[发明专利]激光雷达以及使用该激光雷达进行目标物探测的方法

权利要求书

1.一种激光雷达，包括：

激光发射单元，所述激光发射单元包括多个激光器的阵列，配置成可发射出探测激光束用于探测目标物；

回波探测单元，所述回波探测单元包括多个探测器的阵列，配置成可接收所述探测激光束被目标物反射后的回波；和

摆镜，所述摆镜可围绕其转轴来回摆动，所述摆镜具有反射面，所述反射面配置成可接收来自所述激光发射单元的探测激光束并反射到激光雷达外部，用于探测目标物，并且可接收来自目标物的回波，并反射到所述回波探测单元。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其中所述摆镜具有单个反射面，所述激光雷达还包括依次设置在所述激光器阵列和摆镜之间的分光镜、整形透镜和折转镜，其中所述分光镜配置成接收所述探测激光束并出射到所述整形透镜，经所述整形透镜调制后通过折转镜反射到所述摆镜的反射面上，所述摆镜接收来自目标物的回波并反射到所述折转镜上，经所述折转镜反射到所述整形透镜并出射到所述分光镜上，进而被入射到所述回波探测单元。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其中所述摆镜包括相互平行的第一反射面和第二反射面，其中所述第一反射面用于将接收并反射所述探测激光束，所述第二反射面用于接收并反射所述回波，所述激光雷达还包括发射透镜组、接收透镜组、第一折转镜和第二折转镜，

其中所述发射透镜组设置在所述激光器阵列与所述摆镜之间，所述第一折转镜设置在所述第一反射面的光路下游，从而所述发射透镜组可从所述激光器阵列接收所述探测激光束，整形后使其入射到第一反射面上并被反射到第一折转镜，经第一折转镜反射后出射；

其中所述接收透镜组设置在所述探测器阵列与所述摆镜之间，所述第二折转镜设置在所述第二反射面的光路上游，从而所述折转镜可将所述回波反射到所述第二反射面上，经第二反射面反射、并经接收透镜组汇聚后入射到所述探测器阵列。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其中所述摆镜包括非平行的第一反射面和第二反射面，其中所述第一反射面用于接收并反射所述探测激光束，所述第二反射面用于接收并反射所述回波，所述激光雷达还包括发射透镜组、接收透镜组、第一折转镜和第二折转镜，

其中所述第一折转镜和发射透镜组依次设置在所述激光器阵列与所述摆镜之间，从而所述激光器阵列发出的探测激光束经第一折转镜反射、并经所述发射透镜组整形后入射到第一反射面上；

其中所述第二折转镜和接收透镜组依次设置在所述探测器阵列与所述摆镜之间，从而所述第二反射面可将所述回波反射到所述接收透镜组上，经所述接收透镜组汇聚、并经所述第二折转镜反射后，入射到所述探测器阵列。

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其中入射到所述第一反射面上的探测激光束的光轴与经所述第二反射面反射的回波的光轴之间的夹角，为所述第一反射面和第二反射面之间夹角的二倍。

6.根据权利要求2所述的激光雷达，其中所述摆镜的反射面的上部区域和下部区域中的一个用于接收来自所述激光发射单元的探测激光束并反射到激光雷达外部，所述摆镜的反射面的上部区域和下部区域中的另一个用于接收来自目标物的回波，并反射到所述回波探测单元。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的激光雷达，其中所述激光器阵列包括沿着所述摆镜的转轴方向排布的多个激光器，所述探测器阵列包括沿着所述摆镜的转轴方向排布的多个探测器。

8.根据权利要求3-5中任一项所述的激光雷达，还包括摆镜驱动机构，所述摆镜驱动机构与所述摆镜连接并可驱动所述摆镜绕其转轴摆动，所述摆镜驱动机构设置在所述第一反射面和第二反射面围成的空间内。

9.根据权利要1-6中任一项所述的激光雷达，其中所述摆镜包括纵向轴以及摆镜主体，所述反射面位于所述摆镜主体上，所述摆镜主体通过摆臂安装在所述固定轴上。

10.根据权利要1-6中任一项所述的激光雷达，其中所述摆镜包括框架以及摆镜主体，所述反射面位于所述摆镜主体上，所述摆镜主体通过扭梁安装在所述框架内。