CN217543379U - 激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光雷达，所述激光雷达包括：收发模块，所述收发模块配置为发出多束发射光束，形成局部视场；扫描器件，配置为利用所述多束发射光束进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场配置为拼接形成子扫描视场；多个所述子扫描视场配置为拼接形成激光雷达的总扫描视场。本实用新型的激光雷达一方面在局部视场中采用多束发射光束进行探测，使激光雷达具有高点频和远距离探测能力；另一方面通过扫描器件进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场拼接为子扫描视场，多个子扫描视场通过进一步拼接可以得到较大的总扫描视场，从而扩大了激光雷达的视场范围。

Description

激光雷达

技术领域

本实用新型涉及激光探测领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

随着无人驾驶技术的兴起，激光雷达作为重要的探测部件越来越受到重视。激光雷达顾名思义，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。其工作原理是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(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，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

Flash激光雷达(闪光激光雷达)为一种非扫描式的激光雷达，其发射部件和接收部件采用阵列排布结构，其存在视场较小的问题，仅通过光学系统扩展激光雷达探测视场，并且其发射部件的发光功率有限，接收部件中各个像素平均接收的能量较少，适合近距离探测。

实用新型内容

本实用新型提供一种激光雷达，以提高激光雷达的点频和远距离探测能力，并增大激光雷达的视场范围。

为了解决所述技术问题，本实用新型提供一种激光雷达，包括：收发模块，所述收发模块配置为发出多束发射光束，形成局部视场；扫描器件，配置为利用所述多束发射光束进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场配置为拼接形成子扫描视场；多个所述子扫描视场配置为拼接形成激光雷达的总扫描视场。

可选地，所述收发模块配置为同时发出所述多束发射光束，形成所述局部视场。

可选地，所述扫描器件配置为利用所述收发模块的多束发射光束进行扫描，形成与所述收发模块对应的子扫描视场。

可选地，所述扫描器件配置为根据扫描曲线进行扫描，使多个所述局部视场按照所述扫描曲线拼接形成所述子扫描视场。

可选地，多个所述收发模块包括：探测第一区域的第一收发模块，和探测第二区域的第二收发模块，所述第一区域对应的探测分辨率高于所述第二区域对应的探测分辨率。

可选地，所述扫描器件根据第一扫描曲线利用所述第一收发模块的多束发射光束进行扫描，并根据第二扫描曲线利用所述第二收发模块的多束发射光束进行扫描，所述第一扫描曲线的扫描频率大于所述第二扫描曲线的扫描频率。

可选地，多个所述收发模块沿水平方向依次排布，位于中央区域的收发模块为所述第一收发模块，位于端部区域的收发模块为所述第二收发模块。

可选地，所述多束发射光束经由扫描器件后形成扫描光束；所述扫描器件配置为通过扫描使所述扫描光束遍历所述子扫描视场。

可选地，所述扫描器件还配置为使多个所述收发模块分别对应的扫描光束通过扫描遍历所述总扫描视场。

可选地，所述扫描器件，配置为利用所述多束发射光束进行等时触发扫描、等角度触发扫描以及等相位触发扫描中的一种或多种。

可选地，所述多束发射光束经由扫描器件后投射至目标物，形成回波光束；所述收发模块还配置为探测所述回波光束。

可选地，所述收发模块包括：发出多束发射光束的发射装置，和探测所述回波光束接收装置；所述发射装置发出的多束发射光束配置为形成线状光，所述接收装置包括一维排列的多个探测单元；或者，所述发射装置发出的多束光束配置为形成面状光，所述接收装置包括二维排列的多个探测单元。

