CN113567957B - 激光雷达的发射装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光雷达的发射装置及激光雷达系统，沿光路行进方向依次包括：多个彼此独立的发射模块，分别发出规定的激光；反射镜组，分别使入射的所述规定的激光的光束反射；MEMS反射镜，接收所述反射镜组反射的光束，并将该光束反射至扩束镜组；和所述扩束镜组，使经扩束的所述激光的光束朝着规定的区域出射；其中，多个所述发射模块配置在隔着所述MEMS反射镜而与所述反射镜组相反的一侧，所述反射镜组与所述扩束镜组相对于所述MEMS反射镜配置在同一侧，且多个所述发射模块分层排布。本发明在确保发射效率和发射覆盖范围的同时，实现了装置的小型化，便于安装和批量生产。

Description

激光雷达的发射装置及激光雷达

技术领域

本发明涉及激光雷达，特别是涉及激光雷达的发射装置及具有该发射装置的激光雷达。

背景技术

激光雷达是通过发送一个激光到物体表面，然后通过测量反射回来的光束的到达时间来实现对目标物体的距离、速度等参数进行测量的设备，是集光学器件、机械结构、电气以及软件控制于一体的光学仪器。随着自动驾驶等技术的发展，将激光雷达一体化并安装于车辆等来利用的场景越来越多。

例如在激光雷达安装于车辆等的情况下，希望激光雷达满足集成化、小型化、大视野和安装方便可靠等要求。但现有技术的激光雷达中，发射装置的各子模块之间相互制约，难以单独更换某一子模块，且体积大，使得发射装置的功率、视场等不能均衡。

发明内容

基于上述原因，本发明实施例提供了一种激光雷达的发射装置及激光雷达，解决现有技术中发射装置的各子模块之间相互制约，难以单独更换某一子模块，且体积大，使得发射装置的功率、视场等不能均衡的问题。

本实施例的第一方面提供了一种激光雷达的发射装置，沿光路行进方向依次包括：

多个彼此独立的发射模块，分别发出规定的激光；

反射镜组，分别使入射的所述规定的激光的光束反射；

MEMS反射镜，接收所述反射镜组反射的光束，并将该光束反射至扩束镜组；和

所述扩束镜组，使经扩束的所述激光的光束朝着规定的区域出射；

其中，多个所述发射模块配置在隔着所述MEMS反射镜而与所述反射镜组相反的一侧，所述反射镜组与所述扩束镜组相对于所述MEMS反射镜配置在同一侧，且多个所述发射模块分层排布。

可选的，所述发射装置还包括：发射主支架；

多个所述发射模块分为上下两层或以上层数设置在所述发射主支架上；上层的多个所述发射模块和下层的多个所述发射模块在第一方向上均形成燕尾结构，且上层形成的所述燕尾结构小于下层形成的所述燕尾结构。

可选的，所述反射镜组包括1个反射镜或与所述发射模块一一对应的多个反射镜。

可选的，所述发射装置包括8个所述发射模块；

8个所述发射模块分为上下两层；

其中，下层的所述发射模块的视场大于上层的所述发射模块的视场。

可选的，每个所述发射模块沿光路行进方向均依次包括：

激光器；

光束调整单元；和

光阑。

可选的，每个所述发射模块还均包括：

设有多个安装槽的发射子支架，激光器、光束调整单元和光阑均安装于对应的所述安装槽内；其中，所述光阑的安装槽兼容所述光阑正反安装。

可选的，在所述发射模块与所述安装槽之间涂敷有导热硅脂。

可选的，所述光束调整单元包括：

聚焦透镜；和/或

准直透镜。

可选的，还包括：屏蔽罩；

每个所述发射模块和所述MEMS反射镜均通过所述屏蔽罩罩住。

可选的，所述扩束镜组沿光路呈一个斜面；其中，越靠近所述MEMS反射镜的地方截面越小，越靠近出光面的地方截面越大。

可选的，所述扩束镜组部空间设置用于放置所述反射镜组的凸台，每个凸台的空间方向不同，所述扩束镜组的下部空间用于扩束；

所述反射镜组固定到所述扩束镜组的凸台上，与所述扩束镜组形成一体结构。

本实施例的第二方面提供了一种激光雷达，包括激光雷达用接收组件、和/或、实施例的第一方面提供的任一项所述的激光雷达的发射装置。

可选的，所述激光雷达用接收组件位于所述激光雷达的发射装置的周围。

可选的，所述激光雷达包括：壳体，收纳所述激光雷达用接收组件和所述发射装置；和前窗口组件，沿所述发射装置发出的激光的光路行进方向从壳体的前方安装于所述壳体，该前窗口组件包括由圆柱侧面的一部分构成的圆柱形曲面、一体地设置于该圆柱形曲面的上端缘的上端面、和一体地设置于该圆柱形曲面的下端缘的下端面。

