一种激光测距仪的制作方法

文档序号:17983393发布日期:2019-06-22 00:15阅读:234来源:国知局
一种激光测距仪的制作方法

本申请涉及测距技术领域,具体而言,涉及一种激光测距仪。



背景技术:

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,按照其测量的光路主要分为四种方式:单发单收、单发双收、双发单收以及双发双收。

其中,双发单收的方式通常采用两个激光二极管发射激光信号,其中一路为外光路信号,另一路为内光路信号,外光路信号经被测物体反射后被激光接收器件接收,内光路信号在激光测距仪中经预设的光路传输后直接被激光接收器件接收,在激光接收器件中,外光路信号、内光路信号分别与本振信号进行混频。当两个激光二极管特性保持一致时,内外光路的相位变化量近似相等,可以相互抵消,使得内外光路的相位差保持不变,从而根据混频后的信号就可以计算激光测距仪到被测物体的距离。

实际中,激光二极管的发光强度会受到温度影响,而两个激光二极管的温度很难总是保持一致,最终导致根据上述测距原理计算得到的距离精度降低。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施例提供一种激光测距仪,该测距仪利用发光二极管发射内光路信号,由于发光二极管的发光强度受温度影响很小,从而可以改善测距精度。

为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:

本申请实施例提供一种激光测距仪,包括:控制器、锁相电路、发射驱动电路、第一发射管、第二发射管、本振处理电路以及激光接收器件,其中,所述第一发射管为激光二级管或发光二级管,所述第二发射管为发光二级管;所述锁相电路的分别与所述控制器的时钟引脚、所述发射驱动电路以及所述本振处理电路连接,用于将同步时钟信号输出至所述控制器,以及将驱动时钟信号输出至所述发射驱动电路,以及将本振时钟信号输出至所述本振处理电路;所述发射驱动电路还分别与所述第一发射管以及所述第二发射管连接,用于驱动所述第一发射管发射外光路信号,以及驱动所述第二发射管发射内光路信号;所述本振处理电路还与所述激光接收器件连接,用于将本振信号输出至所述激光接收器件;所述激光接收器件还与所述控制器的第一模数转换引脚连接,用于将接收到的所述内光路信号与所述本振信号混频后输出至所述控制器,以及将接收到的经被测物体反射后的所述外光路信号与所述本振信号混频后输出至所述控制器;所述控制器用于根据模数转换后的混频信号计算所述激光测距仪到所述被测物体的距离。

发光二极管的发光强度受温度影响很小,也就是说,即使发光二极管长时间处于发光状态(从而温度升高),其发光强度也可以基本保持恒定。利用发光二极管的上述特性,本申请实施例提供的激光测距仪采用发光二极管作为第二发射管发射内光路信号,使得内光路信号的强度基本不随温度改变,因此可以作为测距时的基准信号,用于抵消外光路信号中的相位变化量,改善测距仪的测距精度。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述控制器的第一脉冲宽度调制引脚与所述发射驱动电路连接,用于将第一脉冲宽度调制信号输出至所述发射驱动电路,以控制所述第一发射管以及所述第二发射管的发光强度。

对于激光测距而言,发光二极管的温度特性虽然有优于激光二极管之处,但其响应时间较慢,且产生的光信号较弱,对测距产生不利影响。在上述实现方式中,控制器输出的第一脉冲宽度调制信号能够对发射驱动电路产生的驱动信号进行调制,从而通过改变第一脉冲宽度调制信号的占空比,可以使驱动信号在功率不变的情况下能量更为集中,进而能够有效驱动发光二极管,缩短其响应时间,提高其瞬时光强。另一方面,若第一发射管采用激光二级管,也使得激光二极管可以间歇性地工作,避免其温度升高,使得其发光强度尽量保持不变。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述控制器的输入输出引脚与所述发射驱动电路连接,用于将分时控制信号输出至所述发射驱动电路,以控制所述第一发射管以及所述第二发射管在不同的时段进行发光。

