CN110412612A - 一种无缝激光幕拼接技术 - Google Patents

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Abstract

一种无缝激光幕拼接技术，用于拼接大面积的激光幕，从而为大面积的激光探测、定位技术提供支撑。它通过激光器发射扇形面激光，两组以上的扇形面激光以首尾相对的方式成对设置，成对设置的激光器被安装在同一个平面上，成对设置的光敏芯片组被安装在另一个平面上，成对设置的两个激光器发射的扇形面激光各自以倾斜角度从激光器所在的平面照射在各自对应的光敏芯片组上，两个相对射向的扇形面激光或通过激光器安装位置和角度来确保两个扇形面激光的边缘在正投影方向上无缝拼接，或通过两个光敏芯片组的位置或长度调整来实现可接收激光的无缝拼接。

Description

一种无缝激光幕拼接技术
技术领域
本发明涉及的是一种无缝激光幕拼接技术，用于拼接大面积激光幕，从而对从激光幕任意位置通过的物体进行高灵敏度探测。
背景技术
激光多以光束形式发射，具有非常好的指向性。已知目前在较大空间使用激光技术的领域，大多都是使用激光束，尚没有一种使用或拼接大面积激光幕的方法或技术。
发明内容
本发明的目的是拼接大面积激光幕，从而对从激光幕任意位置通过的物体进行高灵敏度探测。本发明的技术解决方案：激光器发射扇形面激光，在扇形面激光的射向上有光敏芯片组，光敏芯片组由若干个光敏芯片线性排列而成，上述激光器、扇形面激光、光敏芯片组构成一组激光探测单元；至少两组上述激光探测单元以首尾相对的方式成对设置，成对设置的激光器被安装在同一个平面上，成对设置的光敏芯片组被安装在另一个平面上，成对设置的两个激光器发射的扇形面激光各自以倾斜角度从激光器所在的平面照射在各自对应的光敏芯片组上，两个相对射向的扇形面激光或通过激光器安装位置和角度来确保两个扇形面激光的边缘在正投影方向上无缝拼接，或通过两个光敏芯片组的位置或长度调整来实现可接收激光的无缝拼接。所述的激光器安装在一个夹具上，所述的夹具上至少具有一个旋转调节器和一个俯仰调节器，旋转调节器以激光射向的中心轴为轴旋转激光器，俯仰调节器调节扇形面激光的倾斜角度。所述的夹具上有第二旋转调节器，第二旋转调节器用于调节激光器进行旋转的轴垂直于扇形面激光所在的平面。
附图说明
附图1是常见方法示意图1。
附图2是常见方法示意图2。
附图3是本发明实施例之一的前视图。
附图4是本发明实施例之一的左视图。
附图5是本发明实施例之一的顶视图。
附图6是本发明实施例之一的立体图。
附图7是本发明实施例之二的前视图。
附图8是本发明实施例之二的左视图。
附图9是本发明实施例之二的顶视图。
附图10是本发明实施例之二的立体图。
附图11是本发明实施例之三的前视图。
附图12是本发明实施例之三的左视图。
附图13是本发明实施例之三的顶视图。
附图14是本发明实施例之三的立体图。
图中，1是激光器、2是扇形面激光、3是光敏芯片组、4是夹具。
具体实施方式
对照附图1、2。图1是常见方法示意图1、图2是常见方法示意图2。已知一种激光器可以发射扇形面激光，显然，只需要将多个扇形面激光以首尾相对、两个扇形面边缘相接的方式拼接起来，就可以获得大面积激光幕。图1、图2就显示了这种常用的、显而易见的拼接方法，图1是两个激光器首尾相对、两个扇形面边缘相接的方式拼接起来的，图2是四个激光器首尾相对、两个相邻扇形面边缘相接的方式拼接起来的。通常情况下，拼接出来的激光幕我们只需要利用其规则的一部分即可，比如一个长方形的激光幕或圆形的激光幕，图1、图2中用虚线标示出了这些可能被利用的长方形激光幕，从图1中的长方形虚线可以看出，我们可以根据实际需要，来灵活确定光幕的尺寸。
但是，在实际应用中，由于我们需要在图1、图2中虚线标识的长方形的其中1—2个边上安装光敏芯片组，其结果就是芯片组既会挡住部分需要的激光，也会与发射器安装位置发生冲突，同时，我们也看到，如图1、图2所示，激光的利用率也比较低，浪费比较严重。
本发明正是针对上述问题而提出。
对照附图3、4、5、6，它们分别是本发明实施例之一的前视图、左视图、顶视图和立体图。从该实施例附图中可以看出，激光器1发射扇形面激光2，在扇形面激光2的射向上有光敏芯片组3，光敏芯片组3由若干个光敏芯片线性排列而成，上述激光器1、扇形面激光2、光敏芯片组3构成一组激光探测单元；该实施例由两组激光探测单元构成，两组激光探测单元以首尾相对的方式设置。对照前视图可以看出，两个激光器1及其发射的扇形面激光2是以首尾相对、两个扇形面激光2边缘相接的方式拼接起来的。对照左视图4可以看出，两个激光器1安装在同一个平面AA’上，两个光敏芯片组3安装在另一平面BB’上，两个激光器1发射的扇形面激光2各自以倾斜角度从激光器1所在的AA’平面照射在各自对应的光敏芯片组3上。也就是说，虽然我们在正方位获得了由两个扇形面激光2无缝拼接而形成的激光幕，但实际上两个扇形面激光2只是在正投影方向上实现了无缝拼接，而在立体空间上是有夹角的。为了实现这样的功能，对照附图3、4、5、6可以看出，所述的激光器1安装在一个夹具4上，为了确保激光器1发射的扇形面激光2能够准确、方便地照射在由若干个光敏芯片成一条直线排列而形成的光敏芯片组3上，所述的夹具4应该具备调节激光器1的功能，这样的调节功能至少应该具有两个调节器：一个旋转调节器和一个俯仰调节器，旋转调节器能够以激光射向的中心轴为轴旋转激光器1，俯仰调节器能够调节扇形面激光2的倾斜角度。
关于两个相对射向的扇形面激光2的无缝拼接，至少应该有两种方式，一种是通过激光器1安装位置和角度来确保两个扇形面激光2的边缘在正投影方向上无缝拼接，本实施例图示的就是这种拼接方式。这种拼接方式适用于扇形面激光2的夹角刚好满足需求的情况，如果扇形面激光2的夹角较大，则既可以采取此种方式进行拼接，也可以通过两个光敏芯片组3的位置或长度调整来实现可接收激光的无缝拼接，即多余部分的激光由于没有光敏芯片接收，因此也就在探测中不起作用，这种拼接方式也是一种比较简单、好理解的拼接方式，在本说明书中，不再进一步用附图来说明此种拼接方式。
在本实施例中还可以看出，为了使两个扇形面激光2能够更方便地进行拼接，激光器的射向也应该能够调节，因此，我们还可以在夹具4上设置第二旋转调节器，用于调节激光器的射向，此时，第二旋转调节器用于调节激光器1进行旋转的轴是垂直于扇形面激光2所在的平面的。
对照附图7、8、9、10，它们分别是本发明实施例之二的前视图、左视图、顶视图和立体图。本实施例与实施例之一基本相同，主要不同在于激光器1发射的扇形面激光2角度比较小，光敏芯片组3的安装位置与实施之一不同，在本实施例中，光敏芯片组3安装在长方形光幕的宽边上，而实施例之一中，光敏芯片组3安装在长方形光幕的长边上，用以说明在激光器1发射扇形面激光2的角度较小的情况下一种可能性的设计布局。该实施例的其余结构及工作方式、激光幕的拼接方式与实施例之一完全相同，在此不再作进一步的陈述。
对照附图11、12、13、14，它们分别是本发明实施例之三的前视图、左视图、顶视图和立体图。由此我们可以看出，从实施例之一、之二，到之三，拼接的激光幕面积越来越大，该实施例之三由八组激光探测单元拼接而成，每两对的拼接方式与实施例之二完全相同，所不同的是安装方向，该实施例的每两组激光探测单元完成拼接后，其安装方向刚好与实施例之二成90度，尔后，拼接后的每两组再进行拼接，形成一个高度固定，宽度可以无限延伸的激光幕，从而满足更大范围的激光探测需求。

