视场互补的光路系统、激光雷达、智能车或无人机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种视场互补的光路系统、激光雷达、智能车或无人机。该光路系统包括：多个光学模块，均围绕一旋转轴转动，并各自形成对应的扫描视场；该多个扫描视场相互覆盖或相接。本实用新型专利技术提供了一种视场互补的光路系统，通过将多个光学模块进行视场拼接的方式实现总的较大的视场，同时降低了每个独立光学模块的视场，进而提高了每个独立光学模块的有效口径，使得每个光学模块的光信号的强度得以增强。

【技术实现步骤摘要】
视场互补的光路系统、激光雷达、智能车或无人机
本技术涉及光学系统设计领域，特别是涉及一种视场互补的光路系统、激光雷达、智能车或无人机。
技术介绍
在现有技术的光路系统中，对于所需视场，通常采用单一光学模块来实现，即，仅直接选用具有所需视场角的单一光学模块来组成光路系统。然而，光学模块，特别是光学镜组，其视场与有效口径成反比。也就是说，视场越大，有效口径越小，而有效口径越小，意味着对应接收的能量越小。因而在现有技术的光路系统中，视场越大时，接收能量越小，这将严重影响光路系统的光信号强度，进而影响光路系统的整体效率。因此，如何在保证视场的前提下，保证所采用的有效口径，从而提升光路系统的光信号强度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于，提供一种视场互补的光路系统，在保证视场的前提下，提供较大的有效口径。本技术公开了一种视场互补的光路系统，该光路系统包括：多个光学模块，均围绕一旋转轴转动，并各自形成对应的扫描视场；该多个扫描视场相互覆盖或相接。该多个光学模块彼此的相对位置固定。该多个光学模块彼此的相对位置不固定，该多个光学模块以不同速率相对该旋转轴转动。该多个光学模块为主动光学模块，该多个光学模块包括发射光学子模块和接收光学子模块。该多个光学模块为被动光学模块。该多个光学模块包括主动光学模块和被动光学模块。该多个光学模块的总扫描视场形成半球或全球或长椭圆体。该多个光学模块彼此间隔设置或者相邻设置。本技术还公开了一种应用所述的光路系统的激光雷达。本技术还公开了一种装设有所述的激光雷达的智能车或无人机。本技术提供了一种视场互补的光路系统，通过将多个光学模块进行视场拼接的方式实现总的较大的视场，同时降低了每个独立光学模块的视场，进而提高了每个独立光学模块的有效口径，使得每个光学模块的光信号的强度得以增强。附图说明图1A、1B所示为本技术的视场互补的光路系统的光路截面示意图。图2所示为本技术的另一实施例的视场互补的光路系统的光路截面示意图。图3A、3B所示为本技术的又一实施例的视场互补的光路系统的光路截面示意图。图4所示为本技术的再一实施例的视场互补的光路系统的光路截面示意图。具体实施方式以下结合具体实施例描述本技术的技术方案的实现过程，不作为对本技术的限制。为了在保证视场的前提下，提供较大的有效口径，本技术通过将多个光学模块进行视场拼接的方式实现总的较大的视场，同时降低了每个独立光学模块的视场，进而提高了每个独立光学模块的有效口径，使得每个光学模块的光信号的强度得以增强。本技术特别提出一种以旋转方式实现视场拼接的方式，以实现更为广泛的视场覆盖乃至于全覆盖。如图1A所示为本技术的视场互补的光路系统的光路截面示意图。其中，该光路系统包括光学模块A、光学模块B以及旋转轴100。光学模块A围绕该旋转轴100转动，光学模块B也围绕该旋转轴100转动。光学模块A、光学模块B均各自形成对应的扫描视场，该多个扫描视场相互覆盖或相接。以图1A为例，光学模块A与光学模块B之间间隔45度设置。光学模块A具有45度视场，如图中区域20为光学模块A的静态扫描视场，以旋转轴100为轴向外扩展45度，由于光学模块A围绕该旋转轴100转动，故形成绕旋转轴100一周的扫描视场。图1A为截面示意图，图中的区域20、30均属于光学模块A的扫描视场，图中的区域20、30总共90度视场角。光学模块B也具有45度视场，如图中区域40为光学模块B的静态扫描视场，与光学模块A类似的，光学模块A围绕该旋转轴100转动，图中的区域10、40均属于光学模块B的扫描视场，图中的区域10、40总共90度视场角。