测距仪制造技术

一种测距仪，包括测量光发生器、光束截面形状调制装置和光接收器，测量光发生器用于发出一束测量光束，光束截面形状调制装置设置在测量光发生器和被测物体之间的测量光通路上，光束截面形状调制装置包括散光器和遮光器，遮光器包括设有线形透光间隙的两个遮光件，线形透光间隙的延伸线与光接收器的光接收轴线共面。它的距离测量精度高。面。它的距离测量精度高。面。它的距离测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
测距仪


[0001]本技术涉及距离测量
，具体涉及测距仪。

技术介绍

[0002]一般的，环境光包括自然光，自然光包括了垂直于光波传播方向的所有可能的振动方向，也包含了所在波长的光线。地球上的自然光主要来源于太阳，太阳与地球的距离变化影响着照射在地面上的光强，并在温带区体现为春夏秋冬四季。
[0003]光测距仪包括测量光发射器、光接收器，一般使测量光照射在被测物体上，并获取测量光的飞行时长。通过换算获取测量光的飞行时长为光程，并结合光测距仪的设置位置，计算得到物体上的被测点的位置。通过测量物体上的两个点，获得物体的轮廓线位置，通过测量物体上的多个面，获得物体的表面位置。但在使用光类测距仪时，光接收器同样会接收到环境光，即使在光接收器的光路上设置滤光片，环境光中包含的与测量光同振动方向、同波长的光波会形成噪声，影响获取的测量光的飞行时长的准确度。在自然光的光强较强时，感光元件甚至无法区分噪声致输出信号与测量光致输出信号。
[0004]专利文献CN108132571A公开了一种基于四波混频的原子滤波系统，滤波系统包括：光接收系统，用于接收待探测的信号激光以及背景光；激光器，用于发射泵浦激光，泵浦激光包括至少一个频率成分；原子池，用于接收泵浦激光和信号激光，且泵浦激光及信号激光在原子池中原子的作用下以四波混频方式产生第一辐射光和第二辐射光，其中第一辐射光的频率和传输方向与信号激光的频率和传输方向相同，第二辐射光的频率或传输方向不同于背景光；探测系统，用于在不受背景光的影响下探测第二辐射光，并利用第二辐射光的光功率表征信号激光的光功率。该技术方案在接收到信号激光后，利用泵浦激光、原子池使信号激光激发得到与背景光无关的第二辐射光，从而区分噪声致输出信号与测量光致输出信号，从而排除噪声对测量结果的影响。

