激光雷达接收组件及激光雷达系统技术方案

本发明专利技术提供的激光雷达接收组件及激光雷达系统，通过在激光雷达接收组件中设置接收透镜组、视场光阑、场镜以及光电探测器；其中，所述接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。通过采用设置多个透镜的方式，以使不同透镜可接收来自不同视场方向上的激光回波光束，并经视场光阑和场镜成像在光电探测器，从而有效提高了光电探测器的可探测视场，进而提高激光雷达接收组件和激光雷达系统的探测性能。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达接收组件及激光雷达系统
本专利技术涉及激光应用技术，具体涉及一种激光雷达接收组件及激光雷达系统。
技术介绍
激光雷达系统是无人驾驶设备的关键传感器之一，它相当于汽车的眼睛，能够精确的识别障碍物的位置、大小等信息。一般的，激光雷达系统通过激光雷达发射组件向目标区域发射激光光束，然后再通过激光雷达接收组件接收由目标区域反射回来的激光回波信号，从而通过分析激光的飞行时间来获取待测空间的三维信息。在现有技术中，激光雷达接收组件包括有透镜以及接收探测器，其中，受限于半导体工艺水平，接收探测器的尺寸是有限的。而该接收探测器的尺寸也大大制约了激光雷达接收组件的视场大小，进而影响了激光雷达系统的探测性能。因此，在不改变现有接收探测器尺寸的情况下，如何提高激光雷达接收组件的视场大小，以提高激光雷达接收组件和激光雷达系统的性能成为难点。
技术实现思路
为了解决现有技术中的激光雷达接收组件的视场受限的问题，本专利技术提供了一种激光雷达接收组件及激光雷达系统。本专利技术提供了一种激光雷达接收组件，包括：接收透镜组、视场光阑、场镜以及光电探测器；其中，所述接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。在其中一种可选的实施方式中，所述接收透镜组中的各透镜的焦点重合设置。其中，所述接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。在其中一种可选的实施方式中，所述接收透镜组中的各透镜的焦点重合设置。在其中一种可选的实施方式中，所述各透镜的焦点位于所述视场光阑的孔径所在平面上。在其中一种可选的实施方式中，所述接收透镜组中的各透镜为汇聚透镜，用于将各激光回波光束汇聚在所述视场光阑内。在其中一种可选的实施方式中，所述场镜用于将透过所述视场光阑的各激光回波光束进行压缩汇聚，以使压缩汇聚后的回波光束成像在所述光电探测器的探测区域内。在其中一种可选的实施方式中，相邻的两个透镜的主光轴之间的预设夹角小于等于该两个透镜的视场角之和的二分之一。在其中一种可选的实施方式中，所述视场光阑的孔径大小等于任一透镜的上视场角的正切值与下视场角的正切值之和，乘以该任一透镜的焦距；其中，所述上视场角为该透镜所接收的上视场激光回波光束的传播方向与该透镜主光轴之间的夹角；所述下视场角为该透镜所接收的下视场激光回波光束的传播方向与该透镜主光轴之间的夹角。在其中一种可选的实施方式中，所述相邻的两个透镜的上、下视场角之间满足如下公式1：其中，所述f1为相邻的两个透镜中其中一个透镜的焦距，为该透镜的通光口径，ω11和ω12分别为该透镜的上、下视场角；所述f2为相邻的两个透镜中另一个透镜的焦距，为该另一个透镜的通光口径，ω21和ω22分别为该另一个透镜的上、下视场角。另一方面，本专利技术提供了一种激光雷达系统，包括前述任一项所述的激光雷达接收组件以及激光雷达发射组件。在其中一种可选的实施方式中，所述激光雷达发射组件包括激光发射器；所述激光发射器用于发射激光发射光束至被测目标，并经由所述被测目标反射形成射入所述激光雷达接收组件的激光回波光束。所述各透镜的焦点位于所述视场光阑的孔径所在平面上。本专利技术提供的激光雷达接收组件及激光雷达系统，通过在激光雷达接收组件中设置接收透镜组、视场光阑、场镜以及光电探测器；其中，所述接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。通过采用设置多个透镜的方式，以使不同透镜可接收来自不同视场方向上的激光回波光束，并经视场光阑和场镜成像在光电探测器，从而有效提高了光电探测器的可探测视场，进而提高激光雷达接收组件和激光雷达系统的探测性能。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本专利技术实施例一提供的一种激光雷达接收组件的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的激光雷达接收组件中的主透镜的路示意图；图3为本专利技术实施例一提供的激光雷达接收组件中主透镜的工作原理示意图；图4为本专利技术实施例二提供的一种激光雷达接收组件的结构示意图；图5为本专利技术实施例二提供的一种激光雷达接收组件的主透镜的工作原理示意图；图6为本专利技术实施例三提供的一种激光雷达系统的结构示意图。通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在现有技术中，激光雷达接收组件包括有透镜以及接收探测器，其中，受限于半导体工艺水平，接收探测器的尺寸是有限的。而该接收探测器的尺寸也大大制约了激光雷达接收组件的视场大小，进而影响了激光雷达系统的探测性能。因此，在不改变现有接收探测器尺寸的情况下，如何提高激光雷达接收组件的视场大小，以提高激光雷达接收组件和激光雷达系统的性能成为难点。需要说明的是，这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本专利技术的实施例进行描述。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种激光雷达接收组件，该激光雷达接收组件可适配于激光雷达系统，为激光雷达系统提供激光回波光束的探测和接收功能。其中，为了在不改变光电探测器的尺寸的情况下，提高激光雷达接收组件所能提供的视场大小，在本专利技术提供的激光雷达接收组件中设置有接收透镜组、视场光阑、场镜以及光电探测器。其中，接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。图1为本专利技术实施例一提供的一种激光雷达接收组件的结构示意图。如图1所示，该激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达接收组件，其特征在于，包括：接收透镜组、视场光阑、场镜以及光电探测器；/n其中，所述接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达接收组件，其特征在于，包括：接收透镜组、视场光阑、场镜以及光电探测器；
其中，所述接收透镜组包括多个透镜；不同透镜的主光轴之间成预设角度；不同透镜用于接收不同视场方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通过所述视场光阑和所述场镜并成像在所述光电探测器上。


2.根据权利要求1所述的激光雷达接收组件，其特征在于，所述接收透镜组中的各透镜的焦点重合设置。


3.根据权利要求2所述的激光雷达接收组件，其特征在于，所述各透镜的焦点位于所述视场光阑的孔径所在平面上。


4.根据权利要求1所述的激光雷达接收组件，其特征在于，所述接收透镜组中的各透镜为汇聚透镜，用于将各激光回波光束汇聚在所述视场光阑内。


5.根据权利要求1所述的激光雷达接收组件，其特征在于，所述场镜用于将透过所述视场光阑的各激光回波光束进行压缩汇聚，以使压缩汇聚后的回波光束成像在所述光电探测器的探测区域内。


6.根据权利要求1所述的激光雷达接收组件，其特征在于，相邻的两个透镜的主光轴之间的预设夹角小于等于该两个透镜的视场角之和的二分之一。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正正，屈志巍，王庆飞，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11