專利名稱：具有校準(zhǔn)裝置的光學(xué)距離測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于借助光學(xué)射線測量在測量裝置與目標(biāo)對象之間距離的一種測量裝置。這種測量裝置也被稱作光學(xué)距離測量設(shè)備，并可以作為単獨(dú)的、比如手持的設(shè)備或者以另ー裝置、比如工具來設(shè)置。本發(fā)明尤其涉及ー種光學(xué)距離測量設(shè)備，其裝備有校準(zhǔn)裝置，以能夠通過對真正的距離測量進(jìn)行校準(zhǔn)來提高距離測量儀的測量精確度。
背景技術(shù)：
已知有如下的光學(xué)距離測量設(shè)備，其把時(shí)間調(diào)制的光束在向目標(biāo)對象的方向上對準(zhǔn)，其中應(yīng)該確定該目標(biāo)對象到該測量設(shè)備的距離。從所朝向的目標(biāo)對象反射或反向散射的返回的光至少部分地由該測量設(shè)備來探測，并用于確定要測量的距離。典型的測量范圍 在此處于從幾厘米至幾百米的距離范圍處。由US 2007/0182949 Al公開了ー種距離測量設(shè)備，其具有用于采用連續(xù)調(diào)制的光來照射目標(biāo)對象的光源、具有雪崩光電ニ極管陣列的固體圖像傳感器、和用于處理由雪崩光電ニ極管所輸出信號的許多電路，以提供與從該目標(biāo)對象反射到光電ニ極管上的光相關(guān)的數(shù)據(jù)。所述電路具有多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器設(shè)計(jì)用于把雪崩光電ニ極管所輸出的信號在不同分周期在不同的存儲裝置中累加。用作光子計(jì)數(shù)器的雪崩光電ニ極管在此接收從目標(biāo)對象返回反射的光以及附加地存在的背景射線，并在其輸出上生成相應(yīng)的電脈沖，其中時(shí)間脈沖密度與投射的光功率相關(guān)。借助多路復(fù)用器裝置來進(jìn)行雪崩光電ニ極管脈沖的讀出。其可以與用作光源的激光器的調(diào)制相同步地被運(yùn)行，使得雪崩光電ニ極管的脈沖根據(jù)相應(yīng)探測事件、也即比如在雪崩光電ニ極管中所吸收光子的時(shí)間點(diǎn)來遞增不同的數(shù)字計(jì)數(shù)器。光源調(diào)制照射該目標(biāo)對象所用的一個(gè)時(shí)間周期在此被劃分為許多子周期。與子周期數(shù)量相對應(yīng)數(shù)量的數(shù)字計(jì)數(shù)器被提供，其中在每個(gè)子周期期間對應(yīng)于在子周期期間所接收的探測脈沖來相應(yīng)地遞增相應(yīng)被分配的數(shù)字計(jì)數(shù)器。這樣就可以在測量時(shí)間上來累加探測事件。一個(gè)單個(gè)的周期比如可以具有納秒范圍內(nèi)的時(shí)長，而整個(gè)測量時(shí)間就可以包含有許多這種周期并且比如持續(xù)幾個(gè)毫秒或幾秒。通過測量事件在數(shù)字計(jì)數(shù)器中的累加，可以記錄與子周期內(nèi)探測事件的時(shí)間發(fā)生有關(guān)的ー類探測事件直方圖。一旦在數(shù)字計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)狀態(tài)中以足夠的統(tǒng)計(jì)精度進(jìn)行由光源所發(fā)射的經(jīng)調(diào)制的光的加標(biāo)記的調(diào)制，那么就可以通過相位分析來推斷在發(fā)送和探測之間光的傳播時(shí)間，并從而推斷在該距離測量設(shè)備與目標(biāo)對象的距離。這種激光距離測量原理通常作為比如利用激光束強(qiáng)度連續(xù)或脈沖調(diào)制的術(shù)語“Time of Flight Ranging,飛行時(shí)間測距”而已知。以這種方式工作的分析裝置也被稱作所謂的“裝倉構(gòu)架(Binning-Architektur)”，其中通過該分析裝置與一個(gè)參照相同步地記錄探測信號，也即關(guān)于所采用的調(diào)制測量光的周期性而把其時(shí)間出現(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)的累加，該分析裝置在距離測量設(shè)備中對光敏探測器的探測信號進(jìn)行接收和分析。這種裝倉構(gòu)架比如可以利用ー種延遲鎖定延遲鏈(DLL)來實(shí)現(xiàn)。
