一种激光雷达系统及激光测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光雷达系统及激光测距装置。该激光雷达系统包括：激光发射模块，用于产生并发射第一激光光束；反射棱镜组，包括相对设置的第一反射棱镜和第二反射棱镜；第一反射棱镜用于接收并反射第一激光光束至目标物体；第二反射棱镜用于接收并反射第二激光光束；旋转模块，用于承载反射棱镜组，并带动反射棱镜组沿旋转中心轴旋转；光电探测模块，用于接收经第二反射棱镜反射后的第二激光光束，并根据第二激光光束生成探测信号。本发明专利技术实施例提供的激光雷达系统，可以解决在旋转激光发射模块的过程中产生的耗电量大的问题，以及在旋转光电探测模块的过程中产生的数据传输受限的问题。

A Laser Radar System and Laser Ranging Device

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达系统及激光测距装置
本专利技术实施例涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达系统及激光测距装置。
技术介绍
激光测距装置可以利用激光对目标的距离进行准确测定，与光电测距装置相比，激光测距装置具有重量轻、体积小、操作简单以及速度快而准确等优点，得到了广泛的应用。现有技术中，为了提高激光测距装置的测量角度，实现360度测量，常需要通过旋转激光测距装置中的雷达。目前，常见的激光雷达包括机械外旋转式雷达或内旋转混合式雷达；其中，内旋转混合式雷达可以是同时旋转发射模块和接收模块的结构，也可以是发射模块不动仅旋转接收模块的结构。并且，这两种结构的雷达都需要利用无线传电模块来为旋转提供动力，并利用无线传信号模块传输信息。但是，无线传电模块存在功耗高和传电效率低的问题，容易造成能量的浪费；而无线传信号模块的带宽有限，难以满足大量数据传输的需要；这严重制限制了激光测距装置的应用范围。
技术实现思路
本专利技术提供一种激光雷达系统及激光测距装置，可以解决在旋转激光发射模块的过程中产生的耗电量大的问题，以及在旋转光电探测模块的过程中产生的数据传输受限的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光雷达系统，包括：激光发射模块，用于产生并发射第一激光光束；反射棱镜组，包括相对设置的第一反射棱镜和第二反射棱镜；其中，所述第一反射棱镜用于接收所述第一激光光束，并将所述第一激光光束反射至目标物体；所述第二反射棱镜用于接收并反射第二激光光束；其中，所述第二激光光束是指，所述第一激光光束被所述目标物体反射后所形成的光束；旋转模块，用于承载所述反射棱镜组，并带动所述反射棱镜组沿旋转中心轴旋转；其中，所述旋转中心轴的延伸方向与所述反射棱镜组指向所述旋转模块的方向平行；光电探测模块，用于接收经所述第二反射棱镜反射后的第二反射激光光束，并根据所述第二反射激光光束生成探测信号。进一步地，所述第一反射棱镜包括第一直角反射棱镜；所述第二反射棱镜包括第二直角反射棱镜。进一步地，所述第一直角反射棱镜包括柱体结构，所述第二直角反射棱镜包括柱体结构；所述第一直角反射棱镜的中心轴线的延伸方向和所述第二直角反射棱镜的中心轴线的延伸方向位于同一条直线上。进一步地，所述旋转模块包括可升降旋转模块。进一步地，所述激光雷达系统还包括反射镜；所述反射镜位于所述激光发射模块的出光侧，用于将所述第一激光光束反射至所述第一反射棱镜。进一步地，所述激光发射模块包括光纤激光器、光纤和准直器，所述光纤分别与所述光纤激光器和所述准直器连接；所述光纤激光器用于产生并发射第一激光光束；所述光纤用于传输所述第一激光光束；所述准直器用于准直所述第一激光光束。进一步地，所述光电探测模块包括接收镜头和光电探测器；所述接收镜头用于接收并会聚所述第二激光光束；所述光电探测器位于所述接收镜头的出光侧，用于接收会聚后的第二激光光束，并将所述第二激光光束携带的光信号转换成所述探测信号。进一步地，所述第二反射棱镜在所述接收镜头的接收面上的垂直投影位于所述接收面内。进一步地，所述光电探测模块还包括滤光片；所述接收镜头、所述滤光片和所述光电探测器沿光路依次排布；所述滤光片用于透过预设波长的光。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种激光测距装置，包括上述第一方面任一项所述的激光雷达系统。本专利技术实施例提供的激光雷达系统，包括激光发射模块、反射棱镜组模块、旋转模块和光电探测模块，通过利用旋转模块带动反射棱镜组旋转，无需采用无线传电模块和无线传信号模块即可实现360度检测，可以解决在旋转激光发射模块的过程中产生的耗电量大的问题，以及解决在旋转光电探测模块的过程中产生的数据传输受限制的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的激光雷达系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的另一激光雷达系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。图1是本专利技术实施例提供的激光雷达系统的结构示意图。