激光测距系统、激光发射和接收模组以及双线激光雷达的制作方法

文档序号:31739856发布日期:2022-10-05 04:49阅读:412来源:国知局
激光测距系统、激光发射和接收模组以及双线激光雷达的制作方法

1.本实用新型属于测距技术领域,尤其涉及一种激光测距系统、激光发射和接收模组以及双线激光雷达。


背景技术:

2.在现有的扫地机器人的技术领域,通常会采用单线激光雷达对外界环境进行扫描,以获取外界障碍物的距离和方位信息。但由于单线激光雷达只有一个扫描平面,对于不在其扫描平面上的障碍物,单线激光雷达无法进行扫描,从而使扫地机器人容易出现碰撞等问题。为提升扫地机器人的避障能力,可以采用多线激光雷达以获得不同垂直平面上的障碍物信息。然而,常规的多线激光雷达通常需要设置多组激光发射器和激光接收器,这无疑会增加激光雷达的成本。


技术实现要素:

3.为了克服现有技术的不足,本实用新型提供激光测距系统、激光发射和接收模组以及双线激光雷达,以解决现有技术的双线激光雷达通常要设置两组激光发射器和激光接收器,从而导致的成本较高的问题。
4.本实用新型其中一个实施例提供了一种激光测距系统,包括:
5.光源模组,用于产生发射光;
6.第一光学元件,用于将所述发射光转换为第一发射光和第二发射光;
7.第一接收模块,用于接收第一发射光被探测物反射后形成的第一接收光;
8.第二接收模块,用于接收第二发射光被探测物反射后形成的第二接收光;
9.其中,所述第一发射光和所述第一接收光组成第一平面,所述第二发射光和所述第二接收光组成第二平面,所述第一平面倾斜于所述第二平面设置。
10.在其中一个实施例中,所述发射光平行于水平面设置;
11.所述第一发射光和所述第一接收光倾斜于水平面设置;
12.所述第二发射光和所述第二接收光平行于水平面设置。
13.在其中一个实施例中,所述第一接收模块包括第一光接收口,所述第一接收光从所述第一光接收口入射至所述第一接收模块;
14.所述第二接收模块包括第二光接收口,所述第二接收光从所述第二光接收口入射至所述第二接收模块;
15.其中,所述第一光接收口的设置位置高于所述第二光接收口的设置位置;和/或,所述第一接收光在所述第一光接收口的入射位置高于所述第二接收光在所述第二光接收口的入射位置。
16.在其中一个实施例中,所述第一光学元件包括第一镜片和第二镜片:
17.所述第一镜片靠近所述光源模组设置,部分所述发射光被所述第一镜片反射形成所述第一发射光,部分所述发射光穿过所述第一镜片入射至所述第二镜片;
18.所述第二镜片远离所述光源模组设置,穿过所述第一镜片的发射光被所述第二镜片反射形成所述第二发射光。
19.在其中一个实施例中,所述第一镜片倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置;所述第二镜片垂直于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。
20.在其中一个实施例中,所述第一镜片与穿过所述入射光的垂直面的夹角为第一夹角,所述第二镜片与穿过所述入射光的垂直面的夹角为第二夹角,所述第一夹角和所述第二夹角之和为180度;
21.和/或,所述第一镜片与水平面的夹角为第三夹角,所述第三夹角的范围为80度至87度之间。
22.在其中一个实施例中,所述第一镜片的入光面设置有半透射半反射膜,部分所述发射光被所述半透射半反射膜反射形成所述第一发射光,部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜入射至所述第二镜片;
23.所述第二镜片的入光面设置有第一全反射膜,穿过所述半透射半反射膜的发射光被所述第一全反射膜反射形成所述第二发射光。
24.在其中一个实施例中,所述第一镜片垂直于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置;所述第二镜片倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置;
25.或者,所述第一镜片倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置;所述第二镜片倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。
26.在其中一个实施例中,所述光源模组包括:
27.光源,所述光源的光轴与水平面垂直设置;
28.第一反射镜,所述第一反射镜倾斜于水平面设置,用于将所述光源所发出的光线反射为水平光。
29.在其中一个实施例中,所述光源模组还包括第一透镜,所述第一透镜为非球面透镜,且所述第一透镜的光轴与水平面平行设置,所述第一透镜的光轴与所述光源的光轴相交于所述第一反射镜的同一交点上,所述第一反射镜所反射的光线穿过所述第一透镜后形成所述发射光。
30.在其中一个实施例中,所述第一接收模块包括:
31.第二透镜,设置在第一光接收口上,所述第一接收光经过所述第二透镜入射至所述第一接收模块内;
32.第二反射镜,倾斜于水平面设置,用于将经过所述第二透镜的所述第一接收光反射向下;以及
33.第一接收端,设置在所述第二反射镜下方,用于接收所述第二反射镜反射的所述第一接收光。
34.在其中一个实施例中,所述第二接收模块包括:
35.第三透镜,设置在第二光接收口上,所述第二接收光经过所述第三透镜入射至所述第二接收模块内;
36.第三反射镜,倾斜于水平面设置,用于将经过所述第三透镜的所述第二接收光反
射向下;以及
37.第二接收端,设置在所述第三反射镜下方,用于接收所述第三反射镜反射的所述第二接收光。
38.在其中一个实施例中,所述第二透镜的光轴的设置高度大于所述第三透镜的设置高度;
39.和/或,所述第二反射镜的中心点的设置高度大于所述第三反射镜的设置高度。
40.本实用新型其中一个实施例还提供了一种激光发射和接收模组,包括:
41.第一电路板,所述第一电路板沿水平方向设置;以及
42.如以上任意一项实施例所述的激光测距系统,所述激光测距系统设置在所述第一电路板上。
43.在其中一个实施例中,所述激光发射和接收模组还包括:
44.第一安装座,用于设置所述光源模组和所述第一光学元件;
45.第二安装座,用于设置所述第一接收模块;
46.第三安装座,用于设置所述第二接收模块;
47.所述第一安装座、所述第二安装座以及所述第三安装座设置在所述第一电路板上。
48.在其中一个实施例中,所述第一安装座包括:
49.底板,具有第一端和第二端;
50.所述第一底板的第一端的下表面设置有第一容置孔,用于设置光源;
