CN111433650B - 单稳态或准单稳态激光测距仪的保护 - Google Patents

Abstract

光学模块(10)被固定在单稳态或准单稳态激光测距仪(20)的光学输出端(21)的前面，其目的是横向地偏移由光学输出端发射的初级辐射激光束(F)。以此方式，可以避免损坏测距仪的光学传感器(23)的风险。

Description

单稳态或准单稳态激光测距仪的保护

本发明涉及一种用于保护单稳态或准单稳态激光测距仪的方法，该方法通过在测距仪的光学输出端的前面添加光学模块来实现。本发明还涉及如此形成的测距仪组件。

激光测距仪是距离测量装置，其发射辐射激光束，称为初级辐射，并且其收集该辐射的部分，称为返回辐射，该辐射已经被远离测距仪的目标反向散射或回射。确定辐射在测距仪与目标之间的传播时间，对向外传播路径和返回传播路径求和，提供了目标距测距仪的距离的测量值。通常，这种测距仪因此具有用于发射初级辐射激光束的光学输出端，以及用于收集返回辐射的部分的光学输入端。

根据将与光学输出端相关联的发射光瞳的光学中心和与光学输入端相关联的接收光瞳的光学中心分开的距离，通常区分三种类型的测距仪。该分隔距离被称为发射光瞳和接收光瞳之间的中心到中心距离，并且三种类型的测距仪是：

-单稳态测距仪，其发射光瞳与接收光瞳之间的中心到中心距离为零；

-准单稳态测距仪，其发射光瞳与接收光瞳之间的中心到中心距离小于或等于100mm(毫米)；以及

-双稳态测距仪，其发射光瞳与接收光瞳之间的中心到中心距离大于100mm。

图1a至1c示出了这三种类型的测距仪：图1a用于单稳态测距仪，图1b用于准单稳态测距仪，以及图1c用于双稳态测距仪。在这些图中，标记PU₂₁表示测距仪的出射光瞳，也称为发射光瞳，并且标记PU₂₂表示测距仪的入射光瞳，也称为接收光瞳。

在这些激光测距仪之中，这些单稳态或准单稳态的激光测距仪被用于许多应用，因为它们易于实施和运输。的确，对于单稳态或准单稳态测距仪，光学输入端和输出端是叠加的或并置的，并且测距仪被设计成使得由光学输出端发射的初级辐射的传播方向与在测距仪的测量运行过程中收集的返回辐射的部分的传播方向相同，这些传播方向彼此相反。因此，单稳态或准单稳态测距仪可以由集成所有辐射发射和接收部件的单个单元组成。与单稳态或准单稳态测距仪相反，双稳态测距仪由初级辐射发射单元和用于接收部分返回辐射的接收单元组成，它们是分开的。因此，双稳态测距仪的使用需要精确地表征这两个单元的相对位置，并且将初级辐射的发射方向和返回辐射的收集方向定向，使得这两个方向基本上在目标处相交。

因此，本发明限于单稳态或准单稳态激光测距仪的领域，换言之，激光测距仪，其光学输出端和光学输入端是并置的或叠加的，其中发射光瞳与接收光瞳之间的中心到中心的距离是零或小于或等于100mm。

通常，通过测距仪的光学输入端收集的返回辐射的部分的功率远小于由其光学输出端发射的初级辐射激光束的强度。的确，在使用单稳态或准单稳态激光测距仪的大多数情况下，该目标引起初级辐射的显著吸收，和/或以光束的显著角展宽反射该初级辐射。专用于检测返回辐射的测距仪内的光学传感器则具有高灵敏度，该高灵敏度适合于这些最常见的运行条件，在这些运行条件下，待检测的辐射比发射的辐射强度小得多。

然而，存在特定的使用情况，其中，目标沿着反射辐射的传播方向回射初级辐射的大部分，反射辐射的传播方向与初级辐射的传播方向相同，但是返回辐射的传播方向的定向与初级辐射的传播方向相反。当目标是具有布置成形成立方角的三个面的金属反射器时，这是特定情况。由单稳态或准单稳态激光测距仪的光学输入端收集的返回辐射的部分的功率则大于测距仪的光学传感器的容差极限，因此传感器则被损坏或破坏。