在上述实现方式中,两个发射管可以分时段工作,从而能够简化接收电路的设计,另外,若第一发射管采用激光二级管,也便于单独评估温度对激光二极管发光强度的影响。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括:与所述控制器连接的温度传感器,所述温度传感器设置在所述第一发射管、所述第二发射管以及所述激光接收器件之间;在所述第一发射管为激光二级管时,所述控制器还用于根据所述温度传感器采集的温度调整所述第一脉冲宽度调制信号的占空比,以控制所述第一发射管以及所述第二发射管的发光强度。

在上述实现方式中,若第一发射管采用激光二级管,可以通过设置温度传感器监测温度变化,从而通过改变第一脉冲宽度调制信号的占空比,对激光二极管进行温度补偿,以尽量使其发光强度保持不变,避免影响测距精度。当然,若两个激光发射管都采用发光二级管,则可以不对它们进行温度补偿,甚至于不设置温度传感器。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括:电压偏置调节电路,所述电压偏置调节电路分别与所述控制器的第二脉冲宽度调制引脚、第二模数转换引脚以及所述激光接收器件连接;所述控制器还用于根据所述温度传感器采集的温度,调整所述第二脉冲宽度调制引脚输出的第二脉冲宽度调制信号的占空比,以控制所述电压偏置调节电路为所述激光接收器件提供的偏置电压,所述第二模数转换引脚用于采集所述电压偏置调节电路中的电压。

一些激光接收器件,例如雪崩光电二极管,易受温度影响导致增益不稳定,在上述实现方式中,通过设置偏置电路,并利用第二脉冲宽度调制信号调节激光接收器件的偏置电压,保持其增益恒定,使其能够正常工作,避免影响测距精度。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括滤波放大电路,所述滤波放大电路分别与所述激光接收器件以及所述第一模数转换引脚连接,用于将所述激光接收器件输出的混频信号进行低通滤波并放大后输出至所述控制器。

对两个高频信号进行混频,可以产生和频信号以及差频信号,对于激光测距来说,差频信号可以是中频信号,其中携带相位信息,在上述实现方式中,通过设置滤波放大电路过滤并放大该差频信号,便于控制器进行后续的距离计算(很多控制器的实现方式不能处理高频信号)。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括:设置在第一发射管处的发射准直镜以及设置在所述激光接收器件处的接收准直镜,所述发射准直镜用于将所述第一发射管发射的所述外光路信号聚焦后出射至所述被测物体,所述接收准直镜用于将经所述被测物体反射后的所述外光路信号聚焦后入射至所述激光接收器件。

在上述实现方式中,发射准直镜以及接受准直镜能够改善外光路信号的传输光路,提高测距精度。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括:设置在所述接收准直镜与所述激光接收器件之间的光路上的滤光片,所述滤光片用于过滤掉除所述外光路信号的发射波长之外的其他波长的信号。

在上述实现方式中,滤光片能够滤除杂波,提高测距精度。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括:与所述控制器连接的显示模块,所述显示模块用于显示所述控制器计算出的测距结果。

在上述实现方式中,通过设置显示模块向用户实时显示测距结果,从而提高测距仪的实用性,可以理解的,显示模块还可以显示其他信息。

在本申请实施例的一些实现方式中,所述激光测距仪还包括:与所述控制器连接的按键模块,所述按键模块用于支持用户对所述激光测距仪的操作。

在上述实现方式中,通过设置按键模块支持人机交互,从而提高测距仪的实用性。

为使本申请的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的第一种激光测距仪的总体结构示意图;

图2示出了驱动时钟信号、第一脉冲宽度调制信号以及分时控制信号的一种时序关系示意图;

图3示出了本申请实施例提供的一种电压偏置调节电路的示意图;

图4示出了本申请实施例提供的第一种激光测距仪的局部结构示意图;

图5示出了本申请实施例提供的第二种激光测距仪的总体结构示意图。

图中,10-激光测距仪;100-控制器;110-锁相电路;120-发射驱动电路;122-激光二极管;123-第一发光二极管;124-发光二极管;125-第二发光二极管;126-发射准直镜;130-本振处理电路;140-激光接收器件;142-接收准直镜;143-滤光片;150-温度传感器;160-电压偏置调节电路;170-滤波放大电路;180-显示模块;190-按键模块;20-激光测距仪;200-电源模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