51.所述第一底板的第一端的顶部设置有第一凸台,所述第一凸台的朝向所述第二端的表面设置有第二容置孔,用于设置第一透镜;所述第一凸台的远离所述第二端的表面设置有倾斜的安装侧壁,用于设置第一反射镜;
52.所述第一底板的第二端的上表面设置有第一安装槽和第二安装槽,所述第一安装槽靠近所述第一凸台设置,所述第二安装槽远离所述第一凸台设置,所述第一安装槽用于设置第一镜片,所述第二安装槽用于设置第二镜片。
53.在其中一个实施例中,所述第一安装槽的底面倾斜于所述第一底板的第二端的上表面设置,所述第一安装槽的底面包括第一端点、第二端点、第三端点和第四端点,所述第一端点和所述第二端点相邻设置且设置在靠近所述第一凸台的一侧,所述第三端点和所述第四端点相邻设置且设置在远离所述第一凸台的一侧,所述第一端点与所述第一底板的第二端的上表面的距离小于所述第二端点与所述第一底板的第二端的上表面的距离,所述第三端点与所述第一底板的第二端的上表面的距离小于所述第四端点与所述第一底板的第二端的上表面的距离。
54.在其中一个实施例中,所述第二安装座包括第二底板以及第二凸台,所述第二凸台设置在所述第二底板之上;
55.所述第二凸台的朝向所述第一电路板的外侧的表面设置有第三容置孔,用于设置第二透镜,所述第二凸台的朝向所述第三安装座的表面设置有倾斜设置的第二安装侧壁,用于设置第二反射镜;
56.所述第二底板位于所述第二反射镜下方的区域设置有第一出光槽,所述第一出光槽为长条形状且延伸方向平行于所述发射光的传播方向。
57.在其中一个实施例中,所述第三安装座包括第三底板以及第三凸台,所述第三凸台设置在所述第三底板之上;
58.所述第三凸台的朝向所述第一电路板的外侧的表面设置有第四容置孔,用于设置第三透镜,所述第三凸台的朝向所述第二安装座的表面设置有倾斜设置的第三安装侧壁,用于设置第三反射镜;
59.所述第三底板位于所述第三反射镜下方的区域设置有第二出光槽,所述第二出光槽为长条形状且延伸方向平行于所述发射光的传播方向。
60.在其中一个实施例中,所述第一电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线,所述第一电路板可以环绕所述旋转中心轴线旋转,所述第一电路板设置有激光发射电路和激光接收电路;
61.和/或,所述第一电路板的中心位置设置有安装孔,所述安装孔用于将所述第一电路板安装在外部的旋转轴上。
62.在其中一个实施例中,所述激光发射和接收模组还包括:
63.第二电路板,沿水平方向设置,所述第二电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线,所述第二电路板可以围绕所述旋转中心轴线旋转,所述第一电路板和所述第二电路板的旋转中心轴线重合设置;
64.所述第一电路板位于所述第二电路板之上且间隔设置;
65.所述第二电路板设置有光通讯接收电路、无线电源发射电路、转速及位置测量电路、接收光信号处理电路中的一种或多种。
66.在其中一个实施例中,所述第一接收模块设置在穿过所述发射光的垂直平面的其中一侧;
67.所述第二接收模块设置在穿过所述发射光的垂直平面的另外一侧;
68.所述第一接收模块的光接收口的位置与所述第二接收模块的光接收口的位置在竖直方向上间隔设置。
69.在其中一个实施例中,所述第一反射镜的中心点位于所述第一透镜的光轴上;
70.所述第二反射镜的中心点位于所述第二透镜的光轴上;
71.所述第三反射镜的中心点位于所述第三透镜的光轴上;
72.所述第一反射镜的中心点、所述第二反射镜的中心点和所述第三反射镜的中心点共同组成第一三角形结构,所述第一三角形结构环绕所述第一电路板的旋转中心轴设置;
73.所述第一透镜的中心点、所述第二透镜的中心点和所述第三透镜的中心点共同组成第二三角形结构,所述第二三角形结构环绕所述第一三角形结构设置。
74.本发明其中一个实施例还提供了一种激光测距系统。所述激光测距系统包括:
75.光源模组,用于沿水平方向发射光;
76.第一镜片,所述第一镜片上镀有半反射半透过膜;
77.第二镜片,所述第二镜片上镀有全反射膜;
78.所述发射光的一部分被所述半反射半透过膜反射并得到具有第一偏转角度的第一发射光,所述发射光的另一部分穿过所述半反射半透过膜并射向所述第二镜片;
79.所述全反射膜用于将穿过所述第一镜片的所述发射光的另一部分全部反射并得到具有第二偏转角度的第二发射光;所述第二发射光与所述第一发射光不在同一平面上;
80.第一接收模块,用于接收第一发射光被探测物反射后的第一部分接收光,并输出第一测量数据;以及
81.第二接收模块,用于接收第二发射光被探测物反射后的第二部分接收光,并输出第二测量数据。
82.本实用新型其中一个实施例还提供了一种双线激光雷达,包括如以上任意一项所述的激光发射和接收模组。
83.本实用新型以上实施例所提供的激光测距系统、激光发射和接收模组以及双线激光雷达具有以下有益效果:
84.1、在本实用新型实施例提供的激光测距系统中,通过第一光学元件将发射光转换为第一发射光和第二发射光,并使第一发射光和第一接收光共同组成第一平面,以及使第二发射光和第二接收光共同组成第二平面。由于第一平面倾斜于第二平面设置,所述激光测距系统可以实现在垂直方向上的两个不同平面的障碍物扫描,从而实现双线激光扫描的效果。此外,由于第一发射光和第二发射光是通过第一光学元件转换而成,其仅需要一个光源模组即可实现双线激光扫描的效果,从而有效节省的激光测距系统的成本。
85.2、在其中一个实施例中,所述发射光平行于水平面设置;所述第一发射光和所述第一接收光倾斜于水平面设置;所述第二发射光和所述第二接收光平行于水平面设置。由于第二发射光和第二接收光平行于水平面设置,其可实现对发射光所在的水平面进行障碍物扫描的功能;由于第一发射光和第一接收光倾斜于水平面设置,其可实现在对与发射光不同的平面进行障碍物扫描的功能。一方面,所述第一发射光和第一接收光、所述第二发射光和第二接收光的设置方式可以实现双线激光扫描的效果。另一方面,传统的双线激光雷达都是通过设置多组激光发射器和激光接收器,以实现多个不同垂直高度的水平面的扫描。但对于水平放置的薄片状物体,传统的双线激光雷达可能无法扫描到。而在本实用新型实施例提供的激光测距系统中,由于第一发射光和第一接收光倾斜于水平面设置,其对水平放置的薄片状物体仍然具有很好的检测效果,从而提高了激光测距系统的测量准确性。
86.3、在其中一个实施例中,所述第一光学元件包括第一镜片和第二镜片,光源模组所发射的部分发射光被第一镜片反射形成第一发射光,光源模组所发射的部分发射光穿过第一镜片入射至第二镜片,然后被第二镜片反射形成第二发射光。通过第一镜片和第二镜片将光源模组所发射的发射光转换为第一发射光和第二发射光,从而简单地实现分光的效果。一方面,由于镜片的制备较为简单,从而简化了第一光学元件的制造过程。另一方面,当第一发射光或者第二发射光的偏转角度需要进行调整时,只需要对镜片的放置角度进行偏转即可实现对第一发射光或者第二发射光的偏转角度进行调整,而无需对第一镜片或者第二镜片进行重新设计和制造。
