CN219811041U - 一种非同轴激光雷达的光路调试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种非同轴激光雷达的光路调试装置，包括：对激光光束Y、Z轴方向进行调节的第一45°反射镜旋转机构；对激光光束X、Z轴方向进行调节的第二45°反射镜旋转机构；以及将所述第一45°反射镜旋转机构与所述第二45°反射镜旋转机构成直角安装的反射镜支撑座。通过调节两个直角对接镜来改变激光发射的方向，结构简单、调试方便且准确度较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达光学探测领域，具体涉及一种非同轴激光雷达的光路调试装置。
背景技术
激光雷达根据发射与接收的光轴是否重合，分为非同轴系统和同轴系统。对于任何一个激光雷达系统，为了保证发射的激光光束在通过激光雷达盲区、过渡区以后全部进入激光雷达的接收视场内，必需保证发射的激光光束与接收望远镜的光轴平行。但是，由于温度变化、平台震动、激光器指向漂移或更换波长等原因，可能造成发射和接收光路的光轴发生偏离，不严格平行，引起信号测量误差。因此，激光雷达在设计上要保证激光发射单元和接收望远镜的机械与光学结构十分稳定，两光轴不因俯仰和方位的运动而发生改变，能够长时间内保持平行。同时，在激光雷达系统装调过程中，需要对发射激光光束与接收光学单元的光路平行进行严格的检测和调整；而且，在实验测量过程中也需要通过调整激光发射和接收光路平行调整装置进行定期检测和调整，保证发射和接收光路的光轴平行。
目前的光路调试可以根据激光雷达的回波信号强弱来调整，但这种方法必须由经验很丰富的工作人员操作，而且具有很强的主观性，准确性差；另外可以采用自动扫描方式调整光路，这种方法在光学与机械结构设计上较为复杂，而且造价昂贵；还可以通过发射激光光源自准直系统，即水准仪，它仅适合于长程，且精度不太高。
因此，设计一种结构简单、光轴光路平行调试方便且准确度较高的光路调试装置以解决在非同轴收发装置系统下其光路平行同轴调试问题至关重要。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种非同轴激光雷达的光路调试装置，包括：对激光光束Y、Z轴方向进行调节的第一45°反射镜旋转机构；对激光光束X、Z轴方向进行调节的第二45°反射镜旋转机构；以及将所述第一45°反射镜旋转机构与所述第二45°反射镜旋转机构成直角安装的反射镜支撑座。
进一步地，所述反射镜支撑座与接收望远镜在同一平面上。
进一步地，所述反射镜支撑座上开设有将激光光束发射出去的圆孔。
进一步地，所述第一45°反射镜旋转机构包括第一旋转柄，所述第一旋转柄远离自由端固定有第一定位固定挡板，所述第一定位固定挡板一侧连接有第一45°反射镜旋转底座。
进一步地，所述第一45°反射镜旋转底座的椭圆形斜切面的中心位置安装有第一反射镜片。
进一步地，所述椭圆形斜切面与所述第一45°反射镜旋转底座水平方向的夹角为45°。
进一步地，所述第二45°反射镜旋转机构包括第二旋转柄，所述第二旋转柄远离自由端固定有第二定位固定挡板，所述第二定位固定挡板一侧连接有第二45°反射镜旋转底座。
进一步地，所述第二45°反射镜旋转底座的矩形斜切面的中心位置安装有第二反射镜片。
进一步地，所述矩形斜切面与所述第二45°反射镜旋转底座水平方向的夹角为45°。
进一步地，所述第一反射镜片与第二反射镜片在所述反射镜支撑座内相互平行。
进一步地，所述第一反射镜片与所述第二反射镜片均为圆形镜片。
进一步地，所述第一定位固定挡板与所述第二固定挡板水平方向均开设有对称的弧形定位固定腰型孔，通过所述定位固定腰型孔配合螺钉固定所述第一45°反射镜旋转底座与所述第二45°反射镜旋转底座90°限位转动的位置。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：该光路调试装置利用两个45°反射镜旋转机构和将其成直角安装的反射镜支撑座，且反射镜支撑座与接收望远镜在同一平面上，在激光器激光光束进入第一45°反射镜旋转机构时，旋转第一定位固定腰型孔，可实现对激光光束Y、Z方向上的旋转调节；在激光器激光光束进入第二45°反射镜旋转机构时，旋转第二定位固定腰型孔，可实现对激光光束X、Z方向上的旋转调节。这样通过调节两个直角对接镜，以改变激光发射的方向，使聚焦的激光光斑与接收望远镜主镜和副镜的组合焦平面重合，这样便完成了发射的激光光束与接收望远镜光轴的平行的调整。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，示出了第一45°反射镜旋转机构的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图，示出了第二45°反射镜旋转机构的结构示意图；