要注意的是，比如以上述方式基于光子計(jì)數(shù)器、多路復(fù)用器裝置和裝倉構(gòu)架而エ作的距離測量設(shè)備不能提供總是滿意的測量精確度。

發(fā)明內(nèi)容
因此可能需要一種距離測量設(shè)備，其中改善了測量精確度并尤其改善了測量精確度的可靠性。這種需求可以利用根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種測量裝置來滿足。該測量裝置的其他擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中被說明。所推薦的測量裝置的觀點(diǎn)可以認(rèn)為是基于以下的知識和想法
比如在上述的距離測量設(shè)備中會把以下識別為測量誤差以及測量不精確的原因即測量結(jié)果可能受子周期時(shí)間長度的強(qiáng)烈影響，其中所調(diào)制的測量光的整個(gè)周期被劃分為所述的子周期，并在子周期期間通過遞增所分配的計(jì)數(shù)器來累加其探測信號。尤其當(dāng)長度差隨機(jī)建立并且是未知的時(shí)，那么子周期的不同長度可能作用為系統(tǒng)所決定的誤差源，并在確定要測量的距離時(shí)引起系統(tǒng)誤差。這種系統(tǒng)誤差原則上與噪聲導(dǎo)致的誤差不同，因?yàn)槠洳荒芡ㄟ^較長的測量時(shí)間而縮小，而是通常僅借助該距離測量設(shè)備的更精確的校準(zhǔn)而縮小。從而本發(fā)明推薦了ー種距離測量設(shè)備，其附加地具有一個(gè)校準(zhǔn)裝置，借助該校準(zhǔn)裝置能夠以有利的方式來校準(zhǔn)該測量設(shè)備。所推薦的用于光學(xué)距離測量的測量裝置在此具有發(fā)送裝置以向目標(biāo)對象發(fā)送周期調(diào)制的光學(xué)測量射線，具有接收裝置用于探測從目標(biāo)對象返回的光學(xué)測量射線，以及具有分析裝置以接收并分析該接收裝置的探測信號。另外該測量裝置還具有校準(zhǔn)裝置以校準(zhǔn)該測量裝置，該校準(zhǔn)裝置設(shè)計(jì)用于根據(jù)對與該發(fā)送裝置所發(fā)送的調(diào)制測量射線不相關(guān)的不相關(guān)射線的探測來校準(zhǔn)該測量裝置、并尤其校準(zhǔn)該測量裝置的分析裝置。在此的基本想法是，能夠在真正距離測量之前、之中或之后緊接著實(shí)施該測量裝置的校準(zhǔn)、尤其該測量裝置的分析裝置的校準(zhǔn)。與真正的距離測量相反，在真正的距離測量時(shí)借助周期調(diào)制的測量射線通過在所發(fā)送的與所探測的測量射線之間的相位偏移以及由此可計(jì)算的測量射線飛行時(shí)間可以確定距離，所述校準(zhǔn)應(yīng)該利用不相關(guān)的、優(yōu)選未調(diào)制的射線來進(jìn)行。所述概念“不相關(guān)”在此應(yīng)該表述為，用于校準(zhǔn)的射線關(guān)于由該接收裝置所探測的特征、諸如射線強(qiáng)度優(yōu)選在時(shí)間上沒有進(jìn)行調(diào)制，或者至少沒有隨著與周期運(yùn)行的分析裝置相關(guān)的調(diào)制而進(jìn)行調(diào)制。也就是說，不相關(guān)的射線比如在該發(fā)送裝置在正常距離測量期間周期調(diào)制測量射線所用的周期時(shí)長內(nèi)應(yīng)該可以認(rèn)為在時(shí)間上基本是恒定的。