实际上，对于最常见的运行条件所必需的测距仪传感器的高灵敏度与对于该光学传感器同样高的容差极限是相反的。

基于此，本发明的第一目的是提供一种保护件，该保护件能够保护单稳态或准单稳态激光测距仪免受由刚刚描述的特定情况引起的损坏。

附加的目的是提供这样的保护件，该保护件是小的、便宜的，并且不会增加使用单稳态或准单稳态激光测距仪的复杂性。

为了实现这些目的中的至少一个，本发明的第一方面提供了一种用于保护单稳态或准单稳态激光测距仪的方法，当测距仪具有用于发射初级辐射的激光束的光学输出端和用于收集返回辐射的一部分的光学输入端时，并且当光学输入端和光学输出端并置或叠加时，其中发射光瞳与接收光瞳之间的中心到中心的距离为零或小于或等于100mm。本发明的方法适用于当测距仪被设计成使得由光学输出端发射的初级辐射的传播方向与在测距仪的测量运行过程中收集的返回辐射的部分的传播方向相同时。方法包括将光学模块附接在单稳态或准单稳态激光测距仪的光学输出端的前面，以便横向地偏移由该光学输出端发射的初级辐射的激光束。所使用的光学模块使得光学模块下游的初级辐射的传播方向与测距仪的光学输出端与光学模块之间的初级辐射的传播方向相同。此外，当垂直于传播方向测量时，该光学模块适合于产生的横向偏移长度在10cm(厘米)至35cm之间，优选地在15cm至20cm之间。

为此目的，本发明的光学模块包括两个反射器组件，这两个反射器组件被设置在由配备有光学模块的测距仪发射的初级辐射的激光束的路径上，在测距仪的光学输出端的下游，这样使得初级辐射被这两个反射器组件中的一个反射并且然后被另一个反射。此外，每个反射器组件适合于对初级辐射的激光束施加偏移，并且由这两个反射器组件中的一个反射器组件所施加的偏移与然后由另一个反射器组件所施加的偏移是彼此相反的。

因此，用于产生根据本发明的保护功能的光学模块具有简单的光学结构，该结构可限于维持在适当位置的两个反射器组件。

再则，由于由一个反射器组件施加到初级辐射束上的偏移与然后由另一个反射器组件施加到初级辐射束上的偏移彼此相反，光学模块可被适配为使得初级辐射束在光学模块上游和下游的传播方向之间的平行度不会通过使该模块围绕至少一个轴线倾斜而改变。

因此，当光学模块附接至单稳态或准单稳态激光测距仪时，该光学模块具有使用于初级辐射的发射光瞳横向偏移用于返回辐射的接收光瞳的效果。然后，当该目标回射初级辐射时仅产生小的角色散，例如像具有凹角立方角的形状的反射目标，返回辐射的功率主要被包含在截面区域的光束内，该截面区域几乎不大于测距仪的发射光瞳的尺寸，并且该返回辐射被朝向模块的光学输入端发送。然而，由于本发明，其相对于测距仪的光学输入端横向偏移，使得光学输入端位于返回辐射的光束的主要部分之外。然后，由测距仪的光学传感器收集并因此接收的返回辐射的部分的功率被减小到足以防止损坏光学传感器的程度。

此外，给定初级辐射激光束的截面尺寸，在10cm至35cm之间的横向偏移的值足以确保对测距仪的光学传感器的保护，无论其是单稳态的还是准单稳态的。根据本发明，该横向偏移的值由光学模块产生，该光学模块本身可具有小的尺寸并占据有限的体积。换言之，在本发明中使用的光学模块将单稳态或准单稳态测距仪转换成以上列出的测距仪类型的含义的双稳态测距仪，但是没有双稳态测距仪的一般缺点。

通常，可以选择两个反射器组件，使得不必精确地调节光学模块组件相对于测距仪的一个或两个取向角，同时保持光学模块上游和下游的初级辐射的传播方向相同。光学模块因此可以简单且快速地附接到测距仪上。

有利地，每个反射器组件可适于将偏移施加到初级辐射激光束，所述偏移基本上独立于该反射器组件的至少一个取向角。“基本上独立的偏移”应理解为是指由所考虑的反射器组件施加到初级辐射激光束上的偏移相对于该反射器组件的取向角的一阶导数为零。换言之，反射器组件可选择为使得不必精确地调整每个反射器组件的一个或两个取向角，这降低了光学模块的设计和组装成本。

