本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容涉及利用激光和距離調(diào)制的測(cè)距系統(tǒng)及利用該測(cè)距系統(tǒng)測(cè)距的方法，更具體地，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容涉及利用能夠提高準(zhǔn)確性的可調(diào)諧激光和測(cè)距調(diào)制的測(cè)距系統(tǒng)以及利用該測(cè)距系統(tǒng)測(cè)距的方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)上，已經(jīng)公開(kāi)了利用相干光源測(cè)距的方法，該相干光源通過(guò)具有衍射光柵的干涉儀或分束器以及參考鏡面來(lái)實(shí)現(xiàn)，類似于常規(guī)的邁克爾遜干涉儀。在此，測(cè)量分辨率是光源的半波長(zhǎng)，因?yàn)閬?lái)自基準(zhǔn)和目標(biāo)物的兩種光之間的干擾導(dǎo)致光強(qiáng)度隨著半波長(zhǎng)周期函數(shù)而變化。

因此，在常規(guī)的方法中，當(dāng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移減少時(shí)，測(cè)量誤差相對(duì)增加，由此測(cè)量的準(zhǔn)確性降低。

作為涉及利用可調(diào)諧激光測(cè)距的現(xiàn)有技術(shù)，韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)No.10-2012-0003401公開(kāi)了一種干涉儀以及利用該干涉儀的光學(xué)設(shè)備，其中干涉儀的波長(zhǎng)板受控制，利用可調(diào)諧激光以及應(yīng)用了頻率掃描方法。另外，韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)No.10-2006-0035199公開(kāi)了一種利用激光的電測(cè)距方法，其中在使用者的任意位置，基于起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)而容易測(cè)量距離。

因此，公開(kāi)了涉及利用可調(diào)諧激光測(cè)距的方法的各種現(xiàn)有技術(shù)，但是，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有用于以預(yù)定距離重復(fù)移動(dòng)的目標(biāo)的利用可調(diào)諧激光的測(cè)距方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)課題

做出本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題。本發(fā)明提供一種利用可調(diào)諧激光和感測(cè)距離調(diào)制而能夠感測(cè)移動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確的測(cè)距系統(tǒng)，基準(zhǔn)或衍射導(dǎo)向物和目標(biāo)之間的距離。

