CN209356678U - 测距装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种测距装置。测距装置包括测距模组及扫描模组。测距模组包括光源、光路改变元件和探测器。光路改变元件位于光源的出射光路上并用于将光源的出射光路和探测器的接收光路合并。光路改变元件包括基材和形成在基材上的反射膜。反射膜上开设有通光孔。基材对应通光孔处的区域设置为透光区。光源包括发射电路,发射电路发射的光脉冲序列穿过透光区及通光孔后出射。经探测物反射回的光脉冲序列被反射膜反射后由探测器接收。探测器用于根据接收的光脉冲序列确定探测物相对测距模组的距离和/或方向。光路改变元件将光源的出射光路和探测器的接收光路合并,可减小测距模组的尺寸;形成在基材上的反射膜开设通光孔可较大程度提高测距精度。
Description
技术领域
本申请涉及激光测距技术领域,特别涉及一种测距装置。
背景技术
测距装置先向外发射脉冲,再接收外界物体反射产生的回波,通过测量回波的延时,计算出在该发射方向上物体与激光雷达的距离。然而,目前的测距装置存在测距精度不够高的问题。
实用新型内容
本申请实施方式提供一种测距装置。
本申请实施方式的测距装置包括测距模组及扫描模组,所述测距模组用于向所述扫描模组发射光脉冲序列,所述扫描模组用于改变所述光脉冲序列的传输方向后出射,经探测物反射回的光脉冲序列经过所述扫描模组后入射至所述测距模组,所述测距模组用于根据反射回的光脉冲序列确定所述探测物相对所述测距装置的距离和/或方向;所述测距模组包括光源、光路改变元件和探测器;所述光路改变元件位于所述光源的出射光路上并用于将所述光源的出射光路和所述探测器的接收光路合并,所述光路改变元件包括基材和形成在所述基材上的反射膜,所述反射膜上开设有通光孔,所述基材对应所述通光孔处的区域设置为透光区;所述光源包括发射电路,所述发射电路发射的光脉冲序列穿过所述透光区及所述通光孔后出射;经探测物反射回的光脉冲序列被所述反射膜反射后由所述探测器接收,所述探测器用于根据接收的光脉冲序列确定所述探测物相对所述测距模组的距离和/或方向。
本申请实施方式的测距装置中,一方面,光路改变元件将光源的出射光路和探测器的接收光路合并,可以减小测距模组的尺寸,降低系统复杂度和成本;另一方面,光路改变元件的基材不开孔而是形成在基材上的反射膜开设通光孔,相较于基材开孔而言,可以极大地减小开孔处的光散射现象,避免散射光打到探测器上而干扰探测器对于光脉冲序列的检测,因而可以较大程度提高测距精度。
本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请某些实施方式的测距装置的模块示意图;
图2是本申请某些实施方式的测距装置的测距原理示意图;
图3是本申请某些实施方式的测距装置的测距原理示意图;
图4是本申请某些实施方式的测距模组的结构示意图;
图5是本申请某些实施方式的测距模组的结构示意图;
图6是本申请某些实施方式的测距模组的结构示意图;
图7是本申请某些实施方式的测距模组的结构示意图;
图8是本申请某些实施方式的测距模组的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,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”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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1,本申请实施方式提供一种测距装置100,该测距装置100可以用来确定探测物相对测距装置100的距离和/或方向。该测距装置100可以是激光雷达、激光测距设备等电子设备。在一种实施方式中,测距装置100可用于感测外部环境信息,例如,环境目标的距离信息、方位信息、反射强度信息、速度信息等。一种实现方式中,测距装置100可以通过测量测距装置100和探测物之间光传播的时间,即光飞行时间(Time-of-Flight,TOF),来探测探测物到测距装置100的距离。或者,测距装置100也可以通过其他技术来探测探测物到测距装置100的距离,例如基于相位移动(phase shift)测量的测距方法,或者基于频率移动(frequency shift)测量的测距方法,在此不做限制。测距装置100探测到距离和方位可以用于遥感、避障、测绘、建模、导航等。
