[實用新型]一種測距裝置及移動平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920021445.6
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN209979845U
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 董帥;洪小平
• 申請（專利權）人: 深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 11336 北京市磐華律師事務所
• 代理人: 高偉;翟海青

本實用新型提供一種測距裝置及移動平臺。所述測距裝置包括發(fā)射器、準直元件、探測器以及會聚元件，還包括第一預整形元件和/或第二預整形元件，所述第一預整形元件設置在所述準直元件和所述發(fā)射器的出光面之間的所述發(fā)射光路上，所述第二預整形元件設置在所述會聚元件和所述探測器的感光面之間的所述回光的接收光路上；其中，所述準直元件的有效口徑大于所述第一預整形元件的有效口徑，所述會聚元件的有效口徑大于所述第二預整形元件的有效口徑。本實用新型的方案能夠以較低的成本實現(xiàn)獲得在大口徑透鏡下的優(yōu)良光學性能，以及能夠減小光學系統(tǒng)的像差等，從而有利于提高測距裝置的性能。

說明書

技術領域

本實用新型總地涉及測距技術領域，更具體地涉及一種測距裝置及移動平臺。

背景技術

測距裝置在很多領域發(fā)揮很重要的作用，例如可以用于移動載體或非移動載體上，用來遙感、避障、測繪、建模、環(huán)境感知等。尤其是移動載體，例如機器人、人工操控飛機、無人飛機、車和船等，可以通過測距裝置在復雜的環(huán)境下進行導航，來實現(xiàn)路徑規(guī)劃、障礙物探測和避開障礙物等。

測距裝置通常采用半導體激光器作為光源，然而半導體激光器因為發(fā)散角大、快慢軸BPP(慢軸和快軸方向上的光束參數(shù)乘積)相差很大，在很多應用場合，都需要做光束準直或壓縮；傳統(tǒng)的窄光束準直多采用近發(fā)光面的柱透鏡或柱透鏡陣列實現(xiàn)，寬光束準直多采用單個非球面透鏡或膠合球面透鏡組實現(xiàn)；但對于一些寬光束大口徑(＞30mm)需求的場合，因為光斑尺寸太大，所需透鏡口徑隨之增大，這對高指標參數(shù)透鏡加工是一種挑戰(zhàn)，很多場合可以設計出相應透鏡參數(shù)，但是卻無法加工或者加工成本比較高，影響產品的批量生產。并且使用大口徑透鏡的大口徑光學系統(tǒng)還具有以下缺點：1)單個的大口徑透鏡光學性能差，系統(tǒng)性能差；2)而如果采用多個大口徑透鏡，則光學系統(tǒng)笨重，成本高；3)如果采大口徑非球面透鏡，加工難度大，成本高。

因此，有必要對測距裝置進行改進，以解決上述技術問題。

實用新型內容

為了解決上述問題中的至少一個而提出了本實用新型。具體地，本實用新型一方面提供一種測距裝置，所述測距裝置包括：

發(fā)射器，用于發(fā)射光脈沖序列；

準直元件，所述準直元件位于所述發(fā)射器的發(fā)射光路上，用于將所述發(fā)射器發(fā)射的光脈沖序列準直后出射；

會聚元件，所述會聚元件用于將經物體反射的回光的至少一部分匯聚至探測器；

所述探測器用于接收所述回光的至少一部分并轉換為電信號，以及根據(jù)所述電信號確定所述物體與所述測距裝置的距離和/或方位；

第一預整形元件和/或第二預整形元件，所述第一預整形元件設置在所述準直元件和所述發(fā)射器的出光面之間的所述發(fā)射光路上，所述第二預整形元件設置在所述會聚元件和所述探測器的感光面之間的所述回光的接收光路上；

其中，所述準直元件的有效口徑大于所述第一預整形元件的有效口徑，所述會聚元件的有效口徑大于所述第二預整形元件的有效口徑，所述第一預整形元件是非球面透鏡，所述準直元件是球面透鏡。

示例性地，所述準直元件的有效焦距大于或等于所述第一預整形元件的10倍有效焦距，和/或，所述會聚元件的有效焦距大于或等于所述第二預整形元件的10倍有效焦距。

示例性地，所述發(fā)射器的出射光軸、所述第一預整形元件的光軸、所述準直元件的光軸中的至少兩項同軸，所述發(fā)射器的出光面與所述第一預整形元件的距離小于所述第一預整形元件的焦距。

示例性地，所述發(fā)射器的出光面位于所述準直元件的后向焦點和所述第一預整形元件之間。

示例性地，第一光學系統(tǒng)包括所述準直元件和所述第一預整形元件，所述發(fā)射器的出光面位于所述第一光學系統(tǒng)的焦平面處；

和/或，