通常，对于本发明，所使用的光学模块可以有利地被进一步设置成在测量运行过程中不横向偏移由测距仪收集的返回辐射的部分。

在本发明的第一实施方式中，所使用的光学模块的每个反射器组件可包括对初级辐射透明的材料的部分，该部分具有三个反射平面，三个反射平面被设置成与立方体的三个对应面的区域重叠，围绕立方体的顶点分布。因此，当光学模块被附接在测距仪的光学输出端的前面时，每个反射器组件反转初级辐射的传播方向，同时保持沿着相同的传播方向，但产生初级辐射的激光束的基本横向偏移。然后，在该光学模块的下游与该测距仪的光学输出端与该光学模块之间的间隙之间的初级辐射的激光束的有效横向偏移是由这两个反射器组件产生的基本横向偏移的向量相加。有利地，透明材料的每个部分可具有棒的形状，其中棒的第一纵向端部包括反射平面，并且与第一纵向端部相对的棒的第二纵向端部包括直角反射二面体，其中此二面体的边缘垂直于棒的第一纵向端部的反射平面。换言之，每个反射器组件可以是内接于凹角立方体的角内的棒的形式。本发明的这些第一实施方式的每个反射器组件然后可以被称为立方角棒。

在本发明的第二实施方式中，使用光学模块的每个反射器组件可以包括基于五棱镜的具有两个反射平面的光学直角器，这样使得当光学模块被附接在测距仪的光学输出端的前面时，每个反射器组件对初级辐射的传播方向施加直角偏转。对于本发明的这类第二实施方式，这两个反射器组件之间的机械连接优选地是刚性的或不可变形的。

在本发明的第三实施方式中，每个反射器组件可以是平面镜，并且光学模块被布置成使得两个平面镜平行。然后，如果在两个平面镜保持彼此平行的同时改变两个平面镜的取向，则不改变两个平面镜上游和它们下游的初级辐射的相同传播方向。特别地，光学模块可包括透明材料的菱面体，其中两个相对的面进行反射，以便产生初级辐射的反射，这些反射是在透明材料的菱面体内部。由此，菱形体的两个反射面中的每一个形成了两个反射器组件中的一个。优选地，菱面体的至少一些面的棱角可以为40°(度)至50°，尤其等于45°。

此外，以下特征之一可以有利地单独地或以一种或多种的组合应用于本发明的改进中：

-所使用光学模块的反射器组件的每个反射平面可以具有小于9cm²的表面积、优选地小于4cm²的表面积。因此，光学模块可以具有小尺寸和紧凑；

-所使用的光学模块可以进一步包括至少一个里斯利棱镜，当该光学模块被附接在测距仪的光学输出端的前方时，该至少一个里斯利棱镜能够补偿在光学模块下游的初级辐射传播方向和在该测距仪的光学输出端与光学模块之间的间隙中的初级辐射的传播方向的不一致；并且

-所使用的光学模块可以进一步包括可移除的附接装置，这些附接装置适合于将光学模块可移除地附接在单稳态或准单稳态激光测距仪上，这样使得附接的光学模块对由测距仪的光学输出端发射的初级辐射的激光束是有效的。

所获得的测距仪组件，其包括激光测距仪和附接在其光学输出端前面的光学模块，可以被集成到光学瞄准组件、光学定点组件、光学目标指定组件、或旨在用于表征环境的多传感器头中。

参照附图，本发明的其他特征和优点在非限制性实施方式的一些示例的以下描述中将是明显的，其中：

-图1a至1c已经描述地示出了三种类型的测距仪之间的区别：单稳态、准单稳态、和双稳态；

-图2是可以在本发明的第一实施方式中使用的光学模块的透视图；

-图3示出了如在图2的实施方式中使用的反射器组件的几何设计原理；

-图4对应于图2，用于本发明的第二实施方式；

-图5对应于图2，用于本发明的第三实施方式；以及

-图6a和6b示出了使用本发明的两个示例。

为了清楚起见，这些附图中表示的元件的尺寸既不对应于实际尺寸也不对应于实际尺寸比。此外，在不同附图中指示的相同标记指代相同元件或具有相同功能的元件。

根据图2，准单稳态激光测距仪包括用于激光辐射的光学输出端21以及与光学输出端21并置的光学输入端22。这样的准单稳态测距仪如图1b所示。可以以等效的方式使用单稳态测距仪，其中，如在图1a中所示光学输出端和光学输入端重叠。激光测距仪20(单稳态或者准单稳态)，被设计成用于通过光学输出端21产生被称为初级辐射激光束的激光束F₁。光束F₁具有平行束结构，并且可以具有在0.360μm(微米)至3μm之间的波长，例如等于1.5μm，其中光束直径例如小于12mm(毫米)。在这种情况下，光学输出端21可以具有小于15或20mm的横向尺寸。