为了便于理解,以下将结合图1所示的测距装置100对测距的工作流程进行举例描述。如图1所示,测距装置100可以包括发射电路110、接收电路120、采样电路130和运算电路140。
发射电路110可以发射光脉冲序列(例如激光脉冲序列)。接收电路120可以接收经过被探测物反射的光脉冲序列,并对该光脉冲序列进行光电转换,以得到电信号,再对电信号进行处理之后可以输出给采样电路130。采样电路130可以对电信号进行采样,以获取采样结果。运算电路140可以基于采样电路130的采样结果,以确定被探测物与测距装置100之间的距离。
可选地,该测距装置100还可以包控制电路150,该控制电路150可以实现对其他电路的控制,例如,可以控制各个电路的工作时间和/或对各个电路进行参数设置等。
应理解,虽然图1示出的测距装置100中包括一个发射电路110、一个接收电路120、一个采样电路130和一个运算电路140,但是本申请实施例并不限于此,发射电路110、接收电路120、采样电路130、运算电路140中的任一种电路的数量也可以是至少两个。
上面对测距装置100的电路框架的一种实现方式进行了描述,下面将结合各个附图对测距装置100的结构的一些示例进行描述。
请参阅图2和图3,测距装置100包括测距模组30和扫描模组20。测距模组30用于向扫描模组20发射光脉冲序列,扫描模组20用于改变光脉冲序列的传输方向后出射,经探测物反射回的光脉冲序列经过扫描模组20后入射至测距模组30,测距模组30还用于根据反射回的光脉冲序列确定探测物相对测距装置100的距离和/或方向。
在一个示例中,上述的图1中描述的电路均位于测距模组30中。
测距模组30包括光源32、光路改变元件33和探测器35。可选地,测距模组30还包括准直元件34。
光源32用于发射光脉冲序列,可选地,光源32发射出的光束为波长在可见光范围之外的窄带宽光束。在一些实施例中,光源32可以包括激光二极管(Laser diode),通过激光二极管发射纳秒级别的激光。一些示例中,光源32可包括图1中所示的发射电路110。
光路改变元件33位于光源32的出射光路上并用于将光源32的出射光路和探测器35的接收光路合并。具体地,光路改变元件33设置在准直元件34的与扫描模组20相背的一侧,且位于光源32与准直元件34之间。光源32的出射光路和探测器35的接收光路采用同轴光路,也即测距模组30出射的激光光束和经反射回来的激光光束在测距装置100内共用至少部分光路(例如共用准直元件34背向光路改变元件33一侧的光路)。图4至图8示出了本申请的测距装置100采用同轴光路的各个实施例的示意图。通过光路改变元件33将测距装置100内的发射光路和接收光路在准直元件34之前合并,使得发射光路和接收光路可以共用同一个准直元件34,光路更加紧凑。请参阅图4,光路改变元件33包括基材331和形成在基材331上的反射膜333(例如高反膜)。
基材331呈平板状,基材331包括透光区3312。透光区3312用于供光源32发射的光脉冲序列穿过。透光区3312为由透光的材料制成的区域,例如透光区3312可由塑料、树脂、玻璃等透光率较高的材料制成。基材331除透光区3312之外的区域为外围区,外围区可由铜、铝等透光率较低的金属制成;或者,外围区也同样由上述透光的材料制成,此时外围区与透光区3312材料相同、一体成型。基材331还包括相背的第一面3314和第二面3316,第一面3314与光源32相对,第二面3316与探测器35相对。
反射膜333设置在基材331背向光源32的一侧,即设置在第二面3316。一些示例中,反射膜333也可以设置在第一面3314上。反射膜333上开设有通光孔3332。前述透光区3312即为基材331对应通光孔3332处的区域。光源32发射的光脉冲序列穿过透光区3312及通光孔3332后出射。反射膜333可由铝、金、银、钯或钛等金属材质制成,在外围区与透光区3312材料相同时,光源32发出的光线能够被反射膜333阻挡,而且反射膜333还能够将从测距装置100外部入射的光线(回光)大部分或几乎全部反射。
准直元件34位于光源32的出射光路上。具体地,准直元件34设置在光路改变元件33背向光源32的一侧,且位于光路改变元件33与扫描模组20之间。准直元件34用于准直光源32发射的光脉冲序列,即,将光源32发出的光束准直为平行光。准直元件34还用于将经探测物反射回的光脉冲序列汇聚至光路改变元件33。准直元件34可以是准直透镜或者是其他能够准直光束的元件。在一个实施例中,准直元件34上镀有增透膜(即减反膜),以能够增加透射光束的强度。
