本发明专利技术公开了一种光束扫射机构、光束扫射装置以及定位系统。其中，光源用于以预定发射周期断续发射激光，激光入射到波浪镜后出射，形成具有一定张角的一字光扇面，摆动机构被配置为使得一字光扇面以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动，其中，一字光扇面的摆动方向与一字光扇面不平行。由此，本发明专利技术采用能够摆动摆动机构带动一字光扇面向定位空间进行扫射，与现有的采用电机的光束扫射装置相比，本发明专利技术的光束扫射机构更加实用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及定位领域，特别是涉及一种光束扫射机构、光束扫射装置以及定位系统。
技术介绍
室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，可以解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。激光定位技术是一种常见的室内定位技术，该方案通过在定位空间内搭建发射定位光束的光束扫射装置，向定位空间扫射定位光束，在待定位物体上设计多个光信号接收器，并在接收端对数据进行运算处理，以输出三维位置坐标信息。现有的光束扫射装置一般是采用电机带动激光光束旋转的方式实现向定位空间扫射定位光束。由于电机的体积较大，且电机转动过的稳定性和耐用性较差，使得现有的光束扫射装置的实用性并不好。由此，需要一种新的结构的光束扫射装置、光束扫射装置以及定位系统。
技术实现思路
本专利技术主要解决的一个技术问题是提供一种新的结构的光束扫射机构、光束扫射装置以及定位系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光束扫射机构，包括：光源，用于以预定发射周期断续发射激光；扩束器，激光入射到扩束器后出射，形成具有一定张角的一字光扇面，摆动机构，被配置为使得一字光扇面以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动，其中，一字光扇面的摆动方向与一字光扇面不平行。优选地，光源和扩束器之间的相对空间位置关系可以固定，摆动机构可以被配置为使得光源和扩束器均以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动。优选地，该光束扫射机构还可以包括：反射镜，反射镜的反射面可以反射光源发出的激光，从反射面反射的反射光入射到扩束器后出射，形成一字光扇面，其中，光源、反射镜以及扩束器之间的相对空间位置关系固定，摆动机构可以被配置为使得光源、反射镜以及扩束器均以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动。优选地，该光束扫射机构还可以包括：光波导，光源发出的激光入射到光波导，从光波导出射的出射光入射到扩束器后出射，形成一字光扇面，其中，光源、光波导以及扩束器之间的相对空间位置关系固定，摆动机构被配置为使得光源、光波导以及扩束器均以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动。优选地，扩束器可以为波浪镜，波浪镜的表面可以为柱形表面，波浪镜的波纹方向可以垂直于柱形表面所在的圆柱的中心轴，摆动机构可以被配置为使得光源以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动，激光可以沿垂直于中心轴的方向入射到波浪镜上。优选地，预定摆动角度范围可以大于或等于90°。优选地，该光束扫射机构还可以包括：反射镜，反射镜的反射面用于反射一字光扇面，摆动机构可以被配置为使得反射镜以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动。优选地，该光束扫射机构还可以包括：反射镜，反射镜的反射面可以反射光源发出的激光，从反射面反射的反射光入射到扩束器后出射，形成一字光扇面，摆动机构可以被配置为使得反射镜的反射面以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动，其中，从反射镜的反射面出射的反射光在扩束器上的入射点的移动方向与一字光扇面不平行。优选地，扩束器可以为波浪镜，波浪镜的表面可以为柱形表面，波浪镜的波纹方向可以垂直于柱形表面所在的圆柱的中心轴，点状激光入射到反射镜的反射面上的入射点位于中心轴上。优选地，预定摆动轴线可以与中心轴重合。优选地，激光可以沿垂直于中心轴的方向入射到反射面上。优选地，预定摆动角度范围可以大于或等于45°。优选地，反射镜可以为扫描振镜，摆动机构可以为扫描振镜中的摆动机构。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种光束扫射装置，包括：多个上文述及的光束扫射机构，其中，不同的光束扫射机构的预定摆动轴线之间可以具有预定的夹角，多个光束扫射机构的光源可以具有相同的发射周期，并可以在同一发射周期内不同的发光时期发射激光。优选地，该光束扫射装置可以包括两个光束扫射机构，其中，两个光束扫射机构的预定摆动轴线可以互相垂直。