CN115754986A - 激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器，包括：激光发射装置、激光接收装置、楔形棱镜和驱动装置；驱动装置用于驱动楔形棱镜沿旋转轴高速转动；激光发射装置用于向楔形棱镜以平行于旋转轴的方向发射平行激光光束，平行激光光束通过楔形棱镜的折射对探测区域进行扫描；激光接收装置用于接收探测区域的目标反射的回波信号，并根据回波信号确定探测区域的激光点云图像。无需传动装置，结构紧凑，可以有效减小激光雷达光学扫描***的体积和重量，采用透视式光学***，扫描过程中楔形棱镜沿旋转轴单向连续平稳转动，提高了激光雷达***的扫描效率且控制简单，通过楔形棱镜扫描的圆锥扫描轨迹可实现对地物饱和覆盖式扫描。

Description

激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其是涉及一种激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器。

背景技术

激光雷达是以激光为探测光源的雷达***，具有精度高、穿透性强、灵活性高等特点，其工作原理是向目标发射探测激光，通过比较目标反射的信号与发射信号的时间、强度信息等，获取目标的距离、空间位置及形状和速度等信息。激光扫描雷达一般通过扫描***改变激光的指向，实现二维或三维扫描，扫描镜与驱动转置相互独立，导致扫描转置的整体结构复杂、体积和重量大，且容易存在多种安置误差，引起激光雷达***测量误差，不利于激光雷达技术在无人机测绘、无人驾驶***、无人驾驶飞机避障与导航等领域的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器，结构紧凑，可以减小激光雷达***的体积和重量，在提高扫描效率的同时能够获取地物目标侧面信息。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光雷达光学扫描***，激光雷达光学扫描***包括：激光发射装置、激光接收装置、楔形棱镜和驱动装置；驱动装置用于驱动楔形棱镜沿旋转轴高速转动；激光发射装置用于向楔形棱镜以平行于旋转轴的方向发射平行激光光束，平行激光光束通过楔形棱镜的折射对探测区域进行扫描；激光接收装置用于接收探测区域的目标反射的回波信号，并根据回波信号确定探测区域的激光点云图像。

在本申请的可选实施例中，楔形棱镜设置于驱动装置的内部。

在本申请的可选实施例中，楔形棱镜在激光雷达光学扫描***中斜面靠近激光发射装置；或者楔形棱镜在激光雷达光学扫描***中斜面远离激光发射装置。

在本申请的可选实施例中，如果激光雷达光学扫描***采用圆锥扫描，多个楔形棱镜由同一个中空电机轴驱动；如果激光雷达光学扫描***采用三维扫描，通过分别控制多个楔形棱镜的转速和转动方向确定多种三维扫描轨迹。

在本申请的可选实施例中，激光发射装置包括：激光器、准直器；激光器用于发射激光；准直器用于对激光器发射的激光进行整形，得到平行激光光束。

在本申请的可选实施例中，激光发射装置还包括：反射镜；反射镜用于调整平行激光光束的方向，使平行激光光束以平行于楔形棱镜的旋转轴的方向入射。

在本申请的可选实施例中，激光雷达光学扫描***还包括：接收透镜；接收透镜与楔形棱镜相互匹配。

在本申请的可选实施例中，驱动装置包括：外壳、驱动电机、中空轴；外壳包括大端外壳与小端外壳；中空轴包括至少两个开口，开口旋转固定在外壳内，开口沿轴线延伸穿过中空轴的中心通道；驱动电机的定子固定在中空轴上，定子与中空轴的外表面接触，驱动电机的转子与外壳的内表面接触。

在本申请的可选实施例中，驱动装置还包括：棱镜压圈、配重块、轴承件和编码器构件；棱镜压圈用于将楔形棱镜固定在中空轴的内部，使楔形棱镜与中空轴同步转动；配重块用于调节驱动装置的动平衡性能；轴承件用于控制中空轴平稳转动；编码器构件包括光栅与传感器，光栅固定于中空轴的端面上，传感器固定于外壳的端面上，编码器构件用于指示楔形棱镜的旋转角度。

