[发明专利]一种激光雷达光学系统

说明书

本公开涉及一种激光雷达光学系统，包括发射模块、接收模块、光学模块，所述的发射模块用于出射激光，出射光经光学模块后照射到目标上，目标反射光经光学模块后进入接收模块，所述的光学模块包括带孔反射镜、反射镜、振镜、多面体反射镜，发射模块出射光经带孔反射镜小孔照射到反射镜上，反射镜将出射光反射到振镜，振镜垂直摆扫，所述多面体反射镜水平旋转，目标反射光经多面体反射镜、振镜、反射镜、带孔反射镜后进入接收模块。本公开实施例通过振镜与多面体反射镜的组合同时实现垂直和水平扫描，即实现面扫描。

技术领域

本发明公开涉及激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达光学系统。

背景技术

激光雷达是以激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动距离探测设备，其具有体积小，测量精度高的优点，被广泛应用于无人驾驶、AGV、机器人等领域。

为对较大范围内目标进行探测，现有的激光雷达常采用MEMS振镜作为扫描机构，使激光按照一定的角度和频率进行扫描，但是，MEMS振镜的偏转角度有限，其扫描范围也受到限制。要实现大角度的偏转，一般采用额外的透镜系统或将多个激光雷达拼接来放大其扫描角度。采用额外的透镜系统需要精密的非球面透镜组，这种透镜组成本较高。而将多个激光雷达拼接，使各个激光雷达的光学扫描角合并为一个大的光学扫描角，则需要对各激光雷达的发射部件和接收部件进行调试，耗时耗力，且在户外等环境下操作困难；另外多个激光雷达拼接意味着需要多套光学装置，增加了整个激光雷达的体积，提高了整个激光雷达的成本。

发明内容

本公开实施例在于提出一种激光雷达光学系统，解决现有技术不能同时满足装配简单和大范围扫描的问题。

为达此目的，本发明公开实施例采用以下技术方案：

一方面，一种激光雷达光学系统，包括发射模块、接收模块、光学模块，所述的发射模块用于出射激光，出射光经光学模块后照射到目标上，目标反射光经光学模块后进入接收模块，所述的光学模块包括带孔反射镜、反射镜、振镜、多面体反射镜，发射模块出射光经带孔反射镜小孔照射到反射镜上，反射镜将出射光反射到振镜，振镜垂直摆扫，将出射光偏转到多面体反射镜上，所述多面体反射镜水平旋转，将出射光反射到目标上，目标反射光经多面体反射镜、振镜、反射镜、带孔反射镜后进入接收模块。

在一种可能的实现方式中，所述的出射光入射振镜的角度为10-50°。

在一种可能的实现方式中，所述的出射光入射振镜的角度为20-40°。

在一种可能的实现方式中，所述的振镜偏转出射光的角度为±30°，频率为0-100Hz。

在一种可能的实现方式中，所述的振镜偏转出射光的角度为±20°，频率为0-20Hz。

在一种可能的实现方式中，所述多面体反射镜的面数为5-8面，多面体反射镜水平旋转，旋转的速度为0-8000转/分钟。

在一种可能的实现方式中，所述多面体反射镜水平偏转出射光的角度为±90°。

在一种可能的实现方式中，所述多面体反射镜水平偏转出射光的角度为±60°。

在一种可能的实现方式中，所述的发射模块包括激光器、发射透镜，所述的激光器出射光经发射透镜后出射。

在一种可能的实现方式中，所述的接收模块包括光电传感器、接收透镜，反射光经接收透镜后会聚入光电传感器。

本公开实施例通过振镜与多面体反射镜的组合同时实现垂直和水平扫描，即实现面扫描。同时除振镜和多面体反射镜外，只需要反射镜、带孔反射镜，上述元件都属于成熟的元器件，结构简单，易于组装。

附图说明

图1是本公开实施例示意图。