[发明专利]一种激光雷达光学系统

说明书

本公开涉及一种激光雷达光学系统，包括多个发射模块、与发射模块对应的接收模块、光学模块，所述的发射模块用于出射激光，出射光经光学模块后照射到目标上，目标反射光经光学模块后进入接收模块，所述的光学模块包括带孔反射镜、反射镜、MEMS振镜，出射光经带孔反射镜小孔照射到反射镜上，所述的反射镜将出射光反射到MEMS振镜上，所述的MEMS振镜将出射光偏转到目标上，目标反射光经MEMS振镜、带孔反射镜后进入接收模块。本公开实施例采用反射镜将多个发射模块的出射光以不同角度入射MEMS振镜，实现垂直视角的改变；MEMS振镜再将出射光水平偏转、摆扫，实现对物空间目标的扫描覆盖，整体光机构成相对比较简单，装配简单。

技术领域

本发明公开涉及激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达光学系统。

背景技术

激光雷达是以激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动距离探测设备，其具有体积小，测量精度高的优点，被广泛应用于无人驾驶、AGV、机器人等领域。

为对较大范围内目标进行探测，现有的激光雷达常采用MEMS振镜作为扫描机构，使激光按照一定的角度和频率进行扫描，但是，MEMS振镜的偏转角度有限，其扫描范围也受到限制。要实现大角度的偏转，一般采用额外的透镜系统或将多个激光雷达拼接来放大其扫描角度。采用额外的透镜系统需要精密的非球面透镜组，这种透镜组成本较高。而将多个激光雷达拼接，使各个激光雷达的光学扫描角合并为一个大的光学扫描角，则需要对各激光雷达的发射部件和接收部件进行调试，耗时耗力，且在户外等环境下操作困难；另外多个激光雷达拼接意味着需要多套光学装置，增加了整个激光雷达的体积，提高了整个激光雷达的成本。

发明内容

本公开实施例在于提出一种激光雷达光学系统，解决现有技术不能同时满足装配简单和大范围扫描的问题。

为达此目的，本发明公开实施例采用以下技术方案：

一方面，一种激光雷达光学系统，包括多个发射模块、与发射模块对应的接收模块、光学模块，所述的发射模块用于出射激光，出射光经光学模块后照射到目标上，目标反射光经光学模块后进入接收模块，所述的光学模块包括带孔反射镜、反射镜、MEMS振镜，带孔反射镜、反射镜与发射模块一一对应，出射光经带孔反射镜小孔照射到反射镜上，所述的反射镜将出射光反射到MEMS振镜上，所述的MEMS振镜将出射光偏转到目标上，目标反射光经MEMS振镜、带孔反射镜后进入接收模块。

在一种可能的实现方式中，所述的发射模块、接收模块、带孔反射镜、反射镜数量为3-6个。

在一种可能的实现方式中，所述的发射模块之间的间距为10-30mm，接收模块之间的间距为10-30mm。

在一种可能的实现方式中，所述反射镜将出射光反射至MEMS振镜，使出射光入射MEMS振镜的角度为20-60°。

在一种可能的实现方式中，所述反射镜将出射光反射至MEMS振镜，使出射光入射MEMS振镜的角度为30-50°。

在一种可能的实现方式中，所述的MEMS振镜偏转出射光的角度为正负15-50°，其频率为10-100HZ。

在一种可能的实现方式中，所述的MEMS振镜偏转出射光的角度为正负25-40°，其频率为15-40HZ。

在一种可能的实现方式中，所述的发射模块包括激光器、发射透镜，所述的激光器出射光经发射透镜后出射。

在一种可能的实现方式中，所述的所述的接收模块包括光电传感器、接收透镜，反射光经接收透镜后会聚入光电传感器。

在一种可能的实现方式中，所述的带孔反射镜与发射、接收光路的夹角为45度。