杂散光消除装置的制作方法

本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种杂散光消除装置。

背景技术：

目前，激光雷达大多使用的接收传感器件比较灵敏，接收传感器件灵敏度越高，则接受目标物体反射信号越好。但是，灵敏度越高的传感器件，对接收装置的杂散光消除的要求更高。

传统消除杂散光的方法是在腔筒表面进行阳极氧化黑处理，这种方法只能消除少部分的杂散光，效果较差。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题提供一种杂散光消除装置，以削弱杂散光对激光雷达接收信号的影响，提升激光雷达接受系统的信号接收能力。

一种杂散光消除装置，包括：消光腔体、安装在所述消光腔体内部的接收透镜、安装在所述消光腔体外部的接收元件，所述装置还包括设置于所述消光腔体内部的消光光阑和消光筒壁；所述接收透镜、所述接收元件和所述消光筒壁位于同一光轴上；

所述消光光阑位于所述接收透镜的焦点区域，所述消光光阑在所述轴线位置处设置有通光孔；

所述消光筒壁位于所述消光光阑和所述接收元件中间。

上述实施例提供的一种杂散光消除装置包括消光腔体、安装在所述消光腔体内部的接收透镜、安装在所述消光腔体外部的接收元件，所述装置还包括设置于所述消光腔体内部的消光光阑和消光筒壁；所述接收透镜、所述接收元件和所述消光筒壁位于同一光轴上；所述消光光阑位于所述接收透镜的焦点区域，所述消光光阑在所述轴线位置处设置有通光孔；所述消光筒壁位于所述消光光阑和所述接收元件中间。信号光束通过接收透镜散射至消光光阑，再穿过通光孔散射至消光筒壁，信号光束首先经过消光腔体进行一次消除，再通过消光光阑反射一部分杂散光，最后经消光筒壁导出剩余杂散光；通过本实施例的装置，使得杂散光的消除效果更好，接收到的信号光束更优质。

在一个实施例中，所述消光光阑朝向所述接收透镜的一面为菱形结构。

在一个实施例中，菱形结构的表面角度为90°。

上述实施例中，将消光光阑朝向接收透镜的一面为设置为菱形结构且菱形结构的表面角度为90°，可以将光线发散角大于接收镜头的接收视场角的光束反射至消光腔体中吸收，进而消除一部分光线发散角较大的杂散光。

在一个实施例中，所述消光筒壁上开设有多个多边形通孔。

在一个实施例中，所述多边形通孔为梯形结构。

在一个实施例中，所述多边形通孔越靠近光轴，所述多边形通孔的口径越大。

在本实施例中，消光筒壁为以光轴为中线上下对称的梯形状，且消光筒壁上开设有多个多边形通孔，越靠近光轴多边形通孔的口径越大；消光筒壁根据其结构特性具有导光性，将乱序的光线导出消光筒壁至消光腔体中吸收，进而消除剩余一部分杂散光，使得接收到的信号光束更优质。

在一个实施例中，所述消光筒壁的孔径大于所述接收元件的外径。

在一个实施例中，所述消光筒壁的孔径与所述接收元件的外径差值小于预设阈值。

在本实施例中，消光筒壁的孔径大于所述接收元件的外径，使得导出的杂散光都散射到消光腔体中，若消光筒壁的孔径小于所述接收元件的外径，则会导致杂散光导入接受元件。

在一个实施例中，所述消光腔体内表面为阳极氧化黑处理后的表面。

在一个实施例中，所述接收透镜为平凸透镜、双凸透镜、球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜和透镜组中的任意一个。

在本实施例中，消光腔体内表面为阳极氧化黑处理后的表面，可以根据其材料特性吸收杂散光。

本发明提供的杂散光消除装置包括，消光腔体、安装在所述消光腔体内部的接收透镜、安装在所述消光腔体外部的接收元件，所述装置还包括设置于所述消光腔体内部的消光光阑和消光筒壁；所述接收透镜、所述接收元件和所述消光筒壁位于同一光轴上；所述消光光阑位于所述接收透镜的焦点区域，所述消光光阑在所述轴线位置处设置有通光孔；所述消光筒壁位于所述消光光阑和所述接收元件中间。在本实施例中，信号光束通过接收透镜散射至消光光阑，再穿过通光孔散射至消光筒壁；信号光束首先经过消光腔体进行一次消除，再通过消光光阑反射一部分杂散光，最后经消光筒壁导出剩余杂散光；通过本实施例的装置，使得杂散光的消除效果更好，接收到的信号光束更优质。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种杂散光消除装置示意图；

图2为本申请实施例提供的一种杂散光消除装置工作示意图；

图3为本申请实施例提供的一种消光筒壁剖面图。

附图标记说明：

1：消光腔体；

2：接收透镜；

3：接收元件；

4：消光光阑；

5：消光筒壁；

41：通光孔；

51：多边形通孔。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为本申请实施例提供的一种杂散光消除装置示意图，如图1所示，该杂散光消除装置包括：消光腔体1、安装在所述消光腔体内部的接收透镜2、安装在所述消光腔体外部的接收元件3，所述装置还包括设置于所述消光腔体内部的消光光阑4和消光筒壁5；所述接收透镜2、所述接收元件3和所述消光筒壁5位于同一光轴上；所述消光光阑4位于所述接收透镜2的焦点区域，所述消光光阑4在所述轴线位置处设置有通光孔41；所述消光筒壁5位于所述消光光阑4和所述接收元件3中间。