探测器35与光源32位于准直元件34的同侧,并位于光路改变元件33的异侧。经探测物反射回的光脉冲序列被反射膜333反射后由探测器35接收,探测器35用于根据接收的光脉冲序列确定探测物相对测距模组30的距离和/或方向。一些示例中,探测器35可包括图1中所示的接收电路120、采样电路130和运算电路140,或者还包括图1中所示控制电路150。
测距装置100工作时,光源32发出光脉冲序列,该光脉冲序列从基材331的透光区3312及反射膜333的通光孔3332穿过后被准直元件34准直,准直后的光脉冲序列被扫描模组20改变传输方向后出射并投射到探测物上,经探测物反射回的光脉冲序列经过扫描模组20后被准直元件34汇聚到光路改变元件33的反射膜333,反射膜333将至少一部分的回光反射至探测器35上,探测器35将该被反射的至少部分回光转换为电信号脉冲,测距装置100再通过该电信号脉冲的上升沿时间和/或下降沿时间确定激光脉冲接收时间。如此,测距装置100可以利用脉冲接收时间信息和脉冲发出时间信息计算飞行时间,从而确定探测物到测距装置100的距离,另外,根据不同方向的光脉冲序列还可以确定探测物相对于测距装置100的方向。
本申请实施方式的测距装置100中,一方面,光路改变元件33将光源32的出射光路和探测器35的接收光路合并,可以减小测距模组30的尺寸,降低系统复杂度和成本;另一方面,光路改变元件33的基材331不开孔而是形成在基材331上的反射膜333开设通光孔3332,相较于基材331开孔而言,可以极大地减小开孔处的光散射现象,避免散射光打到探测器35上而干扰探测器35对于回波(即,回光)的检测,因而可以较大程度提高测距精度。可以理解,相较于光源32发射的光脉冲序列,经探测物反射回的光脉冲序列的强度要低很多个数量级,因而测距模组30内部结构导致的杂散光会对回波测量产生干扰。基材331厚度至少在毫米量级,如果在基材331上开孔,散射截面(基材331的厚度方向上的截面)很大,探测物反射回的光脉冲序列在开孔处会有很强的光散射现象,而反射膜333的厚度在微米量级,甚至更薄,散射截面(反射膜333的厚度方向上的截面)远远小于基材331开孔的方式,因而在反射膜333上开设通光孔3332可以极大地减小开孔处的光散射现象。
请参阅图5至7,在一个实施例中,光路改变元件33还包括形成在透光区3312上的减反膜335(即增透膜)。减反膜335设置在透光区3312面向光源32的一侧(如图5所示),即设置在第一面3314;或者,减反膜335设置在透光区3312背向光源32的一侧(如图6所示),即设置在第二面3316,此时,减反膜335可位于通光孔3332内;或者,减反膜335同时设置在透光区3312面向光源32的一侧和透光区3312背向光源32的一侧(如图7所示),即同时设置在第一面3314和第二面3316,此时,设置在第二面3316的减反膜335可位于通光孔3332内。减反膜335的材质可以为SiO2、SiN、ZnO、SiON、TiO2、Al2O3、MgF或ZnS中的一种或多种的组合。可以理解,由于基材331的存在,光源32出射的光脉冲序列会在基材331的第一面3314和第二面3316发生反射,减少了出射光能量。在透光区3312背向光源32的一侧镀减反膜335,可以减少基材331到空气界面的反射(具体为第二面3316到空气界面的反射),提高经过光路改变元件33后的出射光能量。同样地,在透光区3312面向光源32的一侧镀上减反膜335,可减少空气界面到基材331的反射(具体为空气界面到第一面3314的反射),进一步提高经过光路改变元件33后的出射光能量。
请参阅图8,在一个实施例中,透光区3312上设置有偏振透过膜336。偏振透过膜336具体可设置在透光区3312面向光源32的一侧或者透光区3312背向光源32的一侧(如图8所示,此时,偏振透过膜336可位于通光孔3332内)。本实施例中,光源32用于发射具有预定偏振方向的光脉冲序列,偏振透过膜336用于透射具有该预定偏振方向的光脉冲序列。偏振透过膜336的材质可以为树脂或玻璃等。可以理解,在透光区3312上镀用于透过预定偏振方向的光脉冲序列的偏振透过膜336时,测距装置100出射的光脉冲序列打到被探测物后反射的光脉冲序列的偏振方向会发生一定改变,再次打到偏振透过膜336上时,透过率会降低,部分能量将会被反射到探测器35,从而提高了回波接收比例。
