[发明专利]测量物体方向和距离的激光雷达设备

权利要求书

1.一种激光雷达设备，用于测量物体的距离和到物体的方向，所述物体处于所述激光雷达设备的测量区域，所述激光雷达设备包括：

激光束发生装置，用于产生具有轴线的激光束、并将激光束朝测量区域发射；

光检测装置，用于检测由处于测量区域的物体反射回来的反射激光束；

镜子组件，所述镜子组件包括：

通孔，所述通孔穿过所述镜子组件、与从激光束发生装置发射的激光束的轴线同轴、并且使激光束发生装置发射的激光束通过；以及

反射面，所述反射面布置成与激光束发生装置发射的激光束的轴线成预定角度、并将物体反射回来的反射激光束朝光检测装置反射；

光偏转装置，用于将激光束发生装置发射的激光束朝测量区域偏转、并将处于测量区域的物体反射回来的激光束朝所述镜子组件偏转，光偏转装置具有旋转轴线和镜面；以及

旋转驱动装置，用于使光偏转装置绕光偏转装置的旋转轴线旋转，使得光偏转装置的镜面被转动到沿着测量区域的方向朝向。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

光偏转装置的旋转轴线与激光束发生装置发射的激光束的轴线重合；

光偏转装置具有凹形表面，所述凹形表面具有位于所述光偏转装置的旋转轴线上的焦点；以及

光偏转装置的凹形表面将激光束发生装置发射的激光束朝测量区域偏转、并将处于测量区域的物体反射回来的激光束朝所述镜子组件偏转。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

光学元件，用于使激光束发生装置发射的激光束朝测量区域透射、并反射经过光偏转装置由处于测量区域的物体反射回来的激光束；以及

所述镜子组件的通孔至少部分地被光学元件覆盖。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述镜子组件的通孔完全是空的。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

束分裂装置，用于将激光束发生装置发射的激光束分裂成第一激光束和第二激光束；

控制装置，用于调节激光束发生装置的输出；

其中，第一激光束入射到所述光偏转装置的凹形表面；

第二激光束入射到所述光检测装置以测量其强度；以及

所述控制装置基于第二激光束的被测量强度调节所述激光束发生装置的输出。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：

束分裂装置包括半镀银镜子。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：

束分裂装置包括镜子器件，镜子器件阻挡通过镜子的通孔的激光束和反射激光束的至少一部分。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

通孔的周边表面具有通过将通孔投影到垂直于激光束发生装置发射的激光束的轴线的平面上得到的投影图像，并且所述投影图像是近似圆形形状。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

激光束准直装置，用于将激光束发生装置发射的激光束准直成平行光线的激光束；

其中，所述准直装置位于激光束发生装置发射的激光束的光路上。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

外壳，所述外壳具有狭缝，激光束发生装置发射的激光束或者物体反射回来的反射激光束通过所述狭缝；

其中，所述狭缝布置成位于激光束发生装置发射的激光束和物体反射回来的反射激光束的光路的至少一个上。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：

外壳的狭缝是具有圆形横截面的圆柱形形状。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

光束转换装置，用于将激光束发生装置发射的激光束转换成具有预定投影图案的转换激光束，所述光束转换装置布置成位于激光束发生装置与测量区域之间的激光束发生装置发射的激光束的光路上；

其中，所述光束转换装置将激光束发生装置发射的激光束转换成具有预定投影图案，该预定投影图案覆盖比入射激光束横截面大的区域。