代替地，在不相關(guān)射線與該分析裝置的“裝倉”不同步、并必要時(shí)在許多周期上被積分的條件下，那么所述不相關(guān)的射線可以作為高頻調(diào)制的射線而生成。作為未調(diào)制射線，比如可以采用比如以正常環(huán)境光形式的背景射線。這種背景射線按照定義是不相關(guān)的，并在距離測量時(shí)通常總歸始終投射到該接收裝置上，并在那里生成ー個(gè)基本恒定的背景信號。在距離測量時(shí)該背景信號通常被忽略，并甚至可能妨礙距離 測量，而現(xiàn)在該背景信號可以根據(jù)其時(shí)間恒定的特征而在校準(zhǔn)過程的范疇內(nèi)被采用。代替地，該測量裝置的發(fā)送裝置本身可以設(shè)計(jì)用于發(fā)送不相關(guān)的、優(yōu)選未調(diào)制的測量射線。也就是說，該發(fā)送裝置可以設(shè)計(jì)用于一方面在真正的距離測量期間周期調(diào)制地發(fā)送測量射線，并另一方面在校準(zhǔn)過程期間有目的地關(guān)閉調(diào)制，以發(fā)送未調(diào)制的測量射線。通過探測這種未調(diào)制的測量射線，然后就可以進(jìn)行所期望的校準(zhǔn)。通過除了可能存在的背景射線之外，還由該接收裝置探測該發(fā)送裝置的未調(diào)制射線，由此可以提高由該接收裝置所探測的測量信號，并從而加速校準(zhǔn)過程。該校準(zhǔn)過程所采用的測量射線在此不一定需要如在真正的距離測量時(shí)的情況ー樣向外離開該測量裝置。而是該測量射線可以在該測量裝置內(nèi)被直接傳導(dǎo)到該探測器上。由此可以在該探測器上生成比如與背景射線無關(guān)的測量信號。該測量裝置可以設(shè)計(jì)用于，把未調(diào)制的射線以與該接收裝置的探測敏感性相匹配的強(qiáng)度投射到該接收裝置上。比如該接收裝置可以具有ー種可活動抑制的(paralysierbaren)的射線探測器，比如SPAD(Single Photon Avalanche Diode ;單光子雪崩ニ極管)，其在確定的投射射線強(qiáng)度情況下具有作為探測器信號的探測事件速率最大值。在此有利地把未調(diào)制的射線如此偏轉(zhuǎn)到該接收裝置上，使得其強(qiáng)度與該探測器信號的最大值相匹配。一旦該發(fā)送裝置的測量射線作為不相關(guān)射線而被采用，那么其強(qiáng)度就可以有目的地通過該發(fā)送裝置的相應(yīng)控制而被調(diào)節(jié)。代替地也可以在投射到該接收裝置的射線的光 路中集成相應(yīng)的光學(xué)部件，比如以光闌或過濾器形式的吸收部件，以能夠在其強(qiáng)度上有目的地匹配要探測的射線。該測量裝置另外還可以設(shè)計(jì)用于，根據(jù)預(yù)給定的校準(zhǔn)精確度以及由該接收裝置所探測的未調(diào)制射線的強(qiáng)度來確定由該校準(zhǔn)裝置所進(jìn)行的校準(zhǔn)過程的時(shí)長。該校準(zhǔn)精確度在此比如可以設(shè)備特定地被預(yù)先調(diào)節(jié)，或者通過所屬的輸入裝置由使用者在實(shí)施校準(zhǔn)之前來預(yù)給定。所期望的校準(zhǔn)精確度越高，以及所探測的未調(diào)制射線的強(qiáng)度越小，該校準(zhǔn)過程的時(shí)長應(yīng)選擇得越長。本發(fā)明的可能的觀點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和擴(kuò)展已在前文中參照本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了闡述。說明、所屬附圖以及權(quán)利要求包含有許多組合特征。專業(yè)人員把這些特征、尤其不同實(shí)施例的特征也単獨(dú)地考慮，并組合成有意義的其他組合。


