一种激光扫描测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光扫描测距装置，包括反射镜固定架、反射镜、激光发射透镜、激光套、激光发射器、顶盖、滤光片、核心骨架、底板、电机定子、电机转子磁极、核心背板、激光接收器列阵、接收透镜、接收透镜固定架。激光发射透镜用于将激光发射器发射的第一光束转换为平行光束，平行光束在反射镜的表面发生反射从而产生第二光束，当第二光束到达被测目标物体时，于其表面反射产生第三光束，第三光束经由接收透镜聚焦之后形成第四光束入射到达激光接收器列阵。相比于现有技术，本发明专利技术采用单个激光发射器并辅以反射镜的周期性振动可实现多线激光发射。并且，这些多线激光之间的角度可由诸如微处理器中的软件控制和调整，角度变化较容易实现均匀化。

【技术实现步骤摘要】
一种激光扫描测距装置
本专利技术涉及机器人设计技术和激光扫描技术，尤其涉及一种激光扫描测距装置。
技术介绍
激光扫描测距技术是一种使用准直光束进行非接触式目标物体扫描测距的方法，通过将用于测距的准直光束(激光)进行360°旋转，即可实现对所在环境内的物体进行扫描测距，并提取出环境的轮廓信息。在现有技术中，当前的多线激光测距技术是使用多个激光器排列组成激光器列阵，由激光器列阵发射激光形成多线激光，并通过透镜镜头形成固定角度散射出去。上述形成的多线激光大致存在如下缺陷：1)激光器是激光扫描测距仪的核心器件之一，市场价格比较昂贵，多线激光需要设置多个激光器，制造成本非常高；2)激光发射需要每一线与相邻的另一线形成均匀的角度，因此对激光器的摆放位置、角度和激光发射透镜的镜头有较高要求，量产调试困难；3)激光发射透镜的镜头需要特殊定制，成本较高。有鉴于此，如何设计一种激光扫描测距装置，从而克服现有技术中的上述缺陷或不足，是业内相关技术人员亟需解决的课题。
技术实现思路
针对现有技术中的激光扫描测距装置所存在的上述缺陷，本专利技术提供一种改进的激光扫描测距装置。依据本专利技术的一个方面，提供一种激光扫描测距装置，包括反射镜固定架、反射镜、激光发射透镜、激光套、激光发射器、顶盖、滤光片、核心骨架、底板、电机定子、电机转子磁极、核心背板、激光接收器列阵、接收透镜、接收透镜固定架，其中，反射镜固定在反射镜固定架上，激光发射器位于反射镜的正下方，激光发射透镜和激光发射器安装在激光套内，激光发射透镜位于激光发射器与反射镜之间，接收透镜安装在核心骨架和接收透镜固定架上，激光接收器列阵与核心背板相连接，激光发射透镜用于将激光发射器发射的第一光束转换为平行光束，所述平行光束在反射镜的表面发生反射从而产生第二光束，当所述第二光束到达被测目标物体时，于其表面反射产生第三光束，所述第三光束经由接收透镜聚焦之后形成第四光束，所述第四光束入射到达激光接收器列阵。在其中的一实施例，反射镜为MEMS振镜，其藉由磁场和电流的变化所产生的作用力予以周期性地振动，并且在振动时，所述第二光束至所述第四光束各自的光路均发生改变。在其中的一实施例，反射镜安装于伺服电机的转子上，藉由所述伺服电机的转动予以周期性地振动，并且在振动时，所述第二光束至所述第四光束各自的光路均发生改变。在其中的一实施例，所述激光扫描测距装置还包括微处理器，设置于核心背板，其中，激光发射器发射所述第一光束对应于时刻T1，激光接收器列阵接收所述第四光束对应于时刻T2，则所述激光扫描测距装置与所述被测目标物体之间的距离S满足：S＝(T2-T1)*C/2其中，(T2-T1)表示单个激光周期，C表示光速。在其中的一实施例，所述微处理器与激光发射器电气连接，用于向激光发射器发送脉冲驱动信号从而使激光发射器发射脉冲激光。在其中的一实施例，电机定子和电机转子磁极构成传动装置，所述激光扫描测距装置设置于旋转平台并且与之一起旋转，其中固定平台与旋转平台通过轴承配合连接。