一种相位法激光测距光学系统技术方案

本实用新型专利技术涉及激光测距光学系统，尤其涉及一种相位法激光测距光学系统。一种相位法激光测距光学系统，包括发射单元、本振信号接收单元、主振信号接收单元和反光板。本实用新型专利技术的有益效果是：利用光纤代替分光镜，通过光纤将二极管发出的一部分光传导致本振信号点，对比采用分光镜提供本振信号的方式有噪声小、抗干扰能力强、抗冲击能力强等优点，提高相位法激光测距系统的精度。激光测距系统的精度。激光测距系统的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种相位法激光测距光学系统


[0001]本技术涉及激光测距光学系统，尤其涉及一种相位法激光测距光学系统。

技术介绍

[0002]随着各行各业对智能化要求的不断提高，激光测距技术的应用也越来越广泛，其精度也越来越高，目前用于测距的激光测距系统有很多种，其所使用的方法也有很多种，最常见的有脉冲法、相位法和三角法，相位法激光测距系统凭借其高精度以及较大的量程发挥着越来越重要的作用。
[0003]相位法激光测距仪的光学系统主要由两部分组成，发射系统和接收系统，发射系统的作用是为系统提供本振信号和主振信号，主振信号用于测量距离，本振信号用于提供参考相位。接收系统的作用是接收并对比从测量物上返回的主振信号与本振信号的相位差，从而得到所测量的距离，目前发射系统主要由连续激光发射管、准直透镜和分光镜组成，激光发射管发出的光经过准直透镜准直后打在分光镜上，分光镜将光分为主振信号和本振信号。
[0004]在现有的激光测距光学系统中，通常通过分光镜将光源发出的光分为主振信号和本振信号，分光镜一般为透明或半透明玻璃，其作用原理为在摆放时分光镜的法线与光线有一定夹角，当光通过透明或半透明玻璃时，会发生折射现象和反射现象，一部分光折射后穿出分光镜形成主振信号，另一部分光经过分光镜反射到本振信号接收点形成本振信号。这种方式的优点是简单直接，安装方便，但是利用分光镜提供本振信号的方式有以下缺点：
[0005]1.分光镜一般为玻璃制品，抗冲击能力差，在使用过程中易碎。
[0006]2.本振信号点为了接收到由分光镜反射回的光线，其屏蔽罩上方需要有一定的开口，这样就会降低屏蔽罩的屏蔽效果，并且光学系统内的杂散光也会进入本振信号点，降低了本振信号的稳定性，进而降低了整体的测量精度。
[0007]3.当光线穿过分光镜时会分别经过前后表面，发生两次反射，所以会有两个本振信号到达本振信号接收点，由于分光镜是有一定厚度的，造成到达信号接收点的两个本振信号的相位和强度不同，这样就造成了本振信号有噪声。
[0008]4、本振信号的强弱需要通过改变分光镜的反射率来调节，很不方便。

