本实用新型专利技术提供了一种基于反射光栅的激光共轴测距装置，其激光器的输出光束背向待测距物体设置，发射端和接收端共轴的方式实现激光测距，其利于工程化作业、且成本低。其包括：激光器、反射光栅、发射透镜、接收透镜、以及探测器；所述激光器的输出光束朝向所述反射光栅的反射接收面域布置，所述激光器布置于所述反射光栅和所述发射透镜之间，所述反射光栅的反射光束朝向后方的所述发射透镜的入射对应面域布置，所述发射透镜的后方布置有所述探测器，所述探测器的后方布置有所述接收透镜，所述探测器的远离所述发射透镜的一表面为光接收面，所述接收透镜的直径小于所述发射透镜的直径，且所述接收透镜位于所述发射透镜的径向中心区域的后方位置。中心区域的后方位置。中心区域的后方位置。
【技术实现步骤摘要】
一种基于反射光栅的激光共轴测距装置
[0001]本技术涉及激光的
，具体为一种基于反射光栅的激光共轴测距装置。
技术介绍
[0002]激光测距系统由发射端和接收端构成，激光器发出的光束直接朝向待测距物体设置，现有技术中发射端与接收端不共轴设置，从而避免中心遮拦产生光能损失，然而现有的不共轴测距系统，其结构复杂在实际制造时成本相对高，且其占用的激光发射端和接收端的相对高度体积较大、不利于狭小空间的测距作业，为此，急需找到一种能够共轴布置的测距装置。
技术实现思路
[0003]针对上述问题，本技术提供了一种基于反射光栅的激光共轴测距装置，其激光器的输出光束背向待测距物体设置，发射端和接收端共轴的方式实现激光测距，其利于工程化作业、且成本低。
[0004]一种基于反射光栅的激光共轴测距装置，其特征在于，其包括：
[0005]激光器；
[0006]反射光栅，其包括有
±
1级衍射角；
[0007]发射透镜；
[0008]接收透镜；
[0009]以及探测器；
[0010]所述激光器的输出光束朝向所述反射光栅的反射接收面域布置，所述激光器布置于所述反射光栅和所述发射透镜之间，所述反射光栅的反射光束朝向后方的所述发射透镜的入射对应面域布置，所述发射透镜的后方布置有所述探测器，所述探测器的后方布置有所述接收透镜，所述探测器的远离所述发射透镜的一表面为光接收面，所述接收透镜的直径小于所述发射透镜的直径，且所述接收透镜位于所述发射透镜的径向中心区域的后方位置，所述接收透镜的远离所述探测器的一表面为漫反射接收面，所述接收透镜的折射输出面将漫反射接收光线汇集后朝向所述探测器的光接收面的中心发出；
[0011]所述反射光栅、激光器、发射透镜组合形成发射端；
[0012]所述探测器、接收透镜组合形成接收端，所述接收端和发射端共轴设置。
[0013]其进一步特征在于：
[0014]所述反射光栅的反射接收面域覆盖所述激光器的发出光束的面域，所述反射光栅将平行射入的光束经过反射接收面域形成两束带角度的反射光束，两束反射光束关于水平面中心对称射出；
[0015]所述反射光栅的
±
1级衍射角为
±
15
°
。
[0016]采用本技术的结构后，反射光栅、激光器、发射透镜、探测器、接收透镜沿着轴
向顺次布置于一个壳体内，激光器发出的平行光束经过反射光栅反射扩散形成两束发出光束、再通过发射透镜形成两束平行光朝向待测距物体的表面射出，之后光束被待测物体经过漫反射再次发射朝向位于中心的接收透镜，接收透镜将接收到的光会聚后射向探测器，整个装置内的计时装置记录光束往返时间，光速和往返时间的乘积的一半，就是测距装置和被测量物体之间的距离，其激光器的输出光束背向待测距物体设置，发射端和接收端共轴的方式实现激光测距，其利于工程化作业、且成本低。
附图说明
[0017]图1为本技术的具体实施例的光学示意简图；
[0018]图2为本技术的具体实施例的示意简图；
[0019]图中序号所对应的名称如下：
[0020]激光器1、反射光栅2、发射透镜3、接收透镜4、探测器5、壳体6、避让孔61。
具体实施方式
[0021]一种基于反射光栅的激光共轴测距装置，见图1和图2，其包括：
[0022]激光器1、反射光栅2、发射透镜3、接收透镜4、以及探测器5；