87.4、在其中一个实施例中,所述第一光学元件包括具有第一反射面和第二反射面的棱镜。光源模组所发射的发射光被第一反射面反射后形成第一发射光;光源模组所发射的发射光被第二反射面反射后形成第二发射光。通过在棱镜上设置第一反射面和第二反射面,同样可以实现将光源模组的发射光转换为第一发射光和第二发射光的效果。并且,由于第一反射面和第二反射面是对光源模组的发射光的两个不同的部分进行反射,所得到的第一发射光和第二发射光相互不会影响,两者之间的独立性更强。
88.5、在其中一个实施例中,第一接收模块包括第一光接收口,第二接收模块包括第
二光接收口,所述第一光接收口的设置位置高于所述第二光接收口的设置位置;和/或,所述第一接收光在所述第一光接收口的入射位置高于所述第二接收光在所述第二光接收口的入射位置。由于第一光接收口用于接收第一接收光,第二光接收口用于接收第二接收光。因此,将第一光接收口的设置位置高于第二光接收口的设置位置,可以使第一光接收口和第二光接收口更有效地实现对第一接收光和第二接收光的接收。
89.6、在其中一个实施例中,光源模组和第一光学元件设置在第一安装座中,第一接收模块设置在第二安装座中,第二接收模块设置在第三安装座中。通过第一安装座、第二安装座和第三安装座的设置,所述光源模组和第一光学元件、所述第一接收模块以及所述第二接收模块可以分别设计和制造,从而使激光发射和接收模组的设计和制造过程更加标准化和模块化。
90.7、在其中一个实施例中,所述第二安装座包括第二底板以及第二凸台,所述第二底板位于所述第二反射镜下方的区域设置有第一出光槽,所述第一出光槽为长条形状且延伸方向平行于所述发射光的传播方向;所述第三安装座包括第三底板以及第三凸台,所述第三底板位于所述第三反射镜下方的区域设置有第二出光槽,所述第二出光槽为长条形状且延伸方向平行于所述发射光的传播方向。所述第二出光槽的宽度大于所述第一出光槽的宽度。在本实施例中,由于第一接收光倾斜入射至第一接收模块的第一光接收口,因此,需要将第二出光槽的宽度设置成大于第一出光槽的宽度,才能使得第一接收模块能够更有效地对第一接收光进行接收。
附图说明
91.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
92.图1为本实用新型其中一个实施例提供的激光测距系统的结构示意图;
93.图2为图1中的激光测距系统的部分剖面示意图;
94.图3为图1中的第一光学元件的光线传输示意图;
95.图4为图1中的第一光学元件的另一方向的光线传输示意图;
96.图5为图1中的光源模组、第一光学元件以及第一座体的组装示意图;
97.图6为图5中的光源模组、第一光学元件以及第一座体的分解示意图;
98.图7为图5中的光源模组、第一光学元件以及第一座体的剖面示意图;
99.图8为图1中的第一接收模块以及第二座体的组装示意图;
100.图9为图8中的第一接收模块以及第二座体的分解示意图;
101.图10为图8中的第一接收模块以及第二座体的剖面示意图;
102.图11为图1中的第一接收模块以及第三座体的组装示意图;
103.图12为图11中的第一接收模块以及第三座体的分解示意图;
104.图13为图11中的第一接收模块以及第三座体的剖面示意图;
105.图14为图1中的激光测距系统的俯视示意图;
106.图15为图14中的激光测距系统沿a-a方向的剖面示意图;
107.图16为图14中的激光测距系统沿b-b方向的剖面示意图;
108.图17为本发明另一个实施例提供的激光测距系统的结构示意图;
109.图18为图17中的激光测距系统的部分剖面示意图。
具体实施方式
110.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
111.需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
112.另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
113.请参见图1,本实用新型其中一个实施例提供了一种激光测距系统100。所述激光测距系统100包括光源模组110、第一光学元件120、第一接收模块130以及第二接收模块140。
114.所述光源模组110用于产生发射光。在本实施例中,所述光源模组110所产生的发射光为激光。具体地,所述光源模组110包括边缘出射激光器(eel),边缘出射激光器产生激光后,通过准直元件将边缘出射激光器所产生的激光转换成准直光。
115.所述第一光学元件120用于将所述发射光转换为第一发射光和第二发射光。
116.所述第一接收模块130用于接收第一发射光被探测物反射后形成的第一接收光。所述第二接收模块140用于接收第二发射光被探测物反射后形成的第二接收光。在本实施例中,所述第一接收模块130和第二接收模块140分别包括感光元件。通过感光元件接收到光信号,通过检测光信号在感光元件上的移动距离,从而得出探测物与激光测距系统100之间的距离。具体地,所述感光元件为ccd(charge-coupled device,感光耦合组件)位置传感器。根据需要,所述第一接收模块130还可以包括第一测量模块,用于输出第一测量数据。所述第二接收模块140还可以包括第二测量模块,用于输出第二测量数据。
117.其中,所述第一发射光和所述第一接收光组成第一平面,所述第二发射光和所述第二接收光组成第二平面,所述第一平面倾斜于所述第二平面设置。
118.在以上实施例所提供的激光测距系统100中,通过第一光学元件120将发射光转换为第一发射光和第二发射光,并使第一发射光和第一接收光共同组成第一平面,以及使第二发射光和第二接收光共同组成第二平面。由于第一平面倾斜于第二平面设置,所述激光
测距系统100可以实现在垂直方向上的两个不同平面的障碍物扫描,从而实现双线激光扫描的效果。此外,由于第一发射光和第二发射光是通过第一光学元件120转换而成,其仅需要一个光源模组110即可实现双线激光扫描的效果,从而有效节省的激光测距系统100的成本。
119.在其中一个实施例中,所述发射光平行于水平面设置;
120.所述第一发射光和所述第一接收光倾斜于水平面设置;
121.所述第二发射光和所述第二接收光平行于水平面设置。
