[实用新型]一种激光测距仪的单闸道光阀结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光测距仪的单闸道光阀结构，尤其涉及一种可以消除系统误差，提高仪器测量精度与可靠性的光机结构，并兼具节省制造时间及成本的设计。

背景技术

常用的激光测距仪为使用激光光源发送调制光到目标上，由该目标物来反射激光信号至一个激光接收器。激光测距仪计算发送调变信号与接收调变信号两者之间的相位差，间接测量激光在仪器与目标之间所经历的时间差，再乘以光速即可获得距离值。由于手持产品的体积大小的限制，常见的激光光源一般都采用半导体激光光源，半导体激光光源可用电流直接驱动，将电流信号转变成光信号。由于转换效率的问题，在工作过程中会器件发热，导致半导体激光的工作点发生偏移。表现为器件反应时间的变化，则最终表现为测量距离变化。而常见的激光接收器则为具有光电转换效应的器件，如光电二极管，或崩溃光电二极管(avalanche photo diode简称APD)，尤其以崩溃光电二极管具有较好的灵敏度为佳。但崩溃光电二极管正常工作需要比较高的反向偏置电压。而且随工作温度的变化，崩溃光电二极管的增益也会随之发生变化，表现为反应时间的变化，最终也会导致测量距离的波动。

为了能更好地消除上述器件的温漂以及器件老化导致的系统误差，一般激光测距都设置有一个校准闸道。在发射端结合有一双闸道光阀，(所谓双闸道光阀是指，利用马达旋转或电磁阀或线圈等动作组件结合叶片，可以分别遮蔽发射闸道和校准闸道)发射闸道一般与接收闸道平行，而校准闸道与接收闸道垂直或形成一定的角度。通过双闸道光阀的动作，激光可分别由发射闸道或者校准闸道到达接收器件。

由于激光从发射闸道与校准闸道到达接收器件所经历所有的电子原器件均相同，唯一不同的是闸道所对应的距离。而且从发射闸道到校准闸道的切换只需要几十毫秒的时间，在这短暂的时间内，可以认为器件的性能基本保持一致。因此，由两者差，可以消除系统内部任何器件所产生的误差。

虽然采用双闸道光阀可以很容易消除系统温漂和器件老化等因素的影响。但要双闸道光阀实现稳定可靠地进行切换，即当选择发射闸道时，校准闸道被遮蔽；当选择校准闸道的时候，发射闸道会被遮蔽。能实现发射闸道与校准闸道二选一转换的结构，但其却有下述缺点：

当双闸道光阀切换置发射闸道或是校准闸道时，必须保持状态的稳定。目前一般的双闸道光阀都是采用马达或电磁阀以及线圈等来带动一与其连接的叶片来实现闸道地切换，此方式可以很快地使叶片达到所设定的位置。然而当仪器被置于不同方位或在使用者手上晃动时，如何使叶片还能保持该位置不变，却是比较困难的。针对此问题，目前以现有的方式采用弹簧、涡杆、齿轮以及永久磁铁吸附等方式来实现叶片在到达指定位置之后锁定。但实现起来其结构均比较复杂，且组装工时比较长。其所耗费的设计成本与制造时间相当高昂，不符经济成本。

有鉴于上述缺点，可知现有测距仪的双闸道光阀仍有不实用之处，有必要加以研发更易实现的结构方式，而获得准确测距结果，并兼具节省制造时间及成本的光结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种激光测距仪的单闸道光阀结构(所谓单闸道光阀，仅对发射闸道进行开启或关闭，有别于双闸道光阀既要对发射闸道进行开启或关闭同时也要对校准闸道进行开启或关闭。此单闸道光阀在开启时，激光经过发射闸道射向被测物件，当其关闭时，激光直接射到其闭合的叶片上，形成漫反射，此漫反射光经过校准闸道进入光接收器)，在校准闸道的设计上进行优化，从而只需要遮蔽发射闸道，即可采用单闸道的光闸加以实现。因其不需要在两种闸道之间进行切换，其可改善现有的双闸道光阀叶片到达指定位置不能锁定的功能不良，致使光感件接受到的激光不是唯一，形成干扰，而影响相位值的计算，且过于耗费制造时间及成本的缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种激光测距仪的单闸道光阀结构，包括一容置壳体及一机板，其中：

该容置壳体内设有相互并行的一发射闸道及一接收闸道，该发射闸道上设单闸道光阀，且容置壳体上设有一连通发射闸道与接收闸道的校准闸道，校准闸道设有光纤或导光棒，以及机板设于容置壳体一端与发射闸道、接收闸道对应；