[发明专利]一种大口径光学潜望式非同轴激光雷达三维扫描装置

摘要

一种大口径光学潜望式非同轴激光雷达三维扫描装置，包括方位扫描机构，俯仰扫描机和光束平移机构。方位扫描机构安装在激光雷达接收望远镜的上方，入射端口光轴与接收望远镜光轴同轴，且与方位扫描机构的转动轴同轴。俯仰扫描机构的入射端口与方位旋转箱体的出射端口相连，两端口口径相等；俯仰扫描机构的入射光轴与方位扫描机构的出射光轴同轴，并且与俯仰扫描机构的转动轴同轴。光束平移盒安装在俯仰扫描机构上方，光束平移盒下面板与俯仰扫描机构的出射端口相连，光束平移盒的入射光轴与俯仰扫描机构出射光轴同轴。该装置在不增大潜望式三维扫描系统通光口径的情况下，使激光雷达实现较大距离范围的三维空间扫描测量，接收望远镜和激光光源在测量时不需转动。

主权项

1、一种大口径光学潜望式非同轴激光雷达三维扫描装置，其特征在于包括方位扫描机构，俯仰扫描机构，以及光束平移机构，其中：1)方位扫描机构实现激光雷达探测方位扫描方位扫描机构包括一块平面反射镜和方位旋转箱体，平面反射镜置于方位旋转箱体中部，方位旋转箱体的入射端口和出射端口即为方位扫描机构的入射端口和出射端口，并且入射端口和出射端口分别与方位扫描机构的入射光轴和出射光轴垂直；方位旋转箱体的入射端口光轴与出射端口光轴垂直，它们与平面反射镜的夹角都为45°，并都通过平面反射镜反射面的中心点；平面反射镜对方位旋转箱体入射端口与出射端口的投影直径大小相等，并小于方位扫描机构的入射端口和出射端口口径；2)俯仰扫描机构实现激光雷达探测俯仰扫描俯仰扫描机包括一块平面反射镜和俯仰旋转箱体，平面反射镜置于俯仰旋转箱体中部，俯仰旋转箱体的入射端口和出射端口即为俯仰扫描机构的入射端口和出射端口，并且入射端口和出射端口分别与俯仰扫描机构的入射光轴和出射光轴垂直；俯仰扫描机构的入射端口光轴与出射端口光轴垂直，它们与平面反射镜的夹角都为45°，并都通过平面反射镜反射面的中心点；平面反射镜对俯仰旋转箱体入射端口与出射端口的投影直径大小相等，并小于俯仰旋转箱体的入射端口和出射端口口径；3)光束平移机构为发射光束实现平移的机构光束平移机构包括二块平面反射镜和光束平移盒，二块平面反射镜分别相对安装在光束平移盒的前后两端，前端的反射镜为入射光反射镜，后端的反射镜为出射光反射镜；二平面反射镜的反射面为平行关系，并与两平面反射镜的中心连线均成45°角；光束平移盒的下面板和上面板与两平面反射镜的中心连线平行；光束平移盒下面板的前端在入射光反射镜的投影位置有一光束平移盒入射孔，该孔的几何尺寸与入射光反射镜的投影尺寸相同；光束平移盒上面板的右端在出射光反射镜的投影位置有一光束平移盒出射孔，该孔的几何尺寸与出射光反射镜的投影尺寸相同；光束平移盒的入射光轴与入射反射镜成45°角，并通过入射反射镜反射面的中心点和光束平移盒入射孔的中心点；光束平移机构的出射光轴与出射反射镜成45°角，并通过出射反射镜反射面的中心点和光束平移盒出射孔的中心点；所述方位扫描机构安装在激光雷达接收望远镜的上方，其通光口径要求大于激光雷达接收望远镜口径，入射端口光轴与接收望远镜光轴同轴，并且与方位扫描机构的转动轴同轴；所述俯仰扫描机构的入射端口与方位旋转箱体的出射端口相连，两个端口的口径相等；俯仰扫描机构的入射光轴与方位扫描机构的出射光轴同轴，并且与俯仰扫描机构的转动轴同轴；俯仰扫描机构随方位扫描机构的转动而一起转动，并且俯仰扫描机构还能相对于方位扫描机构进行俯仰转动；所述光束平移盒安装在俯仰扫描机构上方，光束平移盒的下面板与俯仰扫描机构的出射端口相连，光束平移盒的入射光轴与俯仰扫描机构出射光轴同轴；光束平移盒入射反射镜与光束平移盒出射反射镜的距离要求大于俯仰扫描机构出射端口口径的半径，即，出射光反射镜的投影在必须在俯仰扫描机构的外部，光束平移机构随俯仰扫描机构的转动而转动。