发明的有益效果

根据本发明，能够实现激光雷达的发射装置的集成化、小型化、大视野。还能够实现激光雷达在大范围内进行扫描、检测，即在保证了发射功率和发射覆盖范围的同时实现了小型化，达到了发射功率、散热以及体积之间的均衡。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种激光雷达的发射装置的示意性立体图。

图2为本发明实施例提供的发射模块的示意性立体图。

图3为本发明实施例提供的前窗口组件的示意性立体图。

图4为本发明实施例提供的前窗口组件的另一实施例的示意性立体图。

附图标记说明

41-发射模块；42-发射侧主支架；

43-发射屏蔽罩；44-MEMS反射镜；45-反射镜组；46-扩束镜组；

71-激光器；72-光束调整单元；73-光阑；74-发射子支架；

3-前窗口组件；33-接收光罩；34-发射光罩；35-外框体；36-内框体。

具体实施方式

本领域技术人员应当知晓，本申请附图所示具体结构、尺寸、比例系用于说明本发明的实施方式，并非对本发明的权利要求范围的限定，权利要求的范围应以权利要求书为准。

下面，结合附图，对本发明的实施方式进行说明。

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。从工作原理上讲，向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。工作在红外和可见光波段的，以激光为工作光束的雷达称为激光雷达。它主要由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光信号还原成电信号。

激光雷达的基本功能主要是：发射工作波束的功能、接收目标反射波束识别的功能、处理识别信号并输出距离和角度等信息的功能。根据其各部分功能可以将本产品分成发射装置、接收装置、电气处理装置、机械执行装置。本实施例只对激光雷达的发射装置进行具体介绍。

参见图1，为本实施例提供的激光雷达的发射装置的一种结构示意图，下面结合图1，对激光雷达的发射装置的结构进行说明。

本发明的激光雷达的发射装置沿光路行进方向依次可以包括：多个彼此独立的发射模块41、反射镜组45、MEMS(微机电系统)反射镜44和扩束镜组46。多个发射模块41配置在隔着MEMS反射镜44而与反射镜组45相反的一侧，反射镜组45与扩束镜组46相对于MEMS反射镜44配置在同一侧。多个发射模块41分层排布，例如分上下两层及以上层数排布，保证了发射效率和扫描视场，同时减小了发射装置的体积。在此，以分上下两层为例进行说明。当然也可以有更多层。而且，此处的“上下”仅用于表述各部件、结构间的相对位置关系，并非对装置、部件、结构的实际方向、位置等进行限定。

具体的，每个发射模块41分别向反射镜组45发出规定的激光，反射镜组45将多个激光反射给MEMS反射镜44，MEMS反射镜44将接收到的所有激光出射给扩束镜组46，扩束镜组46将激光扩束后出射至目标区域，实现大视角扫描。

发射装置的整体设计使得各个安装子模块之间相互独立，且发射模块41之间分别独立可互换，其中一个出现故障，只需要替换发生故障的发射模块，维修简单快速，保证了扫描效率，和发射装置的稳定性，且每个独立的子模块可以批量化生产，降低了制造成本。

现有产品多为整体调试组装，每个子模块之间互为约束，不能够满足批量化生产的需求。因此，本实施例旨在使各个安装子模块之间相互独立，各个子模块直接可以作为一个单独的子产品进行生产，每个子模块都可以独立更换，适合大批量生产，有效缩减成本。

在一个实施例中，多个发射模块41倾斜放置，如图1所示，排布后多个发射模块41在第一方向形成燕尾结构。可选的，排布后多个发射模块41在第二方向上也可以形成燕尾结构。此处的第一方向和第二方向例如是排布阵列的行方向和列方向。

