CN110133623B - 激光发射装置、激光雷达及智能装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及激光技术领域，公开了一种激光发射装置、激光雷达及智能装置，该激光发射装置包括依次设置的光源、快轴准直模块和慢轴准直模块，所述光源输出的激光依次经过快轴准直模块和慢轴准直模块，由所述快轴准直模块和慢轴准直模块准直处理，所述激光发射装置还包括隔离件，所述隔离件设置于所述快轴准直模块和慢轴准直模块之间，所述隔离件用于消除所述快轴准直模块输出的溢出光。通过上述方式，本发明实施例实现了消除从快轴准直模块和慢轴准直模块之间溢出的溢出光，避免溢出光进入附近的光学通道，造成光串扰，影响激光发射装置的性能。

Description

激光发射装置、激光雷达及智能装置

技术领域

本发明实施例涉及激光技术领域，具体涉及一种激光发射装置、激光雷达及智能装置。

背景技术

激光雷达是一种通过发射激光探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其广泛应用于大气探测、城市测绘、海洋探测、自动驾驶、机器人技术、激光电视、激光三维成像等技术领域。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现：目前，如图1所示，激光雷达中用于发射激光的激光发射装置10通常包括光源11、快轴准直模块12和慢轴准直模块13，光源11输出的激光依次经过快轴准直模块12和慢轴准直模块13进行准直，但是，快轴准直模块12和慢轴准直模块13通常是间隔设置的，而慢轴准直模块13的孔径又是有限的，快轴准直模块输出的激光通常不会全部落在慢轴准直模块13的孔径内，而落在慢轴准直模块13的孔径以外的激光15就会从快轴准直模块12和慢轴准直模块13之间间隔的空间溢出，形成溢出光，当溢出光进入附近的光学通道时，会造成光串扰，影响激光发射装置10的性能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种激光发射装置、激光雷达及智能装置，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种激光发射装置，所述激光发射装置包括依次设置的光源、快轴准直模块和慢轴准直模块，所述光源输出的激光依次经过快轴准直模块和慢轴准直模块，由所述快轴准直模块和慢轴准直模块准直处理，所述激光发射装置还包括隔离件，所述隔离件设置于所述快轴准直模块和慢轴准直模块之间，所述隔离件用于消除所述快轴准直模块输出的溢出光。

在一种可选的方式中，所述隔离件包括第一吸光板；所述第一吸光板设置于快轴准直模块和慢轴准直模块之间一侧，与所述光源射出的激光的方向平行。

在一种可选的方式中，所述隔离件包括第一吸光板和第二吸光板；所述第一吸光板和第二吸光板并排设置于快轴准直模块和慢轴准直模块之间，并且所述第一吸光板和第二吸光板分别位于所述快轴准直模块和慢轴准直模块的两侧，与所述光源射出的激光的方向平行。

在一种可选的方式中，所述第一吸光板的两端分别与所述快轴准直模块的一侧壁和慢轴准直模块的一侧壁连接；所述第二吸光板的两端分别与所述快轴准直模块的另一侧壁和慢轴准直模块的另一侧壁连接。

在一种可选的方式中，所述第一吸光板包括第一底板和设置于所述第一底板上的第一吸光层；所述第二吸光板包括第二底板和设置于所述第二底板上的第二吸光层，所述第一吸光层和第二吸光层相向设置。

在一种可选的方式中，所述第一吸光板或第二吸光板均为玻璃吸光片。

在一种可选的方式中，所述隔离件还包括第三吸光板；所述第三吸光板的两端分别与所述快轴准直模块的顶部和慢轴准直模块的顶部连接。

在一种可选的方式中，所述隔离件还包括第四吸光板；所述第四吸光板的两端分别与所述快轴准直模块的顶部和慢轴准直模块的底部连接。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种激光雷达，包括：至少一个上述的激光发射装置。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种智能装置，包括上述激光雷达。

在本发明实施例中，通过在快轴准直模块和慢轴准直模块之间设置隔离件，由隔离件吸取从快轴准直模块和慢轴准直模块之间的间隔空间中溢出的溢出光，避免溢出光进入激光发射装置附近的光学通道中，影响激光发射装置的性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了现有技术激光发射装置的示意图；

图2示出了本发明实施例提供的激光发射装置示意图；

图3示出了本发明另一实施例提供的激光发射装置示意图；

图4示出了本发明再一实施例提供的激光发射装置示意图；

图5示出了本发明实施例提供的激光发射装置立体图；

图6示出了本发明实施例提供的第一吸光板的示意图；

图7示出了本发明实施例提供的第二吸光板的示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

请参阅图2，图2示出了本发明激光发射装置实施例的示意图，激光发射装置20包括光源21、快轴准直模块22、慢轴准直模块23和隔离件24。光源21、快轴准直模块22和慢轴准直模块23依次设置，光源21输出的激光依次经过快轴准直模块22和慢轴准直模块23后输出出射激光25，隔离件24设置于快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间，用于消除所述快轴准直模块22输出的溢出光，避免快轴准直模块22输出的溢出光进入附近的光学通道中，影响激光发射装置的性能。

