[发明专利]距离测定装置及距离测定方法

权利要求书

1.一种距离测定装置，具备：

光源部，与触发信号同步进行脉冲发光；

分光部，将来自所述光源部的光分支成第一基准光、第二基准光及测定发送光；

第一参考光路，使所述第一基准光通过，而不发生光学距离变化；

第二参考光路，包括相对于所述第一参考光路发生时间延迟的光学延迟发生部，使所述第二基准光通过；

参考光路切换部，具有将所述第一及所述第二参考光路的任意一个设置为通过、将双方设置为通过、及将双方设置为遮蔽的功能；

发送部，向测定对象物照射所述测定发送光；

接收部，将所述照射的光在测定对象物上发生了反射的测定接收光接收；

测定光量调整部，将所述测定发送光或所述测定接收光遮蔽；

光合成部，将所述第一参考光路的输出光、所述第二参考光路的输出光、以及被所述接收部接收到的测定接收光合成；

光电变换部，将由所述光合成部合成出的光信号变换为电信号；以及

测定控制部，具有如下的功能，即，对所述参考光路切换部和所述测定光量调整部进行控制，根据由所述光电变换部得到的信号的检测时间来决定距离。

2.根据权利要求1所述的距离测定装置，其中，

所述测定控制部，

1)具有这样的功能，控制所述参考光路切换部，将第一及第二参考光路设置为通过，控制所述测定光量调整部，将所述测定发送光或测定接收光遮蔽，根据所述光电变换部输出，测定所述触发信号与所述第一基准光之间的时间差、即Tr1，以及所述触发信号与所述第二基准光之间的时间差、即Tr2，并进行存储；

2)具有这样的功能，将所述第一及第二参考光路遮蔽，且将所述测定发送光和测定接收光设置为通过，测定所述测定接收光与所述触发信号之间的时间差、即Tm；

3)具有第一测定功能，将所述第一参考光路设置为通过，将所述第二参考光路设置为遮蔽，将所述测定发送光和所述测定接收光设置为通过，根据所述测定接收光与所述第一基准光之间的时间差、即Tm-Tr1的值，决定测定光路差、即Tt；

4)具有第二测定功能，将所述第一参考光路设置为遮蔽，将所述第二参考光路设置为通过，将所述测定发送光和所述测定接收光设置为通过，求出所述第二基准光与所述测定接收光之间的时间差Td’＝Tr2-Tm，进一步由在上述1)中求出的Tr2、Tr1的值，求出Td＝Tr2-Tr 1，计算Td-Td’，从而决定测定光路差、即Tt；

5)具有这样的功能，根据在上述2)中得到的所述时间差Tm，区分使用所述第一测定功能和所述第二测定功能；以及

6)具有这样的功能，根据所述测定光路差、即Tt决定到测定对象物的距离。

3.根据权利要求2所述的距离测定装置，其中，

所述测定光量调整部还具有使所述测定接收光或所述测定发送光衰减的功能，并且还具有使所述测定接收光的电平与第一基准光r1及第二基准光r2的电平大概一致的功能。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的距离测定装置，其中，

所述光学延迟发生部的延迟时间被设定成，使所述第一参考光路与所述第二参考光路之间的通过时间差是在所述光源部生成的脉冲光的脉冲宽度的2倍以上。

5.根据权利要求2～4的任意一项所述的距离测定装置，其中，

所述测定控制部对第一基准光与所述测定接收光之间的时间的差和所述脉冲光的脉冲宽度进行比较，从而判断所述第一基准光和所述测定接收光是否分离，

在判断为分离时，将所述第一测定功能设置为有效，

在判断为未分离时，将所述第二测定功能设置为有效。

6.根据权利要求1～5的任意一项所述的距离测定装置，其中，

所述光学延迟发生部是光纤。

7.根据权利要求2～6的任意一项所述的距离测定装置，其中，

所述光电变换部具有谐振电路部，该谐振电路部将接受到的所述脉冲光信号变换为衰减振荡波形，根据该衰减振荡波形的零交叉点，决定所述时间差。

8.一种距离测定方法，使用了距离测定装置，该距离测定装置具备：

光源部，与触发信号同步进行脉冲发光；

分光部，将来自所述光源部的光分支成第一基准光、第二基准光及测定发送光；

第一参考光路，使所述第一基准光通过，而不发生光学距离变化；

第二参考光路，包括相对于所述第一参考光路发生时间延迟的光学延迟发生部，使所述第二基准光通过；

参考光路切换部，具有将所述第一及所述第二参考光路的任意一个设置为通过、将双方设置为通过、及将双方设置为遮蔽的功能；

发送部，向测定对象物照射所述测定发送光；

接收部，将所述照射的光在测定对象物上发生了反射的测定接收光接收；

测定光量调整部，将所述测定发送光或所述测定接收光遮蔽；

光合成部，将所述第一参考光路的输出光、所述第二参考光路的输出光、以及被所述接收部接收到的测定接收光合成；以及

光电变换部，将由所述光合成部合成出的光信号变换为电信号，

所述距离测定方法包括如下工序：

1)控制所述参考光路切换部，将第一及第二参考光路设置为通过，控制所述测定光量调整部，将所述测定发送光或测定接收光遮蔽，根据所述光电变换部输出，测定所述触发信号与所述第一基准光之间的时间差、即Tr1，以及所述触发信号与所述第二基准光之间的时间差、即Tr2，并进行存储的工序；

2)将所述第一及第二参考光路遮蔽，且将所述测定发送光和测定接收光设置为通过，测定所述测定接收光与所述触发信号之间的时间差、即Tm的工序；

3)将所述第一参考光路设置为通过，将所述第二参考光路设置为遮蔽，将所述测定发送光和所述测定接收光设置为通过，根据所述测定接收光与所述第一基准光之间的时间差、即Tm-Tr1的值，决定测定光路差、即Tt的第一测定工序；

4)将所述第一参考光路设置为遮蔽，将所述第二参考光路设置为通过，将所述测定发送光和所述测定接收光设置为通过，求出所述第二基准光与所述测定接收光之间的时间差Td’＝Tr2-Tm，进一步由在上述1)中求出的Tr2、Tr1的值，求出Td＝Tr2-Tr1，计算Td-Td’，从而决定测定光路差、即Tt的第二测定工序；

5)根据在上述2)中得到的所述时间差Tm，区分使用所述第一测定工序和所述第二测定工序的工序；以及

6)根据所述测定光路差、即Tt决定到测定对象物的距离的工序。