第一实施例

图1示出了本申请实施例提供的第一种激光测距仪10的总体结构示意图。参照图1,激光测距仪10包括控制器100、锁相电路110、发射驱动电路120、激光二极管122(即第一发射管)、发光二极管124(即第二发射管)、本振处理电路130以及激光接收器件140。

控制器100是具有运算处理能力的单元,控制器100外部具有多个功能引脚,可连接其他组件进行信号的传输并实现相应的功能。控制器100可以采用,但不限于采用单片机(microcontrollerunit,mcu)实现,如stm32系列的单片机。可以理解的,在具体实施时,采用的控制器100应当具有本申请实施例中提到的功能引脚,或者可以实现类似功能的引脚。

锁相电路110的与控制器100的时钟引脚(图1中clk1)连接,锁相电路110能够产生同步时钟信号,并将同步时钟信号由时钟引脚输入至控制器100内部,作为控制器100内部使用的时钟源,在实现模数转换(具体内容见后文描述)等功能时可以使用此时钟源。

锁相电路110还与发射驱动电路120连接,锁相电路110还能够产生驱动时钟信号(图1中rf_clk),并将驱动时钟信号输出至发射驱动电路120。

锁相电路110还与本振处理电路130连接,锁相电路110还能够产生本振时钟信号(图1中lo_clk),并将本振时钟信号输出至发射驱动电路120。

以上三个信号均由同一电路产生,因此可以实现完全同步。锁相电路110可以采用,但不限于锁相环(phaselockedloop,pll)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)、复杂可编程逻辑器件(complexprogrammablelogicdevice,cpld)、直接数字式频率合成器(directdigitalsynthesizer,dds)等方式实现。在一些实现方式中,锁相电路110还可以和控制器100的串行总线引脚连接,便于控制器100对锁相电路110的信号生成进行控制。这样的串行总线引脚可以是,但不限于串行外设接口(serialperipheralinterface,spi)引脚、内置集成电路(inter-integratedcircuit,iic)引脚等,如图1所示。

发射驱动电路120还分别与激光二极管122以及发光二极管124连接,发射驱动电路120根据接收到的驱动时钟信号产生驱动信号(图1中rf),该驱动信号分别用于驱动激光二极管122发光,以及驱动发光二极管124发光。激光二极管122发射的光信号经被测物体的表面反射后为激光接收器件140所接收,由于其信号传输的光路在激光测距仪10外部,因此称为外光路信号(图1中s1);发光二极管124发射的光信号在激光测距仪10内部预设的光路中传输后为激光接收器件140所接收,因此称为内光路信号(图1中s2)。发明人经长期研究发现,激光二极管更适于在外光路中使用,因其指向性较好(发散角小),发光效率较高,便于进行远距离传输,而发光二极管更适于在内光路中使用,因其指向性较差(发散角大),发光效率较低,不便于进行远距离传输,当然,发光二极管的温度特性相较于激光二极管具有优势,后文再阐述。此外,如果激光测距仪确实主要用于测量近距离的物体,那么外光路信号也可以采用发光二极管来发射,后文会给出这样的实施例。

本振处理电路130还与激光接收器件140连接,本振处理电路130具有信号调理功能(如滤波放大),能够根据接收到的本振时钟信号产生本振信号(图1中lo),并将本振信号输出至激光接收器件140。

激光接收器件140还与控制器100的第一模数转换(图1中adc1)引脚连接,激光接收器件140将接收到的内光路信号进行光电转换后与本振信号混频,产生第一混频信号并将第一混频信号从第一模数转换引脚输入至控制器100内部,以及将接收到的外光路信号进行光电转换后与本振信号混频,产生第二混频信号并将第二混频信号从第一模数转换引脚输入至控制器100内部。激光接收器件140可以采用,但不限于雪崩光电二极管、普通光电二极管、pin光电二极管等方式实现。例如,利用雪崩光电二极管的非线性可以完成混频。