第二方面，本发明实施例还提供一种激光雷达，激光雷达包括上述的激光雷达光学扫描***。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器，在激光雷达光学扫描***上添加激光发射装置、激光接收装置、楔形棱镜和驱动装置，驱动装置驱动楔形棱镜沿旋转轴转动，激光发射装置向楔形棱镜以平行于旋转轴方向发射平行激光光束，使激光能够通过楔形棱镜的折射完成对探测区域的扫描；激光接收装置用于接收目标反射的激光回波信号，并根据回波信号获得探测区域的激光点云图像。驱动装置直接驱动楔形棱镜，无需传动装置，结构紧凑，可以有效减小激光雷达光学扫描***的体积和重量，采用透视式光学***，扫描过程中楔形棱镜沿旋转轴单向连续平稳转动，提高了激光雷达***的扫描效率且控制简单，通过楔形棱镜扫描的圆锥扫描轨迹可实现对地物饱和覆盖式扫描。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，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发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种45°镜扫描的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种四棱柱镜扫描的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种四面塔镜扫描的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种激光雷达光学扫描***的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种楔形棱镜扫描的原理的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种入射激光经楔形棱镜折射的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种楔形棱镜旋转一周后入射激光经楔形棱镜折射的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种机载激光雷达光学扫描***的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种机载激光雷达光学扫描***中驱动装置的分解示意图；

图10为本发明实施例提供的一种中空轴上配重结构的示意图；

图11为本发明实施例提供的一种棱镜压圈的示意图；

图12为本发明实施例提供的一种配重块的示意图；

图13为本发明实施例提供的一种配重块对***光路影响的示意图；

图14为本发明实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的一种飞行器的结构示意图。

图标：1-激光发射装置；11-激光器；12-准直器；13-第一反射镜；14-第二反射镜；2-楔形棱镜；3-激光接收装置；31-接收透镜；32-光电探测装置；4-驱动装置；41-外壳；42-驱动电机；43-中空轴；44-棱镜压圈；45-配重块；46-第一轴承件；47-第二轴承件；48-编码器构件；431-配重结构；441-第一面；451-第二面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，机载激光雷达光学扫描***所采用的扫描方式主要有45°镜扫描、四棱柱镜扫描、四面塔镜扫描。

参见图1所示的一种45°镜扫描的示意图，图1展示了45°镜扫描方式。45°镜扫描光学***包括：激光发射模块、驱动电机、光电编码器和45°镜。工作时，电机驱动45°镜绕轴线高速旋转，激光发射模块发射的平行光束经45°镜反射面反射后完成对探测区域的扫描。45°镜扫描成像均匀、结构简单、稳定度高，广泛应用于三维激光扫描***，但对于主要探测地物目标的机载激光扫描***，45°镜扫描实际视场远小于设计视场；

参见图2所示的一种四棱柱镜扫描的示意图，图2展示了四棱柱镜扫描方式。四棱柱镜扫描光学***包括：激光发射模块、驱动电机、光电编码器和四棱柱镜。工作时，电机驱动四棱柱镜沿轴线高速旋转，四棱柱镜扫描过程中，激光发射模块发射的激光光束垂直于四棱柱镜转轴方向，在特定角度区间内，出射激光经四棱柱镜反射后指向***内部件，能量较高的激光光束产生大量杂散光甚至直接进入接收光学模块中，对激光雷达***中的部分光电元器件造成破坏，因此，激光发射模块根据光电编码器提供的四棱柱镜旋转角度间隙性地发射激光，出射激光经四棱柱镜反射后对探测区域进行扫描，扫描效率与点云密度均较低。

参见图3所示的一种四面塔镜扫描的示意图，图3展示了四面塔镜扫描方式。四面塔镜扫描光学***包括：激光发射模块、驱动电机、光电编码器和四面塔镜。工作时，电机驱动四面塔镜沿转轴高速转动，激光发射模块沿平行于转轴方向发射平行激光光束，塔镜四个反射面依次交替反射激光，出射激光均指向地面探选区域，光学效率高，且出射激光与入射激光的夹角为定值且较大，发射***可以连续发光。但塔镜体积较大、结构复杂、***误差种类多、标定难度大，且扫描***的体积和重量较大。

综上，目前的机载激光雷达光学扫描***的扫描镜与电机模块均相对分离，扫描***的体积、重量大且容易引入传动误差。

基于此，本发明实施例提供的一种激光雷达光学扫描***、激光雷达和飞行器，可以应用于激光雷达扫描成像，具体提供了一种机载激光雷达光学扫描***。通过采用楔形棱镜、中空电机轴和无框直流电机，将楔形棱镜内置于电机驱动装置中，有效减小了光学扫描***的体积和重量，使激光雷达***可搭载于更小型的无人机平台上完成探测工作，降低了工作成本、提高了工作过程的安全性。同时，楔形棱镜形成的圆锥扫描轨迹可实现地物饱和覆盖式扫描，扫描效率高、视场角大。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种激光雷达光学扫描***进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供一种图像处理，参见图4所示的一种激光雷达光学扫描***的结构示意图，该激光雷达光学扫描***包括：激光发射装置、激光接收装置、楔形棱镜和驱动装置。

