一种组合式测距系统及其测距方法技术方案

本发明专利技术提供的一种组合式测距系统及其测距方法，包括激光测距单元和光谱共焦测距单元；激光测距单元包括激光器，激光器发射激光束到达被测物体表面后，部分激光束返回至探测器；光谱共焦测距单元包括宽光谱光源，宽光谱光源发射的光源到达被测物体表面后，部分波长光源沿原路返回，并到达光谱仪；本发明专利技术还提供了两种测距方法，实现了两种光学测量手段的有机结合，而且两种测量采用了不同的波长，并通过特殊的透镜设计以及光学滤波手段，两种测量可以并行工作，亦可异步工作，可以根据实际应用情况进行选择。用情况进行选择。用情况进行选择。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式测距系统及其测距方法


[0001]本专利技术涉及激光测距
，具体涉及一种组合式测距系统及其测距方法。

技术介绍

[0002]光谱共焦作为近十多年来一种高精度的测距技术，可以实现微米乃至亚微米级的测量精度，广泛的应用到精密光学测量过程中。
[0003]光谱共焦位移传感器是一种通过光学色散原理建立距离与波长间的对应关系，利用光谱仪解码光谱信息，从而获得位置信息的装置，如说明书附图图1所示，白光LED光源发出的光通过光纤耦合器后可以近似看作点光源，经过色散物镜聚焦后发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，且每一个单色光焦点到被测物体表面的距离都不同。当被测物处于测量范围内某一位置时，只有某一波长的光聚焦在被测面上，该波长的光由于满足共焦条件，可以从被测物表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光在被测物面表面处于离焦状态，反射回的光在光源处的分布远大于光纤纤芯直径，所以大部分光线无法进入光谱仪。通过光谱仪解码得到光强最大处的波长值，从而测得目标对应的距离值。由于采用了共焦技术，因此该方法具有良好的层析特性，提高了分辨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式测距系统，其特征在于：包括激光测距单元和光谱共焦测距单元；所述激光测距单元包括激光器(1)，所述激光器(1)的一侧设置有第一光纤分束/耦合器(2)，所述第一光纤分束/耦合器(2)的一侧设置有第三光纤分束/耦合器(3)，所述第三光纤分束/耦合器(3)的一侧设置有第一透镜(4)，所述第一透镜(4)的一侧设置有探测器(5)；所述激光器(1)发射激光束经光纤二(6)到达第一光纤分束/耦合器(2)，所述激光束经由第一光纤分束/耦合器(2)出发通过光纤三(7)到达第三光纤分束/耦合器(3)，激光束经由第三光纤分束/耦合器(3)出发到达出光点(8)，并经由第一透镜(4)准直到达被测物体表面，其中经过反射的激光束沿原路返回并依次经第一透镜(4)、出光点(8)、第三光纤分束/耦合器(3)、光纤五(9)、第二光纤分束/耦合器(10)、光纤七(11)到达探测器(5)；所述光谱共焦测距单元包括宽光谱光源(12)、第二透镜(13)、光谱仪(14)；所述宽光谱光源(12)的一侧设置有所述第一光纤分束/耦合器(2)，所述第一透镜(4)的一侧设置有第二透镜(13)，所述第二光纤分束/耦合器(10)的一侧设置有所述光谱仪(14)；所述宽光谱光源(12)发射可见光到达第一光纤分束/耦合器(2)，所述可见光经由第一光纤分束/耦合器(2)出发通过光纤一(16)到达第三光纤分束/耦合器(3)，可见光经由第三光纤分束/耦合器(3)出发到达出光点(8)，并经由第二透镜(13)汇聚到达被测物体，并因所述第二透镜(13)的色散效应，不同波长的光在轴线上聚焦到位置不同，其中聚集到被测物体表面的波长光源反射光沿原路返回并依次经第二透镜(13)、出光点(8)、第三光纤分束/耦合器(3)、光纤五(9)、第二光纤分束/耦合器(10)、光纤六(15)到达光谱仪(14)。2.根据权利要求2所述的一种组合式测距系统，其特征在于：所述第二透镜(13)的直径大于第一透镜(4)的直径。3.根据权利要求3所述的一种组合式测距系统，其特征在于：所述第二透镜(13)为中空的环状结构。4.根据权利要求1所述的一种组合式测距系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔兵，赵全忠，徐冰，
申请(专利权)人：南京萃智激光应用技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：