[發(fā)明專利]激光雷達(dá)、快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)及收斂方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811125512.5
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109188398B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱純鑫;劉樂天
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市速騰聚創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/931;G02B27/09
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 石佩

本發(fā)明公開了一種激光雷達(dá)、快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)及收斂方法，快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)包括：矯正裝置，使出射光束在快軸和慢軸上的發(fā)散角度矯正至相同或近似相同；聚焦裝置，設(shè)置于矯正裝置的出光側(cè)，使出射光束在快軸方向和慢軸方向上的出射角度相同或近似相同，得到聚焦光源；及準(zhǔn)直裝置，設(shè)置于聚焦裝置的出光側(cè)，且準(zhǔn)直裝置的物方焦點設(shè)置于聚焦裝置的焦點位置或靠近聚焦裝置的焦點設(shè)置，使得出射光束的能量分布得到收斂；其中，矯正裝置、聚焦裝置及準(zhǔn)直裝置設(shè)有相同的主光軸。快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)及收斂方法能夠?qū)Τ錾涔馐哪芰糠植歼M(jìn)行收斂；如此，保證采用該收斂方法和系統(tǒng)的激光雷達(dá)能夠精確的工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光雷達(dá)、快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)及收斂方法。

背景技術(shù)

無人駕駛技術(shù)的興起，作為無人駕駛的“眼睛”，激光雷達(dá)技術(shù)的市場化進(jìn)程不斷加快?，F(xiàn)代交通道路上，有許多由高反射系數(shù)材料制成的指示牌。由于激光雷達(dá)的光源的光場強(qiáng)度呈高斯分布或近似高斯分布，若直接對出射光束進(jìn)行準(zhǔn)直處理，難以約束光束的能量分布，從而導(dǎo)致高反射系數(shù)物體存在時，激光雷達(dá)的空間分辨率變得非常粗糙，不利于激光雷達(dá)的精確工作。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種激光雷達(dá)、快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)及收斂方法，快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)及收斂方法能夠?qū)Τ錾涔馐哪芰糠植歼M(jìn)行收斂；如此，保證采用該收斂方法和系統(tǒng)的激光雷達(dá)能夠精確的工作。

其技術(shù)方案如下：

一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)，包括：矯正裝置，用于對出射光束進(jìn)行矯正處理，使出射光束在快軸和慢軸上的發(fā)散角度矯正至相同或近似相同；聚焦裝置，設(shè)置于所述矯正裝置的出光側(cè)，用于對從矯正裝置發(fā)射的光束進(jìn)行聚焦處理，使出射光束在快軸方向和慢軸方向上的出射角度相同或近似相同，得到聚焦光源；及準(zhǔn)直裝置，設(shè)置于所述聚焦裝置的出光側(cè)，且所述準(zhǔn)直裝置的物方焦點設(shè)置于所述聚焦裝置的焦點位置或靠近所述聚焦裝置的焦點設(shè)置，所述準(zhǔn)直裝置用于對從聚焦裝置發(fā)射的光束進(jìn)行準(zhǔn)直處理，使得出射光束的能量分布得到收斂；其中，所述矯正裝置、所述聚焦裝置及所述準(zhǔn)直裝置設(shè)有相同的主光軸。

上述快慢軸光束能量的收斂系統(tǒng)，使用時，矯正裝置、聚焦裝置及準(zhǔn)直裝置設(shè)有相同的主光軸，出射光束首先經(jīng)過矯正裝置，利用矯正裝置對出射光束進(jìn)行矯正處理，使得在快軸方向上的光束與在慢軸上的光束的發(fā)散角度調(diào)整至相同或近似相同；然后使從矯正裝置出射的光束經(jīng)過聚焦裝置，利用聚焦裝置對出射光束進(jìn)行聚焦處理，使快軸方向上的光束的出射角度與慢軸方向上的光束的出射角度相同或近似相同，從而使得快軸方向上的光束和慢軸方向上的光束聚焦于一點或近似聚焦于一點，從而得到聚焦光源；最后使聚焦光源經(jīng)過準(zhǔn)直裝置，利用準(zhǔn)直裝置對聚焦光源進(jìn)行準(zhǔn)直處理，使得從準(zhǔn)直裝置出射的光束呈平行設(shè)置，不僅快速對出射光束的能量分布進(jìn)行收斂，而且保證了出射光束的方向性。

下面進(jìn)一步對技術(shù)方案進(jìn)行說明：

在其中一個實施例中，所述矯正裝置包括快軸矯正組件和慢軸矯正組件，所述快軸矯正組件用于對出射光束在快軸方向上進(jìn)行矯正處理，得到第一次矯正光束，所述慢軸矯正組件設(shè)置于所述快軸矯正組件的出光側(cè)，所述慢軸矯正組件用于對所述第一次矯正光束在慢軸方向上進(jìn)行矯正處理，使出射光束在快軸和慢軸上的發(fā)散角度矯正至相同大小。

在其中一個實施例中，所述準(zhǔn)直裝置包括相對間隔設(shè)置的第一準(zhǔn)直組件和第二準(zhǔn)直組件，所述第一準(zhǔn)直組件設(shè)置于所述聚焦裝置和所述第二準(zhǔn)直組件之間，且所述第一準(zhǔn)直組件設(shè)置于所述聚焦裝置的焦點位置或靠近所述聚焦裝置的焦點位置設(shè)置，所述第一準(zhǔn)直組件靠近所述聚焦裝置的一端設(shè)有第一凹部，所述第一準(zhǔn)直組件遠(yuǎn)離所述聚焦裝置的一端設(shè)有第二凹部，且所述第一凹部的曲率小于所述第二凹部的曲率。利用第一凹部和第二凹部對聚焦光源進(jìn)行初步的準(zhǔn)直處理，然后再利用第二準(zhǔn)直組件進(jìn)行最終的準(zhǔn)直處理，提高了對出射光束的能量分布的收斂效果和收斂速度，也提高了出射光束的方向性。