激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)激光測距儀在內(nèi)、外光路兩種工作狀態(tài)的切換，其包括激光源，半透射半反射鏡，反射鏡，遮光板，電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述遮光板固定于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，并由電機(jī)驅(qū)動(dòng)選擇位于第一遮光位置或第二遮光位置，所述激光源發(fā)出的激光經(jīng)半透射半反射鏡分成測距光和內(nèi)部參考光兩路光波，所述測距光透過半透射半反射鏡形成外光路，所述內(nèi)部參考光經(jīng)反射鏡反射后形成內(nèi)光路，本實(shí)用新型提高了內(nèi)外光路間的隔離度，同時(shí)也提高了激光測距儀的測量精度，使得測量誤差最小化，且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]激光測距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器，其一般由激光發(fā)生器，準(zhǔn)直物鏡，接收物鏡及光電檢測器組成，其中準(zhǔn)直物鏡用于將激光發(fā)生器發(fā)出的激光轉(zhuǎn)變成一束準(zhǔn)直的測量光束并傳播出去，接收物鏡用于接收從被測物體反射回來的反射測量光束并聚焦成像，光電檢測器用于接收反射測量光束的成像并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，并通過該電信號(hào)得到測距結(jié)果。
[0003]為提高激光測距儀的精確度，在激光測距儀的光電檢測器中還設(shè)置有內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，現(xiàn)有的激光測距儀的內(nèi)外光路的切換主要通過濾光片的位置變換，來實(shí)現(xiàn)內(nèi)光路與外光路間切換，然采用濾光片進(jìn)行內(nèi)外光路切換存在以下問題:第一，在進(jìn)入外光路工作狀態(tài)時(shí)，激光發(fā)射穿過濾光片，使發(fā)射激光受損，接收端的光信號(hào)就比較弱；第二，在進(jìn)入內(nèi)光路工作狀態(tài)時(shí)，仍有一部分激光透過濾光片發(fā)射出去，在光電接收部分會(huì)接收的到，這就干擾了內(nèi)光路的工作；第三，由于前兩個(gè)原因的存在，使測距精度變差，測量誤差變大。
[0004]同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中，往往采用多個(gè)激光發(fā)生器來分別產(chǎn)生外電路用的測距光以及內(nèi)電路用的內(nèi)部參考光，這樣便會(huì)增加內(nèi)外光路切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
[0005]因此，需要一種改進(jìn)的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)在應(yīng)用中所存在的上述不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的，在于解決現(xiàn)有的激光測距儀測距精度差，測量誤差大，內(nèi)外光路間隔離度不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不足，從而提供了一種改進(jìn)的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)所述目的，本實(shí)用新型提供的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，包括激光源，半透射半反射鏡，反射鏡，遮光板，電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述遮光板固定于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)遮光板選擇位于第一遮光位置或第二遮光位置，所述激光源發(fā)出的激光經(jīng)半透射半反射鏡分成測距光和內(nèi)部參考光兩路光，所述測距光透過半透射半反射鏡形成外光路，所述內(nèi)部參考光經(jīng)反射鏡反射后形成內(nèi)光路。
[0008]優(yōu)選地，所述內(nèi)外光路切換系統(tǒng)還包括設(shè)置在外光路和內(nèi)光路之間的光電接收裝置，所述光電接收裝置接收所述測距光和內(nèi)部參考光。
[0009]所述內(nèi)外光路切換系統(tǒng)還包括與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連的微控制單元，所述微控制單元發(fā)送控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸按照控制信號(hào)輸出的指令進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述遮光板隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)而在第一遮光位置和第二遮光位置之間進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在內(nèi)、外光路工作狀態(tài)的切換。
[0010]所述第一遮光位置和第二遮光位置之間的角度呈180°，當(dāng)遮光板處于第一遮光位置時(shí)，所述激光測距儀切換至內(nèi)光路狀態(tài)；當(dāng)遮光板處于第二遮光位置時(shí)，所述激光測距儀切換至外光路狀態(tài)。
[0011]所述半透射半反射鏡位于第一遮光位置及激光源之間的外光路上；所述反射鏡位于半透射半反射鏡及第二遮光位置之間的內(nèi)光路上，所述半透射半反射鏡和反射鏡配合向外光路和內(nèi)光路上分別輸入相應(yīng)的測距光和內(nèi)部參考光。
[0012]所述光電接收裝置可采用光電二極管、光電三極管、雪崩二極管或光電倍增管。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)的有益效果在于:
(I)本實(shí)用新型采用半透射半反射鏡和反射鏡配合產(chǎn)生內(nèi)外光路所需的光信號(hào)，使得系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單化且易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)這兩種反射鏡也不減弱相應(yīng)的光信號(hào)的強(qiáng)度，提高了測距儀的測量精度、減少了測量誤差；(2)本實(shí)用新型采用完全不透光的遮光板進(jìn)行內(nèi)外光路的切換，提高了內(nèi)外光路間的隔離度，進(jìn)一步保證了測距儀的測量精度和使得測量誤差最小化；(3)本實(shí)用新型采用控制器加電機(jī)控制內(nèi)外光路的切換，使得系統(tǒng)能夠在內(nèi)外光路兩種工作狀態(tài)下進(jìn)行靈活切換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:1、激光源，2、半透射半反射鏡，3、反射鏡，4、遮光板，5、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，6、電機(jī)，7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，8、微控制單元，9、光電接收裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]本實(shí)用新型提供了一種激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)激光測距儀在內(nèi)、外光路兩種工作狀態(tài)的切換，其包括激光源I，半透射半反射鏡2，反射鏡3，遮光板4，電機(jī)6，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7及光電接收裝置9，所述激光源I用于產(chǎn)生測距用的激光，所述半透射半反射鏡2同時(shí)具有透射和反射功能，激光經(jīng)半透射半反射鏡2后分成兩路光，分別是測距用的測距光以及為了提高測距精度用的內(nèi)部參考光，其中所述測距光經(jīng)半透射半反射鏡2透射后進(jìn)入到外光路，所述內(nèi)部參考光經(jīng)反射鏡3反射進(jìn)入內(nèi)光路。