每个发射模块41发出的光照射到反射镜组45上，反射镜组45将光反射至MEMS反射镜44。

每个发射模块41的倾斜角度可以根据反射镜组45与MEMS反射镜44之间的角度与位置关系确定。每个发射模块41发出的光向下倾斜照射到反射镜组45上，反射镜组45将光反射至MEMS反射镜44，经MEMS反射镜44反射的光经扩束镜组46出射。

示例性的，每个发射模块41排布后在尾部向上翘起，多个发射模块41在水平和垂直方向的视觉上都形成燕尾结构。整个发射装置的光路是哑铃形状，中间小两头大(因为多个发射模块41的光束经过反射镜组45均汇聚到MEMS反射镜44上，再由扩束镜组46出射出去，所以光路在放置MEMS反射镜44的地方最细)。因此，在发射装置的前端周围会存在空余的空间，发射装置利用不到，可选的，本实施例可以将接收装置填充在发射装置周围的空间，可以节省空间，减小激光雷达系统的整体体积。

在一个实施例中，反射镜组45包括1个反射镜或与发射模块41一一对应的多个反射镜。

示例性的，本实施例的反射镜组45可以包括1个反射镜，多个发射模块41将激光束照射至该反射镜，该反射镜将光束反射至MEMS反射镜44上。或者，反射镜组45可以包括多个反射镜，反射镜的数量与发射模块41的个数相等，每个发射模块41对应一个反射镜，多个发射模块41将激光束照射至对应的反射镜，对应的反射镜将接收到的光束反射至MEMS反射镜44上。

可选的，本实施例的发射装置还可以包括发射主支架42。将多个发射模块41装配到发射主支架42上即可以形成一个大的发射组件。可选的，参见图1，多个发射模块41分为上下两层设置在发射主支架42上；上层的多个发射模块41和下层的多个发射模块41在第一方向上均形成燕尾结构，且上层形成的所述燕尾结构小于下层形成的所述燕尾结构，使得下层的发射模块41的视场大于上层的发射模块41的视场。

可选的，所述发射装置包括8个发射模块41；8个发射模块41分为上下两层设置在发射主支42上，上下两层的分布使得空间利用率提高；其中，下层的发射模块41的视场大于上层的发射模块41的视场，本实施例的发射模块41形成的视场下方的视场比上方视场大而不是以水平方向对称的视场，可以满足例如自动驾驶的需要，例如，视场可以为向下60度，向上30度。

可选的，上层的多个发射模块41间隔第一预设距离倾斜设置。可选的，下层放置多个发射模块41的位置的前端可以用于放置MEMS反射镜44，MEMS反射镜44后端的上方的左右两侧放置发射模块41，这样可以降低整体发射装置的体积，实现发射装置的小型化。

示例性的，反射镜组45包括8个小反射镜，上下两层的发射模块41的空间位置与8个小反射镜一一对应，单个发射模块41发射的激光是小发散角的激光束，保证其小功率时能满足照射距离的要求；MEMS反射镜44提供的单个激光束的角度摆幅，使得单个激光器71拥有照射空间视场角的能力；8个激光器71分别形成其相应的空间视场角，从而拼接组成了整个发射视场。

本实施例对每层的发射模块41的个数不进行限定，对多个发射模块41的数量不进行具体限定，每层发射模块41的个数以及倾斜角度均可以根据激光雷达系统的扫描视场确定。

在一个实施例中，每个发射模块41沿光路行进方向均依次包括：激光器71、光束调整单元72和光阑73。每个激光器71发射规定的激光束，激光束通过对应的光束调整单元72进行准直或聚焦等处理，处理后的激光束通过对应的光阑73出射至反射镜组45。各个发射模块41上光阑73的角度不同，形成不同的光路。

可选的，所述光束调整单元72可以包括：聚焦透镜和/或准直透镜，也可以为透镜组。每个发射模块41的激光器71发射较大发散角的激光，经过光束调整单元72和光阑73后会聚满足发散角要求的光束。为了降低成本的同时保证批量生产的稳定性，本实施例采用注塑工艺制造透镜，例如聚焦透镜或准直透镜。

