激光雷达制造技术

本发明专利技术涉及一种激光雷达，包括：发射装置、振镜阵列、接收装置和驱动装置，其中，发射装置包括多个激光器，激光器用于发射出射信号；振镜阵列，包括多个振镜，振镜一一对应设置在激光器发射的出射信号的出射光轴上，用于接收并反射对应的出射信号，使出射信号投射至目标视场；接收装置，用于接收由出射信号经目标视场的探测物反射形成回波信号，并根据回波信号获取目标视场的环境信息；驱动装置，包括旋转轴和驱动器，振镜阵列与旋转轴连接且夹角固定，驱动器通过旋转轴带动振镜阵列绕轴旋转，同时带动激光器阵列、接收装置与振镜阵列同步旋转。利用振镜阵列带动发射装置和接收装置同速旋转，设计的激光雷达结构简单，稳定性好，鲁棒性好。

Lidar

【技术实现步骤摘要】
激光雷达
本专利技术涉及激光雷达探测领域，尤其是涉及一种激光雷达。
技术介绍
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号，将接收信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。目前，多线激光雷达实现对各方向上的目标物体的特征扫描和测量，往往包括多个激光发射器和多个对应的激光探测器。其中，多个激光发射器进行纵向排布，可以产生纵向视场范围内的多束出射激光，当该多束出射激光射向目标物体上反射后形成反射激光，多线激光雷达中的多个激光探测器中对应的探测器接收反射激光，并将该反射激光传输给相应的光信号处理器进行处理，以完成对目标物体的探测。传统的多线激光雷达有多个激光发射器和激光接收器，其系统复杂、成本高、功耗高。
技术实现思路
基于此，有必要针对激光雷达系统复杂问题，提供一种激光雷达。一种激光雷达，所述激光雷达包括：发射装置，包括多个激光器，所述激光器用于发射出射信号；振镜阵列，包括多个振镜，所述振镜一一对应设置在所述激光器发射的所述出射信号的出射光轴上，用于接收并反射对应的出射信号，使所述出射信号投射至目标视场；接收装置，用于接收由所述出射信号经所述目标视场的探测物反射形成回波信号，并根据所述回波信号获取所述目标视场的环境信息；驱动装置，包括旋转轴和驱动器，所述振镜阵列与所述旋转轴连接且夹角固定，所述驱动器通过所述旋转轴带动所述振镜阵列绕轴旋转，同时带动所述激光器阵列、所述接收装置与所述振镜阵列同步旋转。在其中一个实施例中，所述激光雷达还包括：调控模块，与所述振镜阵列连接，用于通过调整所述振镜阵列的驱动电压来驱动多个所述振镜在预设角度范围内往复振动，以调整所述出射信号的扫描密度。在其中一个实施例中，所述激光器为垂直腔面发射激光器。在其中一个实施例中，多个所述激光器依次发射所述出射信号。在其中一个实施例中，所述激光雷达还包括准直透镜，设置在所述发射装置与所述振镜阵列之间，用于对所述发射装置发射的所述出射信号进行准直。在其中一个实施例中，所述激光雷达还包括：编码盘，分别与所述驱动器和所述旋转轴连接，用于在所述驱动器通过所述旋转轴带动所述振镜阵列绕轴旋转时对所述振镜阵列的位置进行监测。在其中一个实施例中，所述振镜阵列与所述激光器阵列通过连接轴或传动杆连接，以使所述振镜阵列与所述发射装置绕所述旋转轴同步旋转。在其中一个实施例中，所述发射装置与所述接收装置通过连接轴或传动杆固定连接，以使所述发射装置与所述接收装置绕所述旋转轴同步旋转。在其中一个实施例中，所述接收装置包括：接收透镜，用于对所述回波信号进行聚焦处理；光电探测模块，设置于所述接收透镜接收的所述回波信号的光轴上，用于接收经所述接收透镜聚焦处理后的所述回波信号，并根据所述回波信号获取所述目标视场的环境信息。在其中一个实施例中，所述激光雷达还包括：壳体，设有透光区域，所述接收装置和发射装置均设置于所述壳体内部，所述出射信号经所述透光区域出射，所述回波信号经所述透光区域入射。上述激光雷达，包括发射装置、振镜阵列、接收装置和驱动装置，发射装置包括多个激光器，所述激光器用于发射出射信号；振镜阵列，包括多个振镜，所述振镜一一对应设置在所述激光器发射的所述出射信号的出射光轴上，用于接收并反射对应的出射信号，使所述出射信号投射至目标视场；接收装置，用于接收由所述出射信号经所述目标视场的探测物反射形成回波信号，并根据所述回波信号获取所述目标视场的环境信息；驱动装置，包括旋转轴和驱动器，所述振镜阵列与所述旋转轴连接且夹角固定，所述驱动器通过所述旋转轴带动所述振镜阵列绕轴旋转，同时带动所述激光器阵列、所述接收装置与所述振镜阵列同步旋转。