一种激光雷达同轴收发系统及激光雷达技术方案

本发明专利技术公开一种激光雷达同轴收发系统及激光雷达，激光雷达同轴收发系统包括：壳体，壳体内开设出光通道、回光通道、以及至少一端具有开口的消光腔，壳体上还开设有与出光通道连通的透窗，消光腔通过开口与出光通道连通；透镜，透镜倾斜设置于所述出光通道内，透镜包括透光部和反射部，透光部反射的光束通过开口到达消光腔内部，回光通道与反射部光路连通。由于在激光雷达同轴收发系统的壳体内部设置至少一端具有开口的消光腔，通过消光腔开口将透镜设置的透光部透射后剩余的反射光导入到消光腔内部，反射光在消光腔中经过几次内部漫反射，不断消耗能量，可有效降低激光雷达同轴收发系统镜筒内部的杂散光。发系统镜筒内部的杂散光。发系统镜筒内部的杂散光。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达同轴收发系统及激光雷达


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，特别涉及一种激光雷达同轴收发系统及激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达是激光技术与大气光学、目标和环境特性、雷达技术、光机电一体化、计算机技术等相结合的产物。激光作为其光源，有着单色性好、准直性高、相干性强等优点，被广泛的用于距离测量，大气探测，道路监控等各个领域。
[0003]在激光雷达的测量中，杂散光是通过光学系统投射到像平面上不参与成像有害的光。杂散光是由非成像光线通过光学系统射向镜筒的内壁表面，再由内壁表面反射后通过光学系统的出射光瞳射向像面形成。其次成像光束及非成像光束通过光学零件折射面时，有一部分光反射回到镜筒内壁表面，或在光学零件的两个折射面间多次反射和折射产生杂散光。
[0004]现有技术通常采用倾斜反射面，或者采用喷涂消光漆的方式消除杂散光，但效果不理想。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种激光雷达同轴收发系统及激光雷达，旨在解决如何消除激光雷达同轴收发系统镜筒内部杂散光的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种激光雷达同轴收发系统，包括：
[0007]壳体，所述壳体内开设出光通道、回光通道、以及至少一端具有开口的消光腔，所述壳体上还开设有与所述出光通道连通的透窗，所述消光腔通过所述开口与所述出光通道连通；
[0008]透镜，所述透镜倾斜设置于所述出光通道内，所述透镜包括透光部和反射部，所述透光部反射的光束通过所述开口到达所述消光腔内部，所述回光通道与所述反射部光路连通。
[0009]可选地，所述消光腔包括第一通道和第二通道，所述第一通道设置于所述消光腔开口处，所述第一通道延伸设置有所述第二通道，所述第一通道包括相对设置的第一消光面和第二消光面，所述第一消光面与所述第二通道的底面之间存在第一倾角，所述第二消光面与所述第二通道的底面之间存在第二倾角，所述第一倾角大于所述第二倾角。
[0010]可选地，所述第一倾角小于45
°
。
[0011]可选地，所述消光腔内壁均涂覆有镜面反射材料，所述镜面反射材料的反射率低于所述消光腔内壁的反射率。
[0012]可选地，所述第一通道内壁涂覆有镜面反射材料，所述镜面反射材料的反射率低于所述第一通道内壁的反射率；
[0013]所述第二通道设置有粗糙表面。
[0014]可选地，所述透镜中心设置通孔，所述透光部对应所述通孔设置，所述反射部设置于所述透光部的外围。
[0015]可选地，所述透镜包括基体，所述基体上对应所述透光部的位置镀设透光膜，所述基体上对应所述反射部的位置镀设反光膜。
[0016]可选地，所述激光雷达同轴收发系统还包括转折反射镜，所述转折反射镜设置于所述回光通道内，所述透镜与所述转折反射镜之间形成折光段，所述转折反射镜的反光侧形成回光段。
[0017]为实现上述目的，本专利技术第二方面提供一种激光雷达，所述激光雷达包括上述的激光雷达同轴收发系统。
[0018]可选地，所述激光雷达还包括激光发射器、准直系统、接收光学系统和激光接收器，所述激光发射器、所述准直系统和所述透镜位于出光通道上，且正对所述透窗设置；所述接收光学系统、所述激光接收器和所述转折反射镜位于所述回光通道上。
