光探测和测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光探测和测距(LIDAR)装置，其通过以扫描方式沿视野内的各方向发射激光束并沿各方向分别获得反射光来计算与反射体的距离。本发明专利技术的LIDAR装置包括光源、旋转镜、接收镜、光检测部和计算部。光源生成光源光。旋转镜以沿两个轴线方向可旋转的方式设置在光源光的光路径上以使得其反射面的方向随时间可变，并且通过随时间改变方向来朝向前方反射光源光以作为扫描光。接收镜设置在旋转镜的前侧且反射接收光，该接收光是被外部反射体反射而返回的扫描光，其中在面向旋转镜的位置形成有光透射部，以使入射至旋转镜的光源光和从旋转镜出射的扫描光的光路径不被阻挡。光检测部检测被接收镜所反射的接收光。计算部基于从生成光源光到检测到接收光为止的飞行时间计算与外部反射体的距离。该LIDAR装置具有如下效果：能够快速且有效地进行扫描，且紧凑，因此相比沿视野内的所有方向同时发射激光的现有装置，显著降低所需要的激光输出且降低制造成本和运行成本。

Light detecting and ranging device

The invention relates to a light detection and ranging (LIDAR) device, which by scanning along each direction in the field of the laser beam and the reflected light is obtained along each direction respectively to calculate the distance from the reflector. The LIDAR device of the invention comprises a light source, a rotating mirror, a receiving mirror, a light detecting part and a calculating part. The light source generates a light source. The rotating mirror along the two axis direction of rotation can be set in the light path of light on the direction of the reflection of the time variable, and by changing the direction toward the front light reflection light source as scanning light with time. The receiving lens set in the front side of the rotating mirror and the reflection light received, the receiving optical scanning light is reflected back to the external reflector, the light transmission part is formed on the rotating mirror oriented position, so that the light source light incident to the rotating mirror and a light path from rotating mirror scanning light shot size is not blocked. The light detection section detects received light reflected by the received mirror. The calculation section based on the detected light generated from the light receiving date of flight time and distance calculation of external light reflector. The LIDAR device has the following effects: to quickly and efficiently scan, and compact, so compared with the existing device all along the direction in the field of laser emission at the same time, significantly reducing the laser output needed and reduce the manufacturing cost and operation cost.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光探测和测距装置
本专利技术涉及测量装置，尤其涉及使用光学手段测量与测量目标物的距离和测量目标物的形状的装置。
技术介绍