可选地，所述扫描器件配置为利用所述多束发射光束进行二维扫描，所述二维扫描包括：慢轴扫描方向和快轴扫描方向。

可选地，所述快轴扫描方向为水平方向，所述慢轴扫描方向为竖直方向。

可选地，所述发射装置发出的多束发射光束配置为形成线状光；所述线状光沿慢轴扫描方向延伸。

可选地，所述扫描器件根据扫描曲线利用所述线状光进行扫描，使所述线状光遍历所述子扫描视场和/或所述总扫描视场。

可选地，所述发射装置包括：发射单元以及位于发射单元发光光路上的匀光元件。

可选地，多个所述收发模块配置为分时发光。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

激光雷达一方面在局部视场中采用多束发射光束进行探测，保证激光雷达具有高点频和远距离探测能力；另一方面通过扫描器件进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场拼接为子扫描视场，多个子扫描视场通过进一步拼接可以得到较大的总扫描视场，从而扩大了激光雷达的视场范围。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例激光雷达的示意图；

图2是图1所示激光雷达的结构示意图；

图3是图2中激光雷达获得的局部视场的示意图；

图4是图3中局部视场的放大图；

图5是图3中激光雷达获得的子扫描视场和总扫描视场的示意图；

图6是图5中子扫描视场的局部示意图；

图7至图9是图1中扫描器件三种扫描方式的示意图；

图10是本实用新型第二实施例激光雷达的局部视场的示意图；

图11是本实用新型第二实施例激光雷达的子扫描视场的示意图；

图12是本实用新型第三实施例激光雷达的子扫描视场的示意图。

具体实施方式

针对背景技术提到的激光雷达具有较小视场以及远距离探测能力受限等问题，本实用新型提供一种激光雷达，包括：收发模块，所述收发模块配置为发出多束发射光束，形成局部视场；扫描器件，配置为利用所述多束发射光束进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场配置为拼接形成子扫描视场；多个所述子扫描视场配置为拼接形成激光雷达的总扫描视场。

本实用新型激光雷达一方面在局部视场中采用多束发射光束进行探测，保证激光雷达具有高点频和远距离探测能力；另一方面扫描器件利用发射光束进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场拼接为子扫描视场，多个子扫描视场通过进一步拼接可以得到较大的总扫描视场，从而扩大了激光雷达的视场范围。

结合参考图1至图6，分别示出了本实用新型一实施例激光雷达的功能框图、结构示意图、局部视场图及其放大图和总扫描视场图。需要说明的是，为了使附图简洁、清楚，附图2以具有三个收发模块的激光雷达为例进行示意，在其他实施例中，激光雷达的收发模块的数量还可以是两个或者三个以上。

结合参考图1和图2，所述激光雷达10包括：收发模块100和扫描器件200。

激光雷达10包括收发模块100，能够扩大激光雷达的扫描范围，从而扩大激光雷达的视场范围。所述收发模块100配置为发出多束发射光束，形成局部视场300，所述多束发射光束投射至目标物形成回波光束，所述收发模块100还配置为探测所述回波光束，实现激光雷达探测目标物。

所述收发模块100包括：配置为发出多束发射光束的发射装置101，以及配置为探测所述回波光束的接收装置102。

如图2所示，激光雷达包括三个收发模块100，更具体的，每个收发模块100包括发射装置101以及相对应的接收装置102。

需要说明的是，本实用新型实施例中，所述收发模块100配置为发出所述多束发射光束。如图3所示的图2中一收发模块的光路示意图，所述收发模块100中的发射装置101包括多个发射单元1011，其中各个发射单元1011发出所述多束发射光束其中一束所述发射光束，能提高激光雷达的探测覆盖率，从而有助于提高激光雷达的探测性能。

本实施例中，多个发射单元1011用于同时发出所述多束发射光束，即各个发射单元1011同时发出所述发射光束，形成所述多束发射光束。在其他实施例中，多个发射单元1011还可以分时发出多束发射光束，例如：多个发射单元1011采用轮巡方式依次开启，从而分时发出发射光束。

具体地，本实施例中所述发射单元1011为垂直腔面发射激光器(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser，简称VCSEL)。或者，发射单元1011还可以是边缘发射激光器(Edge Emitting Laser，简称EEL)。