第一模数转换引脚连接控制器100内部的模数转换单元,可以将输入的模拟信号采样量化为数字信号。进一步的,控制器100可以内置运算程序,根据模数转换后的两个混频信号计算激光测距仪10到被测物体的距离。可能的计算方式包括:第一种,根据第一混频信号计算内光路距离,以及根据第二混频信号计算外光路距离,然后用外光路距离减去内光路距离得到待测距离。第二种,计算第一混频信号和第二混频信号的相位差,然后根据相位差计算待测距离。应当理解,计算时采用的第一混频信号和第二混频信号是指采样量化后的信号而不是原始的模拟信号。另一方面,对于待测距离的计算方法属于现有技术,本申请不再详细阐述其原理和计算公式。

不同于现有技术,本申请实施例中的激光测距仪10采用发光二极管124发射内光路信号。发光二极管124的发光强度受温度影响很小,也就是说,即使发光二极管124长时间处于发光状态(如长时间测量后温度升高),其发光强度也可以基本保持恒定。从而在上述激光测距仪10中,内光路信号的强度基本不随温度改变,因此可以作为测距时的基准信号,用于抵消外光路信号中的相位变化量,或者说利用内光路距离对外光路距离进行校准,从而提高激光测距的精度。

在本申请实施例的一些实现方式中,控制器100设置有第一脉冲宽度调制引脚(图1中pwm1),该引脚与发射驱动电路120连接,控制器100可以生成第一脉冲宽度调制信号并将其输出至发射驱动电路120,控制器100通过改变第一脉冲宽度调制信号的占空比,可以对发射驱动电路120生成的驱动信号进行调制,从而控制激光二极管122以及发光二极管124的发光强度,例如,提高第一脉冲宽度调制信号中的占空比,在其他条件不变的情况下,两个二极管的发光强度都将增大。

如之前所述,发光二极管的发光强度虽然受温度影响很小,但发明人研究发现,其响应时间相对激光二极管较慢,且产生的光信号较弱,对测距产生不利影响。因此在采用第一脉冲宽度调制信号对驱动信号进行调制后,可以使驱动信号在功率不变的情况下能量更为集中(集中在第一脉冲宽度调制信号的导通时间段内,导通可以对应信号的高电平),从而能够有效驱动发光二极管124,缩短其响应时间,提高其瞬时光强,弥补其自身特性的不足,改善激光测距仪10的性能。另一方面,由于激光二极管122和发光二极管124采用同一信号驱动,因此激光二极管122也是间歇性地发光(在第一脉冲宽度调制信号的导通时间段内发光,关断时间段内不发光,关断可以对应信号的低电平),避免其持续性发光致使温度升高,有利于维持激光二极管122的发光强度保持不变,从而改善测距精度。

在本申请实施例的一些实现方式中,控制器100还设置有输入输出引脚(图1中i/o),该引脚与发射驱动电路120连接,控制器100可以生成时分控制信号并将其输出至发射驱动电路120,时分控制信号中可以包含不同的电平,指示发射驱动电路120应当驱动哪个二极管进行发光。例如,时分控制信号可以包含周期性重复的高低电平,其中高电平指示发光二极管124发光,低电平指示激光二极管122发光。所谓时分的意思,即是指激光二极管122以及发光二极管124的发光时段是错开的,不会同时处于发光状态。两个二极管可以分时段工作,激光接收器件140在进行处理时会更简单一些,有利于简化接收电路的设计,另外,也便于单独评估温度对激光二极管122发光强度的影响。

图2示出了驱动时钟信号、第一脉冲宽度调制信号以及分时控制信号的一种时序关系示意图,其中,第一脉冲宽度调制信号以及分时控制信号在产生时可以用之前提到的同步时钟信号作为时钟源,以便和驱动时钟信号保持同步。

