[发明专利]一种激光雷达

说明书

本发明公开了一种激光雷达。该激光雷达包括：光线发射单元、光线接收单元和控制处理单元；光线发射单元包括沿光的传播方向依次排列的光源子单元、光学相控阵子单元和MEMS扫描镜子单元，光源子单元、光学相控阵子单元和MEMS扫描镜子单元分别与控制处理单元电连接；光源子单元发出入射光束；光学相控阵子单元将入射光束在第一平面内偏转，以形成在第一平面上具有一预设扫描角度的一维光束，一维光束照射至MEMS扫描镜子单元的反射面上；MEMS扫描镜子单元在驱动力作用下转动，以将照射至反射面上的一维光束在第二平面(与第一平面相交)内偏转，实现一维光束在第二平面上扫描，形成探测光束。本发明实施例提供的技术方案，可降低机械损耗，提升激光雷达寿命。

技术领域

本发明实施例涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达的工作原理是：向目标物体发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标物体反射回来的信号(目标物体回波，或称回波信号)与发射信号进行比较，作适当处理即可获得目标物体的相关信息,如目标物体距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对目标物体进行探测、跟踪和识别。

但是，目前已实现量产的三维扫描激光雷达多为多线机械式旋转激光雷达，该激光雷达内部设置有宏观的机械旋转部件以对整个结构进行机械旋转，因此该激光雷达存在较严重的机械磨损，且可靠性较低，体积较大。针对此问题，可设置仅旋转激光雷达中的反射棱镜(或振镜)以减少旋转的组件，从而减小机械摩擦损耗，但该激光雷达结构中旋转部件的机械旋转所需的驱动功耗较高，导致激光雷达的整机发热较严重；同时，仍存在机械旋转而导致的机械磨损，导致激光雷达的寿命较短。

发明内容

本发明实施例提供一种激光雷达，可降低激光雷达的机械损耗从而提升激光雷达的寿命；同时，减小旋转所需的驱动力可降低驱动功耗，从而可改善激光雷达的发热问题。

本发明实施例提出一种激光雷达，该激光雷达包括：光线发射单元、光线接收单元和控制处理单元；

所述光线发射单元用于发出探测光束，所述光线接收单元用于接收被目标物体反射回来的回波光束，所述控制处理单元用于根据所述探测光束和所述回波光束确定所述目标物体的相关信息；所述目标物体的相关信息包括距离、方位、高度和速度中的至少一种；

其中，所述光线发射单元包括沿光的传播方向依次排列的光源子单元、光学相控阵子单元和MEMS扫描镜子单元，所述光源子单元、所述光学相控阵子单元和所述MEMS扫描镜子单元分别与所述控制处理单元电连接；

所述控制处理单元控制所述光源子单元发出入射光束；

所述控制处理单元控制所述光学相控阵子单元将所述入射光束在第一平面内偏转，以形成在所述第一平面上具有一预设扫描角度的一维光束，所述一维光束照射至所述MEMS扫描镜子单元的反射面上；

所述控制处理单元控制所述MEMS扫描镜子单元在驱动力作用下转动，以将照射至所述反射面上的所述一维光束在第二平面内偏转，实现所述一维光束在所述第二平面上扫描，形成所述探测光束；

其中，所述第一平面与所述第二平面相交。

进一步地，所述第一平面与所述第二平面垂直。

进一步地，所述光线发射单元还包括准直子单元，所述准直子单元位于所述光源子单元与所述光学相控阵子单元的光路中；

所述准直子单元用于将所述光源子单元发出的所述入射光束准直，并将准直后的所述入射光束照射至所述光学相控阵子单元。

进一步地，所述光源子单元包括一个激光器。

进一步地，所述光学相控阵子单元包括光波导阵列；