光学输入端22旨在收集激光束F₁的辐射的一部分F_R，在光束F₁一直传播至目标(未示出)之后，由目标反向散射，并且从目标传播回到光学输入端22。F_R在本说明书的一般部分中称为返回辐射。因此，光学输出端21和光学输入端22的光瞳的相应光轴之间的距离小于或等于100mm。为了提供目标距测距仪的距离的测量值，单稳态或准单稳态激光测距仪的这种运行是本领域技术人员已知的。通常，由于目标对光束F₁的反向散射分布在大的立体角上的事实，和/或因为目标的反向散射伴随有吸收，所以由激光测距仪20的光学输入端22收集的返回辐射F_R的部分的功率远低于激光束F₁的功率。为此，光学输入端22的截面面积通常比光学输出端21的截面面积大。标记23表示在激光测距仪20内部、在光学输出端21的下游使用的光学传感器，用于检测返回辐射F_R的收集部分。

然而，在一些情况下，在目标上的激光束F₁的反射可以是强烈的，并且精确地指向激光测距仪20的光学输出端21。当目标是反射凹角立方角时，这是特定情况。由光学传感器23接收的辐射功率则非常显著，使得光学传感器23可能被损坏。但是在这种情况下，返回辐射F_R形成具有减小的截面面积的准平行或平行光束。将光学输出端21从光学输入端22偏移足以消除对光学传感器23造成损坏的大部分风险。偏移长度包括在10cm至35cm之间、并且可能在15cm至20cm之间是足够的。本领域技术人员将理解，将光学输出端21从光学输入端22偏移意味着移动激光测距仪20的有效发射光瞳和接收光瞳使彼此远离。

为了实现这一点，分别由标记1和2表示的两个反射器组件被组合在旨在安装在光学输出端21前面的光学模块10中，以便横向地移位激光束F₁的有效发射光瞳，从而使得其移动远离光学输入端22。优选地，光学模块10不影响由光学输入端22收集的返回辐射F_R的部分。

根据本发明的第一实施方式，其在图2中示出，每个反射器组件1、2可以由反射和凹角立方角形成。在这种情况下，初级辐射激光束F₁由每个反射器组件1、2平行于其自身反射，同时反转其传播方向的取向。这两个反射器组件1和2被组合以便一个接一个地反射激光束F₁，这两个反射器组件1和2以平行于其在激光测距仪20的光学输出端21与光学模块10之间具有的传播方向，并且以相同的传播方向再次发送激光束F₁。然而，每个反射器组件1、2偏移光束F₁的发射光瞳，并且该发射光瞳的总偏移由分别由反射器组件1和反射器组件2产生的两个分量偏移的向量相加产生。在图中，L表示偏移的总长度。

根据本发明的一个优选实施方式，每个反光器组件1、2可以由透明材料例如玻璃的直线棒组成，该直线棒的端面可以叠加在立方体的三个面上，这三个面与该立方体的同一顶点相邻。图3示出了用于反射器组件1的这种叠加的原理。P₁、P₂、…、P₇表示立方体的七个可见顶点，并且A₁、A₂和A₃表示在顶点P₁处相遇的立方体的三个边缘。反射器组件1的棒可以具有任何截面，但是优选地具有平坦侧面，该平坦侧面构成棒中的激光束F₁的入射面和出射面。棒的第一纵向端部L₁₁可以由平面S₀组成，该平面可以叠置在立方体的面P₁P₃P₇P₄的部分上，并且棒的另一纵向端部L₁₂可以在顶点P₁与P₂之间跨过边缘A₁。棒的纵向端部L₁₂因此由叠置在立方体的面P₁P₂P₅P₃的部分上的平面S₁构成，并且还由叠置在立方体的面P₁P₂P₆P₄的部分上的另一平面S₂构成。换言之，面S₁和S₂形成直角二面体，该二面体的边缘垂直于平面S₀。平面S₀、S₁和S₂有利地金属化，以便反射初级辐射。然后，如果激光束F₁通过其侧面中的一个进入反射器组件1的玻璃棒，通过在端部L₁₂的两个平面S₁和S₂中的一个上并且然后在另一个上在棒内部反射，则激光束F₁可在玻璃棒中纵向传播直到被端部L₁₁的平面S₀反射，之后通过与其入射相同的侧面出射。此外，影响激光束F₁在其入射玻璃棒和其从同一棒离开时的折射偏移可彼此相反，使得激光束F₁的传播方向在其入射棒之前和从棒出射之后之间不改变，除了激光束F₁的传播方向的取向相反。玻璃棒的长度确定了在反射器组件1之后的激光束F₁的有效出射光瞳与光学输出端21的发射光瞳之间的偏移的长度。技术人员将理解，刚刚描述的反射器组件1可以被倒置，使得激光束F₁入射玻璃棒以便首先被平面S₀反射，然后在玻璃棒中纵向传播并且然后在从玻璃棒出射之前被平面S₁和S₂反射。

