[发明专利]一种激光扫描装置和基于激光扫描的测角传感器、方法

权利要求书

1.一种激光扫描装置，其特征在于：包括：

激光器，用于向激光角度偏转装置发射固定波长的激光；

激光角度偏转装置，用于改变激光器发射的激光的出射角度，并将改变了出射角度的激光发射至三棱镜；

三棱镜，用于扩大激光角度偏转装置发出的激光的角度，使得固定时间间隔T前后两束激光之间的角度增大；

激光测量装置，用于接收三棱镜扩大了角度的激光，并记录固定时间间隔T前后两束激光入射的位置。

2.根据权利要求1所述的一种激光扫描装置，其特征在于：固定时间间隔T前后射入三棱镜的两束激光的角度小于射出三棱镜时的角度。

3.根据权利要求1所述的一种激光扫描装置，其特征在于：所述激光角度偏转装置为钽铌酸钾晶体。

4.一种基于激光扫描的测角传感器，其特征在于：包括测头、多边正棱柱，所述测头包括：

激光器，用于向激光角度偏转装置发射固定波长的激光；

激光角度偏转装置，用于改变激光器发射的激光的出射角度，并将改变了出射角度的激光发射至多边正棱柱；

第一三棱镜，用于扩大多边正棱柱反射的激光的角度，使得固定时间间隔T前后两束激光之间的角度增大；

测量光电探测器，用于接收第一三棱镜扩大了角度的激光，并记录固定时间间隔T前后两束激光入射的位置；

处理器，根据测量光电探测器在时间间隔T前后记录的两束激光入射的位置，计算多边正棱柱的旋转角度；

所述多边正棱柱用于搭载被测物体旋转，并将激光角度偏转装置发出的改变了出射角度的激光反射至所述第一三棱镜。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光扫描的测角传感器，其特征在于：所述测头还包括分光镜、参考光电探测器，其中，

所述分光镜将激光角度偏转装置发出的激光反射至参考光电探测器，并透射至多边正棱柱；

所述参考光电探测器接收分光镜反射的激光，并记录固定时间间隔T前后两束激光入射的位置，用于实时检测所述激光角度偏转装置改变激光的角度偏转量。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光扫描的测角传感器，其特征在于：所述测头还包括第二三棱镜，用于扩大分光镜反射的激光的角度，使得固定时间间隔T前后两束激光之间的角度增大。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光扫描的测角传感器，其特征在于：固定时间间隔T前后射入第一三棱镜和第二三棱镜的两束激光的角度小于射出第一三棱镜和第二三棱镜时的角度。

8.一种基于激光扫描的测角方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：在任意时刻，激光角度偏转装置改变激光器发射的激光的出射角度，并将改变了出射角度的激光发射至多边正棱柱，激光经多边正棱柱反射至第一三棱镜的入射边，第一三棱镜改变激光的角度，并从其出射边透射至测量光电探测器，此时测量光电探测器记录激光入射的位置x1；

步骤S2：相隔固定时间间隔T后，激光角度偏转装置持续改变激光器发射的激光的出射角度，并将改变了出射角度的激光发射至多边正棱柱，激光经多边正棱柱反射至第一三棱镜的入射边，第一三棱镜改变激光的角度，并从其出射边透射至测量光电探测器，此时测量光电探测器记录激光入射的位置x2；

步骤S3：处理器根据固定时间间隔T前后两次激光射入测量光电探测器的位置x1和x2，计算出位置差△x，并根据位置差△x获得所述多边正棱柱的旋转角度。