿多個方向偏轉(zhuǎn)和發(fā)射測定光，從而經(jīng)由可移動鏡接收被目標(biāo)物體反射的測定光的返回光來測量到目標(biāo)物體的距離。

例如，已知有用于被稱作同軸光學(xué)系統(tǒng)的測量裝置，通過該測量裝置，測定光與返回光利用光學(xué)元件(諸如棱鏡或鏡子等)沿同一光軸進入和離開，其中光發(fā)射器的中心軸和光接收器的中心軸對準(例如參考專利文獻1、2)。

專利文獻1：日本專利申請公開No.2011-59111

專利文獻2：日本專利申請公開No.2012-208059

技術(shù)實現(xiàn)要素：

采用同軸光學(xué)系統(tǒng)的激光裝置不具有由于光發(fā)射器和光接收器的視差而導(dǎo)致的測量誤差，因為測定光的光軸和返回光的光軸是對齊的，然而，具有以下缺點：難以去除雜散光干擾，其中，由于測定光在外殼中被漫反射而產(chǎn)生的雜散光包圍光接收器。此雜散光干擾是測量誤差的可能起因。

本發(fā)明的一個或多個實施方式提供用于減小光發(fā)射器和光接收器的視差并用于降低雜散光干擾的激光裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，激光裝置可以包括：光發(fā)射器，用于發(fā)射光；第一反射器，用于反射所述光，由擺動軸支撐并擺動；光接收器，其在擺動軸的方向上與光發(fā)射器分開設(shè)置；引導(dǎo)部，用于接收來自第一反射器的光并從在擺動軸的方向上更靠近光接收器的位置發(fā)射所述光；和第二反射器，用于向光接收器反射從引導(dǎo)部發(fā)射的光的、來自目標(biāo)物體的返回光并與第一反射器同步擺動。

因此，被第一反射器反射后的光可以被移位到靠近光接收器的位置并發(fā)射。因此，可以在第一反射器與第二反射器之間阻擋光，并且該光和返回光可以被分開，從而降低由第一反射器產(chǎn)生的雜散光圍繞在光接收器周圍的程度。此外，由于光的發(fā)射位置更靠近光接收器，所以還可以減小光發(fā)射器和光接收器的視差。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，第一反射器和第二反射器被設(shè)置在同一平面上，并且可以由相同的擺動軸支撐和擺動。

因此，同步擺動的第一反射器和第二反射器可以以相對簡單的構(gòu)造實施。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，激光裝置還包括外殼，該外殼具有用于供光和返回光穿過的窗口，并且引導(dǎo)部可以被設(shè)置在窗口上。

因此，由于所述光的光路和返回光的光路在外殼的內(nèi)部可以被分開，所以阻擋在外殼內(nèi)產(chǎn)生的雜散光變得更容易。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，引導(dǎo)部具有彼此面對的第一反射部和第二反射部，并且第一反射部可以設(shè)置于窗口與光相交的位置，而第二反射部可以設(shè)置于第一反射部平行位移而靠近光接收器的位置。

因此，引導(dǎo)部可以具體地被配置用于將輸入到第一反射部的光從第二反射部發(fā)射。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，第二反射部可以在擺動軸的方向上被設(shè)置在與光接收器的中心軸相同的位置。

因此，由于光的發(fā)射位置與光接收器的中心軸在擺動軸的方向上一致，所以可以使第一反射器和第二反射器的視差最小化。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，第二反射部可以在擺動軸的方向上被設(shè)置在與光接收器的中心軸不同的位置。

因此，由于第二反射部設(shè)置于偏離光接收器中心軸的位置，所以可以減少第二反射部變成障礙物并且返回光的光接收器的輸入量降低的不便。

此外，第二反射部可以在擺動軸的方向上被可移動式安裝。

因此，可以通過移動第二反射部來測量在擺動軸的方向上到位于多個不同距離測量表面上的目標(biāo)物體的距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，激光裝置還包括在外殼內(nèi)的隔離板，并且第二反射部在擺動軸的方向上可以比隔離板更靠近光接收器。