利用振镜阵列在所述驱动装置的作用下旋转，并带动发射装置和接收装置同速旋转，该激光雷达结构简单，稳定性好，鲁棒性好，且收发离轴。多个激光器尺寸小，功率大，利于空间密排，提高的能量密度分布；利用与激光器对应的振镜阵列利用振镜阵列将出射信号反射至目标视场可实现空间分光和纵向空分复用。附图说明图1为本专利技术一实施例的激光雷达的结构示意图；图2为本专利技术一实施例中激光雷达发射出射信号投射到目标视场点云位置示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本申请提供一种激光雷达，如图1所示，激光雷达包括:发射装置10、振镜阵列20、接收装置30和驱动装置40，其中，发射装置10，包括多个激光器110，激光器110用于发射出射信号；在其中一个实施例中，激光器110为垂直腔面发射激光器110(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser，VCSEL)用于发射出射信号。VCSEL是从集成电路的顶面发出激光。由于工艺技术成熟，VCSEL作为光源成本较低，易实现大规模集成，且空间排布更为密集，利于实现小尺寸的封装组合。发射装置10可以是多个激光器110排成一行或一列，也就是在一条之间上即可，也可以是多个激光器110错位密排为行或列。发射装置10的制作不只是一维，也可以是二维的排列，且VCSEL输出孔径较大，输出光束的发散角较低，使得光纤的连线效率更高。在其中一个实施例中，多个激光器110依次发射出射信号。多个激光器110按照预设时序顺序发光，出射激光经与之对应的振镜210反射后经透光区域710出射至目标区域。振镜阵列20沿预设旋转方向旋转在时间上连续旋转。多个激光器110依次发光，所有的激光器110全部发光完成，振镜阵列20对应的反射的出射信号完整地扫描一个目标区域。此外，为了提高系统的抗干扰能力，避免同波长的串扰，发射装置10可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：发射装置，包括多个激光器，所述激光器用于发射出射信号；振镜阵列，包括多个振镜，所述振镜一一对应设置在所述激光器发射的所述出射信号的出射光轴上，用于接收并反射对应的出射信号，使所述出射信号投射至目标视场；接收装置，用于接收由所述出射信号经所述目标视场的探测物反射形成回波信号，并根据所述回波信号获取所述目标视场的环境信息；驱动装置，包括旋转轴和驱动器，所述振镜阵列与所述旋转轴连接且夹角固定，所述驱动器通过所述旋转轴带动所述振镜阵列绕轴旋转，同时带动所述激光器阵列、所述接收装置与所述振镜阵列同步旋转。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：发射装置，包括多个激光器，所述激光器用于发射出射信号；振镜阵列，包括多个振镜，所述振镜一一对应设置在所述激光器发射的所述出射信号的出射光轴上，用于接收并反射对应的出射信号，使所述出射信号投射至目标视场；接收装置，用于接收由所述出射信号经所述目标视场的探测物反射形成回波信号，并根据所述回波信号获取所述目标视场的环境信息；驱动装置，包括旋转轴和驱动器，所述振镜阵列与所述旋转轴连接且夹角固定，所述驱动器通过所述旋转轴带动所述振镜阵列绕轴旋转，同时带动所述激光器阵列、所述接收装置与所述振镜阵列同步旋转。2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：调控模块，与所述振镜阵列连接，用于通过调整所述振镜阵列的驱动电压来驱动多个所述振镜在预设角度范围内往复振动，以调整所述出射信号的扫描密度。3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光器为垂直腔面发射激光器。4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，多个所述激光器依次发射所述出射信号。5.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括准直透镜，设置在所述发射装置与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，
申请(专利权)人：深圳市速腾聚创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44