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种定位系统，用于对定位空间中的待定位物体进行定位，该定位系统包括：多个上文述及的光束扫射装置，适于设置在定位空间中；多个光束接收器，适于固定在待定位物体的外表面，用于接收一字光扇面，多个光束接收器之间的相对空间位置关系固定；以及处理器，连接到多个光束接收器，用于根据光束接收器在一个扫射周期内分别接收到一字光扇面的时间、一字光扇面的摆动角度与时间的函数关系，确定反射镜的反射面的摆动角度，从而确定光束接收器相对于一字光扇面所对应的光束扫射装置的相对方向。优选地，处理器可以根据至少三个光束接收器相对于同一光束扫射装置的相对方向以及至少三个光束接收器之间的相对空间位置关系，确定待定位物体的位置。综上，本专利技术的光束扫射机构、光束扫射装置以及定位系统通过采用摆动机构带动一字光扇面向定位空间进行扫射。与现有的采用电机的光束扫射装置相比，本专利技术的光束扫射机构更加实用。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术一实施例的光束扫射机构的结构的示意性方框图。图2示出了根据本专利技术的一字光扇面的状态示意图。图3示出了一字光扇面在垂直方向上的投影示意图。图4示出了根据本专利技术一具体实施例的光束扫射机构的结构示意图。图5示出了根据本专利技术另一具体实施例的光束扫射机构的结构示意图。图6示出了根据本专利技术另一具体实施例的光束扫射机构的结构示意图。图7示出了根据本专利技术另一具体实施例的光束扫射机构的结构示意图。图8示出了根据本专利技术另一具体实施例的光束扫射机构的结构示意图。图9示出了根据本专利技术一实施例的波浪镜的结构示意图。图10示出了根据本专利技术另一具体实施例的光束扫射机构的结构示意图。图11示出了图10所示的光束扫射机构的俯视图。图12示出了根据本专利技术一实施例的定位系统的结构的示意性方框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1示出了根据本专利技术一实施例的光束扫射机构的结构的示意性方框图。参见图1，本专利技术实施例的光束扫射机构10包括光源1、扩束器2以及摆动机构3。光源1可以以预定发射周期断续发射激光。这里，光源1可以是激光发射器，其可以断续发射红外激光。其中，光源1所发射的激光可以是点状激光。这里述及的“点状激光”指的是激光的投影近似为一个点的激光。当然，光源1还可以发射多种其它形式的激光(如还可以条形激光)。光源1发出的激光可以入射到扩束器2上，入射到扩束器2上的激光出射后可以形成具有一定张角的一字光扇面。作为优选，一字光扇面的张角可以大于或等于90°。其中，扩束器2可以采用能够对入射到其上的光进行扩束的光学元件或组件，例如，扩束器2可以采用波浪镜。在扩束器2采用波浪镜时，从波浪镜出射的一字光扇面的张角的大小与所选取的波浪镜有关，因此可以选取合适的波浪镜，以使得从波浪镜出射的一字光扇面的张角可以满足实际需求。为了便于理解，这里对述及的术语“一字光扇面”做以简要说明。从扩束本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光束扫射机构，包括：光源，用于以预定发射周期断续发射激光；扩束器，所述激光入射到所述扩束器后出射，形成具有一定张角的一字光扇面，摆动机构，被配置为使得所述一字光扇面以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动，其中，所述一字光扇面的摆动方向与所述一字光扇面不平行。
【技术特征摘要】
1.一种光束扫射机构，包括：光源，用于以预定发射周期断续发射激光；扩束器，所述激光入射到所述扩束器后出射，形成具有一定张角的一字光扇面，摆动机构，被配置为使得所述一字光扇面以预定摆动频率在预定摆动角度范围内绕预定摆动轴线往复摆动，其中，所述一字光扇面的摆动方向与所述一字光扇面不平行。2.根据权利要求1所述的光束扫射机构，其中，所述光源和所述扩束器之间的相对空间位置关系固定，所述摆动机构被配置为使得所述光源和所述扩束器均以所述预定摆动频率在所述预定摆动角度范围内绕所述预定摆动轴线往复摆动。3.根据权利要求2所述的光束扫射机构，还包括：反射镜，所述反射镜的反射面用于反射所述光源发出的激光，从所述反射面反射的反射光入射到所述扩束器后出射，形成所述一字光扇面，其中，所述光源、所述反射镜以及所述扩束器之间的相对空间位置关系固定，所述摆动机构被配置为使得所述光源、所述反射镜以及所述扩束器均以所述预定摆动频率在所述预定摆动角度范围内绕所述预定摆动轴线往复摆动。4.根据权利要求1所述的光束扫射机构，还包括：光波导，所述光源发出的激光入射到所述光波导，从所述光波导出射的出射光入射到所述扩束器后出射，形成所述一字光扇面，其中，所述光源、所述光波导以及所述扩束器之间的相对空间位置关系固定，所述摆动机构被配置为使得所述光源、所述光波导以及所述扩束器均以所述预定摆动频率在所述预定摆动角度范围内绕所述预定摆动轴线往复摆动。5.根据权利要求1所述的光束扫射机构，其中，所述扩束器为波浪镜，所述波浪镜的表面为柱形表面，所述波浪镜的波纹方向垂直于所述柱形表面所在的圆柱的中心轴，所述摆动机构被配置为使得所述光源以所述预定摆动频率在所述预定摆动角度范围内绕所述预定摆动轴线往复摆...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，
申请(专利权)人：北京国承万通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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