一種新型相位式激光測距儀及其相位校準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光測距領(lǐng)域，具體涉及一種新型相位式激光測距儀及其相位校準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在激光測距已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活和工程中，現(xiàn)有的相位式激光測距產(chǎn)品中采用的相位校準(zhǔn)方法有以下幾種:一是采用電路混頻器校準(zhǔn)；二是采用機械翻轉(zhuǎn)裝置對光路進行切換校準(zhǔn)；三是設(shè)置有獨立光路用于校準(zhǔn)。但是，上述相位校準(zhǔn)方法中各自存在著缺點:采用電路混頻器校準(zhǔn)時，無法準(zhǔn)確校準(zhǔn)因為環(huán)境溫度變化引起的雪崩二極管增益誤差；而采用機械翻轉(zhuǎn)裝置對光路進行切換校準(zhǔn)時，機械翻轉(zhuǎn)精度和速度不足，同時機械結(jié)構(gòu)易損壞，使用壽命短；而設(shè)置獨立光路用于校準(zhǔn)則可以進行精確校準(zhǔn)，但其器件需要嚴(yán)格匹配，成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有的相位式激光測距產(chǎn)品存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型相位式激光測距儀及其相位校準(zhǔn)方法。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種新型相位式激光測距儀，包括:
激光發(fā)射裝置，用于發(fā)射激光；
激光接收裝置，用于接收校準(zhǔn)用激光和測量用激光，并把提取的信號發(fā)送到信號單元；
信號單元，用于提供激光發(fā)射的驅(qū)動信號，同時接收激光接收裝置提供的信號；
分光裝置，用于將激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光束分為校準(zhǔn)用激光和測量用激光，所述分光裝置上設(shè)置有第一電控光開關(guān)和第二電控光開關(guān)，校準(zhǔn)用激光通過第一電控光開關(guān)后直接射向激光接收裝置，測量用激光通過第二電控光開關(guān)后經(jīng)目標(biāo)反射向激光接收裝置；中央處理器，所述中央處理器分別連接第一電控光開關(guān)、第二電控光開關(guān)和信號單元，中央處理器用于對信號單元的信號進行分析，同時控制兩個電控光開關(guān)分時打開。
[0005]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第一電控光開關(guān)和第二電控光開關(guān)為液晶板。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第一電控光開關(guān)和第二電控光開關(guān)為TN型尚速尚透性液晶板。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述激光接收裝置為雪崩二極管。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述信號單元中設(shè)置有信號放大器，所述激光接收裝置提供的信號經(jīng)過信號放大器后進入信號單元中。
[0009]一種基于上述新型相位式激光測距儀的相位校準(zhǔn)方法，包括以下步驟:
S1、激光發(fā)射裝置發(fā)射激光束至分光裝置內(nèi)； 52、分光裝置將激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光束分為一路測量用激光，一路校準(zhǔn)用激光；
53、中央處理器發(fā)出控制指令，使第一電控光開關(guān)導(dǎo)通，第二電控光開關(guān)截止，校準(zhǔn)用激光通過分光裝置進入激光接收裝置進行處理；
54、中央處理器發(fā)出控制指令，使第一電控光開關(guān)截止，第二電控光開關(guān)導(dǎo)通，測量用激光通過分光裝置后，由目標(biāo)反射進入激光接收裝置進行處理；
55、激光接收裝置提取兩束激光的信號并發(fā)送到信號單元，由中央處理器分析處理校準(zhǔn)用激光和測量用激光攜帶的相位信息；
56、中央處理器根據(jù)上述步驟5分析得到的相位信息，通過控制信號單元的驅(qū)動信號，對系統(tǒng)初始相位進行校準(zhǔn)。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的新型相位式激光測距儀利用電控光開關(guān)對校準(zhǔn)用激光和測量用激光進行分時控制，達到將兩束激光隔離和快速轉(zhuǎn)換的效果，因而具有以下優(yōu)點:
1、校準(zhǔn)用激光和測量用激光共用激光發(fā)射裝置和激光接收裝置，從而保證極佳的系統(tǒng)溫度特性；
2、分光裝置的光開關(guān)采用電控的方式進行控制，無任何機械運動裝置，精度準(zhǔn)確，同時使用壽命長，保證本測距儀運行時有極好的穩(wěn)定度；
3、本發(fā)明的測距儀結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、生產(chǎn)成本低，具有極高的性價比，便于推廣。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0012]圖1是本發(fā)明的新型相位式激光測距儀進行測量時的示意圖；
圖2是分光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]參照圖1、圖2，本發(fā)明提供的優(yōu)選實施例，一種新型相位式激光測距儀，包括激光發(fā)射裝置1、激光接收裝置2、信號單元3、分光裝置4和中央處理器5。
[0014]所述信號單元3連接激光發(fā)射裝置1，信號單元3提供驅(qū)動信號，驅(qū)動激光發(fā)射裝置1發(fā)射激光束。
[0015]所述分光裝置4中設(shè)置有分光鏡，分光鏡將激光發(fā)射裝置1發(fā)射的激光束分為校準(zhǔn)用激光和測量用激光。分光裝置4上還設(shè)置有第一電控光開關(guān)41和第二電控光開關(guān)42，校準(zhǔn)用激光通過第一電控光開關(guān)41后直接射向激光接收裝置2，測量用激光通過第二電控光開關(guān)42后經(jīng)目標(biāo)6反射向激光接收裝置2。優(yōu)選的，所述第一電控光開關(guān)41和第二電控光開關(guān)42為TN型高速高透性液晶板。
[0016]所述激光接收裝置2接收校準(zhǔn)用激光和測量用激光，在本實施例中，所述激光接收裝置2為雪崩二極管。激光接收裝置2連接信號單元3，激光接收裝置2將從校準(zhǔn)用激光和測量用激光中提取的相位信號發(fā)送至信號單元3。
[0017]所述信號單元3中設(shè)置有信號放大器，用于放大激光接收裝置2輸入的相位信號。
[0018]所述中央處理器5分別連接第一電控光開關(guān)41、第二電控光開關(guān)42和信號單元
3。中央處理器5用于控制兩個電控光開關(guān)分時打開，實現(xiàn)將兩束激光隔離和快速轉(zhuǎn)換，便于收集校準(zhǔn)信號和測量信號；中央處理器5還可對信號單元3接收的相位信號進行分析，用于對系統(tǒng)初始相位進行校準(zhǔn)。
[0019]利用本發(fā)明的新型相位式激光測距儀進行相位校準(zhǔn)，包括以下步驟:S1、激光發(fā)射裝置1發(fā)射激光束至分光裝置4內(nèi)；S2、分光裝置4將激光發(fā)射裝置1發(fā)射的激光束分為一路測量用激光，一路校準(zhǔn)用激光；S3、中央處理器5發(fā)出控制指令，使第一電控光開關(guān)41導(dǎo)通，第二電控光開關(guān)42截止，校準(zhǔn)用激光通過分光裝置4進入激光接收裝置2進行處理；
S4、中央處理器5發(fā)出控制指令，使第一電控光開關(guān)41截止，第二電控光開關(guān)42導(dǎo)通，測量用激光通過分光裝置4后，由目標(biāo)6反射進入激光接收裝置2進行處理；S5、激光接收裝置
2提取兩束激光的信號并發(fā)送到信號單元3，由中央處理器5分析處理校準(zhǔn)用激光和測量用激光攜帶的相位信息；S6、中央處理器5根據(jù)上述步驟5分析得到的相位信息，通過控制信號單元3的驅(qū)動信號，對系統(tǒng)初始相位進行校準(zhǔn)。
[0020]對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的新型相位式激光測距儀利用電控光開關(guān)對校準(zhǔn)用激光和測量用激光進行分時控制，達到將兩束激光隔離和快速轉(zhuǎn)換的效果，因而具有以下優(yōu)點:
1)校準(zhǔn)用激光和測量用激光共用激光發(fā)射裝置1和激光接收裝置2，從而保證極佳的系統(tǒng)溫度特性；
2)分光裝置4的光開關(guān)采用電控的方式進行控制，無任何機械運動裝置，精度準(zhǔn)確，同時使用壽命長，保證本測距儀運行時有極好的穩(wěn)定度；
3)本發(fā)明的測距儀結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、生產(chǎn)成本低，具有極高的性價比，便于推廣。