需要指出是,上述减反膜335和偏振透过膜336还可以同时搭配使用。例如,减反膜335设置在透光区3312面向光源32的一侧,偏振透过膜336设置在透光区3312背向光源32的一侧;或者偏振透过膜336设置在透光区3312面向光源32的一侧,减反膜335设置在透光区3312背向光源32的一侧。
请再次参阅图4,在一个实施例中,光源32用于发射偏振方向平行于反射面的光脉冲序列,反射面为光脉冲序列入射至基材331的入射光路和光脉冲序列经基材331反射后的反射光路所在的平面(如图4中的纸平面)。由于光源32发射的光脉冲序列的偏振方向平行于反射面,因而可以降低光脉冲序列在入射基材331时的反射率,提高经过光路改变元件33后的出射光能量。在一个例子中,基材331为折射率等于1.52的玻璃,光脉冲序列入射至基材331的入射角为45度。当光脉冲序列为偏振方向垂直于反射面的s波时,其在基材331的透过率约为90%;当光脉冲序列为偏振方向平行于反射面的p波时,其在基材331的透过率约为99%。由此可看出,光源32发射的光脉冲序列的偏振方向平行于反射面,可以极大地提高经过光路改变元件33后的出射光能量。
请再次参阅图2和图3,扫描模组20与测距模组30相对设置且二者之间具有间隙,使得测距模组30和扫描模组20独立开来,测距装置100工作时,扫描模组20能够相对测距模组30运动。
扫描模组20包括运动的光学元件23、驱动模块22和控制器24。光学元件23用于改变来自测距模组30的光脉冲序列的传播方向后出射。其中,该光学元件23可以通过对光束进行反射、折射、衍射等等方式来改变光束传播路径,而运动的光学元件23可以在不同时刻将光束反射、折射或衍射至不同的方向。光学元件23可以是透镜、反射镜、棱镜、光栅、光学相控阵(Optical Phased Array)或上述光学元件23的任意组合。驱动模块22可以驱动光学元件23旋转、振动、沿预定轨迹循环移动或者沿预定轨迹来回移动,在此不做限制。控制器24可以控制驱动模块22驱动光学元件23转动的转动参数,例如转动方向(即旋转方向)、转动速度(即旋转速度)、转动角度、转动持续时间等。下面以光学元件23包括棱镜为例,进行举例描述。棱镜位于光脉冲序列的出射光路上。棱镜转动时可以改变经过棱镜的激光的传输方向。
光学元件23包括至少一个光折射元件,请参阅图2,光学元件23包括相对设置的第一光折射元件231和第二光折射元件232。第一光折射元件231和第二光折射元件232均包括相背的非平行的一对表面。具体地,第一光折射元件231形成有相背的第一倾斜面2311和第一垂直面2312。第一倾斜面2311相对于转动轴234倾斜,即第一倾斜面2311与转动轴234的夹角不呈0度或90度;第一垂直面2312与转动轴234垂直,即第一垂直面2312与转动轴234的夹角呈90度。光脉冲序列穿过第一垂直面2312和第一倾斜面2311。由于第一倾斜面2311与第一垂直面2312不平行,第一光折射元件231的厚度不均匀,即第一光折射元件231的厚度并不是处处相等的,存在厚度较大的位置及厚度较小的位置。在一个例子中,第一光折射元件231的厚度沿一个方向逐渐增大。同理,第二光折射元件232形成有相背的第二倾斜面2321和第二垂直面2322。第二倾斜面2321相对于转动轴234倾斜,即第二倾斜面2321与转动轴234的夹角不呈0度或90度;第二垂直面2322与转动轴234垂直,即第二垂直面2322与转动轴234的夹角呈90度。光脉冲序列穿过第二倾斜面2321与第二垂直面2322。由于第二倾斜面2321与第二垂直面2322不平行,第二光折射元件232的厚度不均匀,即第二光折射元件232的厚度并不是处处相等的,存在厚度较大的位置及厚度较小的位置。在一个例子中,第二光折射元件232的厚度沿一个方向逐渐增大。
请参阅图3,除了第一光折射元件231和第二光折射元件232外,光学元件23还可包括与第一光折射元件231以及第二光折射元件232并列设置的第三光折射元件233。第三光折射元件233包括相背的非平行的一对表面。具体地,第三光折射元件233形成有相背的第三倾斜面2331和第三垂直面2332。第三倾斜面2331相对于转动轴234倾斜,即第三倾斜面2331与转动轴234的夹角不呈0度或90度;第三垂直面2332与转动轴234垂直,即第三垂直面2332与转动轴234的夹角呈90度。光脉冲序列穿过第三倾斜面2331与第三垂直面2332。由于第三倾斜面2331与第三垂直面2332不平行,第三光折射元件233的厚度不均匀,即第三光折射元件233的厚度并不是处处相等的,存在厚度较大的位置及厚度较小的位置。在一个例子中,第三光折射元件233的厚度沿一个方向逐渐增大。
