[实用新型]一种激光雷达

说明书

本实用新型提供一种激光雷达。该激光雷达包含光发射组件、光接收组件、固定反射镜组件和旋转多面镜组件；上述旋转多面镜组件包含多个反射镜和旋转机构，上述旋转机构用于带动上述多个反射镜旋转，上述多个反射镜的法线与上述旋转多面镜组件的旋转轴线的夹角度数各不相同；上述固定反射镜组件用于将上述光发射组件发射的激光以不垂直于上述旋转多面镜组件中任一反射镜的角度反射到上述旋转多面镜组件，上述旋转多面镜组件用于将接收到的激光反射到测量区域，该测量区域内物体的反射光经上述旋转多面镜组件和上述固定反射镜组件的反射到达上述光接收组件，实现对测量区域内物体的扫描。本实用新型提供的激光雷达体积小、发射视场与接收视场匹配度高、信噪比高。

技术领域

本实用新型涉及激光探测和测距技术领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

激光探测和测距(Light Detection And Ranging，LiDAR)系统通常被称为激光雷达。激光雷达的基本工作原理是激光发射器发射激光到测量区域，接收器接收测量区域内物体的反射光，激光雷达根据激光测距原理计算激光雷达与该物体间的距离。通过对测量区域内物体不断地扫描，得到该物体上全部目标点的数据，对该数据进行成像处理后可建立该物体的三维立体图像。激光雷达在无人驾驶、无人机、服务机器人、军事、安防和测绘等领域有广泛应用。

现有激光雷达主要有两种类型：机械旋转式激光雷达和混合固态激光雷达。

机械旋转式激光雷达采用多对激光发射器和接收器并行工作，一个激光发射器和一个接收器组成一个激光测距通道。每对激光发射器和接收器朝向不同的空间角度位置，形成扇面覆盖，通过旋转机构驱动多对激光发射器和接收器整体旋转，实现三维激光扫描。由于此类激光雷达每个激光测距通道的一对激光发射器和接收器都需要进行精确校准，以保证对焦准确、发射和接收光轴精确平行，使得此类激光雷达的光学组装、调校的工作量大，生产效率低，价格昂贵。

混合固态激光雷达通过设置旋转多面镜引导激光产生方向偏转，实现对测量区域内物体的三维扫描。此类激光雷达中，激光发射器通常在旋转多面镜一侧，激光发射器发射的激光直接投射到旋转多面镜并经旋转多面镜反射后到达测量区域。由于激光发射器在旋转多面镜一侧，使激光雷达在旋转轴径向的尺寸较大，同时，为了使测量激光精确扫描到测量区域，激光发射器、激光接收器和旋转多面镜的位置关系需精确设置，限制了激光雷达形状和尺寸。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种激光雷达，包含光发射组件、光接收组件、固定反射镜组件和旋转多面镜组件。上述旋转多面镜组件包含旋转机构和多个反射镜，该旋转机构用于带动上述多个反射镜旋转，上述多个反射镜的法线与上述旋转多面镜组件的旋转轴线的夹角度数各不相同。上述光发射组件包含多个激光发射器，用于发射激光；上述固定反射镜组件用于将上述光发射组件发射的激光，以不垂直于上述旋转多面镜组件中任一反射镜的角度反射到上述旋转多面镜组件；上述旋转多面镜组件用于将上述固定反射镜组件反射的激光反射到测量区域，还用于接收并反射上述测量区域内物体的反射光；上述固定反射镜组件还用于接收并反射上述旋转多面镜组件反射的上述测量区域内物体的反射光；上述光接收组件包含多个激光接收器，用于接收上述固定反射镜组件反射的上述测量区域内物体的反射光。

可选的，上述固定反射镜组件可以包含一个或多个固定反射镜。当上述固定反射镜组件包含多个固定反射镜，上述固定反射镜组件进一步用于，使上述光发射组件发射的激光经上述多个固定反射镜反射后，以不垂直于上述旋转多面镜组件中任一反射镜的角度反射到上述旋转多面镜组件。