[0018]所述反射鏡3用于接收由半透射半反射鏡2反射過來的內(nèi)部參考光，以及將接收過來的內(nèi)部參考光再送入到內(nèi)光路中。本實(shí)用新型采用半透射半反射鏡2與反射鏡3配合向外光路和內(nèi)光路分別輸入測距光和內(nèi)部參考光，與現(xiàn)有技術(shù)采用兩個(gè)激光源分別產(chǎn)生相應(yīng)的光路相比，其結(jié)構(gòu)更加簡單化，且實(shí)施起來也比較方便。
[0019]所述遮光板4用于實(shí)現(xiàn)外光路和內(nèi)光路的切換及高度隔離，所述遮光板4固定于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸5上,隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)分別在第一遮光位置A及第二遮光位置B之間進(jìn)行切換，具體地，當(dāng)遮光板4旋轉(zhuǎn)到第二遮光位置B處時(shí)，測距光因在外光路上無阻礙物，則直接發(fā)送給光電接收裝置9進(jìn)行接收，相應(yīng)地，內(nèi)部參考光則因遮光板4的存在，而無法在內(nèi)光路上進(jìn)行傳輸，即此時(shí)的遮光板4可以保證光電接收裝置9上只能接收到測距光這一路光；同理，當(dāng)遮光板4旋轉(zhuǎn)到第一遮光位置A處時(shí)，則外光路便被阻斷，內(nèi)部參考光經(jīng)反射鏡3發(fā)射后進(jìn)入到內(nèi)光路，并被光電接收裝置9接收，與現(xiàn)有的濾光片相比，本實(shí)用新型中的所述遮光板4為完全不透光的，因此在內(nèi)光路工作狀態(tài)下，完全不會(huì)出現(xiàn)部分測距光透過遮光板4被光電接收裝置9接收的現(xiàn)象，即此時(shí)光電接收裝置9上只能接收到內(nèi)部參考光這一路光。所以，本實(shí)用新型遮光板4的設(shè)置使得內(nèi)、外光路在工作時(shí)互不影響，兩者之間存在較高的隔離度，從而提高了激光測距儀的測距精度以及減少了測量誤差。
[0020]本實(shí)用新型中的遮光板4采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，即所述遮光板4經(jīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸5與電機(jī)6相連，由電機(jī)6驅(qū)動(dòng)其在第一遮擋位置A及第二遮擋位置B之間進(jìn)行切換，本實(shí)施例中第一遮擋位置A及第二遮擋位置B之間設(shè)置呈180°。
[0021]為了進(jìn)一步提高遮光板4切換過程的靈活性及自動(dòng)化程度，本實(shí)用新型可以采用控制器對(duì)電機(jī)6進(jìn)行控制，在本實(shí)施例中采用微控制單元8與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7相連，從而控制內(nèi)、外光路的切換，具體地，微控制單元8發(fā)送控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7，該控制信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7，使電機(jī)6按照指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸5進(jìn)行相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸5上固定的遮光板4則隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸5的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的遮光位置，從而控制激光測距儀的光路工作在內(nèi)光路狀態(tài)或外光路狀態(tài)。
[0022]所述光電接收裝置9設(shè)置在外光路和內(nèi)光路之間，用于接收由外光路發(fā)送過來的測距光，以及由內(nèi)光路發(fā)送過來的內(nèi)部參考光，之后再進(jìn)行兩路光的相位比較，得出兩者的相位差，從而計(jì)算得到激光測距儀所測得的相應(yīng)距離。所述光電接收裝置可采用光電二極管、光電三極管、雪崩二極管或光電倍增管。
[0023]當(dāng)然，以上是本實(shí)用新型的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型基本原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于:包括激光源，半透射半反射鏡，反射鏡，遮光板，電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述遮光板固定于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)遮光板選擇位于第一遮光位置或第二遮光位置，所述激光源發(fā)出的激光經(jīng)半透射半反射鏡分成測距光和內(nèi)部參考光兩路光波，所述測距光透過半透射半反射鏡形成外光路，所述內(nèi)部參考光經(jīng)反射鏡反射后形成內(nèi)光路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)外光路切換系統(tǒng)還包括設(shè)置在外光路和內(nèi)光路之間的光電接收裝置，所述光電接收裝置接收所述測距光和內(nèi)部參考光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)外光路切換系統(tǒng)還包括與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連的微控制單元，所述微控制單元發(fā)送控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，控制遮光板處于第一遮光位置或第二遮光位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一遮光位置和第二遮光位置之間的角度呈180°，當(dāng)遮光板處于第一遮光位置時(shí)，所述激光測距儀切換至內(nèi)光路狀態(tài)；當(dāng)遮光板處于第二遮光位置時(shí)，所述激光測距儀切換至外光路狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于，所述半透射半反射鏡位于第一遮光位置及激光源之間的外光路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡位于半透射半反射鏡及第二遮光位置之間的內(nèi)光路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光測距儀的內(nèi)外光路切換系統(tǒng)，其特征在于，所述光電接收裝置為光電二極管、光電三極管、雪崩二極管或光電倍增管。
【文檔編號(hào)】G01S17/08GK203732803SQ201420143325
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】李明 申請(qǐng)人:上海諾司緯光電儀器有限公司