專利名稱：激光測距儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種激光測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光測距儀。
背景技術(shù)：
激光測距儀是利用激光對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。激光測距儀在工作時激光發(fā)射器向目標(biāo)發(fā)射出一束很細(xì)的激光束，由接收光電兀件接收目標(biāo)反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從激光測距儀到目標(biāo)的距離，光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量目標(biāo)之間的距離。激光測距儀中，光速是不變的，測距儀是通過計時光速發(fā)射到接收的時間來計算出距離，因光速太快，測距儀內(nèi)的器件的細(xì)微的溫度變化和老化會對時間的測量產(chǎn)生誤差，對激光測距儀的精度有巨大影響。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的測距儀的精度問題，本實用新型提供了一種具有較高精準(zhǔn)度的激光測距儀，減少了器件的溫度變化和老化對測量距離的誤差。本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下本實用新型在激光測距儀光路中，為了消除溫度及器件老化的影響，設(shè)計一個內(nèi)光路做校正，構(gòu)造一種激光測距儀，包括激光發(fā)射器、窗口鏡片、光路開關(guān)、接收透鏡和接收光電器件，窗口鏡片將光路形成內(nèi)光路和外光路，光路開關(guān)對接收光電器件和激光發(fā)射器之間的內(nèi)光路和外光路進(jìn)行切換，光路開關(guān)為光路轉(zhuǎn)換器件，可以是電子光開關(guān)、光電開關(guān)或機(jī)械開關(guān)。本實用新型的測距儀設(shè)計思路是，當(dāng)激光發(fā)射器發(fā)射出一條激光束后，將光路分成兩組，一組內(nèi)光路，測內(nèi)光路時，可以測到一個受器件老化及溫度影響的內(nèi)光路距離，測得的內(nèi)光路距離包括內(nèi)部器件影響產(chǎn)生的誤差。內(nèi)光路測量完成后，測量被測目標(biāo)表面的外光路距離，同樣，測量的外光路距離不僅有激光發(fā)射器到被測目標(biāo)表面的距離，測得的外光路距離本身也有溫度及老化的影響，將測得的外光路距離減去測得的內(nèi)光路距離，可以得到較精準(zhǔn)的窗口鏡片到被測目標(biāo)表面的距離。由激光發(fā)射器發(fā)射出一光束，光束通過前面的窗口鏡片，大部分透過，利用鏡片的透過率不能達(dá)到100%的特性，通常鏡片的透過率只有97%，或者用透過率低的光學(xué)鏡片，讓不能透過的光通過鏡片的角度，反射到接收光電器件上。此時光路開關(guān)到B點，只有內(nèi)部光路。這時可以通過內(nèi)部光路,計算出內(nèi)光路距離。內(nèi)光路計算完成后,開關(guān)到A點，此時內(nèi)光路不能進(jìn)入，外光路打開。通過激光發(fā)射器發(fā)射到外部的光線，打到外面被測目標(biāo)體上，漫反射通過接收鏡片聚焦，照射到接收光電器件上，這樣可以接收到外部光，計算出外部光所產(chǎn)生的外光路距離，減去內(nèi)部光產(chǎn)生的內(nèi)光路距離即可得到從窗口鏡片到被測目標(biāo)之間的距離。作為本實用新型的一種改進(jìn)，可以用不透光的反射鏡片進(jìn)行反射，從發(fā)射光路前取一部份光反射到接收光電器件上。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的激光測距儀通過內(nèi)光路的設(shè)計，克服了內(nèi)部器件自身的溫度變化及老化對測量距離的影響，使測量距離更精準(zhǔn)。

圖I為本實用新型的激光測距儀的光路原理圖。圖2為本實用新型的激光測距儀的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式
為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步闡明本實用新型的技術(shù) 方案內(nèi)容，但本實用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。 結(jié)合附圖2所示，本實施例的激光測距儀包括外殼I、激光發(fā)射器2與固定基座3、準(zhǔn)直模組件4、窗口鏡片5、接收透鏡6、光路開關(guān)7和接收光電器件8。激光發(fā)射器和接收光電器件安裝在一電路板11上，在電路板上還設(shè)有控制激光發(fā)射器的器件和接收信號處理器件，激光發(fā)射器進(jìn)一步通過固定基座進(jìn)行限制。在激光發(fā)射器前端的準(zhǔn)直組件包括有發(fā)射準(zhǔn)直鏡片42和鏡片固定座41，通過調(diào)節(jié)在鏡片座上的準(zhǔn)直鏡片的前后，讓發(fā)射的激光在這里進(jìn)時集中成一條直且細(xì)的激光束，具有聚焦的作用。再通過調(diào)節(jié)準(zhǔn)直鏡片固定座的上下左右，調(diào)節(jié)發(fā)射與接收的同心度。