激光雷达及其探测装置制造方法及图纸

本申请公开了一种激光雷达的探测装置及其激光雷达。本申请中的激光雷达的探测装置包括：多个激光发射器、发射透镜组件、一维振镜、接收透镜组件及光电探测器；发射透镜组件包括：第一反射镜及第二反射镜；第一反射镜用于将多个激光发射器发出的探测光束反射到所述一维振镜；一维振镜用于对第一反射镜反射后的探测光束进行反射；第二反射镜用于对一维振镜反射后的探测光束进行反射至待测空间；接收透镜组件适于接收被待测空间中的障碍物所反射后的回波光束。本申请在实现多线束水平扫描的同时，通过纵向振镜扫描的方式减少发射端激光器的数量，从而可以降低发射端空间排布的难度。

Lidar and its detection device

【技术实现步骤摘要】
激光雷达及其探测装置
本申请涉及测距领域，特别涉及一种激光雷达及其探测装置。
技术介绍
激光雷达LiDAR是激光主动探测传感器设备的一种统称，其工作原理大致如下：激光雷达的发射器发射出激光光束，激光光束遇到物体后，经过漫反射，返回并入射至激光接收器，雷达模块根据发送和接收激光光束的时间间隔乘以光速，再除以2，即可计算出激光雷达与物体的距离。目前的多线激光雷达为一对一的收发通道，例如，32线雷达需要32对发射光源与接收通道。并且，旋转扫描式激光雷达有着向纵向(垂直)视场越来越大，扫描线束越来越多的趋势不断发展。而该发展趋势，则要求激光雷达的通道数量越来越多。越来越多的通道数量可能会使激光雷达的成本变高，内部空间紧张，体积增大，并使发射端空间排布的难度增高。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种激光雷达及其激光雷达，在实现竖直方向上的多线束扫描的同时，通过振镜扫描的方式减少发射端激光器的数量，从而可以降低发射端空间排布的难度。为解决上述技术问题，本申请的一方面公开了一种激光雷达的探测装置，包括多个激光发射器、发射透镜组件、一维振镜、接收透镜组件及光电探测器；所述发射透镜组件包括：第一反射镜及第二反射镜；所述第一反射镜用于将所述多个激光发射器发出的探测光束反射到所述一维振镜；所述一维振镜包括反射面，用于对所述第一反射镜反射后的探测光束进行反射，所述一维振镜的转轴垂直于竖直方向；所述第二反射镜用于对所述一维振镜反射后的探测光束进行反射至待测空间；所述接收透镜组件适于接收被所述待测空间中的障碍物所反射后的回波光束，其中，所述回波光束为经所述第二反射镜反射至待测空间的探测光束，在所述待测空间中遇到障碍物后被反射回来的光束；所述光电探测器，适于处理所述回波光束。可以理解，一维振镜可以调整探测光束在竖直方向上的出射角度，从而通过少量的激光发射器，便可实现多于激光器数量的多通道扫描线效果。从而降低激光雷达成本，减小体积，降低装校难度。本申请的另一方面公开了一种激光雷达，包括上述探测装置、主轴、上仓板、顶盖、以及底座；所述上仓板相对于所述探测装置固定设置所述上仓板相对于所述探测装置固定设置并位于所述探测装置的支撑平台的下方，且所述上仓板在所述探测装置的轴向上相对更靠近所述底座，更远离所述顶盖；所述主轴垂直于所述底座设置，并且位于所述上仓板和所述底座之间；所述探测装置能够绕所述主轴360°旋转，以实现在水平方向上的扫描。该激光雷达采用非贯穿主轴结构，通过将上下仓板、发射和接收电路板、主轴等元器件压缩叠加设置于激光雷达的偏下方位置形成扁平化平台，减小了因主轴从上到下贯穿整个雷达所占用的空间，方便将本申请各方面公开的探测装置安装在扁平化平台的上方。这种设计有利于探测装置和扁平化平台中的器件的独立维护和独立升级。附图说明图1根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的剖面示意图；图2根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的探测装置的结构示意图；图3根据本申请的一些实施例，示出了探测装置的分解图；图3A根据本申请的一些实施例，示出了一维振镜的结构图；图4根据本申请的一些实施例，示出了探测装置的光路图；图5根据本申请的一些实施例，示出了各激光发射器垂直方向的扫描视场。图6根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的扁平化平台的结构示意图；图7根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达扁平化平台的剖面示意图；图8根据本申请的一些实施例，示出了旋转支架的结构示意图；图9根据本申请的一些实施例，示出了主轴的结构示意图。具体实施方式本申请的说明性实施例包括但不限于一种激光雷达的探测装置及其激光雷达。本申请将使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实施例的各个方面，以将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以使用所描述方面的部分来实践一些可替代实施例。出于解释的目的，为提供对说明性实施例的透彻理解，对具体的数字、材料和配置进行阐述。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实现替代的实施例。在其他情况下，为了不对说明性实施例造成混淆，省略或简化了一些公知的特征。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施例作进一步地详细描述。根据本申请的一些实施例，公开了一种激光雷达。