另外，本發(fā)明還提供一種利用可調(diào)諧激光和感測(cè)距離調(diào)制的測(cè)距方法。

課題解決手段

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，測(cè)距系統(tǒng)包括激光發(fā)生器、衍射導(dǎo)向物、測(cè)量單元和測(cè)量部。激光發(fā)射器產(chǎn)生具有不同波長(zhǎng)的連續(xù)可調(diào)諧光。衍射導(dǎo)向物與激光發(fā)射器間隔開(kāi)預(yù)定距離。測(cè)量單元具有在與衍射導(dǎo)向物間隔開(kāi)第一距離的第一位置和與衍射導(dǎo)向物間隔開(kāi)第二距離的第二位置之間往復(fù)移動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)。當(dāng)產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)諧光時(shí)，測(cè)量部接收在測(cè)量單元和衍射導(dǎo)向物之間干涉的光。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，激光發(fā)生器可以產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)諧(continuous tunable)激光。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，激光發(fā)生器可以改變所生產(chǎn)的光的波長(zhǎng)，使得由測(cè)量部所接收的光信號(hào)的起始點(diǎn)被定位在由測(cè)量部所接收的光波長(zhǎng)的最大峰值處。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，激光發(fā)生器可以改變所生產(chǎn)的光的波長(zhǎng)，這樣通過(guò)改變基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置，由測(cè)量部所接收的光信號(hào)的終點(diǎn)被定位在由測(cè)量部所接收的光波長(zhǎng)的最大峰值處，其中基準(zhǔn)導(dǎo)向物限定為在第一和第二位置之間往復(fù)移動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)被定位在最靠近衍射導(dǎo)向物。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，激光發(fā)生器可以選擇所產(chǎn)生的光，使得在第一和第二距離之間的距離是所產(chǎn)生的光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，測(cè)距系統(tǒng)還可以包括轉(zhuǎn)換器以及顯示部，轉(zhuǎn)換器將由檢測(cè)部接收干涉光轉(zhuǎn)換為波信號(hào)，顯示部顯示已經(jīng)轉(zhuǎn)換為波信號(hào)的干涉光。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，測(cè)量部可以包括光電檢測(cè)器(photo detector)。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案，一種測(cè)距方法包括在與衍射導(dǎo)向物間隔開(kāi)第一距離的第一位置和與衍射導(dǎo)向物間隔開(kāi)第二距離的第二位置之間往復(fù)移動(dòng)測(cè)量目標(biāo)。由激光發(fā)生器連續(xù)可調(diào)諧地產(chǎn)生具有不同波長(zhǎng)的光，至衍射導(dǎo)向物和測(cè)量目標(biāo)?；谟蓽y(cè)量目標(biāo)和衍射導(dǎo)向物所干涉的光的信號(hào)，改變由激光發(fā)生器產(chǎn)生的光波長(zhǎng)。改變由激光發(fā)生器所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)，同時(shí)基于干涉光的信號(hào)在第一和第二位置之間移動(dòng)測(cè)量目標(biāo)。測(cè)量所述測(cè)量目標(biāo)的往返移動(dòng)距離。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)可以增加或者減少以將干涉光信號(hào)的起始點(diǎn)定位在干涉光波長(zhǎng)最大峰值處。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，通過(guò)增加或者減少基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置，所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)可以增加或者減少以將干涉光信號(hào)的終點(diǎn)定位在干涉光波長(zhǎng)最大峰值處，其中基準(zhǔn)導(dǎo)向物限定為在第一和第二位置之間往復(fù)移動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)定位在最接近衍射導(dǎo)向物。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，可以選擇光，使得在所述第一和第二距離之間的距離為所產(chǎn)生的光半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述方法還包括將干涉光轉(zhuǎn)換成波信號(hào)，以確定測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移，以及顯示轉(zhuǎn)換成波信號(hào)的干涉光。

發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)諧光并且接收該連續(xù)可調(diào)諧光的干涉光以測(cè)量所述測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移，因此，相比于利用單光或者離散光測(cè)量所述測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移，增加了測(cè)量移動(dòng)位移的準(zhǔn)確性。

連續(xù)可調(diào)諧地改變利用可調(diào)諧光所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)，使得可以容易地選擇光，該光滿足測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移為所述光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。因此，可以通過(guò)光的波長(zhǎng)更準(zhǔn)確地測(cè)量所述測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移。

另外，改變基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置，使得基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置是所述光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍，因此，可以更準(zhǔn)確和精確地測(cè)量所述測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的利用激光的測(cè)距系統(tǒng)的框圖；

圖2是說(shuō)明根據(jù)在圖1測(cè)距系統(tǒng)中測(cè)量目標(biāo)的位置輻射的光的反射和衍射框圖；

圖3A是說(shuō)明根據(jù)圖2中輻射光的衍射在測(cè)量部中所測(cè)量結(jié)果的圖表；

圖3B是說(shuō)明根據(jù)圖2中輻射光的衍射，測(cè)量結(jié)果中測(cè)量目標(biāo)的距離(d)與測(cè)量信號(hào)的關(guān)系圖表；

圖4A和4B是說(shuō)明利用圖1中測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距方法的流程圖；

圖5A和5B是說(shuō)明利用圖4A和4B的測(cè)距方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表；

圖6A和6B是說(shuō)明利用圖4A和4B的測(cè)距方法的另一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表；和

圖7是說(shuō)明利用圖4A和4B的測(cè)距方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。