进一步地,当光学元件23包括第一光折射元件231和第二光折射元件232时,第一倾斜面2311可与第二倾斜面2321不平行,第一垂直面2312可与第二垂直面2322平行。第一光折射元件231和第二光折射元件232的转动轴234可以相同,第一光折射元件231和第二光折射元件232均绕该相同的转动轴234转动;第一光折射元件231和第二光折射元件232的转动轴234也可以不相同,第一光折射元件231和第二光折射元件232绕不同的转动轴234(各自的转动轴234)转动。
当光学元件23包括第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233时,第一倾斜面2311可与第二倾斜面2321不平行,第二倾斜面2321可与第三倾斜面2331平行,第一垂直面2312、第二垂直面2322和第三垂直面2332三者相互平行。第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233的转动轴234可以相同,第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233均绕该相同的转动轴234转动;第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233的转动轴234也可以不相同,第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233绕不同的转动轴234(各自的转动轴234)转动。
上述第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233均可以为楔角棱镜。第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233能够以不同的速度但相同的方向相对于对应的转动轴234转动;第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233也可以以不同的方向但相同的速度相对于对应的转动轴234转动;第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233还可以以不同的速度和不同的方向相对于对应的转动轴234转动。例如,第一光折射元件231和第二光折射元件232相对于转动轴234正转,第三光折射元件233相对于转动轴234反转;又例如,第一光折射元件231以第一速度相对于对应的转动轴234转动,第二光折射元件232以第二速度相对于对应的转动轴234转动,第三光折射元件233以第三速度相对于对应的转动轴234转动,第一速度、第二速度及第三速度可以全部相同,或者全部不同,或者部分相同、部分不同。在一个例子中,第一光折射元件231、第二光折射元件232的转动速度可以根据实际应用中预期扫描的区域和样式确定。
驱动模块22用于驱动第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233以不同的速度和/或方向旋转。具体地,驱动模块22可包括第一驱动器221和第二驱动器222和第三驱动器223,第一驱动器221用于驱动第一光折射元件231绕转动轴234转动,第二驱动器222用于驱动第二光折射元件232绕转动轴234转动,第三驱动器223用于驱动第三光折射元件233绕转动轴234转动。光脉冲序列经一个棱镜改变方向后,还可以由另一个棱镜或者另外两个棱镜再次改变方向,以增加扫描模组20整体改变激光传播方向的能力,以扫描较大的空间范围,并且,可以通过设置不同的转动速度和/或转动方向,使得光脉冲序列扫描出预定的扫描形状。第一驱动器221、第一驱动器222和第三驱动器223可以均为电机或其他驱动器。可以理解,在其他实施方式中,第一光学元件23、第二光学元件23和第三光折射元件233也可以由共同的一个驱动器驱动。