[0019]本专利技术技术方案中，由于在激光雷达同轴收发系统的壳体内部设置至少一端具有开口的消光腔，通过消光腔开口将透镜设置的透光部透射后剩余的反射光导入到消光腔内部，反射光在消光腔中经过几次内部漫反射，不断消耗能量，可有效降低激光雷达同轴收发系统镜筒内部的杂散光。
[0020]利用上述激光雷达同轴收发系统的激光雷达，在实现同轴收发的同时，出光通道中的杂散光通过开口到达消光腔内部，杂散光在消光腔中经过几次内部漫反射，不断消耗能量，可有效降低回光通道中回到激光接收器内部的杂散光。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1本专利技术实施例提供的激光雷达的同轴收发系统光路示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种激光雷达同轴收发系统结构示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例中透镜的结构示意图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的一种激光雷达同轴收发系统的消光腔的结构示意图；
[0026]图5为本专利技术实施例中杂散光在消光腔中的光路示意图；
[0027]图6为本专利技术实施例提供的另一种激光雷达同轴收发系统结构示意图；
[0028]图7为本专利技术实施例中激光雷达结构示意图。
[0029]附图标号说明：
[0030]1、壳体；11、透镜；12、出光通道；13、回光通道；15、消光腔；16、透窗；17、转折反射镜；111、透光部；112、反射部；151、第一通道；152、第二通道；1511、第一消光面；1512、第二消光面；101、激光发射器；102、准直系统；103、接收光学系统；104、激光接收器。
[0031]本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0034]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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该特征。在本专利技术的描述中，“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。
[0035]如图1，为激光雷达的同轴收发系统光路示意图，在本实施例的激光雷达的同轴收发系统中，包括：激光发射器101，准直系统102，透镜11，转折反射镜17，接收光学系统103，激光接收器104。激光发射器101发出的光源经过准直系统102准直成近似平行光，经过透镜11的透光部111后照射在被测物体上；经过被测物体漫反射的光依次经过透镜11和转折反射镜17后到达接收光学系统103，经过接收光学系统103将接收光聚焦到激光接收器104上。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达同轴收发系统，其特征在于，所述激光雷达同轴收发系统包括：壳体，所述壳体内开设出光通道、回光通道、以及至少一端具有开口的消光腔，所述壳体上还开设有与所述出光通道连通的透窗，所述消光腔通过所述开口与所述出光通道连通；透镜，所述透镜倾斜设置于所述出光通道内，所述透镜包括透光部和反射部，所述透光部反射的光束通过所述开口到达所述消光腔内部，所述回光通道与所述反射部光路连通。2.根据权利要求1所述的激光雷达同轴收发系统，其特征在于，所述消光腔包括第一通道和第二通道，所述第一通道设置于所述消光腔开口处，所述第一通道延伸设置有所述第二通道，所述第一通道包括相对设置的第一消光面和第二消光面，所述第一消光面与所述第二通道的底面之间存在第一倾角，所述第二消光面与所述第二通道的底面之间存在第二倾角，所述第一倾角大于所述第二倾角。3.根据权利要求2所述的激光雷达同轴收发系统，其特征在于，所述第一倾角小于45
°
。4.根据权利要求1所述的激光雷达同轴收发系统，其特征在于，所述消光腔内壁均涂覆有镜面反射材料，所述镜面反射材料的反射率低于所述消光腔内壁的反射率。5.根据权利要求2所述的激光雷达同轴收发...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，屈志巍，陈梦，
申请(专利权)人：武汉万集光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：