附圖標(biāo)記

10：測(cè)距系統(tǒng) 100：激光發(fā)生器

200：基部 300：衍射導(dǎo)向物

400：測(cè)量單元 401：基準(zhǔn)導(dǎo)向物

401,402：測(cè)量目標(biāo)的位置變化 500：測(cè)量部

510：轉(zhuǎn)換器 520：顯示部

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但需要說(shuō)明的是，本發(fā)明可以通過(guò)許多不同形式進(jìn)行實(shí)施，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。相反，提供這些實(shí)施例將使本發(fā)明公開(kāi)地徹底和完整，并且將充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸為了清楚期間可以夸大。應(yīng)該理解的是，雖然“第一”、“第二”、“第三”等術(shù)語(yǔ)可能在文中被用于描述各種元件、零件、區(qū)域、層和/或部件，但是這些術(shù)語(yǔ)不應(yīng)理解為對(duì)這些元件、零件、區(qū)域、層和/或部件的限定。

這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)別各個(gè)元件、零件、區(qū)域、層或部件。因此，下文所述的“第一”元件、零件、區(qū)域、層和/或部件在不偏離本發(fā)明教導(dǎo)的情況下同樣也可以被稱為“第二”元件、零件、區(qū)域、層或部件。

文中使用的術(shù)語(yǔ)僅為了達(dá)到描述特定實(shí)施例的目的，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限定。如文中所用，單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地補(bǔ)充說(shuō)明。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”可以進(jìn)一步理解為特指所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組件。

除非另外說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)中使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)與科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常所理解的一樣的含義?？梢赃M(jìn)一步理解為，諸如在常用字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域上下文一致的含義，除非在此明確定義，否則不應(yīng)當(dāng)以理想化或過(guò)于正式的意義來(lái)解釋。

以下參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的利用激光的測(cè)距系統(tǒng)的框圖。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的激光系統(tǒng)10包括激光發(fā)生器100、基部200、衍射導(dǎo)向物300、測(cè)量單元400、測(cè)量部500、轉(zhuǎn)換器510以及顯示部520，所述測(cè)量單元400包括在預(yù)定位置間往復(fù)移動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)。

激光發(fā)生器100產(chǎn)生可調(diào)諧激光(tunable laser)，例如連續(xù)可調(diào)諧激光(continuous tunable laser)，并且將該可調(diào)諧激光輻射到衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量目標(biāo)400中。在此，由激光發(fā)生器產(chǎn)生的可調(diào)諧激光是具有連續(xù)可調(diào)諧改變波長(zhǎng)的激光，并且該具有連續(xù)可調(diào)諧改變波長(zhǎng)的激光是基于控制器(未示出)的控制而產(chǎn)生.下文中，由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光被稱為發(fā)生光。

因此，激光發(fā)生器100連續(xù)可調(diào)諧產(chǎn)生具有連續(xù)可調(diào)諧改變的波長(zhǎng)的光，并將該光輻射到衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量單元400.

在此，當(dāng)激光發(fā)生器100連續(xù)可調(diào)諧產(chǎn)生具有連續(xù)可調(diào)諧改變波長(zhǎng)的光，測(cè)量部500連續(xù)可調(diào)諧接收干涉光并且轉(zhuǎn)換器510以及顯示部520連續(xù)可調(diào)諧地轉(zhuǎn)換和顯示該干涉光。

在下文中，干涉光定義為在測(cè)量目標(biāo)在預(yù)定位置之間移動(dòng)時(shí)被干涉的光，并且測(cè)量部500接收該干涉光(接收光)。

基部200是激光發(fā)生器100和衍射導(dǎo)向物300之間的空間。由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光輻射到衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量單元400中，衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量單元400之間干涉的干涉光通過(guò)基部200而導(dǎo)向測(cè)量部500。

在此，測(cè)量單元400包括測(cè)量目標(biāo)，因此干涉光是在衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量目標(biāo)之間干涉的光。