122.由于第二发射光和第二接收光平行于水平面设置,其可实现对发射光所在的水平面进行障碍物扫描的功能;由于第一发射光和第一接收光倾斜于水平面设置,其可实现在对与发射光不同的平面进行障碍物扫描的功能。一方面,所述第一发射光和第一接收光、所述第二发射光和第二接收光的设置方式可以实现双线激光扫描的效果。另一方面,传统的双线激光雷达都是通过设置多组激光发射器和激光接收器,以实现多个不同垂直高度的水平面的扫描。但对于水平放置的薄片状物体,传统的双线激光雷达可能无法扫描到。而在本实用新型实施例提供的激光测距系统100中,由于第一发射光和第一接收光倾斜于水平面设置,其对水平放置的薄片状物体仍然具有很好的检测效果,从而提高了激光测距系统100的测量准确性。
123.请一并参见图2,在其中一个实施例中,所述第一接收模块130包括第一光接收口131。所述第一接收光从所述第一光接收口131入射至所述第一接收模块130。
124.所述第二接收模块140包括第二光接收口141。所述第二接收光从所述第二光接收口141入射至所述第二接收模块140。
125.其中,所述第一光接收口131的设置位置高于所述第二光接收口141的设置位置;和/或,所述第一接收光在所述第一光接收口131的入射位置高于所述第二接收光在所述第二光接收口141的入射位置。
126.由于第一光接收口131用于接收第一接收光,第二光接收口141用于接收第二接收光。因此,将第一光接收口131的设置位置高于第二光接收口141的设置位置,可以使第一光接收口131和第二光接收口141更有效地实现对第一接收光和第二接收光的接收。
127.在其中一个实施例中,所述第一光学元件120包括第一镜片121和第二镜片122。
128.所述第一镜片121靠近所述光源模组110设置。部分所述发射光被所述第一镜片121反射形成所述第一发射光。部分所述发射光穿过所述第一镜片121入射至所述第二镜片122。
129.所述第二镜片122远离所述光源模组110设置。穿过所述第一镜片121的发射光被所述第二镜片122反射形成所述第二发射光。
130.在本实施例提供的激光测距系统100中,通过第一镜片121和第二镜片122将光源模组110所发射的发射光转换为第一发射光和第二发射光,从而简单地实现分光的效果。一方面,由于镜片的制备较为简单,从而简化了第一光学元件120的制造过程。另一方面,当第一发射光或者第二发射光的偏转角度需要进行调整时,只需要对镜片的放置角度进行偏转即可实现对第一发射光或者第二发射光的偏转角度进行调整,而无需对第一镜片或者第二镜片进行重新设计和制造。
131.具体地,在本实施例中,所述第一镜片121的入光面设置有半透射半反射膜。部分
所述发射光被所述半透射半反射膜反射形成所述第一发射光。部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜入射至所述第二镜片122。
132.所述第二镜片122的入光面设置有第一全反射膜。穿过所述半透射半反射膜的发射光被所述第一全反射膜反射形成所述第二发射光。
133.在具体工作过程中,当光源模组110的发射光沿水平的光路方向射出时,先进入到第一光学元件120中的第一镜片121内。由于第一镜片121的入光面设置有半透半反射膜,对发射光同时具有反射和透射作用。因此,当发射光经过第一镜片121以后,一部分光线会被第一镜片121反射而形成第一发射光,另一部分光线会穿过第一镜片121入射至第二镜片122。其中,反射的光线和透射的光线大概为初始发射光的光线强度的一半。当穿过第一镜片121的光线入射至第二镜片122时,由于第二镜片122的入光面设置第一全反射膜,该部分光线会被第二镜片122反射而形成第二发射光。
134.在其中一个实施例中,所述第一镜片121倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。所述第二镜片122垂直于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。具体地,由于光源模组110、第一光接收模块130和第二光接收模组140都设置在激光测距系统100中,所述第一镜片121需要将第一发射光的发射角度调整至大致朝向第一接收模组130的一侧,从而使的第一发射光被障碍物反射后,可以有效地被第一接收模组130所接收。同样地,所述第二镜片122需要将第二发射光的发射角度调整至大致朝向第二接收模组140的一侧,从而使的第二发射光被障碍物反射后,可以有效地被第二接收模组140所接收。因此,将所述第二镜片122倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置,可以使得第二发射光的发射角度大致朝向第二接收模组140的一侧,从而第二发射光被探测物反射后的第二接收光可以有效地被第二接收模组140所接收。同样地,将第一镜片121倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置,可以使得第一发射光的发射角度大致朝向第一接收模组130的一侧,从而第一发射光被探测物反射后的第一接收光可以有效地被第一接收模组130所接收。此外,由于第二镜片122垂直于水平面设置,且光源模组110所产生的发射光平行于水平面设置,当光源模组110的发射光被第二镜片122所反射时,所产生的第二发射光同样为水平光,从而实现发射光所在的水平面的障碍物扫描。由于第一镜片121倾斜于水平面设置,当光源模组110的发射光被第一镜片121所反射时,所产生的第一发射光则倾斜于水平面方向,从而实现另一平面上的障碍物扫描。
135.请一并参见图3及图4,具体地,在本实施例中,所述第一镜片121与穿过所述入射光的垂直面的夹角为第一夹角θ1,所述第二镜片与穿过所述入射光的垂直面的夹角为第二夹角θ2,所述第一夹角θ1和所述第二夹角θ2之和为180度。由于所述第一夹角θ1和所述第二夹角θ2之和为180度,当光源模组110所发出的发射光分布被第一镜片121和第二镜片122所反射时,其所得到的第一发射光和第二发射光分布位于穿过所述入射光的垂直面的两侧,且第一发射光和第二发射光分布与穿过所述入射光的垂直面的夹角大致相等。根据需要,所述第一夹角θ1的设置范围为120度至150度;所述第二夹角θ2的设置范围为30度至60度。
136.请一并参见图7,在本实施例中,所述第一镜片121与水平面的夹角为第三夹角θ3。在本实施例中,所述第三夹角θ3的范围为80度至87度之间。通过将第三夹角θ3的范围设置为80度至87度之间,光源模组110所发出的发射光经过所述第一镜片121反射后,能够有效地与水平面倾斜一定角度,从而实现双线激光扫描的效果。
137.请一并参见图5至图7,在其中一个实施例中,所述光源模组110包括光源111和第一反射镜112。
138.所述光源111的光轴与水平面垂直设置。