[0023]反射光栅2具有
±
1级衍射角；
[0024]激光器1的输出光束朝向反射光栅2的反射接收面域布置，激光器1布置于反射光栅2和发射透镜3之间，反射光栅2的反射光束朝向后方的发射透镜3的入射对应面域布置，发射透镜3的后方布置有探测器5，探测器5的后方布置有接收透镜4，探测器5的远离发射透镜的一表面为光接收面，接收透镜4的直径小于发射透镜3的直径，且接收透镜4位于发射透镜3的径向中心区域的后方位置，接收透镜4的远离探测器5的一表面为漫反射接收面，接收透镜4的折射输出面将漫反射接收光线汇集后朝向探测器5的光接收面的中心发出；
[0025]反射光栅2、激光器1、发射透镜3组合形成发射端；
[0026]探测器5、接收透镜4组合形成接收端，接收端和发射端共轴设置。
[0027]具体实施时，反射光栅2的反射接收面域覆盖激光器1的发出光束的面域，反射光栅2将平行射入的光束经过反射接收面域形成两束带角度的反射光束，两束反射光束关于水平面中心对称射出。
[0028]具体实施时例中，其还包括壳体6，反射光栅2、激光器1、发射透镜3、探测器5、接收透镜4沿着轴向顺次布置于壳体6内，壳体6对应于发射透镜3的射出光束的区域设置有避让孔61，避让孔61同时涵盖接收透镜4的入射面域；
[0029]激光器1的波长为1064nm；激光器1出射光束为平行光束，光束直径φ为2mm；反射光栅2的
±
1级衍射角为
±
15
°
；发射透镜3焦距为70mm；接收透镜4焦距为35mm；探测器5为APD；具体实施时发射透镜、接收透镜均为双凸透镜。
[0030]其工作原理如下、见图：激光器1出射光束为平行光束t，入射至反射光栅2，形成光束a和光束b。光束a和光束b再经发射透镜3准直，作为发射端；接收透镜4接收目标反射回的光束，会聚到探测器5，作为接收端，实现接收测距。激光器1、反射光栅2及发射透镜3为激光测距装置的发射端；接收透镜4及探测器5为激光测距装置的接收端。
[0031]其有益效果如下：反射光栅、激光器、发射透镜、探测器、接收透镜沿着轴向顺次布
置于一个壳体内，激光器发出的平行光束经过反射光栅反射扩散形成两束发出光束、再通过发射透镜形成两束平行光朝向待测距物体的表面射出，之后光束被待测物体经过漫反射再次发射朝向位于中心的接收透镜，接收透镜将接收到的光会聚后射向探测器，整个装置内的计时装置记录光束往返时间，光速和往返时间的乘积的一半，就是测距装置和被测量物体之间的距离，其激光器的输出光束背向待测距物体设置，发射端和接收端共轴的方式实现激光测距，其利于工程化作业、且成本低。
[0032]对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0033]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于反射光栅的激光共轴测距装置，其特征在于，其包括：激光器；反射光栅，其包括有
±
1级衍射角；发射透镜；接收透镜；以及探测器；所述激光器的输出光束朝向所述反射光栅的反射接收面域布置，所述激光器布置于所述反射光栅和所述发射透镜之间，所述反射光栅的反射光束朝向后方的所述发射透镜的入射对应面域布置，所述发射透镜的后方布置有所述探测器，所述探测器的后方布置有所述接收透镜，所述探测器的远离所述发射透镜的一表面为光接收面，所述接收透镜的直径小于所述发射透镜的直径，且所述接收透镜位于所述发射透镜的径向中心区域的后方位置，所述接收透镜的远离所述探测器的一表面为漫反射接收面，所述接收透镜的折...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡震，陈浩，吉俊文，
申请(专利权)人：江苏亮点光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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