[发明专利]一种激光扫描装置、激光雷达、AR设备及激光扫描方法

说明书

本发明涉及一种激光扫描装置、激光雷达、AR设备及激光扫描方法，装置包括镜鼓和收发组件，所述收发组件用于向所述镜鼓发射激光并接收由所述镜鼓反射回来的激光，所述镜鼓包括基底架、多个反射镜面和镜面连接件，多个所述反射镜面均环绕设置于所述基底架的外侧，多个所述反射镜面的顶端或多个所述反射镜面的底端均所述基底架的底端的对应位置转动连接，所述镜面连接件的数量和所述反射镜面的数量匹配，所述镜面连接件安装于对应的所述反射镜面和所述基底架之间，所述镜面连接件用于调节对应的所述反射镜面和所述基底架之间的俯仰角的大小。通过改变反射镜面和基底架之间的俯仰角，扩展了垂直方向的扫描线数，从而提高了垂直方向上的角度分辨率。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种激光扫描装置、激光雷达、AR设备及激光扫描方法。

背景技术

半固态式激光雷达可以分为转镜式、微振镜式等。其中，转镜式保持收发模块不动，让电机在带动转镜运动从而将光束反射至空间的一定范围，实现扫描探测。

现有技术中的激光扫描装置包括：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；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。

然而现有的激光雷达中，多面转镜的镜面是固定的，要增大垂直方向的点云线数，需要增加发射器与接收器，不利于成本控制；或者增加旋转多面镜的面数，但会导致水平视场角缩小。

因此，需要提供一种在不增加收发组件的前提下有效扩大垂直视场角并且提升垂直方向上的角度分辨率的激光扫描装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光扫描装置。解决了现有技术中要增大垂直方向的点云线数需要增加发射器与接收器，不利于成本控制或需要增加旋转多面镜的面数，导致水平视场角缩小的技术问题。

本发明的技术效果通过如下实现的：

一种激光扫描装置，包括镜鼓和收发组件，所述收发组件用于向所述镜鼓发射激光并接收由所述镜鼓反射回来的激光，所述镜鼓包括基底架、多个反射镜面和镜面连接件，多个所述反射镜面均环绕设置于所述基底架的外侧，多个所述反射镜面的顶端或多个所述反射镜面的底端均所述基底架的底端的对应位置转动连接，所述镜面连接件的数量和所述反射镜面的数量匹配，所述镜面连接件安装于对应的所述反射镜面和所述基底架之间，所述镜面连接件用于调节对应的所述反射镜面和所述基底架之间的俯仰角的大小。通过对反射镜面匹配设置对应的镜面连接件，使得通过调节镜面连接件改变对应的反射镜面的俯仰角，进而使得不同的反射镜面具有不同的空间自由度，镜鼓额外获得反射镜面的数量个空间自由度，从而使得在不增加激光发射器与接收器的前提下，能够通过改变反射镜面的俯仰角将激光扫描信号数量纵向扩大，实现了垂直方向的扫描线束的扩增，垂直视场角的扩展以及垂直方向上角度分辨率的提高。

进一步地，不同的所述反射镜面和所述基底架之间的俯仰角不同。

另外，还提供一种激光雷达，包括光学收发系统和上述的激光扫描装置。

进一步地，所述收发组件包括激光发射单元和激光接收单元，所述光学收发系统包括准直发射系统和会聚接收系统；

所述准直发射系统和所述会聚接收系统并排设置；

所述激光发射单元的发射面朝向所述准直发射系统设置，且所述发射面以所述准直发生系统的光轴为基准呈对称分布；

所述激光接收单元的接收面朝向所述会聚接收系统设置，且所述接收面以所述会聚接收系统的光轴为基准呈对称分布。

进一步地，所述镜鼓包括光发射区和光接收区，所述光发射区有多个所述反射镜面的光反射部构成，所述光接收区有多个所述反射镜面的光接收部构成，所述光发射区与所述准直发射系统相向设置，所述光接收区与所述会聚接收系统相向设置。