控制器24与驱动模块22连接,具体地,控制器24分别与第一驱动器221、第二驱动器222、第三驱动器223连接,控制器24用于依据控制指令控制第一驱动器221、第二驱动器222和第三驱动器223分别驱动第一光折射元件231、第二光折射元件232和第三光折射元件233转动。具体地,控制器24可以控制第一驱动器221驱动第一光折射元件231转动的转动参数(转动方向、转动速度、转动角度、转动持续时间等,下同),控制第二驱动器222驱动第二光折射元件232转动的转动参数,第三驱动器223驱动第三光折射元件233转动的转动参数,
在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本申请实施方式,可以理解,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种测距装置,其特征在于,所述测距装置包括测距模组及扫描模组,所述测距模组用于向所述扫描模组发射光脉冲序列,所述扫描模组用于改变所述光脉冲序列的传输方向后出射,经探测物反射回的光脉冲序列经过所述扫描模组后入射至所述测距模组,所述测距模组用于根据反射回的光脉冲序列确定所述探测物相对所述测距装置的距离和/或方向;
所述测距模组包括光源、光路改变元件和探测器;所述光路改变元件位于所述光源的出射光路上并用于将所述光源的出射光路和所述探测器的接收光路合并,所述光路改变元件包括基材和形成在所述基材上的反射膜,所述反射膜上开设有通光孔,所述基材对应所述通光孔处的区域设置为透光区;
所述光源包括发射电路,所述发射电路发射的光脉冲序列穿过所述透光区及所述通光孔后出射;
经探测物反射回的光脉冲序列被所述反射膜反射后由所述探测器接收,所述探测器用于根据接收的光脉冲序列确定所述探测物相对所述测距模组的距离和/或方向。
2.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述反射膜设置在所述基材背向所述光源的一侧。
3.根据权利要求2所述的测距装置,其特征在于,所述基材包括相背的第一面和第二面,所述第一面与所述光源相对,所述第二面与所述探测器相对。
4.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述光路改变元件还包括形成在所述透光区上的减反膜。
5.根据权利要求4所述的测距装置,其特征在于,所述减反膜设置在所述透光区面向所述光源的一侧和/或设置在所述透光区背向所述光源的一侧。
6.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述发射电路用于发射具有预定偏振方向的光脉冲序列,所述透光区上设置有偏振透过膜,所述偏振透过膜用于透射具有所述预定偏振方向的光脉冲序列。
7.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述发射电路用于发射偏振方向平行于反射面的光脉冲序列,所述反射面为所述光脉冲序列入射至所述基材的入射光路和所述光脉冲序列经所述基材反射后的反射光路所在的平面。
8.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述测距模组还包括准直元件,所述准直元件位于所述光路改变元件背向所述光源的一侧,所述准直元件用于准直所述发射电路发射的光脉冲序列,以及用于将经探测物反射回的光脉冲序列汇聚至所述探测器。
9.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述扫描模组包括运动的光学元件,用于改变来自所述测距模组的光脉冲序列的传播方向后出射。
10.根据权利要求9所述的测距装置,其特征在于,所述光学元件包括相对设置的第一光折射元件和第二光折射元件,所述第一光折射元件和所述第二光折射元件均包括相背的非平行的一对表面;
所述扫描模组还包括用于驱动所述第一光折射元件与所述第二光折射元件以不同的速度和/或方向旋转的驱动模块。
11.根据权利要求10所述的测距装置,其特征在于,所述光学元件还包括与所述第一光折射元件以及所述第二光折射元件并列设置的第三光折射元件,所述第三光折射元件包括相背的非平行的一对表面;
所述驱动模块还用于驱动所述第三光折射元件绕转动轴转动。
12.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述测距装置为激光雷达。
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