[实用新型]一种激光雷达的光路系统及一种激光雷达

说明书

本实用新型提供了一种激光雷达的光路系统及具有该光路系统的激光雷达，该光路系统包括：激光源、光纤、准直透镜、第一振镜、第二振镜、汇聚透镜和接收装置，所述激光源发出激光，经由所述光纤分成至少两根激光束，激光束经准直透镜准直后出射向所述第一振镜，并被第一振镜反射向第二振镜，然后经由第二振镜反射向目标物体。第一振镜和第二振镜以不同的频率朝向不同的方向运动。自目标物体反射回来的激光束经汇聚透镜汇聚后被接收装置接收。采用上述技术方案后，激光雷达不需要机械旋转结构和多个激光器，且具有更大的扫描面积和更高的扫描密度。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达的光路系统及一种激光雷达。

背景技术

激光雷达技术在导航、地图测绘、卫星定位等领域有着广泛应用。在汽车无人驾驶领域中，激光雷达起着地图测绘和场景定位的关键作用。

现有的激光雷达多为机械式激光雷达。机械式激光雷达一般需要机械旋转机构，通过旋转带动激光雷达系统进行空间旋转扫描。

现有的机械式激光雷达的机械旋转结构加工精度要求较高，且旋转结构易在使用中磨损，长期稳定性差。此外，机械式激光雷达为了获得更高的分辨率，一般需要多线测量，同时使用多个激光器，成本较高。

由于机械式激光雷达是通过多根并排的激光旋转实现面扫描，所以，其扫描的面积和密度均较小，难以满足市场的需求。因此，需要开发一种不需要机械旋转结构和多个激光器，且扫描面积大、扫描密度高的激光雷达的光路系统及具有该光路系统的激光雷达。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种不需要机械旋转结构和多个激光器，且扫描面积大、扫描密度高的激光雷达的光路系统及具有该光路系统的激光雷达。

本实用新型公开了一种激光雷达的光路系统，所述光路系统包括：

激光源，用于发出激光；光纤，所述光纤连接所述激光源，供所述激光通过，并将所述激光分成至少两根激光束；准直透镜，所述准直透镜设置在所述激光束的出射方向上，所述准直透镜的数量与所述激光束数量相同，对所述激光束进行准直；第一振镜，设置在经所述准直透镜准直后的激光束的出射方向上，所述第一振镜绕第一轴周期性往复转动，所述第一振镜对所述激光束进行反射；第二振镜，设置在经所述第一振镜反射的激光束的出射方向上，所述第二振镜绕第二轴周期性往复转动或绕第二轴沿单一方向转动，所述第二轴垂直于所述第一轴，所述第二振镜的频率与所述第一振镜不同，所述第二振镜将所述激光束反射向目标物体；汇聚透镜，对从所述目标物体反射回来的激光束进行汇聚；接收装置，设置在经汇聚后的激光束的出射方向上，接收所述激光束。

优选地，所述第一振镜为一维微机电系统振镜。

优选地，所述第二振镜绕第二轴周期性往复运动，所述第二振镜的镜面数为1。

优选地，所述第二振镜绕第二轴沿单一方向转动，所述第二振镜的镜面数为2～6。

优选地，所述第一振镜的频率和所述第二振镜的频率存在如下关系：

第一振镜频率＝第二振镜频率×扫描线数×第二振镜的镜面数÷2；

所述扫描线数为单根所述激光束在所述目标物体上形成的来回往复的扫描线的数量。

优选地，所述第一振镜的频率为5～30Hz。

优选地，所述扫描线数为80～1080。

优选地，所述扫描线数为300～600。

优选地，所述接收装置为雪崩光电二极管。

本实用新型还公开了一种激光雷达，所述激光雷达具有上述的光路系统。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：