[发明专利]倾斜检测方法和设备

权利要求书

1.一种设备，包括：

容纳有流体(105)的容器(110)，所述流体具有反射表面(160)；

透镜(120)；

点光源(125)，其通过所述透镜(120)朝向所述流体表面(160)发光；

检测器元件的二维阵列(145)，其被定位为使得，从所述反射表面(160)反射的光通过所述透镜(120)到达所述检测器元件上，每个检测器元件产生对应于入射光的幅度的值；以及

处理器(810)，所述处理器响应于所述检测器元件产生的值，计算在所述检测器元件上形成的图像的重心，其中所述计算的重心依赖于所述容器(110)的倾斜。

2.根据权利要求1的设备，其中所述光在所述检测器元件上形成所述点光源(125)的图像。

3.根据权利要求1或2的设备，其中所述点光源(125)和所述阵列(145)相对于所述透镜(120)和所述反射表面(160)定位，使得在所述检测器元件上形成的所述图像是所述点光源(125)的散焦图像。

4.根据权利要求1至3之一的设备，其中所述点光源(125)基本位于所述透镜(120)的焦平面(140)内，并且所述阵列(145)基本位于所述透镜(120)的所述焦平面(140)之外，使得在所述检测器元件上形成的图像是所述点光源(125)的散焦图像。

5.根据权利要求1至3之一的设备，其中所述阵列(145)基本位于所述透镜(120)的焦平面(140)内，并且所述光源(125)基本位于所述透镜(120)的焦平面(140)之外，使得在所述检测器元件上形成的所述图像是所述点光源(125)的散焦图像。

6.根据权利要求1至5之一的设备，其中所述点光源(125)和所述二维阵列(145)的至少一个基本位于所述透镜(120)的焦平面(140)之外。

7.根据权利要求1至6之一的设备，其中所述处理器以子像素精度计算所述重心。

8.根据权利要求1至7之一的设备，其中所述计算的重心依赖于所述容器(110)绕两个正交轴的倾斜。

9.根据权利要求1至8之一的设备，其中所述透镜(520)具有与所述流体(505)接触的非平面表面。

10.根据权利要求1至9之一的设备，还包括棱镜(525)，其位于所述点光源(530)和所述反射表面(575)之间的光路上、并用于将来自所述点光源(530)的光朝向所述流体表面(575)导引。

11.根据权利要求10的设备，其中所述棱镜(525)用于将光从所述反射表面(575)朝向所述二维阵列(540)导引。

12.根据权利要求1至11之一的设备，其中所述处理器(810)响应于所述检测器元件产生的超出阈值(330)的值，计算在所述检测器元件上形成的所述图像的重心。

13.根据权利要求1至12之一的设备，还包括根据环境温度产生信号的传感器(835)，并且其中，当计算在所述检测器元件上形成的所述图像的重心时，所述处理器(810)响应于所述信号进行温度校正。

14.根据权利要求1至13之一的设备，其中所述处理器(810)响应于所述检测器元件在预定时间间隔上产生的值，计算在所述预定时间间隔上取平均的在所述检测器元件上形成的所述图像的重心。

15.根据权利要求14的设备，其中所述处理器响应于由用户选择的所述预定的时间间隔。

16.根据权利要求1至15之一的设备，其中所述处理器(810)控制来自所述点光源(805)的发光。

17.根据权利要求1至16之一的设备，其中所述检测器元件包括CMOS光电二极管。

18.根据权利要求1至17之一的设备，还包括：底座(904)；照准仪(902)，其被安装在所述底座(904)上以绕支撑轴(906)转动；以及望远镜单元(908)，其被可旋转地安装在所述照准仪(902)上以绕仰角轴(914)转动。