一种激光检测装置和激光雷达系统的制作方法

文档序号:13704641阅读:155来源:国知局

本发明涉及一种激光检测装置和激光雷达系统。



背景技术:

目前,激光雷达系统通过激光发射端发射激光信号照射到物体上,物体将激光信号反射给光学接收端,以实现对物体进行测距。但是,在激光雷达系统中,每一线路的发射端都需要与接收端匹配,即每一线路都有一对激光发射器和接收器,每个激光发射端发出的信号都由相应的激光接收并进行分析处理,这也就意味着在对光进行调试时,需要调整每一线路中的激光发射端与其对应的激光接收端,而在多路探测的系统中,每个激光发射端和激光接收端相互之间也会产生干扰,使得调试难度增大,导致激光雷达等产品无法进行量产。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种激光检测装置和激光雷达系统,用于解决现有技术中进行光调试时调试复杂度大、难度大等问题。

本发明实施例提供一种激光检测装置,该装置包括:激光发射器、激光接收器、第一透镜组和第二透镜组,所述第一透镜组的主光轴与所述第二透镜组的主光轴共轴,所述激光发射器位于所述激光接收器和所述第二透镜组之间;

所述激光发射器,用于通过第一透镜组向待检测物体发射激光;

所述激光接收器,用于通过第二透镜组接收待检测物体反射的激光。

可选地,所述第二透镜组具有孔,所述孔的中心与所述第二透镜组的主光轴重合,所述孔的形状随第一透镜组的形状变化。

可选地,所述激光发射器的中心与第一透镜组的光学中心的距离为所述第一透镜组的焦距,所述激光接收器的中心与所述第二透镜组的光学中心的距离为所述第二透镜组的焦距。

可选地,所述第一透镜组包括至少一个曲面透镜,所述第二透镜组包括至少一个曲面透镜。

可选地,所述第一透镜组包括第一双凸透镜。

可选地,所述第一透镜组还包括第一凹凸透镜、第二凹凸透镜和第二双凸透镜,所述第二凹凸透镜设置在所述第一凹凸透镜和所述第二双凸透镜之间,所述第二凹凸透镜与所述第二双凸透镜粘接,且所述第二凹凸透镜位于远离所述第一凹凸透镜的一端。

可选地,所述第一透镜组还包括第三凹凸透镜、第四凹凸透镜、第五凹凸透镜和第三双凸透镜,所述第四凹凸透镜位于第三凹凸透镜与第五凹凸透镜之间,所述第五凹凸透镜与所述第三双凸透镜粘接,所述第三双凸透镜位于远离第三凹凸透镜的一端。

可选地,所述第二透镜组包括第四双凸透镜。

可选地,所述第二透镜组还包括第五双凸透镜、第六凹凸透镜和第七凹凸透镜,所述第五双凸透镜与第六凹凸透镜粘接,所述第七凹凸透镜位于靠近第六凹凸透镜的一侧,所述第七凹凸透镜的凸面朝向第六凹凸透镜。

第二方面,本发明实施例提供一种激光雷达系统,包括如上的激光检测装置。

本发明实施例提供了一种激光检测装置,包括:激光发射器、激光接收器、第一透镜组和第二透镜组,所述第一透镜组的主光轴与所述第二透镜组的主光轴共轴,所述激光发射器位于所述激光接收器和所述第二透镜组之间;所述激光发射器,用于通过第一透镜组向待检测物体发射激光;所述激光接收器,用于通过第二透镜组接收待检测物体反射的激光,基于接收到的所述待检测物体反射的激光,确定待检测物体的运动信息。本发明提供的激光检测装置与现有的激光检测装置相比,减少了在进行光调试时的调试复杂度和难度,降低了成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种激光检测装置的结构示意图;

图2a-c示出了本发明实施例所提供的第一透镜组的示意图;

图3a-b示出了本发明实施例所提供的第二透镜组的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种激光检测装置,如图1所示,包括:激光发射器11、激光接收器12、第一透镜组13和第二透镜组14,所述第一透镜组13的主光轴与所述第二透镜组14的主光轴共轴,所述激光发射器11位于所述激光接收器12和所述第二透镜组14之间;

所述激光发射器11,用于通过第一透镜组13向待检测物体发射激光;

所述激光接收器12,用于通过第二透镜组14接收待检测物体反射的激光。

具体地,第一透镜组13和第二透镜组14一般均为透明透镜,透明透镜可以包括塑料透镜、硅胶透镜、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)透镜、聚碳酸酯(pc)透镜、玻璃透镜等,本发明对此不予限制;运动信息可以包括待检测物体与该激光检测装置之间的距离、待检测物体的速度、待检测物体的加速度等信息。

本发明一个实施例中,第一透镜组13可以位于激光发射器11的发射端的正前方,一般激光发射器11的发射中心与第一透镜组13的光学中心在同一直线上,使得激光发射器11发射的激光可以通过第一透镜组13的光学中心射出,该第一透镜组13可对激光进行准直,防止激光发散,使得从第一透镜组13射出的激光为水平激光。