参考图3，本实施例中，发射装置101配置为发出一维排列的点状光，具体地，发射装置101中的多个发射单元1011可以呈一维阵列排布。在其他实施例中，发射装置101中的多个发射单元1011还可以呈二维阵列排布。

如图3所示，本实施例中，多个点状光沿竖直方向呈一维阵列排布。在其他实施例中，多个点状光还可以是沿其他方向(例如与竖直方向呈一夹角)的一维阵列排布方式。

继续参考图3，所述发射装置101还包括匀光元件1012，用于使发射装置101的多束发射光束均匀分布。

所述匀光元件1012配置为扩大发射装置101形成的视场，以形成局部视场300。具体地，所述匀光元件1012是匀光片或者衍射元件(Diffractive Optical Element,DOE)，可以将多个发射单元1011发出多个点状光匀光后形成线状光(或长条状光)，构成局部视场300。

如图4所示，一维排列的多个点状光经过匀光元件1012匀光后，基于衍射原理形成三列点状光(图4以3列*5行的阵列作为示意)，这三列点状光整体呈现为图3所示的线状光。

需要说明的是，在其他实施例中，匀光后得到光束的形状还可以是其他的形状，比如圆形、方形、椭圆形、竖条纹形、菱形以及其他多边形等。实际应用中，可以通过改变激光器发光区域的形状，和/或匀光元件约束光束的方式改变光束的形状。

继续参考图2，本实施例中激光雷达10采用同轴收发光学系统，发射装置101和接收装置102位于扫描器件200同一侧，可以提高激光雷达10的紧凑性。

所述激光雷达10还包括多个光学元件，用于改变发射光束(或回波光束)的传播方向，或者改变发射光束(或回波光束)的形状。具体的，激光雷达10还包括：分光元件103，用于反射所述发射光束，还用于透射所述回波光束。具体地，所述分光元件103可以为偏振分光棱镜(polarizing Beam Splitter，PBS)。所述分光元件还可以为偏振分光片。在其他实施例中，还可以通过多片部分反射的反射镜实现分光。透镜组104，用于准直所述发射光束，还用于会聚回波光束，使回波光束能投射至接收装置102进行探测。所述透镜组104可以包括凸透镜和凹透镜的组合。

波片105，用于改变发射光束和回波光束的偏振态，便于通过分光元件103实现分光。本实施例中，波片105为四分之一波片。

反射镜106，用于改变发射光束的传播方向，使发射光束投射至扫描器件200；还用于改变回波光束的传播方向，使回波光束投射至波片105。

凹透镜107，对回波光束进一步收窄，并增大光学系统焦距，有利于提高接收信号的信噪比。

激光雷达工作时，发射装置101同时发出多束发射光束，所述多束发射光束经过匀光元件1012匀光后投射至分光元件103，发射光束经过分光元件103反射后传输至底部反射镜(图中未标注)，再经由底部反射镜将发射光束反射至透镜组104准直后，经过波片105得到第一偏振态的发射光束，反射镜106将第一偏振态的发射光束反射至扫描器件200，经扫描器件200得到扫描光束，扫描光束经过目标物得到回波光束。回波光束依次经过扫描器件200和反射镜106到达波片105，通过波片105后得到第二偏振态的回波光束；透镜组104会聚第二偏振态的回波光束，并使其投射至所述分光元件103，分光元件103可以透射第二偏振态的回波光束，透射后的回波光束经由凹透镜107和顶部反射镜(图中未标注)反射至接收装置102进行探测。

所述接收装置102，配置为探测回波光束。

具体地，所述接收装置102的探测区域设置为：至少能探测到激光雷达最远探测距离对应的回波光束，即，该回波光束形成的光斑能位于探测区域内。需要说明的是，激光雷达在实际使用过程中，发射装置101发出的发射光束和接收装置102接收的回波光束容易产生位置偏移，从而造成各光束位置的偏移，因此，接收装置102的探测区域还可以适当增大，以增加探测时的裕量，避免接收装置由于光束位置偏移无法接收到回波光束。

