[发明专利]一种激光雷达光路系统

说明书

技术领域

本发明属于激光雷达测距领域，尤其涉及一种激光雷达光路系统。

背景技术

激光雷达是通过发射激光束来探测目标位置、速度等特征量的雷达系统，具有精准度高、作业速度快和效率高等优势，是汽车自动驾驶、机器人定位导航、空间环境测绘、安保安防等领域必不可少的核心传感器。在实际应用中，按不同原理，激光雷达可分为：三角法测距激光雷达，基于时间飞行的脉冲测距激光雷达，相位法测距激光雷达，按不同结构可分为同轴激光雷达，以及非同轴激光雷达。非同轴激光雷达为例，通过发射系统向目标物体发射激光信号，并通过接收系统接收目标物体返回的激光回波信号，通过计算调制激光发射信号和返回的激光回波信号的时间差，得到光程，进而得到目标物体的距离，实现激光测距。

但是，目前非同轴激光雷达在进行激光测距时，由于发射系统与接收系统非同轴设置，因此，近距离的目标物体反射回来的激光回波信号的偏折角度就越大，此时经主接收透镜聚焦后，激光回波信号会聚焦在偏离光电探测器的一个位置，因此，无法测量其距离，造成较大的雷达测量盲区。

发明内容

本发明实施例提供一种光路系统，旨在解决先有技术中，非同轴激光雷达无法测量近距离物体的距离，存在较大雷达测量盲区的问题。

本发明实施例提供了一种激光雷达光学系统，包括：

用于向目标物体发射激光信号的发射系统；以及

用于接收所述目标物体反射回来的激光回波信号的接收系统；

所述接收系统包括：

用于将所述目标物体反射回来的第一激光回波信号进行聚焦的主接收透镜；

设置在所述主接收透镜上，用于将所述主接收透镜的测量盲区内的目标物体反射回来的第二激光回波信号进行补偿的补偿镜；

光电探测器，用于接收聚焦的第一激光回波信号以及补偿的第二激光回波信号，并输出对应的电信号，以获取所述目标物体的距离信息。

本发明实施例中，提供了一种激光雷达光学系统，通过设置激光雷达发射系统，向目标物体发射激光发射信号，并通过在接收系统中设置一主接收透镜，用于将目标物体反射的激光回波信号聚焦到光电探测器，以及设置在主接收透镜上，用于将主接收透镜的测量盲区内目标物体反射回来的激光回波信号照射到激光探测器上的补偿镜，并通过光电探测器输出对应的电信号，以获取目标物体的距离信息，通过在主接收透镜上设置一补偿镜，可以对近距离物体的反射光线进行接收，可消除因非同轴光学系统引起的雷达测量盲区，并且通过主接收透镜接收远距离物体反射的激光信号，可同时实现远距离以及近距离的物体的测距，检测范围更大，检测数据更为准确。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种激光雷达光学系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种主接收透镜与补偿镜结合的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种主接收透镜对近距离目标物体反射的激光信号进行聚焦的原理图；

图4是本发明实施例提供的一种主接收透镜与补偿镜配合对近距离目标物体反射的激光信号进行聚焦的原理图。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，提供了一种激光雷达光学系统，通过设置激光雷达发射系统，向目标物体发射激光发射信号，并通过在接收系统中设置一主接收透镜，用于将目标物体反射的激光回波信号聚焦到光电探测器，以及设置在主接收透镜上，用于将主接收透镜的测量盲区内目标物体反射回来的激光回波信号照射到激光探测器上的补偿镜，并通过光电探测器输出对应的电信号，以获取目标物体的距离信息，通过在主接收透镜上设置一补偿镜，可以对近距离物体的反射光线进行接收，可消除因非同轴光学系统引起的雷达测量盲区，并且通过主接收透镜接收远距离物体反射的激光信号，可同时实现远距离以及近距离的物体的测距，检测范围更大，检测数据更为准确。

以下通过具体实施例对本发明实施例进行描述。