CN208224493U - 同轴激光雷达 - Google Patents
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Abstract
一种同轴激光雷达，包括：激光器；发射透镜，用于对所述激光器所发出的激光进行准直；接收聚焦透镜，用于对反射回来的激光光线进行聚焦；反射接收器，用于接收经所述接收聚焦透镜聚焦的激光光线；发射支架，用于固定所述发射透镜，以及一维振镜，用于对准直发出的激光光线进行反射，以调节所发出的激光光线的垂直角度；所述一维振镜设置在激光器与发射透镜的连线上；所述一维振镜可沿一定轴线转动。上述同轴激光雷达，通过一维振镜轴线转动，在不同时间将准直后的激光光线沿不同的角度反射出去，从而可实现多角度的激光扫描，在不同增加激光器及反射接收器数量的前提下，提高了激光测量的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达技术，特别是涉及同轴激光雷达。
背景技术
激光雷达是一种可实现距离测量的装置，通过发射激光到被测物体表面和接收从被测物体表面反射回来的激光，以实现对对被测物体的距离测量。激光雷达一般内部设置多个发射模组及接收模组，发射模组与接收模组之间一一对应，以实现激光的发出与接收，现有技术中，为提高激光雷达的测距范围或精度，一般通过增加发射模组及接收模组，然而该方式在提高激光雷达精度的同时会造成激光雷达制造成本的上升，不利于高精度激光雷达的普及。
实用新型内容
基于此，本实用新型提供一种利用反射调节激光光路以提高测距精度的同轴激光雷达
一种同轴激光雷达，包括：
激光器，用于产生激光光线；
发射透镜，用于对所述激光器所发出的激光光线进行准直；
接收聚焦透镜，用于对反射回来的激光光线进行聚焦；
反射接收器，用于接收经所述接收聚焦透镜聚焦的激光光线；
发射支架，用于固定所述发射透镜，以及
一维振镜，用于对准直发出的激光光线进行反射，以调节所发出的激光光线的垂直角度；所述一维振镜设置在激光器与发射透镜的连线上；所述一维振镜可沿一定轴线转动。
上述同轴激光雷达，通过一维振镜轴线转动，在不同时间将准直后的激光光线沿不同的角度反射出去，从而可实现多角度的激光扫描，在不同增加激光器及反射接收器数量的前提下，提高了激光测量的精度。
在其中一个实施例中，所述接收聚焦透镜中设有通孔，所述发射支架呈管状，且所述发射支架穿设在所述通孔中；所述发射透镜容置在所述发射支架中，所述激光器与所述发射支架的端口对应设置。
在其中一个实施例中，所述发射支架内设有内凸部，所述发射透镜承载在所述内凸部上。
在其中一个实施例中，所述激光器为垂直腔面发射激光器。
在其中一个实施例中，还包括发射板，所述激光器设置在所述发射板上，所述接收聚焦透镜与所述发射板连接。
在其中一个实施例中，所述发射板内侧设有透光槽，所述发射板设有延伸至所述透光槽中的承载条，所述激光器设置在所述承载条上。
在其中一个实施例中，所述承载条的端部与所述发射支架的端口对应设置，所述激光器设置在所述承载条的端部上。
在其中一个实施例中，还包括底座、及转动设置在所述底座上的接收底板，所述反射接收器设置在所述接收底板上；所述一维振镜及所述发射板与所述接收底板连接。
在其中一个实施例中，所述接收底板呈圆形。
在其中一个实施例中，所述底座包括基壳、及转动设置在所述基壳中的转动轴，所述接收底板与所述转动轴连接。
附图说明
图1为本实用新型的一较佳实施例的同轴激光雷达的立体示意图；
图2为图1所示的同轴激光雷达的分解示意图；
图3A为图1所示的发射透镜、支架、反射聚焦透镜、发射板及激光器的正视图；
图3B为图3A所示的发射透镜、支架、反射聚焦透镜、发射板及激光器在AA方向的剖视图；
图4为图1所示的同轴激光雷达的光路图；
图5为图1所示的同轴激光雷达的扫描范围示意。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1至图5，为本实用新型一较佳实施方式的同轴激光雷达100，用于距离测量。该同轴激光雷达100包括激光器10，用于产生激光光线，发射透镜20，用于对激光器10所发出的激光光线进行准直，接收聚焦透镜30，用于对反射回来的激光光线进行聚焦，反射接收器40，用于对接收经接收聚焦透镜30聚焦的激光光线，发射支架50，用于固定发射透镜20，以及一维振镜60，用于对准直发出的激光光线进行反射，以调节所发出的激光光线的垂直角度；一维振镜60设置在激光器10与发射透镜20的连线上；一维振镜60可沿一定轴线转动，从而可在不同时间将准直后的激光光线沿不同的角度反射出去，从而可实现多角度的激光扫描，在不用增加激光器10及反射接收器40数量的前提下，提高了激光测量的精度。
请参阅图2至图3B，具体地，为使发射透镜20相对接收聚焦透镜30固定，同时避免激光器10所发出的激光对反射激光造成干扰，接收聚焦透镜30中设有通孔31，发射支架50呈管状，且发射支架50穿设在通孔31中；发射透镜20容置在发射支架50中，激光器10与发射支架50的端口对应设置。
具体地，为支撑发射透镜20，发射支架50内设有内凸部51，发射透镜20承载在内凸部51上。
为减少激光器10的体积，有效控制同轴激光雷达100的占用空间，激光器10为垂直腔面发射激光器。
