用于激光雷达的扫描转镜组、激光雷达装置制造方法及图纸

技术编号:35174721 阅读:37 留言:0更新日期:2022-10-12 17:40
本发明专利技术提供了一种用于激光雷达的扫描转镜组,包括:转轴,以及N块转镜,所述转镜的镜面朝向与所述转轴相反的一侧,所述N块转镜首尾相接绕所述转轴形成N边形结构,N为大于或等于4的偶数;其中,每一所述转镜的镜面与所述转轴成第一预设角度,相邻两块所述转镜的镜面与所述转轴所形成的第一预设角度不同,所述第一预设角度小于90度。本发明专利技术还提供一种激光雷达装置。本发明专利技术简化了激光雷达装置的光路,提高了集成度,减小了系统尺寸。减小了系统尺寸。减小了系统尺寸。

【技术实现步骤摘要】
用于激光雷达的扫描转镜组、激光雷达装置


[0001]本专利技术涉及激光雷达
,具体而言,涉及一种用于激光雷达的扫描转镜组、激光雷达装置。

技术介绍

[0002]激光雷达系统已经广泛应用于障碍物探测、距离探测等方面,例如自动驾驶领域、智能机器人的避障领域等,激光雷达通过发射激光脉冲和接收从周围物体反射回的激光脉冲回波,并根据发射的脉冲和接收反射的脉冲之间的时间延迟来计算激光雷达到环境物体的距离。对于激光雷达而言,扫描视场角(Field of view, FOV)表示激光束的扫描角,指激光束通过扫描装置所能达到的最大角度范围,分为水平视场角和垂直视场角。激光雷达为了实现一定视场角的扫描,往往要通过转动的扫描镜来实现。通常为了更好探测周围的环境,扫描方向通常可以是水平方向、垂直方向、水平和垂直方向。现有技术中为了实现水平和垂直两个方向的扫描,通过需要借助于轴线相互垂直的两个反射镜来实现,这种结构使得光路复杂、组装不便,导致激光雷达系统整体复杂且尺寸较大,不利于小型化应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于激光雷达的扫描转镜组、激光雷达装置,通过一个转镜组实现水平和垂直两个方向扫描,使激光雷达系统小型化,具体如下。
[0004]本专利技术实施例第一方面提供一种用于激光雷达的扫描转镜组,包括:转轴,以及N块转镜,所述转镜的镜面朝向与所述转轴相反的一侧,所述N块转镜首尾相接绕所述转轴形成N边形结构,N为大于或等于4的偶数;其中,每一所述转镜的镜面与所述转轴成第一预设角度,相邻两块所述转镜的镜面与所述转轴所形成的第一预设角度不同,所述第一预设角度小于90度。
[0005]在一些实施例中,所述N边形结构相对两条边的所述转镜的镜面彼此平行。
[0006]在一些实施例中,所述第一预设角度小于或等于24度。
[0007]在一些实施例中,每一所述转镜的镜面为平行四边形,截面为梯形。
[0008]在一些实施例中,所述N块转镜按如下方式设置:相邻两块所述转镜的镜面与所述转轴所形成所述第一预设角度的夹角朝向不同;或者,连续半数的所述转镜的镜面与所述转轴所形成所述第一预设角度的夹角,与另外连续半数的所述转镜的镜面与所述转轴所形成所述第一预设角度的夹角朝向不同。
[0009]本专利技术实施例另一方面提供一种激光雷达装置,包括前述的扫描转镜组,所述激光雷达装置,包括:FMCW组件,具有多个光输出通道,配置为输出多路光信号,其中,所述FMCW组件包括FMCW光芯片模块和光学镜头;
转向镜,用于将从所述光学镜头输出的所述多路光信号转向第二预设角度后射入所述扫描转镜组,其中,所述扫描转镜组配置为沿与光入射方向垂直的方向转动,使得所述多路光信号在水平方向和垂直方向扫描。
[0010]在一些实施例中,所述FMCW组件为沿所述扫描转镜组两侧对称设置的两组,所述两组对称设置的FMCW组件输出的多路光信号分别射入所述扫描转镜组进行扫描。
[0011]在一些实施例中,所述FMCW光芯片模块包括:分光器,配置为将光信号分为两路,一路作为本振光输入混频器,另一路作为探测光通过所述扫描转镜组发射到探测环境;混频器,配置为将所述本振光和反射回来的探测光进行混频,然后传输到平衡探测器。
[0012]在一些实施例中,所述扫描转镜组转动所形成的水平方向的扫描角度为140度,竖直方向的扫描角度为96度。
[0013]在一些实施例中,所述FMCW光芯片包括16个光输出通道、32个光输出通道、64个光输出通道或者128个光输出通道。
