[实用新型]一种光学测距中的光学结构系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学测距中的光学结构系统，尤其涉及一种只用一个接收装置并全部通过电信号控制光路切换的光学测距中的光学结构系统。

背景技术

传统的光学测距中的光学结构系统中，其光路处理分两种模式：1、采用完全固定的光路结构产生内参考光路及测量用光路，然后用两个不同的接收装置分别接收处理内参考光路及测量用光路。这种模式优点在于：光路完全固定，光学结构稳定，可靠性高，缺点在于：使用两个接收装置，成本高，后期电学处理较为复杂。2、用一个接收装置接收处理内参考光路及测量用光路，用电机等驱动光学偏转部件，通过控制偏转部件的物理状态转动或移动来实现内参考光路或测量用光路的切换。优点在于：仅使用一个接收装置，成本低，便于后期电学处理；缺点在于：由于采用机械式光学开关，导致光路可靠性低，测量速度较慢，而且机械故障较多，寿命较短。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种只用一个接收装置并全部通过电信号控制光路转换的光学测距中的光学结构系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型包括一个半导体激光器、一个准直物镜组、一个接收装置和接收物镜组，所述准直物镜组置于所述半导体激光器的正前方，所述接收物镜组的光传输方向与所述接收装置相对；本实用新型还包括一个用于偏转内参考光路的第一电控光学偏转装置和一个用于控制参考光路通断的第二电控光学偏转装置，所述第一电控光学偏转装置和第二电控光学偏转装置均为通过电控开关对光的偏振控制来实现光路的开关切换的装置，所述第一电控光学偏转装置置于所述准直物镜组远离所述半导体激光器的一侧，所述第二电控光学偏转装置置于所述第一电控光学偏转装置和所述接收装置之间。

第一电控光学偏转装置有两个作用：其一，用作测量用光路的开关；其二，偏转内参考光路。第二电控光学偏转装置只有一个作用，即用作内参考光路的开关。第一电控光学偏转装置和第二电控光学偏转装置在工作过程中的开关状态始终保持相反，第一电控光学偏转装置打开时第二电控光学偏转装置关闭，此时接收装置接收由照射目标反射回来并通过接收物镜组折射后的测量用光信号，第一电控光学偏转装置关闭时第二电控光学偏转装置打开，此时接收装置接收由第一电控光学偏转装置偏转并通过第二电控光学偏转装置后的内参考光信号。第二电控光学偏转装置的光学平面的法线方向可根据光学结构设计进行调整，最佳位置为其法线与半导体激光器发出的光经第一电控光学偏转装置偏转至接收装置的光线方向一致。

作为最佳选择，所述接收装置的光敏面与所述接收物镜组的镜面平行。这样可实现最大程度地减少回光的能量损耗，并降低无关光学噪声的引入。

作为优选，所述接收装置的光敏面与所述半导体激光器的光轴相互垂直。这样便于光学器件在外壳内的整合安装。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过采用两个通过电控开关对光的偏振控制来实现光路的开关切换的电控光学偏转装置控制内参考光路和测量用光路的切换，光学结构稳定，可靠性高，控制精确、快速，故障少、寿命长；通过采用一个接收装置分时接收内参考光信号和测量用光信号，成本低，便于后期电学处理，效率高。

附图说明

附图是本实用新型的内部结构及应用光路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括一个半导体激光器1、一个准直物镜组2、一个用于产生内参考光路的第一电控光学偏转装置3和一个用于控制参考光路通断的第二电控光学偏转装置4、一个接收装置5和接收物镜组6，准直物镜组2置于半导体激光器1的正前方，接收物镜组6的光传输方向与接收装置5相对，第一电控光学偏转装置3和第二电控光学偏转装置4均为通过电控开关对光的偏振控制来实现光路的开关切换的装置，第一电控光学偏转装置3置于准直物镜组2远离半导体激光器1的一侧，第二电控光学偏转装置4置于第一电控光学偏转装置3和接收装置5之间。第二电控光学偏转装置4的光学平面的法线方向可根据光学结构设计进行调整，最佳位置为其法线与半导体激光器1发出的光经第一电控光学偏转装置3偏转至接收装置5的光线方向一致。

如附图所示，接收装置5的光敏面与接收物镜组6的镜面平行。这样可实现最大程度地减少回光的能量损耗，并降低无关光学噪声的引入。

如附图所示，接收装置5的光敏面与半导体激光器1的光轴相互垂直。这样便于光学器件在外壳内的整合安装。