139.所述第一反射镜112倾斜于水平面设置,用于将所述光源111所发出的光线反射为水平光。
140.在本实施例中,所述光源111为边缘出射激光器。所述光源111所发出的激光通过所述第一反射镜112后变成水平光。
141.在具体安装过程中,在所述光源模组110安装在电路板上,所述光源111的光轴与电路板所在的平面垂直。所述光源111发出的发射光竖直向上照射到与电路板成倾斜设置的第一反射镜112上,通过第一反射镜112的反射,可以改变发射光的传播路径,令发射光沿与电路板平行的方向向外射出。所述光源111在实现了发射光沿水平方向射出的同时,为后续在电路板的同一平面设置接收模块预留了充足的空间,从而使激光发射模块和接收模块可以设置在同一块电路板上,从而使激光测距系统具有结构紧凑,体积小的特点。
142.在本实施例中,第一反射镜112与水平面之间的形成的夹角度数优选为45度,当光源111所发出的激光照射到第一反射镜112上时,激光与第一反射镜112之间的入射角为45度,其出射角也为45度。因此,第一反射镜112可以使光源111所发出的激光沿与水平面平行的方向射出。
143.在其中一个实施例中,所述光源模组110还包括第一透镜113。所述第一透镜113为非球面透镜,且所述第一透镜113的光轴与水平面平行设置。所述第一透镜113的光轴与所述光源111的光轴相交于所述第一反射镜112的同一交点上。所述第一反射镜112所反射的光线穿过所述第一透镜113后形成所述发射光。
144.由于所述光源111发出的发射光具有较大的发散角,在传播过程中容易出现发散,势必影响激光测距系统100的有效测距范围。在本实施例中,在光源模组110中增加第一透镜113,对发射光进行准直,以减小发射光的发散角,从而使本实用新型实施例提供的激光测距系统100具有较大的有效测距范围。
145.所述第一透镜113优选为非球面透镜。其中,非球面透镜的曲面从表面中心到边缘的曲率半径逐渐增大,可以最大限度的消除球差。即,所述非球面透镜可以将光线汇聚到同一点,从而提供较好光学品质的准直光。所述第一透镜113的光轴与水平面平行,且第一反射镜112的中心点位于第一透镜113的光轴上。所述光源111发出的光线经过第一反射镜112的反射后进入到第一透镜113内,经过第一透镜113进行准直射出至外界。
146.请一并参见图8至图10,在其中一个实施例中,所述第一接收模块130包括第二透镜132、第二反射镜133以及第一接收端134。
147.所述第二透镜132设置在第一光接收口131上。所述第一接收光经过所述第二透镜132入射至所述第一接收模块130内。
148.所述第二反射镜133倾斜于水平面设置,用于将经过所述第二透镜132的所述第一接收光反射向下。
149.所述第一接收端133设置在所述第二反射镜133下方,用于接收所述第二反射镜133反射的所述第一接收光。在本实施例中,所述第一接收端133包括感光元件。所述感光元件接收到所述第一接收光时,其将光信号转换为电信号,并将电信号传输至设置在电路板
上的控制模块中。在本实施例中,所述感光元件为ccd位置传感器。
150.请一并参见图11至图13,在其中一个实施例中,所述第二接收模块140包括第三透镜142、第三反射镜143以及第二接收端144。
151.所述第三透镜142设置在第二光接收口141上。所述第二接收光经过所述第三透镜142入射至所述第二接收模块140内。
152.所述第三反射镜143倾斜于水平面设置,用于将经过所述第三透镜143的所述第二接收光反射向下。
153.所述第二接收端144设置在所述第三反射镜143下方,用于接收所述第三反射镜143反射的所述第二接收光。在本实施例中,所述第二接收端143包括感光元件。所述感光元件接收到所述第二接收光时,其将光信号转换为电信号,并将电信号传输至设置在电路板上的控制模块中。在本实施例中,所述感光元件为ccd位置传感器。
154.在其中一个实施例中,所述第二透镜132的光轴的设置高度大于所述第三透镜142的设置高度;和/或,所述第二反射镜133的中心点的设置高度大于所述第三反射镜143的设置高度。由于第一接收模块130和第二接收模块140分布用于不同高度的障碍物的测距,因此,将所述第二透镜132的光轴的设置高度大于所述第三透镜142的设置高度,可以使第一透镜131和第二透镜132可以更有效地对第一接收光和第二接收光进行接收。同样地,将所述第二反射镜133的中心点的设置高度大于所述第三反射镜143的设置高度,可以使第一反射镜133和第三反射镜143可以更有效地对第一接收光和第二接收光进行反射。
155.以上实施例提供的激光测距系统100的工作过程如下:
156.所述光源模组110产生发射光,所述发射光平行于水平面设置。具体地,所述光源模组110中的光源111产生垂直向上的激光束。所述垂直向上的激光束被第一反射镜112反射后转换成与水平面平行的平行光。所述平行光经过第一透镜113进行准直后,射出至所述光源模组110的外部而形成发射光。
157.所述光源模组110所产生的发射光入射到所述第一镜片121中。由于第一镜片121上设置有半透射半反射膜,部分所述发射光被所述半透射半反射膜反射而形成第一发射光。部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜而出射至所述第二镜片122。在本实施例中,所述第一镜片121被设置为倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。一方面,将第一镜片121倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置,可以使得第一发射光的发射角度大致朝向第一接收模组130的一侧,从而第一发射光被探测物反射后的第一接收光可以有效地被第一接收模组130所接收。另一方面,将第一镜片121倾斜于水平面设置,当光源模组110的发射光被第一镜片121所反射时,所产生的第一发射光则倾斜于水平面方向,从而实现另一平面上的障碍物扫描。
158.穿过所述半透射半反射膜的发射光继续入射到所述第二镜片122中。由于第二镜片122上设置有全反射膜,穿过所述半透射半反射膜的发射光全部被所述第二镜片122所反射从而形成第二发射光。在本实施例中,所述第二镜片122垂直于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。一方面,将所述第二镜片122倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置,可以使得第二发射光的发射角度大致朝向第二接收模组140的一侧,从而第二发射光被探测物反射后的第二接收光可以有效地被第二接收模组140所接收。另一方面,由于第二镜片122垂直于水平面设置,且光源模组110所产生的发射光平行于水平面设置,当光源模