因此，可防止在外殼內(nèi)雜散光圍繞在光接收器周圍，同時可以從返回光的光接收器的光路未被阻擋的位置發(fā)射光。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，可以在與擺動軸平行的平面形狀上設(shè)置透明構(gòu)件。

因此，制造商可以在相對簡單的平板上構(gòu)成透明構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，透明構(gòu)件可以設(shè)置在以擺動軸作為中心的圓柱形形狀中。

因此，由于引導(dǎo)部的緣故，在所產(chǎn)生的光、返回光和擺動軸交叉的平面中可以使偏差最小化。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，激光裝置可以包括：發(fā)射器，其發(fā)射光；第一反射器，其沿軸轉(zhuǎn)動地反射所述光；光接收器，其在與所述軸平行的第一方向上與發(fā)射器分開設(shè)置；引導(dǎo)部，其接收來自第一反射器的光并沿第一方向改變光的方向；和第二反射器，其反射來自物體的返回光并與第一反射器同步轉(zhuǎn)動。

根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的激光裝置可以減小光發(fā)射器和光接收器的視差，并降低雜散光干擾。

附圖說明

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的激光裝置的構(gòu)造的一個例子的挖切立體圖。

圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的光軸移位部的詳細構(gòu)造的一個例子的立體圖。

圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的光軸移位部的詳細構(gòu)造的一個例子的立體圖。

圖4是圖示根據(jù)比較例1的激光裝置的測定光和返回光的光路的一個例子的俯視圖。

圖5是圖示根據(jù)比較例2的激光裝置的測定光和返回光的光路的一個例子的俯視圖。

圖6是圖示根據(jù)比較例3的激光裝置的測定光和返回光的光路的一個例子的側(cè)視圖。

圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的激光裝置的測定光和返回光的光路的一個例子的側(cè)視圖。

圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的激光裝置的測定光和返回光的光路的一個例子的側(cè)視圖。

圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的激光裝置的一個示例構(gòu)造的挖切立體圖。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的光軸移位部的詳細構(gòu)造的一個例子的立體圖。

圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的光軸移位部的詳細構(gòu)造的一個例子的立體圖。

圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的激光裝置的測定光的光路的一個例子的俯視圖。

圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的激光裝置的測定光的光路的一個例子的俯視圖。

圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的激光裝置的測定光和返回光的光路的一個例子的側(cè)視圖。

具體實施方式

下面將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式。

在本發(fā)明實施方式的以下描述中，提出諸多具體細節(jié)以提供對本發(fā)明更加徹底的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白的是，在沒有這些具體細節(jié)的情況下也可以實踐本發(fā)明。在其他情況下，并未詳細描述熟知的特征以避免使本發(fā)明變得模糊。

進一步地，以下各個圖是示意圖并且未必精確示出。在各個圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示基本相同的構(gòu)造，并且省去或簡化了重復(fù)的描述。

此外，在下文中使用的術(shù)語“平行”和“垂直”應(yīng)分別理解為大致平行和大致垂直。這些術(shù)語表示在設(shè)計上平行和垂直，并可以包括由于本發(fā)明的激光裝置中的構(gòu)件形狀或組裝而發(fā)生的實際測量誤差。

根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的激光裝置是用于通過移動測定光(其通過光發(fā)射鏡(第一反射器)從光發(fā)射器發(fā)出)、掃描測距區(qū)域以及由光接收器經(jīng)由光接收鏡(第二反射器)接收來自目標(biāo)物體的測定光的返回光來測定至目標(biāo)物體的距離的激光裝置。激光裝置也可被稱為測量裝置。激光裝置使測定光的光路與擺動鏡所反射的返回光的光路分開，從而減少雜散光干擾，同時在擺動鏡的后段設(shè)置了光軸移位部(引導(dǎo)部)用于將測定光的光軸移位至靠近光接收器。

