[发明专利]激光雷达扫描角度的放大装置及激光雷达系统

说明书

本发明公开了一种激光雷达扫描角度的放大装置及激光雷达系统，该激光雷达扫描角度的放大装置包括；激光发射器，激光发射器用于发射光束；准直器，准直器的光入射端朝向激光发射器的光出射端；扫描件，扫描件的反射面朝向准直器的光出射端、且反射面能够相对准直器的光出射端转动；及缩束系统，缩束系统包括光学缩束单元，扫描件设置于光学缩束单元的入瞳，光学缩束单元的光入射端朝向反射面，当反射面相对准直器转动第一预设角时，经反射面反射的光束的出射角转动第二预设角，经光学缩束单元的出射端出射的光束转动第三预设角，第三预设角大于第二预设角。该激光雷达扫描角度的放大装置无机械运动，扫描角度放大幅度较大。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种激光雷达扫描角度的放大装置及激光雷达系统。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的系统，广泛应用于激光探测领域。为了适应于二维和/或三维探测，激光雷达发射出的激光光束需要旋转扫描。为了达到较大的扫描速度，通常高速激光雷达扫描角度很小，不利于进行大范围空间的扫描。

现有的大角度扫描方法是利用机械转镜进行大角度偏转，这种方式会带来振动耦合，而且扫描角度有限。

发明内容

基于此，针对传统的机械转镜偏转容易引起振动耦合，且扫描角度有限的问题，有必要提出一种激光雷达扫描角度的放大装置及激光雷达系统，该激光雷达扫描角度的放大装置通过光学缩束单元的光学缩束方式对扫描角度进行放大，该放大方法无机械运动，无功耗或功耗极低，无需调制或调制频率极低，扫描角度放大幅度较大，可以得到更加精准的扫描角度；该激光雷达系统包括上述激光雷达扫描角度的放大装置，因此，该激光雷达系统对扫描角度放大幅度较大。

具体技术方案如下：

一方面，本发明涉及一种激光雷达扫描角度的放大装置，包括；激光发射器，所述激光发射器用于发射光束；准直器，所述准直器的光入射端朝向所述激光发射器的光出射端，用于对所述光束进行准直；扫描件，所述扫描件的反射面朝向所述准直器的光出射端、且所述反射面能够相对所述准直器的光出射端转动，用于调整所述扫描件的扫描角度；及缩束系统，所述缩束系统包括光学缩束单元，所述扫描件设置于所述光学缩束单元的入瞳，所述光学缩束单元的光入射端朝向所述反射面，当所述反射面相对所述准直器转动第一预设角时，经所述反射面反射的光束转动第二预设角、经所述光学缩束单元的出射端出射的光束转动第三预设角，其中，所述第三预设角大于所述第二预设角。

上述激光雷达扫描角度的放大装置在使用时，将所述扫描件设置于所述光学缩束单元的入瞳处，如此，光束在入瞳位置只有角度偏转而没有位置变化，当扫描件转动第一预设角时，因为出瞳是入瞳的像，所以出瞳处光束位置是不变的，只要改变所述光束的角度，如此激光雷达窗口的尺寸可以较小，便于集成；进一步，在使用时，所述准直器对所述激光发射器发射的光束进行准直，使光束以一定的宽度射向所述扫描件，所述扫描件的反射面对光速进行反射，反射后的光束射向所述光学缩束单元的光入射端，当所述扫描件转动第一预设角时，由所述反射面反射的光束转动所述第二预设角，经所述光学缩束单元的出射端出射的光束转动第三预设角，所述第三预设角大于所述第二预设角，如此，所述扫描件的扫描角度得到放大，且该激光雷达扫描角度的放大装置通过光学缩束单元的光学缩束方式对扫描角度进行放大，该放大方法无机械运动，无功耗或功耗极低，无需调制或调制频率极低，扫描角度放大幅度较大，可以得到更加精准的扫描角度，且寿命较高。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，该激光雷达扫描角度的放大装置还包括辅助放大单元，所述辅助放大单元设置于所述光学缩束单元的出瞳，所述辅助放大单元的光入端朝向所述光学缩束单元的光出射端，当所述反射面相对所述准直器转动所述第一预设角时，经所述反射面反射的光束的出射角转动所述第二预设角、经所述光学缩束单元的出射端出射的光束转动所述第三预设角、经所述辅助放大单元的出射端出射的光束转动第四预设角，其中，所述第四预设角大于所述第三预设角。