CN111830531A - 光扫描组件及激光雷达 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种光扫描组件，可用于激光雷达、网联车领域，包括n个间隔设置的激光器、一个探测器、发射光学透镜、接收光学透镜以及光耦合部，n为大于1的整数；每一激光器具有一个发射端，发射端位于发射光学透镜的焦平面上并间隔排列，光耦合部包括n个接收通道，n个接收通道与n个发射端一一对应，n个接收端位于接收光学透镜的焦平面上并间隔排列，n个接收通道的输出端紧密排布并与探测器对接，n个激光器分时发射激光束，激光束经发射端入射至发射光学透镜后以不同的角度射出；接收光学透镜接收n个激光束产生的n个回波光束，并将每个回波光束聚焦至对应的输出端，以通过输出端传导至探测器内。

Description

光扫描组件及激光雷达
技术领域
本申请涉及光扫描技术领域，尤其涉及一种光扫描组件及激光雷达。
背景技术
具备大视场、高扫描线数的激光雷达是未来自动机器定位技术、无人车技术不可缺少的路况感知设备。目前，常见的激光雷达的扫描线数为16线，其中采用了16组激光器和16组探测器进行一对一的传输。随着采集数据的增加，需要通过增加激光器和探测器数量来实现激光雷达测量的精度。这种激光雷达为获得较高扫描线数，系统需要消耗大量的元器件，如激光器、探测器及驱动电路等，增加了激光雷达的体积和成本。
发明内容
本申请实施例提供一种光扫描组件以及激光雷达，在保证扫描精度的情况下，可以解决现有的激光雷达元器件数量多、体积大和制作成本高的问题。
第一方面，本申请实施例提供的光扫描组件，包括n个间隔设置的激光器、一个探测器、发射光学透镜、接收光学透镜以及光耦合部，其中，所述发射光学透镜与所述接收光学透镜的光轴彼此平行，n为大于1的整数；每一所述激光器具有一个发射端，n个所述激光器的所述发射端位于所述发射光学透镜的焦平面上并间隔排列，所述光耦合部包括n个独立的接收通道，n个所述接收通道与n个所述发射端一一对应，每一所述接收通道包括接收端和输出端，n个所述接收端位于所述接收光学透镜的焦平面上并间隔排列，n个所述接收通道的所述输出端与所述探测器对接，n个所述激光器分时发射激光束，所述激光束经所述发射端入射至所述发射光学透镜，n个激光束经所述发射光学透镜进行准直后以不同的角度射出；所述接收光学透镜接收n个回波光束，并将每个所述回波光束进行聚焦，通过所述光耦合部的n个所述输出端传导至所述探测器内，其中，所述回波光束为所述激光束扫描物体后反射回的光束，每个所述回波光束与所述光耦合部的一个输出端对应。
在本申请具体实施例中，所述发射光学透镜与所述接收光学透镜可以在第一方向上下间隔排列设置，第一方向是指直角坐标系内沿Y轴方向，其中X轴位于水平面上，n个所述发射端在第一方向上间隔排列，可以是多排设置，n个所述接收通道的接收端在第一方向上间隔排列，也可以是多排设置。发射光学透镜和接收光学透镜可采用相同的光学透镜，在不同的情况先实现各自的功能，比如发射光学透镜将每束发射光准直，以使得每束发射光均具有较好的方向性；接收光学透镜将每束回波光聚焦，以使得每束回波光均能够更加的集中，以便于被对应的输出端传导致探测器内。本申请实施例的光耦合部针对n个激光器设有n个接收通道，用于分别传递n个激光器激光束的回波光束，其中，n个激光器发出的不同角度的激光束所产生的回波光束均能够通过光耦合部的相应的接收通道对回波光束接收传导至同一所述探测器上，从而可实现多路发射、一路接收的扫描测量模式，仅用单一探测器便可接收到多路回波光束，从而大幅度减小探测器组件的使用数量，减小应用本光扫描组件的雷达的体积和成本，而且减少探测器数量的同时也简化了控制电路并增强了光扫描组件的稳定性。同时，每一个接收通道的接收端对应一个发射端，n个激光器分时发射时，每个接收通道都会通过接收端接收到对应的回波光束，可有效避免多组回波光束之间的信号串扰。
一些实施例中，每个所述激光器上设有一个出光口，激光束从所述出光口出射，即所述出光口即为所述激光器的发射端。每个所述激光器的出光口均位于所述发射光学透镜的焦平面上。
本实施例的一种可能的实施方式中，所述发射光学透镜的焦距为ft，所述接收光学透镜的焦距为fr，所述发射端的端口直径
Figure BDA0002026550630000023
与所述接收端的端口直径
Figure BDA0002026550630000024
满足以下关系：
Figure BDA0002026550630000021
接收端接收视场角范围大于激光束发射光斑视角，保证回波光完全被接收，进而保证本光扫描组件可以高效率地利用激光束能量扫描。本实施例中所述发射端的端口直径与所述接收端的端口直径范围在50um至300um之间。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述发射光学透镜的焦距等于所述接收光学透镜的焦距，n个所述发射端和n个所述接收端均等间距排列，且每两个相邻所述发射端之间的距离与每两个相邻的所述接收端之间的距离相等。其中，所述发射光学透镜的焦距是指发射光学透镜与发射端所在的焦平面之间的距离，所述接收光学透镜的焦距是指接收光学透镜与接收端所在的焦平面之间的距离。本实施例中发射光学透镜的焦距等于所述接收光学透镜的焦距，n个所述发射端和n个所述接收端均等间距排列，保证n个激光器和n个接收通道可以构成一对一的发射和接收位置关系，以保证每一个激光器发射的激光束能够被其所对应的接收通道接收，进而保证信号的传输精度，并且避免信号串扰。
在本实施例的另一种可能的实施方式中，所述发射光学透镜的焦距为ft，所述接收光学透镜的焦距为fr，每两个相邻的所述发射端之间的距离为dt，对应的两个相邻的所述接收端之间的距离为dr，ft与fr不相等，其中，dt与dr为同一方向上的两个距离,dt和dr满足关系
Figure BDA0002026550630000022
其中ε为光纤定位误差因子，其中，ε取值范围一般在0.9um至1.1um之间。
