[发明专利]一种二维扫描激光雷达装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种二维扫描激光雷达装置，用于向扫描区域发射激光束，包括有发射单元、接收单元、与发射单元和接收单元连接的控制单元、分光元件、扫描镜、以及光学元件；其中，所述发射单元包括有激光器，用于向所述扫描区域发射激光信号；所述分光元件用于反射经扫描区域上的目标反射回的回波信号；所述扫描镜包括有第一、第二扫描镜，所述第一扫描镜、第二扫描镜成共轭关系设置，以用于调制激光束的扫描方向。可实现水平及垂直方向上在多个角度范围内进行扫描，解决了二维扫描激光雷达的接收口径小、扫描范围小、且可靠性低的问题，扩大了激光雷达的扫描范围，使得激光雷达测距能力大大提升。

技术领域

本发明涉及光学及电子技术领域，特别涉及一种二维扫描激光雷达装置及电子设备。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。具有精准度高、作业速度快和效率高等优势，是汽车自动驾驶、机器人定位导航、空间环境测绘、安保安防等领域必不可少的核心传感器。

目前，激光雷达在工作时，主要通过激光雷达内部设置的激光发射部件，将激光信号发射到目标物体上面，并通过设置的激光接收部件接收目标物体反射回来的激光反射信号，通过记录激光发射以及激光接收时的时间点，来获取两者时间的时间差，然后根据光速计算目标物体的距离，从而实现激光测距的功能，而目前为了提高激光雷达的测距范围，通常会设置多路激光雷达进行扫描，但是，现有的多路激光雷达，每一路的激光发射部件以及激光接收部件都设置有单独的发射板以及接收板，一个发射板上的激光发射部件发射的激光信号由一个对应的接收板上设置激光接收部件接收，并进行距离计算。

但是，现有的多线激光雷达，由于每路的激光发射部件和激光接收部件都有单独的发射板和接收板，光学调试过程中相邻光路容易互相干扰，可靠性低；且目前二维激光雷达的接收口径小，扫描范围小。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种二维扫描激光雷达装置及电子设备，以解决二维激光雷达的接收口径小，扫描范围小，可靠性低的问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种二维扫描激光雷达装置，用于向扫描区域发射激光束，包括有发射单元、接收单元、与发射单元和接收单元连接的控制单元、分光元件、扫描镜、以及光学元件；其中，所述发射单元包括有激光器，用于向所述扫描区域发射激光信号；所述分光元件用于反射经扫描区域上的目标反射的回波信号；所述扫描镜包括有第一、第二扫描镜，所述第一扫描镜、第二扫描镜成共轭关系设置，以用于调制激光束的扫描方向；所述接收单元包括有探测器，用于接收所述扫描区域反射回的回波信号；所述控制单元，用于对所述发射单元和所述接收单元进行控制，并对接收到的所述回波信号进行处理。

可选地，所述第一、第二扫描镜分别为第一MEMS振镜与第二MEMS振镜；所述光学元件包括第一、第二、第三光学元件；激光器发出激光信号至第一MEMS振镜，通过第一MEMS振镜使得激光信号从不同角度透过第一光学元件；激光信号经过第一光学元件与第二光学元件的准直汇聚，投射至第二MEMS振镜，由第二MEMS振镜反射全部入射的激光信号至扫描区域。

可选地，所述分光元件包括偏振分光片、以及四分之一波片；所述偏振分光片用于反射由激光器发射的经扫描区域反射回的激光束，而所述四分之一波片用于将线偏振光转换为圆偏振光。

可选地，所述分光元件为反射镜，所述反射镜上设置有入光孔，用于透过由激光器发射的激光束。