首先，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的激光裝置的構(gòu)造。

圖1是圖示出激光裝置101的構(gòu)造的一個例子的挖切立體圖。

如圖1所示，激光裝置101具有外殼111、光發(fā)射器120、偏轉(zhuǎn)部140、光軸移位部151、光接收器160和控制部190。

外殼111是構(gòu)成激光裝置101的外部的盒子，并且其容納光發(fā)射器120、偏轉(zhuǎn)部140、光接收器160和控制部190。外殼111例如可以由樹脂或金屬構(gòu)成。光發(fā)射區(qū)域113與光接收區(qū)域114通過外殼111的內(nèi)部空間中的隔離板112分隔。光發(fā)射區(qū)域113是測定光125主要穿過的區(qū)域，而光接收區(qū)域114是返回光165主要穿過的區(qū)域。

外殼111的內(nèi)部空間和外部空間(簡言之，測距區(qū)域)被分開，同時設(shè)置了外殼窗口115，其由供測定光125和返回光165穿過的透明構(gòu)件構(gòu)成。外殼窗口115例如可以是由樹脂或玻璃制成的平板。

光發(fā)射器120是用于發(fā)射測定光125的光學(xué)系統(tǒng)，并具有光源121。光源121可以例如由激光二極管構(gòu)成。光發(fā)射器120可以具有用于校準測定光125的準直透鏡122，并可以具有用于調(diào)整測定光125的出射方向的狹縫(未示出)。

在這里，從光發(fā)射器120發(fā)出的面向光發(fā)射鏡(第一反射器)141的測定光125的光軸被定義為光發(fā)射器120的中心軸。為了方便說明，光發(fā)射器120的中心軸的方向?qū)⒈环Q為y軸。

偏轉(zhuǎn)部140利用從光發(fā)射器120發(fā)射的測定光125來掃描測距區(qū)域，并且是包括用于將來自測距區(qū)域中目標(biāo)物體的返回光165引向光接收器160的可移動鏡的光學(xué)系統(tǒng)。偏轉(zhuǎn)部140由擺動軸146支撐，并具有和由于促動器143施加的扭矩而擺動的光發(fā)射鏡141光接收鏡(第二反射器)142。

光發(fā)射鏡141和光接收鏡142例如可以由金屬膜鏡子構(gòu)成，還可以被設(shè)置在同一平面上。擺動軸146例如可以通過穿孔通過金屬薄膜來形成。為了方便說明，與擺動軸146平行的方向應(yīng)被稱為z軸，并且z軸方向上的位置將被稱為高度。

光發(fā)射鏡141和光接收鏡142各自的背面(反射表面的相對表面)例如可以通過粘合劑等被固定至擺動軸146上，且可以進一步經(jīng)由擺動軸146上、下端上設(shè)置的固定部件(未示出)而被固定至外殼111上。

例如，促動器143可以是利用電磁力、靜電力或壓電移位作為扭矩源的促動器。例如，由于促動器143產(chǎn)生循環(huán)扭矩，所以在作為扭桿的擺動軸146中發(fā)生共振，并且光發(fā)射鏡141和光接收鏡142繞z軸擺動。

光發(fā)射鏡141用來自光發(fā)射器120的測定光125通過擺動來掃描測距區(qū)域。

光軸移位部151接收被光發(fā)射鏡141反射后的測定光125，并且是用于從靠近光接收器160的高度發(fā)射所接收的測定光125的光學(xué)系統(tǒng)。光軸移位部151例如可以由彼此相對的第一反射部1511和第二反射部1512構(gòu)成，并且可以設(shè)置在外殼窗口115上。稍后將描述光軸移位部151的詳細構(gòu)造。

從光軸移位部151發(fā)射的測定光125到達測距區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物體(未示出)，并被目標(biāo)物體漫反射。

