CN116009009A - Tof激光测量系统、激光发射和接收模组以及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种TOF激光测量系统、激光发射和接收模组以及激光雷达。TOF激光测量系统包括：光源模组，用于产生发射光；光学组件，用于将发射光转换为第一发射光和第二发射光，第一发射光被探测物反射后形成第一反射光，第二发射光被探测物反射后形成第二反射光，光学组件还用于将第一反射光反射以形成第一接收光，以及用于将第二反射光反射以形成第二接收光；第一接收模块，用于接收第一接收光；以及第二接收模块，用于接收第二接收光。通过光学组件将发射光转换为第一发射光和第二发射光，并使第一接收模块和第二接收模块分别接收发射光被探测物反射后形成的第一反射光和第二反射光，从而提高激光雷达的扫描速度或者扫描精度。

Description

TOF激光测量系统、激光发射和接收模组以及激光雷达

技术领域

本发明属于测距技术领域，尤其涉及一种TOF激光测量系统、激光发射和接收模组以及激光雷达。

背景技术

如中国专利文献CN112219130A、CN106199991B以及CN102798848A记载，TOF(TimeofFlight)激光雷达是以发射激光束探测目标的位置等特征量的雷达系统。激光雷达的光敏传感器可以将获取到的光脉冲信号转变为电信号，基于比较器获取该电信号对应的时间信息，从而得到激光雷达与目标物之间的距离信息。

然而，目前的TOF激光雷达只有一个激光发射器和一个激光接收器，在激光雷达转速不变的情况下，不能提高激光扫描速度以及扫描精度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种TOF激光测量系统、激光发射和接收模组以及激光雷达，以解决现有技术的激光雷达扫描速度较低或者扫描精度较低的问题。

本发明其中一个实施例提供了一种TOF激光测量系统，包括：

光源模组，用于产生发射光；

光学组件，用于将所述发射光转换为第一发射光和第二发射光，所述第一发射光被探测物反射后形成第一反射光，所述第二发射光被探测物反射后形成第二反射光，所述光学组件还用于将第一反射光反射以形成第一接收光，以及用于将第二反射光反射以形成第二接收光；

第一接收模块，用于接收所述第一接收光；以及

第二接收模块，用于接收所述第二接收光。

在其中一个实施例中，所述第一发射光、所述第二发射光、所述第一反射光、所述第二反射光、所述第一接收光以及所述第二接收光位于同一水平面上，所述第一发射光和所述第二发射光朝向两个相反方向。

在其中一个实施例中，所述光学组件包括第一镜片、第二镜片和第三镜片；

部分所述发射光被所述第一镜片反射形成第一发射光，部分所述发射光穿过所述第一镜片射出至所述第二镜片；

穿过所述第一镜片的发射光被所述第二镜片反射形成第二发射光，所述第一反射光被所述第二镜片反射形成第一接收光；

所述第二反射光被所述第三镜片反射形成第二接收光。

在其中一个实施例中，所述第二镜片包括：

第一表面，用于反射穿过所述第一镜片的发射光；以及

第二表面，用于反射所述第一发射光被探测物反射后形成所述第一反射光，所述第一表面和所述第二表面朝相反方向设置。

在其中一个实施例中，所述第一镜片设置有半透射半反射膜，部分所述发射光被所述半透射半反射膜反射形成所述第一发射光，部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜射出至所述第二镜片；

所述第二镜片的第一表面设置有第一全反射膜，穿过所述半透射半反射膜的所述发射光被所述第一全反射膜反射形成第二发射光，所述第二镜片的第二表面设置有第二全反射膜，所述第一反射光被所述第二全反射膜反射形成所述第一接收光；