所述发射端和所述接收通道满足上述条件时同样可以保证每一个激光器发射的激光束能够被其所对应的接收通道接收，进而保证信号传输精度，并且避免信号串扰。当然，n个所述接收端可以分多行，每行在第二方向上间隔排列。在其它实施例中，n个所述发射端间隔排列方式和n个所述接收端间隔排列方式符合发射端与接收端一对一发送和接收并保证回波光束在接收端视场范围内即可，不限定于本实施例的方式。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述光扫描组件还包括多个发射光纤，所述发射光纤与所述激光器一一对应，每个所述发射光纤的第一端固定于对应的一个激光器上，远离所述第一端的第二端延伸至所述发射光学透镜的焦平面上，每个所述发射光纤的第二端为所述激光器的发射端。本实施中，通过将所述发射光纤的第二端设置为发射端，相对于以激光器的出光口作为发射端的实施例来说，由于光纤相较于激光器的体积更小，且相邻的发射端之间的距离有一定的限制，因此，本实施例中发射端能够更容易的设置于焦平面上，减少安装难度。并且，本实施例的激光器不需要聚集在一起以保证各个发射端之间的距离满足要求，从而避免激光器聚集在一起而产生无法高效散热的问题。应理解，此时的发射端的端口直径可以为所述发射光纤的纤芯直径。
进一步的，每一所述激光器发射的激光束的光轴和所述激光束对应的回波光束的光轴平行。以保证每一个激光器发射的激光束落在与其对应的接收通道的接收视场范围之内，从而减小激光束的回波光束的能量损耗，进而保证信号传输效率。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述n个独立的接收通道为n个光纤，n个所述光纤的输出端被合束形成光纤集束段，所述光纤集束段与所述探测器连接，n个所述回波光束经所述光纤集束段传导至所述探测器。本实施例中采用光纤作为接收通道，与发射光纤对应，不仅可以保证一对一的接收精度，而且结构简单，便于操作，成本较低。
进一步地，n个所述光纤可以为同样的光纤，所述接收端和输出端分别为一个光纤的相对两端，就有输出端的部分被合束形成光纤集束段，位于光纤集束段内的光纤部分相互平行，n个光纤的输出端构成所述耦合端，n个接收光纤被定位后，n个接收端在第一方向上间隔排列。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述光扫描组件包括发射光纤阵列座和接收光纤阵列座，所述发射光纤阵列座和接收光纤阵列座均包括光纤固定结构，n所述个发射光纤通过所述发射光纤阵列座的光纤固定结构定位于所述发射光纤阵列座上，n个所述接收光纤通过所述接收光纤阵列座的光纤固定结构定位于所述接收光纤阵列座上。其中，所述n个发射光纤定位于所述发射光纤阵列座上的定位误差，以及n个所述接收光纤定位于所述接收光纤阵列座上的定位误差小于20um，完全可满足发射的发射光束和回波光束光轴方向的调校精度要求。本实施例中采用高精度的发射光纤阵列座和接收光纤阵列座，可实现多路收发光轴的一次性调校和对准，可避免传统“搭积木式”的人工调校过程，有利于进一步降低系统成本。
在本实施例的一种可能的实施方式中，n个所述发射光纤定于所述发射光纤阵列座上的发射端的轴线彼此平行，n个所述接收光纤定位于所述接收光纤阵列座上的接收端的轴线彼此平行，以保证n个所述发射光纤和n个所述接收光纤的发送和接收配合精度。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述光纤固定结构包括插芯连接器、纤孔、光纤定位槽中的任意一种或多种，便于光纤的组装定位，并可保证组装精度。例如，发射光纤阵列中的光纤固定结构可以采用其中一种，而接收光纤阵列中的光纤固定结构可以采用另一种；或者，发射光纤阵列中的多个光纤固定结构可以采用不同的方式实现，接收光纤阵列中的多个光纤固定结构也可以采用不同的方式实现，本申请对此并不做限定。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述光耦合部为光波导，所述光波导包括光波导基体及设于所述光波导基体内的n个所述接收通道，所述光波导包括第一端面和与所述第一端面相对的第二端面，n个所述接收通道的接收端位于所述第一端面，n个所述接收通道的输出端位于所述第二端面，且所述第一端面位于所述接收光学透镜的焦平面上，所述第二端面朝向所述探测器的光敏面。本实施例的光耦合部体积较小，结构简单。
具体的，所述光波导基体为透明玻璃体，所述接收通道为形成于玻璃体内的波导，其截面可以与发射光纤匹配为圆形，直径与所述发射端的端口直径相匹配。本实施例中，n个波导在所述光波导基体内，位于第一端面的接收端在第二方向上间隔排列，其排列的方式符合上述实施例的条件。n个所述接收通道可以均为直线，保证光束传输路径最短，n个所述接收通道由所述第一端面向所述第二端面方向倾斜，最后输出端在第二端面汇聚，以保证经输出端输出的回波光束可以被所述探测器的光敏面接收到。当然，所述接收通道的输出端在汇聚时会产生轻微弯曲角度，不会对回波光束产生影响。n路所述激光束的回波光束经所述第一端面分别被n个所述接收端接收进入所述接收通道内，并通过所述耦合端将激光束的回波光束传导至所述探测器内。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述光耦合部为汇聚透镜，所述汇聚透镜包括所述接收面和与所述接收面相对设置的出光面，所述接收面位于接收光学透镜的焦平面上，所述n个接收通道为n路所述激光束的回波光束经所述接收面至所述出光面的轨迹，n个激光器分时发射激光束，所述汇聚透镜将入射至所述接收面的回波光束经所述出光面入射至所述探测器的光敏面。进一步的，所述汇聚透镜可以为多个，多个所述汇聚透镜同依次间隔排列设置，多个所述汇聚透镜同光轴且出光面朝向相同。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述光耦合部为一透射式光栅并包括所述接收面，所述n路回波光束经所述接收面射入所述光栅内，相同波长的光在所述光栅内传导至所述探测器的光敏面。其中，一个回波光束经过至少一个光栅传导至探测器。