對于被目標(biāo)物體漫反射的測定光125，朝向激光裝置101返回的返回光165穿過激光裝置101的外殼窗口115，并被輸入到外殼111的內(nèi)部。光接收鏡142將返回光165反射至向光接收器160。

光接收器160是用于將光接收鏡142反射的返回光165變換成接收信號的光學(xué)系統(tǒng)，并具有光接收元件162。光接收元件162例如可以由雪崩光電二極管構(gòu)成。光接收器160可以具有聚光透鏡161用于將返回光165匯聚到光接收元件162，并可以具有帶通濾波器(未示出)用于去除除測定光125之外的波長噪音光。在高度方向上，光接收器160與光發(fā)射器120隔開設(shè)置。

在這里，從光接收鏡142輸入到光接收器并在光接收元件162中匯聚的光的光軸被定義為光接收器160的中心軸。光接收器160的中心軸例如可以是聚光透鏡161的中心軸，并且可以與光發(fā)射器120的中心軸平行。

控制部190是用于控制激光裝置101中的距離測量操作的控制器?？刂撇?90驅(qū)動光源121和促動器143，并通過處理從光接收元件162接收的信號來計算從激光裝置101到目標(biāo)物體的距離。

例如，控制部190可以通過軟件功能(通過用于向光源121和促動器143提供驅(qū)動信號的驅(qū)動電路執(zhí)行)、硬件功能(諸如用于接收和處理來自光接收元件162的信號的信號處理電路)和微計算機(執(zhí)行預(yù)定程序)的結(jié)合來實施。

特別地，基于來自光接收元件162的接收信號與提供給光源121的驅(qū)動信號之間的相襯，控制部190求出測定光125從激光裝置101到目標(biāo)物體的往返時間，并且可以計算出到目標(biāo)物體的距離。此外，控制部190可以根據(jù)圍繞光發(fā)射鏡141的擺動軸146的旋轉(zhuǎn)角(下文中被稱為斜角)指出測距區(qū)域內(nèi)目標(biāo)物體的方向。

接下來，將描述光軸移位部151的構(gòu)造。

圖2是圖示光軸移位部151的詳細構(gòu)造的一個例子的立體圖。

如圖2所示，光軸移位部151的第一反射部1511設(shè)置于外殼窗口115與測定光125相交的位置。特別地，第一反射部1511被設(shè)置在外殼窗口115的外表面上、位于光發(fā)射器120的中心軸的高度，并且其可以具有長形鏡子，該長形鏡子具有反射表面，其以45°角度形成外殼窗口115的外表面。

此外，第二反射部1512設(shè)置于與第一反射部1511平行移位的位置，靠近光接收器160。特別地，第二反射部1512被設(shè)置成與外殼窗口115的外表面上的第一反射部1511平行，并位于比第一反射部1511更低的位置，并且其可以具有長形鏡子，該長形鏡子具有反射表面，其以135°角度形成外殼窗口115的外表面。

第一反射部1511和第二反射部1512例如可以在各端通過設(shè)置在外殼111上的保持構(gòu)件(未示出)得以保持，并且可以被固定在外殼窗口115的上述位置。

因此，在被光發(fā)射鏡141反射后的測定光125的光軸沿與外殼窗口115的外表面平行的方向被第一反射部1511轉(zhuǎn)向，并且通過第二反射部1512沿與原始測定光125的光軸平行的方向被再次轉(zhuǎn)向并發(fā)射。換言之，如圖1所示，測定光125的光軸被光軸移位部151移位至靠近光接收器160(具體而言為光接收器160的中心軸)的高度。

光軸移位部可以由棱鏡而非鏡子構(gòu)成。在下文中，將描述這樣的光軸移位部的修改例。

圖3是圖示根據(jù)修改例的光軸移位部152的詳細構(gòu)造的例子的立體圖。

如圖3所示，光軸移位部152由一個棱鏡構(gòu)成，并且第一反射部1521和第二反射部1522是棱鏡上設(shè)置的一對反射表面。

第一反射部1521設(shè)置于外殼窗口115與測定光125相交的位置。具體地，作為第一反射部1521的反射表面可以以45°角度形成外殼窗口115的外表面。

此外，第二反射部1522設(shè)置于與第一反射部1521平行移位的位置，靠近光接收器160。具體地，作為第二反射部1522的反射表面可以以135°角度形成外殼窗口115的外表面。

