一种手持激光测距装置的制作方法

本实用新型涉及采用无线电波测量距离的技术领域，尤其涉及应用了激光的手持激光测距装置。

背景技术：

激光测距仪(Laser Distance Measuring Instrument)是以激光器作为光源对目标距离进行测量的仪器，测距仪在工作时向目标物发射一束激光，由光电接收器件接收目标反射的激光信号，通过测定从激光发射到接收的时间差或者相位差，计算出从发射到目标的距离值。激光测距仪在长度、高度、距离、速度、外形等领域愈发受到民用、军用和工业等行业的重视，目前已经被广泛应用于多个领域，如各大工矿企业，电力石化，水利，通讯，环境，建筑，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，军事，科研机构，农业，林业，房地产，休闲，户外运动等。

激光测距产品根据工作原理可大致分为四类：相位式激光测距仪，脉冲式激光测距仪，三角法激光测距仪和激光干涉仪。三角法测距仪和激光干涉仪一般用于微距测量和高精度测量，故常见的手持式测距仪都是基于相位式或者脉冲式，其中相位式测距仪精度高(亚毫米级)、量程短(一般200米以内)，脉冲式测量精度稍差(厘米级别)，量程较大(最大量程可达公里级别)。

相位式激光测距仪一般是基于连续波测量方式，激光发射的是经过调制的正弦波信号，照射到目标后，反射回来的部分信号被光电转换器件接收，经过调理后，测距仪中处理单元根据激光信号的频率和相位差等信息计算出距离信息，由于其采用的连续波测量，并受到相关的激光安全标准的限制，激光功率不能超过1mW，因此这类测距仪一般用于室内测量和近距离测量。

激光测距仪特别是相位式测距仪在室外测量时，当环境光较强时，反射回来的调制信号会被淹没环境光噪音中，从而无法正常测量。

有鉴于此，如何设计一种新的手持激光测距装置，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中手持激光测距仪的技术问题，本实用新型提供了一种手持激光测距装置，其能够根据环境光强度变化，合理调整激光发射功率，改变调制信号发射强度，降低环境光噪声的干扰，提高接收的信噪比，进而改善激光测距装置的室外测量能力。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型公开了一种手持激光测距装置，所述手持激光测距装置包括一显示屏、一发射单元、一接收单元、一处理器单元，所述显示屏用于显示所述手持激光测距装置的测量信息和/或状态信息，所述发射单元用于发射激光，所述接收单元用于接收反射激光，所述处理器单元用于得出测量信息，其特征在于，所述手持激光测距装置具有一环境光传感器，用于识别环境光强度，所述处理器单元根据所述环境光传感器所识别的环境光强度调整所述发射单元发射的激光功率。

更进一步地，所述环境光传感器内置于所述接收单元中。

更进一步地，所述环境光传感器设置于一光电模块中，该光电模块外置于所述接收单元。

更进一步地，所述环境光传感器为一光电传感器，所述手持激光测距装置至少具有一个所述光电传感器。

更进一步地，所述光电传感器为光敏二极管或光敏电阻或雪崩光电二极管。

更进一步地，所述手持激光测距装置具有一提醒单元，所述提醒单元是一蜂鸣器或一显示图标或者一发光二极管，用于发射单元发射高功率激光时进行提醒。

与现有技术相比较，本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：第一、能够根据环境光强度变化，合理调整激光发射功率，改变调制信号发射强度，降低环境光噪声的干扰，提高接收的信噪比，进而改善激光测距装置的室外测量能力；第二、具有强功率提醒，当激光为高功率、强功率时，通过显示屏和/或蜂鸣器提醒用户，避免激光束照射眼睛或者其他会被伤害的物品。

附图说明

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本实用新型所提供的手持激光测距装置的结构示意图；

图2是图1中接收单元的部分电路原理图；

图3是本实用新型所提供的另一手持激光测距装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。然而，应当将本实用新型理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本实用新型的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下具体实施例的说明中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本实用新型的目的在于提供一种手持激光测距装置，通过环境光的检测、环境光强度的提醒、激光功率的控制、激光功率的提醒，实现根据环境光强度变化，合理调整激光发射功率，改变调制信号发射强度，降低环境光噪声的干扰，提高接收的信噪比，进而改善激光测距装置的室外测量能力。

