[发明专利]一种雷达和角度调整装置

说明书

本发明提供一种雷达和角度调整装置，角度调整装置包括依次层叠的第一环形球面镜和第二环形球面镜，第一环形球面镜和第二环形球面镜的曲率半径相同，且内表面为球面，第一环形球面镜的侧壁上形成有通光孔，第二环形球面镜的侧壁上形成有第一通光口，初始光束可以通过通光孔入射到第一环形球面镜的腔体中，在第一环形球面镜的内表面反射N‑1次后，在第二环形球面镜的内表面上反射一次，经过第一通光口出射，由于初始光束经过球面镜的内表面反射，根据几何光学原理，出射的初始光束的视场角范围比入射的初始光束的视场角范围大，因此可以扩大视场角范围，将角度调整装置应用于雷达中，可以扩大雷达的视场角范围。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别涉及一种雷达和角度调整装置。

背景技术

雷达是用来测距的设备，具体的，雷达发射的初始信号经物体反射形成回波信号，将回波信号与初始信号进行比较，从而获得被测物体距离的精确信息。其中，初始信号可以是激光信号，激光具有束散角小、能量集中、指向性好、重频高等优点，使得激光雷达可以实现对被测物体的远距离、高精度测量。目前，激光雷达在航空航天、遥感探测、测量和智能驾驶等领域都有广泛的应用。

通常情况下，雷达的视场范围有限。传统的雷达可以使用微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)扫描的方式扩大视场角，利用MEMS微镜可以完成垂直扫描，通过旋转机身完成水平扫描，这样存在装配、调试难度大的问题，若利用多个MEMS微镜联立以覆盖较大的视场范围，则产生较大的成本，且视场之间的拼接较为麻烦。

如何以较低的成本，实现较大的视场角，是雷达在实际应用中的一个重要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种雷达和角度调整装置，用于扩大视场角。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

本申请实施例提供了一种角度调整装置，包括：

依次层叠的第一环形球面镜和第二环形球面镜，所述第一环形球面镜和所述第二环形球面镜的曲率半径相同，且内表面为球面；

所述第一环形球面镜的侧壁上形成有通光孔，初始光束通过所述通光孔入射到所述第一环形球面镜的腔体中；所述第二环形球面镜的侧壁上形成有第一通光口，所述初始光束在所述第一环形球面镜的内表面反射N-1次后，在所述第二环形球面镜的内表面上反射一次，并经所述第一通光口出射，所述N为大于1的整数。

可选的，所述第二环形球面镜的球心与所述通光孔的中心在两球心连线方向上的距离，与所述第一环形球面镜的球心与所述通光孔的中心在两球心连线方向上的距离的比值为(N+1)。

可选的，所述第一环形球面镜的球心相比于所述通光孔的中心更接近所述第二环形球面镜，所述通光孔和所述第一通光口位于不同侧，则所述N为偶数；所述通光孔的中心相比于所述第一环形球面镜的球心更接近所述第二环形球面镜，所述通光孔和所述第一通光口位于相同侧，则所述N为奇数。

可选的，所述第一通光口在两球心连线方向上贯穿所述第二环形球面镜，所述第二环形球面镜在两球的接合面上构成小于或等于半圆的圆弧。

可选的，所述第一环形球面反射镜上形成有第二通光口，所述第二通光口和所述第一通光口在平行于所述接合面的平面内的尺度一致。

可选的，所述通光孔的中心与所述第一环形球面镜与所述接合面相对的边缘的距离H₁、所述通光孔的中心与接合面的距离H₂、所述第二环形球面镜的侧壁高度H₃，所述第一环形球面镜在所述第二通光口处的侧壁高度H₄，满足以下条件：