驱动装置用于驱动楔形棱镜沿旋转轴高速转动；激光发射装置用于向楔形棱镜以平行于旋转轴的方向发射平行激光光束，平行激光光束通过楔形棱镜的折射对探测区域进行扫描；激光接收装置用于接收探测区域的目标反射的回波信号，并根据回波信号确定探测区域的激光点云图像。

本实施例可以在激光雷达光学扫描***上添加激光发射装置、激光接收装置、楔形棱镜和驱动装置，驱动装置驱动楔形棱镜沿旋转轴转动，激光发射装置向楔形棱镜以平行于旋转轴方向发射平行激光光束，使激光能够通过楔形棱镜的折射完成对探测区域的扫描；楔形棱镜用于改变激光指向，实现对探测区域的二维扫描；激光接收装置用于接收目标反射的激光回波信号，并根据回波信号获得探测区域的激光点云图像。驱动装置直接驱动楔形棱镜，可以有效提高机载激光雷达的扫描效率，减小机载激光雷达的体积和重量，且可以探测到地物目标侧面的信息。

本发明实施例提供了一种激光雷达光学扫描***，无需传动装置，结构紧凑，可以有效减小激光雷达光学扫描***的体积和重量，采用透视式光学***，扫描过程中楔形棱镜沿旋转轴单向连续平稳转动，提高了激光雷达***的扫描效率且控制简单，通过楔形棱镜扫描的圆锥扫描轨迹可实现对地物饱和覆盖式扫描。

实施例二：

本实施例提供了另一种激光雷达光学扫描***，该激光雷达光学扫描***在上述实施例的基础上实现。

具体地，楔形棱镜的数量可以为单个、两个或多个，楔形棱镜设置于驱动装置的内部。楔形棱镜在激光雷达光学扫描***中斜面靠近激光发射装置；或者楔形棱镜在激光雷达光学扫描***中斜面远离激光发射装置。

如果激光雷达光学扫描***采用圆锥扫描，多个楔形棱镜由同一个中空电机轴驱动；如果激光雷达光学扫描***采用三维扫描，通过分别控制多个楔形棱镜的转速和转动方向确定多种三维扫描轨迹。

采用圆锥扫描方式时，多个楔形棱镜可由同一个中空电机轴驱动。如果要形成三维扫描，可相应增加中空电机轴、驱动电机、光电编码器的数量，通过分别控制多个楔形棱镜的转速和转动方向获得多种三维扫描轨迹。

参见图5所示的一种楔形棱镜扫描的原理的示意图，设入射光线的单位方向向量为

折射界面的单位法向向量为

折射光线的单位方向向量为

入射光线所在介质的折射率为n，折射光线所在的介质为n′，则：

参见图6所示的一种入射激光经楔形棱镜折射的示意图，以楔形棱镜的数量为一个、楔形棱镜的斜面远离激光发射装置为例，楔形棱镜扫描过程中，折射界面的单位法向向量N随楔形棱镜的转角不断变化，出射激光的指向随之改变以实现二维扫描。通过光电编码器提供的楔形棱镜旋转角度可以得到折射后的光线方向向量A。

参见图7所示的一种楔形棱镜旋转一周后入射激光经楔形棱镜折射的示意图，楔形棱镜旋转一周过程中，出射激光形成一个完整的圆锥形，且均指向探测区域。因此，激光发射装置可在扫描过程中连续发射激光脉冲，楔形棱镜式中沿同一方向绕转轴转动，扫描效率高，光学扫描***的使用寿命长。

楔形棱镜的楔角尺寸与玻璃材质应根据视场要求设计，直径应根据激光雷达测距范围设计，当单个楔形棱镜无法满足大视场要求，或需要实现三维扫描、可变换扫描轨迹的扫描时，可采用多个楔形棱镜组合扫描。采用单个楔形棱镜扫描时，扫描轨迹近似为圆形，光学扫描***结构简单，激光雷达***体积小、重量轻，在高精度无人机测绘领域具有较好的应用前景。