众所周知，只要激光束F₁在其两个端部之间保持在棒的内部，无论棒的角度取向如何，都获得沿着相同传播方向反转激光束F₁的传播方向的取向，如刚刚针对玻璃棒的使用描述的，从端部L₁₂朝向端部L₁₁或从端部L₁₁朝向端部L₁₂。换言之，当这两个角的每一个在非零宽度的间隔内变化时，沿激光束F1的初始传播方向反转激光束F1的传播方向的方向与限定棒的纵向方向的两个极坐标角无关。

反射器组件2可具有类似的组成：其可由另一立方角玻璃棒组成，该立方角玻璃棒的一个端部L₂₁可由立方体的面的部分形成，并且另一端部L₂₂可跨过立方体的边缘。在图2中，F₁表示在激光测距仪20的光学输出端21与反射器组件1之间的间隙中的初级辐射激光束，F₁₂表示相同的激光束但是在这两个反射器组件1与2之间，并且F₂表示在已经被反射器组件2反射之后的相同的激光束。反射器组件1和2的两个玻璃棒的各自纵向方向可以在垂直于激光束F₁的平面中的投影中在它们之间形成任何角度。此外，这两个反射器组件1和2可以沿着光束F₁₂彼此间隔开任何距离。

我们在这里重复关于图2和3描述的本发明的实施方式的优点在于以下事实：这两个反射器组件1和2不需要角对准，无论是相对于彼此还是相对于激光束F₁在激光测距仪20的光学输出端21处的发射方向。实际上，一般来说，对于本发明的基于凹角和反射立方角的几何形状的这种类型的实现方式，由两个反射器组件1和2产生的激光束的偏移的绝对值各自等于180°，并且因此在它们的取向方向上自动地相反。

当反射器组件1和2各自由透明材料例如玻璃的五棱镜构成时，图4对应于图2。五棱镜是设计成使光束偏离直角的光学部件，本领域技术人员熟知并且属于被称为光学直角器的部件的范畴。每个五棱镜具有平坦的入射面、表示为S’₁和S’₂的两个反射平面、以及平坦的出射面，这些面按照沿着激光束F₁的路径的这些面的顺序。优选地，反射平面S’₁和S’₂被金属化以增加激光束F₁的每个内部反射的强度。形成反射器组件1和2的两个五棱镜中的每一个使初级辐射激光束F₁一个接一个地偏移90°。在图4中，D₁和D₂表示分别由两个五棱镜产生的激光束F₁的偏移，每个棱镜的绝对值等于90°，但是它们的方向取向相反。同样以已知的方式，由其中一个五棱镜产生的激光束F₁的每个偏移D₁或D₂独立于五棱镜绕表示为D的方向的取向角的一阶，该方向同时平行于五棱镜的两个反射平面。“一阶”意味着，当五棱镜绕方向D的取向在激光束F₁垂直穿过该五棱镜的入射面和出射面中的每一个的取向的任一侧以有限的程度变化时，激光束F₁的偏移值在90°附近变化很小。更确切地说，当偏移等于90°时，由五棱镜产生的激光束F₁的偏移相对于该五棱镜绕方向D的取向的导数为零。

