[实用新型]一种激光雷达

说明书

本实用新型公开了一种激光雷达，该激光雷达包括：激光发射单元，用于发射激光光束；振镜，包括在第一方向上旋转的反射镜；以及旋转棱镜，包括顶面、底面以及位于顶面与底面之间的侧面，至少一个侧面与旋转轴的夹角不同于另一个侧面与旋转轴的夹角；旋转棱镜绕其旋转轴在第二方向上旋转，第一方向与第二方向交叉设置；激光发射单元发出的激光光束经反射镜反射后形成中间光束；中间光束照射至旋转棱镜的侧面，并被旋转棱镜的侧面反射后形成探测光束。本实用新型实施例提供的激光雷达，将振镜与旋转棱镜相结合，可利用简单的结构实现较大扫描角度的二维扫描探测。

技术领域

本实用新型涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

随着激光技术的发展，激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和移动机器人等领域。激光雷达是一种通过激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等信息。

目前，最常用的激光雷达包括单线激光雷达光学系统和多线激光雷达光学系统。其中，单线激光雷达光学系统包括离轴系统与同轴系统，目前采用的基本上是对激光二极管(laser diode，LD)或光纤激光器发出的激光进行准直后发出，其接收系统放置在傍边或是采用一定的办法使接收系统与发射系统在同一光轴上，即同轴系统。通过电机旋转带动发射、接收光学系统对周围环镜进行扫瞄；其缺陷是单光束扫瞄，扫瞄区域太小。多线激光雷达光学系统是利用大靶面的长焦发射准直光学系统将按照一定空间位置布局的同一种激光发生器出射的激光准直发射出去，通过电机旋转对周围环境进行扫瞄，长焦大靶面接收光学系统将被照射物返回来的光线聚焦在相对应的光电感应器上。该光学系统能将多个阵列的光束发射出去和接收回来，对周围环镜一定区域进行扫瞄；其缺陷是所需激光发生器太多，接收感应器也相应的多，处理电路比较复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种激光雷达，以利用较简单的结构实现较大扫描角度的二维扫描探测。

本实用新型实施例提供一种激光雷达，该激光雷达包括：

激光发射单元，用于发射激光光束；

振镜，包括在第一方向上旋转的反射镜；

以及旋转棱镜，包括顶面、底面以及位于所述顶面与所述底面之间的侧面，至少一个所述侧面与所述旋转棱镜的旋转轴的夹角不同于另一个所述侧面与所述旋转棱镜的旋转轴的夹角；所述旋转棱镜绕其旋转轴在第二方向上旋转；所述第一方向和所述第二方向相交设置；

所述激光发射单元发出的激光光束经所述反射镜反射后形成中间光束；所述中间光束照射至所述旋转棱镜的侧面，并被所述旋转棱镜的侧面反射后形成探测光束。

在一实施例中，该激光雷达还包括旋转机构，用于驱动所述旋转棱镜旋转；

所述旋转棱镜的旋转轴为空心轴，所述旋转机构设置于所述空心轴内。

在一实施例中，该激光雷达还包括第一接收单元；

所述第一接收单元与所述激光发射单元位于所述旋转棱镜的同一侧；

所述旋转棱镜的同一侧面包括发射区域和接收区域；

所述探测光束照射至目标区域后，被目标区域内的物体反射，形成回波光束；所述回波光束依次经过所述旋转棱镜的接收区域和所述反射镜反射后，被所述第一接收单元接收。

在一实施例中，该激光雷达还包括第二接收单元；

所述第二接收单元与所述激光发射单元位于所述旋转棱镜的相对侧；

所述探测光束照射至目标区域后，被目标区域内的物体反射，形成回波光束；所述回波光束直接被所述第二接收单元接收。