[發明專利]一種自適應恒定增益激光掃描測距儀

有效

• 申請號: 202110774964.1
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113238242B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 黎龍飛;陳士凱;雷喬;夏吳斌;于遠芳;施玲玲
• 申請（專利權）人: 上海思嵐科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/497;G01S7/481
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 王奎宇;楊孟娟

1.一種自適應恒定增益激光掃描測距儀，其特征在于，所述測距儀包括：

測距模塊，用于獲得被測物的測距信號信息；

掃描模塊，其轉動連接于測距儀內部并可提供360°的掃描范圍；

分光模塊，其設置在所述測距模塊和所述掃描模塊之間的光路上并對所述測距模塊中發射的激光進行分光處理，所述激光經所述分光模塊分光后形成反射光和透射光；

基準檢測模塊，所述基準檢測模塊與處于其中一旋轉角度范圍內的所述掃描模塊的相向設置，所述基準檢測模塊通過經其反射的反射光的信號強度獲取所述測距儀的增益；

光功率監測模塊，所述光功率監測模塊設置在所述分光模塊的反射光光路上并用于監測所述測距模塊中發射的激光的光功率；所述透射光經所述掃描模塊投射到被測物及所述基準檢測模塊上，并由所述被測物或所述基準檢測模塊反射回的反射光至所述測距模塊；

當所述掃描模塊旋轉至對著所述基準檢測模塊時，由所述測距模塊中的激光發射模塊發射出的激光被投射到所述分光模塊上，由所述分光模塊反射的反射光部分投射到所述光功率監測模塊上；

由所述分光模塊透射出的部分經所述掃描模塊投射到所述基準檢測模塊，由所述基準檢測模塊反射回的反射光經所述掃描模塊投射到聚焦透鏡上，并由聚焦透鏡匯集成匯聚光匯聚到處理模塊，形成基準增益檢測信號；并基于基準增益檢測信號調節所述處理模塊上的感光元件的偏置電壓，以保持所述測距儀的增益恒定；

在所述測距模塊的控制模塊中預先設定兩個基準值：校準條件下的激光發射功率以及基準檢測模塊的信號強度；

所述激光發射模塊發射激光，所述光功率監測模塊監測激光實時發射功率，并基于激光實時發射功率與校準條件下的激光發射功率大小，所述激光發射模塊調節驅動電流的大小以使上述激光實時發射功率與校準條件下的激光發射功率大小相同；

所述掃描模塊運行，當所述掃描模塊旋轉至與所述基準檢測模塊相向設置時，所述處理模塊讀取此時的信號強度并根據信號強度調節感光元件的偏置電壓，以使所述處理模塊讀取此時的信號強度等于校準條件下所述基準檢測模塊的信號強度。

2.根據權利要求1所述的測距儀，其特征在于，所述測距模塊包括：控制模塊、處理模塊、激光發射模塊以及聚焦透鏡，其中，所述激光發射模塊用于發射激光并根據光功率調節驅動光電流；所述聚焦透鏡用于匯聚經所述掃描模塊反射回的反射光并投到所述處理模塊的感光元件上；所述處理模塊用于感知接收光信號并調節感光元件的偏置電壓；所述控制模塊用于處理所述光信號并輸出所述測距信號信息。

3.根據權利要求2所述的測距儀，其特征在于，所述測距模塊還包括：準直透鏡，所述準直透鏡設置在所述激光發射模塊的激光發射光路上并使具有一定發散角的激光形成平行的光束并投射到被測物上。

4.根據權利要求3所述的測距儀，其特征在于，所述測距模塊還包括：發射套管，所述發射套管安裝于所述聚焦透鏡的光軸上，所述發射套管還安裝有所述準直透鏡。

5.根據權利要求4所述的測距儀，其特征在于，所述分光模塊安裝在所述發射套管上。

6.根據權利要求1至5任一項所述的測距儀，其特征在于，所述分光模塊與所述激光的光軸呈一夾角布置。

7.根據權利要求2至5任一項所述的測距儀，其特征在于，所述激光發射模塊的驅動電流設置為可編程調節。

8.根據權利要求2至5任一項所述的測距儀，其特征在于，所述感光元件的偏置電壓被設置為可編程調節。