可选的，每个发射模块41还均包括：设有多个安装槽的发射子支架74，激光器71、光束调整单元72和光阑73均安装于对应的所述安装槽内；其中，所述光阑73的安装槽兼容所述光阑73正反安装。

由于发射子支架74设有供光束调整单元72的各个透镜安装的基准槽，所以保证了各透镜的位置与姿势安装精度，同时提高了安装效率。另外，由于发射子支架74设有光阑73的安装槽，因此能够保证光阑73的位置与姿势的安装精度，而且还通过将安装槽设计成兼容光阑的正反安装，能够提高光阑的互换性，使同一种光阑73满足镜像对称的要求。可选的，本实施例的发射子支架74可以由CNC(Computerized Numerical Control，计算机数控技术)制造，保证了其制造精度的同时降低成本。

示例性的，参见图2，每个发射模块41包括激光器71、光束调整单元72、光阑73和发射子支架74。8个发射模块41分成两层放置。8个发射模块41均为独立模块，每个发射模块41中的激光器71和光束调整单元72均相同，因此所有激光器71的调试模式均相同，方便大规模生产。根据发射模块41的安装位置不同，其安装钉所在位置存在不同，有的在中间，有的在侧面。上层中间的两个发射模块41的安装钉在中间，左右两边的两个发射模块41的安装钉在侧面，原因是为了上下两层发射模块41的布置更紧凑，上层左右两边的两个发射模块41在竖直方向上与下层的发射模块41存在重叠，为了避让下层的发射模块41，将固定钉安装在侧面。

现有的设计中，将多个激光器71对应的透镜全部加工固定到一个结构件上，只要一个零件损坏，需要更换整个大发射模块41，而本实施例在后续使用过程中，如果个别激光器71、光束调整单元72或光阑73损坏时，只需要替换损坏的元件即可，节省了成本。

可选的，在发射模块41与所述安装槽之间涂敷有导热硅脂。在发射模块41中各个子元件安装于发射子支架74的各安装面时，在安装部位和/或安装面涂抹导热硅脂，保证处于壳体内部的各子元件具有良好的散热性。

上述实施例的发射模块41，独立设计使得制造成本大幅度降低，同时发射模块41也降低了相应的需求精度，进而再一步降低制造成本，发射模块41的透镜组和激光器71相同可以互换，可以在满足单独生产线的需求，适合大规模生产；发射模块41与发射子支架74的安装有相应的定位基准槽口，保证了每个模块安装时的光路准确和互换性；发射模块41与发射子支架74安装时涂抹的导热硅脂，保证激光器71的热量能够及时的散出；且这种发射模块41的设计方式，可以灵活的增减发射模块41以及调整其安装位置，达到需要的视场需求。

可选的，本实施例的激光雷达的发射装置还包括：屏蔽罩43；每个发射模块41和MEMS反射镜44均通过所述屏蔽罩43罩住。为了压缩空间，缩小体积，对于所有光学需要电隔离、光隔离的地方设置了一个非常薄的金属罩，金属罩是一个屏蔽罩43(屏蔽电磁)，同时是一个隔光罩。在金属罩的内部表面喷黑漆，吸收金属罩内部的杂散光。可选的，金属罩的材质可以是锌白铜合金。MEMS反射镜44和激光器71均需要使用屏蔽罩43罩住，将所有的电磁、光封闭到一个空间中，保证激光扫描的准确性和稳定性。

在一个实施例中，扩束镜组46的截面(面向MEMS反射镜的截面)，越靠近MEMS反射镜44的地方截面越小，越靠近出光面的地方截面越大。

为了进一步节省的空间，本实施例采用的扩束镜组46不是矩形，而是根据光路的大小进行了切削，越靠近MEMS反射镜44的地方截面越小，越靠近出光面的地方截面越大。

在一个实施例中，扩束镜组46上部空间设置用于放置反射镜组45的凸台，每个凸台的空间方向不同，扩束镜组46的下部空间用于扩束；反射镜组45固定到扩束镜组46的凸台上，反射镜组45与扩束镜组46形成一体结构。

本实施例没有采用结构件支撑反射镜组45的原因在于，如果设置单独的结构件，还需要安装的结构件，反射镜固定到结构件上存在一定公差，结构件和扩束镜组46也有一个公差，两个公差累积起来会放大光学误差，导致精度不能满足需求。而采用扩束镜组46和反射镜组45的一体设计，一次加工成型，解决了两次装配的公差问题。

可选的，为了使经扩束镜组46的出射光被遮挡的越少，扩束镜组46尽量靠近发射装置的主壳体底壳。

当然，作为激光雷达，除了包括本发明的激光发射装置以外，还包括对激光发射装置所发出的光束的反射光束等的光束进行接收的、配置在激光发射装置周围的激光雷达用接收组件。

可选的，在本发明的激光发射装置和激光雷达用接收组件的前方(激光发出时所行进的方向)设有一前窗口组件，以便在不影响激光透射的情况下将激光发射装置和激光雷达用接收组件封闭在壳体(用于收纳激光发射装置和激光雷达用接收组件的壳体。图中未示出。)空间内。

如图3所示，前窗口组件3为向一侧(与发射装置所在侧相反的一侧)凸出的曲面形状，且该曲面被刚性框体(例如金属框体)分隔成两个部分，即：位于中央的发射光罩和位于该发射光罩周围的接收光罩。此处所谓的“中央”是指激光能够透射的部分的曲面的周向中央，包括中央上部、中央下部、正中央等。

前窗口组件3包括外框体35和由外框体35包围的内框体36。在内框体36安装有激光能够透射的发射光罩，在内框体36与外框体35之间安装有激光能够透射的接收光罩。在前窗口组件3如图4所示安装于激光雷达的外壳体的状态下，发射光罩面对着激光的发射装置，接收光罩面对着激光雷达用接收组件。例如，可以通过将激光雷达用接收组件配置在激光的发射装置的上部和两侧周围的方式来使得激光的发射装置面对发射光罩、激光雷达用接收组件面对接收光罩。

外框体35和内框体36由金属(例如铝合金)、树脂(不透光)等刚性构件构成，且为一体。例如可以通过CNC(数控加工)或者铸造制成。

接收光罩和发射光罩分别通过粘接剂(例如环氧胶)粘接在内框体和外框体，以确保各光罩具有足够的结构强度和密封性。构成内框体36的中间环状金属层保证了发射光和接收光之间的光学隔离，防止窗口内部的串扰(接收光透过区域与发射光透过区域间的串扰)。

前窗口组件3整体呈圆弧面(曲面)形设计。关于前窗口组件3的曲面形状，是能够使激光均匀地出射或入射的曲面形状，例如球冠形状、由圆柱侧面的一部分构成的圆柱形曲面。所谓“由圆柱侧面的一部分构成的圆柱形曲面”，可以看作是例如用一平行于圆柱轴线的平面切割圆柱体而形成的部分圆柱侧面。

在本实施方式中，前窗口组件3为由圆柱侧面的一部分构成的圆柱形曲面。如图3所示，当从前面或后面观察前窗口组件3时，前窗口组件3呈矩形。当用沿着前窗口组件3的圆弧的径向的平面纵向剖切该前窗口组件3时，剖面呈直线状。前窗口组件3的这样的弧形设计主要满足光学的等距要求，又兼容了易制造的特点。

光学设计要求以光学中心到窗口(光罩)的等光程距离，即满足厚度均匀且到光学原点的距离相等。因此，从光学设计的观点来看，前窗口组件3可以是球冠形，但是，由于球冠形状不利于生产成本的降低。另一方面，虽然设计成平板易于制造等，但是从利用空间和光学要求方面来看，不优选。本发明采用的圆柱形结构有效的解决了光学和成本的双重要求。

另外，前窗口组件可以是图3所示那样的前窗口组件3，该前窗口组件3可以直接安装于收纳激光发射装置和激光雷达用接收组件的壳体(未图示)上，例如安装于壳体的具有对应圆弧形状的前端缘。前窗口组件也可以是图4所示那样的前窗口组件3’，即，图4所示的前窗口组件3’除了包括图3所示那样的前窗口组件3，还包括安装于前窗口组件3的上下端缘的上端面和下端面，由此，前窗口组件3’例如具有矩形的安装开口，从而能够安装于壳体的具有对应矩形形状的前端缘。当然，前窗口组件不限于上述的图3和图4所示的形态，只要能够将前窗口组件以满足光学要求的状态安装于壳体，可以是任何结构。由此增大了设计、安装自由度，能够更加灵活地适用于各种激光雷达的壳体。

