激光测距装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103293529A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103293529103293529A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201210181051.X(22)申请日2012.06.04(71)申请人南京德朔实业有限公司地址211106江苏省南京市江宁经济技术开发区将军大道159号(72)发明人许阳建胡云峰(51)Int.Cl.G01S17/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称激光测距装置(57)摘要本发明提供一种激光测距装置，包含：一激光模组，用于产生准直的测量光束；一接收物镜，形成有第一曲面用于接收来自测定对象的反射光束，该接收物镜的光轴与所述测量光束的出射光轴平行；一光电转换器，用于对所述反射光束在接收物镜的焦平面上所成像进行光电转换，该光电转换器的受光面位于接收物镜的焦平面上；其中，接收物镜还形成有不用于所述第一曲面的曲率的第二曲面，该第二曲面用于部分地将经过接收物镜的反射光束聚集到焦平面上形成一个连续光带。本发明的激光测距装置能有效提升对近距离测量对象的测量精度。CN103293529ACN103295ACN103293529A权利要求书1/1页1.一种激光测距装置，包括：一激光模组，用于产生准直的测量光束；一接收物镜，形成有第一曲面用于接收来自测定对象的反射光束，该接收物镜的光轴与所述测量光束的出射光轴平行；一光电转换器，用于对所述反射光束在所述接收物镜的焦平面上所成像进行光电转换，该光电转换器的受光面位于接收物镜的焦平面上；其特征是，所述接收物镜还形成有不同于所述第一曲面的曲率的第二曲面，该第二曲面用于部分地将经过接收物镜的反射光束聚集到焦平面上形成一个连续光带。2.如权利要求1的激光测距装置，其特征是，所述第二曲面的切线斜率呈线性变化。3.如权利要求1的激光测距装置，其特征是，所述第二曲面的切线斜率呈二次曲线变化。4.如权利要求1的激光测距装置，其特征是，所述第二曲面是柱面或球面中的一种。5.如权利要求1-4中任意之一的激光测距装置，其特征是，所述接收物镜构成为一面凸起一面平直的透镜，所述第二曲面突出地形成于平直的一面。6.如权利要求1-4中任意之一的激光测距装置，其特征是，所述接收物镜构成为一面凸起一面平直的透镜，所述第二曲面凹陷地形成于平直的一面。7.如权利要求1的激光测距装置，其特征是，所述光电转换器接收所述第二曲面聚集的光束。8.如权利要求1的激光测距装置，其特征是，所述第二曲面经过镀膜处理。2CN103293529A说明书1/3页激光测距装置技术领域[0001]本发明涉及一种激光测距装置，属于光学设备领域。背景技术[0002]激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪的基本结构为：含有一个激光发生器；一个位于激光发生器发射端的准直物镜或准直镜组，用于将激光发生器发出的激光转变成一束准直测量光束并发射出去；一个接收物镜，用于接收从被测物体反射回来的反射测量光束并聚焦成像；一个设置在测距仪内部的光电转换器，用于接收反射测量光束的成像并将光信号转换为相应电信号，光电转换器的感光面位于接收物镜的焦平面上，该电信号经处理后得出测距结果。[0003]在测定对象离开的距离较大的情况下，入射的测量光束与反射测量光束的光路基本平行，因此反射测量光束经过接收物镜后会聚集在光信号接收器的接收区域上。但是，对于测定对象离开较近的情况，如图1所示，被测定对象漫射的反射测量光束相对于接收物镜的光轴会有大的倾斜，经过接收物镜后会聚集在偏离光信号接收器的接收区域的位置，难以在光信号接收器的接收区域上成像，使得测距变得困难。[0004]已有的解决上述问题的手段有：1、采用细长形状的光接收装置（APD），用以接收近距离测量的反射光线聚焦后的成像，采用此方法的需要特别制作APD，通用性差，且成本较高；2、在接收物镜上设置两个嵌套的或分离的副透镜，测定时反射光束经过接收物镜聚焦后会形成3个光斑，而越近距离的测量，上述3个光斑将相互交接与转换，使经较近测量对象的反射光束能够被光信号接收器接收到。采用此方法，由于需要额外在主接收物镜上设置2个副透镜，对制造精度要求高，且精确地交接和转换3个光斑是较为困难的。发明内容[0005]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光测距装置，能够有效地解决集成测距装置近距离测量时的反射光束接收问题，经近距离测量对象漫射的反射光束经过接收物镜的第一曲面和第二曲面聚集后，汇聚成一个位于焦平面的连续光带。[0006]为了实现上述目标，本发明提供一种激光测距装置，包括：一激光模组，用于产生准直的测量光束；一接收物镜，形成有第一曲面用