在其中的一实施例，滤光片位于接收透镜与被测目标物体之间，用于过滤进入接收透镜的其他波段的光。在其中的一实施例，顶盖和底板构成装置外壳，滤光片设置在顶盖与底板之间，滤光片用作为外壳壳体的侧面且呈圆筒状。在其中的一实施例，激光发射透镜和接收透镜均为凸透镜。采用本专利技术的激光扫描测距装置，其包括反射镜固定架、反射镜、激光发射透镜、激光套、激光发射器、顶盖、滤光片、核心骨架、底板、核心背板、电机定子、电机转子磁极、激光接收器列阵、接收透镜、接收透镜固定架，其中反射镜固定在反射镜固定架上，激光发射器位于反射镜的正下方，激光发射透镜和激光发射器安装在激光套内，激光发射透镜位于激光发射器与反射镜之间，接收透镜安装在核心骨架和接收透镜固定架上，激光接收器列阵与核心背板相连接，激光发射透镜用于将激光发射器发射的第一光束转换为平行光束，平行光束在反射镜的表面发生反射从而产生第二光束，当第二光束到达被测目标物体时，于其表面反射产生第三光束，第三光束经由接收透镜聚焦之后形成第四光束，第四光束入射到达激光接收器列阵。相比于现有技术，本专利技术采用单个激光发射器并辅以反射镜的周期性振动可实现多线激光发射。并且，这些多线激光之间的角度可由诸如微处理器中的软件控制和调整，角度变化较容易实现均匀化。此外，本专利技术将现有需使用的激光发射器的数量从多个减为1个，极大地降低了整个装置的制造成本。附图说明读者在参照附图阅读了本专利技术的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本专利技术的各个方面。其中，图1为本专利技术的激光扫描测距装置的示意性实施例的外部轮廓示意图；图2示出图1中的激光扫描测距装置沿直线A-A切开之后的侧面剖视图；图3示出图1中的激光扫描测距装置沿直线B-B切开之后的顶视图；图4A示出图1的激光扫描测距装置中，来自激光发射器的激光到达角度均匀变化的反射镜表面时的光路示意图；图4B示出图4A的激光光束到达被测目标物体表面时，发生反射后的光线经由接收透镜到达激光接收器列阵时的光路示意图；图5示出图1的激光扫描测距装置的另一视图；以及图6示出图5的激光扫描测距装置沿直线C-C切开之后的剖视图。具体实施方式为了使本申请所揭示的
技术实现思路
更加详尽与完备，可参照附图以及本专利技术的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本专利技术所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。下面参照附图，对本专利技术各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。图1为本专利技术的激光扫描测距装置的示意性实施例的外部轮廓示意图，图2示出图1中的激光扫描测距装置沿直线A-A切开之后的侧面剖视图，图3示出图1中的激光扫描测距装置沿直线B-B切开之后的顶视图，图4A示出图1的激光扫描测距装置中，来自激光发射器的激光到达角度均匀变化的反射镜表面时的光路示意图，图4B示出图4A的激光光束到达被测目标物体表面时，发生反射后的光线经由接收透镜到达激光接收器列阵时的光路示意图，图5示出图1的激光扫描测距装置的另一视图，以及图6示出图5的激光扫描测距装置沿直线C-C切开之后的剖视图。参照图1至图6，在该示意性实施例中，本专利技术的激光扫描测距装置至少包括反射镜固定架1、反射镜2、激光发射透镜3、激光套4、激光发射器5、顶盖6、滤光片7、核心骨架8、底板11、电机定子20、电机转子磁极21、核心背板23、激光接收器列阵24、接收透镜25、接收透镜固定架26。