[發(fā)明專利]測量裝置、系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380025699.0
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104412125B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: E·B·休斯;M·S·沃登
• 申請（專利權(quán)）人: NPL管理有限公司
• 主分類號: G01S17/66
• 分類號: G01S17/66;G01S17/06;G01S7/481
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 孫紀(jì)泉

1.一種測量系統(tǒng)，包括：

多個反射目標(biāo)；以及

至少一個測量裝置，所述測量裝置包括：

光指向器和空間光調(diào)制器，其中光指向器設(shè)置為將光指向至空間光調(diào)制器，以及空間光調(diào)制器設(shè)置為接收并調(diào)制來自光指向器的光以形成一強(qiáng)度式樣，其中空間光調(diào)制器為可編程的，從而該強(qiáng)度式樣為可控的；

第一光學(xué)元件，配置為在第一平面處形成由接收自空間光調(diào)制器的光的強(qiáng)度樣式；

第二光學(xué)元件，設(shè)置為接收形成該強(qiáng)度式樣的光，并配置為將該強(qiáng)度式樣放大至測量空間中；以及

檢測器，設(shè)置為檢測從測量空間反射的光；

其中，所述檢測器為光電二極管形式；

其中，光指向器配置為將回射光從測量空間指向至所述檢測器，所述回射光包括來自針對于每個反射目標(biāo)的測量路徑的光，每個反射目標(biāo)的測量路徑不同；

其中，光指向器配置為將來自參考路徑的光指向至所述檢測器，所述來自參考路徑的光與來自每個測量路徑的光干涉，生成一干涉信號；

其中所述測量系統(tǒng)配置為測量距離；

其中所述空間光調(diào)制器與所述第一光學(xué)元件之間的距離以及所述第一光學(xué)元件與所述第一平面之間的距離等于所述第一光學(xué)元件的焦距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其中所述測量系統(tǒng)包括多個所述測量裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量系統(tǒng)，其中該多個測量裝置圍繞待測量對象設(shè)置。

4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的測量系統(tǒng)，其中所述多個反射目標(biāo)為多個回射目標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，其中所述反射目標(biāo)設(shè)置在一個或多個待測量對象上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，其中所述第二光學(xué)元件配置為以發(fā)散的方式將強(qiáng)度式樣放大至測量空間中。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，其中所述第二光學(xué)元件具有高于0.2的數(shù)值孔徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，其中所述第二光學(xué)元件具有高于0.4的數(shù)值孔徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，其中所述第二光學(xué)元件具有高于0.6的數(shù)值孔徑。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于控制空間光調(diào)制器的控制單元，該控制單元配置為，當(dāng)受到來自光指向器的光照射時，控制空間光調(diào)制器以形成強(qiáng)度式樣，以在測量空間產(chǎn)生至少一個光束。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測量系統(tǒng)，其中控制單元配置為，當(dāng)受到來自光指向器的光照射時，控制空間光調(diào)制器以形成強(qiáng)度式樣，以在測量空間產(chǎn)生多個光束。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測量系統(tǒng)，其中控制單元可操作以將每一光束指向測量空間中的反射目標(biāo)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量系統(tǒng)，其中控制單元可操作以控制空間光調(diào)制器補(bǔ)償測量空間內(nèi)的一個或多個回射目標(biāo)的移動。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，其中光指向器包括光分配器，其設(shè)置為將輸入光的第一部分指向至空間光調(diào)制器，以及將輸入光的第二部分指向至檢測器作為利用反射自測量空間的光執(zhí)行干涉量度的參考光。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測量系統(tǒng)，其中光指向器包括光纖，其中光分配器由該光纖的端部提供；光指向器進(jìn)一步包括光指向元件，其配置為將反射自該光纖端部或測量空間的光指向至檢測器。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于提供輸入光至光指向器的光源。