第二方面，本申请实施例提供的激光雷达，包括扫描转镜和以上所述的光扫描组件，所述扫描转镜以沿第一方向延伸的线为转轴进行转动，所述扫描转镜包括第一反射面和第二反射面，第一反射面和第二反射面朝向不同，且所述第一反射面的法线与所述转轴的夹角和所述第二反射面的法线与所述转轴的夹角不相同，所述n个激光器发射的激光束经所述第一反射面和第二反射面反射以不同角度扫描。所述光耦合部将n路所述回波光束传导至所述探测器内，其中，所述第一方向与第二方向垂直。本申请实施例的激光雷达采用上述任一实施例的光扫描组件配合双面扫描转镜进行测量，只需要一个探测器配合多个激光器进行扫描测量，减小了激光雷达的体积，同时保证扫描及测量精度和范围。并且，在扫描转镜的转动过程中，当n组激光束入射至扫描转镜的第一反射面时产生n组扫描光束，所述激光束与所述扫描光束一一对应，n组扫描光束均向上偏转一个小角度；而当n组激光束入射在扫描转镜的第二反射面时产生n组扫描光束，所述激光束与所述扫描光束一一对应，n组扫描光束均向下偏转一个小角度，此时，经所述第一反射面反射的n组扫描光束与经所述第二反射面反射的n组扫描光束在第一方向上错开，从而使得在不增加激光器和探测器的前提下，将n组扫描光束的扫描区域有效扩展为2n组扫描光束的扫描区域，实现大面积测量目的。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述扫描转镜的转动轴线与所述第一反射面的法线呈第一夹角α1，与所述第二反射面的法线呈第二夹角α2，其中，所述夹角α1和α2之差满足以下关系，
Figure BDA0002026550630000041
其中β为机械安装误差因子，dt为每两个相邻的所述发射端之间的距离，ft为所述发射光学透镜的焦距，n为大于等于1的自然数，进而可以保证扫描转镜可以与光扫描组件进行精密配合，达到雷达精密要求。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述激光雷达的光扫描组件为两个，两个所述光扫描组件分别位于所述扫描转镜的相对两侧，所述扫描转镜沿着第二方向所在平面单向旋转，两个所述光扫描组件的n个所述激光器发射的发射光束经均所述第一反射面和第二反射面反射扫描不同区域，并且发射光束在第一方向上错开一个固定角度，两个所述光扫描组件扫描的区域内在中间区域有部分重叠，重叠区域的扫描线数增倍，进而提升激光雷达在该区域分辨率。
在本实施例的一种可能的实施方式中，包括扫描转镜和所述的光扫描组件，所述扫描转镜还包括第三反射面，且所述第一反射面、第二反射面和第三反射面朝向均不相同，且所述第一反射面、第二反射面和第三反射面的法线与所述扫描转镜的轴线呈不同夹角；所述n个激光器发射的发射光束依次入射至所述第一反射面、第二反射面和第三反射面以扫描不同的区域，所述回波光束回经所述光耦合部将n路所述回波光束传导至所述探测器内。本申请所述的光扫描组件采用多个配有光纤的激光器发射发射光束，通过光耦合部设置与每个光纤对应的接收通道来传导回波光束，并耦合至一个探测器内，即采用多端发射，分路接收并传导，一路探测的形式，大幅度减小探测器组件的使用数量，减小光扫描组件的体积和成本，同时每个回波光束通过各自对应的接收通道传导，可有效避免多组回波光束之间的信号串扰，保证扫描精度。
附图说明
图1是本申请提供的光扫描组件第一实施例的示意图；
图2是图1所示的光扫描组件的具体光路传导的示意图；
图3是图1所示的光扫描组件的激光器的激光束进入光耦合部光纤的视场范围的示意图；
图4是本申请的光扫描组件的第二实施例示意图；
图5是本申请的光扫描组件的第三实施例的示意图；
图6是本申请的光扫描组件的第四实施例的示意图；
图7是本申请提供的具有上述实施例的光扫描组件的激光雷达的示意图；
图8是图7所示的激光雷达的扫描转镜的侧面示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1与图2，本申请实施例提供的光扫描组件，用于激光雷达的扫描测量，所述光扫描组件包括n个间隔设置的激光器100X、一个探测器210、发射光学透镜120、接收光学透镜230以及光耦合部200；所述发射光学透镜120与所述接收光学透镜230在第一方向上间隔排列且光轴彼此平行，n为大于等于1的整数。每一所述激光器100X具有一个发射端A1，n个所述发射端A1位于所述发射光学透镜120的焦平面上并间隔排列。
本实施例中，所述光扫描组件还包括多个发射光纤A，所述发射光纤A与所述激光器100X一一对应，每个所述发射光纤A的第一端固定于对应的一个所述激光器100X上，远离所述第一端的第二端延伸至所述发射光学透镜120的焦平面上，每个所述发射光纤的第二端为所述激光器的发射端。可以理解的是，一些实施例中，每个所述激光器100X上设有一个出光口，激光束从所述出光口出射，即所述出光口即为所述激光器100X的出射端A1。每个所述激光器100X的出光口均位于所述发射光学透镜120的焦平面上。但是，本实施中，通过将所述发射光纤A的第二端设置为发射端A1，相对于以激光器100X的出光口作为发射端A1的实施例来说，由于光纤相较于激光器100X的体积更小，且相邻的发射端A1之间的距离有一定的限制，因此，本实施例中发射端A1能够更容易的设置于焦平面上，减少安装难度。并且，本实施例的激光器100X不需要聚集在一起，以保证各个发射端A1之间的距离满足要求，从而避免激光器100X聚集在一起而产生无法高效散热的问题。所述光耦合部200包括多个独立的接收通道，所述接收通道与所述发射光纤A一一对应(一个发射光纤A对应一个接收通道)，每一所述接收通道包括接收端B和输出端，每个所述接收端B均位于所述接收光学透镜230的焦平面上并间隔排列，多个所述接收通道的所述输出端紧密排布并与所述探测器210对接；即可以理解为多个所述接收通道由所述接收光学透镜230的焦平面方向向所述探测器210方向聚集，以使多个所述输出端汇聚向后与所述探测器210连接；所述汇聚是指多个光纤向一起聚拢，但聚拢在一起后的多个光纤仍保持独立，能够独立的进行信号传输。