图1是该激光雷达的剖面结构示意图，图2和图3示出了该激光雷达的探测装置的结构示意图和分解图，图6和图7分别示出了该激光雷达的扁平化平台的结构示意图和剖面示意图。如图1所示，该激光雷达的主轴2位于整个雷达的下半部分，并非是轴向贯穿整个激光雷达，从而减小了因主轴从上到下贯穿整个雷达所占用的空间，方便并简化了主轴上方探测装置的结构的设置。具体地，参考图1、图2、图3、图6及图7，该激光雷达可以包括底座1、主轴2、旋转支架3、探测装置17、顶盖15、外壳16、上仓板7、下仓板8、轴承6、无线供电组件(11及12)、直流电机、通信组件(未示出)、码盘13以及电缆接口14。主轴2位于上仓板8和底座1之间并与底座1相垂直。探测装置17位于上仓板8、顶盖15以及外壳16组成的空间中。在直流电机的驱动下，上仓板7、探测装置17以及外壳16相对于主轴2在水平方向上360°旋转。可以理解，在本申请中，水平方向是指与主轴2相垂直的方向，竖直方向或者纵向是指与主轴相平行的方向。如图2和图3所示，探测装置17包括接收模组1705、发射模组以及支撑平台18。接收模组1705和发射模组固定设置在支撑平台18上方，并能随着支撑平台18相对于主轴2的旋转而旋转。发射模组包括6个激光发射器1701、6个快轴准直器(未示出)、6个准直透镜1710、反射折转镜组、一维振镜1703。反射折转镜组包括第一反射镜1702和第二反射镜1704。接收模组1705包括接收镜头1705A和接收透镜组件，接收透镜组件包括汇聚透镜1705B和1705E、第三反射镜1705C及光电探测器1705D。可以理解，此处激光发射器的数量仅仅是出于说明的目的，并不是限制性的，在实际应用中，可以根据具体情况进行设置。如图2或3所示，激光发射器1701被设置在支撑架1706上，并且6个激光发射器1701沿竖直方向分布为相互平行的两列，这两列激光发射器并排设置，并且两列激光发射器是交错设置的。为了确保6个激光发射器发射的探测光束经过第一反射镜1702反射后均可以入射到一维振镜1703的中心，6个激光发射器出射探测光束的方向并不完全相同。每个激光发射器1701设置有一个准直透镜1707和一个快轴准直器(未示出)，如此，每个激光光源均有单独的快轴准直(FAC)透镜进行准直，在被FAC透镜准直后，再经过准直透镜进行二次准直。入射到第一反射镜1702。其中，快轴准直器1707能够将激光发射器1701出射的探测光束近似椭圆形的光斑截面调整为近似圆形，同时为激光发射器1701提供准直功能。参考图3A，一维振镜1703外形为长方体，具体可以包括反射面、转轴、支架结构、线圈以及线圈的接口，支架结构、转轴以及反射面为一体化结构，材质可以为铍铜，反射镜贴附于反射面之上，反射面的背面设置有磁铁(未示出)，转轴垂直于主轴或者竖直方向，激光雷达的控制部件可以通过接口输入驱动信号或者交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，包括多个激光发射器、发射透镜组件、一维振镜、接收透镜组件及光电探测器；所述发射透镜组件包括：第一反射镜及第二反射镜；所述第一反射镜用于将所述多个激光发射器发出的探测光束反射到所述一维振镜；所述一维振镜包括反射面，用于对所述第一反射镜反射后的探测光束进行反射，所述一维振镜的转轴垂直于竖直方向；所述第二反射镜用于对所述一维振镜反射后的探测光束进行反射至待测空间；所述接收透镜组件适于接收被所述待测空间中的障碍物所反射后的回波光束，其中，所述回波光束为经所述第二反射镜反射至待测空间的探测光束，在所述待测空间中遇到障碍物后被反射回来的光束；所述光电探测器，适于处理所述回波光束。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，包括多个激光发射器、发射透镜组件、一维振镜、接收透镜组件及光电探测器；所述发射透镜组件包括：第一反射镜及第二反射镜；所述第一反射镜用于将所述多个激光发射器发出的探测光束反射到所述一维振镜；所述一维振镜包括反射面，用于对所述第一反射镜反射后的探测光束进行反射，所述一维振镜的转轴垂直于竖直方向；所述第二反射镜用于对所述一维振镜反射后的探测光束进行反射至待测空间；所述接收透镜组件适于接收被所述待测空间中的障碍物所反射后的回波光束，其中，所述回波光束为经所述第二反射镜反射至待测空间的探测光束，在所述待测空间中遇到障碍物后被反射回来的光束；所述光电探测器，适于处理所述回波光束。2.根据权利要求1所述的激光雷达的探测装置，其特征在于，所述多个激光发射器沿竖直方向分布。3.根据权利要求2所述的激光雷达的探测装置，其特征在于，所述多个激光发射器沿竖直方向分布为相互平行的两列，并且所述两列激光发射器交错设置。4.根据权利要求2所述的激光雷达的探测装置，其特征在于，所述多个激光发射器在竖直方向的扫描视场依次相接或部分重叠。5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光雷达的探测装置，其特征在于，所述多个激光发射器适于以不同的发射角发射探测光束，以使得所述第一反射镜能够将所述多个激光发射器发出的探测光束均反射到所述一维振镜的中心处。6.根据权利要求1所述的激光雷达的探测装置，其特征在于，还包括多个快轴准直器和多个准直透镜，所述多个激光发射器中的每一个具有一个对应的所述快轴准直器和一个所述准直透镜，所述激光发射器所发射的光束经对应的快轴准直器和准直...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆永吉，陈杰，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31