一种激光测距仪的制作方法
本技术涉及一种测距领域,尤其涉及一种激光测距仪。
背景技术:
1、激光测距仪是利用激光对目标的距离进行测量的设备。目前的激光测距仪普遍采用激光相位测距,现在常见的激光测距仪尺寸都大于长45mm*宽16mm*高10mm,这样因激光测距仪模组尺寸大,这样不利于携带或产品集成,尺寸过小也会带来电路中的收发电路串扰,影响测距量程和精度。
2、因此,基于上述方案,现有技术还有待改进。
技术实现思路
1、本技术的目的是减小测距仪的尺寸的同时,不影响测量精度。
2、本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、一种激光测距仪,其中,包括:
4、平行设置的第一电路板和第二电路板;
5、所述第一电路板上设有激光二极管以及激光发射调理电路;
6、所述第二电路板上设有光电传感器以及光电放大调理电路;
7、反射镜支架及反射镜,所述反射镜安装于反射镜支架上,可调节反射镜角度,用于对反射光进行导向至光电传感器上。
8、本技术上述方案,通过设置平行的第一电路板和第二电路板,在第一电路板上集成激光二极管及激光发射调理电路,在第二电路板上集成光电传感器及光电放大调理电路,同时配置反射镜支架及可调节角度的反射镜以将反射光导向光电传感器的技术方案,首先,平行设置的双电路板实现了发射电路与接收电路的物理分离,从空间布局上减少了激光发射调理电路(含高频调制信号)对光电放大调理电路(处理微弱光信号)的电磁串扰,提升了信号处理的信噪比;其次,反射镜角度可调节的设计,能够精准校准反射光的传播路径,确保反射光准确入射至光电传感器的感光区域,避免因光路偏移导致的信号丢失或衰减;最后,这种集成化的分层布局大幅压缩了整体结构尺寸,为实现小型化设计奠定基础,同时各组件的功能分区明确,便于模块化生产与调试。
9、可选的,所述的激光测距仪,其中,还包括:
10、激光接收准直镜,用于接收漫反射后的反射光,所述激光接收准直镜设于发射镜前端。
11、本技术上述方案,通过增设激光接收准直镜,将其设置于发射镜前端以接收漫反射后的反射光的技术方案,激光经目标漫反射后呈发散状态,能量分散且传播方向杂乱,激光接收准直镜能够对这些发散的反射光进行聚焦与准直,将分散的光能量汇聚成集中的光束,显著提高光电传感器接收的光信号强度;同时,准直镜可过滤部分因漫反射产生的散射杂光,减少非目标方向光线的干扰,提升接收信号的纯度;此外,将其设于发射镜前端的布局,使接收光路与发射光路在前端形成协同,避免了光路交叉导致的结构冗余,进一步优化了空间利用,适配整体小型化设计,间接提升了测距仪对远距离目标的探测能力。
12、可选的,所述的激光测距仪,其中,所述反射镜通过多个螺钉与反射镜支架连接。
13、本技术上述方案,多个螺钉的连接方式可实现反射镜在支架上的稳定固定,避免因振动、温度变化等环境因素导致反射镜位置偏移,保证光路稳定性;同时,通过调节不同螺钉的松紧度,能够对反射镜的角度进行精细化的二维调节(如俯仰角、偏摆角),从而精准控制反射光的传播方向,确保其与光电传感器的感光面精准对准;此外,螺钉连接结构简单、成本低,且调节过程可逆,便于生产调试阶段的光路校准,也为后续使用中的维护与精度校准提供了便利,保障了测距仪长期使用的精度稳定性。
14、可选的,所述的激光测距仪,其中,所述反射镜与第一电路板和第二电路板夹角为45度。
15、本技术上述方案,45度夹角的设计使反射镜能够将沿水平方向传播的反射光(经接收准直镜聚焦后)垂直转向至光电传感器(因电路板平行设置,光电传感器通常垂直于反射光入射方向),实现了光路的高效转向,避免了光路在平行电路板之间的交叉,大幅压缩了光路所需的空间,适配整体小型化布局;同时,45度角是光反射转向的最优角度之一,能最大限度减少反射过程中的光能量损失,保证反射光的强度;此外,固定的夹角关系为反射镜的安装与调节提供了基准,便于生产时的标准化校准,确保不同产品间的光路一致性,提升批量生产的稳定性。
