发射系统及激光雷达技术方案

本发明专利技术适用于激光雷达技术领域，提供了一种发射系统及激光雷达。发射系统包括沿光轴依次设置的光源组件和夹角调节元件；光源组件包括沿穿过光轴的预设路径依次设置的多个激光光源，激光光源用于提供探测光线；夹角调节元件为棱镜，棱镜包括沿周向依次设置的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中第一侧面垂直于光轴、为入光面，第二侧面和第三侧面分别与光轴呈锐角设置、均为出光面；多个激光光源发出的探测光线能够通过夹角调节元件进行两次折射以缩小发射视场角。本发明专利技术提供的发射系统及激光雷达，便于激光雷达小型化设计。便于激光雷达小型化设计。便于激光雷达小型化设计。

【技术实现步骤摘要】
发射系统及激光雷达


[0001]本专利技术属于激光雷达
，尤其涉及一种发射系统及激光雷达。

技术介绍

[0002]在激光雷达领域，单个光源的扫描视场往往满足不了使用需求，通常需要使用多个光源形成多个角度的视场，从而拼接出一个大的扫描视场。但目前的发射系统设计不太合理，具体表现在以下两个方面：
[0003]一方面，光源间隔的角度越小，激光雷达沿光源排列方向的分辨率越高。但在装有振镜或反射镜的激光雷达里，受制于准直透镜的直径，如图1所示，光源间的夹角越小，光源到振镜/反射镜的距离L越长，不利于激光雷达的小型化。
[0004]另一方面，如图2所示，当光源间的摆放角度较大时，可以形成更大的扫描视场，但所有光源形成的光源组件占用的空间尺寸较大，不利于激光雷达的小型化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种发射系统及激光雷达，旨在解决现有技术中发射系统不利于激光雷达小型化设计的技术问题。
[0006]本专利技术是这样实现的，第一方面，提供了一种发射系统，应用于激光雷达，所述发射系统包括沿光轴依次设置的光源组件和夹角调节元件；所述光源组件包括沿穿过所述光轴的预设路径依次设置的多个激光光源，所述激光光源用于提供探测光线；所述夹角调节元件为棱镜，所述棱镜包括沿周向依次设置的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中所述第一侧面垂直于所述光轴、为入光面，所述第二侧面和所述第三侧面分别与所述光轴呈锐角设置、均为出光面；
[0007]多个所述激光光源发出的能够通过所述夹角调节元件进行两次折射以缩小发射视场角。
[0008]在一个可选的实施例中，多个所述激光光源发出的探测光线能够在所述夹角调节元件的入光侧或者所述夹角调节元件内会聚于一点；
[0009]所述发射系统还包括位于所述夹角调节元件出光侧的反射元件，所述反射元件用于接收并反射所述夹角调节元件输出的探测光线，以改变探测光线的传播方向。在一个可选的实施例中，多个所述激光光源发出的探测光线能够通过所述夹角调节元件会聚于所述反射元件的中心或者是预设区域内。
[0010]在一个可选的实施例中，两个所述出光面相对所述光轴对称设置；
[0011]和/或，所述棱镜为三棱镜。
[0012]第一方面相对于现有技术的技术效果是：本专利技术实施例提供的发射系统，在激光光源的出光侧加设了夹角调节元件，该夹角调节元件为棱镜，棱镜包括沿周向依次设置的第一侧面、第二侧面和第三侧面，第一侧面垂直于光轴、为入光面，第二侧面和第三侧面分别与光轴呈锐角设置、均为出光面。经过该夹角调节元件可使得大角度夹角的多个激光光
源发出的光线的夹角大幅减小，且整个发射系统的结构简单，便于组装。同时，这样可使得大角度摆放的激光光源也能形成小角度的夹角，既满足了激光雷达高分辨率的使用需求，又减小了激光光源到反射元件的距离，可以使激光雷达结构小型化。
[0013]第二方面，提供了一种发射系统，应用于激光雷达，所述发射系统包括沿光轴依次设置的光源组件和夹角调节元件，所述光源组件包括沿穿过所述光轴的预设路径依次设置的多个激光光源，所述激光光源用于提供探测光线，所述夹角调节元件为棱镜，所述棱镜包括沿周向依次设置的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中所述第一侧面垂直于所述光轴、为出光面，所述第二侧面和所述第三侧面分别与所述光轴呈锐角设置、均为入光面；
