[发明专利]激光测距装置

说明书

本发明公开了一种激光测距装置，包括：激光发射部、激光接收部和激光反射部。激光发射部包括发射镜头和激光器，激光接收部包括接收镜头和探测器，激光反射部包括通电雾化玻璃，通电雾化玻璃在断电时为透射态在通电时为散射态。通电雾化玻璃断电时，激光由激光器、通电雾化玻璃、发射镜头射出，并从接收镜头、探测器获得形成信号光路。通电雾化玻璃通电时，激光由激光器射出，经通电雾化玻璃反射后由探测器获得形成参考光路，激光测距装置根据信号光路的长度与参考光路的长度计算得到所测距离。该激光测距装置可以完成高精度、长时间、稳定的激光信号检测，在不同工作温度下的测距性能保持稳定。

技术领域

本发明属于激光测距技术领域，尤其涉及一种激光测距装置。

背景技术

激光测距装置是利用激光对目标距离进行精确测量的仪器，激光测距装置在工作时向目标射出激光，由光电元件接收目标反射的激光，通过测定激光从发射到接收的时间，计算出测距点到目标的距离。因此激光测距装置检测是否准确，受诸多因素的影响，例如光电元件分辨激光的能力、内部电子元件的误差等。

现有技术中提出一些方案，提出对激光测距装置进行温度补偿，但这些方案大多只考虑部分电子元件的误差，装置对部分电子元件产生的误差进行补偿只能算作局部补偿方案。有的方案不仅温度补偿不到位，对装置的软硬件提出了更高要求。还有的方案中虽然也考虑到全局误差补差，但结构较复杂，还会引入新的误差源。

发明内容

本发明提出一种能够进行全局的温度补偿的激光测距装置，引入新误差来源的风险较小。

根据本发明实施例的激光测距装置，包括：激光发射部、激光接收部和激光反射部。激光发射部，包括发射镜头、激光器；激光接收部，包括接收镜头、探测器；激光反射部，包括通电雾化玻璃，所述通电雾化玻璃位于所述发射镜头和所述激光器之间，所述通电雾化玻璃构造成在断电时为透射态在通电时为散射态，所述通电雾化玻璃用于在散射态时将所述激光器发出的激光朝向所述探测器射出；其中，在所述通电雾化玻璃断电时，所述激光由所述激光器、所述通电雾化玻璃、所述发射镜头射出，并从所述接收镜头、所述探测器获得，以形成信号光路；在所述通电雾化玻璃通电时，所述激光由所述激光器射出，经所述通电雾化玻璃反射后由所述探测器获得，以形成参考光路，所述激光测距装置根据所述信号光路的长度与所述参考光路的长度计算得到所测距离。

根据本发明实施例的激光测距装置，信号光路与参考光路的产生，共用相同的激光器、探测器以及内部信号处理系统，所不同的是信号光路多经历了发射镜头、接收镜头，这些镜头受温度影响较小。但是当环境温度发生变化以及内部元器件因发热产生温度变化时，会对激光器、探测器等器件产生影响，这些温度不仅会使信号光路的检测产生误差，对参考光路的检测也会产生误差，而且这些温度影响使信号光路、参考光路产生的误差基本上一致，因此根据信号光路长度、参考光路长度计算所测距离，可以消除内部温度、环境温度对激光测距装置内部电子器件的影响。这种激光测距装置采用的是完全的温度补偿方式，不用单独考虑个别电子元器件受热后的温度补偿系数，可以完成高精度、长时间、稳定的激光信号检测，使激光测距装置在不同工作温度下的测距性能保持稳定，且符合相关要求。本申请的方案采用通电雾化玻璃的通电与否，来切换光路，通电雾化玻璃不需要活动，在长期使用后通电雾化玻璃不易松动，这样参考光路的路径不易变化，不易引入新的误差源，有利于保持激光测距装置的长时间稳定性。

在一些实施例中，所述激光反射部包括补偿镜头，所述补偿镜头设在所述参考光路上且位于所述通电雾化玻璃和所述探测器之间。

具体地，所述补偿镜头包括：第一补偿镜片，所述第一补偿镜片对应所述发射镜头进行补偿；第二补偿镜片，所述第二补偿镜片对应所述接收镜头进行补偿；第三补偿镜片，所述第三补偿镜片对应所述通电雾化玻璃进行补偿。

进一步地，在从所述通电雾化玻璃到所述探测器的方向上，所述第三补偿镜片、所述第一补偿镜片、所述第二补偿镜片依次设置。