專利名稱：多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型系與鐳射測(cè)距儀有夫，更詳而言之，乃特指ー種具有可發(fā)設(shè)至少兩種波長(zhǎng)的鐳射光束，并搭配第一、ニ波長(zhǎng)濾光鏡即可分別產(chǎn)生參考光束與測(cè)量光束的鐳射測(cè)距儀。
背景技術(shù)：
習(xí)知鐳射測(cè)距儀的利用ー鐳射光源對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物，藉由發(fā)射的鐳射光束反射回鐳射測(cè)距儀，并以一光接收器接收鐳射光束得以測(cè)量與目標(biāo)物的距離長(zhǎng)度。由于一般光接收器為雪崩光電ニ極體(APD)，其操作時(shí)的工作溫度容易影響到測(cè)量結(jié)果，因此于測(cè)量前或 中，需另以一已知路徑長(zhǎng)度的參考光束供光接收器接收，以校正工作溫度誤差。ー種習(xí)知的鐳射測(cè)距儀如中國(guó)臺(tái)灣第エ288230號(hào)專利，其利用一分光鏡將鐳射光束分為ー測(cè)量光束及ー參考光束，并藉由一1決門結(jié)構(gòu)選擇性的擋止于測(cè)量光束與參考光束的路徑上，以控制光接收器接收測(cè)量光束或參考光束。而此ー習(xí)知技術(shù)需另行設(shè)置及切換快門結(jié)構(gòu)動(dòng)作，除有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜外，快門切換動(dòng)作亦會(huì)影響到鐳射測(cè)距儀反應(yīng)時(shí)間。另ー種習(xí)知的鐳射測(cè)距儀如美國(guó)第7，738，083號(hào)專利圖4所示，其采用兩個(gè)不同的鐳射光源，其中ー鐳射光源則直接折射對(duì)準(zhǔn)光接收器，以形成已知路徑長(zhǎng)度的參考光束。而另ー鐳射光源系用以對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物，藉由發(fā)射的鐳射光束反射回鐳射測(cè)距儀，以形成測(cè)量光束。藉此，只需控制各鐳射光源的開關(guān)，即可切換參考光束或測(cè)量光束，無需快門結(jié)構(gòu)的設(shè)置，具有切換動(dòng)作速度快、反應(yīng)佳的優(yōu)點(diǎn)。然而，由于鐳射光源采用ニ極體來產(chǎn)生鐳射光束，鐳射光源持續(xù)發(fā)射鐳射光束吋，ニ極體會(huì)隨著導(dǎo)電時(shí)間増加造成溫度上升。而此ー習(xí)知技術(shù)采用兩個(gè)獨(dú)立的鐳射光源，カロ上參考光束與測(cè)量光束的發(fā)射次數(shù)及發(fā)射時(shí)間長(zhǎng)短不同，使用一段時(shí)間后兩鐳射光源出現(xiàn)溫度差異。而如此一來兩個(gè)獨(dú)立的鐳射光源因ニ極體工作溫度不同，造成測(cè)量誤差、精度不足的問題產(chǎn)生。綜合上開先前技術(shù)的缺點(diǎn)，大致上包括習(xí)知技術(shù)快門結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需另行控制動(dòng)作以及影響反應(yīng)時(shí)間，而雙鐳射光源因參考光束與測(cè)量光束的發(fā)射次數(shù)及發(fā)射時(shí)間長(zhǎng)短不同，而有因工作溫度不同造成測(cè)量誤差、精度不足的問題。