具体地，为使激光器10的位置相对发射透镜20固定，同轴激光雷达100还包括发射板70，激光器10设置在发射板70上，接收聚焦透镜30与发射板70连接。
接收聚焦透镜30与发射板70相对的一面为平面，接收聚焦透镜30的平面侧与发射板70连接。
为避免发射板70对镜接收聚焦透镜30聚焦的反射激光造成遮挡，发射板70内侧设有透光槽71，发射板70设有延伸至透光槽71中的承载条72，激光器10设置在承载条72上。
为尽可能减少发射板70对镜接收聚焦透镜30聚焦的反射激光的遮挡，承载条72的端部与发射支架50的端口对应设置，激光器10设置在承载条72的端部上。
请一并参阅图1、图2、图4、及图5，为使同轴激光器10可实现多角度的扫描测距，同轴激光器10还包括底座80、及转动设置在底座80上的接收底板90，反射接收器40设置在接收底板90上；一维振镜60及发射板70与接收底板90连接。
具体地，反射接收器40为APD阵列接收器。
为方便接收底板90的转动，接收底板90呈圆形。
底座80包括基壳81、及转动设置在基壳81中的转动轴82，接收底板90与转动轴82连接。
同轴激光雷达100进行测距时，激光器10产生激光光线，激光光线进入发射支架50中，并通过发射透镜20进行准直，准直后的激光光线经可转动的一维振镜60反射到不同角度，从而到达被测物体表面的不同部位，同时，从被测物体表面的不同部位反射的激光光线经一维振镜60反射到接收聚焦透镜30上，从不同角度反射回来激光光线反射到接收聚焦透镜30上，反射回来的激光光线经聚焦透镜聚焦到反射接收器40上，通过对发出的激光光线与反射的激光光线的分析，即可确认被测物体的距离。因为发出的激光光线从到达了被测物体的不同部位后反射，从而提高了激光测距的精度，并避免了增加激光器10和反射接收器40的数量，控制制造成本。进一步地，通过接收底板90相对底座80的转动，可实现同轴激光器10对不同角度的测量，提升同轴激光器10的测量范围。
通过将发射支架50及发射透镜20设置在接收聚焦透镜30中，减少了同轴激光雷达100的体积，同时方便了同轴激光雷达100的操作。
本实施例中，通过一维振镜轴线转动，在不同时间将准直后的激光光线沿不同的角度反射出去，从而可实现多角度的激光扫描，在不同增加激光器及反射接收器数量的前提下，提高了激光测量的精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种同轴激光雷达，其特征在于，包括：
激光器，用于产生激光光线；
发射透镜，用于对所述激光器所发出的激光光线进行准直；
接收聚焦透镜，用于对反射回来的激光光线进行聚焦；
反射接收器，用于接收经所述接收聚焦透镜聚焦的激光光线；
发射支架，用于固定所述发射透镜，以及
一维振镜，用于对准直发出的激光光线进行反射，以调节所发出的激光光线的垂直角度；所述一维振镜设置在激光器与发射透镜的连线上；所述一维振镜可沿一定轴线转动。
2.根据权利要求1所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述接收聚焦透镜中设有通孔，所述发射支架呈管状，且所述发射支架穿设在所述通孔中；所述发射透镜容置在所述发射支架中，所述激光器与所述发射支架的端口对应设置。
3.根据权利要求2所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述发射支架内设有内凸部，所述发射透镜承载在所述内凸部上。
4.根据权利要求1所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述激光器为垂直腔面发射激光器。
5.根据权利要求1所述的同轴激光雷达，其特征在于，还包括发射板，所述激光器设置在所述发射板上，所述接收聚焦透镜与所述发射板连接。
6.根据权利要求5所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述发射板内侧设有透光槽，所述发射板设有延伸至所述透光槽中的承载条，所述激光器设置在所述承载条上。
7.根据权利要求6所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述承载条的端部与所述发射支架的端口对应设置，所述激光器设置在所述承载条的端部上。
8.根据权利要求7所述的同轴激光雷达，其特征在于，还包括底座、及转动设置在所述底座上的接收底板，所述反射接收器设置在所述接收底板上；所述一维振镜及所述发射板与所述接收底板连接。
9.根据权利要求8所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述接收底板呈圆形。
10.根据权利要求8所述的同轴激光雷达，其特征在于，所述底座包括基壳、及转动设置在所述基壳中的转动轴，所述接收底板与所述转动轴连接。
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| CN111060894A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-04-24 | 深圳玩智商科技有限公司 | 一种接收透镜、tof同轴雷达激光收发系统结构及产品 |
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