光軸移位部152例如可以附著于外殼窗口115上，或在各端通過設(shè)置在外殼111上的保持構(gòu)件(未示出)得以保持，并可以被固定在上述位置。

因此，在被光發(fā)射鏡141反射后的測定光125的光軸沿與外殼窗口115的外表面平行的方向被第一反射部1521轉(zhuǎn)向，并且沿與原始測定光125的光軸平行的方向被再次轉(zhuǎn)向并發(fā)射。換言之，如圖3所示，測定光125的光軸被光軸移位部152移位至靠近第二反射器160(具體而言為第二反射器160的中心軸)的高度。

下面將基于多個比較例的比較來描述按照上述來構(gòu)成的激光裝置101得到的結(jié)果。

圖4是圖示根據(jù)比較例1的激光裝置801的測定光和返回光的光路的例子的俯視圖。激光裝置801是相關(guān)技術(shù)中記載的同軸光學(xué)系統(tǒng)激光裝置的例子。在激光裝置801中，從光源121發(fā)射的測定光125和通過聚光透鏡161在光接收元件162中匯聚的返回光165通過穿孔鏡158而在同一光軸上重疊，并通過可移動鏡148而沿多個方向移動，然后從外殼窗口115向測距區(qū)域發(fā)射。因此，在激光裝置801中，會擔(dān)心由穿孔鏡158的內(nèi)表面、可移動鏡148和外殼窗口115產(chǎn)生的雜散光129不能與返回光165分開。

圖5是圖示根據(jù)比較例2的激光裝置802的測定光和返回光的光路的例子的俯視圖。激光裝置802是相關(guān)技術(shù)中記載的同軸光學(xué)系統(tǒng)激光裝置的例子。在激光裝置802中，從光源121發(fā)射的測定光125和通過聚光透鏡161在光接收元件162中匯聚的返回光165通過鏡子159而在同一光軸上重疊，并通過可移動鏡148而沿多個方向移動，然后從外殼窗口115向測距區(qū)域發(fā)射。因此，在激光裝置802中，會擔(dān)心由鏡子159的內(nèi)表面、可移動鏡148和外殼窗口115產(chǎn)生的雜散光129不能與返回光165分開。

因此，本發(fā)明人研究了用于通過測定光和返回光兩者在外殼內(nèi)分開的空間來處理測定光和返回光的分開的光學(xué)系統(tǒng)激光裝置，這兩者在外殼內(nèi)并未設(shè)置的同一光軸上。

圖6是圖示根據(jù)比較例3的激光裝置803的測定光和返回光的光路的例子的側(cè)視圖。在激光裝置803中，在外殼的內(nèi)部，光發(fā)射區(qū)域113和光接收區(qū)域114通過隔離板112分隔。光發(fā)射鏡141和光接收鏡142在高度方向上分開設(shè)置，并且隔離板112還被插入光發(fā)射鏡141與光接收鏡142之間(不包括擺動軸146附近)。

在光發(fā)射區(qū)域113中，從光源121發(fā)射的測定光125通過光發(fā)射鏡141而沿多個方向移動，然后從外殼窗口115向測距區(qū)域發(fā)射。此外，在光接收區(qū)域114中，從外殼窗口115輸入的返回光165a和165b經(jīng)由光接收鏡142被引導(dǎo)至聚光透鏡161，并在光接收元件162中匯聚。在這里，返回光165a和返回光165b分別是來自遠距離目標(biāo)物體和近距離目標(biāo)物體的返回光。