所述第三镜片设置有第三全反射膜，所述第二反射光被所述第三全反射膜反射后形成所述第二接收光。

在其中一个实施例中，所述第一镜片与穿过所述发射光的垂直平面的夹角为第一夹角；

所述第二镜片与穿过所述发射光的垂直平面的夹角为第二夹角；

所述第三镜片与穿过所述发射光的垂直平面的夹角为第三夹角；

所述第一夹角和所述第二夹角之和为180度；

所述第一夹角与所述第三夹角相同。

在其中一个实施例中，所述第一镜片具有第一端和第二端，所述第一端靠近所述光源模组设置，所述第二端远离所述光源模组设置；

所述第二镜片具有第三端和第四端，所述第三端靠近所述光源模组设置，所述第四端远离所述光源模组设置，所述第三端和所述第二端相邻设置；

所述第三镜片具有第五端和第六端，所述第五端远离所述光源模组设置，所述第六端靠近所述光源模组设置，所述第五端和所述第四端相邻设置。

在其中一个实施例中，所述光源模组包括：

光源，所述光源的光轴与水平面垂直设置；

第一反射镜，所述第一反射镜倾斜于水平面设置，用于将所述光源所发出的光线反射为水平光；以及

第一透镜，所述第一透镜的光轴与水平面平行设置，所述第一反射镜所反射的光线穿过所述第一透镜后形成所述发射光。

在其中一个实施例中，所述第一接收模块包括：

第二透镜，用于会聚所述第一接收光；

第二反射镜，倾斜于水平面设置，用于将经过所述第二透镜的所述第一接收光反射向下；以及

第一接收端，设置在所述第二反射镜下方，用于接收所述第二反射镜反射的所述第一接收光。

在其中一个实施例中，所述第二接收模块包括：

第三透镜，用于会聚所述第二接收光；

第三反射镜，倾斜于水平面设置，用于将经过所述第三透镜的所述第二接收光反射向下；以及

第二接收端，设置在所述第三反射镜下方，用于接收所述第三反射镜反射的所述第二接收光；

其中，所述第二反射镜与水平面之间的夹角为第四夹角，所述第三反射镜与水平面之间的夹角为第五夹角，所述第四夹角与所述第五夹角相等。

在其中一个实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜的光轴相互平行且位于同一水平面上。

在其中一个实施例中，所述发射光、所述第一发射光、所述第二发射光、所述第一反射光、所述第二反射光、所述第一接收光以及所述第二接收光为激光脉冲；

所述第一接收模块接收到所述第一接收光后，根据所述发射光出射的时间与所述第一接收模块接收所述第一接收光的时间的差值计算所述TOF激光测量系统与探测物之间的距离；

所述第二接收模块接收到所述第二接收光后，根据所述发射光出射的时间与所述第二接收模块接收所述第二接收光的时间的差值计算所述TOF激光测量系统与探测物之间的距离。

本发明其中一个实施例提供了一种TOF激光测量系统，所述TOF激光测量系统包括：

光源模组，用于沿水平方向发射光；

第一镜片，所述第一镜片上设置有半反射半透过膜；

第二镜片，所述第二镜片的第一表面上设置有第一全反射膜，所述第二镜片的第二表面上设置有第二全反射膜；

第三镜片，所述第三镜片上设置有第三全反射膜；

所述发射光的一部分被所述半反射半透过膜反射并得到具有第一偏转角度的第一发射光，所述发射光的另一部分穿过所述半反射半透过膜并射向所述第二镜片；

所述第一全反射膜用于将穿过所述第一镜片的所述发射光的另一部分全部反射并得到具有第二偏转角度的第二发射光；

所述第一发射光被探测物反射后形成第一反射光，所述第二发射光被探测物反射后形成第二反射光；

所述第一反射光被所述第二全反射膜反射后形成第一接收光，所述第一接收光射向所述第一接收模块，所述第二反射光被所述第三全反射膜反射后形成第二接收光，所述第二接收光射向所述第二接收模块；

第一接收模块，用于接收所述第一接收光并输出第一测量数据；以及

第二接收模块，用于接收所述第二接收光并输出第二测量数据。

本发明其中一个实施例提供了一种激光发射和接收模组，包括：

第一电路板，所述第一电路板沿水平方向设置；以及

如以上任意一项实施例所述的TOF激光测量系统，所述TOF激光测量系统设置在所述第一电路板上。

在其中一个实施例中，所述第一电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线，所述第一电路板可以环绕所述旋转中心轴线旋转，所述第一电路板设置有激光发射电路和激光接收电路；

和/或，所述第一电路板的中心位置设置有安装孔，所述安装孔用于将所述第一电路板安装在外部的旋转轴上。

在其中一个实施例中，所述激光发射和接收模组还包括：

第二电路板，沿水平方向设置，所述第二电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线，所述第二电路板可以围绕所述旋转中心轴线旋转，所述第一电路板和所述第二电路板的旋转中心轴线重合设置；

所述第一电路板位于所述第二电路板之上且间隔设置；

所述第二电路板设置有光通讯接收电路、无线电源发射电路、转速及位置测量电路、接收光信号处理电路中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述第一接收模块的光接收口和所述第二接收模块的光接收口朝向同一方向设置；

所述光源模组的光发射口与所述第一接收模块的光接收口或者所述第二接收模块的光接收口相对设置。

在其中一个实施例中，所述第一透镜的中心点、所述第二透镜的中心点和所述第三透镜的中心点共同组成第一三角形结构，所述第一三角形结构环绕所述旋转中心轴线设置。

在其中一个实施例中，所述第一透镜的中心点与所述第二透镜的中心点的连线穿过所述第一镜片和所述第二镜片设置；

所述第一透镜的中心点与所述第二透镜的中心点的连线穿过所述第三镜片设置。

本发明其中一个实施例还提供了一种激光雷达，包括如以上任意一项实施例所述的激光发射和接收模组。

本发明以上实施例所提供的TOF激光测量系统、激光发射和接收模组以及激光雷达具有以下有益效果：

1、在本发明实施例提供的TOF激光测量系统中，通过光学组件将发射光转换为第一发射光和第二发射光，并将第一发射光被探测物反射后形成的第一反射光反射以形成第一接收光，以及将第二发射光被探测物反射后形成的第二反射光反射以形成第二接收光，第一接收模块和第二接收模块分别用于接收第一接收光和第二接收光。由于第一发射光和第二发射光是通过光学组件转换而成，其仅需要一个光源模组即可实现对两个不同方向的障碍物进行激光扫描。也就是说，当本发明的TOF激光测量系统应用在旋转式激光雷达的时候，在激光雷达旋转相同圈数的情况下，本发明中的技术方案相对于现有技术的技术方案的采集点数量增加一倍，测量精度更高。此外，在测量相同空间以及相同的激光雷达转速的情况下，本发明的激光雷达所需旋转圈数仅为现有技术激光雷达的旋转圈数的50％，从而可以节省一半的测量时间，激光雷达的旋转电机能耗降低50％，也可以使得激光雷达的旋转电机工作时间缩短，从而延长旋转电机的使用寿命。

2、在其中一个实施例中，所述光学组件包括第一镜片、第二镜片和第三镜片；部分所述发射光被所述第一镜片反射形成第一发射光，部分所述发射光穿过所述第一镜片射出至所述第二镜片；穿过所述第一镜片的发射光被所述第二镜片反射形成第二发射光，所述第一反射光被所述第二镜片反射形成第一接收光；所述第二反射光被所述第三镜片反射形成第二接收光。通过第一镜片和第二镜片将光源模组所发射的发射光转换为第一发射光和第二发射光，从而简单地实现分光的效果。此外，通过第二镜片将第一发射光被探测物反射后形成的第一反射光反射而形成第一接收光，以及通过第三镜片将第二发射光被探测物反射后形成的第二反射光反射而形成第二接收光，可以简单地使第一反射光和第二反射光反射朝向第一接收模块和第二接收模块。一方面，由于镜片的制备较为简单，从而简化了光学组件的制造过程。另一方面，当第一发射光或者第二发射光的偏转角度需要进行调整时，只需要对镜片的放置角度进行偏转即可实现对第一发射光或者第二发射光的偏转角度进行调整，而无需对第一镜片、第二镜片或者第三镜片进行重新设计和制造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明其中一个实施例提供的TOF激光测量系统的结构示意图；

