[發(fā)明專利]激光雷達(dá)接收組件及激光雷達(dá)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811613937.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111381246A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張正正;屈志巍;王慶飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京萬集科技股份有限公司
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894;G01S17/931;G01S7/481;G01S7/4912
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

本發(fā)明提供的激光雷達(dá)接收組件及激光雷達(dá)系統(tǒng)，通過在激光雷達(dá)接收組件中設(shè)置接收透鏡組、視場光闌、場鏡以及光電探測器；其中，所述接收透鏡組包括多個透鏡；不同透鏡的主光軸之間成預(yù)設(shè)角度；不同透鏡用于接收不同視場方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通過所述視場光闌和所述場鏡并成像在所述光電探測器上。通過采用設(shè)置多個透鏡的方式，以使不同透鏡可接收來自不同視場方向上的激光回波光束，并經(jīng)視場光闌和場鏡成像在光電探測器，從而有效提高了光電探測器的可探測視場，進(jìn)而提高激光雷達(dá)接收組件和激光雷達(dá)系統(tǒng)的探測性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光應(yīng)用技術(shù)，具體涉及一種激光雷達(dá)接收組件及激光雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光雷達(dá)系統(tǒng)是無人駕駛設(shè)備的關(guān)鍵傳感器之一，它相當(dāng)于汽車的眼睛，能夠精確的識別障礙物的位置、大小等信息。一般的，激光雷達(dá)系統(tǒng)通過激光雷達(dá)發(fā)射組件向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射激光光束，然后再通過激光雷達(dá)接收組件接收由目標(biāo)區(qū)域反射回來的激光回波信號，從而通過分析激光的飛行時間來獲取待測空間的三維信息。

在現(xiàn)有技術(shù)中，激光雷達(dá)接收組件包括有透鏡以及接收探測器，其中，受限于半導(dǎo)體工藝水平，接收探測器的尺寸是有限的。而該接收探測器的尺寸也大大制約了激光雷達(dá)接收組件的視場大小，進(jìn)而影響了激光雷達(dá)系統(tǒng)的探測性能。

因此，在不改變現(xiàn)有接收探測器尺寸的情況下，如何提高激光雷達(dá)接收組件的視場大小，以提高激光雷達(dá)接收組件和激光雷達(dá)系統(tǒng)的性能成為難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的激光雷達(dá)接收組件的視場受限的問題，本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)接收組件及激光雷達(dá)系統(tǒng)。

本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)接收組件，包括：接收透鏡組、視場光闌、場鏡以及光電探測器；

其中，所述接收透鏡組包括多個透鏡；不同透鏡的主光軸之間成預(yù)設(shè)角度；不同透鏡用于接收不同視場方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通過所述視場光闌和所述場鏡并成像在所述光電探測器上。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述接收透鏡組中的各透鏡的焦點(diǎn)重合設(shè)置。

其中，所述接收透鏡組包括多個透鏡；不同透鏡的主光軸之間成預(yù)設(shè)角度；不同透鏡用于接收不同視場方向上的激光回波光束，以使接收到的各所述激光回波光束依次通過所述視場光闌和所述場鏡并成像在所述光電探測器上。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述接收透鏡組中的各透鏡的焦點(diǎn)重合設(shè)置。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述各透鏡的焦點(diǎn)位于所述視場光闌的孔徑所在平面上。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述接收透鏡組中的各透鏡為匯聚透鏡，用于將各激光回波光束匯聚在所述視場光闌內(nèi)。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述場鏡用于將透過所述視場光闌的各激光回波光束進(jìn)行壓縮匯聚，以使壓縮匯聚后的回波光束成像在所述光電探測器的探測區(qū)域內(nèi)。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，相鄰的兩個透鏡的主光軸之間的預(yù)設(shè)夾角小于等于該兩個透鏡的視場角之和的二分之一。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述視場光闌的孔徑大小等于任一透鏡的上視場角的正切值與下視場角的正切值之和，乘以該任一透鏡的焦距；

其中，所述上視場角為該透鏡所接收的上視場激光回波光束的傳播方向與該透鏡主光軸之間的夾角；所述下視場角為該透鏡所接收的下視場激光回波光束的傳播方向與該透鏡主光軸之間的夾角。

在其中一種可選的實(shí)施方式中，所述相鄰的兩個透鏡的上、下視場角之間滿足如下公式1：