CN106501810A - 一种测距系统及校准测距系统光路的方法 - Google Patents

一种测距系统及校准测距系统光路的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种测距系统，包括装配体、发射组件、接收镜组、接收传感器和折射镜组，折射镜组设置在所述装配体上，发射组件和/或接收传感器设置在装配体的侧部，折射镜组可以在至少一个方向上移动，光路通过折射镜组的折射改变光路，实现测距仪体积的小型化；本发明还提供一种校准测距系统光路的方法，通过第一折射镜组和第二折射镜组的移动来调节、校准光路，实现发射光路与接收光路的一致重合，达到校准的目的，本方法操作简单，测量精度高。

Description

一种测距系统及校准测距系统光路的方法
技术领域
本发明涉及一种激光测距装置，特别涉及一种测距系统及校准测距系统光路的方法。
背景技术
手持式激光测距仪在工程、建筑、勘测等领域得到广泛应用，激光测距仪一般包括发射单元、准直透镜和接收单元，发射单元发射激光束到被测物体上，再通过反射被接收单元所接收，依据经调制的光线相对发射单元的相位，得到被测物的距离。
在激光测距过程中，发射光和接收光的光轴需要与镜组平行或基本平行，但实际中，由于接收单元测光面存在直径误差，且受镜组焦距等因素制约，现有测距仪的测距精度往往达不到理想高精度要求。
另外，随着便携化要求越来越高，对测距系统的尺寸要求也越来越高，现有技术中测距仪由于受结构限制，尺寸相对较大，携带不方便。
发明内容
为了克服现有技术不足，本发明提供一种测距精度高、体积较小的测距系统，包括：
装配体，所述装配体包括侧部；
发射组件，所述发射组件用作光束发射,形成发射光路，所述发射组件固定在所述装配体上；
接收镜组，所述接收镜组固定设置在所述装配体上,所述接收镜组接收被测物反射回来的光，形成接收光路；
接收传感器，所述接收传感器设置在所述装配体的侧部，用来识别所述接接收光路的反射光；以及，
第一折射镜组，所述第一折射镜组设置在所述装配体上，并将接收镜组聚焦后的反射光折射到接收传感器上；
所述接收传感器和/或所述第一折射镜组可以在至少一个方向上移动。
优选地，所述测距系统还包括第二折射镜组，所述发射组件固定设置在所述装配体的侧部，所述第二折射镜组设置在所述装配体上，所述第二折射镜组对所述发射组件发射的发射光路进行折射，所述第二折射镜组可以在至少一个方向上移动。
优选地，测距系统还包括透光镜片，所述透光镜片固定设置在所述装配体上，用于透射发射光路。
优选地，所述测距系统还包括线路板，所述接收传感器与所述线路板连接。
优选地，所述发射组件包括发射器和发射透镜，所述发射透镜固定在所述发射器的前侧。
本发明还提供一种测距系统，所述测距系统包括：
装配体，所述装配体包括侧部；
发射组件，所述发射组件用作光束发射,形成发射光路，所述发射组件固定在所述装配体的侧部；
接收镜组，所述接收镜组固定设置在所述装配体上,所述接收镜组接收被测物反射回来的光，形成接收光路；
接收传感器，所述接收传感器设置在所述装配体的侧部，用来识别所述接接收光路的反射光；
第一折射镜组，所述第一折射镜组设置在所述装配体上，并将接收镜组聚焦后的反射光折射到接收传感器上；以及，
第二折射镜组，所述第二折射镜组设置在所述装配体上，所述第二折射镜组对所述发射组件发射的发射光路进行折射。
优选地，所述测距系统还包括线路板，所述接收传感器与所述线路板连接。
本发明还提供一种校准测距系统光路的方法，所述测距系统包括：
装配体，所述装配体包括侧部；
发射组件，所述发射组件用作光束发射,形成发射光路，所述发射组件固定在所述装配体上；
接收镜组，所述接收镜组固定设置在所述装配体上,所述接收镜组接收被测物反射回来的光，形成接收光路；