多个所述激光器100X的发射光纤A经所述发射端A1在不同时刻发射激光束至所述发射光学透镜120，经所述发射光学透镜120进行准直后射出。通过发射光学透镜120将每束激光束准直，以使得每束激光束均具有较好的方向性。以不同的角度射出；所述接收光学透镜230将多个所述发射端A1发射的激光束产生的多个回波光束接收聚焦至所述接收光学透镜230的焦平面被所述光耦合部200的7多所述接收端B一对一接收后经所述接收通道传导至所述探测器210的光敏面内。本实施例中，接收光学透镜230将每束回波光束聚焦，以使得每束回波光束均能够更加的集中，以便于被对应的输出端B传导至探测器210内并且，不同所述激光器100X发射的激光束所述的一对一是指一个发射端A1发出的发射光束的回波光束进入与该发射端A1对应的一个接收端B内，则每个发射端A1发出的发射光束对应的回波光束分别进入与该发射端A1对应的接收端B内。
本申请实施例的光耦合部200针对n个激光器100X设有n个接收通道，用于分别传递n个激光器100X激光束的回波光束，其中，所述n个激光器100X发出的不同角度的发射光束所产生的回波光束均能够通过光耦合部200的相应的接收通道对回波光束接收传导至同一所述探测器210上，从而可实现多路发射、一路接收的扫描测量模式，仅用单一探测器210便可接收到多路回波光束，从而大幅度减小探测器210组件的使用数量，减小应用本光扫描组件的雷达的体积和成本，而且减少探测器210数量的同时也简化了控制电路并增强了光扫描组件的稳定性。同时，每一个接收通道对应一个发射光纤A，每一个接收端B对应一个发射端A1，n个激光器100X分时发射时，每个接收通道都会通过接收端B接收到对应的回波光束，可有效避免多组回波光束之间的信号串扰。
本申请第一实施例中，所述激光器100X为7个，所述光耦合部200的光纤的数量与激光器100X的数量相同，且与所述激光器100X一一对应。可以理解的是，在本申请的其它实施例中，所述激光器100X及所述光纤的数量也可以根据实际需要为其它的数量，本申请对所述激光器10X及所述光纤的数量不进行限制。7个所述光纤的部分被合束形成光纤集束段200A，另一部分分别延伸形成设有所述接收端B的接收光纤200X，所述光纤集束段200A与所述探测器210连接用于将所述光纤接收到的回波光束传导至所述探测器210内，即一个光纤除去形成光纤集束段200A的部分，其他部分称为接收光纤200X，实际上回波光束进入接收光纤阵列座220就是通过整条光纤进行传输，包括接收光纤200X和光纤集束段200A，即所述的接收通道。本实施例中，所述光耦合部200的多个光纤的纤芯直径均相同。可以理解的是，根据实际需要，所述光耦合部200的多个光纤的纤芯直径也可以不同。本实施例中采用光纤作为接收通道，与发射光纤A对应，不仅可以保证一对一的接收精度，而且结构简单，便于操作，成本较低。进一步的，每个所述发射光纤A发射的激光束的光轴和与所述激光束对应的回波光束的光轴平行，以保证每一个激光器100X发射的发射光束落在与其对应的接收通道的接收视场范围之内，从而减小激光束的回波光束的能量损耗，进而保证信号传输效率。其中所述光轴是指一束激光束的主光轴。例如，图1中所示的光扫描组件中，位于最上面的一个激光器100X发射的激光束对应的回波光束为位于最上方的接收端B接收的光束，此时，激光器100X发射的激光束的光轴和与所述激光束对应的回波光束的光轴平行。
具体的，7个所述激光器100X可以作为一个激光器100X组与光扫描组件其他元件如支架进行组装，便于安装。所述第一方向是指直角坐标系内沿Y轴方向(如图中Y方向所示)，当然，根据光扫描组件使用场景不同，也可以是其他方向。所述发射光学透镜120与所述接收光学透镜230沿着第一方向上下间隔排列设置，所述发射光学透镜120与所述接收光学透镜230的形状不受限定，只要可以实现其功能即可。7个所述激光器100X可以集成激光器100X组，位于所述光耦合部200上方，其中7个激光器100X可以并排放置或者集中排布，但须保证发射光纤A的发射端A1在第一方向上间隔排列，保证不同发射光纤A发射出的波束之间的独立。所述发射光学透镜120位于激光束发射方向上，所述接收光学透镜230位于回波光束传播方向上，可以理解所述发射光学透镜120与所述接收光学透镜230的焦平面共面。7个所述发射光纤A的发射端A1在第一方向上间隔排列，7个所述接收通道的接收端B在第一方向上间隔排列。发射光学透镜120和接收光学透镜230可采用同一规格的光学透镜，以保证发射光纤A和接收通道的校准精度。
本申请第一实施例中，所述光学扫描组件包括发射光纤阵列座110，所述发射光纤阵列座110包括光纤固定结构(图未示)，7个所述发射光纤A通过所述发射光纤阵列座110的光纤固定结构定位于所述发射光纤阵列座110上。具体的，7个所述发射光纤A的发射端A1通过光纤固定结构固定并位于发射光学透镜120焦平面上，实现发射端A1定位及间隔排列，进而使发射光纤A发射的激光束均从所述焦平面所在位置出射。其中，所述7个激光器100X的发射光纤A定位于所述发射光纤阵列座110上的定位误差在0.5um至5um之间，完全可满足发射的激光束光轴方向的调校精度要求。
本实施例中，7个光纤可以为同样规格(材料、长度、纤芯直径等)的光纤，所述接收端B和输出端分别为一条光纤的相对两端。可以理解的是，在本申请的其它一些实施例中，各个所示光纤的规格也可以不相同。具有输出端的部分被合束形成光纤集束段200A且7个光纤同轴设置，进而7个光纤的输出端C紧密排布。可选地，被合束形成光纤集束段200A的7个光纤以6围1的形式集束，类似梅花状，保证光纤集束段200A的截面积较小。所述接收端B位于接收光纤200X上，7个接收光纤200X被定位后，7个接收端B在第一方向上间隔排列，以保证可以与发射光纤A一对一接收。当然，7个所述接收端B可以分多行，每行在第二方向上间隔排列。其中，所述第二方向与所述第一方向为垂直，且本实施例中所述第二方向与图1中发射光纤A的方向相同。在其它实施例中，7个所述发射光纤A的发射端A1间隔排列方式和7个所述接收端B间隔排列方式符合发射端A1与接收端B一对一发送和接收并保证回波光束在接收端B视场范围内即可，不限定于本实施例的方式。