窗口鏡片5設(shè)計成與激光束傾斜成一定的角度，正好使窗口鏡片反射的光到達(dá)接收光電器件8，對此需要在激光發(fā)射器與接電光電器件之間設(shè)有能通過反射光的通道，這個通道通常為一通孔9，在通孔處設(shè)有一第一光路開關(guān)71，激光發(fā)射器發(fā)射的光經(jīng)窗口鏡片后，部分光反射通過通孔，被接收光電器件接收，這樣就形成一內(nèi)光路，可以測得內(nèi)光路距離。接收透鏡為聚焦作用的凸透鏡，在接收透鏡后還安裝有聚光罩10，透過窗口鏡片的光射到被測量目標(biāo)表面后發(fā)生漫反射，一部分光反射進(jìn)入接收透鏡，經(jīng)接收透鏡、聚光罩的聚焦，照射到接收光電器件，這部分光路為外光路，可以測得外光路距離，接收光電器件通常采用光電管，接收透鏡為準(zhǔn)直聚焦透鏡。在外光路上設(shè)有第二光路開關(guān)72，跟第一光路開關(guān)配合，切換內(nèi)光路和外光路的距離測量，第二光路開關(guān)72和第一光路開關(guān)71是兩個獨立的開關(guān)，作為對光路開關(guān)進(jìn)一步的改進(jìn)，光路開關(guān)還可以是單刀雙擲開關(guān)，輪流通過。所述的光路開關(guān)為光路轉(zhuǎn)換器件，可以選自電子光開關(guān)(噴墨氣泡光開關(guān)，液晶光開關(guān)，熱光效應(yīng)開關(guān)，數(shù)字型光開關(guān)，干涉儀型光開關(guān)，全息光開關(guān)，液體光柵開關(guān)，聲光開關(guān)，半導(dǎo)體光放大器開關(guān))或機(jī)械開關(guān)(靜電驅(qū)動開關(guān)，電磁驅(qū)動開關(guān)，馬達(dá)驅(qū)動開關(guān))。
權(quán)利要求1.一種激光測距儀，其特征在于該激光測距儀包括激光發(fā)射器、窗口鏡片、光路開關(guān)、接收透鏡和接收光電器件，其中，所述窗口鏡片將接受光電部件所接收到的光路分成內(nèi)光路和外光路，所述光路開關(guān)用于對接收光電器件和激光發(fā)射器之間的內(nèi)光路和外光路進(jìn)行切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光測距儀，其特征在于所述窗口鏡片與所述激光束發(fā)射的方向構(gòu)成一傾斜的角度，使得所述窗口鏡片反射的光束可以到達(dá)接收光電器件，在所述激光發(fā)射器與接電光電器件之間設(shè)有能通過所述窗口鏡片反射光束的通道，這個通道為一通孔，在該通孔處設(shè)置第一光路開關(guān)，當(dāng)該第一光路開關(guān)打開時，所述激光發(fā)射器發(fā)射的光束經(jīng)窗口鏡片后，部分光反射可以通過通孔，被接收光電器件接收，此為內(nèi)光路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的激光測距儀，其特征在于所述接收透鏡為聚焦作用的凸透鏡，在接收透鏡后還安裝有聚光罩，透過窗口鏡片的光射到被測量目標(biāo)表面后發(fā)生漫反射，一部分光反射進(jìn)入接收透鏡，經(jīng)接收透鏡、聚光罩的聚焦，照射到接收光電器件，這部分光路為外光路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光測距儀，其特征在于在所述外光路上設(shè)有第二光路開關(guān)，用于跟所述第一光路開關(guān)配合，切換內(nèi)光路和外光路的通過或關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光測距儀，其特征在于該激光測距儀發(fā)射器件前設(shè)有一準(zhǔn)直模組件，準(zhǔn)直模組件包括發(fā)射準(zhǔn)直鏡片和鏡片固定座及發(fā)射器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光測距儀，其特征在于所述的接收光電器件包括光電管，所述的接收透鏡為準(zhǔn)直聚焦透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測距儀，其特征在于所述的第一光路開關(guān)和第二光路開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)或兩個獨立的電子光開關(guān)。
專利摘要本實用新型涉及一種激光測距儀。該激光測距儀包括激光發(fā)射器、窗口鏡片、光路開關(guān)、接收透鏡和接收光電器件，其中，所述窗口鏡片將接受光電部件所接收到的光路分成內(nèi)光路和外光路，所述光路開關(guān)用于對接收光電器件和激光發(fā)射器之間的內(nèi)光路和外光路進(jìn)行切換。激光測距方法，在激光發(fā)射器的光路上設(shè)一窗口鏡片和光路開關(guān)，將從激光發(fā)射器發(fā)射出的激光束的光路分成內(nèi)光路和外光路，分別測量內(nèi)光路和外光路的距離，將測得的外光路距離減去測得的內(nèi)光路距離，可以得到較精準(zhǔn)的窗口鏡片到被測目標(biāo)表面的距離。本實用新型通過內(nèi)光路的設(shè)計，克服了內(nèi)部器件自身的溫度變化及老化對測量距離的影響，使測量距離更精準(zhǔn)。
文檔編號G01S7/481GK202649466SQ201220252558
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者王振興 申請人:王振興