下面结合附图1-3详细说明本实用新型的具体实施例。

图1是本实用新型所提供的手持激光测距仪的结构示意图。如图所示，本实用新型提供的手持激光测距装置包括显示屏1、供电单元2、处理器单元3、按键4、发射单元5、接收单元6、蜂鸣器7，其中，显示屏1用于显示测量结果、测量状态、测距仪当前功能信息、状态提醒信息等,如发射高功率激光时，通过显示某一特定图标显示警告信息；蜂鸣器7主要用于状态提醒，当手持激光测距装置的发射激光为高功率激光时，即激光增强模式，蜂鸣器7发出蜂鸣声以示警告，避免激光束照射眼睛或者其他会被伤害的物品；供电单元2用于为测距仪提供合适的工作电源；处理器单元3主要包括微控制单元(MCU)及其附属电路，为系统的主控部分，其根据接收单元6发射的状态信号控制调整发射单元5发出的发射激光功率；按键4用于提供使用者输入信息至处理器单元3的途径；发射单元5用于完成信号的调制和发射；接收单元6，其内置环境光传感器，接收单元6用于接收反射激光和识别环境光强度，处理后将测量信号和状态信号传递至处理器单元3。

此外，本领域的普通技术人员应当知悉，所述手持激光测距装置用于发射单元发射高功率激光时进行提醒的提醒单元，除了蜂鸣器和特定图标外，还可以是一个发光二极管。

用户在使用时，通过按键4开启激光，发射单元5发射激光，将激光点瞄准待测目标后，用户再次通过按键4触发该手持激光测距装置的测量，测量结果随即显示在显示屏1上。测量结束后，若此次测量为激光增强模式下完成的测量，则发射激光会在此次测量结束时随即恢复发射激光至正常功率，亦或发射激光在下一次测量打开激光时，恢复至正常功率。

本实用新型所提供的手持激光测距装置，其接收单元6通过内部的接收传感器(环境光传感和接收传感器是同一个)，识别环境光强度，从而为测距装置选择发射的激光功率水平提供参考，并且，增强模式下激光功率与环境光强度之间存在线性关系。该环境光传感器为光电传感器，手持激光测距装置可以具有一个或多个的光电传感器。该光电传感器可以为光敏二极管、光敏电阻、雪崩光电二极管(APD)等。采用APD自身为光电转换器件，其不仅可以把接收的激光信号强度变化转换为电流变化，也可以把环境光转换为噪声电流。采用独立的光敏二极管或光敏电阻来判断环境光强度等级，当环境光强变化时，光敏二极管或者光敏二极管的工作电流也会发生相应变化，处理器单元3通过获得传感器的数据，也可以计算出当前的环境光强度等级。

图2是图1中的接收单元的部分电路原理图，以说明如何利用APD的初级跨导放大信号状态判断环境光强度等级。如图所示，电阻R1和R2两个电阻，为APD输出的交流信号提供直流中心电位，确保跨导放大输出后的交流信号位于0-VCC电压范围内；R3和C2组成低通滤波器，从而使跨导输出的交流信号编程稳定的直流信号Vs1，提供给处理器单元进行采集；跨导放大的信号经过C1隔直处理后，作为二级放大处理的初始交流信号，最终成为解调信号S1提供给处理器单元采集；Rf为跨导反馈电阻，决定了跨导放大电路的放大系数；电流Iin为APD的输出平均电流，其流过跨导电阻Rf时，会产生相应的压降。

根据运算放大器的原理，可以得出Vs1的电压和Iin的关系如下：

当环境光较变强时，APD的平均输出电流Iin变大，则Vs1变小，通过批量试验，可以统计出环境光和Vs1的关系，进而可以通过Vs1的变化，得出当前环境光的强度等级。

图3是本实用新型所提供的另一手持激光测距装置的结构示意图。图3中示出的手持激光测距装置与图1中示出的手持激光测距装置不同之处在于，环境光传感器并非内置于接收单元中，而是作为一个独立的光电模块11，外置于接收单元。其他部分相同，故不再赘述。

与现有技术相比较，本实用新型所提供的手持激光测距装置具有以下优点：第一、能够根据环境光强度变化，合理调整激光发射功率，改变调制信号发射强度，降低环境光噪声的干扰，提高接收的信噪比，进而改善激光测距装置的室外测量能力；第二、具有强功率提醒，当激光为高功率、强功率时，通过显示屏和/或蜂鸣器提醒用户，避免激光束照射眼镜或者其他会造成伤害的物品。

如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中出现的类似于“一”的限定语并非是指对数量的限定，而是描述在前文中未曾出现的技术特征。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。