衍射導(dǎo)向物300設(shè)置在基部200的端部，并且包括多個(gè)相互間隔開(kāi)預(yù)定距離的狹縫。

因此，由激光發(fā)生器100產(chǎn)生的光首先被衍射導(dǎo)向物300的狹縫部分反射，并穿過(guò)基部200。沒(méi)有被狹縫反射的光穿過(guò)狹縫之間的間隙并被導(dǎo)向測(cè)量單元400，然后被測(cè)量目標(biāo)所反射，并穿過(guò)基部200。

測(cè)量單元400包括測(cè)量目標(biāo)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，測(cè)量目標(biāo)在與衍射導(dǎo)向物300間隔開(kāi)第一距離L的第一位置和與衍射導(dǎo)向物300間隔開(kāi)第二距離L+d的第二位置之間往復(fù)移動(dòng)，并且位于第一位置和第二位置之間。例如，測(cè)量目標(biāo)通過(guò)移動(dòng)位移d而往復(fù)移動(dòng)。

在此，如下文所說(shuō)明，基于由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)而不同地定位測(cè)量目標(biāo)300。即，第一距離L可以改變。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，在第一位置和第二位置之間往復(fù)移動(dòng)的測(cè)量目標(biāo)被定位為最靠近衍射導(dǎo)向物300時(shí)，可以限定基準(zhǔn)導(dǎo)向物401。在此，基準(zhǔn)導(dǎo)向物401可以因第一距離L的變化而改變。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，可以測(cè)量移動(dòng)位移d。

由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生并穿過(guò)衍射導(dǎo)向物300的狹縫的光被測(cè)量目標(biāo)所反射并被提供至基部200。因此，在基部200中，由衍射導(dǎo)向物300反射的光以及由測(cè)量目標(biāo)反射的光相互之間干涉從而成為干涉光。

測(cè)量部500接收上述由衍射導(dǎo)向物300反射的光以及由測(cè)量目標(biāo)反射的光相互干涉而發(fā)生的干涉光。

在此，測(cè)量部500可以是光電檢測(cè)器(photo detector)。

由測(cè)量部500所接收的干涉光被提供至轉(zhuǎn)換器510，轉(zhuǎn)換器510將干涉光轉(zhuǎn)換為波信號(hào)。在此，干涉光被轉(zhuǎn)換為波信號(hào)，基于常規(guī)的轉(zhuǎn)換方程，此為現(xiàn)有技術(shù)并因此省略其說(shuō)明。

顯示部520顯示轉(zhuǎn)換器510的轉(zhuǎn)換結(jié)果，因此可以確定測(cè)量目標(biāo)的往復(fù)移動(dòng)位移d。在此，下文中可以說(shuō)明確定移動(dòng)位移d的具體方法。

圖2是說(shuō)明根據(jù)在圖1測(cè)距系統(tǒng)中測(cè)量目標(biāo)的位置輻射的光的反射和衍射框圖。圖3A是說(shuō)明根據(jù)圖2中輻射光的衍射在測(cè)量部中所測(cè)量結(jié)果的圖；圖3B是說(shuō)明根據(jù)圖2中輻射光的衍射，測(cè)量結(jié)果中測(cè)量目標(biāo)的距離(d)與測(cè)量信號(hào)的關(guān)系圖。

參考圖2，由激光發(fā)生器100產(chǎn)生的光被部分提供至基部200中，由衍射導(dǎo)向物300反射的作為第一反射光①，穿過(guò)衍射導(dǎo)向物300并由基準(zhǔn)導(dǎo)向物401(基準(zhǔn)導(dǎo)向物是位于第一位置的測(cè)量目標(biāo))反射的作為第二反射光②，穿過(guò)衍射導(dǎo)向物300并由位于第二位置的測(cè)量目標(biāo)反射的作為第三反射光③，這些反射光進(jìn)入基部200。

