CN207020306U - 一种具有组合孔径的激光扫描装置及其激光雷达装置 - Google Patents

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李庭坚
张智武
张建刚
姜诚
张福
罗望春
李翔
余德泉
莫兵兵
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BEIJING BEIKE TIANHUI TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种具有组合孔径的激光扫描装置及其激光雷达装置，该激光扫描装置包括扫描塔镜及透射镜组，该透射镜组包括两个子镜组，所述两个子镜组并排邻接设置，该透射镜组能够覆盖所述激光扫描装置的扫描视场；光电探测模块，获取针对该两个子镜组各自接收到的光线的测量信号；处理模块，与该光电探测模块连接，对所述测量信号进行处理。本实用新型实现的技术效果在于，能够缩小激光扫描装置的体积，实现小型化。

Description

一种具有组合孔径的激光扫描装置及其激光雷达装置
技术领域
本实用新型涉及三维激光扫描领域，特别是涉及一种具有组合孔径的激光扫描装置及其激光雷达装置。
背景技术
在现有技术中，激光雷达装置可包括激光扫描装置，用于在一定视场角内发射扫描激光，并接收遇到障碍物后漫反射回来的入射光。
该激光扫描装置如图1所示，包括扫描塔镜10及透射镜组20。该扫描塔镜10绕旋转轴X进行旋转。该透射镜组20与该扫描塔镜10的顶面平行设置。
激光发射单元30发出的出射光L穿透该透射镜组10后，经该扫描塔镜10的斜面反射，从而从该激光扫描装置中出射。经障碍物漫反射产生的入射光L’为一光柱，其经透射镜组20汇聚后，被激光接收单元40接收。
激光发射单元30相对扫描塔镜10的位置不变，随着扫描塔镜10的转动，出射光L在一定视场角内往复扫描。
以该扫描塔镜10为四棱塔镜为例，图2所示为从图1右侧向左看去的侧视示意图。
该透射镜组20能够覆盖所述激光扫描装置的扫描视场，保证覆盖到出射光与入射光的光路。该透射镜组20由一个独立的透镜组形成。
但是，由于现有技术采用该独立的透镜组覆盖全部扫描视场，故而透镜组的孔径A较大，则相应的焦距较大。而激光发射单元30以及激光接收单元40须设置于透射镜组20的焦距处，造成激光扫描装置的光学系统总长较大，装置所占用的整体体积较大。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于，缩小激光扫描装置的体积，实现小型化。
本实用新型公开了一种具有组合孔径的激光扫描装置，该装置包括扫描塔镜及透射镜组，该透射镜组包括两个子镜组，所述两个子镜组并排邻接设置，该透射镜组能够覆盖所述激光扫描装置的扫描视场；
光电探测模块，获取针对该两个子镜组各自接收到的光线的测量信号；
处理模块，与该光电探测模块连接，对所述测量信号进行处理。
该两个子镜组的孔径相同或不相同。
该两个子镜组分别以一弦边相互邻接。
该两个子镜组的弦边相互等长，或者不等长。
该光电探测模块为光电传感器。
该光电探测模块为光电二极管或雪崩光电二极管。
该激光扫描装置包括两个该光电探测模块，分别与该两个子镜组连接，以接收该两个子镜组各自的测量信号。
该扫描塔镜包括三棱塔镜、四棱塔镜、五棱塔镜、六棱塔镜或八棱塔镜。
本实用新型还公开了一种激光雷达装置，包括：所述的激光扫描装置。
本实用新型实现的技术效果在于，能够缩小激光扫描装置的体积，实现小型化。
附图说明
图1所示为现有技术中激光扫描装置的结构示意图。
图2所示为现有技术中激光扫描装置的侧视示意图。
图3所示为本实用新型的激光扫描装置的结构示意图。
图4所示为本实用新型的激光扫描装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例描述本实用新型的技术方案的实现过程，不作为对本实用新型的限制。
如图3所示为本实用新型的激光扫描装置的结构示意图。在本实用新型中，激光扫描装置还包括扫描塔镜10及透射镜组20，与现有技术不同的是，透射镜组20包括子镜组201和子镜组202。所述两个子镜组并排邻接设置，透射镜组20能够覆盖所述激光扫描装置的扫描视场，也就是说子镜组201和子镜组202的整体能够覆盖所述激光扫描装置的扫描视场。