具体地，请参考图1，该激光雷达系统包括：激光发射模块11，用于产生并发射第一激光光束201；反射棱镜组12，包括相对设置的第一反射棱镜121和第二反射棱镜122；其中，第一反射棱镜121用于接收第一激光光束201，并将第一激光光束201反射至目标物体；第二反射棱镜122用于接收并反射第二激光光束202；其中，第二激光光束202是指，第一激光光束201被目标物体反射后所形成的光束；旋转模块13，用于承载反射棱镜组12，并带动反射棱镜组12沿旋转中心轴旋转；其中，旋转中心轴的延伸方向与反射棱镜组12指向旋转模块13的方向X平行；光电探测模块14，用于接收经第二反射棱镜122反射后的第二激光光束202，并根据第二激光光束202生成探测信号。具体地，第一激光光束201由激光发射模块11发射，经第一反射棱镜121反射后，向目标物体出射，第一激光光束201到达目标物体后，可以被目标物体反射。被反射后的激光光束称之为第二激光光束202，第二激光光束202可以到达第二反射棱镜122，并被第二反射棱镜122反射至光电探测模块14，光电探测模块14可以根据接收到的第二激光光束202生成探测信号。示例性地，当本实施例提供的激光雷达系统用于激光测距时，常常需要检测不同方向的目标物体。通过旋转第一反射棱镜121，可以使第一激光光束201向不同的方向出射；同时，通过同步旋转第二反射棱镜122，可以接收保证第二反射棱镜122接收来自不同方向的第二激光光束202，并将第二激光光束202反射至光电探测模块14。通过合理设置旋转模块14，可以实现反射棱镜组12在360度范围内进行任意角度的旋转，进而可以实现360度检测。需要说明的是，在旋转激光发射模块11的过程中，需要无线传电模块为激光发射模块11无线传电；在旋转光电探测模块14的过程中，需要无线传信号模块进行数据传输。由于本实施例提供的激光雷达系统通过旋转反射棱镜组实现360度旋转和检测，因此，既不需要旋转激光发射模块11，也无需旋转光电探测模块14。因此，本实施例提供的激光雷达系统，既无需设置无线传电模块，也无需设置无线传信号模块。因而，可以避免无线传电模块功耗高、传电效率低的问题，也可以解决在传输数据时，尤其大量数据时，数据传输需受无线传信号模块的带宽的限制。此外，相比激光发射模块11和光电探测模块14，反射棱镜组12主要包括第一反射棱镜121和第二反射棱镜122，因此，旋转反射棱镜组12所需要的动力，远小于旋转激光发射模块11或光电探测模块14所需要的动力。本实施例提供的激光雷达系统，包括激光发射模块、反射棱镜组模块、旋转模块和光电探测模块，通过利用旋转模块带动反射棱镜组旋转，无需采用无线传电模块和无线传信号模块即可实现360度检测，可以解决在旋转激光发射模块的过程中产生的耗电量大的问题，以及解决在旋转光电探测模块的过程中产生的数据传输受限制的问题。可选地，第一反射棱镜121包括第一直角反射棱镜；第二反射棱镜122包括第二直角反射棱镜。具体地，第一直角反射棱镜是具有45度角的直角棱镜，当光束以45度入射至第一直角反射棱镜的反射面时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：激光发射模块，用于产生并发射第一激光光束；反射棱镜组，包括相对设置的第一反射棱镜和第二反射棱镜；其中，所述第一反射棱镜用于接收所述第一激光光束，并将所述第一激光光束反射至目标物体；所述第二反射棱镜用于接收并反射第二激光光束；其中，所述第二激光光束是指，所述第一激光光束被所述目标物体反射后所形成的光束；旋转模块，用于承载所述反射棱镜组，并带动所述反射棱镜组沿旋转中心轴旋转；其中，所述旋转中心轴的延伸方向与所述反射棱镜组指向所述旋转模块的方向平行；光电探测模块，用于接收经所述第二反射棱镜反射后的第二激光光束，并根据所述第二激光光束生成探测信号。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：激光发射模块，用于产生并发射第一激光光束；反射棱镜组，包括相对设置的第一反射棱镜和第二反射棱镜；其中，所述第一反射棱镜用于接收所述第一激光光束，并将所述第一激光光束反射至目标物体；所述第二反射棱镜用于接收并反射第二激光光束；其中，所述第二激光光束是指，所述第一激光光束被所述目标物体反射后所形成的光束；旋转模块，用于承载所述反射棱镜组，并带动所述反射棱镜组沿旋转中心轴旋转；其中，所述旋转中心轴的延伸方向与所述反射棱镜组指向所述旋转模块的方向平行；光电探测模块，用于接收经所述第二反射棱镜反射后的第二激光光束，并根据所述第二激光光束生成探测信号。2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一反射棱镜包括第一直角反射棱镜；所述第二反射棱镜包括第二直角反射棱镜。3.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一直角反射棱镜包括柱体结构，所述第二直角反射棱镜包括柱体结构；所述第一直角反射棱镜的中心轴线和所述第二直角反射棱镜的中心轴线位于同一条直线上。4.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述旋转模块包括可升降旋转模块。5.根据权利要求1所述的激...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，刘颖，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44