CN206773188U - 基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括转子和定子；阵列式激光器，所述阵列式激光器设置在发射腔内；光出射器件，所述阵列式激光器发出的检测光穿过所述光出射器件后照射到外界；光接收器件，所述检测光在外界的反射光穿过所述光接收器件后被阵列式探测器接收；阵列式探测器，所述阵列式探测器设置在接收腔内；所述转子的内部被隔离为发射腔和接收腔。本实用新型具有装调容易、低成本、体积小等优点。

Description

基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达

技术领域

本实用新型涉及激光雷达，特别涉及基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达。

背景技术

目前的多线激光雷达，无论Velodyne的16/32/64线，还是IBEO的4/8线激光雷达，都是1个激光探测器对应1个激光发射器，有多少线就使用多少个激光器和探测器的组合。每一线，也即每一个激光器和探测器的组合，均需要单独调整、单独固定。这种多线激光雷达存在如下缺点：

1.装调难度大：每一个激光器、探测器需要单独调整、单独固定，可靠性差；每一个激光器和探测器的对应需要单独调整对准，装调难度大、耗时长、生产效率低；

2.体积大：每个激光器都需要驱动电路和机械固定。

实用新型内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种装调容易、成本低、体积小的基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括转子和定子；所述多线激光雷达进一步包括：

阵列式激光器，所述阵列式激光器设置在发射腔内；

光出射器件，所述阵列式激光器发出的检测光穿过所述光出射器件后照射到外界；

光接收器件，所述检测光在外界的反射光穿过所述光接收器件后被阵列式探测器接收；

阵列式探测器，所述阵列式探测器设置在接收腔内；

所述转子的内部被隔离为发射腔和接收腔。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1.使用从晶片上裁切的阵列式激光器和阵列式探测器，完全保证了空间对应；这样，一次装调即可完成8、16、32线甚至更多激光器/探测器的装调，显著降低了装调难度和成本；

2.阵列式激光器、阵列式探测器分别作为整体，这样相当一部分电路都可以复用，简化电路设计；

3.不同于传统每个激光器、探测器都需要单独固定，本发明的光机转子机械固定结构简化，可靠性好、体积小。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本实用新型实施例1的基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达的结构简图；

图2是根据本实用新型实施例2的基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达的结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本实用新型实施例的一种基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达的结构简图，如图1所示，所述多线激光雷达包括：

转子、定子，所述转子的内部被隔离为发射腔和接收腔；所述转子和定子是本领域的现有技术，在此不再赘述；

阵列式激光器1，所述阵列式激光器从整个晶片上切割而来，包括至少二个激光器11，本实施例为5个激光器11，激光器11呈阵列式地和晶片一体化；阵列式激光器1设置在发射腔内；

光出射器件2，如准直透镜(组)，所述阵列式激光器1发出的检测光穿过所述光出射器件2后照射到外界物3上；

光接收器件4，如聚焦透镜(组)，所述检测光在外界物3上的反射光穿过所述光接收器件4后被阵列式探测器5接收；

阵列式探测器5，所述阵列式探测器5从整个晶片上切割而来，包括至少二个探测器51，本实施例为5个探测器，所述激光器11的数量对应，所述探测器 51呈阵列式地和晶片一体化；所述阵列式探测器5设置在接收腔内。

上述多线激光雷达的工作过程为：

阵列式激光器1发出多束激光，如1号激光器发出检测光，经光出射器件2 准直后射到外界物3上；

检测光在外界物3上的反射光经过光接收器件4会聚到阵列式探测器5上，如1号激光器发出的检测光被外界物3反射后，经过接收器件4后会聚在1号探测器上；

分析设备处理阵列式探测器5传送来的电信号，从而探测外界物3，如障碍物。

实施例2：

图2示意性地给出了本实用新型实施例的一种基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达的结构简图，如图2所示，所述多线激光雷达包括：

