專利名稱：激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及激光測距領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于一種激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置。
背景技術(shù)：
測距的目標(biāo)環(huán)境是千變?nèi)f化的，而激光測距儀的內(nèi)校準(zhǔn)光路(校準(zhǔn)標(biāo)尺)一般是恒定的，而在電信號處理上需要在兩者之間取到平衡點，基于兩者是變化和恒定的對比關(guān)系，所以事實上平衡點是非唯一且是無窮多的；傳統(tǒng)做法是在無窮多平衡點中選出一個中間值來近似模擬所有，該方法在其本身理論上就存在誤差，因此，其很難可靠地實現(xiàn)對內(nèi)外光路的平衡控制，內(nèi)外光路的平衡控制歷來是激光測距儀中提高測量精度的大難題之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，實現(xiàn)激光測距儀內(nèi)校準(zhǔn)光路和外發(fā)射光路之間光強對比的可靠控制調(diào)節(jié)。為達(dá)上述目的，本實用新型提出一種激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，包含一偏振激光發(fā)生裝置、偏光器件、透光介質(zhì)和偏振片。其中偏光器件用于對所述偏振激光發(fā)生裝置發(fā)出的偏振光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)且能夠通過電壓控制來改變光線的偏轉(zhuǎn)角度，所述偏光器件對偏振光線的偏轉(zhuǎn)角的范圍為0°至90°，允許有±10°內(nèi)的誤差；透光介質(zhì)設(shè)置于所述偏光器件的出射光的布儒斯特角，且允許有±10°內(nèi)的誤差；偏振片設(shè)置于所述透光介質(zhì)的出射光方向。進(jìn)一步，所述偏光器件是一液晶盒。進(jìn)一步，所述透光介質(zhì)將入射光分成兩束或兩束以上不同方向的線偏振光。進(jìn)一步，所述透光介質(zhì)為普通玻璃、偏振分光棱鏡、偏振分光器、旋轉(zhuǎn)偏振鏡中的至少一種。本實用新型的激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置根據(jù)外部測量環(huán)境的變化，控制施加于偏光器件上的電壓來調(diào)整對應(yīng)時刻的外發(fā)射光路和內(nèi)校準(zhǔn)光路光強，讓它們之間實現(xiàn)平衡，從而實現(xiàn)內(nèi)校準(zhǔn)光路及外發(fā)射光路間光強對比的可控調(diào)節(jié)。

圖1為布儒斯特定律示意圖。圖2為本實用新型實施例的內(nèi)外光路平衡控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了更了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。本實用新型利用了布儒斯特定律，布儒斯特定律指入射光I的入射角為一特定值α?xí)r，反射光2成為完全線偏振光,折射光3為部分偏振光,而且此時的反射光2和折射光3垂直,則此時的入射角α稱為布儒斯特角，如圖1所示。如圖2所示，本實用新型的裝置包括偏振激光發(fā)生裝置LD10、偏光器件11、透光介質(zhì)12和偏振片13。其中偏光器件11對所述偏振激光發(fā)生裝置LDlO發(fā)出的偏振光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，且所述偏光器件11對偏振光線的偏轉(zhuǎn)角的范圍為0°至90°，允許有±10°內(nèi)的誤差；透光介質(zhì)12設(shè)置于偏光器件11的出射光的布儒斯特角且允許有±10°內(nèi)的誤差；偏振片13設(shè)置于所述透光介質(zhì)13的出射光方向。本實施例中，偏振激光發(fā)生裝置LDlO可以是多模激光頭也可以單模激光頭，偏振激光發(fā)生裝置LDlO發(fā)出激光光線(P偏振光/s偏振光的組合)。偏光器件11為液晶盒，當(dāng)然在其他實施例中，偏光器件11可以是任何可偏光的器件，如磁光晶體等。通過對偏光器件11上的電壓控制，可控地改變光線偏振方向(即控制改變激光光線中的P偏振光/S偏振光的組成比例)。透光介質(zhì)12放置在經(jīng)液晶盒12后形成的偏振光線的布儒斯特角附近，因本實用新型的技術(shù)方案對誤差有一定包容性，不必須嚴(yán)格放置在布儒斯特角，在布儒斯特角附近的±10°之間的范圍內(nèi)均可。另外，本實施例中透光介質(zhì)12采用普通玻璃，在其他實施方式中透光介質(zhì)12也可采用任何能把激光分成兩束或兩束以上不同方向偏振光的器件，如偏振分光棱鏡(PBS )、偏振分光器或旋轉(zhuǎn)偏振鏡等。偏振片13為可透過與其偏振方向一致的偏振光,遮蔽偏振方向與其垂直的偏振光。本實施例的內(nèi)外光路平衡控制裝置實際工作時應(yīng)用如下:1.LD發(fā)出激光光線31 (P偏振光/s偏振光的組合);;2.