当所述激光发射装置包括多个光源时，如图3所示，所述激光发射装置包括多个激光发射单元，所述激光发射单元并排设置，相互紧贴在一起。所述光源210和快轴准直模块220、慢轴准直模块230组成第一激光发射单元，射出激光250；所述光源212和快轴准直模块222、慢轴准直模块232组成第二激光发射单元，射出激光252；所述光源214和快轴准直模块224、慢轴准直模块234组成第三激光发射单元，射出激光254。由于第一激光发射单元、第二激光发射单元和第三激光发射单元相互并排设置，所述隔离件24可以设置在所述快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间的光路的一侧，与所述光源射出的激光平行，第一激光发射单元的第一隔离板240、第二激光发射单元的第三隔离板242和第三发射单元的第四隔离板244分别设置在激光发射单元的同侧位置，相互间隔开来，可以对相邻激光发射单元射出的激光进行遮挡，防止不同光路的激光相互串扰。当然，即使在只有一个光源的情况下，所述隔离件24也可以同样设置在快轴准直模块220和慢轴准直模块230之间的一侧。

采用上述实施方式，通过在一侧设置隔离板24，起到了对溢出光的遮挡作用，防止了不同激光发射单元射出激光的串扰，虽然会有一侧有溢出光256，但是由于位于激光发射单元一侧，而且该侧会有其他设备进行对接，因此，也不会对其他激光发射单元的出射激光构成串扰。

优选的，所述隔离件24可以设置在所述快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间形成的光路的两侧，如图4所示，可以在所述快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间形成的光路的两侧分别设置第一隔离板240和第二隔离板241，共同对所述光源21射出的激光进行遮挡，防止不同光路的激光相互串扰。如图5所示，为本发明实施例提出的激光发射装置的立体图，对于上述光源21，光源21为激光发射器，例如：红宝石激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、氦氖激光器、氩离子激光器等等。

对于上述快轴准直模块22，快轴准直模块22包括第一固定架221和第一准直镜222，所述第一准直镜222固定于所述第一固定架221。第一准直镜222位于光源21的前方，第一准直镜222接收光源21输出的激光，并且对光源21输出的激光进行准直处理之后输出。在一些实施例中，第一准直镜222为柱面镜。

对于上述慢轴准直模块23，慢轴准直模块23包括第二固定架231和第二准直镜232，所述第二准直镜232设置于所述第二固定架231。第二准直镜232位于第一准直镜222的前方，第二准直镜232接收经过第一准直镜222准直处理之后的激光，并且对第一准直镜222准直处理之后的激光再次进行准直处理。在一些实施例中，第二准直镜232为柱面镜。

需要说明的是：快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间通常是间隔设置的，快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间具有间隔空间，并且该间隔空间是开放的空间。而慢轴准直模块23的孔径是有限的，快轴准直模块22输出的激光只有落在慢轴准直模块23的孔径以内的激光，才可被慢轴准直模块23接收到的，而落在慢轴准直模块23的孔径以外的激光可从间隔空间溢出，形成溢出光。

对于上述隔离件24，由于隔离件24位于快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间，隔离件24可将快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间的间隔空间与激光发射装置附近的光学通道进行隔离，避免落在慢轴准直模块23的孔径以外的溢出光从将快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间的间隔空间上溢出进入附近的光学通道上，进而避免光串扰的现象。

在一些实施例中，隔离件24包括第一吸光板240和第二吸光板241，所述第一吸光板240和第二吸光板241并排设置于快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间，并且所述第一吸光板240和第二吸光板241分别位于所述快轴准直模块22和慢轴准直模块23的两侧，第一吸光板240和第二吸光板241将快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间的间隔空间与与其附近的光学通道间隔开来，避免从间隔空间溢出的溢出光进入附近的光学通道的情况。

进一步的，为了保证间隔空间与与其附近的光学通道之间的隔离效果，第一吸光板240的两端分别与所述快轴准直模块22的一侧壁和慢轴准直模块23的一侧壁连接，并且第一吸光板240与快轴准直模块22之间，以及，第一吸光板240和慢轴准直模块23之间不存在间隙，以避免溢出光从间隙溢出。第二吸光板241的两端分别与所述快轴准直模块22的另一侧壁和慢轴准直模块23的另一侧壁连接，并且第二吸光板241与快轴准直模块22之间，以及，第二吸光板241与慢轴准直模块23之间不存在间隙，以避溢出光从间隙溢出。当然，第二吸光板241和第一吸光板240的高度可以大于或者等于慢轴准直模块23和快轴准直模块22之中的最大高度。

对于上述的第一吸光板240和第二吸光板241，如图6所示，第一吸光板240包括第一底板2401和设置于所述第一底板2401上的第一吸光层2402。如图7所示，第二吸光板241包括第二底板2411和设置于所述第二底板2411上的第二吸光层2412，所述第一吸光层2402和第二吸光层2412相向设置。第一吸光层2402和第二吸光层2412均是由吸光材料制成的，当溢出光打到第一吸光层2402或者第二吸光层2412时，第一吸光层2402或者第二吸光层2412直接吸收该溢出光，从而避免溢出光进入附近的光学通道中。