区域10、20、30、40各覆盖45度。光学模块A、B的扫描视场恰好相接，则光学模块A、B的总视场恰好组成半球，也就是如图1A所示的区域10、20、30、40总共180度视场角。在现有技术中，如欲得到180度视场角，需采用具有90度视场角的光学模块并通过旋转实现，而通过上述视场拼接的方式，每个光学模块的视场角都得到了降低，降至45度。则45度视场角的光学模块所对应的有效口径，大于90度视场角的光学模块所对应的有效口径，两个45度视场角的光学模块的有效口径均大于90度视场角的光学模块所对应的有效口径，则两个45度视场角的光学模块的总有效口径相对90度视场角的光学模块的有效口径得以大幅提升。图1B与图1A的差别在于，区域10中还设置有光学模块B’，光学模块B’可以是被动光学模块，光学模块B可以是主动光学模块。同理，区域30中还设置有光学模块A’，光学模块A’可以是被动光学模块，光学模块A可以是主动光学模块。可见，本技术的该多个光学模块可以只包括主动光学模块，或者只包括被动光学模块，或者同时包括主动光学模块和被动光学模块。图1A所示为该多个扫描视场相接，该多个扫描视场还可以相互覆盖。如图2所示为本技术的另一实施例的视场互补的光路系统的光路截面示意图。光学模块A具有60度视场，如图中区域20、30为光学模块A的静态扫描视场。光学模块B也具有60度视场，如图中区域50、60为光学模块B的静态扫描视场。光学模块A与光学模块B之间间隔30度设置。光学模块A、B的总视场恰好组成半球，也就是如图2所示的区域10、20、30、40、50、60总共180度视场角。区域10、20、30、40、50、60各覆盖30度。光学模块A围绕该旋转轴100转动，图2中的区域20、30、40、50均属于光学模块A的扫描视场，图中的区域20、30、40、50总共120度视场角。图2中的区域10、20、50、60均属于光学模块B的扫描视场，图中的区域10、20、50、60总共120度视场角。光学模块A、B的扫描视场相互覆盖，区域20、50为相互覆盖部分。如图3A、3B所示为本技术的又一实施例的视场互补的光路系统的光路截面示意图。本技术还可以构建出任意所需的总扫描视场，图3A所示为图2所示的方案的镜像加倍，总共设置四个光学模块A、B、C、D，每个光学模块具有45度视场，使得总扫描视场可以达到360度的视场无死角的全覆盖。本领域的技术人员可以根据需求设计所需总扫描视场，均在本技术的公开范围内。如图3B所示，光学模块A、B具有总视场200度视场角，光学模块C、D具有总视场200度视场角，光学模块A、B的总视场与光学模块C、D的总视场存在相互重叠的区域。光学模块A、B整体与光学模块C、D整体之间具有一定间距，使得四个光学模块A、B、C、D，具有长椭圆体形的总视场。本技术所述的该光路系统可以应用于激光雷达，作为激光雷达的光路系统。该激光雷达可以装设于智能车或无人机上。如图1A、1B、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视场互补的光路系统，其特征在于，该光路系统包括：/n多个光学模块，均围绕一旋转轴转动，并各自形成对应的扫描视场；/n该多个扫描视场相互覆盖或相接。/n

【技术特征摘要】
1.一种视场互补的光路系统，其特征在于，该光路系统包括：
多个光学模块，均围绕一旋转轴转动，并各自形成对应的扫描视场；
该多个扫描视场相互覆盖或相接。


2.如权利要求1所述的光路系统，其特征在于，该多个光学模块彼此的相对位置固定。


3.如权利要求1所述的光路系统，其特征在于，该多个光学模块彼此的相对位置不固定，该多个光学模块以不同速率相对该旋转轴转动。


4.如权利要求1所述的光路系统，其特征在于，该多个光学模块为主动光学模块，该多个光学模块包括发射光学子模块和接收光学子模块。


5.如权利要求1所述的光路系统，其特征在于，该多个光学模块为被动光学模块。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张珂殊，
申请(专利权)人：北科天绘合肥激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34