[0014]多个所述激光光源发出的探测光线呈第一发射状态，经过所述夹角调节元件进行两次折射后再以第二发射状态继续传播，所述第二发射状态对应的发射视场角大于所述第一发射状态对应的发射视场角。
[0015]在一个可选的实施例中，所述第一发射状态对应的发射视场角为大于等于0
°
的锐角。
[0016]在一个可选的实施例中，所述发射系统还包括位于所述夹角调节元件出光侧的反射元件，所述反射元件用于接收并反射所述夹角调节元件输出的探测光线，以改变探测光线的传播方向。
[0017]在一个可选的实施例中，两个所述入光面相对所述光轴对称设置。
[0018]在一个可选的实施例中，所述棱镜为三棱镜。
[0019]第二方面相对于现有技术的技术效果是：本专利技术实施例提供的发射系统，在激光光源的出光侧加设了夹角调节元件，该夹角调节元件为棱镜，棱镜包括沿周向依次设置的第一侧面、第二侧面和第三侧面，第一侧面垂直于光轴、为出光面，第二侧面和第三侧面分别与光轴呈锐角设置、均为入光面，经过该夹角调节元件可使得小角度夹角的两个激光光源发出的光线的夹角大幅增大，且整个发射系统的结构简单，便于组装。同时，这样可使得小角度摆放的激光光源也能形成大角度的夹角，既满足了激光雷达视场拼接的使用需求，又减小了光路器件占用的空间，可以使激光雷达结构小型化。
[0020]第三方面，提供了一种激光雷达，包括发射系统和接收系统，所述发射系统为上述各实施例提供的发射系统，用于向探测目标发射探测光线，所述接收系统用于接收并处理所述探测光线经所述探测目标反射后形成的回波光信号。
[0021]第三方面相对于现有技术的技术效果是：本专利技术实施例提供的激光雷达，采用了上述各实施例提供的发射系统，可以有效减小发射系统的体积，便于小型化激光雷达的设计。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是现有技术中一种发射系统的结构示意图；
[0024]图2是现有技术中另一种发射系统的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术第一实施例提供的发射系统的结构示意图一；
[0026]图4是本专利技术第一实施例提供的发射系统的结构示意图二；
[0027]图5是本专利技术第二实施例提供的发射系统的结构示意图一；
[0028]图6是本专利技术第二实施例提供的发射系统的结构示意图二。
[0029]附图标记说明：
[0030]100、发射系统；110、光源组件；111、光源；112、准直透镜；120、夹角调节元件；121、入光面；122、出光面；130、反射元件；200、光轴；H、光源组件的总高度。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发射系统，应用于激光雷达，其特征在于，所述发射系统包括沿光轴依次设置的光源组件和夹角调节元件；所述光源组件包括沿穿过所述光轴的预设路径依次设置的多个激光光源，所述激光光源用于提供探测光线；所述夹角调节元件为棱镜，所述棱镜包括沿周向依次设置的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中所述第一侧面垂直于所述光轴、为入光面，所述第二侧面和所述第三侧面分别与所述光轴呈锐角设置、均为出光面；多个所述激光光源发出的探测光线能够通过所述夹角调节元件进行两次折射以缩小发射视场角。2.如权利要求1所述的发射系统，其特征在于，多个所述激光光源发出的探测光线能够在所述夹角调节元件的入光侧或者所述夹角调节元件内会聚于一点；所述发射系统还包括位于所述夹角调节元件出光侧的反射元件，所述反射元件用于接收并反射所述夹角调节元件输出的探测光线，以改变探测光线的传播方向。3.如权利要求2所述的发射系统，其特征在于，多个所述激光光源发出的探测光线能够通过所述夹角调节元件会聚于所述反射元件的中心或者是预设区域内。4.如权利要求1所述的发射系统，其特征在于，两个所述出光面相对所述光轴对称设置；和/或，所述棱镜为三棱镜。5.一种发射系统，应用于激光雷达，其特征在于，所述发射系统包括沿光轴依次设置的光源组件和夹角调节元件，所述光源组件包括沿穿过所述光轴的预设路径依次设置的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨源，胡攀攀，
申请(专利权)人：武汉万集光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：