CN108254734A - 激光测距装置 - Google Patents

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CN108254734A CN201611235630.2A CN201611235630A CN108254734A CN 108254734 A CN108254734 A CN 108254734A CN 201611235630 A CN201611235630 A CN 201611235630A CN 108254734 A CN108254734 A CN 108254734A
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Abstract

一种激光测距装置，其包括激光发射模组、激光接收模组、透镜模组及信号处理模组，该透镜模组包括至少一光学透镜，所述光学透镜包括准直透镜部及与该准直透镜部固接在一起的聚光透镜部，该准直透镜部面向激光发射模组，该聚光透镜部面向激光接收模组。所述激光测距装置的透镜模组的准直透镜部与聚光透镜部一体成型形成一个光学透镜。准直透镜部与聚光透镜部一体成型紧密连接在一起，可以节约激光测距装置的内部空间。此外，相较于现有的准直透镜与聚光透镜分开设置，准直透镜部与聚光透镜部一体成型，可简化透镜的制作流程，节约时间及成本。

Description

激光测距装置
技术领域
本发明涉及一种激光测距装置。
背景技术
激光具有高速、高方向性、高单色性和相干性等优点，因而被广泛的应用于各种测距装置中。随着有关器件和技术的发展，激光测距装置在高精度和成像方面占有绝对优势，其测距精度可以达到厘米甚至毫米级。
激光测距装置一般包括激光发射模组、准直透镜、聚光透镜、激光接收模组、信号处理模组等。激光测距装置一般利用飞行时间(TOF，Time of flight)测量原理，由激光发射模组发出脉冲激光，经准直透镜准直后照射被测物体表面，激光经由被测物体反射后穿过聚光透镜，最后被光接收装置接收，测量发射脉冲激光和接收脉冲激光之间的时间间隔，即可计算出待测物体的距离：L＝ct/2，其中，L为激光测距装置与待测物体之间的距离，c为光速，t为发射脉冲激光和接收脉冲激光之间的时间间隔。
现有的激光测距装置的准直透镜和聚光透镜一般分开单独设置，如此会增加安装误差并占据较多的空间。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种新的激光测距装置，以解决上述问题。
一种激光测距装置，其包括激光发射模组、激光接收模组、透镜模组及信号处理模组，该透镜模组包括至少一光学透镜，所述光学透镜包括准直透镜部及与该准直透镜部固接在一起的聚光透镜部，该准直透镜部面向激光发射模组，该聚光透镜部面向激光接收模组。
优选的，所述光学透镜还包括一连接部，该连接部位于所述准直透镜部与聚光透镜部之间，用于将准直透镜部与聚光透镜部连接在一起。
优选的，所述准直透镜部包括一面向激光发射模组的第一入光面及一与该第一入光面相背的第一出光面，所述聚光透镜部包括一面向激光接收模组的第二出光面及于该第二光出光面相背的第二入光面，该第一入光面与第二出光面相连接，该第一出光面与第二入光面相连接。
优选的，所述第一入光面、第一出光面、第二出光面及第二入光面为凸面、凹面或平面。
优选的，所述激光发射模组包括一第一基板及固定在该第一基板上的至少一激光二极管，该激光二极管固定在第一基板的邻近透镜模组的一侧。
优选的，所述激光接收模组包括一第二基板及固定在该第二基板上的至少一光电二极管，该光电二极管固定在第二基板的邻近透镜模组的一侧。
优选的，所述光学透镜的材质为玻璃或塑料。
优选的，所述激光测距装置还包括至少一马达，该马达与第一基板和第二基板相连接，用于带动该第一基板和第二基板旋转。
所述激光测距装置的透镜模组的准直透镜部与聚光透镜部一体成型形成一个光学透镜。准直透镜部与聚光透镜部一体成型紧密连接在一起，可以节约激光测距装置的内部空间。此外，相较于现有的准直透镜与聚光透镜分开设置，准直透镜部与聚光透镜部一体成型，可简化透镜的制作流程，节约时间及成本。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的激光测距装置的示意图。
主要元件符号说明
激光测距装置 100
激光发射模组 10
第一基板 11
激光二极管 12
激光接收模组 20
第二基板 21
光电二极管 22
透镜模组 30
光学透镜 31
准直透镜部 311
第一入光面 3111
第一出光面 3112
聚光透镜部 312
第二出光面 3121
第二入光面 3122
连接部 313
马达 40
待测物体 200
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请结合参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种激光测距装置100，其用于测量前方待测物体200与激光测距装置100之间的距离。
所述激光测距装置100包括激光发射模组10、激光接收模组20及透镜模组30。
