测距装置及移动平台制造方法及图纸

本申请公开了一种测距装置。测距装置包括测距模组及扫描模组。测距模组，用于出射光脉冲序列。扫描模组包括第一光折射元件、第二光折射元件和第三光折射元件，三个光折射元件通过旋转依次改变光脉冲序列的传播方向后出射，其中，第二光折射元件和第三光折射元件对光脉冲的折射能力之差小于10度，折射能力指在入射光从光折射元件的入光面垂直入射的情况下，出射光相比入射光的偏折角度；且第二光折射元件和第三光折射元件以相反的方向旋转。测距模组还用于接收经物体反射回的光脉冲。本申请还公开了一种移动平台。

【技术实现步骤摘要】
测距装置及移动平台
本申请涉及激光测距
，特别涉及一种测距装置及移动平台。
技术介绍
激光雷达中通常包括棱镜，激光穿过棱镜时发生折射而改变传播方向，然而，由于棱镜的数量、大小、摆放位置等因素的制约，激光雷达的出光范围及收光范围均较小，难以满足对较大视场范围内的物体的探测。
技术实现思路
本申请实施方式提供一种测距装置及移动平台。本申请实施方式的测距装置包括测距模组及扫描模组。所述测距模组用于出射光脉冲序列。所述扫描模组包括在所述光脉冲序列的传播光路上并列排布的第一光折射元件、第二光折射元件和第三光折射元件。所述三个光折射元件通过旋转依次改变所述光脉冲序列的传播方向后出射，其中，所述第二光折射元件和所述第三光折射元件对所述光脉冲的折射能力之差小于10度，所述折射能力指在入射光从光折射元件的入光面垂直入射的情况下，出射光相比入射光的偏折角度；且所述第二光折射元件和所述第三光折射元件以相反的方向旋转。所述测距模组还用于接收经物体反射回的光脉冲。在某些实施方式中，所述第一光折射元件的口径大于所述第三光折射元件的口径，且所述第一光折射元件相比所述第三光折射元件远离所述测距模组。在某些实施方式中，所述第一光折射元件的周缘厚度不均等，且所述第一光折射元件的厚度较大处形成有缺口，用于改善所述第一光折射元件旋转时的动平衡。在某些实施方式中，所述第一光折射元件的周缘厚度不均等，且所述第一光折射元件的厚度较小的一端的一侧设置有凸块，用于改善所述第一光折射元件旋转时的动平衡。在某些实施方式中，所述第一光折射元件的口径大于所述第二光折射元件的口径，且所述第二光折射元件的口径大于所述第三光折射元件的口径；或所述第一光折射元件的口径大于所述第二光折射元件的口径，且所述第二光折射元件的口径等于所述第三光折射元件的口径；或所述第一光折射元件的口径等于所述第二光折射元件的口径，且所述第二光折射元件的口径大于所述第三光折射元件的口径。在某些实施方式中，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件等速反向旋转。在某些实施方式中，在所述第二光折射元件与所述第三光折射元件旋转的过程中，所述第二光折射元件的相位角度与所述第三光折射元件的相位角度之和在一固定值附近浮动，浮动范围不超过20度，所述相位角度指光折射元件的零位与一个基准方向之间的夹角。在某些实施方式中，所述第一光折射元件以第一旋转轴为中心进行旋转，所述第一光折射元件的出光面与垂直于所述第一旋转轴的平面的夹角小于10度；和/或，所述第三光折射元件以第三旋转轴为中心进行旋转，所述第三光折射元件的出光面与垂直于所述第三旋转轴的平面的夹角小于10度。在某些实施方式中，所述第一光折射元件的出光面与所述第一旋转轴垂直；和/或所述第三光折射元件的出光面与所述第三旋转轴垂直。在某些实施方式中，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件的相对的两个面平行，或者，所述第二光学元件与所述第三光学元件的相背的两个面平行。在某些实施方式中，经物体反射回的光脉冲经过所述扫描模组后入射至所述测距模组，所述测距模组还用于根据反射回的光脉冲确定所述探测物与所述测距装置之间的距离；其中，在接收经物体反射回的光脉冲的过程上，所述光脉冲先经过所述第一光学元件后再经过所述第二光学元件及所述第三光学元件。