然而，激光束F₁(如其存在于激光测距仪20的光学输出端21与反射器组件1之间的间隙中)与激光束F₂(如后者存在于反射器组件2的下游)之间的平行度可以由这些五棱镜中的至少一个棱镜的取向误差改变，尤其是围绕除了方向D之外的方向的取向误差改变。为了补偿这种误差，可以在光学模块10内部、优选地在反射器组件1与2之间、而且还可能在反射器组件1的上游或反射器组件2的下游添加里斯利棱镜3。以本领域技术人员还已知的方式，里斯利棱镜3包括两个相邻的透明楔形件3a和3b，它们中的每一个具有两个相对的面，这两个面之间形成小但不是零的角度，例如在0.1°至1.5°之间，这两个楔形件具有相同的角度值。里斯利棱镜3的每个楔形件围绕激光束的取向使得能够补偿这两个五棱镜中的至少一个的角度未对准，并且更一般地补偿这两个反射器组件1和2中的至少一个的角度未对准。

图5对应于图2，用于本发明的实施方式，其中光学模块10的反射器组件1和2由两个平行的平面镜组成。例如，为了确保两个平面镜保持平行，它们可由固体透明材料的菱形体4的两个相对面形成。这两个相对的面可以通过金属化或通过沉积多个电介质层的堆叠层而被制成反射的。菱形体4的位于相对的反射面之间的一些侧面的棱角α可以等于45°。然后，初级辐射的激光束F₁通过其一个侧面(称为入射面)进入菱形体4，然后通过菱形体4内部的反射器组件1的平面镜反射。然后，它以中间光束F₁₂的形式在菱形体4的透明材料内朝向的反射器组件2的平面镜传播，然后仍在菱形体4内的的反射器组件2的平面镜反射，并且通过与入射侧面相对的另一侧面离开菱形体4，形成平行于光束F₁的激光束F₂。反射器组件1和2的平面镜具有足够的面积，优选大于1.0cm²，以根据该光束的截面面积反射激光束F₁的大部分能量。此外，当菱形体4围绕任何轴线倾斜时，激光束F₂的传播方向保持与激光束F₁的传播方向相同。

对于刚刚参考图2、4和5分别描述的三个实施方式，反射器组件1和2具有足够的截面积以传输激光束F₁的能量的主要部分。为此，取决于激光束F₁的截面积，具有大于1.0cm²的面积的反射平面可能是足够的。

两个反射器组件1和2以及可能还有里斯利棱镜3在光学模块10内被保持在固定的相对位置中。有利地，光学模块10和/或激光测距仪20的光学输出端21可以在反射器组件1的上游配备有至少一个装配环21’，该装配环21’适合于可移除地将光学模块10安装在激光测距仪20上，在光学输出端21的前方。因此配备有光学模块10的单稳态或准单稳态类型的激光测距仪20在本说明书的一般部分中已经被称为测距仪组件。还有可能将光学模块10附接到测距仪装置内的单稳态或准单稳态类型的激光测距仪20上，换言之，没有拆卸的可能性。在这种情况下，可以简化光学模块10与光学输出端21之间的连接。

可选地，如通过根据本发明的方法获得的测距仪组件可以结合到旨在表征环境的多传感器头中。该多传感器头组件可以接着被安装在方向可调整的支撑件上，其中这些传感器的光学输入端、光学输出端和检测窗口一起分组在该头的受限的可用区域中。在这种情况下，使用图2类型的本发明的实现方式可能是有利的，并且其中两个玻璃棒的纵向方向之间的非零角度使得可以将光学模块10放置在多传感器头的可用区域中，而不遮掩任何传感器的光学输入端、光学输出端或检测窗口。图6a示出了根据图1a的单稳态测距仪，并且配备有根据图2的光学模块10。类似地，图6b示出了根据图1b的准单稳态测距仪，并且其还设置有图2的光学模块10。在这些图6a和6b中，举例来讲，标记31、32和33指定红外传感器、具有宽视角的可见辐射传感器、以及具有望远透镜的可见辐射传感器的接收光瞳，这些接收光瞳不被光学模块10遮挡。光束F₁与F₂之间的偏移长度L也显示在这两个图中。

应理解的是，本发明可以通过相对于以上详述的实施方式来适配或修改其次要方面来再现，同时保留一些上述优点。回想起主要优点是提供保护单稳态或准单稳态激光测距仪免受目标对初级辐射激光束的镜面回射，其中返回光束将叠加在初级辐射激光束上。

Claims (13)

1.用于保护单稳态或准单稳态类型的激光测距仪(20)的方法，所述激光测距仪具有用于发射初级辐射(F₁)的激光束的光学输出端(21)和用于收集返回辐射(F_R)的部分的光学输入端(22)，光学输入端和输出端是并置的或叠加的，发射光瞳与接收光瞳之间的中心到中心距离为零或小于或等于100mm，并且激光测距仪被设计成使得由光学输出端发射的初级辐射的传播方向与在激光测距仪的测量运行过程中收集的返回辐射的部分的传播方向相同，