具体地，激光发射装置包括：激光器、准直器；激光器用于发射激光；准直器用于对激光器发射的激光进行整形，得到平行激光光束。

激光器用于发射激光；准直器用于将激光器发射的激光转化为平行光束，以提高激光雷达的远距离探测能力。激光器可以为任意一种发射激光的器件，可根据波长或体积要求选择光纤激光器、半导体激光器等。

具体地，激光发射装置还包括：反射镜；反射镜用于调整平行激光光束的方向，使平行激光光束以平行于楔形棱镜的旋转轴的方向入射。为了使扫描***结构紧凑，可以采用多个反射镜改变激光发射装置发射的平行激光的方向。

其中，激光器发射装置可以不包括准直器，通过将激光器接收装置内部，由接收装置内部的聚焦透镜完成激光光束的准直，但这种准直方式在一定程度上会增大激光光束半径，并增加接收装置中的光电元器件数量。

参见图8所示的一种机载激光雷达光学扫描***的结构示意图，机载激光雷达光学扫描***包括：激光发射装置1、激光器11、准直器12、第一反射镜13、第二反射镜14、楔形棱镜2、激光接收装置3、接收透镜31、光电探测装置32、驱动装置4。

其中，第一反射镜13、第二反射镜14与楔形棱镜的旋转轴和激光发射装置成预设角度放置，从而使入射激光与楔形棱镜转轴共线。

其中，装置包括接收透镜31，接收透镜31与楔形棱镜2相互匹配，即接收透镜31与楔形棱镜2的尺寸匹配设计，接收透镜31用于将目标反射回的激光聚焦到光电探测装置32上，提高激光雷达对目标的探测能力。当接收透镜光轴与楔形棱镜转轴共线时，可构成共轴光学***，探测精度较高，否则将构成旁轴光学***，对近距离强反射目标的不良影响有一定地改善能力。

图8所示的机载激光雷达光学扫描***的工作过程为：准直器12将激光器11反射的整形为平行光束，依次通过第一反射镜13与第二反射镜14的反射后，由楔形棱镜2折射到目标探测区域中。激光在目标区域中形成漫反射，部分反射激光原路返回再次经过楔形棱镜2折射后，被接收透镜31聚焦到光电探测装置32上，光电探测装置根据激光发射和接收的时间差计算目标的距离，同时，驱动装置中的光电编码器提供光线出射时楔形棱镜旋转的角度信息，结合楔形棱镜扫描模型可获得目标的空间信息。

当入射激光平行于楔形棱镜转轴时，经过楔形棱镜折射后的激光光束始终与***光轴呈一定夹角，因此，楔形棱镜扫描应用于机载激光雷达***对地测绘时，探测光线不会被地物目标顶部遮挡，可以获取目标侧面的点云信息。

其中，可根据探测要求改变入射激光与楔形棱镜转轴的角度，从而改变出射激光与***光轴的夹角。

光学扫描***还包括驱动装置，楔形棱镜装配在驱动装置内部，由驱动装置直接驱动。参见图9所示的一种机载激光雷达光学扫描***中驱动装置的分解示意图，驱动装置包括：外壳41、驱动电机42、中空轴43、棱镜压圈44、配重块45、轴承件(包括第一轴承件46、第二轴承件47)编码器构件48；

外壳包括大端外壳与小端外壳；中空轴包括至少两个开口，开口旋转固定在外壳内，开口沿轴线延伸穿过中空轴的中心通道；驱动电机的定子固定在中空轴上，定子与中空轴的外表面接触，驱动电机的转子与外壳的内表面接触；棱镜压圈用于将楔形棱镜固定在中空轴的内部，使楔形棱镜与中空轴同步转动；配重块用于调节驱动装置的动平衡性能；轴承件用于控制中空轴平稳转动；编码器构件包括光栅与传感器，光栅固定于中空轴的端面上，传感器固定于外壳的端面上，编码器构件用于指示楔形棱镜的旋转角度。

外壳41用于固定驱动电机等元件，为了减小扫描***结构对于光路的遮挡，通过棱镜压圈44将楔形棱镜固定于中空轴43内侧靠近激光雷达***外部的一端，电机定子与中空轴、楔形棱镜同步转动。

由于楔形棱镜非中心对称结构，绕转轴高速转动时会出现动不平衡的问题，需要在驱动装置中至少两个平面上增加配重以调节***的动平衡。本实施例中选择在中空轴43和棱镜压圈44上设计配重结构。