發(fā)明內(nèi)容而鑒于解決上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其切換反應(yīng)時(shí)間快和鐳射光源工作條件一致，不易產(chǎn)生誤差及精度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開了ー種多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，用于量測(cè)出與一目標(biāo)物的距離長(zhǎng)度，其特征在于該鐳射測(cè)距儀包含有ー發(fā)射至少ー第一波長(zhǎng)及ー第二波長(zhǎng)的鐳射光束的鐳射光源；一接收該等鐳射光束以進(jìn)行距離長(zhǎng)度測(cè)量的光接收器；ー鏡片，其設(shè)于該鐳射光源與目標(biāo)物間；[0012]一經(jīng)由該鏡片到達(dá)光接收器的第一路徑；以及ー經(jīng)由該鏡片到達(dá)目標(biāo)物以反射回光接收器的第二路徑從而該鏡片使鐳射光束于通過時(shí)形成一往第一路徑的參考光束以及一往第二路徑的測(cè)量光束。其中，該鏡片使至少一部分的鐳射光束反射而沿第一路徑行迸，且至少一部分的鐳射光束穿透鏡片而沿第二路徑行迸。其中，該鐳射測(cè)距儀更包含有ー設(shè)于第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡；以及ー設(shè)于第ニ路徑的第二波長(zhǎng)濾光鏡。其中，該鐳射測(cè)距儀包含ー殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有ー發(fā)射通道及一接收通道，且該發(fā)射通道及接收通道間連通設(shè)有ー副通道；該鐳射光源與光接收器分別設(shè)于發(fā)射通道與接收通道端部處，而該鏡片、第一波長(zhǎng)濾光鏡與第二波長(zhǎng)濾光鏡分別設(shè)于該發(fā)射通道、副通道與接收通道內(nèi)。其中，該鐳射光源與光接收器設(shè)于發(fā)射通道與接收通道的同側(cè)端部，且該副通道·的兩端分別朝向鏡片與光接收器設(shè)置。其中，該鏡片使第一波長(zhǎng)的鐳射光束反射而沿第一路徑行進(jìn)，且第二波長(zhǎng)的鐳射光束穿透鏡片而沿第二路徑行迸。其中，該鐳射測(cè)距儀更包含有ー設(shè)于第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡。其中，該鏡片設(shè)有ー鍍膜層。其中，該第一波長(zhǎng)及第二波長(zhǎng)的鐳射光束至少其中之一為可見光波長(zhǎng)。其中，該鐳射光源包含至少ニ不同波長(zhǎng)的ニ極體晶片，且該等ニ極體晶片設(shè)置于同一封裝體內(nèi)。通過上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下I、鐳射光源只需切換發(fā)射不同波長(zhǎng)的鐳射光束，即可利用該鏡片分別產(chǎn)生參考光束與測(cè)量光束，且鐳射光源工作條件一致、鐳射光束不易產(chǎn)生誤差，具有作動(dòng)時(shí)間、反應(yīng)快速、精度聞、不易受環(huán)境條件影響等優(yōu)點(diǎn)。2、第一路徑與第二路徑上進(jìn)ー步可設(shè)有對(duì)應(yīng)第一波長(zhǎng)及第ニ波長(zhǎng)鐳射光束的第一波長(zhǎng)濾光鏡與第二波長(zhǎng)濾光鏡，以達(dá)到過濾不必要的光源、純化鐳射光束及避免干擾產(chǎn)生的問題。3、鐳射光源將至少ニ不同波長(zhǎng)的ニ極體晶片設(shè)置于同一封裝體內(nèi)，使各ニ極體晶片具有相同的工作環(huán)境條件，確實(shí)避免因工作溫度不同造成測(cè)量誤差、精度不足的問題。

圖I :本實(shí)用新型的剖面示意圖。圖2 :本實(shí)用新型鐳射光源的剖面示意圖。圖3 :本實(shí)用新型的參考光束動(dòng)作示意圖。圖4 :本實(shí)用新型的測(cè)量光束動(dòng)作示意圖。圖5 :本實(shí)用新型另一實(shí)施例的參考光束動(dòng)作不意圖。圖6 :本實(shí)用新型另ー實(shí)施例的測(cè)量光束動(dòng)作示意圖。
具體實(shí)施方式