继续参照图1,在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括温度传感器150,温度传感器150设置在激光二极管122、发光二极管124以及激光接收器件140之间,具体位置不作限定,同时,温度传感器150的一端与控制器100连接,用于将采集到的温度信息发送至控制器100。温度传感器150可以为数字式的,也可以为模拟式的,如果采用数字温度传感器,其可以连接控制器100的一个或多个输入输出引脚,或者串行总线引脚,如果采用模拟温度传感器,其可以连接控制器100的一个模数转换引脚,在图1中,为简单表示,并未标明温度传感器150连接控制器100的何种引脚。

考虑到温度传感器150设置的位置,可以认为其采集的是激光二极管122、发光二极管124以及激光接收器件140的平均温度(不一定是严格意义上的平均),即控制器100可以通过温度传感器150监测激光二极管122以及激光接收器件140的温度变换情况(发光二极管124的发光强度基本不受温度影响)。

对于激光二极管122,在驱动电流恒定的情况下,其发光强度随温度升高而下降,将对测距精度产生负面影响。作为一种补偿措施,控制器100可以调高第一脉冲信号的占空比,即延长激光二极管122的导通时间,以使其发光强度尽量保持不变,抵消温度升高带来的影响。可以理解的,由于发光二极管124和激光二极管122采用同一信号驱动,若调高第一脉冲信号的占空比,则发光二极管124的发光强度会变大,但这种变化是和温度无关的,并不影响测距结果。若温度传感器150测得的温度出现下降,控制器100则可以调低第一脉冲信号的占空比,不再详细阐述。

对于一些激光接收器件140,例如雪崩光电二极管,易受温度影响导致增益不稳定,可以通过改变其偏置电压使其增益保持稳定。例如,对于雪崩光电二极管而言,温度升高后,其增益将下降,可以通过提高偏置电压,避免增益下降而影响测距精度。

作为一种调节偏置电压的可选方案,可以在激光测距仪10中设置电压偏置调节电路160,电压偏置调节电路160分别与控制器100的第二脉冲宽度调制引脚(图1中dac/pwm2,dac表示该引脚也可以具有数模转换功能)、第二模数转换引脚(图1中adc2)以及激光接收器件140连接。控制器100可以根据温度传感器150采集的温度信息,调整第二脉冲宽度调制引脚输出的第二脉冲宽度调制信号的占空比,控制电压偏置调节电路160为激光接收器件140提供的偏置电压,例如,通过提高占空比来提高偏置电压。其中,第二模数转换引脚用于采集电压偏置调节电路160中的电压,用于反馈偏置电压的调节效果。

图3示出了上述电压偏置调节电路160的一种可能的电路结构。其中d2为雪崩光电二极管(激光接收器件140),其余元件构成电压偏置调节电路160,偏置电压的调节主要通过场效应管q1的导通和截止来实现,其中,l0表示输入d2的本振信号,s3/s4表示d2输出的第一混频信号和第二混频信号。

继续参照图1,在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括滤波放大电路170,滤波放大电路170分别与激光接收器件140以及第一模数转换引脚连接,激光接收器件140输出的混频信号(包括第一混频信号和第二混频信号)经滤波放大电路170低通滤波并放大后输出至控制器100。

对两个信号进行混频,可以产生和频信号(信号频率为混频前两个信号的频率之和)以及差频信号(信号频率为混频前两个信号的频率之差),在进行激光测距时,本振信号和内外光路信号通常为高频信号(如mhz级别的信号),从而混频后产生的差频信号可以为中频信号(如khz级别的信号),其中携带有计算距离用的相位信息,在上述实现方式中,通过设置滤波放大电路170过滤并放大该差频信号,便于控制器100进行后续的距离计算,因为很多控制器100的实现方式不能处理高频信号。

在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括设置在激光二极管122处的发射准直镜126以及设置在激光接收器件140处的接收准直镜142。发射准直镜126以及接收准直镜142可以为光学透镜,如平凸透镜等。其中,发射准直镜126将激光二极管122发射的外光路信号聚焦后出射至被测物体,避免激光信号发散角过大,降低信号强度。接收准直镜142将经被测物体反射后的外光路信号聚焦后入射至激光接收器件140,改善接收到的信号的强度,从而提高测距精度。关于发射准直镜126和接收准直镜142的具体设置位置还可以参考图4,图1、图4中光信号的传播方向用带箭头的直线示出。