图3为本实用新型的结构示意图，示出了本装置内部原理示意图；
图4为本实用新型的结构示意图，示出了本装置整体结构示意图；
图5为本实用新型的结构示意图，示出了本装置的剖视图；
图6为本实用新型的结构示意图，示出了本装置的剖视图。
图中：1、第一45°反射镜旋转机构；10、第一定位固定挡板；100、第一定位固定腰型孔；101、螺钉；11、第一旋转柄；12、第一45°反射镜旋转底座；120、椭圆形斜切面；121、第一反射镜片；2、第二45°反射镜旋转机构；20、第二定位固定挡板；200、第二定位固定腰型孔；21、第二旋转柄；22、第二45°反射镜旋转底座；220、矩形斜切面；221、第二反射镜片；3、反射镜支撑座；30、圆孔。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和技术效果更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示的本实用新型中的第一45°反射镜旋转机构的结构示意图，在激光器激光光束进入该第一45°反射镜旋转机构可实现对激光光束Y、Z轴方向上的旋转调节。
第一45°反射镜旋转机构包括圆盘状的第一定位固定挡板10，第一定位固定挡板10一侧垂直安装有第一旋转柄11，相对第一旋转柄11的一侧安装有由第一旋转柄11旋转转动的第一45°反射镜旋转底座12。第一45°反射镜旋转底座12垂直于所述第一定位固定挡板10的方向上呈被平面截切的圆柱且截面为椭圆形斜切面120，远离第一定位固定挡板10一侧的椭圆形斜切面120的中心位置安装有圆形状的第一反射镜片121。特别地，椭圆形斜切面120与第一45°反射镜旋转底座12水平方向的夹角为45°。
如图2所示的本实用新型中的第二45°反射镜旋转机构的结构示意图，在激光器激光光束进入该第二45°反射镜旋转机构可实现对激光光束Y、Z轴方向上的旋转调节。
第二45°反射镜旋转机构包括圆盘状的第二定位固定挡板20，第二定位固定挡板20一侧垂直安装有第二旋转柄21，相对第二旋转柄21的一侧安装有由第二旋转柄21旋转转动的第二45°反射镜旋转底座22。第二45°反射镜旋转底座22为沿圆柱直径被截切的带凹槽状的圆柱体且截面为矩形斜切面220，该矩形斜切面的中心安装有第二反射镜片221。特别地，矩形斜切面220与第二45°反射镜旋转底座22水平方向的夹角为45°。
如图3所示的本实用新型内部原理示意图，第一反射镜片121与第二反射镜片221相互平行安装，这样通过调节两个直角对接镜，以改变激光发射的方向，使聚焦的激光光斑与接收望远镜主镜和副镜的组合焦平面重合，这样便完成了发射的激光光束与接收望远镜光轴的平行的调整。
如图4所示的本实用新型的整体结构示意图，本装置还包括将所述第一45°反射镜旋转机构与所述第二45°反射镜旋转机构成直角安装的反射镜支撑座3。反射镜支撑座3上开设有将激光光束发射出去的圆孔30。
特别地，该非同轴激光雷达的光路调试装置中将一对45°反射镜旋转底座安装于在机械设计与安装精度上与接收望远镜在同一平面上的反射镜支撑座3上。
第一旋转柄11、第一定位固定挡板10和第二旋转柄21、第二定位固定挡板20均安装在反射镜支撑座3相邻的两侧，第一45°反射镜旋转底座12和第二45°反射镜旋转底座22安装在反射镜支撑座3的内部。
第一定位固定挡板10与第二固定挡板20水平方向均开设有对称的弧形定位固定腰型孔100，通过该定位固定腰型孔100配合螺钉101固定第一45°反射镜旋转底座12与第二45°反射镜旋转底座22 90°限位转动的位置，即可完成激光雷达激光方向的固定。
如图5、6所示，第一45°反射镜旋转底座12和第二45°反射镜旋转底座22在反射镜支撑座3内部不接触固定，特别地，第一反射镜片121与第二反射镜片221始终相互平行。
使用时，将本装置中的第一45°反射镜旋转底座和第二45°反射镜旋转底座安装在机械设计与安装精度上与接收望远镜在同一平面上反射镜支撑座上，在激光器激光光束进入第一45°反射镜旋转底座，旋转第一定位固定腰型孔保证光路调试时90°限位转动，即可实现对激光光束Y、Z方向上的旋转调节；在激光器激光光束进入第二45°反射镜旋转底座，旋转第二定位固定腰型孔保证光路调试时90°限位转动，即可实现对激光光束X、Z方向上的旋转调节，这样通过调节两个直角对接镜，以改变激光发射的方向，使聚焦的激光光斑与接收望远镜主镜和副镜的组合焦平面重合，这样便完成了发射的激光光束与接收望远镜光轴的平行的调整。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，包括：