接收传感器，所述接收传感器设置在所述装配体的侧部，用来识别所述接接收光路的反射光；以及，
第一折射镜组，所述第一折射镜组设置在所述装配体上，并将接收镜组聚焦后的反射光折射到接收传感器上；
该方法为：通过接收传感器和/或所述第一折射镜组的移动，调节光路，进而实现发射光路与接收光路校准。
优选地，所述测距系统还包括第二折射镜组，所述发射组件固定设置在所述装配体的侧部，所述第二折射镜组设置在所述装配体上，所述第二折射镜组对所述发射组件发射的发射光路进行折射，所述第二折射镜组可以在至少一个方向上移动，通过所述第一折射镜组和所述第二折射镜组的移动来校准光路。
优选地，所述测距系统还包括线路板，所述接收传感器与所述线路板连接。
本发明测距系统通过在在发射光路和/或接收光路上设置折射镜组来调节发射光路，将接收组件和发射组件设置在装配体侧部，从而实现发射光路与接收光路的一致重合，达到校准光路的目的，结构简单，且实现了体积的小型化；本发明另一目的是提供一种校准测距系统光路的方法，该方法合理，操作简单，通过对折射镜组的调节，实现光路校准的目的，提高测距系统的测距精度。
附图说明
图1是本发明测距系统实施例一结构示意图；
图2是本发明测距系统实施例一替换结构示意图；
图3是本发明测距系统实施例二结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。
图1示出了本发明测距系统第一实施例，本实施例中所述测距系统包括装配体1、接收镜组2、接收传感器3、线路板4、发射组件5和第一折射镜组8，所述接收镜组2通过所述线路板4固定在所述装配体1的侧部11上，所述发射组件5发出激光束，形成发射光路，发射光路发射到待测物体上，然后从待测物体反射到接收镜组2，反射光路在接收镜组2聚焦准直后，再通过所述第一折射镜组8折射，形成接收光路，接收光路被接收传感器3接收，接收信息经线路板计算控制进行测距，本实施例中，所述第一折射镜组8可以在至少一个方向上移动，通过第一折射镜组8的位置移动来调节发射光路，实现发射光路与接收光路的一致重合，达到校准的目的，同时由于接收传感器设置在所述装配体的侧部，实现测距光学模组部分体积变小，从而使得测距产品的外形更小巧便利。
具体地说，所述发射组件5固定在所述装配体1上，所述发射组件包括发射器和发射透镜6，发射器用于发射光束，发射透镜6用于对发射光束进行形成聚焦，形成发射光路，发射光路经过设置在装配体1上的透光镜片7发射到待测物上，所述透光镜片7可以对装配体起到密封防尘的作用。
所述接收传感器3固定在所述线路板4上，用于接收和识别所述接收镜组接收到的带有测距信息的反射光，并将测距信息传输给线路板上的信号单元，用于数据分析和计算。
在校准光路时，先调整第一折射镜组8，使得接收镜组2聚集的光折射到接收传感器3上，第一折射镜组8可以在至少一个方向上移动或转动，调整好后再对第一折射镜组进行固定。
本实施例中，也可以先固定第一折射镜组8，接收传感器3在装配体的侧部实现可移动，通过夹具固定已经装配好的光学部分模组（1、2、5、6、7、8），使得发射组件5能够正常发射光束，进而在夹具上微调线路板4(含接收传感器3)，直到折射回来的光落在接收传感器3的中心部位，再将线路板固定在装配体1的侧部上。
作为可选的另一种方式，第一折射镜组8和接收传感器3都可以移动调节来校准光路。
图2示出了图1可替换结构，即第一折射镜组8为单独模块，通过调整该模块来实现光路校准。
图3示出了本发明测距系统第二实施例，本实施例与上述实施例结构相似，其区别在于，所述测距系统还包括第二折射镜组9，所述发射组件5固定设置在所述装配体1的侧部11，所述第二折射镜组9设置在所述装配体1上，所述第二折射镜组9对所述发射组件5发射的发射光路进行折射，并将发射出来的光折射到透光镜片7上，从而保持光束的准直性，将发射光路发射到待测物体上。