通過這種方式，在激光裝置803中，測定光125和返回光165a、165b分別通過由隔離板112彼此分開的光發(fā)射區(qū)域113和光接收區(qū)域114處理。因此，即使在出現(xiàn)雜散光129的情況下，也能夠防止雜散光129圍繞在光接收元件162周圍。

然而，在激光裝置803中，由于測定光125與聚光透鏡161的中心軸(換言之，光接收器160的中心軸)分開設(shè)置，所以將發(fā)生與到目標(biāo)物體的距離對應(yīng)的視差。

具體地，如圖6所示，由于來自遠距離目標(biāo)物體的返回光165a和來自近距離目標(biāo)物體的返回光165b通過彼此不同的輸入角度被輸入至激光裝置803，所以匯聚點偏離距離d。與目標(biāo)物體距離對應(yīng)的返回光165的輸入角度偏差被稱為遠近視差。例如，當(dāng)聚光透鏡161和光接收元件162與來自遠距離目標(biāo)物體的返回光165a組合設(shè)置時，來自近距離目標(biāo)物體的返回光165b由于遠近視差而將無法準確地匯聚在光接收元件162中，并會變成距離測量誤差的原因。

在這里，本發(fā)明人提出在根據(jù)比較例3的激光裝置803中具有添加的光軸移位部151和152的激光裝置101和102。通過激光裝置101和102可以減少上述雜散光干擾和遠近視差。

圖7是圖示出激光裝置101的測定光和返回光的光路的例子的側(cè)視圖。圖7的側(cè)視圖與圖2的立體圖對應(yīng)。如上所述，在激光裝置101中，測定光125的光軸通過光軸移位部151被移位至靠近光接收器160。

圖8是圖示出激光裝置102的測定光和返回光的光路的例子的側(cè)視圖。圖8的側(cè)視圖與圖3的立體圖對應(yīng)。如上所述，在激光裝置102中，測定光125的光軸通過光軸移位部152被移位至靠近光接收器160。

在激光裝置101或102中，由于測定光125從靠近光接收器160的中心軸(具體而言為聚光透鏡161的中心軸)的位置被發(fā)射至測距區(qū)域，遠近視差減小。此外，由于測定光125與返回光165分別通過由隔離板112彼此分開的光發(fā)射區(qū)域113和光接收區(qū)域114處理，所以雜散光干擾也降低。

另外，光軸移位部151和152發(fā)射測定光125的位置(換言之，第二反射部1512和1522的設(shè)置高度)可以與聚光透鏡161的中心軸(換言之，光接收器160的中心軸)的設(shè)置高度相同，也可以不同。在第二反射部1512和1522的設(shè)置高度與光接收器160的中心軸的高度相同的情況下，能夠使遠近視差最小化，而且，在其不相同的情況下，能夠減少第二反射部1512和1522變成障礙物并且返回光165至光接收元件162的輸入量降低的不便。

此外，第二反射部1512和1522可以比隔離板112更位于靠近光接收器160。因此，光軸移位部151和152將從比隔離板112的設(shè)置高度更低的高度發(fā)射測定光125。換言之，通過隔離板112降低雜散光干擾，同時能夠從返回光的光接收器160的光路未被隔離板112擋住的位置發(fā)射測定光125。

此外，在上文中，描述了光軸移位部151和152被設(shè)置在外殼窗口115的外表面上的例子，然而，光軸移位部151和152也可以被設(shè)置在外殼窗口115的厚度內(nèi)。換言之，光軸移位部151和152可以被嵌入外殼窗口115。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)遠近視差減小并且雜散光干擾降低的結(jié)果。

下面將參考附圖詳細描述本發(fā)明的第二實施方式。

圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的激光裝置103的構(gòu)造的例子的挖切立體圖。

如圖9所示，對于激光裝置103，與圖1的激光裝置101相比，在外殼窗口116設(shè)置于以擺動軸146作為中心的圓柱形上這點上是不同的。由于外殼窗口116的形狀變化，構(gòu)成光軸移位部153的第一反射部1531和第二反射部1532的形狀發(fā)生了改變。激光裝置103與激光裝置101相同，除了以下這一點之外：外殼窗口116和光軸移位部153的形狀發(fā)生了改變。

