OPTICAL SENSOR FOR DISTANCE MEASUREMENT

• Main Author: BARKER, ANDREW, J
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 10.07.2003
• Edition: 7
• Subjects: ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION ORRERADIATION OF RADIO WAVES; MEASURING; MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; NAVIGATION; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY; PHYSICS; RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; SURVEYING; TESTING

Apparatus and method are provided for distance measurement to a remote surface using high frequency modulated transmitted and reflected laser beams and phase-shift calculations. To improve phase-shift resolution, the reflected bean is further modulated, before detection, at a high frequency similar yet different from that of the transmitted beam so as create a resulting detector signal having at least a lower frequency signal which is easily detected by a response limited detector. The lower frequency signal retains the phase-shift information and thus enables determination of the phase-shift information with stable, inexpensive low-frequency optical detectors. Three-dimensional mapping can performed wherein one or more apparatus employ a plurality of detectors or a scanner producing a plurality of sequential reflected beams, each of which results in a plurality of phase-shift information for an area on the surface. La présente invention concerne un appareil et un procédé de mesure de distance sur une surface éloignée à l'aide de faisceaux lasers haute fréquence modulés, transmis et réfléchis et à l'aide de calculs de déphasage. Afin d'améliorer la résolution de déphasage, le faisceau réfléchi est ensuite modulé, avant détection, à une fréquence élevée similaire bien que différente de celle du faisceau transmis, de manière à créer un signal de détection résultant, présentant au moins un signal de fréquence inférieure qui est facilement détecté par un détecteur de réponse limitée. Le signal de fréquence inférieure retient les informations de déphasage et permet ainsi la détermination des informations de déphasage à l'aide de détecteurs optiques basse fréquence, stables, économiques. La mise en correspondance tridimensionnelle peut être mise en oeuvre, un ou plusieurs appareils utilisant une pluralité de détecteurs ou un scanner produisant une pluralité de faisceaux réfléchis séquentiels, chacun résultant en une pluralité d'informations de déphasage pour une zone de la surface.