对激光光束Y、Z轴方向进行调节的第一45°反射镜旋转机构；
对激光光束X、Z轴方向进行调节的第二45°反射镜旋转机构；以及
将所述第一45°反射镜旋转机构与所述第二45°反射镜旋转机构成直角安装的反射镜支撑座(3)。
2.根据权利要求1所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述反射镜支撑座(3)与接收望远镜在同一平面上。
3.根据权利要求1所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述反射镜支撑座(3)上开设有将激光光束发射出去的圆孔(30)。
4.根据权利要求1所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述第一45°反射镜旋转机构包括第一旋转柄(11)，所述第一旋转柄(11)远离自由端固定有第一定位固定挡板(10)，所述第一定位固定挡板(10)一侧连接有第一45°反射镜旋转底座(12)。
5.根据权利要求4所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述第一45°反射镜旋转底座(12)的椭圆形斜切面(120)的中心位置安装有第一反射镜片(121)。
6.根据权利要求5所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述椭圆形斜切面(120)与所述第一45°反射镜旋转底座(12)水平方向的夹角为45°。
7.根据权利要求5所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述第二45°反射镜旋转机构包括第二旋转柄(21)，所述第二旋转柄(21)远离自由端固定有第二定位固定挡板(20)，所述第二定位固定挡板(20)一侧连接有第二45°反射镜旋转底座(22)。
8.根据权利要求7所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述第二45°反射镜旋转底座(22)的矩形斜切面(220)的中心位置安装有与所述第一反射镜片(121)相互平行的第二反射镜片(221)。
9.根据权利要求8所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述矩形斜切面(220)与所述第二45°反射镜旋转底座(22)水平方向的夹角为45°。
10.根据权利要求7所述的非同轴激光雷达的光路调试装置，其特征在于，所述第一定位固定挡板(10)与所述第二定位固定挡板(20)水平方向均开设有对称的弧形定位固定腰型孔(100)，通过所述定位固定腰型孔(100)配合螺钉(101)固定所述第一45°反射镜旋转底座(12)与所述第二45°反射镜旋转底座(22)90°限位转动。
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| CN202320253518.0U CN219811041U (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种非同轴激光雷达的光路调试装置 |
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| CN (1) | CN219811041U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117782999A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 上海英盛分析仪器有限公司 | 一种基于激光气体分析仪用的光束方向调节装置 |
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2023
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| CN117782999B (zh) * | 2024-02-27 | 2024-04-30 | 上海英盛分析仪器有限公司 | 一种基于激光气体分析仪用的光束方向调节装置 |
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