下面參照附圖來闡述本發(fā)明的實(shí)施方式以及其中所包含的分觀點(diǎn)。附圖僅僅是示意，并且不是真正按比例的。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于光學(xué)距離測量的測量裝置。圖2示出了如在本發(fā)明的測量裝置中可采用的裝倉構(gòu)架的數(shù)字門信號示意圖。圖3示例地示出了在照射調(diào)制的測量射線時(shí)用作接收裝置的光子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率的時(shí)間相關(guān)性。
具體實(shí)施例方式在圖I中以示意的方式示出了利用最重要的部件來進(jìn)行光學(xué)距離測量的ー種根據(jù)本發(fā)明的測量裝置10，以闡述其功能。該測量裝置10具有殼體11，在該殼體中設(shè)置有用于發(fā)送光學(xué)測量射束13的發(fā)送裝置12以及用于探測從目標(biāo)對象15返回的測量射束16的接收裝置14。該發(fā)送裝置12包含有光源，其在所示的實(shí)施例中通過半導(dǎo)體激光二極管18來實(shí)現(xiàn)。該激光二極管18以人眼可見光束22的形式發(fā)送激光束20。該激光二極管18為此通過控制設(shè)備24而被運(yùn)行，該控制設(shè)備通過ー個(gè)相應(yīng)的電子裝置來生成該激光二極管18的電輸入信號19的時(shí)間調(diào)制。通過ニ極管電流的這種調(diào)制，能夠?qū)崿F(xiàn)對該光學(xué)測量射線13同樣以所期望的形式在其強(qiáng)度上進(jìn)行時(shí)間調(diào)制，其中該測量射線被用于距離測量。該控制設(shè)備24和該發(fā)送裝置12可以設(shè)計(jì)用于比如在校準(zhǔn)過程期間發(fā)送未調(diào)制的測量射線13。在此該控制設(shè)備24可以利用恒定的ニ極管電流來運(yùn)行該激光二極管18。代替地，該控制設(shè)備24可以在該校準(zhǔn)過程期間有目的地關(guān)閉該發(fā)送裝置12，使得僅僅還有基本未調(diào)制的背景射線投射到該接收裝置14上。尤其在距離測量過程 期間該激光射束20接著穿過以物鏡28形式的視準(zhǔn)光學(xué)裝置26，其在圖I中以簡化的方式以ー個(gè)單個(gè)透鏡的形式示出。該物鏡28在該實(shí)施例中可選地位于ー個(gè)調(diào)節(jié)模擬裝置(Verstellmimik) 32上，其中該調(diào)節(jié)模擬裝置原則上能夠在全部三個(gè)空間方向上來改變該物鏡的位置，比如出于調(diào)整目的。但該視準(zhǔn)光學(xué)裝置26代替地也可以已經(jīng)是該激光二極管18的組成部分或者與其相固定連接。穿過該物鏡28之后，獲得了該測量射線13的、以近似平行光束37形式的比如幅度調(diào)制的信號，其中該光束沿著該發(fā)送単元12的光軸38而傳播。在該發(fā)送裝置12中此外還可以存在一個(gè)優(yōu)選可開關(guān)的射線偏轉(zhuǎn)器40，其如此來構(gòu)造，以把該測量射線13完全或部分地繞過該目標(biāo)對象15直接地、也即在設(shè)備內(nèi)部偏轉(zhuǎn)到該接收裝置14上。這樣就可以生成設(shè)備內(nèi)部的參照段42，該參照段構(gòu)造用于該測量裝置的校準(zhǔn)以及平衡。在設(shè)備內(nèi)部光偏轉(zhuǎn)的可能性尤其可以在利用未調(diào)制測量射線進(jìn)行校準(zhǔn)過程期間被米用。如果利用該測量裝置10來實(shí)施距離測量，那么該測量射線13就穿過在該測量裝置10前壁45中的光學(xué)窗ロ 44而離開該測量裝置的殼體11。比如可以通過快門46來保證該光學(xué)窗ロ 44的打開。為了進(jìn)行真正的測量，該距離測量裝置10然后被對準(zhǔn)目標(biāo)對象15，其中應(yīng)該確定該目標(biāo)對象至該測量裝置10的距離48。