转子、定子，所述转子包括内腔8和外腔7，所述内腔8的内部被隔离为发射腔和接收腔，如通过隔板91隔离；所述转子和定子是本领域的现有技术，在此不再赘述；

所述发射腔内设置：

阵列式激光器1，所述阵列式激光器1从整个晶片上切割而来，包括至少二个激光器11，所述激光器11呈阵列式地和晶片一体化；阵列式激光器1设置在发射腔内；

第一反射镜61，所述第一反射镜61与所述激光器11发出的检测光间的夹角为锐角，也即第一反射镜61相对阵列式激光器1倾斜设置；

第二反射镜62，所述检测光依次经过所述第一反射镜61和第二反射镜62 的反射后穿过所述光出射器件2；

光出射器件2，如准直透镜(组)，所述阵列式激光器1发出的检测光穿过所述光出射器件2后照射到外界物3上；

滤光器件6，如滤光片，所述滤光器件6设置在内腔外，用于滤除环境光并透过所述检测光在外界物3上的反射光，设置在所述反射光光路上且处于光接收器件4的上游；

所述接收腔内设置：

光接收器件4，如聚焦透镜(组)，所述检测光在外界物3上的反射光穿过所述光接收器件4后被阵列式探测器5接收；

第三反射镜63，所述第三反射镜63与所述光接收器件4的主轴间的夹角为锐角；

第四反射镜64，穿过所述光接收器件4的所述反射光依次经过所述第三反射镜63和第四反射镜64的反射后被阵列式探测器5接收；

阵列式探测器5，所述阵列式探测器5从整个晶片上切割而来，包括至少二个探测器51，探测器51的数量与激光器11的数量对应，所述探测器51呈阵列式地和晶片一体化；所述阵列式探测器5设置在接收腔内。

上述多线激光雷达的工作过程为：

阵列式激光器1发出多束激光，如1号激光器发出检测光，依次经第一反射镜61、第二反射镜62入射到光出射器件2上，经所述光出射器件2准直后射到外界物3上；

检测光在外界物3上的反射光经过光接收器件4会聚，之后依次经过第三反射镜63、第四反射镜64反射到阵列式探测器5上，如1号激光器发出的检测光被外界物3反射后，经过接收器件后会聚在1号探测器上；

分析设备处理阵列式探测器5传送来的电信号，从而探测外界物3，如障碍物。

Claims (8)

1.一种基于阵列式激光器和探测器的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括转子和定子；其特征在于：所述多线激光雷达进一步包括：

阵列式激光器，所述阵列式激光器设置在发射腔内；

光出射器件，所述阵列式激光器发出的检测光穿过所述光出射器件后照射到外界；

光接收器件，所述检测光在外界的反射光穿过所述光接收器件后被阵列式探测器接收；

阵列式探测器，所述阵列式探测器设置在接收腔内；

所述转子的内部被隔离为发射腔和接收腔。

2.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述阵列式激光器包括：

至少二个激光器，激光器呈阵列式地设置在同一个晶片上；

晶片，所述晶片和激光器一体化。

3.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述阵列式探测器包括：

至少二个探测器，探测器呈阵列式地设置在同一个晶片上；

晶片，所述晶片和探测器一体化。

4.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述转子包括内腔和外腔，所述内腔被隔离为发射腔和接收腔。

5.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述多线激光雷达进一步包括：

滤光器件，所述滤光器件滤除环境光并透过所述反射光，设置在所述反射光光路上且处于所述光接收器件的上游。

6.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述多线激光雷达进一步包括：

第一反射镜，所述第一反射镜与所述检测光间的夹角为锐角；

第二反射镜，所述检测光依次经过所述第一反射镜和第二反射镜的反射后穿过所述光出射器件；所述第一反射镜和第二反射镜设置在所述发射腔内。

7.根据权利要求6所述的多线激光雷达，其特征在于：所述多线激光雷达进一步包括：

第三反射镜，所述第三反射镜与所述光接收器件的主轴间的夹角为锐角；

第四反射镜，穿过所述光接收器件的所述反射光依次经过所述第三反射镜和第四反射镜的反射后被所述阵列式探测器接收；所述第三反射镜和第四反射镜设置在所述接收腔内。

8.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于：所述光出射器件和/或光接收器件采用透镜或透镜组。