[发明专利]紧凑楔形棱镜光束控制

说明书

在所描述实例中，一种光束控制装置(16)包含壳体(20)和通过所述壳体(20)中的至少一个开口(40)发射及接收光束的收发器(60)。旋转器(100)包含圆柱形主体(110)，所述圆柱形主体以可旋转的方式轴向安装在所述壳体(20)内所述收发器(60)与所述至少一个开口(40)之间。楔形棱镜(180)固定在所述主体(110)内并且包含垂直于轴线(112)延伸的第一表面和横切于所述轴线(112)延伸的第二表面(184)。编码器构件(140)和驱动构件(130)提供在所述主体(110)的外表面上。传感器(170)安装到所述壳体(20)以感测所述编码器构件(140)及提供编码器信号，所述编码器信号指示所述棱镜(180)关于所述轴线(112)的旋转位置。至少一个驱动元件(104)安装到所述壳体(20)并对所述驱动构件(130)施加力以使所述主体(110)和棱镜(180)围绕所述轴线(112)旋转以便控制通过所述棱镜(180)传播的光束。

技术领域

本文大体上涉及光束控制，且更具体地说，涉及一种紧凑楔形棱镜光束控制装置及用于光束控制的方法。

背景技术

激光技术可用于需要确定两个点之间的距离之处。举例而言，激光雷达为通过使用激光器照亮目标和分析从所述目标传回的反射光来测量距离的遥感技术。这种技术适用于某些汽车及游戏应用等等。在一些激光雷达系统中，一或多个激光源定位在壳体中，所述壳体旋转超过规定角度以获得期望视野内的测量值。棱镜与每个激光源相关，并且多个激光器堆叠在彼此顶上，随附的棱镜也一样。多个光电检测器接收并处理从目标反射的入射光。这种配置需要大量部件并且因此大型、成本高且容易损坏。

发明内容

在所描述实例中，光束控制装置包含在末端具有至少一个开口的壳体。收发器通过至少一个开口发射及接收光束。旋转器包含以可旋转方式轴向安装在所述壳体内收发器与至少一个开口之间的圆柱形主体。主体沿着轴线延伸并限定穿过其的中心通道。楔形棱镜固定到主体的中心通道内并包含垂直于轴线延伸的第一表面和横切于轴线延伸的第二表面。编码器构件和驱动构件提供在主体的外表面上。编码器传感器安装到壳体以感测编码器构件并提供编码器信号及索引信号，所述编码器信号指示棱镜关于轴线的旋转位置，所述索引信号作为绝对位置参考。驱动元件安装到壳体并被布置以向驱动构件施加动力以使主体及棱镜围绕轴线旋转以便控制通过棱镜传播的光束。

在另一实例中，光束控制装置具有在末端带有至少一个开口的壳体。收发器通过至少一个开口发射及接收光束。一对楔形元件各包含以可旋转方式安装在壳体内的圆柱形主体。主体沿着轴线延伸并限定穿过其的中心通道。楔形棱镜固定到主体的中心通道内。棱镜具有垂直于轴线延伸的第一表面和横切于轴线延伸的第二表面。编码器构件和驱动构件提供在主体的外表面上。编码器传感器安装到壳体以感测编码器构件并提供编码器信号及索引信号，所述编码器信号指示棱镜关于轴线的旋转位置，所述索引信号作为绝对位置参考。驱动元件安装到壳体并被布置以向驱动构件施加动力以使主体及棱镜围绕轴线旋转以便控制通过棱镜传播的光束。棱镜可个别地旋转以控制穿过壳体的光束，并且相对于壳体的中心线不彼此径向重叠。

在又一实例中，控制光束的方法包含在壳体内部以可旋转方式安装一对楔形元件。每个楔形元件包含沿着轴线延伸并限定中心通道的圆柱形主体。将楔形棱镜固定到主体的中心通道内。棱镜具有垂直于轴线延伸的第一表面和横切于轴线延伸的第二表面。将驱动构件和编码器构件提供在主体的外表面上。将驱动元件固定到壳体以用于使棱镜围绕轴线旋转。将传感器固定到壳体以用于感测每个棱镜关于轴线的旋转位置；通过两个棱镜从收发器发射光束。使用驱动元件使棱镜相对于壳体旋转，同时使用传感器监控棱镜的位置以通过棱镜控制来自光源的光束。在收发器处接收来自壳体外部的对象的反射光。

附图说明

图1说明实例光束控制装置。

图2说明沿线2-2截取的图1的光束控制装置的截面视图。

图3说明用于图1的光束控制装置的实例楔形元件。

图4说明沿线4-4截取的图3的楔形元件的截面视图。