在某些实施方式中，所述扫描模组还包括第一驱动器、第二驱动器及第三驱动器，第一驱动器用于带动所述第一光折射元件绕第第一旋转轴旋转，所述第二驱动器用于带动所述第二光学元件绕第二旋转轴旋转，所述第三驱动器用于带动所述第三光学元件绕第三旋转轴旋转。在某些实施方式中，所述第一光学元件、所述第二光学元件及所述第三光学元件中的任一个均包括相对的不平行的入光面和出光面。在某些实施方式中，所述第一光学元件的出光面与垂直于所述第一旋转轴的平面的夹角小于10度；和/或所述第三光学元件的出光面与垂直于所述第三旋转轴的平面的夹角小于10度。在某些实施方式中，所述第一光学元件、所述第二光学元件及所述第三光学元件均为楔形棱镜，所述第二光学元件与所述第三光学元件的楔角位于[19度，21度]之间，所述第一光学元件的楔角位于[17度，19度]之间。在某些实施方式中，所述第二光学元件与所述第三光学元件的相对的两个面的距离位于[1.5毫米，5毫米]之间，所述第一光学元件与所述第二光学元件的相对的两个面的距离位于[10毫米，25毫米]之间。在某些实施方式中，所述第一光学元件、所述第二光学元件及所述第三光学元件均为楔形棱镜，所述第二光学元件与所述第三光学元件的楔角位于[20度，22度]之间，所述第一光学元件的楔角位于[18度，19度]之间。在某些实施方式中，所述第二光学元件与所述第三光学元件的材料相同，且所述第二光学元件与所述第三光学元件为楔角相同的楔形棱镜。在某些实施方式中，所述第二光学元件与所述第三光学元件等速反向旋转。在某些实施方式中，在所述第二光学元件与所述第三光学元件旋转的过程中，所述第二光学元件的相位角度与所述第三光学元件的相位角度之和在一固定值附近浮动，浮动范围不超过20度，所述相位角度指光折射元件的零位与一个基准方向之间的夹角。在某些实施方式中，在所述第二光学元件与所述第三光学元件旋转的过程中，所述第二光学元件的相位角度与所述第三光学元件的相位角度之和为所述固定值。在某些实施方式中，所述基准方向为水平方向，所述第二光学元件的相位角度与所述第三光学元件的相位角度之和在0附近浮动。在某些实施方式中，所述第二光学元件与所述第三光学元件为楔角为20度的楔形棱镜，所述第二光学元件与所述第三光学元件的相对的两个面的距离位于[1.5毫米，5毫米]之间。在某些实施方式中，所述第二光学元件与所述第三光学元件为楔角为21度的楔形棱镜；和/或所述第一光学元件与所述第三光学元件相对的面不平行；和/或所述第一光学元件为楔角为18.5度的楔形棱镜。在某些实施方式中，所述第一光学元件、所述第二光学元件及所述第三光学元件的光轴同轴设置。在某些实施方式中，所述第三光学元件上远离所述第一光学元件的面与所述第三光学元件的光轴不垂直。在某些实施方式中，所述扫描模组还包括扫描壳体、第一驱动器及预紧组件。所述扫描壳体包括相互固定的第一支座及第二支座。所述第一驱动器固定在所述第一支座上，所述第一驱动器能够转动以带动所述第一光学元件绕第一旋转轴旋转，所述第一驱动器包括第一轴承及第一转子，所述第一轴承包括与所述第一支座相互固定的第一外环结构，与所述第一转子相互固定的第一内环结构及位于所述第一外环与所述第一内环之间的第一滚动体。所述预紧组件包括与所述第一转子相互固定的第一预紧件及与所述第二支座相互固定的第二预紧件，所述第一预紧件与所述第二预紧件相对设置且产生沿所述第一旋转轴方向的相互作用力，以使所述第一内环结构与所述第一外环结构共同抵持所述第一滚动体。在某些实施方式中，所述第一预紧件呈环状，所述第一预紧件套设在所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测距装置，其特征在于，包括：/n测距模组，用于出射光脉冲序列；/n扫描模组，包括在所述光脉冲序列的传播光路上并列排布的第一光折射元件、第二光折射元件和第三光折射元件；所述三个光折射元件通过旋转依次改变所述光脉冲序列的传播方向后出射，其中，所述第二光折射元件和所述第三光折射元件对所述光脉冲的折射能力之差小于10度，所述折射能力指在入射光从光折射元件的入光面垂直入射的情况下，出射光相比入射光的偏折角度；且所述第二光折射元件和所述第三光折射元件以相反的方向旋转；/n所述测距模组还用于接收经物体反射回的光脉冲。/n