进一步参照图4,在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括设置在接收准直镜142与激光接收器件140之间的光路上的滤光片143,滤光片143的中心波长可以为外光路信号的发射波长,其他波长的干扰信号(例如外部环境的光线)将被滤光片143滤除或者至少大幅衰减,从而有利于提高测量精度。这样的滤光片143可以是,但不限于窄带滤光片。

继续参照图1,在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括与控制器100连接的显示模块180,控制模块计算出测距结果后,可以将其发送至显示模块180显示,以便用户能够实时获知测距结果,从而提高测距仪的实用性。可以理解的,显示模块180还可以显示其他信息,例如测距仪的测量状态信息、设备状态信息等等。显示模块180可以采用,但不限于液晶显示屏、有机发光二极管显示屏等等。

在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括与控制器100连接的按键模块190,按键模块190可以时一个或多个设置于激光测距仪10表面的实体按钮,直接或间接地与控制器100连接,用户可以通过按压相应的按钮,实现对激光测距仪10的操控,从而提高测距仪的实用性。可以理解的,在一些可选的方案中,显示模块180和按键模块190也可以相互结合,例如直接采用一块触摸屏同时实现两个模块的功能。

在本申请实施例的一些实现方式中,激光测距仪10还包括电源模块200,用于对激光测距仪10的各组件进行供电,在图1中并未详细示出其与各组件的连接关系。电源模块200可以采用内置电源,如蓄电池,也可以采用外置电源,如交流市电,在采用外置电源时,电源模块200可以将外置电源的电流或电压信号转化为适于激光测距仪10使用的形式。

第二实施例

图5示出了本申请实施例提供的第二种激光测距仪20的总体结构示意图。参照图5,激光测距仪20包括控制器100、锁相电路110、发射驱动电路120、第一发光二极管123(即第一发射管)、第二发光二极管125(即第二发射管)、本振处理电路130以及激光接收器件140。

锁相电路110的分别与控制器100的时钟引脚、发射驱动电路120以及本振处理电路130连接,用于将同步时钟信号输出至控制器100,以及将驱动时钟信号输出至发射驱动电路120,以及将本振时钟信号输出至本振处理电路130;

发射驱动电路120还分别与第一发光二极管123以及第二发光二极管125连接,用于驱动第一发光二极管123发射外光路信号,以及驱动第二发光二极管125发射内光路信号;

本振处理电路130还与激光接收器件140连接,用于将本振信号输出至激光接收器件140;

激光接收器件140还与控制器100的第一模数转换引脚连接,用于将接收到的内光路信号与本振信号混频后输出至控制器100,以及将接收到的经被测物体反射后的外光路信号与本振信号混频后输出至控制器100;

控制器100用于根据模数转换后的混频信号计算激光测距仪20到被测物体的距离。

不难看出,第二实施例与第一实施例提供的激光测距仪20在结构和功能上比较相似,下面仅就其主要区别进行阐述,其余部分可以参考第一实施例中的阐述。

在第二实施例提供的激光测距仪20中,激光二极管122被第一发光二极管123替代,之前已经提到过,发光二极管不适于远距离传输光信号,因此第二实施例提供的激光测距仪20主要用于测量距离较近的被测物体,在这样的场景下,由于两个发光二极管的发光强度不受温度影响,因此仍然能够获得较高的测距精度。

关于第二实施例提供的激光测距仪20中的一些可选的组件,上面没有提到的,可以参考图5。需要指出,由于内外光路信号都采用发光二极管发射,因此控制器100并不需要根据温度传感器150测量得到的温度对两个发光二极管进行温度补偿,温度传感器150将主要用于调节对激光接收器件140的偏置电压。此外,第一脉冲宽度调制信号除了温度补偿外并非没有作用,它仍然能够通过自身的占空比控制内外光路信号的发光强度,提高发光二极管的响应速度。

显然,本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例,而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。

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