16、可选的,所述的激光测距仪,其中,所述激光二极管发射光路与所述光电传感器的接收光路平行。
17、本技术上述方案,平行的光路设计从根本上避免了发射光路与接收光路的交叉干扰,减少了激光发射时的强光直接入射到接收端导致的光电传感器饱和或信号失真问题;同时,平行光路使发射光与接收光在传播过程中保持一致的方向特性,当测距仪存在微小倾斜或振动时,发射光与接收光的偏移趋势一致,反射镜的调节可同时适配两者的变化,降低了光路校准的复杂度;此外,平行光路与平行设置的双电路板形成结构上的协同,使电路布局与光路走向相互匹配,进一步优化了内部空间利用率,为实现小型化尺寸提供了关键支撑,同时保证了测距过程中信号传输的稳定性。
18、可选的,所述的激光测距仪,其中,还包括激光发射模组,所述激光发射模组用于反射并聚焦后发射垂直于所述激光二极管发射光路的平行光源。
19、本技术上述方案,激光发射模组的反射与聚焦功能,能够将激光二极管发出的发散光转化为高平行度的光束,减少光在传播过程中的能量扩散,显著提升激光的远距离传播能力,延长测距量程;垂直于原发射光路的设计,使发射光路与电路板形成垂直布局,与平行设置的双电路板结构适配,避免了光路与电路在平面内的空间冲突,进一步压缩了整体体积;同时,平行光源的发射确保了照射到目标上的激光能量分布均匀,反射回的光信号稳定性更高,为后续相位差测量提供了更可靠的原始信号,间接提升了测距精度。
20、可选的,所述的激光测距仪,其中,所述光电传感器为apd,pd,pin,mppc,spad光电转换器件。
21、本技术上述方案,通过选择这些器件,确保了接收端能将光信号高效、准确地转化为电信号,为后续信号放大与相位差计算提供高质量的原始数据,从而保证测距精度与量程的稳定性。
22、综上所述,本技术具有以下至少一种有益效果:
23、1.通过设置平行的第一电路板和第二电路板,在第一电路板上集成激光二极管及激光发射调理电路,在第二电路板上集成光电传感器及光电放大调理电路,同时配置反射镜支架及可调节角度的反射镜以将反射光导向光电传感器的技术方案,首先,平行设置的双电路板实现了发射电路与接收电路的物理分离,从空间布局上减少了激光发射调理电路(含高频调制信号)对光电放大调理电路(处理微弱光信号)的电磁串扰,提升了信号处理的信噪比;其次,反射镜角度可调节的设计,能够精准校准反射光的传播路径,确保反射光准确入射至光电传感器的感光区域,避免因光路偏移导致的信号丢失或衰减;最后,这种集成化的分层布局大幅压缩了整体结构尺寸,为实现小型化设计奠定基础,同时各组件的功能分区明确,便于模块化生产与调试;
24、2.通过增设激光接收准直镜,将其设置于发射镜前端以接收漫反射后的反射光的技术方案,激光经目标漫反射后呈发散状态,能量分散且传播方向杂乱,激光接收准直镜能够对这些发散的反射光进行聚焦与准直,将分散的光能量汇聚成集中的光束,显著提高光电传感器接收的光信号强度;同时,准直镜可过滤部分因漫反射产生的散射杂光,减少非目标方向光线的干扰,提升接收信号的纯度;此外,将其设于发射镜前端的布局,使接收光路与发射光路在前端形成协同,避免了光路交叉导致的结构冗余,进一步优化了空间利用,适配整体小型化设计,间接提升了测距仪对远距离目标的探测能力;
25、3.多个螺钉的连接方式可实现反射镜在支架上的稳定固定,避免因振动、温度变化等环境因素导致反射镜位置偏移,保证光路稳定性;同时,通过调节不同螺钉的松紧度,能够对反射镜的角度进行精细化的二维调节(如俯仰角、偏摆角),从而精准控制反射光的传播方向,确保其与光电传感器的感光面精准对准;此外,螺钉连接结构简单、成本低,且调节过程可逆,便于生产调试阶段的光路校准,也为后续使用中的维护与精度校准提供了便利,保障了测距仪长期使用的精度稳定性。
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