技术实现思路

[0005]本技术的第一目的是提供一种测距仪，其构造辅以相应的方法可以从新技术路线的角度降低环境光对测量结果的影响。
[0006]本技术是这样实现的：
[0007]一种测距仪，包括测量光发生器、光束截面形状调制装置和光接收器，所述测量光发生器用于发出一束测量光束，所述光束截面形状调制装置设置在所述测量光发生器和被测物体之间的测量光通路上，所述光束截面形状调制装置包括散光器和遮光器，所述遮光器包括两个遮光件，所述两个遮光件之间设有线形透光间隙，所述线形透光间隙的延伸线与所述光接收器的光接收轴线共面。
[0008]其中，所述散光器最好设置在所述测量光发生器与所述遮光器之间，但所述遮光器也可以设置在所述测量光发生器与所述散光器之间的测量光通路上。
[0009]其中，凹透镜属于散光器，测量光发生器的光出射点设置在凸透镜二倍焦距之内
时，凸透镜也可以作为散光器使用。
[0010]其中，两个遮光件之间设置透光间隙时，这两个遮光件就可以形成遮光器。
[0011]进一步的，所述光接收器包括线阵型光敏元件，所述线阵型光敏元件的线阵延伸线垂直于所述线形透光间隙的延伸线设置。
[0012]优选的，所述光接收器包括滤光片和光敏元件，所述滤光片设置在被测物体与所述光敏元件之间的测量光通路上，所述滤光片用于滤通测量光。
[0013]其中，滤通指允许被滤通波通过，也即是滤除与被滤通波特性相异的波。
[0014]优选的，所述测量光发生器为能够输出405nm～660nm的测量光束的激光器，所述激光器的输出功率≥200mW。
[0015]优选的，所述光接收器的刷新频率为125Hz。
[0016]优选的，还包括减法运算电路，所述光接收器用于输出光感电信号，所述减法运算电路用于处理所述光感电信号。
[0017]一种用于测量板件切割长度的测距设备，包括相对静止设置的板件切割机和前述的测距仪，所述测量光发生器、所述光束截面形状调制装置和光接收器设置在待切板件长端端头侧的匹配位置，以使所述光接收器能够接收照射在待切板件长端端面后反射的测量光，且照射在待切板件长端端面上的光斑与所述待切板件长端端面的长边呈≥0
°
，且＜90
°
的夹角。
[0018]优选的，在待切板件长端端面上的光斑与所述待切板件长端端面的长边呈0
°
的夹角。
[0019]优选的，所述待切板件长端端面为光面。
[0020]本技术的有益效果包括：
[0021]1.通过设置遮光器，并使遮光器形成的线形透光间隙的延伸线与光接收器的光接收轴线共面，本技术的测距仪不需要调整光接收器的光接收轴线，就可以借助光束截面形状调制装置调整的测量光束的宽域入射角，接收到被测物反射的测量光，其使用方便。由于反射光的光程最短，所以也有助于提高距离测量精度。
[0022]2.线阵型光敏元件的线阵延伸线垂直于线形透光间隙的延伸线设置时，光接收器接收到的测量光束为点状。但实际中，由于线形透光间隙具有一定宽度，所以光接收器接收到的测量光束并不是点状，其具有一定的面积，所以也不会因光点不易识别造成误判。
[0023]3.滤光片能够滤除部分背景光，降低背景光对测量光的噪声干扰，有助于提高处理光接收器输出的图片或信号的难度。
[0024]4.随着测量光发生器的输出功率的升高，光接收器接收的光强越强，测距仪的可测距离越远。
[0025]5.光敏感元件的刷新频率越高，其采集速度越快，测距仪的测量效果越好。
[0026]6.减法运算电路用于有助于处理滤波信号。
[0027]7.照射在待切板件长端端面上的光斑与待切板件长端端面的长边呈≥0
°
，且＜90
°
的夹角时，测量光束照射在待切板件长端端面的入射角就为宽域入射角。
[0028]8.一般的，使用板件切割机时，待切板件是水平放置的，照射在待切板件长端端面上的光斑与板件端面的长边呈0
°
的夹角时，就可以保证测量光发生器、光束截面形状调制装置和光接收器设置在平行于待切板件的平面上。以太阳光为例，其与水平面存在一定的
入射角，在夏季光照最强烈时，太阳光可能是垂直于水平面的，其在待切板件长端端面的反射方向是向下斜的，同时受到板件的厚度限制，一般光接收器接收到的因太阳光形成的背景光是未经反射而斜射入光敏元件的，或者漫反射射入光敏元件的。一般的，可以认为漫反射射入光敏元件的背景光弱于未经反射而斜射入光敏元件的背景光。因此，用于测量板件切割长度的测距设备效果较优。
[0029]9.待切板件的长端端面为光面时，其反光效果越好。一般的，金属板件切割后，它的切割面就是光面。
附图说明
[0030]图1为一种本技术的用于测量板件切割长度的测距设备的使用参考图。
[0031]附图标记说明：1
‑
输送装置，2
‑
切割机，3
‑
待切板件，31
‑
待切板件的长端端面，41
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测距仪，包括测量光发生器、光束截面形状调制装置和光接收器，所述测量光发生器用于发出一束测量光束，所述光束截面形状调制装置设置在所述测量光发生器和被测物体之间的测量光通路上，所述光束截面形状调制装置包括散光器和遮光器，其特征在于，所述遮光器包括两个遮光件，所述两个遮光件之间设有线形透光间隙，所述线形透光间隙的延伸线与所述光接收器的光接收轴线共面。2.如权利要求1所述的测距仪，其特征在于，所述光接收器包括线阵型光敏元件，所述线阵型光敏元件的线阵延伸线垂直于所述线形透光间隙的延伸线设置。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾治国，方扬扬，黄海霞，毛旭，
申请(专利权)人：河南中原光电测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：