图2为图1中的TOF激光测量系统的部分剖面示意图；

图3为图1中的TOF激光测量系统的俯视示意图；

图4为图3中的光学组件的放大示意图；

图5为图1中的TOF激光测量系统的分解示意图；

图6为图3中的TOF激光测量系统沿A-A方向的剖面示意图；

图7为图3中的TOF激光测量系统沿B-B方向的剖面示意图；

图8为图3中的TOF激光测量系统沿C-C方向的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参见图1至图3，本发明其中一个实施例提供了一种TOF激光测量系统100。所述TOF激光测量系统100包括光源模组110、光学组件120、第一接收模块130以及第二接收模块140。

所述光源模组110用于产生发射光L1。在本实施例中，所述光源模组110所产生的发射光为激光。具体地，所述光源模组110包括边缘出射激光器(EEL)，边缘出射激光器产生激光后，通过准直元件将边缘出射激光器所产生的激光转换成准直光。

所述光学组件120用于将所述发射光L1转换为第一发射光L2和第二发射光L3。所述第一发射光L2被探测物反射后形成第一反射光L4。所述第二发射光L3被探测物反射后形成第二反射光L5。所述光学组件120还用于将第一反射光L4反射以形成第一接收光L6，以及用于将第二反射光L5反射以形成第二接收光L7。在本实施例中，所述第一发射光L2和所述第二发射光L3朝向两个相反的方向，且所述第一发射光L2和所述第二发射光L3平行。

所述第一接收模块130用于接收所述第一接收光。所述第二接收模块140用于接收所述第一接收光L7。在本实施例中，所述第一接收模块130和第二接收模块140分别包括感光元件。当感光元件接收到光信号时，通过检测光源模组110开始发射光信号的时间以及第一接收模块130或者第二接收模块140接收到光信号的时间，可以计算出探测物与TOF激光测量系统100之间的距离。具体地，所述感光元件为APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)元件。根据需要，所述第一接收模块130还可以包括第一测量模块，用于输出第一测量数据。所述第二接收模块140还可以包括第二测量模块，用于输出第二测量数据。具体地，所述发射光L1、所述第一发射光L2、所述第二发射光L3、所述第一反射光L4、所述第二反射光L5、所述第一接收光L6以及所述第二接收光L7为激光脉冲。所述第一接收模块130接收到所述第一接收光L6后，根据所述发射光L1出射的时间与所述第一接收模块140接收所述第一接收光L6的时间的差值计算所述TOF激光测量系统100与探测物之间的距离。所述第二接收模块140接收到所述第二接收光L7后，根据所述发射光L1出射的时间与所述第二接收模块140接收所述第二接收光L7的时间的差值计算所述TOF激光测量系统100与探测物之间的距离。

在以上实施例提供的TOF激光测量系统100中，通过光学组件120将发射光转换为第一发射光L2和第二发射光L3，并将第一发射光L2被探测物反射后形成的第一反射光L4反射以形成第一接收光，以及将第二发射光L3被探测物反射后形成的第二反射光L5反射以形成第一接收光L7。第一接收模块130和第二接收模块140分别用于接收第一接收光和第一接收光L7。由于第一发射光L2和第二发射光L3是通过光学组件120转换而成，其仅需要一个光源模组110即可实现对两个不同方向的障碍物进行激光扫描。也就是说，当本发明的TOF激光测量系统100应用在旋转式激光雷达的时候，在激光雷达旋转相同圈数的情况下，本发明中的技术方案相对于现有技术的技术方案的采集点数量增加一倍，测量精度更高。此外，在测量相同空间以及相同的激光雷达转速的情况下，本发明的激光雷达所需旋转圈数仅为现有技术激光雷达的旋转圈数的50％，从而可以节省一半的测量时间，激光雷达的旋转电机能耗降低50％，也可以使得激光雷达的旋转电机工作时间缩短，从而延长旋转电机的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述第一发射光L2、所述第二发射光L3、所述第一反射光L4、所述第二反射光L5、所述第一接收光L6以及所述第一接收光L7位于同一水平面上，所述第一发射光L2和所述第二发射光L3朝向两个相反方向。

由于第一发射光L2、第一反射光L4以及第一接收光L6位于同一水平面上，且所述第一发射光L2朝向水平面的其中一个方向，其可以实现在该第一方向进行障碍物扫描的功能。此外，由于第二发射光L3、第二反射光L5以及第一接收光L7位于同一水平面上，且所述第二发射光L3朝向水平面的另外一个方向，其可以实现在该第二方向进行障碍物扫描的功能。由于所述第一方向和所述第二方向朝向两个相反方向，当激光雷达旋转半圈时，即可得到激光雷达周围所有障碍物的距离信息，从而可以节省测量时间，降低旋转电机能耗和工作时间，延长旋转电机的使用寿命。

请一并参见图4，在其中一个实施例中，所述光学组件120包括第一镜片121、第二镜片122和第三镜片123。

部分所述发射光被所述第一镜片121反射形成第一发射光L2。部分所述发射光穿过所述第一镜片121射出至所述第二镜片122。在本实施例中，所述第一镜片121设置有半透射半反射膜124。部分所述发射光被所述半透射半反射膜124反射形成所述第一发射光L2。部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜124射出至所述第二镜片122。具体地，所述第一镜片121具有靠近所述光源模组110的表面和远离所述光源模组110的表面。在本实施例中，所述半透射半反射膜124设置在所述第一镜片121的靠近所述光源模组110的表面。根据需要，所述半透射半反射膜124也可以设置在所述第一镜片121的远离所述光源模组110的表面。

穿过所述第一镜片121的发射光被所述第二镜片122反射形成第二发射光L3。所述第一反射光L4被所述第二镜片122反射形成第一接收光L6。在本实施例中，所述第二镜片122包括第一表面1221和第二表面1222。所述第一表面1221用于反射穿过所述第一镜片121的发射光。所述第二表面1222用于反射所述第一发射光L2被探测物反射后形成所述第一反射光L4。所述第一表面1221和所述第二表面1222朝相反方向设置。在本实施例中，所述第二镜片122的第一表面1221朝向所述光源模组110的一侧。所述第二镜片122的第二表面1222朝向所述第一接收模组130的一侧。具体地，所述第二镜片122的第一表面1221设置有第一全反射膜125。穿过所述半透射半反射膜124的所述发射光被所述第一全反射膜125反射形成第二发射光L3。所述第二镜片122的第二表面1222设置有第二全反射膜126。所述第一反射光L4被所述第二全反射膜126反射形成所述第一接收光L6。

