CN206920600U - 一种激光雷达光学*** - Google Patents
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Abstract
一种激光雷达光学***，包括激光发射光学***、反射镜组、激光接收光学***，所述的激光发射光学***和激光接收光学***分别位于反射镜组的两侧，且所述的发射光学***和激光接收光学***的光轴平行。该激光雷达光学***有效地解决了激光雷达光学***设计中发射光学***与接收光学***的紧凑性布局的问题，减小了激光雷达中光学***的体积，为激光雷达***实现小型化设计提供了良好的基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达技术领域，具体讲是指一种激光雷达光学***。
背景技术
激光雷达是利用激光束对周围物体进行感知的设备，以点云数据的形式反映周围物体的位置及形貌，具有测量分辨率高、速度快，体积小、重量轻等特点。光学***控制激光在***中的传播方向及汇聚发散，是激光雷达区别于其他工作机制的雷达的关键部分，光学***的结构形式决定了整个激光雷达***的结构形式。
目前，激光雷达***的一个设计难点是如何布局激光发射光学***与激光接收光学***，使其在能够实现功能的情况下，使光学***具有紧凑性和高效性。为此如何有效解决激光发射光学***与激光接收光学***的紧凑型布局，使得激光雷达***能实现小型化设计，一直是行业内技术人员颇为关注的技术焦点。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种激光雷达光学***，该激光雷达光学***有效地解决了激光雷达光学***设计中发射光学***与接收光学***的紧凑性布局的问题，减小了激光雷达中光学***的体积，为激光雷达***实现小型化设计提供了良好的基础。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种激光雷达光学***的技术方案为：包括激光发射光学***、反射镜组、激光接收光学***，所述的激光发射光学***和激光接收光学***分别位于反射镜组的两侧，且所述的发射光学***和激光接收光学***的光轴平行。
在一些实施例中，所述的反射镜组用于将激光发射光学***的激光反射到目标以探测，同时所述的反射镜组还将由目标反射回来的激光投射到激光接收光学***。
在一些实施例中，所述的激光发射光学***包括激光发射器和发射准直光学镜组，所述的激光发射器出射的激光束在发射准直光学镜组的焦点上，所述的发射准直光学镜组对激光发射器出射的激光束进行整形。
在一些实施例中，所述的激光发射器优选半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、LED中的一种。
在一些实施例中，所述的激光接收光学***包括接收准直光学镜组和激光接收器，所述的接收准直光学镜组对接收的激光进行整形并投射到激光接收器上，所述的激光接收器接收的激光束在接收准直光学镜组的焦点上。
在一些实施例中，所述的激光接收器优选光电探测器、硅光电池、成像探测器中的一种。
在一些实施例中，所述的反射镜组包括第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述的第一平面反射镜和第二平面反射镜之间具有夹角，且所述的夹角为89～91°，所述的第一平面反射镜将激光发射光学***的激光反射到目标以探测，所述的第二平面反射镜将由目标反射回来的激光投射到激光接收光学***。
在一些实施例中，所述的第一平面反射镜与第二平面反射镜之间的夹角为90°。
本实用新型的一种激光雷达光学***，能有效地解决激光雷达光学***设计中发射光学***与接收光学***的紧凑性布局的问题，减小了激光雷达中光学***的体积，为激光雷达***实现小型化设计提供良好的基础。
附图说明
本实用新型提供了附图以便于所公开内容的进一步理解，附图构成本申请的一部分，但仅仅是用于图示出体现所涉及发明概念的一些方面的非限制性示例，而不是用于作出任何限制。
图1是本实用新型公开的一些实施例的激光雷达光学***的示意图。
图2、图3、图4、图5、图6是本实用新型公开的一些实施例的激光雷达光学***中第一平面反射镜和第二平面反射镜相交的状态示意图。
本实用新型图中所示：
1激光发射器，2发射准直光学镜组，3接收准直光学镜组，4激光接收器，5第一平面反射镜，6第二平面反射镜。
具体实施方式
下文将使用本领域技术人员通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开内容更详尽和完整，并且将向本领域的技术人员完整传达其包括的范围。也应注意这些实施例不相互排斥。来自一个实施例的组件、步骤或元素可假设成在另一实施例中可存在或使用。在不脱离本公开的实施例的范围的情况下，可以用多种多样的备选和/或等同实现方式替代所示出和描述的特定实施例。本申请旨在覆盖本文论述的实施例的任何修改或变型。
下文中的“在一些实施例中”，“在一个实施例中”等短语可以或可以不指相同的实施例。尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元素，但这些元素不应由这些术语限制，这些术语仅用于将元件彼此区分开。例如，第一元素可以称作第二元素，并且相似地，第二元素可以称作第一元素，而不偏离本申请的范围。
图1是根据本公开一些实施例的激光雷达光学***的示意图。该激光雷达光学***包括激光发射光学***、反射镜组、激光接收光学***。其中所述的激光发射光学***和激光接收光学***分别位于反射镜组的两侧，且所述的发射光学***和激光接收光学***的光轴平行。发射光学***和激光接收光学***的光轴平行可理解为两种存在状态：第一种，即两光轴重合，可参考图1；第二种，两光轴平行但不重合。本公开的激光雷达光学***整体呈线性布设，有效地解决了激光雷达光学***设计中发射光学***与接收光学***的紧凑性布局的问题，减小了激光雷达中光学***的横向跨度，进而减少了激光雷达光学***的总体积，为激光雷达***实现小型化设计提供了良好的基础。
在一些实施例中，所述的反射镜组用于将激光发射光学***的激光反射到目标以探测，同时所述的反射镜组还将由目标反射回来的激光投射到激光接收光学***。