[0033]為便于說明本案于上述新型內(nèi)容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實(shí)施例表達(dá)。實(shí)施例中各種不同物件系按適于例舉說明的比例，而非按實(shí)際元件的比例予以繪制，合先敘明。如圖I-圖2圖面所示，本實(shí)用新型為ー種多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其主要包含有ー鐳射光源10，其可發(fā)射至少ー第一波長(zhǎng)鐳射光束11及一第二波長(zhǎng)鐳射光束12 ；一光接收器20，其可接收該等鐳射光束以進(jìn)行距離長(zhǎng)度測(cè)量；—鏡片30,其設(shè)于該錯(cuò)射光源10與一目標(biāo)物間；一第一路徑，其經(jīng)由該鏡片30到達(dá)光接收器20 ；一第二路徑，其經(jīng)由該鏡片30到達(dá)目標(biāo)物以反射回光接收器20 ；ー設(shè)于第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡60，該第一波長(zhǎng)濾光鏡60可容許第一波長(zhǎng)鐳射光束11通過；ー設(shè)于第二路徑的第二波長(zhǎng)濾光鏡70，該第二波長(zhǎng)濾光鏡70可容許第二波長(zhǎng)鐳射光束12通過；以及ー設(shè)于目標(biāo)物與光接收器20間的聚焦鏡80。其中，該鏡片30可使錯(cuò)射光束于通過時(shí),形成一往第一路徑的參考光束，以及ー往第二路徑的測(cè)量光束。例如，該鏡片30的表面可設(shè)有ー鍍膜層，該鍍膜層可供部分的鐳射光束穿透鏡片30形成測(cè)量光束，而部分鐳射光束則發(fā)生反射形成參考光束。更進(jìn)一歩地，該鐳射測(cè)距儀包含ー殼體90，該殼體90內(nèi)設(shè)有ー發(fā)射通道91及一接收通道92，且該發(fā)射通道91及接收通道92間連通設(shè)有ー副通道93。其中，該副通道93的兩端分別朝向鏡片30與光接收器20設(shè)置。再者，該鐳射光源10與光接收器20分別設(shè)于發(fā)射通道91與接收通道92端部，且為同側(cè)端部處。而該鏡片30、第一波長(zhǎng)濾光鏡60與第ニ波長(zhǎng)濾光鏡70分別設(shè)于該發(fā)射通道91、副通道93與接收通道92內(nèi)。再者，如圖2所示，該鐳射光源10可為一二極體所構(gòu)成，該ニ極體內(nèi)包含至少ニ不同波長(zhǎng)的ニ極體晶片13a、13b，且該等ニ極體晶片13a、13b設(shè)置于同一封裝體14內(nèi)。明了上述本案詳細(xì)結(jié)構(gòu)后，以下系針對(duì)本案的動(dòng)作原理逐一詳細(xì)說明如圖3所示，當(dāng)鐳射測(cè)距儀欲以參考光束進(jìn)行校正時(shí)，該鐳射光源10切換使ニ極體晶片13a發(fā)射第一波長(zhǎng)鐳射光束11。而該第一波長(zhǎng)鐳射光束11經(jīng)過鏡片30吋，則分別產(chǎn)生往第一路徑以及往第二路徑的鐳射光束。其中，第一波長(zhǎng)鐳射光束11經(jīng)過第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡60,因第一波長(zhǎng)濾光鏡60容許第一波長(zhǎng)錯(cuò)射光束11穿透,因而可順利形成經(jīng)由第一路徑到達(dá)光接收器20的參考光束。而第一波長(zhǎng)鐳射光束11經(jīng)過第二路徑的第二波長(zhǎng)濾光鏡70時(shí)，則因?yàn)榈诙ㄩL(zhǎng)濾光鏡70不容許第一波長(zhǎng)鐳射光束11穿透，因此不會(huì)形成測(cè)量光束。同理，如圖4所示，當(dāng)鐳射測(cè)距儀欲以測(cè)量光束進(jìn)行與目標(biāo)物距離長(zhǎng)度測(cè)量吋，該鐳射光源10切換使ニ極體晶片13b發(fā)射第二波長(zhǎng)鐳射光束12。而該第二波長(zhǎng)鐳射光束12經(jīng)過鏡片30吋，則分別產(chǎn)生往第一路徑以及往第二路徑的鐳射光束。其中，第二波長(zhǎng)鐳射光束12經(jīng)過第二路徑的第二波長(zhǎng)濾光鏡70，因第二波長(zhǎng)濾光鏡70容許第二波長(zhǎng)鐳射光束12穿透，因而可形成經(jīng)由第二路徑到達(dá)光接收器20的測(cè)量光束。