基于单个液晶光阀相位测量的校准方法及其测距装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种基于单个液晶光阀相位测量的校准方法及其测距装置，包括依次设置的发射装置和分光片，分光片反射轴线方向依次设有一液晶光阀和接收装置，接收装置前方设有接收透镜，发射装置和接收装置分别与电路板连接；发射装置发射光波经分光片，当液晶光阀截止时，接收装置接收到通过分光片被被测物体反射的外光路信号；当液晶光阀导通时，接收装置接收到通过分光片被被测物体反射的外光路信号和被分光片反射通过液晶光阀的内光路信号的混合信号。经过两路信号的矢量运算得到消除共模的外光路信号的内光路信号，再由内外光路信号计算得到消除基底信号的相位信号。本发明具有寿命长、响应时间短、精度高、成本低、防止同频干扰的特点。
【专利说明】基于单个液晶光阀相位测量的校准方法及其测距装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电测距领域，尤其是基于单个液晶光阀相位测量的校准方法及其测 距装置。
【背景技术】
[0002] 激光是六十年代发展起来的一项新技术。它是一种颜色很纯、能量高度集中、方 向性很好的光，由此发展的激光技术更是解决了许多传统技术无法解决的技术障碍。激光 测距仪是利用激光进行测距的一种仪器，在长度、高度、距离、速度、外形等领域愈发受到民 用、军用和工业等行业的重视，在国外已经被广泛应用于以下领域：各大工矿企业，电力石 化，水利，通讯，环境，建筑，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，反恐/军事，科研机构，农 业，林业，房地产，休闲/户外运动。
[0003] 基于测相位差原理的激光测距装置是用调制的激光光束照射被测目标，光束经被 测目标反射后折回，将光束往返过程产生的相位变化，换算成被测目标的距离，应用于短距 离高精度的距离测量，其测量的准确性和精度受装置内部零部件特性的影响。激光测距仪 器的精度要求越高，其电路的复杂度与精密器件的需求量就大大提高。因此环境因素，例如 温度以及器件使用寿命对器件性能的影响，导致器件产生的相位漂移不可忽视。现有技术 多利用内外光路的相位差补偿原理消除电路系统的附加相移，确保测量数据不受外界环境 因素的影响。消除附加相移的相位差补偿原理，简述如下：
[0004] 设测距信号先后经第一光路和第二光路后得到的信号为€、5 + €，将第 二光路信号与第一光路信号作矢量运算，得到内光路信号：
[0005]
【权利要求】
1. 基于单个液晶光阀相位测量的测距装置，其特征在于，包括依次设置的发射装置和 分光片，所述分光片反射轴线方向依次设置有一液晶光阀和接收装置，所述接收装置前方 设置有接收透镜，发射装置和接收装置分别与电路板连接； 液晶光阀，用于导通或截止分光片反射发射装置发射的光波； 发射装置包括激光二极管或发光二极管； 分光片，至少包括光学玻璃、光学玻璃镀膜、有机玻璃、有机玻璃镀膜、分光棱镜、光纤、 光导管其中一种，用于反射发射装置发射的部分光波至液晶光阀。
2. 如权利要求1所述基于单个液晶光阀相位测量的测距装置，其特征在于，所述接收 装置包括光电转换装置和混频器，光电转换装置至少包括光电二极管、光电三极管、雪崩二 极管、光电倍增管其中一种。
3. 如权利要求1所述基于单个液晶光阀相位测量的测距装置，其特征在于，所述电路 板上设置有鉴相器； 鉴相器，用于接收所述接收装置输出的信号，并进行信号相位比较输出消除基底参考 的相位信号。
4. 如权利要求3所述基于单个液晶光阀相位测量的测距装置，其特征在于，所述电路 板上还设有振荡器和放大装置； 振荡器包括晶振、锁相环、倍频器、分频器或直接数字频率合成器，用于产生并输出高 频振荡信号和混频信号； 放大装置至少包括低频放大器、高频放大器其中一种，用于接收所述接收装置的输出 信号并进行放大、输出。
5. 如权利要求1所述基于单个液晶光阀相位测量的测距装置的校准方法，其特征在 于，包括下列步骤： 所述发射装置发射光波经所述分光片，一部分光波被所述分光片反射至所述液晶光 阀，另一部分光波通过所述分光片至被测物体，当所述液晶光阀截止时，所述接收装置接收 到通过所述分光片被被测物体反射折回的信号为外光路信号；当所述液晶光阀导通时，被 所述分光片反射通过所述液晶光阀的信号为内光路信号，所述接收装置接收到所述外光路 信号与所述内光路信号的混合信号；经过所述外光路信号与混合信号的矢量运算得到消除 共模的外光路信号的内光路信号，再由所述内、外光路信号计算得到消除基底信号的相位 信号。
6. 如权利要求5所述基于单个液晶光阀相位测量的测距装置的校准方法，其特征在 于，所述外光路信号与内光路信号均为所述发射装置发出。
7. 如权利要求6所述基于单个液晶光阀相位测量的测距装置的校准方法，其特征在 于，所述接收装置先接收所述外光路信号再接收所述混合信号或先接收所述混合信号再接 收所述外光路信号。
【文档编号】G01S17/08GK104515997SQ201310441239
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】杜鑫, 乔佰文, 查晓怡 申请人:江苏徕兹光电科技有限公司