[0014]本专利技术实施例具有如下技术效果:本专利技术实施例提供的用于激光雷达的扫描转镜组、激光雷达装置通过设置一个扫描转镜组可以实现水平和竖直两个方向的扫描,简化了激光雷达装置的光路,提高了集成度,减小了系统尺寸;所述扫描转镜组中的各个转镜的镜面角度可以根据实际需要快速调整,从而可以实现激光雷达扫描视场角的快速调整;以及所述扫描转镜组可以为一个整体结构,便于激光雷达的组装于维护。
附图说明
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本专利技术的实施例,并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:图1为本专利技术的一些实施例提供的扫描转镜组装及激光雷达装置的俯视图。
[0016]图2为本专利技术的一些实施例提供的扫描转镜组装及激光雷达装置的结构示意图。
[0017]图3为本专利技术的一些实施例提供的扫描转镜组结构示意图。
[0018]图4为本专利技术的一些实施例提供的扫描转镜组中的转镜结构示意图。
[0019]图5为本专利技术的一些实施例涉及的激光调制波形示意图。
[0020]图6为本专利技术的一些实施例提供的激光雷达装置结构示意图。
[0021]图7为本专利技术的一些实施例提供的FMCW光芯片模块示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,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它实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0023]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。
[0024]应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0025]应当理解,尽管在本专利技术实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述,但这些不应限于这些术语。这些术语仅用来将区分开。例如,在不脱离本专利技术实施例范围的情况下,第一也可以被称为第二,类似地,第二也可以被称为第一。
[0026]还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0027]下面结合附图详细说明本专利技术的可选实施例。
[0028]对于激光雷达而言,扫描视场角表示激光束的扫描角,指激光束通过扫描装置所能达到的最大角度范围,分为水平视场角和垂直视场角。激光雷达为了实现一定视场角的扫描,往往要通过转动的扫描镜来实现。通常为了更好探测周围的环境,扫描本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达的扫描转镜组,其特征在于,包括:转轴,以及N块转镜,所述转镜的镜面朝向与所述转轴相反的一侧,所述N块转镜首尾相接绕所述转轴形成N边形结构,N为大于或等于4的偶数;其中,每一所述转镜的镜面与所述转轴成第一预设角度,相邻两块所述转镜的镜面与所述转轴所形成的第一预设角度不同,所述第一预设角度小于90度。2.根据权利要求1所述的扫描转镜组,其特征在于,所述N边形结构相对两条边的所述转镜的镜面彼此平行。3.根据权利要求1所述的扫描转镜组,其特征在于,所述第一预设角度小于或等于24度。4.根据权利要求1所述的扫描转镜组,其特征在于,每一所述转镜的镜面为平行四边形,截面为梯形。5.根据权利要求1所述的扫描转镜组,其特征在于,所述N块转镜按如下方式设置:相邻两块所述转镜的镜面与所述转轴所形成所述第一预设角度的夹角朝向不同;或者,连续半数的所述转镜的镜面与所述转轴所形成所述第一预设角度的夹角,与另外连续半数的所述转镜的镜面与所述转轴所形成所述第一预设角度的夹角朝向不同。6.一种激光雷达装置,包括如权利要求1

5中任一项所述的扫描转镜组,其特征在于,所述激光雷达装置,包括:FMCW组件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏平杰张邦宏
申请(专利权)人:北京摩尔芯光半导体技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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