本实施例的第一实施方式中，所述发射光学透镜120的焦距等于所述接收光学透镜230的焦距，7个所述发射光纤A的发射端A1和7个所述接收端B均等间距排列，且每两个相邻所述发射光纤A(发射端A1)的纤芯之间的距离与每两个相邻的所述接收光纤200X(接收端B)的纤芯之间的距离相等，本实施例中发射光学透镜120的焦距等于所述接收光学透镜230的焦距，7个所述发射光纤A的发射端A1和7个所述接收端B均等间距排列，组装简单，保证7个激光器100X和7个接收通道可以构成一对一的发射和接收位置关系，以保证每一个激光器100X发射的激光束能够被其所对应的接收通道接收，进而保证信号的传输精度，并且避免信号串扰。
结合图2具体介绍本实施的光扫描组件，所述7个激光器分别为激光器100a、激光器100b、激光器100c、激光器100d、激光器100e、激光器100f以及激光器100g，7个激光器经所述发射光纤A的发射端A1分别发射的激光束101a、激光束101b、激光束101c、激光束101d、激光束101e、激光束101f和激光束101g，7路激光束分别经所述发射光学透镜120进行准直后射到目标物S上被反射回来，激光束101a、激光束101b、激光束101c、激光束101d、激光束101e、激光束101f和激光束101g对应的回波光束分别为回波光束201a、回波光束201b、回波光束201c、回波光束201d、回波光束201e、回波光束201f和回波光束201g。所述回波光束201a、回波光束201b、回波光束201c、回波光束201d、回波光束201e、回波光束201f和回波光束201g被所述接收光学透镜230接收汇聚后分别经所述接收端B进入与所述激光器100a、激光器100b、激光器100c、激光器100d、激光器100e、激光器100f以及激光器100g对应的接收光纤200X接收，7个所述接收光纤200X分别为接收光纤200a、接收光纤200b、接收光纤200c、接收光纤200d、接收光纤200e、接收光纤200f和接收光纤200g，经过所述光耦合部200的接收光纤(接收通道)传导至所述探测器210内。具体的，激光器100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g，与7个接收光纤200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g在空间上构成一对一的发射和接收关系，激光器不同角度的激光束所产生的回波光束均能够通过光耦合部200的相应的光纤将光束传导至同一探测器210上，从而可实现“多路发射、一路接收”的测量模式，其中，回波光束201a与激光束101a平行。一个激光器100a的发射光纤A发射出的激光束101a经过发射光学透镜120进行准直后打到目标物上并反射回来，所述激光束101a的回波光束201a、被所述接收光学透镜230接收汇聚至所述接收光学透镜230的焦平面上，被所述接收光纤200a的与该发射光纤A相对应的一个接收端B接收，通过接收光纤200a进行传导经输出端射入至所述探测器210内，只要被探测器210的光敏面接收到即可。其中发射光纤A发射出的激光束的主光轴与回波光束的主光轴保持平行，以保证该发射光纤A发射出的激光束落入接收端B的接收视场范围内，如图3。
本实施例的第二实施方式中，所述发射光学透镜120的焦距为ft，所述接收光学透镜230的焦距为fr，某一方向上，每两个相邻的所述发射光纤A纤芯之间的距离为dt，每两个相邻的所述接收光纤200X纤芯之间的距离为dr，其中，dt与dr为同一方向上的两个距离。例如，本实施例中，发射光纤A为在第一方向上间隔设置，dt为第一方向上相邻的两个发射光纤A纤芯之间的距离，即dr也为第一方向上相邻的两个接收光纤200X纤芯之间的距离。本实施例中，ft与fr不相等，dt和dr需要满足关系：
Figure BDA0002026550630000081
其中ε为光纤定位误差因子。
一般的，ε取值范围一般在0.9um至1.1um之间。所述发射光纤A和所述光纤满足上述条件时同样可以保证每一个激光器100X发射的激光束能够被其所对应的接收光纤(包括集束段的光纤部分)接收，进而保证信号传输精度，并且避免信号串扰。所述发射光学透镜120和所述接收光学透镜230的焦距的设计，以及所述发射光纤A的发射端A1和所述接收端B均的间距的设计根据实际设计情况选择以适应不同的扫描雷达整体需求。
进一步的，所述发射光学透镜120的焦距为ft，所述接收光学透镜230的焦距为fr。本申请的一些实施例中，多个所述发射光纤A的纤芯直径
Figure BDA0002026550630000092
均相同，多个所述接收光纤200X的纤芯直径
Figure BDA0002026550630000094
均相同，且所述激光器100X的发射光纤A纤芯直径
Figure BDA0002026550630000093
与所述接收光纤200X的纤芯直径
Figure BDA0002026550630000095
满足关系：
Figure BDA0002026550630000091
进而保证本光扫描组件可以够高效率地利用激光束能量保证测量精度。本实施例中所述激光器100X的发射光纤A纤芯直径与所述接收光纤200B的纤芯直径范围在50um至300um之间。
本申请实施例中，所述光扫描组件包括与发射光纤阵列座110在第一方向间隔设置的接收光纤阵列座220，所述发射光纤阵列座110和接收光纤阵列座220的位置符合发射光学透镜120的焦平面与接收光学透镜230的焦平面共面且在第一方向上上下设置。所述接收光纤阵列座220包括光纤固定结构，7个所述接收光纤200X通过所述接收光纤阵列座220的光纤固定结构定位于所述接收光纤阵列座220上。具体的，7个所述接收光纤阵列座220通过光纤固定结构固定，并位于接收光学透镜230焦平面上，进而实现接收端B的定位及间隔排列；其中，7个所述接收光纤200X定位于所述接收光纤阵列座220上的定位误差在0.5um至5um之间，完全可满足发射的激光束和回波光束光轴方向的调校精度要求。本实施例中采用高精度的发射光纤阵列座110和接收光纤阵列座220，可实现多路收发光轴的一次性调校和对准，保证激光束的回波光束完全进入接收光纤200X的接收视场范围内，同时可避免传统“搭积木式”的人工调校过程，有利于进一步降低系统成本。