通過對偏光器件11上的電壓控制,可控地改變光線偏振方向(即控制改變光線中的P偏振光/s偏振光的組成比例)，形成光線32 ；3.把透光介質(zhì)12放置在液晶盒11出射光線的布儒斯特角附近，因技術(shù)方案對誤差的一定包容性，不必須嚴(yán)格放置在布儒斯特角，允許有±10°內(nèi)的誤差。鑒于布儒斯特角特性,入射光線32會反射形成內(nèi)校準(zhǔn)光線33 (全部由S偏振光組成的線偏振光)，并同時折射成光線34 (p/s偏振光的組合)；4.光線34可再通過偏振片13濾掉s偏振光，形成外發(fā)射光線35 (由p偏振光組成)。由上述可知，通過調(diào)節(jié)施加在偏光器件11上的電壓可以調(diào)節(jié)光線32中的p/s偏振光組合比例關(guān)系，從而實現(xiàn)光線33 (內(nèi)校準(zhǔn)光路)及光線35 (外發(fā)射光路)之間光強對比的可控調(diào)節(jié)。另外，本實施例中，內(nèi)校準(zhǔn)光信號、外發(fā)射光線35經(jīng)過反射回來的光信號同時存在，可以用不同測尺去處理內(nèi)校準(zhǔn)光信號和外發(fā)射光線35經(jīng)過反射回來的光信號，使得內(nèi)光路校準(zhǔn)和外光路測量中的需用信號和干擾信號很容易辨別和區(qū)分，從而進(jìn)行測距。綜上所述，當(dāng)外界測量環(huán)境變化時，例如需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量時，因距離遠(yuǎn)反射光弱且外界干擾光較多的原因，外光路信號相對較弱，而對于現(xiàn)傳統(tǒng)測距技術(shù)，內(nèi)光路信號是恒定的，此時很容易出現(xiàn)內(nèi)外光路對比失衡，導(dǎo)致光電信號處理出現(xiàn)問題進(jìn)而影響系統(tǒng)測距。而應(yīng)用本實用新型的內(nèi)外光路平衡控制裝置后，進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量時，通過調(diào)節(jié)施加于液晶盒上的電壓，調(diào)節(jié)內(nèi)外光路光強對比進(jìn)而達(dá)到內(nèi)外光路始終平衡，從根源規(guī)避因內(nèi)外光路對比失衡造成的問題。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，包含一偏振激光發(fā)生裝置，其特征在于，還包括: 偏光器件，用于對所述偏振激光發(fā)生裝置發(fā)出的偏振光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)且能夠通過電壓控制來改變光線的偏轉(zhuǎn)角度，所述偏光器件對偏振光線的偏轉(zhuǎn)角的范圍為0°至90°且允許有±10°內(nèi)的誤差； 透光介質(zhì)，設(shè)置于所述偏光器件的出射光的布儒斯特角且允許有±10°內(nèi)的誤差；以及 偏振片，設(shè)置于所述透光介質(zhì)的出射光方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，其特征在于，所述偏光器件為液晶盒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，其特征在于，所述透光介質(zhì)將入射光分成兩束或兩束以上不同方向的線偏振光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，其特征在于，所述透光介質(zhì)為普通玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，其特征在于，所述透光介質(zhì)是偏振分光棱鏡、偏振分光器、旋轉(zhuǎn)偏振鏡中的一種。
專利摘要本實用新型提出一種激光測距儀內(nèi)外光路平衡控制裝置，包含一偏振激光發(fā)生裝置、偏光器件、透光介質(zhì)和偏振片。其中偏光器件用于對所述偏振激光發(fā)生裝置發(fā)出的偏振光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)且能夠通過電壓控制來改變光線的偏轉(zhuǎn)角度，所述偏光器件對偏振光線的偏轉(zhuǎn)角的范圍為0°至90°且允許有±10°內(nèi)的誤差；透光介質(zhì)設(shè)置于所述偏光器件的出射光的布儒斯特角且允許有±10°內(nèi)的誤差；偏振片設(shè)置于所述透光介質(zhì)的出射光方向。本實用新型可以根據(jù)外部測量環(huán)境的變化，控制施加于偏光器件上的電壓來調(diào)整對應(yīng)時刻的外發(fā)射光路和內(nèi)校準(zhǔn)光路光強，讓它們之間實現(xiàn)平衡，從而實現(xiàn)內(nèi)校準(zhǔn)光路及外發(fā)射光路間光強對比的可控調(diào)節(jié)。
文檔編號G01C25/00GK202994135SQ20122062915
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者許陽建 申請人:南京德朔實業(yè)有限公司