作为接收光罩和发射光罩的材料，例如可以采用PC材料，镀硬化膜、增透膜、憎水膜等。对于光罩的材料没有特别的限定，可以在考虑了光学透过率、防止划伤以及避免雨雪天气的表面积污等方面的基础上，任意地选择材料。

另外，还可以针对上述的各安装螺钉孔实施去除氧化层的处理，使接触部位导电，由此还能够作为电磁兼容必需的接地点来利用。

基于上述激光雷达的发射装置，结合图1和图2，对发射装置的装调工艺进行详细说明，具体如下：

根据发射装置的设计结构，可以对激光雷达系统的主壳体内部的结构从前往后进行安装。发射装置为一个整体，发射装置整体安装调试完成之后，可以直接插入主壳体组件。发射模块41和接收装置整体上呈内发射、外接收的环绕式设计。在一个可选实施方式中，发射模块41和接收装置前后存在重叠部分，在拆卸时，需要先拆卸接收模块，再拆卸发射模块41。下层发射模块41占据的宽度大，而扩束镜组46的宽度更小，因此在主壳体的左下和右下存在未利用的空间。为了达到体积压缩的效果，在左下和右下未利用的空间分别放置一个第一接收组件，在左上和右上分别放置一个第二接收组件，将主壳体组件垂直方向的截面全部占据，实现空间的最大化利用，减小激光雷达的体积。

为了方便加工，主壳体前部是一次安装，先插发射装置，再把接收装置分别插进去安装。设计成从前往后安装结构的原因，主壳体后半部分也是同样的从前往后的安装方式，所有的螺丝孔都朝向一个方向。整个主壳体结构的所有的螺钉孔仅分为三种方向：从前面安装，从后面安装，以及斜向安装的后壳体安装螺钉孔，最大程度减少装卡的时间，减少安装工具的种类。主壳体组件内部前半部分和后半部分都是一层一层安装的，最大程度节省空间，

发射光罩34和接收光罩33安装到激光雷达系统的前窗口组件上，激光雷达系统的前窗口组件扣到主壳体后，与前窗口贴合的面贴合，紧固主壳体顶部的前窗口安装螺钉，这种方式方便后续的维修时的拆装。如果采用胶粘，在维修时拆装必须破坏前窗口组件。

发射装置形成的视场下方的视场比上方视场大，扩束镜组46尽量靠近主壳体底壳，且将接收装置放置在扩束镜组46上方而不是下方，减小杂散光的干扰。发射光经过接收光路照射到地面上，可能被中间的粉尘反射回接收模块。因此本实施例的激光雷达系统形成了中间发射，上左右三面环绕接收的形式。发射装置和接收装置形成的前窗口组件在一个圆柱体内，避免干扰。

整个发射装置的光路是哑铃形状，中间小两头大(放置MEMS反射镜44的地方最细)，因此在发射装置的前端周围会存在空余的空间，将接收装置填充在发射模块41周围的空间，可以节省空间，减小激光雷达的整体体积。

扩束镜组46周围形成外延母口，与旁边的接收装置的面存在高度差，前窗口组件扣装后，前窗口组件上的金属隔离窗口的子口扣到透镜周围的外延母口，隔离发射和接收。发射和接收在前窗口必须分离的原因在于，发射组件经扩束镜组46出射的光会反射到接收模块中，形成杂散光，对激光测量造成干扰。

上述实施例中，发射装置的各个子模块合理利用空间，提高了空间体积利用率，有效地缩小体积，在保证了发射功率和发射覆盖范围的同时实现了小型化，达到了发射功率、散热以及体积之间的均衡。