而第二波長(zhǎng)鐳射光束12經(jīng)過第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡60吋，則因?yàn)榈谝徊ㄩL(zhǎng)濾光鏡60不容許第二波長(zhǎng)鐳射光束12穿透，因此不會(huì)形成參考光束。藉此，本實(shí)用新型的鐳射光源10只需切換發(fā)射不同波長(zhǎng)的鐳射光束，并搭配第一、ニ波長(zhǎng)濾光鏡60、70即可分別產(chǎn)生參考光束與測(cè)量光束,具有作動(dòng)時(shí)間、反應(yīng)快速、精度聞、不易受環(huán)境條件影響等優(yōu)點(diǎn)。再者，本實(shí)用新型的鐳射光源10將至少ニ不同波長(zhǎng)的ニ極體晶片13a、13b設(shè)置于同一封裝體14內(nèi)，不論是ニ極體晶片13a、13b何者動(dòng)作時(shí)，皆會(huì)使兩ニ極體晶片13a、13b的工作溫度趨近或完全一致。使各ニ極體晶片13a、13b具有相同的工作環(huán)境條件，確實(shí)避免因工作溫度不同造成測(cè)量誤差、精度不足的問題。更進(jìn)一歩地，該第一波長(zhǎng)鐳射光束11及第ニ波長(zhǎng)鐳射光束12可同時(shí)為不可見光波長(zhǎng)，或該第一波長(zhǎng)錯(cuò)射光束11及第ニ波長(zhǎng)錯(cuò)射光束12至少其中之一為可見光波長(zhǎng),可方便于量測(cè)過程中作為量測(cè)指示用。再請(qǐng)參閱圖5及圖6圖面所示，其為本實(shí)用新型的另ー實(shí)施例，其中，該鏡片30a 可容許第二波長(zhǎng)鐳射光束12通過往第二路徑行進(jìn)，而使第一波長(zhǎng)鐳射光束11反射往第一路徑行迸。例如鏡片30a可為一容許第二波長(zhǎng)鐳射光束12通過的濾光鏡制成，或是于鏡片30a設(shè)置一容許第二波長(zhǎng)鐳射光束12通過的鍍膜層。因此第二波長(zhǎng)鐳射光束12可順利通過往第二路徑行進(jìn)形成測(cè)量光束；而第一波長(zhǎng)鐳射光束11雖無法通過鏡片30a，但由于鏡片30a表面為光滑面,部分的第一波長(zhǎng)錯(cuò)射光束11仍會(huì)反射往第一路徑行進(jìn)以形成參考光束。本實(shí)施例藉由單獨(dú)的鏡片30a即可使不同波長(zhǎng)鐳射光束分別往第一、ニ路徑產(chǎn)生參考光束與測(cè)量光束。更進(jìn)一歩地，為能純化鐳射光束訊號(hào)，亦可于該第一路徑的副通道93上增設(shè)第一波長(zhǎng)濾光鏡60 ;或者同時(shí)于第二路徑的接收通道92內(nèi)亦增設(shè)第二波長(zhǎng)濾光鏡70，以防止錯(cuò)射光束訊號(hào)被其它光源干擾。雖然本案是以數(shù)個(gè)最佳實(shí)施例做說明，但精于此技藝者能在不脫離本案精神與范疇下做各種不同形式的改變。以上所舉實(shí)施例僅用以說明本案而已，非用以限制本案的范圍。舉凡不違本案精神所從事的種種修改或變化，俱屬本案申請(qǐng)專利范圍。
權(quán)利要求1.一種多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，用于量測(cè)出與一目標(biāo)物的距離長(zhǎng)度，其特征在于該鐳射測(cè)距儀包含有 ー發(fā)射至少ー第一波長(zhǎng)及ー第二波長(zhǎng)的鐳射光束的鐳射光源； 一接收該等鐳射光束以進(jìn)行距離長(zhǎng)度測(cè)量的光接收器； ー鏡片，其設(shè)于該錯(cuò)射光源與目標(biāo)物間； 一經(jīng)由該鏡片到達(dá)光接收器的第一路徑；以及 ー經(jīng)由該鏡片到達(dá)目標(biāo)物以反射回光接收器的第二路徑從而該鏡片使鐳射光束于通過時(shí)形成一往第一路徑的參考光束以及一往第二路徑的測(cè)量光束。
2.如權(quán)利要求I所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在干，該鏡片使至少一部分的鐳射光束反射而沿第一路徑行迸，且至少一部分的鐳射光束穿透鏡片而沿第二路徑行迸。