本实施例中，所述发射组件5是固定的，所述第二折射镜组9可以在至少一个方向上移动或转动，对发射光路进行调节；同理，本实施例中也可以先固定第一折射镜组8，接收传感器3在装配体的侧部实现可移动，通过夹具固定已经装配好的光学部分模组（1、2、5、6、7、8），使得发射组件5能够正常发射光束，进而在夹具上微调线路板4(含接收传感器3)和第二折射镜组9，直到折射回来的光落在接收传感器3的中心部位，再将线路板固定在装配体1的侧部上，发射组件和接收传感器都设置在装配体的侧部，实现测距光学模组部分体积变小，从而使得测距产品的外形更小巧便利。
本发明还提供了一种校准测距系统光路的方法，如图3所示，本实施例中所述测距系统包括装配体1、接收镜组2、接收传感器3、线路板4、发射组件5、第一折射镜组8和第二折射镜组9，所述接收镜组2通过所述线路板4固定在所述装配体1的侧部11上，所述发射组件5固定设置在所述装配体1的侧部11，所述发射组件5发出激光束，形成发射光路，所述第二折射镜组9对所述发射组件5发射的发射光路进行折射，并将发射出来的光折射到透光镜片7上，从而保持光束的准直性，将发射光路发射到待测物体上；光路从待测物体反射到接收镜组2，形成反射光路，反射光路在接收镜组2聚焦准直后，再通过所述第一折射镜组8折射，形成接收光路，接收光路被接收传感器3接收，接收信息经线路板计算控制进行测距，本实施例中，所述第一折射镜组8和第二折射镜组9分别可以在至少一个方向上移动或转动，本实施例校准测距系统光路的方法是通过第一折射镜组8和第二折射镜组9的位置移动来调节、校准光路，实现发射光路与接收光路的一致重合，达到校准的目的，同时由于接收传感器设置在所述装配体的侧部，实现测距光学模组部分体积变小，从而使得测距产品的外形更小巧便利。
具体地说，所述发射组件5固定在所述装配体1上，所述发射组件包括发射器和发射透镜6，发射器用于发射光束，发射透镜6用于对发射光束进行形成聚焦，形成发射光路，发射光路经过设置在装配体1上的透光镜片7发射到待测物上，所述透光镜片7可以对装配体起到密封防尘的作用。
所述接收传感器3固定在所述线路板4上，用于接收和识别所述接收镜组接收到的带有测距信息的反射光，并将测距信息传输给线路板上的信号单元，用于数据分析和计算。
在校准光路时，先调整第二折射镜组9，使得第二折射镜组9对所述发射组件5发射的发射光路进行折射，并将发射出来的光折射到透光镜片7上，再调整第一折射镜组8，使得接收镜组2聚集的光折射到接收传感器3上，第一折射镜组8和第二折射镜组9可以在至少一个方向上移动或转动，调整好后再对第一折射镜组进行固定。
图1和图2示出本方法第二实施例，本实施例与上述光路校准方法实施例区别在于，本实施例没有设置第二折射镜组，发射组件5固定设置在装配体1上，发射组件发射的光路直接经过透光镜片7发射到待测物上，在校准光路时，先调整第一折射镜组8，使得接收镜组2聚集的光折射到接收传感器3上，第一折射镜组8可以在至少一个方向上移动或转动，调整好后再对第一折射镜组进行固定。
本实施例中，也可以先固定第一折射镜组8，接收传感器3在装配体的侧部实现可移动，如图1所示，通过夹具固定已经装配好的光学部分模组（1、2、5、6、7、8），使得发射组件5能够正常发射光束，进而在夹具上微调线路板4(含接收传感器3)，直到折射回来的光落在接收传感器3的中心部位，此时是通过移动接收传感器来调节校准光路，接收传感器可以在至少一个方向上移动，使实现发射光路与接收光路的一致重合，达到校准的目的，然后再将线路板固定在装配体1的侧部上。
