一种三维扫描式测风激光雷达制造技术

本实用新型专利技术提出一种三维扫描式测风激光雷达，包括：机壳；光电总成，光学镜头；水平转动单元，由第一步进电机、第一小齿轮、转盘支承、过孔滑环、第一空心轴、第一镀膜平面反射镜、第一可调反射镜架和第一空心轴底座组成；垂直转动单元，由第二步进电机、第二小齿轮、大齿轮、第二空心轴、薄壁轴承、出射镀膜镜片、第二可调反射镜架和第二镀膜平面反射镜组成；经光电总成驱动的光束从光学镜头射出穿过第一空心轴到达第一镀膜平面反射镜发生折射后，再穿过第二空心轴到达第二镀膜平面反射镜发生第二次折射，进而垂直于出射镀膜镜片射出。提供了稳定性强且低成本，水平和垂直方向角度和速度皆可独立设置的三维扫描式测风激光雷达。可独立设置的三维扫描式测风激光雷达。可独立设置的三维扫描式测风激光雷达。

【技术实现步骤摘要】
一种三维扫描式测风激光雷达


[0001]本技术属于激光雷达
，具体的涉及一种三维扫描式测风激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达，通常由激光器、光学接收机、机械转台、光学信息处理系统和电源等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，经过信息处理系统处理后把数据送到显示器上；而三维激光雷达需要探测多个位点的激光回波信号，为了达到上述目的，需要三维扫描激光雷达系统具有多位点的激光扫描转头。
[0003]目前，三维扫描激光雷达系统大多只能实现扫描头水平向的转动，另一些能够实现扫描头水平方向转动和垂直方向转动的三维扫描激光雷达系统，但是存在结构复杂、结构稳定性差、存在不确定性和增加生产成本的技术缺陷。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，本技术提出了一种三维扫描式测风激光雷达。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种三维扫描式测风激光雷达，包括：
[0007]机壳；
[0008]光电总成，设置于所述机壳内；
[0009]光学镜头，设置于所述机壳内；
[0010]水平转动单元，由第一步进电机、第一小齿轮、转盘支承、过孔滑环、第一空心轴、第一镀膜平面反射镜、第一可调反射镜架和第一空心轴底座组成；其中，第一镀膜平面反射镜设置在第一可调反射镜架上，过孔滑环、第一可调反射镜架固定在第一空心轴和第一空心轴底座上，第一空心轴和第一空心轴底座固定在转盘支承上；转盘支承安装固定在机壳内部；由第一步进电机和第一小齿轮转动驱动转盘支承转动，进而使得过孔滑环、第一空心轴、第一镀膜平面反射镜、第一可调反射镜架和第一空心轴底座进行圆周转动；
[0011]垂直转动单元，由第二步进电机、第二小齿轮、大齿轮、第二空心轴、薄壁轴承、出射镀膜镜片、第二可调反射镜架和第二镀膜平面反射镜组成；其中，第二步进电机、第二小齿轮和第二空心轴固定于水平转动单元的第一空心轴底上；大齿轮、薄壁轴承和第二可调反射镜架固定在第二空心轴上；第二镀膜平面反射镜固定在第二可调反射镜架上；出射镀膜镜片固定在垂直转动单元上，由第二步进电机和第二小齿轮驱动大齿轮转动，进而使得第二空心轴、薄壁轴承、出射镀膜镜片、第二可调反射镜架和第二镀膜平面反射镜进行垂直转动；
[0012]其中，经光电总成驱动的光束从光学镜头射出穿过第一空心轴到达第一镀膜平面反射镜发生折射后，再穿过第二空心轴到达第二镀膜平面反射镜发生第二次折射，进而垂直于出射镀膜镜片射出。
[0013]优选的，所述第一小齿轮和转盘支承之间的传动比为1:3至1:10。
[0014]优选的，所述第二小齿轮和大齿轮之间的传动比为1:3至1:10。
[0015]优选的，所述第一可调反射镜架和第二可调反射镜架为两个方向相反、拼接在一起成类平行四边形的框体。
[0016]优选的，所述第一空心轴、第二空心轴和镀膜平面反射镜的有效内径为30mm至200mm。
[0017]优选的，还包括防水防潮外壳。
[0018]优选的，还包括出射镀膜镜片清洁刮片。
[0019]本技术的有益效果如下：