光探测和测距(LIDAR：LightDetectionAndRanging)指的是利用光来检测目标物并测量与目标物的距离。光探测和测距的功能与无线电探测和测距(RADAR：RadioDetectionAndRanging)的功能类似，但差异在于RADAR使用电波而LIDAR使用光，出于该原因，LIDAR也称为“图像RADAR”。由于光和微波之间的多普勒效应差异，LIDAR的方位分辨能力和距离分辨能力比RADAR优异。作为LIDAR装置，主要使用在卫星或航空器中发射激光脉冲且在地面观测站中接收被大气中的颗粒后向散射后的脉冲的航空LIDAR，这种航空LIDAR用于除了测量风信息之外还测量灰尘、烟雾、浮质、云颗粒等的存在和移动，并且分析大气中的灰尘颗粒的分布或大气污染度。然而，最近，考虑到在国防领域(例如监视侦察机器人、战斗机器人、无人水面舰艇、无人直升机)和民用领域(例如民用移动机器人，智能车辆，无人驾驶车辆)中的应用，还正在积极地研究通过将发射系统和接收系统都设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光探测和测距装置，包括：光源，所述光源生成光源光；旋转镜，所述旋转镜以沿两个轴线方向可旋转的方式设置在所述光源光的光路径上以使得所述旋转镜的反射面的方向随时间可变，并且通过随时间改变方向来朝向前方反射所述光源光以作为扫描光；接收镜，所述接收镜设置在所述旋转镜的前侧且反射接收光，所述接收光是被外部反射体反射而返回的扫描光，其中在所述接收镜的面向所述旋转镜的位置形成有光透射部，以使入射至所述旋转镜的所述光源光和从所述旋转镜出射的所述扫描光的光路径不被阻挡；光检测部，所述光检测部检测被所述接收镜所反射的所述接收光；以及计算部，所述计算部基于从生成所述光源光时刻到检测到所述接收光时刻为止的飞行时间...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 KR 10-2015-0039267;2015.03.23 KR 10-2011.一种光探测和测距装置，包括：光源，所述光源生成光源光；旋转镜，所述旋转镜以沿两个轴线方向可旋转的方式设置在所述光源光的光路径上以使得所述旋转镜的反射面的方向随时间可变，并且通过随时间改变方向来朝向前方反射所述光源光以作为扫描光；接收镜，所述接收镜设置在所述旋转镜的前侧且反射接收光，所述接收光是被外部反射体反射而返回的扫描光，其中在所述接收镜的面向所述旋转镜的位置形成有光透射部，以使入射至所述旋转镜的所述光源光和从所述旋转镜出射的所述扫描光的光路径不被阻挡；光检测部，所述光检测部检测被所述接收镜所反射的所述接收光；以及计算部，所述计算部基于从生成所述光源光时刻到检测到所述接收光时刻为止的飞行时间计算与所述外部反射体的距离。2.根据权利要求1所述的光探测和测距装置，还包括聚光透镜，所述聚光透镜聚集被所述接收镜所反射的所述接收光，其中，所述光检测部检测由所述聚光透镜所聚集的所述接收光。3.根据权利要求1所述的光探测和测距装置，还包括光源镜，所述光源镜朝向所述旋转镜反射从所述光源射出的所述光源光。4.根据权利要求1所述的光探测和测距装置，还包括广角透镜，所述广角透镜设置在所述扫描光的行进路径上以扩大所述扫描光的出射角度。5.根据权利要求1所述的光探测和测距装置，还包括凹面镜，所述凹面镜聚集被所述接收镜所反射的所述接收光，其中，所述光检测部检测由所述凹面镜所聚集的所述接收光。6.根据权利要求5所述的光探测和测距装置，还包括检测器镜，所述检测器镜朝向所述光检测部反射由所述凹面镜所聚集的所述接收光。7.根据权利要求6所述的光探测和测距装置，还包括光源镜，所述光源镜朝向所述旋转镜反射从所述光源射出的所述光源光，其中，所述检测器镜和所述光源镜具有彼此不同方向的反射面且一体地形成。8.根据权利要求5所述的光探测和测距装置，还包括广角透镜，所述广角透镜设置在所述扫描光的行进路径上以扩大所述扫描光的出射角度。9.根据权利要求1所述的光探测和测距装置，包括棱镜，所述棱镜包括倾斜面、设置成朝向所述前方的第一侧面和与所述第一侧面垂直的第二侧面，在所述倾斜面上形成有光入射部，所述光入射部包括与所述第一侧面平行的光源入射面，其中，所述旋转镜设置在所述光源入射面的外侧，所述倾斜面的内侧面用作所述接收镜。10.根据权利要求9所述的光探测和测距装置，还包括光源镜，所述光源镜设置在所述棱镜的所述倾斜面的外侧，且朝向所述旋转镜反射从所述光源射出的所述光源光。11.根据权利要求9所述的光探测和测距装置，其中，所述棱镜的所述光入射部由从所述倾斜面朝向外侧突出的突出部形成。12.根据权利要求9所述的光探测和测距装置，其中，所述棱镜的所述光入射部由从所述倾斜面向所述棱镜内侧凹陷的凹槽形成。13.根据权利要求9所述的光探测和测距装置，其中，在所述棱镜的所述倾斜面上形成反射涂层以使所述倾斜面的反射面朝向所述棱镜的内侧。14.根据权利要求9所述的光探测和测距装置，其中，还包括广角透镜，所述广角透镜设置在所述扫描光的行进路径上以扩大所述扫描光的出射角度。15.根据权利要求9所述的光探测和测距装置，其中，所述棱镜的所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一者由朝向外侧凸出的曲面形成。16.一种光探测和测距装置，包括：光源，所述光源生成光源光；旋转镜，所述旋转镜以沿两个轴线方向可旋转的方式设置在所述光源光的光路径上以使得所述旋转镜的反射面的方向随时间可变，并且通过随时间改变方向来朝向前方反射所述光源光以作为扫描光；上部镜，所述上部镜被设置在所述旋转镜的上侧，以朝向侧下方反射所述扫描光且朝向下方反...

【专利技术属性】
技术研发人员：延龙显，
申请(专利权)人：摸索科技有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR