[实用新型]用于激光雷达的扫描装置及激光雷达

说明书

本申请提供一种激光雷达，包括：扫描装置；该扫描装置包括：激光器阵列，用于发射光束；发射光学组件，对光束进行准直；多面转镜，将经由发射光学组件的发射光束反射形成扫描光束；其中，所述激光器阵列包括成多列排布的多个激光器，相邻列的激光器彼此交错设置；接收光学组件，会聚多面转镜反射的回波光束；接收器，将来自接收光学组件的回波光束转换为电信号。本申请在提高激光雷达垂直分辨率和点云数据质量的同时实现低成本和小型化。

技术领域

本申请属于雷达技术领域，具体涉及用于激光雷达的扫描装置及激光雷达。

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。激光雷达的工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对汽车、行人等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，信号传送到显示器进行显示。

激光雷达具有分辨率高，抗有源干扰能力强，体积小、质量轻，可三维成像等特点，适用于多种环境场景。目前提高激光雷达的垂直分辨率是普遍的需求，这就要求在激光雷达的垂直方向上的扫描和接收通道增多，而常见的机械旋转式激光雷达，通过增加竖直方向上的扫描和接收通道数量会增大元件的空间排布难度，并且使激光雷达的体积增大，成本变高，因此激光雷达在提高垂直分辨率的同时能够实现低成本和小型化是主要研究方向。

现有技术的技术方案一般是采用低线束的激光器阵列配合多面转镜旋转进行扩线，由于采用了低线束的激光器阵列，为提高扫描线束，往往会设置多面转镜的各反射面的倾角各不相同，通过上述设置虽然实现了提高激光雷达垂直分辨率的目的，但是各反射面的倾角不同在转镜旋转过程中，容易造成点云数据出现抖动、不规整等问题；同时为了提高出光效率，需要调整各激光器的角度，存在装调难度大等问题。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不代表本领域的现有技术。

实用新型内容

本申请涉及能够在提高垂直分辨率和点云数据质量的同时实现低成本和小型化的激光雷达。

根据本申请一个方面,所述用于激光雷达的扫描装置，包括：激光器阵列，用于产生发射光束；发射光学组件，设置在光束传播方向上所述激光器阵列的下游以接收所述发射光束，并对所述发射光束进行准直；多面转镜，设置在光束传播方向上所述发射光学组件的下游，配置成将经由所述发射光学组件准直的发射光束反射形成扫描光束；其中，所述激光器阵列包括成多列排布的多个激光器，相邻列的激光器彼此交错设置。

根据本申请一些实施例，所述多个激光器在所在列的中央区域处的相邻距离小于其在所在列的两端区域处的相邻距离。

根据本申请一些实施例，所述多个激光器形成非均匀分布的阵列，并且所述多个激光器在所在列中相邻间隔相同，所述非均匀分布的阵列中，在所述阵列的中央区域处，所述激光器的密度大于在所述阵列的两端区域处的所述激光器的密度。

根据本申请一些实施例，所述发射光学组件包括远心透镜系统。

根据本申请一些实施例，所述远心透镜系统包括：三片高斯型透镜，包括：第一透镜，包括：双凸透镜，平凸透镜或凹凸透镜中的一种；第二透镜，包括：平凹透镜，双凹透镜或凸凹透镜中的一种；第三透镜，包括：平凸透镜，双凸透镜或凹凸透镜中的一种。

根据本申请一些实施例，所述远心透镜系统包括：光阑，设置在光束传播方向上所述第一透镜上游，所述光阑使所述发射光束通过。

根据本申请一些实施例，所述发射光学组件还包括镜筒，所述镜筒设置为部分切边。