下文中，測(cè)量目標(biāo)在第一位置和第二位置之間往復(fù)移動(dòng)，為了說(shuō)明的方便，對(duì)測(cè)量目標(biāo)位于第一位置和第二位置的兩種情況進(jìn)行了說(shuō)明。

在此，參考圖2(A)，第一反射光①和第二反射光②相干涉的干涉光形成反射光(反射reflection)，當(dāng)在衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量目標(biāo)401之間的距離L基本上為由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光的半波長(zhǎng)(L＝λ/2)時(shí)。

類似地，第一反射光①和第三反射光③相干涉的干涉光形成反射光(反射reflection)，當(dāng)測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移d基本上為由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光的半波長(zhǎng)(L＝λ/2)時(shí)。

但是，參考圖2(B)，第一反射光①和第三反射光③相干涉的干涉光形成衍射光(衍射diffraction)，當(dāng)測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移d基本上為由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光的四分之一波長(zhǎng)(L＝λ/4)時(shí)。

在此，第一反射光①和第三反射光③相干涉的干涉光形成衍射光(衍射diffraction)，當(dāng)測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移d不是由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光的半波長(zhǎng)的n倍(n為整數(shù))時(shí)。

另外，測(cè)量部500接收的第一反射光①和第二反射光②相干涉的干涉光以及第一反射光①和第三反射光③相干涉的干涉光通過(guò)上述轉(zhuǎn)換器510轉(zhuǎn)換為波信號(hào)，可以顯示波信號(hào)，如圖3A所示。

在圖3A所示的波信號(hào)中，波長(zhǎng)峰值之間的間隙與激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光的1/2波長(zhǎng)相匹配，在衍射導(dǎo)向物300和第一位置處的測(cè)量目標(biāo)之間的第一距離L可以通過(guò)波信號(hào)的波峰數(shù)來(lái)確定。類似地，在基準(zhǔn)導(dǎo)向物401的測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移d可以由波信號(hào)的波峰數(shù)來(lái)確定。

在圖3A中，由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光的波峰、第一距離L以及移動(dòng)位移d相互不等，因此第一距離L和移動(dòng)位移d可能難以準(zhǔn)確地測(cè)量。

參考圖3B，起始信號(hào)和結(jié)束信號(hào)均不位于相對(duì)于測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移d的測(cè)量結(jié)果的波峰處，因此，第一距離L和移動(dòng)位移d可能難以準(zhǔn)確地測(cè)量。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，由于連續(xù)可調(diào)諧地改變由激光發(fā)生器100產(chǎn)生的光以改變光的波長(zhǎng)，因此選擇其中所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)峰值、第一距離L以及移動(dòng)位移d相等的光，并且因此第一距離L和移動(dòng)位移d可以基于所選擇的光的波長(zhǎng)來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量。

下面將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的測(cè)距方法。

圖4A和4B是說(shuō)明利用圖1中測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距方法的流程圖。圖5A和5B是說(shuō)明利用圖4A和4B的測(cè)距方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖6A和6B是說(shuō)明利用圖4A和4B的測(cè)距方法的另一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。

參考圖4A和4B，在利用激光測(cè)距的方法中，測(cè)量目標(biāo)在第一位置401和第二位置402之間往復(fù)移動(dòng)，同時(shí)維持移動(dòng)位移d(步驟S10)。

然后改變來(lái)自激光發(fā)生器100的光的波長(zhǎng)并且連續(xù)可調(diào)諧地產(chǎn)生具有彼此不同波長(zhǎng)的光，直至衍射導(dǎo)向物和測(cè)量目標(biāo)(步驟S20)。

然后，在激光發(fā)生器100中，基于在衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量目標(biāo)之間干涉的光的信號(hào)來(lái)改變由激光發(fā)生器100產(chǎn)生的光波長(zhǎng)(步驟S30)。

干涉光的信號(hào)顯示作為具有恒定周期的波形，因此激光發(fā)生器100增加或者減少所述發(fā)生光的波長(zhǎng)，使得干涉光的信號(hào)的波形起始點(diǎn)被定位在干涉光的波長(zhǎng)的最大峰值處。