组110的发射光被第二镜片122所反射时,所产生的第二发射光同样为水平光,从而实现发射光所在的水平面的障碍物扫描。
159.所述第一发射光遇到外界环境中的探测物或者障碍物,会被探测物或者障碍物所反射,从而形成第一接收光。所述第二发射光遇到外界环境中的探测物或者障碍物,会被探测物或者障碍物所反射,从而形成第二接收光。
160.所述第一接收光经过所述第一接收模组130的第一光接收口131射入至所述第一接收模组130的内部。所述第二接收光经过所述第二接收模组140的第二光接收口141射入至所述第二接收模组140的内部。在本实施例中,所述第一接收模组130的第一光接收口131的设置高度要大于所述第二接收模组140的第二光接收口141的设置高度。具体地,所述第一接收光经过所述第一接收模组130的第一光接收口131入射后,被第二透镜132所会聚。第二透镜132所会聚的第一接收光再经过第二反射镜133反射向下,从而被第一接收端134所接收。所述第二接收光经过所述第二接收模组140的第二光接收口141入射后,被第二透镜142所会聚。第二透镜142所会聚的第二接收光再经过第三反射镜143反射向下,从而被第二接收端144所接收。
161.在本实施例中,所述激光测距系统100的测距原理为激光三角测距法。具体地,激光三角测距法主要是通过一束激光(即第一发射光或者第二发射光)以一定的入射角度照射探测物,激光在目标表面发生反射和散射。在另一角度利用透镜(即第二透镜或者第三透镜)对反射的激光(即第一接收光或者第二接收光)汇聚成像,光斑成像在ccd位置传感器(即第一探测器或者第二探测器)上。当探测物沿激光的方向发生移动时,ccd位置传感器上的光斑将产生移动,其位移大小对应被测物体的移动距离。因此,可以通过算法设计,由光斑位移距离计算出探测物与激光测距系统100的距离值。由于入射光和反射光构成一个三角形,对光斑位移的计算运用了几何三角定理,故该测量法被称为激光三角测距法。
162.即,在本实施例中,通过第一镜片121和第二镜片122的设置,即可将发射光转换为第一发射光和第二发射光,并使第一发射光和第一接收光共同组成第一平面,以及使第二发射光和第二接收光共同组成第二平面。由于第一平面倾斜于第二平面设置,所述激光测距系统100可以实现在垂直方向上的两个不同平面的障碍物扫描,从而实现双线激光扫描的效果。此外,由于第一发射光和第二发射光是通过第一光学元件120转换而成,其仅需要一个光源模组110即可实现双线激光扫描的效果,从而有效节省的激光测距系统100的成本。
163.请一并参见图14至图16,本实用新型其中一个实施例还提供了一种激光发射和接收模组200。所述激光发射和接收模组200包括第一电路板10以及如以上任意一项实施例所述的激光测距系统100。
164.所述第一电路板10沿水平方向设置。
165.所述激光测距系统100设置在所述第一电路板10上。
166.在其中一个实施例中,所述激光发射和接收模组200还包括第一安装座210、第二安装座220以及第三安装座230。
167.所述第一安装座210用于设置所述光源模组110和所述第一光学元件120;
168.所述第二安装座220用于设置所述第一接收模块130;
169.所述第三安装座230用于设置所述第二接收模块140;
170.所述第一安装座210、所述第二安装座220以及所述第三安装座230设置在所述第一电路板10上。
171.通过第一安装座210、第二安装座220和第三安装座230的设置,所述光源模组110和第一光学元件120、所述第一接收模块130以及所述第二接收模块140可以分别设计和制造,从而使激光发射和接收模组200的设计和制造过程更加标准化和模块化。
172.具体地,在其中一个实施例中,所述第一安装座210包括第一底板211。所述第一底板211具有第一端和第二端。
173.所述第一底板211的第一端的下表面设置有第一容置孔2111,用于设置光源111。
174.所述第一底板211的第一端的顶部设置有第一凸台212。所述第一凸台212的朝向所述第二端的表面设置有第二容置孔2121,用于设置第一透镜113;所述第一凸台212的远离所述第二端的表面设置有倾斜的安装侧壁2122,用于设置第一反射镜112;
175.所述第一底板211的第二端的上表面设置有第一安装槽213和第二安装槽214。所述第一安装槽213靠近所述第一凸台212设置,所述第二安装槽214远离所述第一凸台212设置。所述第一安装槽213用于设置第一镜片121。所述第二安装槽214用于设置第二镜片122。
176.在其中一个实施例中,所述第一安装槽213的底面倾斜于所述第一底板211的第二端的上表面设置。所述第一安装槽213的底面包括第一端点、第二端点、第三端点和第四端点。所述第一端点和所述第二端点相邻设置且设置在靠近所述第一凸台212的一侧。所述第三端点和所述第四端点相邻设置且设置在远离所述第一凸台212的一侧。所述第一端点与所述第一底板211的第二端的上表面的距离小于所述第二端点与所述第一底板211的第二端的上表面的距离。所述第三端点与所述第一底板211的第二端的上表面的距离小于所述第四端点与所述第一底板211的第二端的上表面的距离。通过以上设置方式,可以使得所述第一镜片121倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。在其中一个实施例中,所述第二安装槽214的底面平行于所述第一底板211的第二端的上表面设置。
177.在其中一个实施例中,所述第二安装座220包括第二底板221以及第二凸台222。所述第二凸台222设置在所述第二底板221之上。
178.所述第二凸台222的朝向所述第一电路板10的外侧的表面设置有第三容置孔2221,用于设置第二透镜132。所述第二凸台222的朝向所述第三安装座230的表面设置有倾斜设置的第二安装侧壁2222,用于设置第二反射镜133。
179.所述第二底板221位于所述第二反射镜133下方的区域设置有第一出光槽2211。所述第一出光槽2211为长条形状且延伸方向平行于所述发射光的传播方向。在本实施例中,所述第一出光槽2211用于设置ccd位置传感器。由激光三角测距法的原理可知,当激光发射和接收模组200与探测物之间的距离发生变化时,ccd位置传感器上的光斑将产生移动,其位移大小对应被探测物与激光发射和接收模组200的距离变化值。因此,可以通过第一出光槽2211中的光斑位移距离计算出在第一探测高度上时,探测物与激光发射和接收模组200的距离值。