下面將詳細描述光軸移位部153的構(gòu)造。

圖10是圖示光軸移位部153的詳細構(gòu)造的例子的立體圖。

如圖10所示，在測定光125被光發(fā)射鏡141反射之后與外殼窗口116相交的位置，光軸移位部153的第一反射部1531被設(shè)置成沿外殼窗口116彎曲。具體地，第一反射部1531在外殼窗口116的外表面上被設(shè)置于光發(fā)射器120的中心軸的高度上，并且其可以具有長形鏡子，該長形鏡子具有反射表面，其在包括擺動軸146的任何橫截面上以45°角度形成外殼窗口116的外表面。

此外，第二反射部1532被設(shè)置于與第一反射部1531平行的位置，且處于更靠近光接收器160的高度。具體地，第二反射部1532與第一反射部1531平行設(shè)置，并位于比第一反射部1531更低的位置，并且其可以具有長形鏡子，該長形鏡子具有反射表面，其在包括擺動軸146的任何橫截面上以135°角度形成外殼窗口116的外表面。

第一反射部1531和第二反射部1532例如可以在各端通過設(shè)置在外殼111上的保持構(gòu)件(未示出)得以保持，并且可以被固定在外殼窗口116的上述位置。

因此，被光發(fā)射鏡141反射之后的測定光125的光軸沿與外殼窗口116的外表面平行的方向被第一反射部1531轉(zhuǎn)向，并通過第二反射部1532沿與原始測定光125的光軸平行的方向被再次轉(zhuǎn)向并發(fā)射。換言之，如圖9所示，測定光125的光軸通過光軸移位部153被移位到靠近光接收器160(具體地，光接收器160的中心軸)的高度。

在激光裝置103中，圖10所示的測定光和返回光的光路與在包括擺動軸146的任何橫截面中測定光125和返回光165的光路一致。

光軸移位部可以由棱鏡而非鏡子構(gòu)成。在下文中，將描述這樣的光軸移位部的修改例。

圖11是圖示根據(jù)修改例的光軸移位部154的詳細構(gòu)造的例子的立體圖。

如圖11所示，光軸移位部154由沿外殼窗口116彎曲的一個棱鏡構(gòu)成，并且第一反射部1541和第二反射部1542是設(shè)置在棱鏡上的一對反射表面。

第一反射部1541設(shè)置于外殼窗口116與測定光125相交的位置。具體地，作為第一反射部1541的反射表面可以在包括擺動軸146的任何橫截面處以45度角度形成外殼窗口116的外表面。

此外，第二反射部1542設(shè)置在與第一反射部1541平行的位置，且處于更靠近光接收器160的高度。具體地，作為第二反射部1542的反射表面可以在包括擺動軸146的任何橫截面處以135°角度形成外殼窗口116的外表面。

光軸移位部154例如可以附著于外殼窗口116，或在各端通過設(shè)置在外殼111上的保持構(gòu)件(未示出)得以保持，并可以被固定在上述位置。

因此，在被光發(fā)射鏡141反射后的測定光125的光軸沿與外殼窗口116的外表面平行的方向被第一反射部1541轉(zhuǎn)向，并且通過第二反射部1542沿與原始測定光125的光軸平行的方向被再次轉(zhuǎn)向并發(fā)射。換言之，如圖11所示，測定光125的光軸被光軸移位部154移位至靠近光接收器160(具體而言為光接收器160的中心軸)的高度。

在激光裝置104中，如圖11所示的測定光和返回光的光路與在包括擺動軸146的任何橫截面中的測定光125和返回光165的光路一致。

通過這種方式，即使在激光裝置103和104中，由于側(cè)視圖(橫截面圖)的測定光125和返回光165的光路被設(shè)置為與激光裝置101和102的等同，所以呈現(xiàn)出遠近視差減小并且雜散光干擾降低的結(jié)果。