本发明主要适用于手持式测距仪，使用时，可以根据设定，通过调整第一折射镜组8和/或第二折射镜组9移动位置来调节、校准光路，从而实现发射光路与接收光路可以一致重合，达到校准目的后，调整好后固定所有光学部件，提高测距仪的测量精度。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种测距系统，其特征在于，所述测距系统包括：
装配体，所述装配体包括侧部；
发射组件，所述发射组件用作光束发射,形成发射光路，所述发射组件固定在所述装配体上；
接收镜组，所述接收镜组固定设置在所述装配体上,所述接收镜组接收被测物反射回来的光，形成接收光路；
接收传感器，所述接收传感器设置在所述装配体的侧部，用来识别所述接接收光路的反射光；以及，
第一折射镜组，所述第一折射镜组设置在所述装配体上，并将接收镜组聚焦后的反射光折射到接收传感器上；
所述接收传感器和/或所述第一折射镜组可以在至少一个方向上移动。
2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述测距系统还包括第二折射镜组，所述发射组件固定设置在所述装配体的侧部，所述第二折射镜组设置在所述装配体上，所述第二折射镜组对所述发射组件发射的发射光路进行折射，所述第二折射镜组可以在至少一个方向上移动。
3. 根据权利要求1或2所述的测距系统，其特征在于，测距系统还包括透光镜片，所述透光镜片固定设置在所述装配体上，用于透射发射光路。
4.根据权利要求1或2所述的测距系统，其特征在于，所述测距系统还包括线路板，所述接收传感器与所述线路板连接。
5.根据权利要求1或2所述的测距系统，其特征在于，所述发射组件包括发射器和发射透镜，所述发射透镜固定在所述发射器的前侧。
6. 一种测距系统，其特征在于，所述测距系统包括：
装配体，所述装配体包括侧部；
发射组件，所述发射组件用作光束发射,形成发射光路，所述发射组件固定在所述装配体的侧部；
接收镜组，所述接收镜组固定设置在所述装配体上,所述接收镜组接收被测物反射回来的光，形成接收光路；
接收传感器，所述接收传感器设置在所述装配体的侧部，用来识别所述接接收光路的反射光；
第一折射镜组，所述第一折射镜组设置在所述装配体上，并将接收镜组聚焦后的反射光折射到接收传感器上；以及，
第二折射镜组，所述第二折射镜组设置在所述装配体上，所述第二折射镜组对所述发射组件发射的发射光路进行折射。
7.根据权利要求6所述的测距系统，其特征在于，所述测距系统还包括线路板，所述接收传感器与所述线路板连接。
8. 一种校准测距系统光路的方法，其特征在于，所述测距系统包括：
装配体，所述装配体包括侧部；
发射组件，所述发射组件用作光束发射,形成发射光路，所述发射组件固定在所述装配体上；
接收镜组，所述接收镜组固定设置在所述装配体上,所述接收镜组接收被测物反射回来的光，形成接收光路；
接收传感器，所述接收传感器设置在所述装配体的侧部，用来识别所述接接收光路的反射光；以及，
第一折射镜组，所述第一折射镜组设置在所述装配体上，并将接收镜组聚焦后的反射光折射到接收传感器上；
该方法为：通过接收传感器和/或所述第一折射镜组的移动，调节光路，进而实现发射光路与接收光路校准。
9. 根据权利要求8所述的校准测距系统光路的方法，其特征在于，所述测距系统还包括第二折射镜组，所述发射组件固定设置在所述装配体的侧部，所述第二折射镜组设置在所述装配体上，所述第二折射镜组对所述发射组件发射的发射光路进行折射，所述第二折射镜组可以在至少一个方向上移动，通过所述第一折射镜组和所述第二折射镜组的移动来校准光路。
10. 根据权利要求8或9所述的校准测距系统光路的方法，其特征在于，所述测距系统还包括线路板，所述接收传感器与所述线路板连接。
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