[發(fā)明專利]一種非同軸激光雷達(dá)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011105327.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN112230234A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊野;疏達(dá);李遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北醒（北京）光子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S17/08
• 分類號(hào): G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)涉及激光雷達(dá)領(lǐng)域，尤其涉及一種非同軸激光雷達(dá)。本申請(qǐng)一種非同軸激光雷達(dá)，包括發(fā)射模塊、接收模塊、分光模塊，所述的發(fā)射模塊與接收模塊非同軸，所述的發(fā)射模塊用于發(fā)射激光光束；所述的分光模塊用于將所述激光光束分為多束并出射至目標(biāo)區(qū)域，所述多束光探測不同的方向；所述的接收模塊用于接收并處理反射后的多束回波光束。本申請(qǐng)使用楔形棱鏡或N面棱鏡或具有半透射半反射功能的棱鏡作為分光模塊，實(shí)現(xiàn)非同軸激光雷達(dá)的分光，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大探測視場。本申請(qǐng)光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單，能量損失小。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及激光雷達(dá)，尤其涉及一種非同軸激光雷達(dá)。

背景技術(shù)

非同軸單點(diǎn)測距光學(xué)雷達(dá)為激光雷達(dá)的一種，非同軸激光雷達(dá)的發(fā)射光軸和接收光軸平行但不重合，如圖1所示；而發(fā)射和接收光軸在A方向上的視圖是重合的，如圖2所示。非同軸單點(diǎn)測距光學(xué)雷達(dá)在應(yīng)用中會(huì)需要同時(shí)監(jiān)測大范圍區(qū)域內(nèi)的變化，因此需要擴(kuò)大探測視場。現(xiàn)有技術(shù)有兩種方法擴(kuò)大探測視場，方法一是采用光學(xué)系統(tǒng)單純擴(kuò)大收發(fā)視場，這種方法會(huì)造成光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜化，且能量利用率的大幅度下降，從而大幅度降低量程，通常角度做到20-40°左右的光學(xué)雷達(dá)模組，白板測距不到10米，黑板不到5米。另外單純擴(kuò)大收發(fā)視場，光斑的大范圍照射會(huì)導(dǎo)致當(dāng)目標(biāo)物尺寸小于光斑大小時(shí)，返回的光僅為打在目標(biāo)物上反射的部分，剩余能量均無法被利用而浪費(fèi)。方法二是將單點(diǎn)雷達(dá)旋轉(zhuǎn)掃描，實(shí)現(xiàn)較大角度的測量。這需要旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，需要增加大的安裝空間和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提出一種非同軸激光雷達(dá)，解決現(xiàn)有非同軸激光雷達(dá)擴(kuò)大探測視場時(shí)存在的光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，能量利用率低的問題。

為達(dá)此目的，本申請(qǐng)實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一方面，一種非同軸激光雷達(dá)，其特征在于，包括發(fā)射模塊、接收模塊、分光模塊，所述的發(fā)射模塊與接收模塊非同軸，

所述的發(fā)射模塊用于發(fā)射激光光束；

所述的接收模塊用于接收并處理反射后的回波光束；

所述的分光模塊用于將所述激光光束分為多束并出射至目標(biāo)區(qū)域，所述多束光探測不同的方向，反射后的多束回波光束經(jīng)分光模塊合束后進(jìn)入接收模塊。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的分光模塊為楔形棱鏡或N面棱鏡或具有半透半反功能的棱鏡。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的分光模塊為楔形棱鏡時(shí)，所述激光光束一部分通過棱鏡折射，另一部分按原光路出射，折射光束與按原光束出射的光束之間的夾角為0-30°。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的分光模塊為N面棱鏡時(shí)，N面棱鏡將所述激光光束分為N-1束，3≦N≦5。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的分束光的夾角為0—70°。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的分光模塊為三面棱鏡時(shí)，將所述激光光束分為兩束，兩束分束光的夾角為0-30°。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的分光模塊為具有半透半反功能的棱鏡時(shí)，將所述激光光束分為兩束，兩束分束光的夾角為0-70°。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的具有半透射半反射功能的棱鏡具有一半透半反面，一全反面，激光光束入射半透半反面，一部分透射，一部分經(jīng)半透半反面反射至全反面，再經(jīng)全反面反射。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的半透半反面上鍍有半透半反膜，所述的全反面上不鍍膜或鍍有反射膜。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述的半透半反射面的透射率為10-90%，反射率為10-90%，透射率與反射率之和為95-100%。

本申請(qǐng)使用楔形棱鏡或N面棱鏡或具有半透射半反射功能的棱鏡作為分光模塊，實(shí)現(xiàn)非同軸激光雷達(dá)的分光，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大探測視場。本申請(qǐng)光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單，能量損失小。