为实现反射镜组的目标探测及再投射目的，在一些实施例中，所述的反射镜组包括第一平面反射镜5和第二平面反射镜6。所述的第一平面反射镜5和第二平面反射镜6之间具有夹角，且所述的夹角可在89～91°之间进行选择。所述的第一平面反射镜5将激光发射光学***的激光反射到目标以探测，所述的第二平面反射镜6将由目标反射回来的激光投射到激光接收光学***。其中，作为夹角的优选值，在一些具体实施例中，所述的第一平面反射镜5与第二平面反射镜6之间的夹角为90°，参考图1。在一些具体实施例中，第一平面反射镜5和第二平面反射镜6可实际相交(参考图1、图2、图3)，也可虚拟相交(即通过虚拟的延伸镜面而实现相交，参考图4、图5、图6)。选择虚拟相交和实际相交对于本领域技术人员而言可根据具体运用场景进行选择，并不局限于单一的相交形式。在一些实施例中，激光发射光学***的激光经过第一平面反射镜5水平反射到目标以进行探测，而同时第二平面反射镜6又将由目标水平反射回来的激光投射到激光接收光学***，此时第一平面反射镜5和第二平面反射镜6之间可选择形成90°的相交夹角。
在一些实施例中，所述的激光发射光学***包括激光发射器1和发射准直光学镜组2，所述的激光发射器1出射的激光束在发射准直光学镜组2的焦点上，所述的发射准直光学镜组2对激光发射器1出射的激光束进行整形。在一些实施例中，所述的发射准直光学镜组2位于第一平面反射镜5的一侧，此时第一平面反射镜5使经过发射准直光学镜组2整形的激光束改变传播方向并透射到空间中对目标进行测量。当本公开的激光雷达光学***实际使用于各种场合时，激光发射器1和发射准直光学镜组2可共装于同一载体上，也可安装在不同的载体上，最终满足激光发射器1出射的激光束在发射准直光学镜组2的焦点上。对于所述的激光发射器1可以选择半导体激光器(优选半导体激光二极管)，当然也可视需求选择光纤激光器或固体激光器或LED。发射准直光学镜组2对激光发射器1出射的激光束进行整形，使得激光束的发散角有效的压缩。
在一些实施例中，所述的激光接收光学***包括接收准直光学镜组3和激光接收器4，所述的接收准直光学镜组3对接收的激光进行整形并投射到激光接收器4上，所述的激光接收器4接收的激光束在接收准直光学镜组3的焦点上。在一些实施例中，接收准直光学镜组3位于第二平面反射镜6的一侧，此时第二平面反射镜6将由目标反射回来的接收激光改变传播方向并投射到接收准直光学镜组3进行整形。当本公开的激光雷达光学***实际使用于各种场合时，接收准直光学镜组3和激光接收器4可共装于一个载体上，当然也可以根据场景和需求而装于不同载体上，最终满足激光接收器4接收的激光束在接收准直光学镜组3的焦点上。对于所述的激光接收器4而言，可选择光电探测器(优选光电二极管)、硅光电池、成像探测器中的一种。在一些实施例中，优选光电探测器。
在一些具体实施例中，发射准直光学镜组2对半导体激光二极管出射的激光束进行整形，使得激光束的发散角有效的压缩；准直后的激光束经过第一平面反射镜5改变激光的传播方向，透射到空间中对目标进行测量；第二平面反射镜6将由目标反射回来的接收激光改变激光传播的方向，投射到接收准直光学镜组3，接收准直光学镜组3对接收激光进行整形，使得激光束进行汇聚变成激光点光斑投射到光电二极管光敏面上。
本公开的激光雷达光学***的发射准直光学镜组2与接收准直光学镜组3位于第一平面反射镜5、第二平面反射镜6的两侧，有效地提高了光学***的紧凑性。
Claims (8)
1.一种激光雷达光学***，其特征在于：包括激光发射光学***、反射镜组、激光接收光学***，所述的激光发射光学***和激光接收光学***分别位于反射镜组的两侧，且所述的发射光学***和激光接收光学***的光轴平行。
2.根据权利要求1所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的反射镜组用于将激光发射光学***的激光反射到目标以探测，同时所述的反射镜组还将由目标反射回来的激光投射到激光接收光学***。
3.根据权利要求1或2所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的激光发射光学***包括激光发射器(1)和发射准直光学镜组(2)，所述的激光发射器(1)出射的激光束在发射准直光学镜组(2)的焦点上，所述的发射准直光学镜组(2)对激光发射器(1)出射的激光束进行整形。
4.根据权利要求3所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的激光发射器(1)为半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、LED中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的激光接收光学***包括接收准直光学镜组(3)和激光接收器(4)，所述的接收准直光学镜组(3)对接收的激光进行整形并投射到激光接收器(4)上，所述的激光接收器(4)接收的激光束在接收准直光学镜组(3)的焦点上。
6.根据权利要求5所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的激光接收器(4)为光电探测器、硅光电池、成像探测器中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的反射镜组包括第一平面反射镜(5)和第二平面反射镜(6)，所述的第一平面反射镜(5)和第二平面反射镜(6)之间具有夹角，且所述的夹角为89～91°，所述的第一平面反射镜(5)将激光发射光学***的激光反射到目标以探测，所述的第二平面反射镜(6)将由目标反射回来的激光投射到激光接收光学***。
8.根据权利要求7所述的一种激光雷达光学***，其特征在于：所述的第一平面反射镜(5)与第二平面反射镜(6)之间的夹角为90°。
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| CN108646232A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-12 | 宁波傲视智绘光电科技有限公司 | 一种激光雷达的校正***和激光雷达测距装置 |
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- 2017-08-01 CN CN201720946679.2U patent/CN206920600U/zh active Active
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