[發明專利]一種大口徑光學潛望式非同軸激光雷達三維掃描裝置

無效

• 申請號: 200910086192.1
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101576620A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 張寅超;陳思穎;藍天;倪國強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/95
• 代理公司: 北京理工大學專利中心
• 代理人: 張利萍

1.一種大口徑光學潛望式非同軸激光雷達三維掃描裝置，其特征在于由方位掃描機構，俯仰掃描機構，以及光束平移機構三部分組成，其中：

1)方位掃描機構實現激光雷達探測方位掃描

方位掃描機構包括一塊平面反射鏡和方位旋轉箱體，平面反射鏡置于方位旋轉箱體中部，方位旋轉箱體的入射端口和出射端口即為方位掃描機構的入射端口和出射端口，并且入射端口和出射端口分別與方位掃描機構的入射光軸和出射光軸垂直；方位旋轉箱體的入射端口光軸與出射端口光軸垂直，它們與平面反射鏡的夾角都為45°，并都通過平面反射鏡反射面的中心點；平面反射鏡對方位旋轉箱體入射端口與出射端口的投影直徑大小相等，并小于方位掃描機構的入射端口和出射端口口徑；

2)俯仰掃描機構實現激光雷達探測俯仰掃描

俯仰掃描機包括一塊平面反射鏡和俯仰旋轉箱體，平面反射鏡置于俯仰旋轉箱體中部，俯仰旋轉箱體的入射端口和出射端口即為俯仰掃描機構的入射端口和出射端口，并且入射端口和出射端口分別與俯仰掃描機構的入射光軸和出射光軸垂直；俯仰掃描機構的入射端口光軸與出射端口光軸垂直，它們與平面反射鏡的夾角都為45°，并都通過平面反射鏡反射面的中心點；平面反射鏡對俯仰旋轉箱體入射端口與出射端口的投影直徑大小相等，并小于俯仰旋轉箱體的入射端口和出射端口口徑；

3)光束平移機構為發射光束實現平移的機構

光束平移機構包括二塊平面反射鏡和光束平移盒，二塊平面反射鏡分別相對安裝在光束平移盒的前后兩端，前端的反射鏡為入射光反射鏡，后端的反射鏡為出射光反射鏡；二平面反射鏡的反射面為平行關系，并與兩平面反射鏡的中心連線均成45°角；光束平移盒的下面板和上面板與兩平面反射鏡的中心連線平行；光束平移盒下面板的前端在入射光反射鏡的投影位置有一光束平移盒入射孔，該孔的幾何尺寸與入射光反射鏡的投影尺寸相同；光束平移盒上面板的右端在出射光反射鏡的投影位置有一光束平移盒出射孔，該孔的幾何尺寸與出射光反射鏡的投影尺寸相同；光束平移盒的入射光軸與入射反射鏡成45°角，并通過入射反射鏡反射面的中心點和光束平移盒入射孔的中心點；光束平移機構的出射光軸與出射反射鏡成45°角，并通過出射反射鏡反射面的中心點和光束平移盒出射孔的中心點；

所述方位掃描機構安裝在激光雷達接收望遠鏡的上方，其通光口徑要求大于激光雷達接收望遠鏡口徑，入射端口光軸與接收望遠鏡光軸同軸，并且與方位掃描機構的轉動軸同軸；

所述俯仰掃描機構的入射端口與方位旋轉箱體的出射端口相連，兩個端口的口徑相等；俯仰掃描機構的入射光軸與方位掃描機構的出射光軸同軸，并且與俯仰掃描機構的轉動軸同軸；俯仰掃描機構隨方位掃描機構的轉動而一起轉動，并且俯仰掃描機構還能相對于方位掃描機構進行俯仰轉動；

所述光束平移盒安裝在俯仰掃描機構上方，光束平移盒的下面板與俯仰掃描機構的出射端口相連，光束平移盒的入射光軸與俯仰掃描機構出射光軸同軸；光束平移盒入射反射鏡與光束平移盒出射反射鏡的距離要求大于俯仰掃描機構出射端口口徑的半徑，即，出射光反射鏡的投影在必須在俯仰掃描機構的外部，光束平移機構隨俯仰掃描機構的轉動而轉動。

2.如權利要求1所述的一種大口徑光學潛望式非同軸激光雷達三維掃描裝置，其特征在于，所述方位掃描機構能夠以方位掃描機構的入射光軸作為轉動軸進行轉動，轉動范圍為-180°～+180°，角速度＞5°/秒。

3.如權利要求1所述的一種大口徑光學潛望式非同軸激光雷達三維掃描裝置，其特征在于，所述俯仰掃描機構能夠以俯仰掃描機構的入射光軸作為轉動軸進行轉動，其轉動范圍為-90°～+90°，角速度＞5°/秒，其中，0°方向是指俯仰平面反射鏡與方位平面反射鏡平行時的方向。