[0021]以上具體結(jié)構(gòu)和尺寸數(shù)據(jù)是對本發(fā)明的較佳實施例進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型相位式激光測距儀，其特征在于，包括: 激光發(fā)射裝置，用于發(fā)射激光； 激光接收裝置，用于接收校準(zhǔn)用激光和測量用激光，并把提取的信號發(fā)送到信號單元; 信號單元，用于提供激光發(fā)射的驅(qū)動信號，同時接收激光接收裝置提供的信號； 分光裝置，用于將激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光束分為校準(zhǔn)用激光和測量用激光，所述分光裝置上設(shè)置有第一電控光開關(guān)和第二電控光開關(guān)，校準(zhǔn)用激光通過第一電控光開關(guān)后直接射向激光接收裝置，測量用激光通過第二電控光開關(guān)后經(jīng)目標(biāo)反射向激光接收裝置； 中央處理器，所述中央處理器分別連接第一電控光開關(guān)、第二電控光開關(guān)和信號單元，中央處理器用于對信號單元的信號進行分析，同時控制兩個電控光開關(guān)分時打開。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型相位式激光測距儀，其特征在于:所述第一電控光開關(guān)和第二電控光開關(guān)為液晶板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型相位式激光測距儀，其特征在于:所述第一電控光開關(guān)和第一.電控光開關(guān)為TN型尚速尚透性液晶板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型相位式激光測距儀，其特征在于:所述激光接收裝置為雪崩二極管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型相位式激光測距儀，其特征在于:所述信號單元中設(shè)置有信號放大器，所述激光接收裝置提供的信號經(jīng)過信號放大器后進入信號單元中。6.一種基于權(quán)利要求1至5所述的新型相位式激光測距儀的相位校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟: S1、激光發(fā)射裝置發(fā)射激光束至分光裝置內(nèi)； S2、分光裝置將激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光束分為一路測量用激光，一路校準(zhǔn)用激光； S3、中央處理器發(fā)出控制指令，使第一電控光開關(guān)導(dǎo)通，第二電控光開關(guān)截止，校準(zhǔn)用激光通過分光裝置進入激光接收裝置進行處理； S4、中央處理器發(fā)出控制指令，使第一電控光開關(guān)截止，第二電控光開關(guān)導(dǎo)通，測量用激光通過分光裝置后，由目標(biāo)反射進入激光接收裝置進行處理； S5、激光接收裝置提取兩束激光的信號并發(fā)送到信號單元，由中央處理器分析處理校準(zhǔn)用激光和測量用激光攜帶的相位信息； S6、中央處理器根據(jù)上述步驟5分析得到的相位信息，通過控制信號單元的驅(qū)動信號，對系統(tǒng)初始相位進行校準(zhǔn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型相位式激光測距儀，包括激光發(fā)射裝置、激光接收裝置、信號單元、分光裝置和中央處理器，所述分光裝置將發(fā)射的激光束分為校準(zhǔn)用激光和測量用激光，分光裝置上設(shè)置有第一電控光開關(guān)和第二電控光開關(guān)，校準(zhǔn)用激光通過第一電控光開關(guān)射出，測量用激光通過第二電控光開關(guān)射出；所述中央處理器分別連接第一電控光開關(guān)、第二電控光開關(guān)并控制兩個電控光開關(guān)分時打開。本發(fā)明的新型相位式激光測距儀利用電控光開關(guān)對校準(zhǔn)用激光和測量用激光進行分時控制，實現(xiàn)將兩束激光隔離和快速轉(zhuǎn)換，從而保證極佳的系統(tǒng)溫度特性以及運行穩(wěn)定度，且本發(fā)明的測距儀結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、生產(chǎn)成本低，具有極高的性價比。
【IPC分類】G01S7/497, G01S17/08
【公開號】CN105301597
【申請?zhí)枴緾N201510657441
【發(fā)明人】侴智, 駱龍
【申請人】深圳市邁測科技股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月13日