进一步的，7个所述发射光纤A定位于所述发射光纤阵列座110上的发射端A1的轴线彼此平行，7个所述接收光纤200X定位于所述接收光纤阵列座220上的接收端B的轴线彼此平行，以保证7个所述发射光纤A和7个所述接收光纤200X的发送和接收配合精度。本实施例中，所述发射光纤阵列座110朝向发射光学透镜的表面和所述接收光纤阵列座220朝向接收光学透镜的表面均为平面，且光纤是平行且间隔排列，便于光纤阵列做的加工和光纤的安装，当然以上所述的光纤阵列朝向与其对应的光学透镜的焦平面的表面也可以是弧形面或者台阶面，根据实际设计情况而调整光纤间隔排类方式和位置，只要实现上述发射和接收一对一性能即可。
进一步的，所述光纤固定结构为插芯连接器、纤孔、光纤定位槽中的一种，便于光纤的组装定位，并可保证组装精度。其中，插芯连接器可以为MT插芯。所述纤孔为在光纤阵列座上进行激光打孔后再插接光纤。而光纤定位槽选用玻璃板上形成的V型槽进行夹持固定。
如图4所示，本申请第二实施例中的光耦合部300为光波导，所述光波导包括光波导基体301及设于所述光波导基体301内的7个所述接收通道300B，所述光波导包括第一端面3011和与所述第一端面3011相对的第二端面3012；每条所述接收通道的接收端B位于所述第一端面3011，每7个所述接收通道的输出端位于所述第二端面3012，且所述第一端面3011位于所述接收光学透镜230的焦平面上，所述第二端面3012朝向所述探测器210的光敏面。本实施例的光耦合部300体积较小，结构简单。
具体的，所述光波导基体301为透明玻璃体，所述接收通道300B为形成于玻璃体内的波导，其截面可以与发射光纤A匹配为圆形，直径与所述发射光纤A纤芯相匹配。本实施例中，7个波导在所述光波导基体内，位于第一端面的接收端B在第一向上间隔排列。当然，7个所述接收端B可以分多行，每行在第一方向上间隔排列。7个所述接收通道均为直线，保证光束传输路径最短，7个所述接收通道由所述第一端面3011向所述第二端面3012方向倾斜，最后输出端在第二端面汇聚，以保证经输出端输出的回波光束可以被所述探测器210的光敏面接收到。当然，所述接收通道300B的输出端在汇聚时会产生轻微弯曲角度，不会对回波光束产生影响。7路所述激光束的回波光束经所述第一端面3011分别被7个所述接收端B接收进入所述接收通道300B内，并通过所述输出端C将激光束的回波光束传导至所述探测器210内。
本实施例中的一种实施方式，所述发射光学透镜120的焦距等于所述接收光学透镜230的焦距，7个所述发射光纤A的发射端A1和7个所述接收端B均等间距排列，且每两个相邻所述发射光纤A纤芯之间的距离与每两个相邻的所述接收端B之间的距离相等。其中，所述发射光学透镜120的焦距是指发射光学透镜120与发射光纤A的发射端A1所在的焦平面之间的距离，所述接收光学透镜230的焦距是指接收光学透镜230与接收端B所在的焦平面之间的距离，本实施例中发射光学透镜120的焦距等于所述接收光学透镜230的焦距，7个所述发射光纤A的发射端A1之间和7个所述接收端B之间均等间距排列，保证7个激光器100X和7个接收通道可以构成一对一的发射和接收位置关系，以保证每一个激光器100X发射的激光束能够被其所对应的接收通道接收并被探测器210探测到，进而保证信号的传输精度，并且避免信号串扰。
本实施例中的另一种实施方式，所述发射光学透镜120的焦距为ft，所述接收光学透镜230的焦距为fr，ft与fr不相等，每两个相邻的所述发射光纤A纤芯之间的距离为dt，每两个相邻的所述接收端B之间的距离为dr，其中，dt与dr为同一方向上的两个距离，dt和dr满足关系
Figure BDA0002026550630000101
其中ε为光纤定位误差因子，一般的，ε取值范围一般在0.9um至1.1um之间。所述发射光纤A和所述接收通道满足上述条件时同样可以保证每一个激光器100X发射的激光束能够被其所对应的接收通道接收，进而保证信号传输精度，并且避免信号串扰。
请参阅图5，本申请的光耦合部400的第三实施例中，所述光耦合部为汇聚透镜250，所述汇聚透镜包括接收面和与所述接收面相对设置的出光面，所述接收面位于接收光学透镜230的焦平面上，所述n个接收通道径为n路所述激光束的回波光束经所述接收面至所述出光面的轨迹，n个激光器100X分时激光束，所述汇聚透镜将入射至所述接收面的回波光束汇聚并经所述出光面入射至所述探测器210内。进一步的，所述汇聚透镜可以为多个，多个所述汇聚透镜同依次间隔排列设置，多个所述汇聚透镜同光轴且出光面朝向相同。
请参阅图6，本申请的光耦合部的第四实施例中，所述光耦合部为一透射式光栅260并包括所述接收面，所述n路所述激光束的回波光束经所述接收面射入所述光栅内，相同波长的光在所述光栅内传导至所述探测器210的光敏面。其中，一个激光束经过至少一个光栅传导至探测器210。
请参阅图7及图8，本申请实施例提供的激光雷达，包括扫描转镜500和以上所述的光扫描组件，所述扫描转镜500以沿第一方向延伸的线为转轴进行转动。需要强调的是，所述转轴并非为实际存在的轴。所述扫描转镜500包括第一反射面S1和第二反射面S2，所述第一反射面S1与所述第二反射面S2的朝向不同，且所述第一反射面S1的法线与所述转轴的夹角α1和所述第二反射面S2的法线与所述转轴的夹角α2不相同。本实施例中，第一反射面S1和第二反射面S2朝向相反且不平行。本实施例中，所述扫描转镜为双面棱镜。所述扫描转镜的转动是通过电机410带动。所述光扫描组件的探测器210和7个激光器100X以及所述电机均与激光雷达的控制装置电连接，以控制探测器210和7个激光器100X以及所述电机之间的工作配合。
所述扫描转镜500进行转动时，所述7个激光器100X发射的7条激光束经所述第一反射面S1反射和第二反射面S2反射后形成不同的扫描角度进行扫描。具体的，由于所述第一反射面S1的法线与所述转轴的夹角α1和所述第二反射面S2的法线与所述转轴的夹角α2不相同，使得经所述第一反射面S1反射的激光束与所述第二反射面反射S2反射的激光束在第一方向Y上的位置不同。例如，本实施例中，所述第一反射面S1的法线与所述转轴的夹角α1小于90°，在扫描转镜500的转动过程中，当n组激光束入射至扫描转镜500的第一反射面S1时，n组扫描光束均向上偏转一个小角度；所述第二反射面S2的法线与所述转轴的夹角α1大于90°，当n组激光束入射在扫描转镜500的第二反射面S2时，n组扫描光束均向下偏转一个小角度，此时，经所述第一反射面反射的n组扫描光束与经所述第二反射面反射的n组扫描光束在第一方向Y上错开，从而使得在不增加激光器和探测器的前提下，将n组扫描光束的扫描区域有效扩展为2n组扫描光束的扫描区域，实现大面积测量目的。并且，当所述扫描转镜500进行转动时，由于不同时刻的扫描转镜500的第一反射面S1或者第二反射面S2的朝向激光器100X的角度不同，从而使得不同时刻打在所述扫描转镜500的同一表面(第一反射面S1或第二反射面S2)上的n组激光束打在需扫描物体的水平方向上的不同位置，实现扫描光束在水平方向(与Y轴垂直的平面)的扫描。所述光耦合部将n路所述激光束的回波光束传导至所述探测器210内，其中，第二方向为x轴所在平面，本实施例理解为水平面，所述第一方向与第二方向垂直。所述光学扫描组件装于底座400上，所述接收光学透镜230与扫描转镜500之间还设有滤波片。本申请实施例中，所述光扫描组件在第一方向上实现7路激光发射一路探测器210接收，即可实现7线程的静态测距，因此当7组光束入射至处于水平旋转状态的扫描转镜500上时，可通过扫描转镜500的旋转时两个反射面来改变光束的出射角度，从而实现激光束在水平方向上的扫描。本实施例中的激光雷达采用上述任一实施例的光扫描组件配合双面扫描转镜500进行探测，只需要一个探测器210配合多个激光器100X进行扫描检测，减小了激光雷达的体积，同时保证扫描及探测精度和范围。
扫描转镜500扫描转镜500激光束扫描转镜500扫描转镜500一并参阅图8，其中，所述扫描转镜500的转动轴线与所述第一反射面的法线呈第一夹角α1，与所述第二反射面的法线呈第二夹角α2，其中，所述夹角α1和α2之差满足以下关系，
Figure BDA0002026550630000111
其中，β为机械安装误差因子，其取值范围为0.9至1.1；dt为每两个相邻的所述发射光纤A纤芯之间的距离，ft为所述发射光学透镜120的焦距，进而可以保证扫描转镜500可以与光扫描组件进行精密配合，达到雷达精密要求。应理解，法线所在的面与发射面垂直；所述第一反射面的法线与扫描转镜500的转动轴线的第一夹角α1、所述第二反射面的法线与扫描转镜500的转动轴线的第二夹角α2，如图8所示。
一种实施方式中，所述激光雷达的光扫描组件为两个，两个所述光扫描组件分别位于所述扫描转镜500的相对两侧，所述扫描转镜500沿着第二方向所在平面单向旋转，两个所述光扫描组件的n个所述激光器100X发射的激光束经所述第一反射面S1和第二反射面S2反射扫描不同区域，并且激光束在第一方向上错开一个固定角度，两个所述光扫描组件扫描的区域在中间部分重叠，重叠区域的扫描线数增倍，即激光雷达的垂直分辨率会提升一倍，进而提升激光雷达在该区域分辨率。
本申请所述的激光雷达另一实施例中，所述扫描转镜500包括第一反射面、第二反射面和第三反射面，且所述第一反射面、第二反射面和第三反射面朝向均不相同，且所述第一反射面、第二反射面和第三反射面的法线与所述扫描转镜500的轴线呈不同夹角。本实施例中，所述扫描转镜500为三棱锥，所述第一反射面、第二反射面和第三反射面依次首尾连接扫描转镜500。
所述扫描转镜500以所述转轴进行转动，所述n个激光器100X发射的激光束依次入射至所述第一反射面、第二反射面和第三反射面以扫描不同的垂直区域，所述激光束的回波光束会经所述光耦合部将n路所述激光束的回波光束传导至所述探测器210内。具体的，由于所述第一反射面的法线与所述转轴的夹角、所述第二反射面的法线与所述转轴的夹角和所述第三反射面的法线与所述转轴的夹角不相同，使得经所述第一反射面反射的激光束、经所述第二反射面反射反射的激光束以及经所述第三反射面反射的激光束在第一方向Y上的位置不同。例如，本实施例中，在扫描转镜500的转动过程中，当n组激光束入射至扫描转镜500的第一反射面时，所述第一反射面的法线与所述转轴的夹角α1小于90°，经第一反射面反射得到的n组扫描光束均向上偏转一个小角度；所述第二反射面的法线与所述转轴的夹角α1大于90°，当n组激光束入射在扫描转镜500的第二反射面时，经第二反射面反射得到的n组扫描光束均向下偏转一个小角度；所述第三反射面的法线与所述转轴的夹角α1等于90°，即所述转轴与所述第三反射面平行，当n组激光束入射在扫描转镜500的第三反射面时，经第三反射面反射得到的n组扫描光束不偏转，即经第三反射面反射得到的扫描光束与经所述第三反射面反射之前的所述激光束位于同一水平面上。此时，经所述第一反射面反射的n组扫描光束、经所述第二反射面反射的n组扫描光束与经所述第三反射面反射的n组扫描光束在本申请中第一方向Y上错开，从而使得在不增加激光器和探测器的前提下，将n组扫描光束的扫描区域有效扩展为3n组扫描光束的扫描区域，实现大面积测量目的。并且，当所述扫描转镜500进行转动时，由于不同时刻的扫描转镜500的第一反射面、第二反射面或第三反射面的朝向激光器100X的角度不同，从而使得不同时刻打在所述扫描转镜500的同一表面(第一反射面或第二反射面或第三反射面)上的n组激光束打在需扫描物体的水平方向上的不同位置，实现扫描光束在水平方向(与Y轴垂直的平面)的扫描。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (19)

1.一种光扫描组件，其特征在于，包括n个间隔设置的激光器、一个探测器、发射光学透镜、接收光学透镜以及光耦合部，其中，所述发射光学透镜与所述接收光学透镜的光轴彼此平行，n为大于1的整数；
每一所述激光器具有一个发射端，n个所述激光器的所述发射端位于所述发射光学透镜的焦平面上并间隔排列，
所述光耦合部包括n个独立的接收通道，n个所述接收通道与n个所述发射端一一对应，每一所述接收通道包括接收端和输出端，n个所述接收端位于所述接收光学透镜的焦平面上并间隔排列，n个所述接收通道的所述输出端进行汇聚，并与所述探测器对接；
n个所述激光器分时发射激光束，所述激光束经所述发射端入射至所述发射光学透镜，经所述发射光学透镜进行准直后以不同的角度射出；
