[发明专利]激光扫描仪

说明书

本发明涉及一种激光扫描仪(1)，包括外壳(23)、包括用于发射光束(12)的发射孔径(S)的激光发射器(11)、用于接收光束(15)的激光接收器(16)和呈反射镜锥体(2)形式的光束偏转装置，反射镜锥体的锥体轴线形成其旋转轴线(2')，反射镜锥体的各个锥体侧面每一个形成反射镜镜面(7‑10)，其中激光发射器(11)和激光接收器(16)各自平行于反射镜锥体(2)的旋转轴线(2')指向反射镜锥体，激光接收器(16)包括至少一个在接收光束路径中设置在反射镜锥体(2)下游的会聚透镜(20)，并且在会聚透镜(20)的与反射镜镜面(7‑10)重叠的区域中，在旋转轴线(2')的方向上观察的会聚透镜在面积比较上至少是与在旋转轴线(2')的方向上观察的所有反射镜镜面(7‑10)中的最大反射镜镜面的两倍一样大。

技术领域

本发明涉及一种激光扫描仪，包括外壳、激光发射器、激光接收器和光束偏转装置，所述激光发射器包括用于发出发射光束的发射孔径，所述激光接收器包括用于接收由环境反射的作为接收光束的发射光束的接收孔径，所述光束偏转装置以安装在可旋转轴上的反射镜锥体的形式位于所述发射光束和接收光束的光束路路中，其中所述反射镜锥体的锥体轴线形成所述旋转轴，并且所述反射镜锥体的倾斜于所述旋转轴的各个锥体侧面每一个形成反射镜镜面，并且其中所述激光发射器和所述激光接收器各自基本平行于所述反射镜锥体的旋转轴指向所述反射镜锥体。

背景技术

例如，从EP2622364A1或EP3182159A1中已知这种激光扫描仪。以轴向平行方式指向旋转的反射镜锥体的发射光束在扫描角度范围内被反射镜锥体周期性地枢转，并且由环境反射的接收光束以相同的方式被接收回来，即，当前用于发射的反射镜镜面同时用于将从相同方向接收的接收光束偏转到激光接收器。

根据现有技术(例如EP2293013A1)，激光接收器的圆形接收孔径小于沿旋转轴方向观察的“起作用的”反射镜镜面的内切圆。激光扫描仪的相应的起作用的反射镜镜面是这样的镜面，通过该镜面，发射光束在其扫描方向上偏转，因为反射的接收光束也从该方向被接收回来，并被起作用的反射镜镜面返回到接收器。在反射镜面旋转时，接收孔径圆越过两个反射镜镜面之间的边缘，这样的结果是，接收孔径圆被连续切割，或者接收圆孔径位于起作用的反射镜镜面上的部分被连续减小，这导致激光扫描仪的周期性的、依赖于角度的灵敏度下降。

CN 207020306U示出了根据权利要求1的前序部分的激光扫描仪。即使在该文中确定接收孔径的会聚透镜略大于反射镜镜面，在反射镜锥体的旋转期间也发生与EP2293013A1的激光扫描仪的情况相同的切割效果，并因此发生相同的周期性的灵敏度下降。

发明内容

本发明的目的是创建一种具有改进的接收灵敏度并因此具有更宽范围的激光扫描仪。

该目的通过一种激光扫描仪实现，该激光扫描仪包括外壳、包括用于发出发射光束的发射孔径的激光发射器、用于接收由环境反射的发射光束作为接收光束的激光接收器、以及以安装在可旋转轴上的反射镜锥体的形式位于发射光束和接收光束的光束路径中的光束偏转装置，其中所述反射镜锥体的锥体轴线形成旋转轴线，其中所述反射镜锥体的倾斜于所述旋转轴线的各个锥体侧面每一个形成反射镜镜面，其中所述激光发射器和所述激光接收器各自基本上平行于所述反射镜锥体的所述旋转轴线指向所述反射镜锥体，其中所述激光接收器具有至少一个会聚透镜，该至少一个会聚透镜在接收束路径中布置在所述反射镜锥体的下游，并且其中在所述会聚透镜的与所述反射镜镜面重叠的区域中，在所述旋转轴线的方向上观察的所述会聚透镜在面积比较上至少与在所述旋转轴线的方向上观察的所有反射镜镜面中的最大反射镜镜面的两倍一样大。

与已知的解决方案不同，不再是接收孔径“适配”反射镜镜面，而是相反地，反射镜镜面适配接收孔径。根据本发明，由于接收孔径大于反射镜镜面，所以它首先至少在起作用的反射镜镜面上的发射光束的中心位置周围全部用于接收。