所述第二反射光L5被所述第三镜片123反射形成第一接收光L7。在本实施例中，所述第三镜片123设置有第三全反射膜127。所述第二反射光L5被所述第三全反射膜127反射后形成所述第一接收光L7。在本实施例中，所述第三镜片123包括靠近所述第二接收模块140的表面和远离所述第二接收模块140的表面。所述第三全反射膜127设置在所述第三镜片123的靠近所述第二接收模块140的表面上。根据需要，所述第三全反射膜127也可以设置在远离所述第二接收模块140的表面上。

在本实施例中，通过第一镜片121和第二镜片122将光源模组100所发射的发射光转换为第一发射光L2和第二发射光L3，从而简单地实现分光的效果。此外，通过第二镜片122将第一发射光L2被探测物反射后所形成的第一反射光L4反射而形成第一接收光L6，以及通过第三镜片123将第二发射光L3被探测物反射后所形成的第二反射光L5反射而形成第一接收光L7，可以简单地使第一反射光L4和第二反射光L5反射朝向第一接收模块130和第二接收模块140，从而实现对两个不同方向的探测物进行距离的测量。一方面，由于镜片的制备较为简单，从而简化了光学组件的制造过程。另一方面，当第一发射光L2或者第二发射光L3的偏转角度需要进行调整时，只需要对镜片的放置角度进行偏转即可实现对第一发射光L2或者第二发射光L3的偏转角度进行调整，而无需对第一镜片、第二镜片或者第三镜片进行重新设计和制造。

在其中一个实施例中，所述第一镜片121与穿过所述发射光的垂直平面F1的夹角为第一夹角θ1。

所述第二镜片122与穿过所述发射光的垂直平面F1的夹角为第二夹角θ2。

所述第三镜片123与穿过所述发射光的垂直平面F1的夹角为第三夹角θ3。

所述第一夹角θ1和所述第二夹角θ2之和为180度。

所述第一夹角θ1与所述第三夹角θ3相同。

由于所述第一夹角θ1和所述第二夹角θ2之和为180度，当光源模组110所发出的发射光分别被第一镜片121和第二镜片122所反射时，其所得到的第一发射光L2和第二发射光L3分布位于穿过所述入射光的垂直面的两侧，且第一发射光L2和第二发射光L3分布与穿过所述入射光的垂直面的夹角大致相等。根据需要，所述第一夹角θ1和所述第三夹角θ3的设置范围为30度至60度；所述第二夹角θ2的设置范围为120度至150度。优选地，所述第一夹角θ1和所述第三夹角θ3设置为45度；所述第二夹角θ2设置为135度。此时，所述第一发射光L2和所述第二发射光L3与穿过所述入射光的垂直面垂直。

在其中一个实施例中，所述第一镜片121具有第一端1211和第二端1212。所述第一端1211靠近所述光源模组110设置。所述第二端1212远离所述光源模组110设置。

所述第二镜片122具有第三端1223和第四端1224。所述第三端1223靠近所述光源模组110设置。所述第四端1224远离所述光源模组110设置。所述第三端1223和所述第二端1212相邻设置。

所述第三镜片123具有第五端1231和第六端1232。所述第五端1231远离所述光源模组110设置。所述第六端1232靠近所述光源模组110设置。所述第五端1231和所述第四端1224相邻设置。

在本实施例中，通过使所述第三端1223和所述第二端1224相邻设置，以及使所述第五端1231和所述第四端1224相邻设置，从而使得所述第一镜片121、所述第二镜片122以及所述第三镜片123形成首尾相连的结构。在本实施例中，所述第一镜片121的第二端1212抵接在所述第二镜片122的第一表面1221上，且所述第一镜片121垂直于所述第二镜片122设置。同样地，所述第三镜片123的第五端1231抵接在所述第二镜片122的第一表面1221上，且所述第三镜片123垂直于所述第二镜片122设置。

在其中一个实施例中，所述光源模组110包括光源111、第一反射镜112以及第一透镜113。

所述光源111的光轴与水平面垂直设置。

所述第一反射镜112倾斜于水平面设置，用于将所述光源111所发出的光线反射为水平光。

所述第一透镜113的光轴与水平面平行设置。所述第一反射镜112所反射的光线穿过所述第一透镜113后形成所述发射光。

所述光源111为边缘出射激光器。所述光源111所发出的激光通过所述第一反射镜112后变成水平光。在具体安装过程中，在所述光源模组110安装在电路板上，所述光源111的光轴与电路板所在的平面垂直。所述光源111发出的发射光竖直向上照射到与电路板成倾斜设置的第一反射镜112上，通过第一反射镜112的反射，可以改变发射光的传播路径，令发射光沿与电路板平行的方向向外射出。所述光源111在实现了发射光沿水平方向射出的同时，为后续在电路板的同一平面设置接收模块预留了充足的空间，从而使激光发射模块和接收模块可以设置在同一块电路板上，从而使激光测量系统具有结构紧凑，体积小的特点。

第一反射镜112与水平面之间的形成的夹角度数优选为45度，当光源111所发出的激光照射到第一反射镜112上时，激光与第一反射镜112之间的入射角为45度，其出射角也为45度。因此，第一反射镜112可以使光源111所发出的激光沿与水平面平行的方向射出。

所述第一透镜113为非球面透镜，且所述第一透镜113的光轴与水平面平行设置。所述第一透镜113的光轴与所述光源111的光轴相交于所述第一反射镜112的同一交点上。所述第一反射镜112所反射的光线穿过所述第一透镜113后形成所述发射光。由于所述光源111发出的发射光具有较大的发散角，在传播过程中容易出现发散，势必影响TOF激光测量系统100的有效测距范围。在本实施例中，在光源模组110中增加第一透镜113，对发射光进行准直，以减小发射光的发散角，从而使本发明实施例提供的TOF激光测量系统100具有较大的有效测距范围。

此外，所述第一透镜113为非球面透镜，由于非球面透镜的曲面从表面中心到边缘的曲率半径逐渐增大，可以最大限度的消除球差。即，所述非球面透镜可以将光线汇聚到同一点，从而提供较好光学品质的准直光。所述第一透镜113的光轴与水平面平行，且第一反射镜112的中心点位于第一透镜113的光轴上。所述光源111发出的光线经过第一反射镜112的反射后进入到第一透镜113内，经过第一透镜113进行准直射出至外界。

在其中一个实施例中，所述第一接收模块130包括第二透镜131、第二反射镜132以及第一接收端133。

所述第二透镜131用于会聚所述第一接收光L6。

所述第二反射镜132倾斜于水平面设置，用于将经过所述第二透镜131的所述第一接收光L6反射向下。

所述第一接收端133设置在所述第二反射镜132下方，用于接收所述第二反射镜132反射的所述第一接收光L6。在本实施例中，所述第一接收端133包括感光元件。所述感光元件接收到所述第一接收光L6时，其将光信号转换为电信号，并将电信号传输至设置在电路板上的控制模块中。通过检测光源模组110开始发射光信号的时间以及第一接收模块130接收到光信号的时间，可以计算出TOF激光测量系统100与其中一个方向的探测物之间的距离。在本实施例中，所述感光元件为APD元件。

在其中一个实施例中，所述第二接收模块140包括第三透镜141、第三反射镜142以及第二接收端143。

所述第三透镜141用于会聚所述第一接收光L7。

所述第三反射镜142倾斜于水平面设置，用于将经过所述第三透镜141的所述第一接收光L7反射向下。

所述第二接收端143设置在所述第三反射镜142下方，用于接收所述第三反射镜142反射的所述第一接收光L7。在本实施例中，所述第二接收端143包括感光元件。所述感光元件接收到所述第一接收光L7时，其将光信号转换为电信号，并将电信号传输至设置在电路板上的控制模块中。通过检测光源模组110开始发射光信号的时间以及第二接收模块140接收到光信号的时间，可以计算出TOF激光测量系统100与另一个方向的探测物之间的距离。在本实施例中，所述感光元件为APD元件。

在本实施例中，所述第二反射镜132与水平面之间的夹角为第四夹角θ4。所述第三反射镜142与水平面之间的夹角为第五夹角θ5。所述第四夹角θ4与所述第五夹角θ5相等。在本实施例中，所述第四夹角θ4和所述第五夹角θ5设置为45度。此时，当所述第二反射镜132反射第一接收光L6时，其可以将水平方向传播的第一接收光L6反射成垂直向下传播的第一接收光L6，从而使第一接收端133可以接收到第一接收光L6的信号。同样地，当所述第三反射镜133反射第一接收光L7时，其可以将水平方向传播的第一接收光L7反射成垂直向下传播的第一接收光L7，从而使第二接收端143可以接收到第一接收光L7的信号。

在其中一个实施例中，所述第一透镜113、所述第二透镜131以及所述第三透镜141的光轴相互平行且位于同一水平面上。所述第一透镜113、所述第二透镜131以及所述第三透镜141的这种设置方式，通过简单地设置光学组件120的光路传播路径即可使第一接收光L6和第一接收光L7分别被第一接收模块130和第二接收模块140所接收。

以上实施例提供的TOF激光测量系统100的工作过程如下：

所述光源模组110产生发射光，所述发射光平行于水平面设置。具体地，所述光源模组110中的光源111产生垂直向上的激光束。所述垂直向上的激光束被第一反射镜112反射后转换成与水平面平行的平行光。所述平行光经过第一透镜113进行准直后，射出至所述光源模组110的外部而形成发射光。

所述光源模组110所产生的发射光入射到所述第一镜片121中。由于第一镜片121上设置有半透射半反射膜124，部分所述发射光被所述半透射半反射膜124反射而形成第一发射光L2。部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜124而出射至所述第二镜片122。在本实施例中，所述第一镜片121被设置为垂直于水平面设置，且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。一方面，将第一镜片121倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置，可以使得第一发射光L2的发射角度朝向某一方向，从而第一发射光L2被探测物反射后的第一接收光L6可以有效地被第一接收模组130所接收。

穿过所述半透射半反射膜124的发射光继续入射到所述第二镜片122的第一表面1221上。由于第二镜片122的第一表面1221上设置有第一全反射膜125，穿过所述半透射半反射膜124的发射光全部被所述第二镜片122的第一全反射膜125所反射从而形成第二发射光L3。在本实施例中，所述第二镜片122垂直于水平面设置，且倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置。一方面，将所述第二镜片122倾斜于穿过所述入射光的垂直面设置，可以使得第二发射光L3的发射角度朝向与第一发射光L2相反的另一方向，从而第二发射光L3被探测物反射后的第一接收光L7可以有效地被第二接收模组140所接收。

所述第一发射光L2遇到外界环境中的探测物或者障碍物，会被探测物或者障碍物所反射，从而形成第一反射光L4。所述第二发射光L3遇到外界环境中的探测物或者障碍物，会被探测物或者障碍物所反射，从而形成第二反射光L5。

所述第一反射光L4返回TOF激光测量系统100时，会入射到所述第二镜片122的第二表面1222上。由于第二镜片122的第二表面1222上设置有第二全反射膜126，入射到所述第二镜片122的第二表面1222的第一反射光L4会被第二全反射膜126所反射从而形成第一接收光L6。所述第二反射光L5返回TOF激光测量系统100时，会入射到所述第三镜片123的表面上。由于第三镜片123的表面设置有第三全反射膜127，入射到所述第三镜片123的表面上的第二反射光L5会被第三全反射膜127所反射从而形成第一接收光L7。