180.在其中一个实施例中,所述第三安装座230包括第三底板231以及第三凸台232。所述第三凸台232设置在所述第三底板231之上。
181.所述第三凸台232的朝向所述第一电路板10的外侧的表面设置有第四容置孔2321,用于设置第三透镜142。所述第三凸台232的朝向所述第二安装座220的表面设置有倾
斜设置的第三安装侧壁2322,用于设置第三反射镜143。
182.所述第三底板231位于所述第三反射镜143下方的区域设置有第二出光槽2311。所述第二出光槽2311为长条形状且延伸方向平行于所述发射光的传播方向。在本实施例中,所述第二出光槽2311用于设置ccd位置传感器。由激光三角测距法的原理可知,当激光发射和接收模组200与探测物之间的距离发生变化时,ccd位置传感器上的光斑将产生移动,其位移大小对应被探测物与激光发射和接收模组200的距离变化值。因此,可以通过第二出光槽2311中的光斑位移距离计算出在第二探测高度上时,探测物与激光发射和接收模组200的距离值。在本实施例中,所述第二探测高度为发射光所处的高度值。所述第一探测高度大于发射光所处的高度值。
183.根据需要,所述第二出光槽2311的宽度大于所述第一出光槽2211的宽度。由于第一接收光倾斜入射至第一接收模块130的第一光接收口,因此,需要将第二出光槽2311的宽度设置成大于第一出光槽2211的宽度,才能使得第一接收模块130能够更有效地对第一接收光进行接收。
184.在其中一个实施例中,所述第一电路板10具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线。所述第一电路板10可以环绕所述旋转中心轴线旋转。所述第一电路板10设置有激光发射电路和激光接收电路。
185.和/或,所述第一电路板10的中心位置设置有安装孔11。所述安装孔11用于将所述第一电路板10安装在外部的旋转轴上。通过外部旋转轴的转动带动所述第一电路板10转动,从而实现全方位的障碍物的探测。
186.在其中一个实施例中,所述激光发射和接收模组200还包括第二电路板。
187.所述第二电路板沿水平方向设置。所述第二电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线。所述第二电路板可以围绕所述旋转中心轴线旋转,所述第一电路板和所述第二电路板的旋转中心轴线重合设置。在本实施例中,所述第一电路板10位于所述第二电路板之上且间隔设置。所述第二电路板设置有光通讯接收电路、无线电源发射电路、转速及位置测量电路、接收光信号处理电路中的一种或多种。
188.在其中一个实施例中,所述第一接收模块130设置在穿过所述发射光的垂直平面的其中一侧。
189.所述第二接收模块140设置在穿过所述发射光的垂直平面的另外一侧。
190.所述第一接收模块130的光接收口的位置与所述第二接收模块140的光接收口的位置在竖直方向上间隔设置。
191.通过使所述第一接收模块130的光接收口的位置与所述第二接收模块140的光接收口的位置在竖直方向上间隔设置,所述第一接收模块130和所述第二接收模块140可以分别接收不同高度的第一接收光和第二接收光的信息,从而实现在不同的探测高度上,对外界环境中的障碍物进行距离检测。
192.在其中一个实施例中,所述第一反射镜112的中心点位于所述第一透镜113的光轴上。
193.所述第二反射镜133的中心点位于所述第二透镜132的光轴上。
194.所述第三反射镜143的中心点位于所述第三透镜142的光轴上。
195.所述第一反射镜112的中心点、所述第二反射镜133的中心点和所述第三反射镜
143的中心点共同组成第一三角形结构。所述第一三角形结构环绕所述第一电路板10的旋转中心轴设置。
196.所述第一透镜113的中心点、所述第二透镜132的中心点和所述第三透镜143的中心点共同组成第二三角形结构,所述第二三角形结构环绕所述第一三角形结构设置。
197.通过将所述第一反射镜112的中心点、所述第二反射镜133的中心点和所述第三反射镜143的中心点共同组成第一三角形结构,以及将所述第一透镜113的中心点、所述第二透镜132的中心点和所述第三透镜143的中心点共同组成第二三角形结构,所述光源模组110、所述第一接收模块130和所述第二接收模块140共同组成了激光三角测距的结构。
198.本实用新型其中一个实施例还提供了一种激光测距系统100。所述激光测距系统100包括:
199.光源模组110,用于沿水平方向发射光;
200.第一镜片121,所述第一镜片121上镀有半反射半透过膜;
201.第二镜片122,所述第二镜片122上镀有全反射膜;
202.所述发射光的一部分被所述半反射半透过膜反射并得到具有第一偏转角度的第一发射光,所述发射光的另一部分穿过所述半反射半透过膜并射向所述第二镜片122;
203.所述全反射膜用于将穿过所述第一镜片121的所述发射光的另一部分全部反射并得到具有第二偏转角度的第二发射光;所述第二发射光与所述第一发射光不在同一平面上;
204.第一接收模块130,用于接收第一发射光被探测物反射后的第一部分接收光,并输出第一测量数据;以及
205.第二接收模块140,用于接收第二发射光被探测物反射后的第二部分接收光,并输出第二测量数据。
206.请参见图17和图18,本发明另一实施例还提供了一种激光测距系统300。所述激光测距系统300包括光源模组310、第一光学元件320、第一接收模块330以及第二接收模块340。
207.所述光源模组310用于产生发射光。在本实施例中,所述光源模组310所产生的发射光为激光。
208.所述第一光学元件320用于将所述发射光转换为第一发射光和第二发射光。所述第一发射光和所述第二发射光的夹角为钝角。
209.所述第一接收模块330用于接收第一发射光被探测物反射后形成的第一接收光。所述第二接收模块340用于接收第二发射光被探测物反射后形成的第二接收光。
210.其中,所述第一发射光和所述第一接收光组成第一平面,所述第二发射光和所述第二接收光组成第二平面,所述第一平面倾斜于所述第二平面设置。
211.在以上实施例所提供的激光测距系统300中,通过第一光学元件320将发射光转换为第一发射光和第二发射光,并使第一发射光和第一接收光共同组成第一平面,以及使第二发射光和第二接收光共同组成第二平面。由于第一平面倾斜于第二平面设置,所述激光测距系统300可以实现在垂直方向上的两个不同平面的障碍物扫描,从而实现双线激光扫描的效果。此外,由于第一发射光和第二发射光是通过第一光学元件320转换而成,其仅需要一个光源模组310即可实现双线激光扫描的效果,从而有效节省的激光测距系统300的成
本。
212.在本实施例中,所述发射光平行于水平面设置;