所述接收光学透镜接收n个回波光束，并将每个所述回波光束进行聚焦，通过所述光耦合部的n个所述输出端传导至所述探测器内，其中，所述回波光束为所述激光束扫描物体后反射回的光束，每个所述回波光束与所述光耦合部的一个输出端对应。
2.如权利要求1所述的光扫描组件，其特征在于，所述发射光学透镜的焦距ft，所述接收光学透镜的焦距fr，所述发射端的端口直径
Figure FDA0002026550620000011
与对应的所述接收端的的端口直径
Figure FDA0002026550620000012
满足以下关系：
Figure FDA0002026550620000013
3.如权利要求1或2所述的光扫描组件，其特征在于，每一所述激光器发射的激光束的光轴和所述激光束对应的回波光束的光轴平行。
4.如权利要求1-3任一项所述的光扫描组件，其特征在于，n个所述发射端间隔设置，n个所述接收端间隔设置，使得每一个激光器发射端发出的激光束能够被对应的接收端接收。
5.如权利要求1-4任一项所述的光扫描组件，其特征在于，所述发射光学透镜的焦距为ft，所述接收光学透镜的焦距为fr，每两个相邻的所述发射端之间的距离为dt，对应的两个相邻的所述接收端之间的距离为dr，dt和dr满足关系
Figure FDA0002026550620000014
其中ε为光纤定位误差因子。
6.如权利要求1-4任一项所述的光扫描组件，其特征在于，所述发射光学透镜的焦距等于所述接收光学透镜的焦距，n个所述发射端和n个所述接收端均等间距排列。
7.如权利要求1-6任一项所述的光扫描组件，其特征在于，所述光扫描组件还包括多个发射光纤，所述发射光纤与所述激光器一一对应，每个所述发射光纤的第一端固定于对应的一个激光器上，远离所述第一端的第二端延伸至所述发射光学透镜的焦平面上，每个所述发射光纤的第二端为所述激光器的发射端。
8.如权利要求7所述的光扫描组件，其特征在于，所述n个独立的接收通道为n个光纤，n个所述光纤的输出端被合束形成光纤集束段，所述光纤集束段与所述探测器连接，n个所述回波光束经所述光纤集束段传导至所述探测器。
9.如权利要求7或8所述的光扫描组件，其特征在于，所述光扫描组件包括发射光纤阵列座和与所述发射光纤阵列座在第一方向上间隔排列的接收光纤阵列座，所述发射光纤阵列座和接收光纤阵列座均包括光纤固定结构，n个所述发射光纤通过所述发射光纤阵列座的光纤固定结构定位于所述发射光纤阵列座上，n个接收光纤通过所述接收光纤阵列座的光纤固定结构定位于所述接收光纤阵列座上。
10.如权利要求9所述的光扫描组件，其特征在于，n个所述发射光纤定位于所述发射光纤阵列座上的发射端的轴线彼此平行，n个所述接收光纤定位于所述接收光纤阵列座上的接收端的轴线彼此平行。
11.如权利要求9所述的光扫描组件，其特征在于，所述n个发射光纤定位于所述发射光纤阵列座上的定位误差，以及n个所述接收光纤定位于所述接收光纤阵列座上的定位误差小于20um。
12.如权利要求9所述的光扫描组件，其特征在于，所述光纤固定结构包括插芯连接器、纤孔、光纤定位槽中的任意一种或多种。
13.如权利要求9所述的光扫描组件，其特征在于，所述发射光纤纤芯直径与所述接收光纤的纤芯直径范围在50um至300um之间。
14.如权利要求1-6任一项所述的光扫描组件，其特征在于，所述光耦合部为光波导，所述光波导包括光波导基体及设于所述光波导基体内的n个所述接收通道，所述光波导包括第一端面和与所述第一端面相对的第二端面，
n个所述接收通道的接收端位于所述第一端面，n个所述接收通道的输出端位于所述第二端面，且所述第一端面位于所述接收光学透镜的焦平面上，所述第二端面朝向所述探测器的光敏面。
15.如权利要求1-6任一项所述的光扫描组件，其特征在于，所述光耦合部为汇聚透镜，所述汇聚透镜包括接收面和与所述接收面相对设置的出光面，所述接收面位于所述接收光学透镜的焦平面上，其中，所述n个接收通道为n路所述回波光束经所述接收面至所述出光面的轨迹，所述回波光束通过所述出光面汇聚到所述探测器。
16.如权利要求1-6任一项所述的光扫描组件，其特征在于，所述光耦合部为透射式光栅，所述透射式光栅包括接收面和与所述接收面相对设置的出光面，所述接收面位于所述接收光学透镜的焦平面上，其中，所述n个接收通道为n路所述回波光束经所述接收面至所述出光面的轨迹，所述回波光束通过所述出光面汇聚到所述探测器。
17.一种激光雷达，其特征在于，包括扫描转镜和如权利要求1-16任一项所述的光扫描组件，所述扫描转镜以沿第一方向延伸的线为转轴进行转动，
所述扫描转镜包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面的朝向不同，所述第一反射面的法线与所述转轴的夹角和所述第二反射面的法线与所述转轴的夹角不相同，
所述n个激光器发射的激光束经所述第一反射面和第二反射面反射以不同角度扫描，所述光耦合部将n路所述回波光束传导至所述探测器的光敏面内。
18.如权利要求17所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描转镜的转轴与所述第一反射面的法线呈第一夹角α1，所述扫描转镜的转轴与所述第二反射面的法线呈第二夹角α2，其中，所述夹角α1和α2之差满足以下关系，
Figure FDA0002026550620000031
其中β为机械安装误差因子，dt为每两个相邻的所述发射端之间的距离，ft为所述发射光学透镜的焦距，n为大于等于1的自然数。
19.如权利要求17所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描转镜还包括第三反射面，所述第一反射面、第二反射面和第三反射面朝向均不相同，且所述第一反射面、第二反射面和第三反射面的法线与所述扫描转镜的轴线呈不同夹角；
所述扫描转镜沿着第二方向所在平面单向旋转，所述n个激光器发射的激光束依次入射至所述第一反射面、第二反射面和第三反射面在第二方向扫描不同的区域，所述光耦合部将n路所述回波光束传导至所述探测器的光敏面内。
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