所述第一接收光L6经过所述第一接收模组130的光接收口射入至所述第一接收模组130的内部。所述第一接收光L7经过所述第二接收模组140的光接收口射入至所述第二接收模组140的内部。在本实施例中，所述第一接收模组130的光接收口的设置高度与所述第二接收模组140的光接收口的设置高度相等。具体地，所述第一接收光L6经过所述第一接收模组130的光接收口入射后，被第二透镜131所会聚。第二透镜131所会聚的第一接收光L6再经过第二反射镜132反射向下，从而被第一接收端133所接收。所述第一接收光L7经过所述第二接收模组140的光接收口入射后，被第二透镜141所会聚。第二透镜141所会聚的第一接收光L7再经过第三反射镜142反射向下，从而被第二接收端143所接收。

在本实施例中，所述TOF激光测量系统100的测距原理为TOF测距法。TOF测距法是一种双向测距技术，其利用激光信号在一对收发装置之间往返的飞行时间来测量两点间的距离。例如，若所述光源模组110发出发射光的时间为T1，所述第一接收模组130接收到第一接收光L6的时间为T2，则可以计算出在第一发射光L2的传播方向上，障碍物与所述TOF激光测量系统100的距离约为(T2-T1)*c/2(当障碍物与TOF激光测量系统100的距离远大于TOF激光测量系统100自身的尺寸时)，其中c为光速。同样地，若所述光源模组110发出发射光的时间为T1，所述第一接收模组130接收到第一接收光L6的时间为T3，则可以计算出在第二发射光L3的传播方向上，障碍物与所述TOF激光测量系统100的距离约为(T3-T1)*c/2(当障碍物与TOF激光测量系统100的距离远大于TOF激光测量系统100自身的尺寸时)，其中c为光速。

即，在以上实施例提供的TOF激光测量系统100中，通过光学组件120将发射光转换为第一发射光L2和第二发射光L3，并将第一发射光L2被探测物反射后形成的第一反射光L4反射以形成第一接收光L6，以及将第二发射光L3被探测物反射后形成的第二反射光L5反射以形成第一接收光L7。第一接收模块130和第二接收模块140分别用于接收第一接收光L6和第一接收光L7。由于第一发射光L2和第二发射光L3是通过光学组件120转换而成，其仅需要一个光源模组110即可实现对两个不同方向的障碍物进行激光扫描。也就是说，当本发明的TOF激光测量系统100应用在旋转式激光雷达的时候，在激光雷达旋转相同圈数的情况下，本发明中的技术方案相对于现有技术的技术方案的采集点数量增加一倍，测量精度更高。此外，在测量相同空间以及相同的激光雷达转速的情况下，本发明的激光雷达所需旋转圈数仅为现有技术激光雷达的旋转圈数的50％，从而可以节省一半的测量时间，激光雷达的旋转电机能耗降低50％，也可以使得激光雷达的旋转电机工作时间缩短，从而延长旋转电机的使用寿命。

本发明其中一个实施例提供了一种TOF激光测量系统100。所述TOF激光测量系统100包括：

光源模组110，用于沿水平方向发射光；

第一镜片121，所述第一镜片121上设置有半反射半透过膜124；

第二镜片122，所述第二镜片122的第一表面1221上设置有第一全反射膜125，所述第二镜片122的第二表面1222上设置有第二全反射膜126；

第三镜片123，所述第三镜片123上设置有第三全反射膜127；

所述发射光的一部分被所述半反射半透过膜124反射并得到具有第一偏转角度的第一发射光L2，所述发射光的另一部分穿过所述半反射半透过膜124并射向所述第二镜片122；

所述第一全反射膜125用于将穿过所述第一镜片121的所述发射光的另一部分全部反射并得到具有第二偏转角度的第二发射光L3；

所述第一发射光L2被探测物反射后形成第一反射光L4，所述第二发射光L3被探测物反射后形成第二反射光L5；

所述第一反射光L4被所述第二全反射膜126反射后形成第一接收光L6，所述第一接收光L6射向所述第一接收模块130，所述第二反射光L5被所述第三全反射膜127反射后形成第一接收光L7，所述第一接收光L7射向所述第二接收模块140；

第一接收模块130，用于接收所述第一接收光L6并输出第一测量数据；以及

第二接收模块140，用于接收所述第一接收光L7并输出第二测量数据。

即，在以上实施例提供的TOF激光测量系统100中，第一镜片121将发射光转换为第一发射光L2，第二镜片122将穿过第一镜片121的发射光转换为第二发射光L3。第一发射光L2被探测物反射后形成的第一反射光L4。第一反射光L4被第二镜片122反射以形成第一接收光L6。第二发射光L3被探测物反射后形成第二反射光L5。第二反射光L5被第三镜片123反射以形成第一接收光L7。第一接收模块130和第二接收模块140分别用于接收第一接收光L6和第一接收光L7。即，通过第一镜片121、第二镜片122以及第三镜片123的设置，仅需要一个光源模组110即可实现对两个不同方向的障碍物进行激光扫描。也就是说，当本发明的TOF激光测量系统100应用在旋转式激光雷达的时候，在激光雷达旋转相同圈数的情况下，本发明中的技术方案相对于现有技术的技术方案的采集点数量增加一倍，测量精度更高。此外，在测量相同空间以及相同的激光雷达转速的情况下，本发明的激光雷达所需旋转圈数仅为现有技术激光雷达的旋转圈数的50％，从而可以节省一半的测量时间，激光雷达的旋转电机能耗降低50％，也可以使得激光雷达的旋转电机工作时间缩短，从而延长旋转电机的使用寿命。

请一并参见图5至图8，本发明其中一个实施例提供了一种激光发射和接收模组，包括第一电路板10和TOF激光测量系统100。所述TOF激光测量系统100为以上任意一项实施例所述的TOF激光测量系统。所述第一电路板10沿水平方向设置。所述TOF激光测量系统100设置在所述第一电路板10上。

在其中一个实施例中，所述第一电路板10具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线O1。所述第一电路板10可以环绕所述旋转中心轴线旋转O1。所述第一电路板10设置有激光发射电路和激光接收电路。

根据需要，所述第一电路板10的中心位置设置有安装孔11。所述安装孔11用于将所述第一电路板10安装在外部的旋转轴上。通过外部旋转轴的转动，带动所述第一电路板10转动，从而实现全方位的障碍物的探测。