例如，激光发射透镜3和接收透镜25均为凸透镜。详细而言，反射镜2固定在反射镜固定架1上。依据一具体实施例，反射镜2为MEMS振镜，其藉由磁场和电流的变化所产生的作用力予以周期性地振动。当反射镜2振动时，反射镜的角度发生改变，使得到达反射镜2的表面并发生反射的反射光线也随之改变。此外，反射镜2还可安装于伺服电机的转子上，藉由伺服电机的转动予以周期性地振动。同样，当反射镜2振动时，反射镜的角度发生改变，使得到达反射镜2的表面并发生反射的反射光线也随之改变。由上述可知，在同一振镜角度，激光发射器出射一线激光，在磁场和电流变化所产生的作用力或伺服电机的驱动下，振镜快速地改变角度，激光发射器出射下一线激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光扫描测距装置，其特征在于，所述激光扫描测距装置包括反射镜固定架(1)、反射镜(2)、激光发射透镜(3)、激光套(4)、激光发射器(5)、顶盖(6)、滤光片(7)、核心骨架(8)、底板(11)、电机定子(20)、电机转子磁极(21)、核心背板(23)、激光接收器列阵(24)、接收透镜(25)、接收透镜固定架(26)，其中，反射镜(2)固定在反射镜固定架(1)上，激光发射器(5)位于反射镜(2)的正下方，激光发射透镜(3)和激光发射器(5)安装在激光套(4)内，激光发射透镜(3)位于激光发射器(5)与反射镜(2)之间，接收透镜(25)安装在核心骨架(8)和接收透镜固定架(26)上，激光接收器列阵(24)与核心背板(23)相连接，其中，激光发射透镜(3)用于将激光发射器(5)发射的第一光束转换为平行光束，所述平行光束在反射镜(2)的表面发生反射从而产生第二光束，当所述第二光束到达被测目标物体时，于其表面反射产生第三光束，所述第三光束经由接收透镜(25)聚焦之后形成第四光束，所述第四光束入射到达激光接收器列阵(24)。

【技术特征摘要】
1.一种激光扫描测距装置，其特征在于，所述激光扫描测距装置包括反射镜固定架(1)、反射镜(2)、激光发射透镜(3)、激光套(4)、激光发射器(5)、顶盖(6)、滤光片(7)、核心骨架(8)、底板(11)、电机定子(20)、电机转子磁极(21)、核心背板(23)、激光接收器列阵(24)、接收透镜(25)、接收透镜固定架(26)，其中，反射镜(2)固定在反射镜固定架(1)上，激光发射器(5)位于反射镜(2)的正下方，激光发射透镜(3)和激光发射器(5)安装在激光套(4)内，激光发射透镜(3)位于激光发射器(5)与反射镜(2)之间，接收透镜(25)安装在核心骨架(8)和接收透镜固定架(26)上，激光接收器列阵(24)与核心背板(23)相连接，其中，激光发射透镜(3)用于将激光发射器(5)发射的第一光束转换为平行光束，所述平行光束在反射镜(2)的表面发生反射从而产生第二光束，当所述第二光束到达被测目标物体时，于其表面反射产生第三光束，所述第三光束经由接收透镜(25)聚焦之后形成第四光束，所述第四光束入射到达激光接收器列阵(24)。2.根据权利要求1所述的激光扫描测距装置，其特征在于，反射镜(2)为MEMS振镜，其藉由磁场和电流的变化所产生的作用力予以周期性地振动，并且在振动时，所述第二光束至所述第四光束各自的光路均发生改变。3.根据权利要求1所述的激光扫描测距装置，其特征在于，反射镜(2)安装于伺服电机的转子上，藉由所述伺服电机的转动予以周期性地振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磁，刘健，刘义春，陈士凯，李宇翔，林凌，黄珏珅，
申请(专利权)人：上海思岚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31