中空轴43上的配重结构431可以参见图10所示的一种中空轴上配重结构的示意图。为了尽量减小棱镜压圈44对光路的遮挡，棱镜压圈的壁厚一般较薄，直接设计配重结构后加工难度较大，本实施例采用设计单独的配重块固定在压圈上的方式，根据***光路的特点提出了一种特定结构的动平衡配重块45。

棱镜压圈44和配重块45的结构可以参见图11所示的一种棱镜压圈的示意图和图12所示的一种配重块的示意图，两结构件通过第一面441和第二面451配合。

参见图13所示的一种配重块对***光路影响的示意图，本实施例提出的配重块结构在有效调节动平衡的同时不会对光路造成遮挡，降低了动平衡设计对***测距范围和精度的影响。

实施例三：

本实施例提供了一种激光雷达，该激光雷达光学扫描***在上述实施例的基础上实现。参见图14所示的一种激光雷达的结构示意图，该激光雷达包括前述的激光雷达光学扫描***。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的激光雷达的具体工作过程，可以参考前述的激光雷达光学扫描***的实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例四：

本实施例提供了一种飞行器，该激光雷达光学扫描***在上述实施例的基础上实现。参见图15所示的一种飞行器的结构示意图，该飞行器包括前述的激光雷达。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的飞行器的具体工作过程，可以参考前述的激光雷达光学扫描***的实施例中的对应过程，在此不再赘述。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和宁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。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述激光雷达光学扫描***包括：激光发射装置、激光接收装置、楔形棱镜和驱动装置；

所述驱动装置用于驱动所述楔形棱镜沿旋转轴高速转动；

所述激光发射装置用于向所述楔形棱镜以平行于所述旋转轴的方向发射平行激光光束，所述平行激光光束通过所述楔形棱镜的折射对探测区域进行扫描；

所述激光接收装置用于接收所述探测区域的目标反射的回波信号，并根据所述回波信号确定所述探测区域的激光点云图像。

2.根据权利要求1所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述楔形棱镜设置于所述驱动装置的内部。

3.根据权利要求2所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述楔形棱镜在所述激光雷达光学扫描***中斜面靠近所述激光发射装置；或者所述楔形棱镜在所述激光雷达光学扫描***中斜面远离所述激光发射装置。

4.根据权利要求1所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，如果所述激光雷达光学扫描***采用圆锥扫描，多个所述楔形棱镜由同一个中空电机轴驱动；

如果所述激光雷达光学扫描***采用三维扫描，通过分别控制多个所述楔形棱镜的转速和转动方向确定多种三维扫描轨迹。

5.根据权利要求1所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述激光发射装置包括：激光器、准直器；

所述激光器用于发射激光；

所述准直器用于对所述激光器发射的激光进行整形，得到平行激光光束。

6.根据权利要求5所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述激光发射装置还包括：反射镜；

所述反射镜用于调整所述平行激光光束的方向，使所述平行激光光束以平行于所述楔形棱镜的旋转轴的方向入射。

7.根据权利要求1所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述激光雷达光学扫描***还包括：接收透镜；所述接收透镜与所述楔形棱镜相互匹配。

8.根据权利要求1所述的激光雷达光学扫描***，其特征在于，所述驱动装置包括：外壳、驱动电机、中空轴、棱镜压圈、配重块、轴承件和编码器构件；

所述外壳包括大端外壳与小端外壳；

所述中空轴包括至少两个开口，所述开口旋转固定在所述外壳内，所述开口沿轴线延伸穿过所述中空轴的中心通道；

所述驱动电机的定子固定在所述中空轴上，所述定子与所述中空轴的外表面接触，所述驱动电机的转子与所述外壳的内表面接触；

所述棱镜压圈用于将所述楔形棱镜固定在所述中空轴的内部，使所述楔形棱镜与所述中空轴同步转动；

所述配重块用于调节所述驱动装置的动平衡性能；

所述轴承件用于控制所述中空轴平稳转动；

所述编码器构件包括光栅与传感器，所述光栅固定于所述中空轴的端面上，所述传感器固定于所述外壳的端面上，所述编码器构件用于指示所述楔形棱镜的旋转角度。

9.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括权利要求1-8任一项所述的激光雷达光学扫描***。

10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括权利要求9所述的激光雷达。

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