[0020]本技术通过采用水平转动单元与垂直转动单元均为相互独立的传动结构，避免了其中一个转动单元对另一个转动单元的联动作用，减少由此带来编写程序的复杂性，减少因联动而导致的限制，提供更多的操作可能性，本技术的水平和垂直方向的三维扫描结构保证了连接和转动过程的稳定性，同时传动结构使用水平方向的电机与齿轮传动机构和竖直方向的电机与齿轮传动机构，此结构简单有效并且耐用，利用其具有一定的减速比，使得整体结构紧凑简单，有效减少了传动机构的占用空间，制造成本较低。本技术里光电总成驱动光学镜头射出的光束经由两级镀膜平面反射镜反射后射出，两级镀膜平面反射镜由水平转动单元和垂直转动单元使其运动，使得光束进行半球扇形运动，得益于水平转动单元和垂直转动单元精密的机械结构使得光束在其运动产生的误差能达到最理想范围。
附图说明
[0021]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0022]图1为本技术提出的三维扫描式测风激光雷达的剖面结构示意图；
[0023]图2为本技术提出的三维扫描式测风激光雷达的光束运动示意图；
[0024]图3为本技术提出的三维扫描式测风激光雷达的光束运动示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介
间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0028]此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0029]如图1所示，本技术所述的三维扫描式测风激光雷达，包括：
[0030]机壳1；
[0031]光电总成3，设置于所述机壳1内；
[0032]光学镜头2，设置于所述机壳1内；
[0033]水平转动单元，由第一步进电机4、第一小齿轮5、转盘支承6、过孔滑环7、第一空心轴8、第一镀膜平面反射镜9、第一可调反射镜架10和第一空心轴底座20组成；其中，第一镀膜平面反射镜9设置在第一可调反射镜架10上，过孔滑环7、第一可调反射镜架10固定在第一空心轴8和第一空心轴底座20上，第一空心轴8和第一空心轴底座20固定在转盘支承6上；转盘支承6安装固定在机壳1内部；由第一步进电机4和第一小齿轮5转动驱动转盘支承6转动，进而使得过孔滑环7、第一空心轴8、第一镀膜平面反射镜9、第一可调反射镜架10和第一空心轴底座20进行圆周转动。
[0034]垂直转动单元，由第二步进电机11、第二小齿轮12、大齿轮13、第二空心轴14、薄壁轴承15、出射镀膜镜片16、第二可调反射镜架17和第二镀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描式测风激光雷达，其特征在于，包括：机壳；光电总成，设置于所述机壳内；光学镜头，设置于所述机壳内；水平转动单元，由第一步进电机、第一小齿轮、转盘支承、过孔滑环、第一空心轴、第一镀膜平面反射镜、第一可调反射镜架和第一空心轴底座组成；其中，第一镀膜平面反射镜设置在第一可调反射镜架上，过孔滑环、第一可调反射镜架固定在第一空心轴和第一空心轴底座上，第一空心轴和第一空心轴底座固定在转盘支承上；转盘支承安装固定在机壳内部；由第一步进电机和第一小齿轮转动驱动转盘支承转动，进而使得过孔滑环、第一空心轴、第一镀膜平面反射镜、第一可调反射镜架和第一空心轴底座进行圆周转动；垂直转动单元，由第二步进电机、第二小齿轮、大齿轮、第二空心轴、薄壁轴承、出射镀膜镜片、第二可调反射镜架和第二镀膜平面反射镜组成；其中，第二步进电机、第二小齿轮和第二空心轴固定于水平转动单元的第一空心轴底上；大齿轮、薄壁轴承和第二可调反射镜架固定在第二空心轴上；第二镀膜平面反射镜固定在第二可调反射镜架上；出射镀膜镜片固定在垂直转动单元上；由第二步进电机和第二小齿轮驱动大齿轮转动，进而...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁维聪，
申请(专利权)人：东莞市中科原子精密制造科技有限公司，
类型：新型
国别省市：