其中，消光腔体1用于吸收杂散光并固定接收透镜2，接收透镜2安装在消光腔体1的前端，为会聚光线的作用；可选地，接收透镜2可以是双凸透镜、平凸透镜或者凹凸透镜，本实施例不做限制。接收元件3安装在消光腔体1外部，接收透镜2的焦距后方；接收元件3为灵敏的光电传感器元件，可以是光电管、光敏电阻、光敏二极管或者光敏三极管，本实施例不做限制。消光光阑4和消光筒壁5均安装在消光腔体1中，消光光阑4位于接收透镜2的焦点区域，消光光阑4在轴线位置处设置有通光孔41；消光光阑4不限制光学系统中的信号光束，而只对从视场外射入的光能和镜头内部反射及散射的杂散光等起部分限制作用。消光筒壁5位于所述消光光阑4和所述接收元件3中间；接收透镜2、接收元件3和消光筒壁5位于同一光轴上。

图2为一种杂散光消除装置工作示意图，进入接收镜头2的光束涵括了有效的信息光束以及杂散光光束；杂散光光束包括了光线发散角大于接收镜头2的接收视场角的光束，和已经没有了明显方向性，乱序的光线。如图2所示，信号光束经过接收镜头2，进入消光腔体1中，并汇聚于接收透镜2的焦点区域，即消光光阑4的通光孔41区域，在此过程中，消光腔体1吸收了一部分杂散光，消光光阑4将光线发散角大于接收镜头2的接收视场角的光束反射至消光腔体1，从而消除了光线发散角大于接收镜头2的接收视场角的杂散光；信号光束穿过通光孔41进入消光筒壁5，消光筒壁5将乱序的光束导出至消光腔体1中，进而对乱序的杂散光进行消除，最终得到优质的信号光束传送至接收元件3。

上述实施例中的杂散光消除装置，信号光束通过接收透镜2散射至消光光阑，再穿过通光孔41散射至消光筒壁5；信号光束首先经过消光腔体1进行一次消除，再通过消光光阑4反射一部分杂散光，最后经消光筒壁5导出剩余杂散光，使得杂散光的消除效果更好，接收元件3接收到的信号光束更优质。

在一个实施例中，所述消光光阑4朝向所述接收透镜2的一面为菱形结构；可选地，菱形结构的表面角度为90°。

在本实施例中，消光光阑4朝向所述接收透镜2的一面为菱形结构；且菱形结构的表面角度为90°，根据其结构特征，可以对从视场角外射入的光束和镜头内部反射的杂散光等起限制作用，例如，将光线发散角大于接收镜头的接收视场角的光束反射至消光腔体中吸收，从而消除一部分杂散光。

图3为本申请实施例提供的一种消光筒壁剖面图，可选地，在一个实施例中，所述消光筒壁5上开设有多个多边形通孔51；所述多边形通孔51为梯形结构；所述多边形通孔51越靠近光轴，所述多边形通孔51的口径越大。

在上述实施例中，消光筒壁5为圆筒状，消光筒壁5上开设有多个大小不一的多边形通孔51，多边形通孔51靠近光轴处的口径较大，远离光轴处的口径较小，为梯形状结构；多边形通孔51越靠近光轴，多边形通孔51的口径越大。根据其结构特性，当信号光束穿过消光筒壁5时，乱序的光线在消光筒壁5的多边形通孔51中发射出去，由于多边形通孔51为梯形状结构，光线从口径较大一端进入后很难再从口径较小一端反射回消光筒壁5内部，从而消除了杂散光对信号光束的影响，使得信号光束更优质。

具体地，如图1所示，所述消光筒壁5的孔径大于所述接收元件3的外径；所述消光筒壁5的孔径与所述接收元件3的外径差值小于预设阈值。

在本实施例中，消光筒壁5的孔径大于接收元件3的外径，使得消光筒壁5导出的杂散光都散射到消光腔体1中，若消光筒壁5的孔径小于所述接收元件3的外径，则会导致杂散光导入接受元件3中，影响信号质量。可以预先设定一个阈值，来控制消光筒壁5的孔径大小。例如设置阈值为2cm，则消光筒壁5的孔径与接收元件3的外径的差值小于2cm，可以确定消光筒壁5的孔径的大小。

在一个实施例中，所述消光腔体1内表面为阳极氧化黑处理后的表面。

在本实施例中，消光腔体1的内表面经过阳极氧化黑处理，可以吸收部分杂散光，信号光束经过接收透镜1进入消光腔体1中，消光腔体1的内表面对信号光束的杂散光进行首次消除。

在一个实施例中，可选地，所述接收透镜2为平凸透镜、双凸透镜、球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜和透镜组中的任意一个。

在本实施例中，接收透镜2可以是任何一个起聚光作用的凸透镜，例如平凸透镜、双凸透镜、球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜，或者凸透镜组，双凸透镜组，球面透镜组，非球面透镜组，自由曲面透镜组等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。