3.如權(quán)利要求2所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在干，該鐳射測(cè)距儀更包含有ー設(shè)于第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡；以及ー設(shè)于第二路徑的第二波長(zhǎng)濾光鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在于，該鐳射測(cè)距儀包含ー殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有ー發(fā)射通道及一接收通道，且該發(fā)射通道及接收通道間連通設(shè)有ー副通道；該鐳射光源與光接收器分別設(shè)于發(fā)射通道與接收通道端部處，而該鏡片、第一波長(zhǎng)濾光鏡與第二波長(zhǎng)濾光鏡分別設(shè)于該發(fā)射通道、副通道與接收通道內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在于，該鐳射光源與光接收器設(shè)于發(fā)射通道與接收通道的同側(cè)端部，且該副通道的兩端分別朝向鏡片與光接收器設(shè)置。
6.如權(quán)利要求I所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在干，該鏡片使第一波長(zhǎng)的鐳射光束反射而沿第一路徑行進(jìn)，且第二波長(zhǎng)的鐳射光束穿透鏡片而沿第二路徑行迸。
7.如權(quán)利要求6所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在干，該鐳射測(cè)距儀更包含有ー設(shè)于第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡。
8.如權(quán)利要求I所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在于，該鏡片設(shè)有ー鍍膜層。
9.如權(quán)利要求I所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在于，該第一波長(zhǎng)及第ニ波長(zhǎng)的鐳射光束至少其中之一為可見光波長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求I所述的多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，其特征在于，該鐳射光源包含至少ニ不同波長(zhǎng)的ニ極體晶片，且該等ニ極體晶片設(shè)置于同一封裝體內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種多波長(zhǎng)鐳射測(cè)距儀，用于量測(cè)與一目標(biāo)物的距離，其主要包含有一鐳射光源，其可發(fā)射至少一第一波長(zhǎng)及一第二波長(zhǎng)的鐳射光束；一光接收器，其系可接收該等鐳射光束以進(jìn)行距離長(zhǎng)度測(cè)量；一鏡片，其設(shè)于該鐳射光源與目標(biāo)物間；一第一路徑，其經(jīng)由該鏡片到達(dá)光接收器；一第二路徑，其經(jīng)由該鏡片到達(dá)目標(biāo)物以反射回光接收器；一設(shè)于第一路徑的第一波長(zhǎng)濾光鏡；以及一設(shè)于第二路徑的第二波長(zhǎng)濾光鏡；其中，該鏡片可使鐳射光束于通過時(shí)，形成一往第一路徑的參考光束，以及一往第二路徑的測(cè)量光束。藉此，該鐳射光源只需切換發(fā)射不同波長(zhǎng)的鐳射光束，并搭配該鏡片即可分別產(chǎn)生參考光束與測(cè)量光束。
文檔編號(hào)G01S7/481GK202563086SQ20122017585
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者李友正 申請(qǐng)人:仲陽(yáng)企業(yè)有限公司