一种激光雷达补偿对准装置及激光雷达制造方法及图纸

技术编号:44604829 阅读:13 留言:0更新日期:2025-03-14 12:58
一种激光雷达补偿对准装置及激光雷达,涉及光学设计技术领域。该激光雷达补偿对准装置,包括从物侧至像侧依次设置的接收光学元件、第一光束位移元件和第二光束位移元件,接收光学元件用于接收激光雷达出射至目标物并携带目标物信息反射的初始光束,初始光束经第一光束位移元件折射出射为第一出射光线;第一出射光线经第二光束位移元件折射出射为第二出射光线,第二出射光线的主光轴与目标物方向的夹角小于初始光束的主光轴与目标物方向的夹角。该装置通过设置多个结构简单、便于安装的光束位移元件,其敏感度适中且精度较高,稳定性好,能够大大降低激光雷达的接收聚焦或分束元件所需遵守的装配公差,提高激光雷达的探测性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学设计,具体而言,涉及一种激光雷达补偿对准装置及激光雷达


技术介绍

1、激光雷达作为一种高精度、高可靠性的距离测量设备,已被广泛应用于自动驾驶、智能制造、机器人等领域。激光雷达的核心部件包括发射模块、扫描、接收模块等,其中接收模块是将发射的激光反射回来的光信号转化为数字信号的重要部件。接收模块通过光子在发射端与目标物之间的介质中往返时间等信息,获取目标的距离或者移动速度。但通常接收模块中的光学系统由于制造公差、装配公差等误差,会形成光路的倾斜与离心,导致探测器所接收到的能量有所偏差,影响激光雷达探测性能。

2、现有的激光雷达常通过紧缩公差减小该偏差,但会带来加工困难;或是通过对准直系统进行调整,使得装调设备有多个自由度,但这样的调整方式过于复杂,并且装调时间过长;或者通常在接收光路使用反射镜进行光线折叠,而反射面与光轴角度偏差较大,导致装调敏感程度较大。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种激光雷达补偿对准装置及激光雷达,通过设置多个结构简单、便于安装的光束位移元件,其敏感度适中且精度较高,稳定性好,能够大大降低激光雷达的接收聚焦或分束元件所需遵守的装配公差,从而提高激光雷达的探测性能。

2、本技术的实施例是这样实现的:

3、本技术的一方面,提供一种激光雷达补偿对准装置,包括从物侧至像侧依次设置的接收光学元件、第一光束位移元件和第二光束位移元件,接收光学元件用于接收激光雷达出射至目标物并携带目标物信息反射的初始光束,初始光束经第一光束位移元件折射出射为第一出射光线;第一出射光线经第二光束位移元件折射出射为第二出射光线,第二出射光线的主光轴与目标物方向的夹角小于初始光束的主光轴与目标物方向的夹角。

4、可选地,第一光束位移元件为光学平板,第二光束位移元件为楔形棱镜。

5、可选地,第一光束位移元件为楔形棱镜,第二光束位移元件为光学平板。

6、可选地,光学平板的入射面和/或出射面设置有增透膜。

7、可选地,激光雷达补偿对准装置还包括探测器,探测器设置于第二光束位移元件的出光侧,由第二光束位移元件出射的第二出射光线被探测器接收。

8、可选地,激光雷达补偿对准装置还包括分光元件,分光元件设置于第二光束位移元件与探测器之间,由第二光束位移元件出射的第二出射光线经分光元件分为沿多个方向出射的多个分光束,多个分光束被探测器接收。

9、可选地,探测器为多个均布的子探测器,多个子探测器的数量与多个分光束的数量一一对应,分光束一一对应射入子探测器。

10、可选地,探测器为面阵探测器,多个分光束对应射入面阵探测器的检测面。

11、可选地,分光元件的光轴中心与接收光学元件的光轴中心经第一光束位移元件和第二光束位移元件后对准。

12、本技术的另一方面,提供一种激光雷达,其包括上述的激光雷达补偿对准装置。

13、本技术的有益效果包括:

14、本申请提供了一种激光雷达补偿对准装置,包括从物侧至像侧依次设置的接收光学元件、第一光束位移元件和第二光束位移元件,接收光学元件用于接收激光雷达出射至目标物并携带目标物信息反射的初始光束,初始光束经第一光束位移元件折射出射为第一出射光线;第一出射光线经第二光束位移元件折射出射为第二出射光线,第二出射光线的主光轴与目标物方向的夹角小于初始光束的主光轴与目标物方向的夹角。上述设计得到的激光雷达补偿对准装置,其通过设置多个结构简单、便于安装的光束位移元件,其敏感度适中且精度较高,稳定性好,能够大大降低激光雷达的接收聚焦或分束元件所需遵守的装配公差,从而提高激光雷达的探测性能。

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【技术保护点】

1.一种激光雷达补偿对准装置,其特征在于,包括从物侧至像侧依次设置的接收光学元件、第一光束位移元件和第二光束位移元件,所述接收光学元件用于接收激光雷达出射至目标物并携带目标物信息反射的初始光束,所述初始光束经所述第一光束位移元件折射出射为第一出射光线;所述第一出射光线经所述第二光束位移元件折射出射为第二出射光线,所述第二出射光线的主光轴与所述目标物方向的夹角小于所述初始光束的主光轴与所述目标物方向的夹角。

2.根据权利要求1所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述第一光束位移元件为光学平板,所述第二光束位移元件为楔形棱镜。

3.根据权利要求1所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述第一光束位移元件为楔形棱镜,所述第二光束位移元件为光学平板。

4.根据权利要求2或3所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述光学平板的入射面和/或出射面设置有增透膜。

5.根据权利要求1所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述激光雷达补偿对准装置还包括探测器,所述探测器设置于所述第二光束位移元件的出光侧,由所述第二光束位移元件出射的第二出射光线被所述探测器接收。

6.根据权利要求5所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述激光雷达补偿对准装置还包括分光元件,所述分光元件设置于所述第二光束位移元件与所述探测器之间,由所述第二光束位移元件出射的第二出射光线经所述分光元件分为沿多个方向出射的多个分光束,多个所述分光束被所述探测器接收。

7.根据权利要求6所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述探测器为多个均布的子探测器,多个所述子探测器的数量与多个所述分光束的数量一一对应,所述分光束一一对应射入所述子探测器。

8.根据权利要求6所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述探测器为面阵探测器,多个所述分光束对应射入所述面阵探测器的检测面。

9.根据权利要求6所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述分光元件的光轴中心与所述接收光学元件的光轴中心经所述第一光束位移元件和所述第二光束位移元件后对准。

10.一种激光雷达,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的激光雷达补偿对准装置。

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【技术特征摘要】

1.一种激光雷达补偿对准装置,其特征在于,包括从物侧至像侧依次设置的接收光学元件、第一光束位移元件和第二光束位移元件,所述接收光学元件用于接收激光雷达出射至目标物并携带目标物信息反射的初始光束,所述初始光束经所述第一光束位移元件折射出射为第一出射光线;所述第一出射光线经所述第二光束位移元件折射出射为第二出射光线,所述第二出射光线的主光轴与所述目标物方向的夹角小于所述初始光束的主光轴与所述目标物方向的夹角。

2.根据权利要求1所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述第一光束位移元件为光学平板,所述第二光束位移元件为楔形棱镜。

3.根据权利要求1所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述第一光束位移元件为楔形棱镜,所述第二光束位移元件为光学平板。

4.根据权利要求2或3所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述光学平板的入射面和/或出射面设置有增透膜。

5.根据权利要求1所述的激光雷达补偿对准装置,其特征在于,所述激光雷达补偿对准装置还包括探测器,所述探测器设置于所述第二光束位移元件的出光侧...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡钰涛张凤杰农远峰李斐
申请(专利权)人:广州导远电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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