基于上述实施例的激光雷达的发射装置，本实施例还提供了一种激光雷达的发射装置的装调方法，详述如下：

将多个发射模块分为上下两层及以上层数排布安装在激光雷达的前部空间的中央下部，且每个所述发射模块倾斜放置，使多个所述发射模块在第一方向和第二方向上都形成燕尾结构；

将反射镜组与扩束镜组安装在同一方向上；

所述MEMS反射镜安装在所述发射模块与所述反射镜组之间的下方。

可选的，所述发射装置包括8个所述发射模块；8个所述发射模块分为上下两层安装在激光雷达的前部空间的中央下部；上下两层的所述发射模块与8个所述反射镜一一对应。

其中，下层的所述发射模块的视场大于上层的所述发射模块的视场。

可选的，所述扩束镜组部空间设置用于放置所述反射镜组的凸台，每个凸台的空间方向不同；所述反射镜组安装到到所述扩束镜组的凸台上，与所述扩束镜组形成一体结构。

可选的，在所述发射装置各结构安装于各安装面时，在安装部位和/或安装面上均涂抹导热硅脂。

基于上述实施例的激光雷达的发射装置，本实施例还提供了一种激光雷达系统，包括激光雷达用接收组件、和/或、上述实施例中任一项所述的激光雷达的发射装置，也具有上述实施例中激光雷达的发射装置任一种有益效果。

此外，本发明的特征和益处通过参考示例性实施例进行说明。相应地，本发明明确地不应局限于这些说明一些可能的非限制性特征的组合的示例性的实施例，这些特征可单独或者以特征的其它组合的形式存在。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神以权利要求书为准。

Claims (14)

1.一种激光雷达的发射装置，其特征在于，沿光路行进方向依次包括：

多个彼此独立的发射模块，分别发出规定的激光；

反射镜组，分别使入射的所述规定的激光的光束反射；

MEMS反射镜，接收所述反射镜组反射的光束，并将该光束反射至扩束镜组；和

所述扩束镜组，使经扩束的所述激光的光束朝着规定的区域出射；

其中，多个所述发射模块配置在隔着所述MEMS反射镜而与所述反射镜组相反的一侧，所述反射镜组与所述扩束镜组相对于所述MEMS反射镜配置在同一侧，且多个所述发射模块分上下两层及以上层数排布；

上层的多个所述发射模块和下层的多个所述发射模块在第一方向上均形成燕尾结构，且上层形成的所述燕尾结构小于下层形成的所述燕尾结构。

2.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，所述发射装置还包括：发射主支架；

多个所述发射模块分上下两层及以上层数设置在所述发射主支架上。

3.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，所述反射镜组包括1个反射镜或与所述发射模块一一对应的多个反射镜。

4.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，所述发射装置包括8个所述发射模块；

8个所述发射模块分为上下两层；

其中，下层的所述发射模块的视场大于上层的所述发射模块的视场。

5.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，每个所述发射模块沿光路行进方向均依次包括：

激光器；

光束调整单元；和

光阑。

6.根据权利要求5所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，每个所述发射模块还均包括：

设有多个安装槽的发射子支架，激光器、光束调整单元和光阑均安装于对应的所述安装槽内；其中，所述光阑的安装槽兼容所述光阑正反安装。

7.根据权利要求6所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，在所述发射模块与所述安装槽之间涂敷有导热硅脂。

8.根据权利要求5所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，所述光束调整单元包括：

聚焦透镜；和/或

准直透镜。

9.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，还包括：

屏蔽罩；

每个所述发射模块和所述MEMS反射镜均通过所述屏蔽罩罩住。

10.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，

所述扩束镜组沿光路呈一个斜面；其中，越靠近所述MEMS反射镜的地方截面越小，越靠近出光面的地方截面越大。

11.根据权利要求1所述的激光雷达的发射装置，其特征在于，

所述扩束镜组的上部空间设置用于放置所述反射镜组的凸台，每个凸台的空间方向不同，所述扩束镜组的下部空间用于扩束；

所述反射镜组固定到所述扩束镜组的凸台上，与所述扩束镜组形成一体结构。

12.一种激光雷达，其特征在于，包括激光雷达用接收组件和权利要求1至11任一项所述的激光雷达的发射装置。

13.根据权利要求12所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光雷达用接收组件位于所述激光雷达的发射装置的周围。

14.根据权利要求12或13所述的激光雷达，其特征在于，包括：

壳体，收纳所述激光雷达用接收组件和所述发射装置；和

前窗口组件，沿所述发射装置发出的激光的光路行进方向从壳体的前方安装于所述壳体，该前窗口组件包括由圆柱侧面的一部分构成的圆柱形曲面、一体地设置于该圆柱形曲面的上端缘的上端面、和一体地设置于该圆柱形曲面的下端缘的下端面。

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