在其中一个实施例中，所述激光发射和接收模组还包括第二电路板。所述第二电路板沿水平方向设置。所述第二电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线。所述第二电路板可以围绕所述旋转中心轴线O1旋转。所述第一电路板10和所述第二电路板的旋转中心轴线重合设置。在本实施例中，所述第一电路板10位于所述第二电路板之上且间隔设置。所述第二电路板设置有光通讯接收电路、无线电源发射电路、转速及位置测量电路、接收光信号处理电路中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述第一接收模块130的光接收口和所述第二接收模块140的光接收口朝向同一方向设置。所述光源模组110的光发射口与所述第一接收模块130的光接收口或者所述第二接收模块140的光接收口相对设置。由于所述光源模组110的光发射口与所述第一接收模块130的光接收口相对设置，通过对光学组件120进行简单的光路设置即可将光源模组110所发出的光线传导至所述第一接收模块130中，从而实现在第一发射光L2的传播方向上的障碍物的距离测量。同样地，由于所述光源模组110的光发射口与所述第二接收模块140的光接收口相对设置，通过对光学组件120进行简单的光路设置即可将光源模组110所发出的光线传导至所述第二接收模块140中，从而实现在第一发射光L2的传播方向上的障碍物的距离测量。

在其中一个实施例中，所述第一透镜113的中心点、所述第二透镜131的中心点和所述第三透镜141的中心点共同组成第一三角形结构。所述第一三角形结构环绕所述旋转中心轴线O1设置。

在其中一个实施例中，所述第一透镜113的中心点与所述第二透镜131的中心点的连线穿过所述第一镜片121和所述第二镜片122设置。

所述第一透镜113的中心点与所述第二透镜131的中心点的连线穿过所述第三镜片123设置。

通过以上第一透镜113、第二透镜131和第三透镜141的设置，所述光源模组110、所述第一接收模块130以及所述第二接收模块140共同组成了TOF测距的结构。

根据需要，所述激光发射和接收模组还包括第一安装座210、第二安装座220、第三安装座230和第四安装座240。

所述第一安装座210用于设置所述光源模组110；

所述第二安装座220用于设置所述第一接收模块130；

所述第三安装座230用于设置所述第二接收模块140；

所述第四安装座240用于设置所述光学组件120。

所述第一安装座210、所述第二安装座220、所述第三安装座230以及所述第四安装座240设置在所述第一电路板10上。

通过第一安装座210、第二安装座220和第三安装座230的设置，所述光源模组110、所述光学组件120、所述第一接收模块130以及所述第二接收模块140可以分别设计和制造，从而使激光发射和接收模组的设计和制造过程更加标准化和模块化。

在本实施例中，所述第一安装座210底部设置有容置孔211，用于设置光源111。

所述第一安装座210的顶部设置有第一凸台。所述第一凸台的朝向所述光学组件120的表面设置有第二容置孔，用于设置第一透镜113；所述第一凸台的远离所述所述光学组件120的表面设置有倾斜的安装侧壁，用于设置第一反射镜112。

所述第二安装座220的朝向所述光学组件120的表面设置有第三容置孔，用于设置第二透镜131。所述第二安装座220的远离所述光学组件120的表面设置有倾斜设置的第二安装侧壁，用于设置第二反射镜132。

所述第二安装座220位于所述第二反射镜132下方的区域设置有第一接收端133，用于接收所述第一接收光L6。

所述第三安装座230的朝向所述光学组件120的表面设置有第四容置孔，用于设置第三透镜141。所述第三安装座230的远离所述光学组件120的表面设置有倾斜设置的第三安装侧壁，用于设置第三反射镜142。

所述第三安装座230位于所述第三反射镜142下方的区域设置有第二接收端143，用于接收所述第一接收光L7。

所述第四安装座240设置在电路板10上。所述第四安装座240的上表面设置有第一安装槽241、第二安装槽242以及第三安装槽243，用于分别设置第一镜片121、第二镜片122以及第三镜片123。在本实施例中，第一安装槽241、第二安装槽242以及第三安装槽243首尾相连。所述第一安装槽241和所述第三安装槽设置在所述第二安装槽242的两相对端，且分别垂直于所述第二安装槽242设置。

本发明其中一个实施例还提供了一种旋转式激光雷达，包括如以上任意一项实施例所述的激光发射和接收模组。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (19)

1.一种TOF激光测量系统，其特征在于，包括：

光源模组，用于产生发射光；

光学组件，用于将所述发射光转换为第一发射光和第二发射光，所述第一发射光被探测物反射后形成第一反射光，所述第二发射光被探测物反射后形成第二反射光，所述光学组件还用于将第一反射光反射以形成第一接收光，以及用于将第二反射光反射以形成第二接收光；

第一接收模块，用于接收所述第一接收光；以及

第二接收模块，用于接收所述第二接收光。

2.如权利要求1所述的TOF激光测量系统，其特征在于，

所述第一发射光、所述第二发射光、所述第一反射光、所述第二反射光、所述第一接收光以及所述第二接收光位于同一水平面上，所述第一发射光和所述第二发射光朝向两个相反方向。

3.如权利要求1所述的TOF激光测量系统，其特征在于，所述光学组件包括第一镜片、第二镜片和第三镜片；

部分所述发射光被所述第一镜片反射形成第一发射光，部分所述发射光穿过所述第一镜片射出至所述第二镜片；

穿过所述第一镜片的发射光被所述第二镜片反射形成第二发射光，所述第一反射光被所述第二镜片反射形成第一接收光；

所述第二反射光被所述第三镜片反射形成第二接收光。

4.如权利要求3所述的TOF激光测量系统，其特征在于，所述第二镜片包括：

第一表面，用于反射穿过所述第一镜片的发射光；以及

第二表面，用于反射所述第一发射光被探测物反射后形成所述第一反射光，所述第一表面和所述第二表面朝相反方向设置。

5.如权利要求4所述的TOF激光测量系统，其特征在于，

所述第一镜片设置有半透射半反射膜，部分所述发射光被所述半透射半反射膜反射形成所述第一发射光，部分所述发射光穿过所述半透射半反射膜射出至所述第二镜片；

所述第二镜片的第一表面设置有第一全反射膜，穿过所述半透射半反射膜的所述发射光被所述第一全反射膜反射形成第二发射光，所述第二镜片的第二表面设置有第二全反射膜，所述第一反射光被所述第二全反射膜反射形成所述第一接收光；