该方法包括将光学模块(10)附接在激光测距仪(20)的光学输出端(21)的前面，以便横向地偏移初级辐射(F₁)的激光束，

该光学模块(10)使得初级辐射在光学模块下游的传播方向与所述初级辐射在激光测距仪的光学输出端(21)与所述光学模块之间的传播方向相同，垂直于传播方向测量的横向偏移长度(L)在10cm至35cm之间；所述光学模块包括两个反射器组件(1、2)，这些反射器组件被设置在由配备有光学模块的激光测距仪所发射的初级辐射的激光束的路径上，在激光测距仪的光学输出端的下游，这样使得初级辐射被这两个反射器组件中的一个反射并且然后被另一个反射，每个反射器组件适合于对初级辐射的激光束施加偏移，以及两个反射器组件中的一个反射器组件所施加的偏移并且然后另一个反射器组件所施加的偏移是彼此相反的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中光学模块(10)被进一步设置成在所述激光测距仪的测量运行过程中不横向地偏移由该激光测距仪(20)收集的返回辐射(F_R)的部分，所述返回辐射是由远离该激光测距仪的目标对初级辐射的反向散射或回射产生的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中光学模块(10)的每个反射器组件(1、2)包括对初级辐射透明的材料的部分，所述部分具有三个反射平面(S₀、S₁、S₂)，三个反射平面(S₀、S₁、S₂)被设置成与立方体的三个对应面的区域重叠，围绕立方体的顶点(P₁)分布，以便使得当光学模块被附接在激光测距仪(20)的光学输出端(21)的前面时，每个反射器组件反转初级辐射(F₁)的传播方向同时保持沿着相同的传播方向，但产生初级辐射的激光束基本横向偏移，在该光学模块的下游与该激光测距仪的光学输出端与该光学模块之间的间隙之间的初级辐射的激光束的有效横向偏移是由这两个反射器组件产生的基本横向偏移的向量相加。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，透明材料的每个部分具有棒的形状，所述棒的第一纵向端部(L₁₁、L₂₁)包括反射平面(S₀)，并且与所述第一纵向端部相对的所述棒的第二纵向端部(L₁₂、L₂₂)包括直角反射二面体，所述二面体的边缘垂直于棒的第一纵向端部的反射平面。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中光学模块(10)的每个反射器组件(1、2)包括基于五棱镜的光学直角器，该五棱镜具有两个反射平面(S’₁，S’2)，这样使得当光学模块被附接在激光测距仪(20)的光学输出端(21)的前面时，每个反射器组件对初级辐射(F₁)的传播方向施加直角偏转。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，光学模块(10)的每个反射器组件(1、2)是平面镜，并且光学模块被布置成使得两个平面镜平行。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，光学模块(10)包括透明材料的菱面体(4)，其中两个相对的面进行反射，以便产生初级辐射的反射，这些反射是在透明材料的菱面体内部，菱面体的两个反射面中的每一个形成了两个反射器组件(1、2)中的一个。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，光学模块(10)的这些反射器组件(1、2)的每个反射平面具有小于9cm²的表面积。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，光学模块(10)的这些反射器组件(1、2)的每个反射平面具有小于9cm²的表面积。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，光学模块(10)的这些反射器组件(1、2)的每个反射平面具有小于9cm²的表面积。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，光学模块(10)进一步包括至少一个里斯利棱镜(3)，当光学模块被附接在激光测距仪的光学输出端的前方时，该至少一个里斯利棱镜(3)能够补偿在光学模块下游的初级辐射(F₁)的传播方向和在激光测距仪(20)的光学输出端(21)与所述光学模块之间的间隙中的所述初级辐射的传播方向的不一致。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，光学模块(10)进一步包括可移除的附接装置，这些附接装置适合于将光学模块可移除地附接在激光测距仪(20)上，这样使得附接的光学模块对由激光测距仪的光学输出端(21)发射的初级辐射(F₁)的激光束是有效的。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，激光测距仪(20)和附接在所述激光测距仪的光学输出端(21)前方的光学模块(10)被包括在激光测距仪组件中，所述激光测距仪组件被集成到光学瞄准组件、光学定点组件、光学目标指定组件、或旨在用于表征环境的多传感器头中。

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