所述激光发射模组10包括一第一基板11及固定在该第一基板11上的至少一激光二极管12。该激光二极管12用于发射脉冲激光。该激光二极管12固定在第一基板11的邻近透镜模组30的一侧。
所述激光接收模组20包括一第二基板21及固定在该第二基板21上的至少一光电二极管22。该光电二极管22用于接收脉冲激光。该光电二极管22固定在第二基板21的邻近透镜模组30的一侧。
本实施例中，所述第一基板11和第二基板21分开设置。可以理解的，所述第一基板11和第二基板21可以连接在一起形成一个基板。所述第一基板11和第二基板21可以为电路基板。
所述透镜模组30包括至少一光学透镜31。该光学透镜31包括准直透镜部311及与该准直透镜部311固接在一起的聚光透镜部312。该准直透镜部311面向激光发射模组10，用于会聚由激光二极管12发射的脉冲激光，以使较多的脉冲激光照射至待测物体200的表面。该聚光透镜部312面向激光接收模组20，用于会聚由待测物体200反射回来的脉冲激光，以使较多的脉冲激光反射至激光接收模组20上。
所述光学透镜31还包括一连接部313。该连接部313位于所述准直透镜部311与聚光透镜部312之间，用于将准直透镜部311与聚光透镜部312连接在一起。该准直透镜部311、聚光透镜部312及连接部313一体成型。该连接部313可以为任意的形状，优选的，该连接部313的为平板状。
所述准直透镜部311包括一面向激光发射模组10的第一入光面3111及一与该第一入光面3111相背的第一出光面3112。所述聚光透镜部312包括一面向激光接收模组20的第二出光面3121及于该第二出光面3121相背的第二入光面3122。该第一入光面3111与第二出光面3121相连接，该第一出光面3112与第二入光面3122相连接。该第一入光面3111、第一出光面3112、第二出光面3121及第二入光面3122可以为凸面、凹面或平面，且该第一入光面3111、第一出光面3112、第二出光面3121及第二入光面3122均不是非球面表面。优选的，该第一入光面3111与第二出光面3121的凹凸情况一致，该第一出光面3112与第二入光面3122的凹凸情况一致。可以理解的，所述第一入光面3111、第一出光面3112、第二出光面3121及第二入光面3122可以为任意的凸面、凹面或平面组合，只要可以将较多的脉冲激光照射至待测物体200的表面，并将较多的激光返回至激光接收模组20上即可。
所述透镜模组30的光学透镜31的数量可以根据需要设定为一个或多个。优选的，在激光二极管12及光电二极管22的数量较多时，可以相应增加光学透镜31的数量，以达到较好的聚光效果。本实施例中，所述透镜模组30包括三个光学透镜31。该三个光学透镜31沿着靠近激光发射模组10及激光接收模组20的方向向着远离激光发射模组10及激光接收模组20的方向依次排列，靠近激光发射模组10及激光接收模组20的光学透镜31的第一入光面3111、第一出光面3112、第二出光面3121及第二入光面3122均为凸面；位于中间的光学透镜31的该第一入光面3111及第二出光面3121为凸面，第一出光面3112及第二入光面3122为凹面；远离激光发射模组10及激光接收模组20的光学透镜31的第一入光面3111及第二出光面3121为凹面，第一出光面3112及第二入光面3122为凸面。
所述光学透镜31的材质可以为玻璃或塑料。所述光学透镜31优选耐高温性好及透光率高的透镜。
所述激光测距装置100的光线传输路径为：激光发射模组10的激光二极管12发射脉冲激光，该脉冲激光由准直透镜部311的第一入光面3111进入准直透镜部311，经准直透镜部311会聚后，由第一出光面3112射出，然后照射至待测物体200的表面，照射至待测物体200表面的脉冲激光被待测物体200反射，反射的脉冲激光由聚光透镜部312的第二入光面3122进入聚光透镜部312，经聚光透镜部312会聚后，由第二出光面3121出射，然后照射至激光接收模组20的光电二极管22上，从而被光电二极管22所接收。
所述激光测距装置100还包括至少一信号处理模组。该信号处理模组为常规应用于激光测距装置信号处理模组。所述信号处理模组用于控制整个激光测距装置100的工作，并分别与激光发射模组10及激光接收模组20连接，控制和记录激光发射模组10发射脉冲激光及激光接收模组20接收脉冲激光的过程，测量激光从激光二极管12发射到光电二极管22接收的总时间，再根据距离计算公式L＝ct/2计算所测量的待测物体的距离。
所述激光测距装置100还包括两个马达40。该两个马达40分别与第一基板11和第二基板21固设在一起，用于分别带动该第一基板11和第二基板21在第一基板11和第二基板21所在的平面进行360度的旋转，以使较多的激光二极管12及光电二极管22分别与准直透镜部311与聚光透镜部312相对；或者分别带动第一基板11和第二基板21左右倾斜，以改变第一基板11与准直透镜部311的光轴OA的夹角，或第二基板21与聚光透镜部312的光轴OB的夹角，以调整第一基板11与第二基板21的位置使更多光线照射至准直透镜部311上，或更多的光线照射至光电二极管22上。可以理解的，所述马达40的数量也可以只有一个，该一个马达40同时驱动第一基板11和第二基板21转动或倾斜。