在所期望的目標(biāo)對象15上所反射或散射的信號16以返回射束49或50的形式形成了返回的光學(xué)測量射線16，其某一部分再次返回到該測量裝置10中。通過該測量裝置10前壁45上的入射窗ロ 47，返回的測量射線16耦合輸入到該測量裝置10中，并然后如圖I所示投射到接收光學(xué)裝置52上。在圖I中為了說明示例地繪入針對兩個(gè)不同目標(biāo)對象距離48的兩個(gè)返回的測量射束49及50。對于大的對象距離，其中大可以解釋為相對于接收光學(xué)裝置52的焦距而言是大的，從該目標(biāo)對象15返回的光學(xué)測量射線16近似平行于該接收裝置14的光軸51而入射。這種情況在圖I的實(shí)施例中通過該測量射束49來表示。隨著對象距離的變小，在該測量裝置中入射的返回測量射線16由于視差而相對于該接收裝置14的光軸51傾斜得越來越大。作為這種返回測量射束的例子，在圖I中在該距離測量設(shè)備的鄰近區(qū)域中繪入了該射束50。在圖I中同樣僅示意地通過ー個(gè)單個(gè)透鏡來表示的該接收光學(xué)裝置52把返回的測量射線16的射束聚焦到在該接收裝置14中所設(shè)置的接收探測器54的探測面66上。該探測器54為了探測光學(xué)測量射線而具有許多像素。每個(gè)像素都具有至少ー個(gè)光敏感SPAD。通過在探測面66中所設(shè)置的SPAD，其中這些SPAD單個(gè)地或成組組合在像素中成矩陣狀布置并與分析裝置36相連接，入射的返回測量射線16被轉(zhuǎn)換為電信號55，并被傳輸至該分析裝置36中的其它分析。該電信號55在此出于SPAD的固有特性而可以視為數(shù)字信號，該數(shù)字信號描述了投射到探測面66的相應(yīng)像素上光子的計(jì)數(shù)速率。由單個(gè)SPAD或SPAD組合所生成的探測信號可以被傳輸給ー個(gè)或多個(gè)在分析裝置36中所包含的距離確定裝置。距離確定裝置可以累加探測信號，并由此生成ー個(gè)信號，該信號對應(yīng)于投射到相應(yīng)SPAD上的光信號或光強(qiáng)的與時(shí)間有關(guān)的強(qiáng)度。通過把該信號關(guān)于激勵(lì)信號來設(shè)置，其中該激勵(lì)信號表明了由該發(fā)送裝置12所發(fā)射的光子率的時(shí)間變化曲線，就可以推斷從該發(fā)送裝置12至該目標(biāo)對象15并再次返回到該接收裝置13的光子飛行時(shí)間。如果該發(fā)送裝置12對所發(fā)送的光比如進(jìn)行正弦狀周期調(diào)制，那么就可以由在所發(fā)送的和所探測的測量射線之間的相位差來確定飛行時(shí)間。具體地該距離確定裝置可以把由該接收裝置14所接收的數(shù)字探測信號在不同的子周期期間傳導(dǎo)給不同的數(shù)字計(jì)數(shù)器。該距離確定裝置在此有時(shí)也被稱為“裝倉構(gòu)架”，所述子周期有時(shí)被稱作“裝倉寬度”。所述子周期之和在此應(yīng)該等于所調(diào)制的測量射線的周期。也就是說，在ー個(gè)子周期期間，檢測周期調(diào)制的探測信號的ー個(gè)周期重復(fù)的相位范圍，并把相應(yīng)的數(shù)字探測信號在計(jì)數(shù)器中累加。為此可以把探測信號與對激光二極管18的控 制信號的周期性時(shí)間相關(guān)地在不同的子周期期間通過多路復(fù)用器傳導(dǎo)到相應(yīng)的數(shù)字計(jì)數(shù)器。然后可以由在許多周期上累積的數(shù)字計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器結(jié)果來推斷在所發(fā)送的和所探測的測量射線之間的相位差，并從而確定所期望的距離。該分析裝置36另外還具有一個(gè)校準(zhǔn)裝置80。如下文具體所述，該校準(zhǔn)裝置設(shè)計(jì)用于對該測量裝置10以及尤其它的分析裝置36在校準(zhǔn)過程中進(jìn)行校準(zhǔn)，其中在該校準(zhǔn)過程中利用未調(diào)制的光來照射該探測裝置。