一种二维扫描激光雷达装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二维扫描激光雷达装置，包括有发射单元、接收单元、与发射单元和接收单元连接的控制单元、分光器件、以及旋转棱镜；其中，所述发射单元包括至少两个激光器，用于发射激光信号；所述分光器件用于对激光信号进行准直和/或汇聚，并反射经扫描区域上反射的回波信号；所述接收单元包括至少两个探测器，用于接收所述回波信号；所述旋转棱镜至少为三个，分别为第一、第二、第三旋转棱镜，以用于调节激光信号的扫描方向。本发明专利技术通过旋转棱镜，可实现水平及垂直方向多个角度范围内进行扫描，解决了二维扫描激光雷达的扫描范围小、且可靠性低的问题，可实现多区域扫描，使得激光雷达装置的扫描范围更大，大大提升了激光雷达测距能力。

A two-dimensional scanning lidar device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种二维扫描激光雷达装置及电子设备
本专利技术涉及光学及电子
，特别涉及一种二维扫描激光雷达装置及电子设备。
技术介绍
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。具有精准度高、作业速度快和效率高等优势，是汽车自动驾驶、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，激光雷达在工作时，主要通过激光雷达内部设置的激光发射部件，将激光信号发射到目标物体上面，并通过设置的激光接收部件接收目标物体反射回来的激光反射信号，通过记录激光发射以及激光接收时的时间点，来获取两者时间的时间差，然后根据光速计算目标物体的距离，从而实现激光测距的功能，而目前为了提高激光雷达的测距范围，通常会设置多路激光雷达进行扫描，但是，现有的多路激光雷达，每一路的激光发射部件以及激光接收部件都设置有单独的发射板以及接收板，一个发射板上的激光发射部件发射的激光信号由一个对应的接收板上设置激光接收部件接收，并进行距离计算。但是，现有的多线激光雷达，由于每路的激光发射部件和激光接收部件都有单独的发射板和接收板，光学调试过程中相邻光路容易互相干扰，可靠性低；且目前二维激光雷达的接收口径小，扫描范围小。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种二维扫描激光雷达装置及电子设备，以解决二维激光雷达的接收口径小，扫描范围小，可靠性低的问题。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一种二维扫描激光雷达装置，用于向扫描区域发射激光束，包括有发射单元、接收单元、与发射单元和接收单元连接的控制单元、分光器件、以及旋转棱镜；其中，所述发射单元包括至少两个激光器，用于向所述扫描区域发射激光信号；所述分光器件用于对发射的激光信号进行准直和/或汇聚，并反射经扫描区域上反射的回波信号；所述接收单元包括至少两个探测器，用于接收所述回波信号；所述旋转棱镜至少为三个，分别为第一、第二、第三旋转棱镜，以用于调节激光信号的扫描方向；所述控制单元，用于对所述发射单元和所述接收单元进行控制，并对接收到的所述回波信号进行处理。可选地，所述激光器为第一、第二激光器，所述探测器为第一、第二探测器；对应于第一、第二探测器，分光器件包括有第一、第二分光器件；第一、第二激光器分别发射激光信号至第一、第二分光器件，激光信号经过第一、第二分光器件准直和/或汇聚后发射至第一、第二旋转棱镜。可选地，所述分光器件包括偏振分光片、以及四分之一波片；所述偏振分光片用于反射由激光器发射的经扫描区域反射回的激光束，而所述四分之一波片用于将线偏振光转换为圆偏振光。可选地，所述分光器件为反射镜，所述反射镜上设置有入光孔，用于透过由激光器发射的激光束。可选地，所述第一旋转棱镜与第二旋转棱镜在水平方向上对激光信号进行调节，被调节后的激光信号发射至第三旋转棱镜，第三旋转棱镜通过旋转对激光信号进行垂直方向的调节，使激光信号以不同的角度发射从而对扫描区域进行扫描。可选地，还包括有第一透镜和第二透镜，其中，激光器发射激光束通过第一透镜进行准直后经由偏振分光片发射至四分之一波片；经扫描区域反射回的激光束透过四分之一波片后发射至偏振分光片，再由偏振分光片反射至第二透镜，经过第二透镜的汇聚后，发射至探测器。可选地，所述反射镜为镀膜分光反射镜，所述镀膜分光反射镜包括有透明基板与高反射膜。