单孔激光测距仪制造技术

本公开描述了一种单孔激光测距仪(SALRF)。在一实施方式中，单孔激光测距仪包括：扩束器，所述扩束器包括孔和输入孔透镜。匹配透镜对分别从与单孔光学环形器相关联的发射器元件发射并且由扩束器接收的光进行准直。单孔光学环形器具有与发射器元件相关联的发射器通道和与检测器元件相关联的检测器通道。发射器通道和检测器通道在输入/输出孔处合并在一起。光选通机构被配置成允许所接收的光进入检测器通道和防止所接收的光进入发射器通道。SALRF具有电子端帽。

Single hole laser rangefinder

【技术实现步骤摘要】
单孔激光测距仪优先权声明本申请主张保护在2015年1月20日提交的名称为“SINGLEAPERTURELASERRANGEFINDER”的美国临时申请No.62/105,273和在2015年4月20日提交的名称为“EYESAFESINGLEAPERTURELASERRADAR”的美国临时申请No.62/150,229的优先权。前述申请中每个申请的全部内容以引用的方式并入到本文中。

技术介绍
用于光学装置中的常规光学环形器或光学循环器(opticalcirculator)通常需要多个端口(例如，充当输入和/或输出端口的三个或四个端口)用来接收/引导光。例如，进入任何端口的所接收的光能够被传输到与接收端口相关联的单独配置的输出端口。在其中单孔/端口被提供用于接收/传输光的光学装置方案(例如，单孔激光测距仪(SALRF))中，常规光学环形器是不必要地复杂的、过大的、昂贵的，并且/或者低效率地使用。例如，将SALRF设计或构造为合并一种常规光学环形器可能需要设计妥协，使用光纤和相关联的接口连接(interfacing)光学部件，和过多工程工作、时间和/或货币资源来(如果可能的情况下)使常规光学环形器与SALRF成接口连接。
技术实现思路
单孔激光测距仪(SALRF)的第一实施方式包括：扩束器，所述扩束器包括孔和输入孔透镜；匹配透镜，所述匹配透镜对分别从与单孔光学环形器相关联的发射器元件发射的并且由扩束器接收的光进行准直；单孔光学环形器，其中与发射器元件相关联的发射器通道和与检测器元件相关联的检测器通道在输入/输出孔处合并在一起，并且其中光选通机构被配置成允许所接收的光进入检测器通道但防止所接收的光进入发射器通道；以及，电子端帽。第一实施方式或下面的任何实施方式包括以下特征中的一个或更多个特征：其中检测器元件是象限型；包括在单孔光学环形器内的额外检测器元件和光学部件，用于将所接收的光导向至检测器元件或额外检测器元件；包括在单孔光学环形器内的额外发射器元件和光学部件，用于使发射的光在进入光选通机构之前合并；或者，包括在输入/输出孔后方的额外光选通机构，以便导向从发射器元件发射的光并且导向所接收的光到输入/输出孔内。单孔激光测距仪(SALRF)的第二实施方式包括：扩束器，所述扩束器包括孔和输入孔透镜；单孔光学环形器，其中与发射器元件相关联并且载运由发射器元件发射的光的发射器通道和与检测器元件相关联的检测器通道在输入/输出孔处会合在一起，并且其中光选通机构被配置成允许所接收的光进入检测器通道但是防止所接收的光进入发射器通道；以及，在输入/输出孔后方的多个额外光选通机构，以便导向从发射器元件发射的光并且导向所接收的光到输入/输出孔内。第二实施方式或者上面或下面的任何实施方式包括以下特征中的一个或更多个特征：其中检测器元件是四象限光检测器；包括在单孔光学环形器内的额外检测器元件和光学部件，用于将所接收的光导向至检测器元件或额外检测器元件；包括在单孔光学环形器内的额外发射器元件和光学部件，用于使发射的光在进入光选通机构之前合并；或者，包括可寻址的选择系统，用于单独地启用或停用多个额外光选通机构中每一个。单孔激光测距仪(SALRF)的第三实施方式包括一种方法，所述方法用于：从单孔光学环形器发射光；使用匹配透镜对所发射光进行准直；使用扩束器扩展经准直的光；使经扩展的光朝向靶投射；在扩束器处接收反射光；减小传输到匹配透镜的反射光；对减少的光进行准直以进入到与单孔光学环形器相关联的检测器内并且由检测器检测；以及，显示与所检测光相关联的数据。第三实施方式或者上文或下文的任何实施方式可包括以下特征中的一个或更多个特征：其中检测器元件是四象限光检测器；其中所述单孔光学环形器包括：在单孔光学环形器内的额外检测器元件和光学部件，用于将所接收的光导向至检测器元件或额外检测器元件；其中单孔光学环形器包括在单孔光学环形器内的额外发射器元件和光学部件，用于在所发射的光进入光选通机构之前合并所发射的光；或者包括导向从发射器元件所发射的光并且将所接收的光导向至输入/输出孔，其中额外光选通机构在该输入/输出孔后方。这个方面的特定实施方式包括相对应计算机系统、设备和在一个或更多个计算机存储装置上所记录的计算机程序，每个被配置成执行与所描述的功能相关联的方法的动作。一个或更多个计算机的系统能够被配置成通过具有安装于该系统上、在操作中造成系统执行特定动作的软件、固件、硬件，或者软件、固件或硬件的组合来执行特定操作或动作。一个或更多个计算机程序能够被配置成通过包括指令来执行特定操作或动作，这些指令当由数据处理设备执行时造成该设备执行这些动作。这些和其它方面的实施方式可以包括以下优点中的一种或多种优点。首先，用于单孔光学装置(SAOC)的光学环形器提供用于单孔光学装置的廉价低损耗光学组合器。第二，SAOC能够被制造到紧凑并且轻重量包装内以支持多个单孔光学装置解决方案(例如，SALRF)。第三，在某些实施方式中，SAOC发射/检测特征能够通过改变可替换的发射器部件和/或检测器部件来确定。实际上，在某些特定实施方式中，SAOC可以是相对“普适型”方案，允许使用者基于例如所需要的用途或者维修而选择快速地改变单孔光学装置的光学/性能特征。关于额外的示例，在其中SAOC用于SALRF的实施方式中，能够通过简单地替换整个SAOC或者与SAOC相关联的发射器和/或检测器来改变最大距离检测能力、测距激光类型和/或反射的激光检测特征。其它优点将对于本领域普通技术人员显而易见。在附图和下文的描述中阐述本说明书主题的一个或更多个实施例的细节。通过说明书、附图和权利要求，本主题的其它特征、方面和优点将变得显然。附图说明图1A示出了根据实施方式用于单孔光学装置(SAOC)的光学环形器的第一示例实施方式的前透视图。图1B示出了根据实施方式的SAOC的第一示例实施方式的后透视图。图2A示出了根据实施方式的SAOC的第二示例实施方式的前透视图。图2B示出了根据实施方式的SAOC的第二示例实施方式的后透视图。图3A示出了根据实施方式的SAOC的第三示例实施方式的前透视图。图3B示出了根据实施方式的SAOC的第三示例实施方式的后透视图。图4A示出了根据实施方式的SAOC的第四示例实施方式的前透视图。图4B示出了根据实施方式的SAOC的第四示例实施方式的后透视图。图5A是根据实施方式的单孔激光测距仪(SALRF)的示例实施方式的框图。图5B是根据实施方式在用于SAOC的上述光学环形器中所用的非可逆光学元件(NROE)的示例实施方式的框图。图6A是根据实施方式以前透视图示出的示例SALRF的分解图。图6B是根据实施方式以后透视图示出的图6A的示例SALRF的分解图。图7A和7B示出了根据实施方式的图6A至图6B的组装SALRF的示例实施方式。图8A和8B示出了根据实施方式的图6A至图6B和图7的SALRF的示例安装选项。图9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单孔激光测距仪，包括：/n扩束器，所述扩束器包括孔和输入孔透镜；/n匹配透镜，所述匹配透镜对分别从与单孔光学环形器相关联的发射器元件发射的和由所述扩束器接收的光进行准直，/n所述单孔光学环形器，其中与所述发射器元件相关联的发射器通道和与检测器元件相关联的检测器通道在输入/输出孔处合并在一起，并且其中光选通机构被配置成允许所接收的光进入所述检测器通道但是防止所述接收的光进入所述发射器通道；以及/n电子端帽。/n