可以理解的是：第一吸光板240和第二吸光板241不限于上述描述的结构，例如：第一吸光板240和第二吸光板241均为玻璃吸光片。

在一些实施例中，隔离件24还包括第三吸光板(图未示)和第四吸光板(图未示)。第三吸光板的两端分别与所述快轴准直模块22的顶部和慢轴准直模块23的顶部连接，第三吸光板用于消除从间隔空间的顶部溢出的溢出光。第四吸光板的两端分别与所述快轴准直模块22的底部和慢轴准直模块23的底部连接，第四吸光板用于消除从间隔空间的底部溢出的溢出光。

可以理解的是：第三吸光板和第四吸光板的结构可以与第一吸光板240和第二吸光板241的结构相同，此处不再一一赘述第三吸光板和第四吸光板的结构。

在本发明实施例中，通过在快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间设置隔离件24，由隔离件24吸取从快轴准直模块22和慢轴准直模块23之间的间隔空间中溢出的溢出光，避免溢出光进入激光发射装置附近的光学通道中，影响激光发射装置的性能。

本发明又提供了一种激光雷达实施例，所述激光雷达包括至少一个上述的激光发射装置，对于激光发射装置的具体结构和功能，可参阅上述激光发射装置实施例，此处不再一一赘述。

需要指出的时，当所述激光雷达包含多个激光发射装置，所述激光发射装置采用的是在一侧设置光隔离板时，那么在布置所述激光发射装置时，需要使各激光发射装置的光隔离板相互间隔，这样能够使所述光隔离板分别对两侧的激光进行遮挡，避免激光的串扰。

当然，在所述激光雷达中，也可以采用不同类型的发射装置，比如将单侧设置有光隔离板的激光发射装置和双侧设置有光隔离板的激光发射装置进行组合使用，具体组合方式多种多样，在这里不再赘述。

本发明实施例还提出了一种智能装置，包含上述激光雷达，所述激光雷达的具体结构在这里不再赘述，所述智能装置包括但不限于智能汽车、智能机器人、无人机以及其他可以采用所述激光雷达的装备。

需要注意的是，除非另有说明，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本实施新型实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实施例和简化描述，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实施例的限制。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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发明实施例中的具体含义。

在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种激光发射装置，包括依次设置的光源(21)、快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)，所述光源(21)输出的激光依次经过快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)，由所述快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)准直处理，其特征在于，

所述激光发射装置还包括隔离件(24)，所述隔离件(24)设置于所述快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)之间，所述隔离件(24)用于消除所述快轴准直模块(22)输出的溢出光；

所述隔离件(24)包括第一吸光板(240)，所述第一吸光板(240)设置于快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)之间的一侧，与所述光源(21)射出的激光的方向平行，所述第一吸光板(240)的两端分别与所述快轴准直模块(22)的一侧壁和慢轴准直模块(23)的一侧壁连接，所述第一吸光板(240)与快轴准直模块(22)之间以及所述第一吸光板(240)与慢轴准直模块(23)之间不存在间隙。

2.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述隔离件(24)包括第一吸光板(240)和第二吸光板(241)；

所述第一吸光板(240)和第二吸光板(241)并排设置于快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)之间，所述第一吸光板(240)和第二吸光板(241)分别位于所述快轴准直模块(22)和慢轴准直模块(23)的两侧，与所述光源(21)射出的激光的方向平行。

3.根据权利要求2所述的激光发射装置，其特征在于，

所述第一吸光板(240)的两端分别与所述快轴准直模块(22)的一侧壁和慢轴准直模块(23)的一侧壁连接；

所述第二吸光板(241)的两端分别与所述快轴准直模块(22)的另一侧壁和慢轴准直模块(23)的另一侧壁连接。

4.根据权利要求2或3所述的激光发射装置，其特征在于，

所述第一吸光板(240)包括第一底板(2401)和设置于所述第一底板(2401)上的第一吸光层(2402)；

所述第二吸光板(241)包括第二底板(2411)和设置于所述第二底板(2411)上的第二吸光层(2412)，所述第一吸光层(2402)和第二吸光层(2412)相向设置。

5.根据权利要求1或2所述的激光发射装置，其特征在于，

所述第一吸光板(240)或第二吸光板(241)均为玻璃吸光片。

6.根据权利要求1或2所述的激光发射装置，其特征在于，

所述隔离件(24)还包括第三吸光板；

所述第三吸光板的两端分别与所述快轴准直模块(22)的顶部和慢轴准直模块(23)的顶部连接。

7.根据权利要求1或2所述的激光发射装置，其特征在于，

所述隔离件(24)还包括第四吸光板；

所述第四吸光板的两端分别与所述快轴准直模块(22)的底部和慢轴准直模块(23)的底部连接。

8.一种激光雷达，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1-7中任意一项所述的激光发射装置。

9.一种智能装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的激光雷达。

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