此外，通過激光裝置103和104能夠消除由于激光裝置101和102而可能出現(xiàn)的左右視差。在下文中，下面將描述左右視差，并且還將描述激光裝置103和104的結(jié)果。

圖12是圖示出激光裝置101和102的測定光的光路的例子的俯視圖。在激光裝置101和102中，光軸移位部151和152被設(shè)置在平板外殼窗口115上。因此，在俯視圖中，從光發(fā)射鏡141垂直輸入到光軸移位部151和152的測定光125a被直接出射。另一方面，沿斜對角輸入到光軸移位部151和152的測定光125b和125c通過分別在第一反射部1511與第二反射部1512之間以及在第一反射部1512與第二反射部1522之間朝y軸方向偏移而沿y軸方向移位和出射。

通過這種方式，測定光125的光軸通過光軸移位部151和152根據(jù)出射方向而移位至大不相同的y軸方向。通過這種方式，由于大不相同的y軸方向(由于出射方向引起)出現(xiàn)的測定光125的光軸移位被稱為左右視差。與上述遠近視差相似，左右視差是由于匯聚點的偏差造成的測量誤差的可能原因。

圖13是圖示出激光裝置103和104的測定光的光路的例子的俯視圖。在激光裝置103和104中，光軸移位部153和154被設(shè)置成圍繞以擺動軸146作為中心的圓柱形側(cè)面形狀的外殼窗口116彎曲。因此，由于測定光125被垂直輸入(不管出射方向如何)，所以在光軸移位部153和154中不發(fā)生左右視差。

另外，外殼窗口116不具有以擺動軸146作為中心的完全圓柱形的側(cè)面形狀，并且擺動軸146側(cè)僅需要具有構(gòu)成凹面的曲率。因此，能夠在一定程度上減小左右視差。

下面將參考附圖具體描述本發(fā)明的第三實施方式。

圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的激光裝置105的測定光和返回光的光路的例子的側(cè)視圖。

如圖14所示，與圖7的激光裝置101相比，激光裝置105的光軸移位部155是不同的。在激光裝置105中，除了光軸移位部155之外，組件都與激光裝置101中相同。

激光裝置105的光軸移位部155能夠被配置用于改變測定光125的出射位置的高度。光軸移位部155的構(gòu)造無特別限制，然而，例如第二反射部1552的兩個末端都被設(shè)置在外殼111上的可移動保持構(gòu)件(未示出)來保持，并且第二反射部1552可以沿外殼窗口155滑動。第一反射部1511可以固定設(shè)置在外殼窗口115上。

因此，通過移動第二反射部1552，高度可以測量距位于多個不同距離測量表面上的目標(biāo)物體的距離。

雖然已經(jīng)關(guān)于僅僅有限個實施方式描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員受益于本公開將理解的是，在沒有脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以想出其他各種實施方式。因此，本發(fā)明的范圍僅僅應(yīng)該由所附權(quán)利要求限定。

101,102,103,104,105,801,802,803 激光裝置

111 外殼

112 隔離板

113 光發(fā)射區(qū)域

114 光接收區(qū)域

115,116 外殼窗口

120 光發(fā)射器

121 光源

122 準直透鏡

125,125a,125b,125c 測定光

129 雜散光

140 偏轉(zhuǎn)部

141 光發(fā)射鏡(第一反射器)

142 光接收鏡(第二反射器)

143 促動器

146 擺動軸

148 可移動鏡

151,152,153,154,155 光軸移位部(引導(dǎo)部)

158 穿孔鏡

159 鏡子

160 光接收器

161 聚光透鏡

162 光接收元件

165,165a,165b 返回光

190 控制部

1511,1521,1531,1541 第一反射部

1512,1522,1532,1542,1552 第二反射部