CN208689164U - 一种激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种激光雷达，包括转盘、激光发射器、镜头和感应器，所述感应器设置于镜头的远离激光入射方向的一端，用于感应穿过镜头后照射在其上的激光，还包括一棱镜，所述棱镜固定设置于激光传播路径上，用于改变激光向感应器照射的位置。本实用新型在原有的传统的三角法光学原理上，在接收端增加楔角棱镜来折射光线，一方面在机子外形尺寸不变的情况下可以大幅提高测量精度，另一方面在精度要求不变的情况下，可以减小机子的外形尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及雷达测距技术领域，尤其涉及一种激光雷达。
背景技术
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，目标将激光光束进行反射后通过不同目标反射后的激光光束在感应器上投射的位置不同，从而判断目标的距离。
现有的扫地机器人所用的低成本激光雷达为满足较远距离的精度，外观结构做的比较大，在应用领域的使用有一定的局限性，而较远测程和较高精度的激光雷达成本上比较高，且体积同样比较大。另外其他方式的如TOF法虽然体积上能够缩小，但成本很高。
实用新型内容
本实用新型根据上述问题，提供了一种激光雷达，在原有的传统的三角法光学原理上，在接收端增加楔角棱镜来折射光线，一方面在机子外形尺寸不变的情况下大幅提高测量精度，另一方面在精度要求不变的情况下，可以减小机子的外形尺寸。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种激光雷达，包括转盘、激光发射器、镜头和感应器，所述感应器设置于镜头的远离激光入射方向的一端，用于感应穿过镜头后照射在其上的激光，还包括一棱镜，所述棱镜固定设置于激光传播路径上，用于改变激光向感应器照射的位置。
进一步的，所述激光发射器中轴向与所述镜头的轴向的夹角为7.5°。
进一步的，所述感应器与所述镜头的轴向的夹角为90°。
进一步的，所述棱镜设置于所述镜头和感应器之间。
进一步的，所述棱镜设置于所述镜头的远离感应器的一端。
进一步的，所述棱镜为楔角棱镜，所述楔角棱镜的楔角的角度范围为0°-45°。
进一步的，所述转盘绕其中心轴进行360°旋转，其转速为5Hz，每一周测距点数为800点。
本实用新型采用如上技术方案，并具有有益效果：
1.在机子外形尺寸不变的情况下能够提高测程和测距精度。
2.在保证测程和精度的情况下，结构更紧凑，缩小了外形尺寸。
附图说明
图1所示为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实施例公开了一种激光雷达，包括转盘1、激光发射器2、镜头3、感应器4和棱镜5。
所述激光发射器2、镜头3、感应器4和棱镜5均安装于所述转盘1上，所述激光发射器2用于发射准直的激光光束，该激光光束遇到物体后发生漫反射，反射的激光光束经过镜头3将激光光束进行聚焦在感应器4上，当光束遇到不同距离的物体的反射的激光光束从不同角度进入镜头3，被聚焦的光斑位置也不同，不同距离的成像光斑表现在感应器4上不同的距离，根据感应器4上光斑的位置可以得到距离信息。
跟现有技术相同，所述激光发射器2的轴向与所述镜头3的轴向呈一锐角，该实施例中，优选设置所述激光发射器2中轴向与所述镜头3的轴向的夹角为7.5°，根据理论设计和实验验证，该角度可以很好匹配所要测程和镜头3的视场角。
所述感应器4设置于镜头3的远离激光入射方向的一端，镜头3焦平面的附近，用于感应穿过镜头3后照射在其上的激光，所述感应器4与所述镜头3的轴向可以垂直，也可以呈一定角度，由于当垂直时，所述激光雷达的测试距离范围最大，因此，该实施例中优选设置所述感应器4与所述镜头3的轴向的夹角为90°。
所述棱镜5固定设置于激光光束的传播路径上，用于改变激光光束向感应器4照射的位置。所述棱镜5可以设置于所述镜头3和感应器4之间，也可以设置于所述镜头3的远离感应器4的一端，两种设置方式均可以实现本实用新型的目的，即通过棱镜5改变激光光束的传播方向，通过添加棱镜5后，远距离的物体在所述感应器4上呈现的光斑位置跳变程度会增大，因此可以增加测距的精度。
该实施例中为了结构简单，优选设置所述棱镜5为楔角棱镜，所述楔角棱镜的楔角的角度大小不做限制，在不同角度值有不同程度的提升精度能力，通过实验结果，优选设置所述楔角棱镜的楔角的角度范围为0°-45°。本领域技术人员亦可以使用其他类型的棱镜，确保所有激光光束均有棱镜的同一入射面和同一出射面即可。
所述转盘1绕其中心轴进行360°旋转，可以得到360°范围内的距离信息，该实施例中设置其转速为5Hz，每一周测距点数为800点。本领域技术人员也可以设置其他的转速和测距点数。
该实施例中，每次激光束被障碍物阻挡后反射回来的光通过镜头3接收，成像在感应器4上，随着障碍物的距离的变化，光斑随之移动，探测出成像光斑当前所在位置，就可以得到距离信息，通过棱镜5的设置，可以使不同的物体在所述感应器4上呈现的光斑位置跳变程度会增大，因此可以增加测距的精度。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种激光雷达，包括转盘、激光发射器、镜头和感应器，其特征在于：所述感应器设置于镜头的远离激光入射方向的一端，用于感应穿过镜头后照射在其上的激光，还包括一棱镜，所述棱镜固定设置于激光传播路径上，用于改变激光向感应器照射的位置。
2.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述激光发射器中轴向与所述镜头的轴向的夹角为7.5°。
3.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述感应器与所述镜头的轴向的夹角为90°。
4.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述棱镜设置于所述镜头和感应器之间。
5.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述棱镜设置于所述镜头的远离感应器的一端。
6.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述棱镜为楔角棱镜，所述楔角棱镜的楔角的角度范围为0°-45°。
7.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述转盘绕其中心轴进行360°旋转，其转速为5Hz，每一周测距点数为800点。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821377874.9U CN208689164U (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种激光雷达 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821377874.9U CN208689164U (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种激光雷达 |
Publications (1)
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| CN208689164U true CN208689164U (zh) | 2019-04-02 |
Family
ID=65886794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821377874.9U Active CN208689164U (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种激光雷达 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN208689164U (zh) |
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2018
- 2018-08-24 CN CN201821377874.9U patent/CN208689164U/zh active Active
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Legal Events
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