例如，激光發(fā)生器100連續(xù)可調(diào)諧地產(chǎn)生具有相互不同波長(zhǎng)的光并將這些光輻射到衍射導(dǎo)向物300和測(cè)量單元400。

參考圖5A，隨著所述發(fā)生光的波長(zhǎng)改變，發(fā)生光的波長(zhǎng)增加或者減少，使得干涉光的波形(對(duì)應(yīng)于圖5A中移動(dòng)位移d的波形)的起始點(diǎn)位于所述發(fā)生光的波長(zhǎng)的最大峰值處。

然后，測(cè)量目標(biāo)在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)基于干涉光的信號(hào)而附加地變化(步驟S40)。

例如，由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)增加或者減少，使得干涉光信號(hào)的終點(diǎn)(結(jié)束點(diǎn))隨著基準(zhǔn)導(dǎo)向物401的位置的增大或減少也位于干涉光波長(zhǎng)的最大峰值。

參考圖5A和5B，選擇其中干涉光波形的起始點(diǎn)與光波長(zhǎng)的最大峰值相匹配的發(fā)生光，但是干涉光的波形終點(diǎn)不位于干涉光波長(zhǎng)的最大峰值處。

因此，如圖6A和6B所示，隨著基準(zhǔn)導(dǎo)向物401的增大或者減少，由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)增加或者減少，使得干涉光信號(hào)的起始點(diǎn)和干涉光信號(hào)的終點(diǎn)均位于干涉光波長(zhǎng)的最大峰值處。

因此，選擇由激光發(fā)生器100所產(chǎn)生的光，其中測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移d(第一距離和第二距離之間的距離)是發(fā)生光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍(d＝(λ/2)*n)。

圖6A和6B說(shuō)明所選擇的光(調(diào)諧光)，其中移動(dòng)位移是發(fā)生光的半波長(zhǎng)的三倍(d＝(λ/2)*3)。

例如，調(diào)諧光的波長(zhǎng)可以增加或減少(步驟S41)，并且當(dāng)調(diào)諧光的波長(zhǎng)增加時(shí)基準(zhǔn)導(dǎo)向物401的位置增大(步驟S42)?；蛘撸?dāng)調(diào)諧光的波長(zhǎng)減少時(shí)基準(zhǔn)導(dǎo)向物401的位置減小(步驟S43)。因此，發(fā)生光可以選擇，使得干涉光的起始點(diǎn)和干涉光的終點(diǎn)均位于干涉光的最大波長(zhǎng)處。

因此，當(dāng)調(diào)諧光的波長(zhǎng)增加或者減少時(shí)基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置增大或者減小，因此，確定第一距離和第二距離之間的距離是否是發(fā)生光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍(步驟S34)。

因此,如圖6B所示，形成了其中所選光的峰值位于移動(dòng)位移d的起始點(diǎn)和終端處的波，因此移動(dòng)位移d可以更加準(zhǔn)確和精確地測(cè)量移動(dòng)位移d是所選光的半波長(zhǎng)的多少倍。

然后，在選擇發(fā)生光以滿足上述條件之后，測(cè)量目標(biāo)402的移動(dòng)位移d可以基于發(fā)生光的波長(zhǎng)而直接測(cè)量(步驟S50)。

例如，再次參考圖5A和5B，其中由于可調(diào)諧激光的波長(zhǎng)準(zhǔn)確增加因此第一距離L的終點(diǎn)的信號(hào)與干涉信號(hào)的波峰相匹配的波長(zhǎng)被定義為λ₁。在此，第一距離L的終點(diǎn)改變成為Δλ的整數(shù)倍，即使是發(fā)生光的波長(zhǎng)由于第一距離L而增加Δλ。當(dāng)?shù)谝痪嚯xL處于(100～101)*λ/2的范圍中并且發(fā)生光的波長(zhǎng)增加Δλ時(shí)，第一距離L移動(dòng)100*λ/2，因此第一距離L是100*λ₁/2。

