[发明专利]激光雷达探测装置

说明书

本申请提供一种激光雷达探测装置，包括曲面罩体、激光器、第一透镜、探测器以及第二透镜，激光器的出射光束依次经第一透镜、曲面罩体出射至被测物，形成发射光路，第一透镜的第一光轴和曲面罩体的相交点的法向和第一光轴重合，被测物反射的反射光束依次经罩体、第二透镜入射至探测器，形成接收光路，第二透镜的第二光轴和曲面罩体的相交点的法向和第二光轴重合。本申请提供的激光雷达探测装置将第一光轴和第二光轴设置得与各个光轴和曲面相交点的法向重合，发射光路和接收光路不受曲面罩体的形状影响，能够消除发射光路和接收光路的像散，提升出射光束照射到被测物的光斑质量和能量，从而提高探测器接收到的光能量和激光雷达的探测性能。

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及激光雷达探测装置。

背景技术

激光雷达是一种常用的测距传感器，由于具有分辨率高、受环境因素干扰小等优点，其在工业领域、智能机器人、汽车等领域应用广泛。目前，激光雷达探测装置的发射光路和接收光路均会透过雷达罩体，由于雷达罩体的影响使得光线会产生像散，例如：当探测光被障碍物反射后，透过激光雷达外罩返回至探测器时，雷达罩体对光有发散的作用，使得现有的激光雷达探测装置会存在像散的问题，使像斑变大，降低激光雷达中探测器接收效率。因此，如何降低激光雷达的像散，提高探测器的接收效率成为了一个重要的课题。

发明内容

本申请实施例提出了一种激光雷达探测装置，以解决以上问题。

本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

本申请实施例提供一种激光雷达探测装置，包括曲面罩体、激光器、第一透镜、探测器和第二透镜，激光器的出射光束依次经第一透镜、曲面罩体出射至被测物，形成发射光路，其中，第一透镜具有第一光轴，第一光轴和曲面罩体的相交点的法向和第一光轴重合，被测物反射的反射光束依次经曲面罩体、第二透镜入射至所述探测器，形成接收光路，第二透镜具有第二光轴，第二光轴和曲面罩体的相交点的法向和第二光轴重合。

在一些实施方式中，出射光束具有快轴方向和慢轴方向，快轴方向与所述法向垂直，且慢轴方向与快轴方向、法向均垂直。

在一些实施方式中，曲面罩体为空心圆柱结构或球体结构。

在一些实施方式中，第一光轴和第二光轴平行。

在一些实施方式中，第一透镜的焦距小于第二透镜的焦距。

在一些实施方式中，激光器位于第一透镜的焦点，探测器位于第二透镜的焦点。

在一些实施方式中，第一透镜和第二透镜中至少有一者为单片高阶非球面透镜。

在一些实施方式中，第一透镜和所述第二透镜之间设置有光学隔离部。

在一些实施方式中，光学隔离部为粘接层，粘胶层粘接于所述第一透镜和第二透镜之间。

在一些实施方式中，激光雷达探测装置还包括信号处理系统，激光器和探测器均与所述信号处理系统信号连接。

相较于现有技术，本申请提供的激光雷达探测装置将第一光轴和第二光轴设置得与各个光轴和曲面相交点的法向重合，发射光路和接收光路不受曲面罩体的形状影响，能够消除发射光路和接收光路的像散，提升出射光束照射到被测物的光斑质量和能量，从而提高探测器接收到的光能量和激光雷达的探测性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

图1是本申请实施例提供的激光雷达探测装置的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的激光雷达探测装置的剖视图(剖切面是曲面罩体的横截面)。