可选地，第一激光器、第一旋转棱镜以及第三旋转棱镜对应具有第一扫描区域；第二激光器、第二旋转棱镜以及第三旋转棱镜对应具有第二扫描区域；第一扫描区域与第二扫描区域重叠部分形成第三扫描区域；第一探测器与第二探测器分别探测到第一扫描区域和第二扫描区域的回波信号将其转换为电信号后，控制单元根据重叠的第三扫描区域的信息，将第一扫描区域和第二扫描区域的信息相匹配。可选地，所述控制单元包括有寄存器、处理器、以及控制电路，用于对发射单元、接收单元进行控制和处理。本专利技术的另一技术方案为：一种电子设备，包括有上述方案所述的二维扫描激光雷达装置，用于对目标对象进行激光雷达扫描，获取目标对象的相关信息；以及CPU处理器单元，用于对二维扫描激光雷达装置所获取的目标对象的相关信息进行处理。本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术二维扫描激光雷达装置通过旋转棱镜，可实现水平及垂直方向上在多个角度范围内进行扫描，解决了二维扫描激光雷达的扫描范围小、且可靠性低的问题，可实现多区域扫描，使得激光雷达装置的扫描范围更大，大大提升了激光雷达的测距能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术二维扫描激光雷达装置的模块框图；图2是本专利技术二维扫描激光雷达装置的原理结构图示；图3是本专利技术二维扫描激光雷达装置另一实施例的结构图示；图4是本专利技术二维扫描激光雷达装置又一实施例的结构图示；图5是图4的镀膜分光反射镜的示意图；具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1-图2所示，作为本专利技术一实施例，提供一种二维扫描激光雷达装置100，用于向扫描区域发射激光束，包括发射单元101、接收单元102与控制单元103。其中，所述控制单元103与发射单元101连接，用于驱动发射单元101发射激光束至扫描区域104；控制单元103还与接收单元102连接，用于控制接收单元102接收经由扫描区域104反射回的激光束，并通过控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维扫描激光雷达装置，用于向扫描区域发射激光束，包括有发射单元、接收单元以及与发射单元和接收单元连接的控制单元；其特征在于：还包括有分光器件、以及旋转棱镜；其中，/n所述发射单元包括至少两个激光器，用于向所述扫描区域发射激光信号；/n所述分光器件用于对发射的激光信号进行准直和/或汇聚，并反射经扫描区域上反射的回波信号；/n所述接收单元包括至少两个探测器，用于接收所述回波信号；/n所述旋转棱镜至少为三个，分别为第一、第二、第三旋转棱镜，以用于调节激光信号的扫描方向；/n所述控制单元，用于对所述发射单元和所述接收单元进行控制，并对接收到的所述回波信号进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种二维扫描激光雷达装置，用于向扫描区域发射激光束，包括有发射单元、接收单元以及与发射单元和接收单元连接的控制单元；其特征在于：还包括有分光器件、以及旋转棱镜；其中，
所述发射单元包括至少两个激光器，用于向所述扫描区域发射激光信号；
所述分光器件用于对发射的激光信号进行准直和/或汇聚，并反射经扫描区域上反射的回波信号；
所述接收单元包括至少两个探测器，用于接收所述回波信号；
所述旋转棱镜至少为三个，分别为第一、第二、第三旋转棱镜，以用于调节激光信号的扫描方向；
所述控制单元，用于对所述发射单元和所述接收单元进行控制，并对接收到的所述回波信号进行处理。


2.如权利要求1所述的二维扫描激光雷达装置，其特征在于，所述激光器为第一、第二激光器，所述探测器为第一、第二探测器；对应于第一、第二探测器，分光器件包括有第一、第二分光器件；第一、第二激光器分别发射激光信号至第一、第二分光器件，激光信号经过第一、第二分光器件准直和/或汇聚后发射至第一、第二旋转棱镜。


3.如权利要求1所述的二维扫描激光雷达装置，其特征在于，所述分光器件包括偏振分光片、以及四分之一波片；所述偏振分光片用于反射由激光器发射的经扫描区域反射回的激光束，而所述四分之一波片用于将线偏振光转换为圆偏振光。


4.如权利要求1所述的二维扫描激光雷达装置，其特征在于，所述分光器件为反射镜，所述反射镜上设置有入光孔，用于透过由激光器发射的激光束。


5.如权利要求2所述的二维扫描激光雷达装置，其特征在于，所述第一旋转棱镜与第二旋转棱镜在水平方向上对激光信号进行调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，
申请(专利权)人：深圳奥锐达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44