213.所述第一发射光和所述第一接收光平行于水平面设置;
214.所述第二发射光和所述第二接收光倾斜于水平面设置。
215.由于第一发射光和第一接收光平行于水平面设置,其可实现对发射光所在的水平面进行障碍物扫描的功能;由于第二发射光和第二接收光倾斜于水平面设置,其可实现在对与发射光不同的平面进行障碍物扫描的功能。一方面,所述第一发射光和第一接收光、所述第二发射光和第二接收光的设置方式可以实现双线激光扫描的效果。另一方面,传统的双线激光雷达都是通过设置多组激光发射器和激光接收器,以实现多个不同垂直高度的水平面的扫描。但对于水平放置的薄片状物体,传统的双线激光雷达可能无法扫描到。而在本发明实施例提供的激光测距系统300中,由于第二发射光和第二接收光倾斜于水平面设置,其对水平放置的薄片状物体仍然具有很好的检测效果,从而提高了激光测距系统300的测量准确性。
216.在本实施例中,所述第一接收模块330包括第一光接收口331。所述第一接收光从所述第一光接收口331入射至所述第一接收模块330。
217.所述第二接收模块340包括第二光接收口341。所述第二接收光从所述第二光接收口341入射至所述第二接收模块340。
218.其中,所述第一光接收口331的设置位置低于所述第二光接收口341的设置位置;和/或,所述第一接收光在所述第一光接收口331的入射位置低于所述第二接收光在所述第二光接收口341的入射位置。
219.由于第一光接收口331用于接收第一接收光,第二光接收口341用于接收第二接收光。因此,将第一光接收口331的设置位置低于第二光接收口341的设置位置,可以使第一光接收口331和第二光接收口341更有效地实现对第一接收光和第二接收光的接收。
220.在其中一个实施例中,所述第一光学元件320包括第一镜片321和第二镜片322。
221.所述第一镜片321靠近所述光源模组310设置。部分所述发射光被所述第一镜片321反射形成所述第一发射光。部分所述发射光穿过所述第一镜片321入射至所述第二镜片322。
222.所述第二镜片322远离所述光源模组310设置。穿过所述第一镜片321的发射光被所述第二镜片322反射形成所述第二发射光。
223.在本实施例提供的激光测距系统300中,通过第一镜片321和第二镜片322将光源模组310所发射的发射光转换为第一发射光和第二发射光,从而简单地实现分光的效果。一方面,由于镜片的制备较为简单,从而简化了第一光学元件320的制造过程。另一方面,当第一发射光或者第二发射光的偏转角度需要进行调整时,只需要对镜片的放置角度进行偏转即可实现对第一发射光或者第二发射光的偏转角度进行调整,而无需对第一镜片或者第二镜片进行重新设计和制造。
224.具体地,在本实施例中,所述第一镜片321的入光面设置有半透射半反射膜。部分所述发射光被所述半透射半反射膜反射形成所述第一发射光。部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜入射至所述第二镜片322。
225.所述第二镜片322的入光面设置有第一全反射膜。穿过所述半透射半反射膜的发
射光被所述第一全反射膜反射形成所述第二发射光。
226.在具体工作过程中,当光源模组310的发射光沿水平的光路方向射出时,先进入到第一光学元件320中的第一镜片321内。由于第一镜片321的入光面设置有半透半反射膜,对发射光同时具有反射和透射作用。因此,当发射光经过第一镜片321以后,一部分光线会被第一镜片321反射而形成第一发射光,另一部分光线会穿过第一镜片321入射至第二镜片322。其中,反射的光线和透射的光线大概为初始发射光的光线强度的一半。当穿过第一镜片321的光线入射至第二镜片322时,由于第二镜片322的入光面设置第一全反射膜,该部分光线会被第二镜片122反射而形成第二发射光。
227.在本实施例中,所述第一镜片321垂直于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。所述第二镜片122倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。具体地,由于光源模组310、第一光接收模块330和第二光接收模组340都设置在激光测距系统3100中,所述第一镜片321需要将第一发射光的发射角度调整至大致朝向第一接收模组330的一侧,从而使的第一发射光被障碍物反射后,可以有效地被第一接收模组330所接收。同样地,所述第二镜片322需要将第二发射光的发射角度调整至大致朝向第二接收模组340的一侧,从而使的第二发射光被障碍物反射后,可以有效地被第二接收模组340所接收。因此,将所述第二镜片322倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置,可以使得第二发射光的发射角度大致朝向第二接收模组340的一侧,从而第二发射光被探测物反射后的第二接收光可以有效地被第二接收模组340所接收。同样地,将第一镜片321倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置,可以使得第一发射光的发射角度大致朝向第一接收模组330的一侧,从而第一发射光被探测物反射后的第一接收光可以有效地被第一接收模组330所接收。此外,由于第一镜片321垂直于水平面设置,且光源模组310所产生的发射光平行于水平面设置,当光源模组310的发射光被第一镜片321所反射时,所产生的第一发射光同样为水平光,从而实现发射光所在的水平面的障碍物扫描。由于第二镜片322倾斜于水平面设置,当光源模组310的发射光被第二镜片322所反射时,所产生的第二发射光则倾斜于水平面方向,从而实现另一平面上的障碍物扫描。
228.可以理解地,所述第一镜片321和所述第二镜片322的设置方式并不限于以上设置方式。例如,在其中一个实施例中,所述第一镜片321倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置;所述第二镜片322倾斜于水平面设置,且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。所述第一镜片321和所述第二镜片322的以上设置方式同样可以实现在两个不同高度的平面上进行障碍物扫描的效果。
229.本实用新型其中一个实施例还提供了一种双线激光雷达,包括如以上任意一项所述的激光发射和接收模组200。
230.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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