【技术特征摘要】
1.一种测距装置，其特征在于，包括：
测距模组，用于出射光脉冲序列；
扫描模组，包括在所述光脉冲序列的传播光路上并列排布的第一光折射元件、第二光折射元件和第三光折射元件；所述三个光折射元件通过旋转依次改变所述光脉冲序列的传播方向后出射，其中，所述第二光折射元件和所述第三光折射元件对所述光脉冲的折射能力之差小于10度，所述折射能力指在入射光从光折射元件的入光面垂直入射的情况下，出射光相比入射光的偏折角度；且所述第二光折射元件和所述第三光折射元件以相反的方向旋转；
所述测距模组还用于接收经物体反射回的光脉冲。


2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件的口径大于所述第三光折射元件的口径，且所述第一光折射元件相比所述第三光折射元件远离所述测距模组。


3.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件的周缘厚度不均等，且所述第一光折射元件的厚度较大处形成有缺口，用于改善所述第一光折射元件旋转时的动平衡。


4.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件的周缘厚度不均等，且所述第一光折射元件的厚度较小的一端的一侧设置有凸块，用于改善所述第一光折射元件旋转时的动平衡。


5.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件的口径大于所述第二光折射元件的口径，且所述第二光折射元件的口径大于所述第三光折射元件的口径；或
所述第一光折射元件的口径大于所述第二光折射元件的口径，且所述第二光折射元件的口径等于所述第三光折射元件的口径；或
所述第一光折射元件的口径等于所述第二光折射元件的口径，且所述第二光折射元件的口径大于所述第三光折射元件的口径。


6.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件等速反向旋转。


7.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，在所述第二光折射元件与所述第三光折射元件旋转的过程中，所述第二光折射元件的相位角度与所述第三光折射元件的相位角度之和在一固定值附近浮动，浮动范围不超过20度，所述相位角度指光折射元件的零位与一个基准方向之间的夹角。


8.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件以第一旋转轴为中心进行旋转，所述第一光折射元件的出光面与垂直于所述第一旋转轴的平面的夹角小于10度；
和/或，
所述第三光折射元件以第三旋转轴为中心进行旋转，所述第三光折射元件的出光面与垂直于所述第三旋转轴的平面的夹角小于10度。


9.根据权利要求8所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件的出光面与所述第一旋转轴垂直；和/或
所述第三光折射元件的出光面与所述第三旋转轴垂直。


10.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件的相对的两个面平行，或者，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件的相背的两个面平行。


11.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，经物体反射回的光脉冲经过所述扫描模组后入射至所述测距模组，所述测距模组还用于根据反射回的光脉冲确定探测物与所述测距装置之间的距离；
其中，在接收经物体反射回的光脉冲的过程上，所述光脉冲先经过所述第一光折射元件后再经过所述第二光折射元件及所述第三光折射元件。


12.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，
所述扫描模组还包括第一驱动器、第二驱动器及第三驱动器，第一驱动器用于带动所述第一光折射元件绕第一旋转轴旋转，所述第二驱动器用于带动所述第二光折射元件绕第二旋转轴旋转，所述第三驱动器用于带动所述第三光折射元件绕第三旋转轴旋转。


13.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件、所述第二光折射元件及所述第三光折射元件中的任一个均包括相对的不平行的入光面和出光面。


14.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件的出光面与垂直于第一旋转轴的平面的夹角小于10度；和/或
所述第三光折射元件的出光面与垂直于第三旋转轴的平面的夹角小于10度。


15.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件、所述第二光折射元件及所述第三光折射元件均为楔形棱镜，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件的楔角位于[19度，21度]之间，所述第一光折射元件的楔角位于[17度，19度]之间。


16.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件的相对的两个面的距离位于[1.5毫米，5毫米]之间，所述第一光折射元件与所述第二光折射元件的相对的两个面的距离位于[10毫米，25毫米]之间。


17.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，所述第一光折射元件、所述第二光折射元件及所述第三光折射元件均为楔形棱镜，所述第二光折射元件与所述第三光折射元件的楔角位于[20度，22度]之间，所述第一光折射元件的楔...

【专利技术属性】
技术研发人员：董帅，陈亚林，王昊，黄淮，赵进，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44