[发明专利]激光雷达扫描系统和激光雷达扫描方法

权利要求书

1.激光雷达扫描系统，其特征在于，包括：

一投射装置，其中所述投射装置射出线形光束；

一扫描元件，其中所述扫描元件被保持在所述投射装置射出线形光束的光线路径上，所述扫描元件折转所述投射装置投射出的线形光束以进行扫描；以及

一角放大装置，其中所述角放大装置被保持于所述扫描元件的出射侧，所述角放大装置放大线形光束沿着一扫描方向扫描的光束角度，所述角放大装置包括第一角放大元件和第二角放大元件，其中所述第二角放大元件对所述第一角放大元件出射的线形光束的光束质量进行补偿，保持扫描光束的光束质量，所述第一角放大元件和所述第二角放大元件分别被实施为柱面角放大镜或者超环面角放大镜，

其中，所述扫描元件沿着一振动方向在一振动角度内振动，所述扫描元件出射的线形光束随着所述扫描元件的振动在一扫描角度内沿着一扫描方向扫描，其中经放大后的所述线形光束沿着一发散方向发散，所述发散方向和所述扫描方向垂直。

2.根据权利要求1所述的激光雷达扫描系统，其中所述扫描元件为MEMS振镜。

3.根据权利要求1所述的激光雷达扫描系统，其中所述扫描元件以一转轴旋转，所述扫描元件出射的线形光束随着所述扫描元件的旋转在一扫描角度内沿着一扫描方向扫描。

4.根据权利要求3所述的激光雷达扫描系统，其中所述扫描元件选自扫描棱镜、夹持式振镜和旋转反射镜中的一种。

5.根据权利要求1所述的激光雷达扫描系统，其中所述扫描元件为相控阵扫描器件，控制线形光束的折转。

6.根据权利要求1至5任一所述的激光雷达扫描系统，其中所述扫描元件出射的线形光束经过所述角放大装置，线形光束在所述扫描方向上的光束角度被所述角放大装置自所述扫描角度放大至一放大角度。

7.根据权利要求1至6任一所述的激光雷达扫描系统，其中所述柱面角放大镜的母线方向和线形光束的所述发散方向一致。

8.根据权利要求1至7任一所述的激光雷达扫描系统，其中所述投射装置包括一光源，所述光源被保持在所述扫描元件的入射侧，所述光源投射出线形光束。

9.根据权利要求1至7任一所述的激光雷达扫描系统，所述投射装置包括：

至少一光源，所述光源投射出光束；和

一整形元件，其中所述光源被保持在所述整形元件的入射侧，所述整形元件将所述光源发出的光束整形为线形光束。

10.根据权利要求9所述的激光雷达扫描系统，其中所述整形元件被保持在所述扫描元件的入射侧，所述整形元件出射的线形光束辐射至所述扫描元件，被所述扫描元件折转。

11.一激光雷达扫描方法，其特征在于，所述激光雷达扫描方法包括以下步骤；

（a）以一定的速度出射一线形光束；和

（b）在线形光束穿过一角放大装置的情况下，放大线形光束沿着一扫描方向扫描的光束角度，进而利用线形光束进行扫描，以及经放大后的所述线形光束沿着一发散方向发散，所述发散方向和所述扫描方向垂直，

其中，所述角放大装置包括第一角放大元件和第二角放大元件，所述第一角放大元件和所述第二角放大元件分别被实施为柱面角放大镜或者超环面角放大镜；以及

所述线形光束从所述第一角放大元件的一侧入射，并从所述第二角放大元件的另一侧出射，以使所述第二角放大元件对所述第一角放大元件出射的线形光束的光束质量进行补偿，保持扫描光束的光束质量。

12.根据权利要求11所述的激光雷达扫描方法，其中在所述步骤（a）中，进一步包括步骤：

发出光束；和

将光束整形为线形光束。