[发明专利]一种激光测距方法及激光测距仪

权利要求书

1.一种激光测距方法，其特征在于，包括：

将第一激光束和第二激光束以一定的入射角度θ照射至被测物体表面，所述第一激光束和第二激光束经所述被测物体表面反射和经过光学接收组件的倍率缩放后在面阵图像传感器的光敏面上形成两个反射光斑，其中，所述入射角度θ为预设的常量，所述第一激光束沿着特定的旋转轴旋转一定的角度可与所述第二激光束重合，所述旋转轴与所述被测物体表面垂直；

获取所述两个反射光斑在所述光敏面上的位置坐标，并根据所述位置坐标得到所述两个反射光斑的相对距离d1；

当所述被测物体在所述旋转轴的轴向上发生位移，所述两个反射光斑在所述面阵图像传感器的光敏面上的位置相应发生变化，获取在所述被测物体发生位移后所述两个反射光斑在所述光敏面上的位置坐标，并根据变化后的位置坐标得到所述两个反射光斑的相对距离d2；

根据所述入射角度θ及所述相对距离d1和相对距离d2获取所述被测物体在所述旋转轴的轴向上的位移大小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当被测物体在所述旋转轴的轴向上发生位移时，所述两个反射光斑在所述面阵图像传感器的光敏面上的光斑运动轨迹无重叠且互相平行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过两个激光发射器分别发生入射角度为θ的所述第一激光束和第二激光束，或

通过一个激光发射器发射一束激光，再通过分光装置形成入射角度为θ的所述第一激光束和第二激光束。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整所述面阵图像传感器和所述光学接收部件的相对位置和角度，以调整激光测量仪的测量量程。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整所述入射角度θ，使得当所述被测物体在调整后的测量量程内发生位移时，所述两个反射光斑在所述面阵图像传感器的光敏面上的位置不超出所述光敏面的边界。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述被测物体在所述旋转轴的轴向上发生位移后，所述方法还包括：

获取所述两个反射光斑在所述面阵图像传感器的光敏面上的移动距离，当所述两个反射光斑的移动距离的差的绝对值值大于预设阈值时，根据所述两个反射光斑的移动距离校正所述两个反射光斑的相对距离，否则不校正所述两个反射光斑的相对距离。

7.一种激光测距仪，其特征在于，包括激光发射装置、光学接收组件、面阵图像传感器和处理单元，所述激光发射装置、面阵图像传感器和光学接收组件从上至下依次设置，所述面阵图像传感器与处理单元电性连接；

所述激光发射装置用于发射第一激光束和第二激光束，使所述第一激光束和第二激光束以一定的入射角度照射至被测物表面；

所述光学接收组件用于将所述第一激光束和第二激光束经被测物体表面反射的激光进行倍率缩放后透射至所述面阵图像传感器的光敏面上，并在所述光敏面上形成两个反射光斑；

所述处理单元用于获取所述被测物体沿着旋转轴的轴向上产生移动前后所述两个反射光斑的相对距离，并根据所述入射角度及所述被测物体移动前后所述两个反射光斑的相对距离获取所述被测物体的位移大小。

8.根据权利要求7所述的激光测距仪，其特征在于，所述激光发射装置包括两个激光发射器，所述两个激光发射器用于发射第一激光束和第二激光束，使所述第一激光束和第二激光束以一定的入射角度照射至被测物体表面。

9.根据权利要求7所示的激光测距仪，其特征在于，所述激光发射装置包括从上至下依次设置的一个激光发射器和分光装置，所述分光装置用于将所述激光发射器发射的激光进行分光处理，形成第一激光束和第二激光束，并使所述第一激光束和第二激光束以一定的入射角度照射至被测物体表面。

10.根据权利要求8或9所述的激光测距仪，其特征在于，所述面阵图像传感器的光敏面大小与所述光学接收组件的缩放倍率相适配。

11.根据权利要求8或9所述的激光测距仪，其特征在于，所述面阵图像传感器与所述光学接收组件采用非垂直的方式设置。