Claims (4)

1.一种无缝激光幕拼接技术，其特征是：激光器(1)发射扇形面激光(2)，在扇形面激光(2)的射向上有光敏芯片组(3)，光敏芯片组(3)由若干个光敏芯片线性排列而成，上述激光器(1)、扇形面激光(2)、光敏芯片组(3)构成一组激光探测单元；至少两组上述激光探测单元以首尾相对的方式成对设置，成对设置的激光器(1)被安装在同一个平面上，成对设置的光敏芯片组(3)被安装在另一个平面上，成对设置的两个激光器(1)发射的扇形面激光(2)各自以倾斜角度从激光器(1)所在的平面照射在各自对应的光敏芯片组(3)上，两个相对射向的扇形面激光(2)或通过激光器(1)安装位置和角度来确保两个扇形面激光(2)的边缘在正投影方向上无缝拼接，或通过两个光敏芯片组(3)的位置或长度调整来实现可接收激光的无缝拼接。
2.根据权利要求1所述的一种无缝激光幕拼接技术，其特征是：所述的激光器(1)安装在一个夹具(4)上，所述的夹具(4)上至少具有一个旋转调节器和一个俯仰调节器，旋转调节器以激光射向的中心轴为轴旋转激光器，俯仰调节器调节扇形面激光(2)的倾斜角度。
3.根据权利要求2所述的一种无缝激光幕拼接技术，其特征是：所述的夹具(4)上有第二旋转调节器，第二旋转调节器用于调节激光器(1)进行旋转的轴垂直于扇形面激光(2)所在的平面。
4.根据权利要求1所述的一种无缝激光幕拼接技术，其特征是：所述的两组激光探测单元拼接后，每两组再进行拼接，形成一个高度固定，宽度可以无限延伸的激光幕。
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