[发明专利]激光雷达系统

说明书

本发明提供一种激光雷达系统，包括发射模块，设置于发射光路中，适于发射激光束；转轴；以及接收模块，设置于接收光路中，适于接收激光束的回波信号，所述接收模块包括接收镜组和探测组件；其中，所述发射模块和所述接收模块分别设置于所述转轴的第一侧和第二侧、且适于围绕所述转轴旋转；所述接收光路包括：第一接收光路和第二接收光路，在所述第一接收光路中，所述激光束的回波信号由所述转轴的第一侧传输至所述转轴的第二侧并被所述接收镜组接收，在所述第二接收光路中，所述激光束的回波信号经过所述接收镜组的会聚折射和往返反射，被所述探测组件接收，所述第一接收光路位于所述转轴的第一侧的部分环绕所述发射光路设置。

技术领域

本发明涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种激光雷达系统。

背景技术

激光雷达是一种将激光技术与光电探测技术相结合的先进探测方式。激光雷达因其分辨率高、隐蔽性好、抗有源干扰能力强、低空探测性能好、体积小及重量轻等优势，被广泛应用于自动驾驶、交通通讯、无人机、智能机器人、能源安全检测、资源勘探等领域。

激光雷达根据发射与接收的光轴是否重合，可以分为同轴系统和非同轴系统。目前的非同轴方案大多采用发射端和接收端相邻的结构，体积较大，重量分布不均，导致配重后的整机重量较大；且接收端和发射端难以匹配，具有不稳定性，容易受到温度、震动等多种因素的影响，造成较大的探测误差。而同轴方案虽然结构紧凑，但其内部杂光可能会对探测造成不良影响，甚至导致盲区。

如何进一步优化激光雷达的结构设计、以提高激光雷达的综合性能是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了优化激光雷达的结构设计、提高激光雷达的综合性能，本发明实施例提供一种激光雷达系统。

在一些实施例中，所述激光雷达系统可以包括：发射模块，所述发射模块设置于发射光路中，适于发射激光束；转轴；以及接收模块，所述接收模块设置于接收光路中，适于接收激光束的回波信号，所述接收模块包括接收镜组和探测组件；其中，所述发射模块和所述接收模块分别设置于所述转轴的第一侧和第二侧、且适于围绕所述转轴旋转；所述接收光路包括：第一接收光路和第二接收光路，在所述第一接收光路中，所述激光束的回波信号由所述转轴的第一侧传输至所述转轴的第二侧并被所述接收镜组接收，在所述第二接收光路中，所述激光束的回波信号经过所述接收镜组的会聚折射和往返反射，被所述探测组件接收，其中所述第一接收光路位于所述转轴的第一侧的部分环绕所述发射光路设置。

可选地，所述接收镜组限定出折反射区域，所述折反射区域具有相对的第一边界和第二边界，所述接收镜组适于使所述激光束的回波信号在所述折反射区域的第一边界和第二边界之间进行会聚折射和往返反射。

可选地，所述探测组件设置于所述折反射区域的第一边界和第二边界之间。

可选地，所述接收镜组包括相对设置的第一光学元件和第二光学元件、以及设置于所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的第三光学元件；所述第一光学元件包括折射部和反射部，所述折射部适于接收和会聚折射所述激光束的回波信号，所述反射部适于将所述折射部会聚折射的激光束的回波信号反射至所述第二光学元件；所述第二光学元件适于将所述第一光学元件的反射部反射的激光束的回波信号反射至所述第三光学元件；所述第三光学元件适于将所述第二光学元件反射的激光束的回波信号会聚至所述探测组件；其中，所述第一光学元件的反射部所在的位置为所述折反射区域的第一边界，所述第二光学元件所在的位置为所述折反射区域的第二边界。

可选地，所述第一光学元件、所述第二光学元件、和所述第三光学元件设置于所述转轴的第二侧，其中所述第二光学元件靠近所述转轴设置，所述第三光学元件设置于所述第一光学元件和所述第二光学元件之间更偏向所述第一光学元件的位置，所述探测组件设置于所述第三光学元件和所述第一光学元件之间。

可选地，所述第一光学元件的折射部包括会聚透镜，所述第一光学元件的反射部包括反射膜，其中所述会聚透镜的一个表面涂有所述反射膜。