然后，發(fā)生光的波長(zhǎng)應(yīng)該改變并且第一距離L應(yīng)該改變，使得移動(dòng)位移d的周期起始信號(hào)維持在干涉信號(hào)的峰值并且移動(dòng)位移d的周期結(jié)束信號(hào)位于干涉信號(hào)的峰值。在此，如圖5B所示，移動(dòng)位移d的周期包括三個(gè)重復(fù)的周期，因此移動(dòng)位移d的周期基本上在發(fā)生光波長(zhǎng)的2.5個(gè)周期和3個(gè)周期之間往復(fù)移動(dòng)。

發(fā)生光的波長(zhǎng)增加以匹配具有發(fā)生光波長(zhǎng)的三個(gè)周期的移動(dòng)位移d的周期，并且發(fā)生光的波長(zhǎng)增加以匹配具有發(fā)生光波長(zhǎng)的2.5個(gè)周期的移動(dòng)位移d的周期。但是，3個(gè)周期太緊密，因此，減少發(fā)生光的波長(zhǎng)是更好的。

但是，當(dāng)發(fā)生光的波長(zhǎng)減少時(shí)，第一距離L的結(jié)束信號(hào)在干涉光的波峰之外，如圖5A所示。因此，第一距離L應(yīng)該同時(shí)減少以將第一距離L的結(jié)束信號(hào)定位于干涉光的波峰之內(nèi)，當(dāng)發(fā)生光的波長(zhǎng)減少時(shí)。

因此，如上所述，第一距離L減少以滿足L₁＝L-100*Δλ₁，從而將第一距離L的結(jié)束信號(hào)定位于干涉光的波峰之內(nèi)，當(dāng)發(fā)生光的波長(zhǎng)從λ₁增加Δλ₁時(shí)。因此，當(dāng)由于第一距離被連續(xù)可調(diào)諧地減少而移動(dòng)位移d位于干涉信號(hào)的波峰處時(shí)，如圖6A和6B所示，第一距離L為發(fā)生光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍(圖5B中為三倍)，然后可以測(cè)量移動(dòng)位移。

圖7是說(shuō)明利用圖4A和4B的測(cè)距方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。

參考圖7，基于如上所述利用激光測(cè)距的方法，當(dāng)發(fā)生光的波長(zhǎng)以及第一距離改變時(shí)，對(duì)于發(fā)生光的波長(zhǎng)和在測(cè)量部500中測(cè)量的信號(hào)而言，移動(dòng)位移d的起始點(diǎn)(信號(hào))位于波長(zhǎng)的頂峰(top peak)并且移動(dòng)位移d的終點(diǎn)(信號(hào))位于波長(zhǎng)的底谷(bottom peak)。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案，產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)諧光并且連續(xù)可調(diào)諧光的干涉光被接收一測(cè)量測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移，因此，與利用單光或離散光來(lái)測(cè)量測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移相比，移動(dòng)位移的測(cè)量準(zhǔn)確度增加。

利用可調(diào)諧光產(chǎn)生的光波長(zhǎng)被連續(xù)可調(diào)諧改變，使得可以容易地選擇滿足測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移成為光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍的光。因此，測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移可以更加準(zhǔn)確和精確地測(cè)量。

另外，基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置變化，使得基準(zhǔn)導(dǎo)向物的位置是光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍，因此測(cè)量目標(biāo)的移動(dòng)位移可以更加精確和準(zhǔn)確地測(cè)量。

已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案及其優(yōu)點(diǎn)，該注意的是，可以做出各種變化、替代以及變換而不偏離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的利用激光的測(cè)距系統(tǒng)以及利用該測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距方法可用于測(cè)量測(cè)量目標(biāo)的距離。