圖2以四路多路復(fù)用器為例示出了裝倉構(gòu)架的數(shù)字門信號的示意性圖示。實(shí)際所實(shí)現(xiàn)的裝倉寬度的大小和穩(wěn)定性可體現(xiàn)為ー個(gè)尤其大的系統(tǒng)誤差源。裝倉寬度與其設(shè)定值之間的偏差尤其在強(qiáng)烈的背景光線情況下可能大大影響測量結(jié)果。該裝倉寬度的校準(zhǔn)可以通過利用未調(diào)制的恒定光的測量來進(jìn)行。在此，在精確度要求高的背景下，在微小信噪比下，這種校準(zhǔn)測量可能持續(xù)非常長的時(shí)間，比如長于真正的距離測量。此外，可以通過未調(diào)制地運(yùn)行該測量設(shè)備10的用作發(fā)送裝置12的激光二極管18來進(jìn)行用于校準(zhǔn)測量的未調(diào)制光的生成。激光二極管18的強(qiáng)度可以如此來選擇或甚至調(diào)節(jié)，使得用作接收裝置14的以SPAD形式的可活動抑制的探測器以非常高的計(jì)數(shù)速率而被運(yùn)行。借助未調(diào)制激光射線的這種校準(zhǔn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可能是，在同樣精確度下可以縮短校準(zhǔn)所需的測量時(shí)間。另ー優(yōu)點(diǎn)可能是，該校準(zhǔn)完全可以利用已有的系統(tǒng)部件來實(shí)施。僅僅需要關(guān)閉該激光二極管調(diào)制，這可以非常容易地實(shí)現(xiàn)。從而不需要額外的部件，這可能意味著成本的節(jié)省。下面根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式借助ー個(gè)例子，其具有連續(xù)調(diào)制的激光射線、尤其具有正弦狀的調(diào)制，來闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。利用在圖3中所給出的符號通過如下公式來定義在接收側(cè)的調(diào)制M :
權(quán)利要求
1.用于光學(xué)距離測量的測量裝置(10)，尤其手持的測量裝置，具有 發(fā)送裝置(12)，以把周期調(diào)制的光學(xué)測量射線(13)發(fā)送到目標(biāo)對象(15); 接收裝置(14)，以探測從目標(biāo)對象(15)返回的光學(xué)測量射線(16);以及 分析裝置(36)，以接收并分析該接收裝置(14)的探測信號； 校準(zhǔn)裝置(80)，以校準(zhǔn)該測量裝置(10)； 其中該校準(zhǔn)裝置(80)設(shè)計(jì)用于根據(jù)不相關(guān)射線的探測來校準(zhǔn)該分析裝置(36)，其中該不相關(guān)射線與該發(fā)送裝置所發(fā)送的調(diào)制測量射線不相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量裝置， 其中該周期調(diào)制的測量射線的ー個(gè)周期被劃分為多個(gè)子周期； 其中該分析裝置(36)設(shè)計(jì)用于，對在預(yù)定子周期上由該接收裝置(12)所接收的探測信號進(jìn)行累加； 其中該校準(zhǔn)裝置(80)設(shè)計(jì)用于根據(jù)未調(diào)制射線的探測來校準(zhǔn)子周期的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的測量裝置， 其中該校準(zhǔn)裝置(80 )設(shè)計(jì)用于根據(jù)未調(diào)制射線的探測來校準(zhǔn)該分析裝置(36 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的測量裝置， 其中該校準(zhǔn)裝置(80 )設(shè)計(jì)用于根據(jù)背景射線的探測來校準(zhǔn)該分析裝置(36 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的測量裝置， 其中該發(fā)送裝置(12)另外還設(shè)計(jì)用于發(fā)送不相關(guān)的測量射線； 其中該校準(zhǔn)裝置(80 )設(shè)計(jì)用于根據(jù)不相關(guān)測量射線的探測來校準(zhǔn)該分析裝置(36 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量裝置， 其中該測量裝置(10)設(shè)計(jì)用于在該測量裝置內(nèi)把測量射線、尤其不相關(guān)的測量射線傳導(dǎo)到該接收裝置(14)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的測量裝置， 其中該測量裝置(10)設(shè)計(jì)用于把具有與接收裝置(14)的探測敏感性相匹配的強(qiáng)度的不相關(guān)射線投射到該接收裝置(14)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量裝置， 其中該接收裝置(14)具有可活動抑制的射線探測器，以及 其中未調(diào)制的射線以如下強(qiáng)度被傳導(dǎo)到該接收裝置(14)上該強(qiáng)度與探測器信號的最大值、尤其該可活動抑制的射線探測器的最大探測事件速率相匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的測量裝置， 其中該接收裝置(14)具有至少ー個(gè)SPAD。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的測量裝置， 其中該測量裝置(10)設(shè)計(jì)用于，根據(jù)預(yù)給定的校準(zhǔn)精確度以及由該接收裝置所探測的未調(diào)制射線的強(qiáng)度來確定要由該校準(zhǔn)裝置(80)進(jìn)行的校準(zhǔn)過程的時(shí)長。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于光學(xué)測量至目標(biāo)對象(15)距離的一種測量裝置(10)。該測量裝置具有一個(gè)發(fā)送裝置(12)，以把周期調(diào)制的光學(xué)測量射線(13)發(fā)送到一個(gè)目標(biāo)對象(15)，并具有一個(gè)接收裝置(14)，以探測從目標(biāo)對象(15)返回的光學(xué)測量射線(16)；并具有一個(gè)分析裝置(36)，以接收并分析該接收裝置(14)的探測信號。另外該測量裝置還具有一個(gè)校準(zhǔn)裝置(80)，以校準(zhǔn)該測量裝置，其中該校準(zhǔn)裝置設(shè)計(jì)用于根據(jù)不相關(guān)射線的探測來校準(zhǔn)該測量裝置，其中該不相關(guān)射線與該發(fā)送裝置所發(fā)送的調(diào)制測量射線不相關(guān)。該不相關(guān)射線在此可以以背景射線的形式而存在?；蛘咴摬幌嚓P(guān)射線可以由該發(fā)送裝置來發(fā)射，并由該接收裝置來探測。根據(jù)用于校準(zhǔn)的射線的優(yōu)選缺少的調(diào)制，子周期的時(shí)長可以關(guān)于其長度而被校準(zhǔn)，其中在所述子周期期間在真正的距離測量時(shí)把探測信號進(jìn)行累加。這樣就可以降低在距離測量時(shí)由系統(tǒng)所決定的系統(tǒng)誤差。
文檔編號G01C25/00GK102656423SQ201080044801
公開日2012年9月5日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月5日
發(fā)明者艾塞勒 A., 施米特克 B., 沃爾斯特 O. 申請人:羅伯特·博世有限公司