技术实现思路

[0009]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种相位法激光测距光学系统。
[0010]本技术是通过以下技术方案予以实现：
[0011]一种相位法激光测距光学系统，包括发射单元、本振信号接收单元和主振信号接收单元；
[0012]所述发射单元包括激光发射管、发射镜头和发射通道，所述激光发射管用于发射激光，所述发射镜头位于激光发射管的前方，所述发射通道位于发射镜头的前方，所述发射
通道内设有偏振片；
[0013]所述本振信号接收单元包括光纤和本振信号接收器，所述光纤的一端位于发射镜头和发射通道之间且接收通过发射镜头的部分激光，所述光纤的另一端连接本振信号接收器；
[0014]所述主振信号接收单元包括接收镜头和主振信号接收器。
[0015]根据上述技术方案，优选地，还包括反光板，所述反光板位于发射通道的另一端开口外，所述接收镜头将反光板发射的激光聚焦到主振信号接收器上。
[0016]根据上述技术方案，优选地，还包括壳体，所述壳体设有发射镜架，所述发射镜头通过发射镜架固定于激光发射管的前方，所述发射通道与壳体固定连接，所述壳体设有光纤支架，所述光纤的一端通过光纤支架固定于发射镜头的前方，所述壳体设有接收镜架，所述接收镜头安装于接收镜架。
[0017]根据上述技术方案，优选地，激光发射管、本振信号接收器、主振信号接收单元均连接电路板。
[0018]根据上述技术方案，优选地，所述发射镜头为准直透镜。
[0019]根据上述技术方案，优选地，所述偏振片的安装方向与激光发射管的偏振方向相同。
[0020]本技术的有益效果是：利用光纤代替分光镜，通过光纤将二极管发出的一部分光传导致本振信号点，对比采用分光镜提供本振信号的方式有噪声小、抗干扰能力强、抗冲击能力强等优点，提高相位法激光测距系统的精度。
附图说明
[0021]图1示出了本技术的实施例的主视结构示意图。
[0022]图2示出了本技术的实施例的光线在分光镜前后两个表面的反射效果图。
[0023]图中：1. 激光发射管，2. 发射镜头，3. 发射通道，4. 偏振片，5. 光纤，6. 本振信号接收器，7. 反光板，8. 接收镜头，9. 主振信号接收器，10. 壳体，11.电路板。
具体实施方式
[0024]为了使本
的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本技术作进一步的详细说明。
[0025]如图1所示，本技术一种相位法激光测距光学系统，包括发射单元、本振信号接收单元和主振信号接收单元；
[0026]所述发射单元包括激光发射管、发射镜头和发射通道，所述激光发射管用于发射激光，所述发射镜头位于激光发射管的前方，所述发射通道位于发射镜头的前方，所述发射通道内设有偏振片；
[0027]所述本振信号接收单元包括光纤和本振信号接收器，所述光纤的一端位于发射镜头和发射通道之间且接收通过发射镜头的部分激光，所述光纤的另一端连接本振信号接收器；
[0028]所述主振信号接收单元包括接收镜头和主振信号接收器。
[0029]根据上述实施例，优选地，还包括反光板，所述反光板位于发射通道的另一端开口
外，所述接收镜头将反光板发射的激光聚焦到主振信号接收器上。
[0030]根据上述实施例，优选地，还包括壳体，所述壳体设有发射镜架，所述发射镜头通过发射镜架固定于激光发射管的前方，所述发射通道与壳体固定连接，所述壳体设有光纤支架，所述光纤的一端通过光纤支架固定于发射镜头的前方，所述壳体设有接收镜架，所述接收镜头安装于接收镜架。
[0031]根据上述实施例，优选地，激光发射管、本振信号接收器、主振信号接收单元均连接电路板11。
[0032]根据上述实施例，优选地，所述发射镜头为准直透镜。
[0033]根据上述实施例，优选地，所述偏振片的安装方向与激光发射管的偏振方向相同。
[0034]本实施例的工作原理为：激光发射管为红色可见激光二极管，激光发射管发出激光。激光经发射镜头的准直透镜准直之后，射向发射通道。部分激光会进入光纤，进入光纤中的光经光纤传导到本振信号接收器，形成本振信号。
[0035]其余激光穿过发射通道中的偏振片，到达反光板。反光板的结构是由微小的立方角锥棱镜阵列而成的。部分光束会沿着原光路返回，并且偏振方向旋转90度。返回光束进入到发射通道后遇到偏振片，由于其偏振方向与偏振片相反，所以被偏振片阻隔，这样避免了返回光束对本振信号的干扰。
[0036]本实施例可以采用反光板测距、漫反式测距、对射式测距。图1中示出了采用反光板测距的示意图。由反光板发射的激光经接收镜头聚焦到主振信号接收器上，产生主振信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位法激光测距光学系统，其特征在于，包括发射单元、本振信号接收单元和主振信号接收单元；所述发射单元包括激光发射管、发射镜头和发射通道，所述激光发射管用于发射激光，所述发射镜头位于激光发射管的前方，所述发射通道位于发射镜头的前方，所述发射通道内设有偏振片；所述本振信号接收单元包括光纤和本振信号接收器，所述光纤的一端位于发射镜头和发射通道之间且接收通过发射镜头的部分激光，所述光纤的另一端连接本振信号接收器；所述主振信号接收单元包括接收镜头和主振信号接收器。2.根据权利要求1所述的一种相位法激光测距光学系统，其特征在于，还包括反光板，所述反光板位于发射通道的另一端开口外，所述接收镜头将反光板发射的激光聚焦到主振信号接收器上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪奇，王志，谢小兵，韩德龙，谷雪，
申请(专利权)人：天津杰泰高科传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：