[发明专利]一种转镜装置以及激光雷达

说明书

本发明涉及激光应用的技术领域，公开了一种转镜装置以及激光雷达，转镜装置包括旋转件和反射组件，反射组件包括第一激光反射件和第二激光反射件，旋转件与反射组件连接并带动反射组件绕转轴转动，第一激光反射件的反射面与第二激光反射件的反射面以预设角度呈夹角相对设置。本发明的有益效果在于，通过设置存在角度差的第一激光反射件以及第二激光反射件，当转镜装置用于高速旋转扫描时，可以利用第一激光反射件与第二激光反射件的角度差实现对激光收发的偏移进行补偿，实现补偿激光的收发时间差引起的光轴偏移的目的，从而有效提高远距离目标在高速旋转扫描状态下的回波激光检测效率。

技术领域

本发明专利涉及激光应用的技术领域，具体而言，涉及一种转镜装置以及激光雷达。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，自动驾驶技术采用激光雷达对周边环境进行检测，其中激光雷达是通过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，可作为汽车自动驾驶、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，车用激光雷达中为满足覆盖较大范围的水平扫描视场角和垂直视场角采用转镜作为扫描部件，由一个或多个反射面的反射机构，和带动反射机构围绕中心旋转的电机组成。

现有技术中，转镜扫描系统由于电机绕轴按固定方向进行转动，与振镜的往返运动不同，所以中途无停顿，扫描速度较高，适用于需要高速扫描的场景，但在高速扫描过程中，随着电机旋转速度的提高，扫描光束的偏转角速率提高。由于激光雷达系统以激光发射时刻和激光接收时刻之间的时间差进行测距，而转镜扫描系统在工作过程中连续扫描无停顿，所以激光发射时刻和激光回波接收时刻转镜的指向必然存在差异，因此，在给定扫描速度的情况下，目标距离激光雷达系统越远，这个往返时刻的转镜指向角度差越大，由于收发时刻转镜指向角度存在差异，造成接收到的回波激光反射至光学系统聚焦面上的位置不同，严重时回波激光将偏离出光电接收器件的接收区，从而严重影响探测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转镜装置以及激光雷达，旨在解决现有技术中激光转镜系统在高速扫描时，对远距离目标进行测距时，由于回波时刻相比发射时刻较长，在激光转镜系统的接收光学系统聚焦面上，以及转镜已旋转较大角度引起接收光学系统聚焦面的接收光斑偏移光电接收器件，引起接收效率降低的问题。

本发明是这样实现的，一种激光雷达的转镜装置，激光雷达包括激光发射器和激光接收器，所述转镜装置包括旋转件和反射组件，所述反射组件包括第一激光反射件和第二激光反射件，所述旋转件与反射组件连接并带动反射组件绕转轴转动，所述第一激光反射件的反射面与所述第二激光反射件的反射面以预设角度呈夹角相对设置，所述激光发射器发出的激光经过所述第一激光反射件向外反射，并经过所述第二激光反射件反射回激光接收器。

其中，优选的是，所述第一激光反射件或第二激光反射件上设置有角度旋转件，所述角度旋转件带动第一激光反射件或第二激光反射件旋转，以改变述第一激光反射件的反射面与所述第二激光反射件的反射面之间的预设角度α。

其中，优选的是，所述旋转件的旋转角速率为ω，所述转镜装置距离外部的物体的距离为D，所述激光的速度为c，所述预设角度为α，所述预设角度的计算公式为α＝2*D*ω/c。

其中，优选的是，所述第一激光反射件与所述第二激光反射件的边缘连接，所述第一激光反射件包括第一反射面，所述第二激光反射件包括第二反射面，所述第二反射面在所述第一反射面的平面上以预设角度往所述旋转件偏移设置。

其中，优选的是，所述旋转件包括运动旋转件以及角度旋转件，所述运动旋转件与所述第一激光反射件连接，所述角度旋转件与所述第二激光反射件连接，所述运动旋转件鱼所述角度旋转连接，且所述角度旋转件调制所述第二激光反射件的反射面与所述第一激光反射件的反射面之间的预设角度差。