【技术特征摘要】
20150120 US 62/105,273;20150420 US 62/150,2291.一种单孔激光测距仪，包括：
扩束器，所述扩束器包括孔和输入孔透镜；
匹配透镜，所述匹配透镜对分别从与单孔光学环形器相关联的发射器元件发射的和由所述扩束器接收的光进行准直，
所述单孔光学环形器，其中与所述发射器元件相关联的发射器通道和与检测器元件相关联的检测器通道在输入/输出孔处合并在一起，并且其中光选通机构被配置成允许所接收的光进入所述检测器通道但是防止所述接收的光进入所述发射器通道；以及
电子端帽。


2.根据权利要求1所述的单孔激光测距仪，其中，所述检测器元件是四象限光检测器。


3.根据权利要求1所述的单孔激光测距仪，包括：在所述单孔光学环形器内的额外检测器元件和光学部件，用以将所接收的光导向至所述检测器元件或所述额外检测器元件。


4.根据权利要求1所述的单孔激光测距仪，包括：在所述单孔光学环形器内的额外发射器元件和光学部件，用以使所发射的光在进入所述光选通机构之前合并。


5.根据权利要求1所述的单孔激光测距仪，包括：在所述输入/输出孔后方的额外光选通机构，以便导向从所述发射器元件发射的光并且导向所接收的光到所述输入/输出孔内。


6.一种单孔激光测距仪，包括：
扩束器，所述扩束器包括孔和输入孔透镜；
单孔光学环形器，其中与发射器元件相关联并且载运由所述发射器元件发射的光的发射器通道和与检测器元件相关联的检测器通道在输入/输出孔处合并在一起，并且其中光选通机构被配置成允许所接收的光进入所述检测器通道但是防止所接收的光进入所述发射器通道；以及
在所述输入/输出孔后方的多个额外光选通机构，以便导向从所述发射器元件发射的光并且导...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奥·沃尔夫森，德米特里·斯塔德波夫，
申请(专利权)人：托里派因斯洛基股份有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US