本发明的激光测距装置100的透镜模组30的准直透镜部311与聚光透镜部312一体成型形成一个光学透镜31。准直透镜部311与聚光透镜部312一体成型紧密连接在一起，可以节约激光测距装置100的内部空间。此外，相较于现有的准直透镜与聚光透镜分开设置，准直透镜部311与聚光透镜部312一体成型，可简化透镜的制作流程，节约时间及成本。
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光测距装置，其包括激光发射模组、激光接收模组、及透镜模组，该透镜模组包括至少一光学透镜，其特征在于：所述光学透镜包括准直透镜部及与该准直透镜部固接在一起的聚光透镜部，该准直透镜部面向激光发射模组，该聚光透镜部面向激光接收模组。
2.如权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于：所述光学透镜还包括一连接部，该连接部位于所述准直透镜部与聚光透镜部之间，用于将准直透镜部与聚光透镜部连接在一起。
3.如权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于：所述准直透镜部包括一面向激光发射模组的第一入光面及与该第一入光面相背的第一出光面，所述聚光透镜部包括一面向激光接收模组的第二出光面及于该第二光出光面相背的第二入光面，该第一入光面与第二出光面相连接，该第一出光面与第二入光面相连接。
4.如权利要求3所述的激光测距装置，其特征在于：所述第一入光面、第一出光面、第二出光面及第二入光面为凸面、凹面或平面。
5.如权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于：所述激光发射模组包括一第一基板及固定在该第一基板上的至少一激光二极管，该激光二极管固定在第一基板的邻近透镜模组的一侧。
6.如权利要求5所述的激光测距装置，其特征在于：所述激光接收模组包括一第二基板及固定在该第二基板上的至少一光电二极管，该光电二极管固定在第二基板的邻近透镜模组的一侧。
7.如权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于：所述光学透镜的材质为玻璃或塑料。
8.如权利要求6所述的激光测距装置，其特征在于：所述激光测距装置还包括至少一马达，该马达与第一基板和第二基板相连接，用于带动该第一基板和第二基板旋转。
9.如权利要求8所述的激光测距装置，其特征在于：所述第一基板和第二基板为电路基板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020038056A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 Oppo广东移动通信有限公司 飞行时间组件及电子设备
CN113341424A (zh) * 2021-08-05 2021-09-03 锐驰智光(北京)科技有限公司 防止漏光的激光雷达

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101283290A (zh) * 2005-09-05 2008-10-08 株式会社拓普康 混光装置及使用该混光装置的测距装置
EP2172790A2 (de) * 2008-10-01 2010-04-07 Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. Optische Einrichtung mit einer Sende-Einrichtung und einer Empfangseinrichtung
CN204044362U (zh) * 2014-07-25 2014-12-24 武汉万集信息技术有限公司 一种多接收的激光车辆检测装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101283290A (zh) * 2005-09-05 2008-10-08 株式会社拓普康 混光装置及使用该混光装置的测距装置
EP2172790A2 (de) * 2008-10-01 2010-04-07 Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. Optische Einrichtung mit einer Sende-Einrichtung und einer Empfangseinrichtung
CN204044362U (zh) * 2014-07-25 2014-12-24 武汉万集信息技术有限公司 一种多接收的激光车辆检测装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020038056A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 Oppo广东移动通信有限公司 飞行时间组件及电子设备
CN113341424A (zh) * 2021-08-05 2021-09-03 锐驰智光(北京)科技有限公司 防止漏光的激光雷达

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