所述第三镜片设置有第三全反射膜，所述第二反射光被所述第三全反射膜反射后形成所述第二接收光。

6.如权利要求5所述的TOF激光测量系统，其特征在于，

所述第一镜片与穿过所述发射光的垂直平面的夹角为第一夹角；

所述第二镜片与穿过所述发射光的垂直平面的夹角为第二夹角；

所述第三镜片与穿过所述发射光的垂直平面的夹角为第三夹角；

所述第一夹角和所述第二夹角之和为180度；

所述第一夹角与所述第三夹角相同。

7.如权利要求6所述的TOF激光测量系统，其特征在于，

所述第一镜片具有第一端和第二端，所述第一端靠近所述光源模组设置，所述第二端远离所述光源模组设置；

所述第二镜片具有第三端和第四端，所述第三端靠近所述光源模组设置，所述第四端远离所述光源模组设置，所述第三端和所述第二端相邻设置；

所述第三镜片具有第五端和第六端，所述第五端远离所述光源模组设置，所述第六端靠近所述光源模组设置，所述第五端和所述第四端相邻设置。

8.如权利要求1-7任意一项所述的TOF激光测量系统，其特征在于，所述光源模组包括：

光源，所述光源的光轴与水平面垂直设置；

第一反射镜，所述第一反射镜倾斜于水平面设置，用于将所述光源所发出的光线反射为水平光；以及

第一透镜，所述第一透镜的光轴与水平面平行设置，所述第一反射镜所反射的光线穿过所述第一透镜后形成所述发射光。

9.如权利要求8所述的TOF激光测量系统，其特征在于，所述第一接收模块包括：

第二透镜，用于会聚所述第一接收光；

第二反射镜，倾斜于水平面设置，用于将经过所述第二透镜的所述第一接收光反射向下；以及

第一接收端，设置在所述第二反射镜下方，用于接收所述第二反射镜反射的所述第一接收光。

10.如权利要求9所述的TOF激光测量系统，其特征在于，所述第二接收模块包括：

第三透镜，用于会聚所述第二接收光；

第三反射镜，倾斜于水平面设置，用于将经过所述第三透镜的所述第二接收光反射向下；以及

第二接收端，设置在所述第三反射镜下方，用于接收所述第三反射镜反射的所述第二接收光；

其中，所述第二反射镜与水平面之间的夹角为第四夹角，所述第三反射镜与水平面之间的夹角为第五夹角，所述第四夹角与所述第五夹角相等。

11.如权利要求10所述的TOF激光测量系统，其特征在于，

所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜的光轴相互平行且位于同一水平面上。

12.一种TOF激光测量系统，其特征在于，所述TOF激光测量系统包括：

光源模组，用于沿水平方向发射光；

第一镜片，所述第一镜片上设置有半反射半透过膜；

第二镜片，所述第二镜片的第一表面上设置有第一全反射膜，所述第二镜片的第二表面上设置有第二全反射膜；

第三镜片，所述第三镜片上设置有第三全反射膜；

所述发射光的一部分被所述半反射半透过膜反射并得到具有第一偏转角度的第一发射光，所述发射光的另一部分穿过所述半反射半透过膜并射向所述第二镜片；

所述第一全反射膜用于将穿过所述第一镜片的所述发射光的另一部分全部反射并得到具有第二偏转角度的第二发射光；

所述第一发射光被探测物反射后形成第一反射光，所述第二发射光被探测物反射后形成第二反射光；

所述第一反射光被所述第二全反射膜反射后形成第一接收光，所述第一接收光射向所述第一接收模块，所述第二反射光被所述第三全反射膜反射后形成第二接收光，所述第二接收光射向所述第二接收模块；

第一接收模块，用于接收所述第一接收光并输出第一测量数据；以及

第二接收模块，用于接收所述第二接收光并输出第二测量数据。

13.一种激光发射和接收模组，其特征在于，包括：

第一电路板，所述第一电路板沿水平方向设置；以及

如权利要求1-12任意一项所述的TOF激光测量系统，所述TOF激光测量系统设置在所述第一电路板上。

14.如权利要求13所述的激光发射和接收模组，其特征在于，

所述第一电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线，所述第一电路板可以环绕所述旋转中心轴线旋转，所述第一电路板设置有激光发射电路和激光接收电路；

和/或，所述第一电路板的中心位置设置有安装孔，所述安装孔用于将所述第一电路板安装在外部的旋转轴上。

15.如权利要求14所述的激光发射和接收模组，其特征在于，还包括：

第二电路板，沿水平方向设置，所述第二电路板具有沿竖直方向设置的旋转中心轴线，所述第二电路板可以围绕所述旋转中心轴线旋转，所述第一电路板和所述第二电路板的旋转中心轴线重合设置；

所述第一电路板位于所述第二电路板之上且间隔设置；

所述第二电路板设置有光通讯接收电路、无线电源发射电路、转速及位置测量电路、接收光信号处理电路中的一种或多种。

16.如权利要求13所述的激光发射和接收模组，其特征在于，

所述第一接收模块的光接收口和所述第二接收模块的光接收口朝向同一方向设置；

所述光源模组的光发射口与所述第一接收模块的光接收口或者所述第二接收模块的光接收口相对设置。

17.如权利要求16所述的激光发射和接收模组，其特征在于，

所述第一透镜的中心点、所述第二透镜的中心点和所述第三透镜的中心点共同组成第一三角形结构，所述第一三角形结构环绕所述旋转中心轴线设置。

18.如权利要求16所述的激光发射和接收模组，其特征在于，

所述第一透镜的中心点与所述第二透镜的中心点的连线穿过所述第一镜片和所述第二镜片设置；

所述第一透镜的中心点与所述第二透镜的中心点的连线穿过所述第三镜片设置。

19.一种激光雷达，其特征在于，包括如权利要求13-18任意一项所述的激光发射和接收模组。

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