子镜组201和子镜组202的孔径相同，该两个子镜组分别以一弦边C相互邻接，子镜组201的弦边C与子镜组202的弦边C等长或不等长。或者，子镜组201和子镜组202的孔径不相同，但该两个子镜组仍以等长的弦边相互邻接，或以不等长的弦边邻接，但圆心位于同一高度。如此使得本实用新型的激光扫描装置具有组合孔径。
由于本实用新型从一个独立的透镜组调整为采用两个子镜组并排邻接设置，而覆盖的扫描视场并未变化，则每个子镜组的孔径均比现有技术中的独立的透镜组的孔径小。孔径变小则焦距也对应变小，使得本实用新型的激光扫描装置的光学系统总长较小，激光发射单元30以及激光接收单元40可以设置在距离子镜组201和子镜组202更近的位置，则激光扫描装置的所占用的整体体积随之变小。
如图4所示为本实用新型的激光扫描装置的结构示意图。
激光扫描装置还包括两个光电探测模块301、302以及处理模块40。光电探测模块301、302用于获取针对该两个子镜组201、202各自接收到的光线的测量信号，处理模块40与该光电探测模块301、302连接，对所述测量信号进行处理。该光电探测模块为光电传感器，具体来说，该光电探测模块可采用光电二极管PIN或雪崩光电二极管APD。另外，在另一实施例中还可采用同一光电探测模块分别对该子镜组201、202接收到的光线进行测量。该扫描塔镜包括三棱塔镜、四棱塔镜、五棱塔镜、六棱塔镜或八棱塔镜。其他明显变形方式也在本实用新型的公开范围内。
针对处理模块40对测量信号的处理方式，可以采用固定比例分配的方式。
该固定比例分配的方式例如为光电探测模块301随时获取子镜组201的测量信号S1，光电探测模块302随时获取子镜组202的测量信号S2。
处理单元40对测量信号S1、测量信号S2进行固定比例分配的整合。例如以各取一半的方式进行整合。
V＝S1*0.5+S2*0.5
V为处理单元40输出的整合计算值，S1为光电探测模块301针对子镜组201的测量信号，S2为光电探测模块302针对子镜组202的测量信号。
除各分配0.5以外，以其他固定比例分配也在本实用新型的公开范围内。
如此则计算过程简洁，数据振荡幅度较小，数据准确。
处理模块40对测量信号的其他明显变形的处理方式也在本实用新型的公开范围内。
本实用新型的技术方案能够缩小激光扫描装置的体积，实现小型化。另外，不影响数据输出的准确性。
上述实施例仅为实现本实用新型的示例性描述，而不用以限制本实用新型的保护范围，保护范围请参阅后附带权利要求书中记载为准。

Claims (9)

1.一种具有组合孔径的激光扫描装置，该装置包括扫描塔镜及透射镜组，其特征在于：
该透射镜组包括两个子镜组，所述两个子镜组并排邻接设置，该透射镜组能够覆盖所述激光扫描装置的扫描视场；
光电探测模块，获取针对该两个子镜组各自接收到的光线的测量信号；
处理模块，与该光电探测模块连接，对所述测量信号进行处理。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该两个子镜组的孔径相同或不相同。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该两个子镜组分别以一弦边相互邻接。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该两个子镜组的弦边相互等长，或者不等长。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该光电探测模块为光电传感器。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该光电探测模块为光电二极管或雪崩光电二极管。
7.如权利要求1或4或5或6所述的装置，其特征在于，该激光扫描装置包括两个该光电探测模块，分别与该两个子镜组连接，以接收该两个子镜组各自的测量信号。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该扫描塔镜包括三棱塔镜、四棱塔镜、五棱塔镜、六棱塔镜或八棱塔镜。
9.一种激光雷达装置，其特征在于，包括：
如权利要求1-8中任一所述的激光扫描装置。
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