第二透镜组14一般位于激光发射器11和待检测物体之间,进一步地,第二透镜组14具有孔,孔的中心与所述第二透镜组14的主光轴重合,所述孔的形状随第一透镜组的形状变化。

进一步地,所述激光发射器11的中心与第一透镜组13的光学中心的距离为所述第一透镜组13的焦距,即,激光发射器11位于第一透镜组13的焦点位置,所述激光接收器12的中心与所述第二透镜组14的光学中心的距离为所述第二透镜组12的焦距,即,激光接收器12的中心位于所述第二透镜组的焦点位置。这样,使得激光发射器11发射的激光在通过第一透镜组射出后为水平激光,待检测物体反射的激光通过第二透镜组12可以聚焦到激光接收器12,使得激光发射器11发射的激光可以尽可能的都射到待检测物体上,激光接收器12尽可能多的接收到待检测物体反射的激光,提高对待检测物体的检测精确度。进一步地,激光接收器12将接收到的待检测物体反射的激光信号转化为电信号,将该电信号传输给外部设备,外部设备根据接收到的电信号确定待检测物体的运动信息。

由于第一透镜组13和第二透镜组14的焦距限制,使得第一透镜组13的位置可能位于第二透镜组14的光学中心,也可能位于第二透镜组14的左侧,也可能位于第二透镜组14的右侧,因此,第二透镜组14中设置有上述孔142,孔142的中心为第二透镜组14的主光轴,孔142的形状可以为圆形、四边形等,相应的当孔142的形状为圆形时,第一透镜组13应当设计为圆柱型,且第一透镜组的直径应当略小于孔142的直径。

进一步地,所述第一透镜组13包括至少一个曲面透镜,所述第二透镜组13包括至少一个曲面透镜。

本发明实施例提供了一种第一透镜组,如图2a-2c所示,第一透镜组13可以包括一个第一双凸透镜(参考图2a)。

参考图2b,第一透镜组13也可以包括第一凹凸透镜132、第二凹凸透镜133和第二双凸透镜134,第二凹凸透镜133设置在所述第一凹凸透镜132和所述第二双凸透镜134之间,所述第二凹凸透镜133与所述第二双凸透镜134粘接,且所述第二凹凸透镜134位于远离所述第一凹凸透镜的一端。其中,第一凹凸透镜132的凸面朝向第二凹凸透镜133,第二凹凸透镜133的凸面朝向第一凹凸透镜132,第一凹凸透镜132、第二凹凸透镜133和第二双凸透镜134的尺寸可以相同。在实际应用时,激光发射器11发射的激光从第一凹凸透镜132一端射入,经由第二双凸透镜134射出。

参考图2c,第一透镜组13还包括第三凹凸透镜135、第四凹凸透镜136、第五凹凸透镜137和第三双凸透镜138,所述第四凹凸透镜136位于第三凹凸透镜135与第五凹凸透镜137之间,所述第五凹凸透镜137与所述第三双凸透镜138粘接,所述第三双凸透镜138位于远离第三凹凸透镜135的一端。其中,第三凹凸透镜135的凸面朝向第四凹凸透镜136,第四凹凸透镜136的凸面朝向第五凹凸透镜137,第五凹凸透镜137的凸面朝向第四凹凸透镜136,第三凹凸透镜135、第四凹凸透镜136、第五凹凸透镜137和第三双凸透镜138的尺寸相同。在实际应用中,激光发射器11发射的激光从第三凹凸透镜135一端射入,从第三双凸透镜138的一端射出。

本发明实施例提供了一种第二透镜组,如图3a-3b所示,所述第二透镜组包括第四双凸透镜(参考图3a)。

参考图3b,第二透镜组14还包括第五双凸透镜142、第六凹凸透镜143和第七凹凸透镜144,所述第五双凸透镜142与第六凹凸透镜143粘接,所述第七凹凸透镜144位于靠近第六凹凸透镜143的一侧,所述第七凹凸透镜144的凸面朝向第六凹凸透镜143。其中,第六凹凸透镜143的凸面朝向第七凹凸透镜144一端,第七凹凸透镜144的凸面朝向第六双凸透镜143的一端,第五双凸透镜142和第六凹凸透镜143的尺寸形同,第七凹凸透镜144的尺寸小于第六双凸透镜143的尺寸,具体的尺寸可根据实际情况确定,在实际应用中,待检测物体反射的激光可以从第七凹凸透镜144射入,从第五双凸透镜142射出。

在本发明中,第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜、第五双凸透镜、第一凹凸透镜、第二凹凸透镜、第三凹凸透镜、第四凹凸透镜、第五凹凸透镜、第六凹凸透镜、第七凹凸透镜均为透明透镜,透镜透镜可以包括塑料透镜、硅胶透镜、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)透镜、聚碳酸酯(pc)透镜、玻璃透镜等,本发明对此不予限制。根据具体应用情况,第四双凸透镜、第五双凸透镜、第六凹凸透镜和第七凹凸透镜的光学中心设置有孔。

本发明的实施例还提供了一种激光雷达系统,包括如上所述的激光检测装置。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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发明中的具体含义。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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