[发明专利]具有光学开关的测距系统

说明书

本发明提供了一种具有光学开关的测距系统，包括：利用第一光束以获得测距主机与辅助测量装置的距离的绝对测距模块、利用第二光束以获得辅助测量装置的位移的相对测距模块、以及用于合并第一光束和第二光束并发射至辅助测量装置的组合模块，绝对测距模块包括具有光学开关并用于控制第一光束的路径的开关单元，当光学开关位于第一位置，第一光束经由开关单元到达第一反射单元，第一反射光束经由开关单元到达第一分光单元，当光学开关位于第二位置，第一光束依次经由开关单元和组合模块到达辅助测量装置，并形成第二反射光束，第二反射光束依次经由组合模块和开关单元到达第一分光单元，光学开关以预设频率在第一位置和第二位置之间来回摆动。

技术领域

本发明涉及一种智能制造装备产业，具体涉及一种具有光学开关的测距系统。

背景技术

近年来，激光跟踪仪、激光绝对测距仪等测距系统受到了测量行业的广泛重视，逐渐成为测量行业应用最普遍的测量工具。但其测量精度容易受到使用环境、装置结构以及操作方式等诸多因素的影响，从而导致测量精度下降。

在目前的测距系统中，一般通过绝对测距的方式获取辅助测量装置的位置，现有的绝对测距的方法中，常利用光调制的方法计算辅助测量装置的位置，但是这种方法中的电学部件和光学部件的可能会随时间的变化而发生抖动和漂移，进而引入计算误差，为了减少误差，可以设计参考光路和测量光路，并利用参考光路和测量光路计算辅助测量装置的位置，

然而，目前的具有参考光路和测量光路的测距系统，无法有效地减小由于电学部件和光学部件的抖动和漂移而引入的误差。同时，绝对测距装置的测量速度较慢，若辅助测量装置的移动速度较快，会降低激光跟踪仪的实时跟踪效果和测量精确度，难以满足高精度测量的需求。

发明内容

本发明有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种有效减小由于电学部件和光学部件的抖动和漂移而引入的误差的具有光学开关的测距系统。

为此，本发明公开了一种具有光学开关的测距系统，是包括测距主机和辅助测量装置的测距系统，所述测距主机包括：利用第一光束以获得所述测距主机与所述辅助测量装置的距离的绝对测距模块、利用第二光束以获得所述辅助测量装置的位移的相对测距模块、以及用于合并所述第一光束和所述第二光束并发射至所述辅助测量装置的组合模块，所述绝对测距模块包括用于产生所述第一光束的第一发射单元、对所述第一光束进行调制的调制单元、用于反射所述第一光束并形成第一反射光束的第一反射单元、用于接收所述第一光束和所述第一反射光束并对所述第一光束和所述第一反射光束进行分束的第一分光单元、具有光学开关并用于控制所述第一光束的路径的开关单元、以及设置于所述开关单元与所述第一反射单之间的第一波片，当所述光学开关位于第一位置，所述第一光束经由所述开关单元到达第一反射单元，所述第一反射光束经由所述开关单元到达所述第一分光单元，当所述光学开关位于第二位置，所述第一光束依次经由所述开关单元和所述组合模块到达所述辅助测量装置，并形成第二反射光束，所述第二反射光束依次经由所述组合模块和所述开关单元到达所述第一分光单元，所述光学开关以预设频率在第一位置和第二位置之间来回摆动；所述相对测距模块产生所述第二光束，所述第二光束到达所述辅助测量装置并形成第三反射光束，所述相对测距模块基于所述第三反射光束的相位变化计算所述辅助测量装置的位移。

在这种情况下，能够同时利用绝对测距和相对测距的方法获得辅助测量装置的位置。同时，由于相对测距的测距速度高于绝对测距的测距速度，能够提高测距的速度。同时，能够利用开关单元将绝对测距模块中的光路系统分成参考光路和测距光路，同时由于未使用分光镜形成参考光路和测距光路，简化了光路结构，较少了因分光镜而导致的降低了光束的强度的可能性。