具体地，所述接收装置102包括多个探测单元1021，每个探测单元1021,均有一个感光面，多个探测单元1021的感光面构成所述探测区域，可以通过配置探测单元的形状、数量、排布方式以及选通方式中的一种或多种，使接收装置102的探测区域满足探测要求。

如图3所示，本实施例中，多个发射单元1011发出多个点状光匀光后得到的是线状光，接收装置102中的探测单元1021为长方形，且多个探测单元1021沿线状光延伸方向呈一维阵列排布，从而形成与线状光形状相匹配的探测区域。

此外，一维阵列排布的探测单元1021的数量也设置为：整体感光面积可以探测到激光雷达最远探测距离的扫描光束，并在此基础上，在一维阵列的两端可以多排布几个探测单元1021，以增加探测裕量时的裕量，避免接收装置由于光束位置偏移无法接收到回波光束。

在其他实施例中，所述多个探测单元1021还可以为二维阵列的排布方式，通过选通其中的部分探测单元1021，使选通后的探测区域与线状光形状相匹配。或者，还可以根据探测目标距离的远近，选通相应的探测单元；例如：目标距离较远，回波光束的光斑较小，可以选通较少数量的探测单元1021；目标距离较近时，回波光束的光斑较大，可以选通较多数量的探测单元1021。或者，还可以根据扫描器件200的角度，选通相对应的探测单元1021，获得匹配该扫描器件200角度的探测区域。

本实施例中，所述探测单元1021为SIPM探测器(硅光电倍增管，Siliconphotomultiplier)，在其他实施例中，所述探测单元还可以包括雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)或单光子雪崩二极管(SPAD)。

所述激光雷达10在工作时，收发模块100中的所述发射装置101和接收装置102同时处于打开状态。激光雷达10通过扫描器件200扩展了雷达的局部视场300。在局部视场中采用同时发射的多束发射光束匀光的方式进行探测，使激光雷达具有高点频和远距离探测能力。

继续参考图2至图5，所述激光雷达10还包括：扫描器件200，配置为利用所述多束发射光束进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场配置为拼接形成子扫描视场，多个所述子扫描视场配置为拼接形成激光雷达的总扫描视场。

本实用新型实施例的激光雷达10中，收发模块100发出的多束发射光束配置为构成局部视场300，之后多束发射光束投射至扫描器件200，经由扫描器件200形成扫描光束。扫描器件200通过改变一收发模块100发出的多束发射光束的位置，形成多个所述局部视场300，多个局部视场300的拼接形成子扫描视场400。所述扫描器件200还可以进一步改变其他收发模块100发出的多束发射光束的位置，进而获得较大的总扫描视场500。

需要说明的是，此处的视场拼接指的是不同时刻扫描器件200处于不同扫描位置时形成的多个局部视场300相拼接，同一收发模块100的多个局部视场300拼接形成子扫描视场400，多个收发模块100对应的子扫描视场400拼接为总扫描视场500。如图5所示的，本实施例中三个子扫描视场400拼接为总扫描视场500。可选的，所述多个收发模块100配置为分时发光，即同一收发模块100中的多个发射单元1011同时发光，不同收发模块100的发射单元1011分时发光，相应的，扫描器件200，对多个收发模块100分时进行扫描，可以减少收发模块之间光束的干扰，从而减小串扰问题。

具体地，扫描器件200用于配置为在一定角度范围内扫描，得到扫描光束。例如，扫描器件200可以在15度范围内周期性地来回振荡或旋转，相应地，得到的扫描光束可以在30度范围内扫描。

如图2所示，本实用新型实施例中，三个收发模块100由一个扫描器件200进行扫描，具体地，三个收发模块100发出的发射光束均由扫描器件200的中心位置反射，但三个收发模块100的发射光束从不同的角度入射到扫描器件的中心位置并被扫描器件反射，扫描器件200通过周期性振荡或旋转利用三个收发模块100发出的发射光束进行扫描，工作状态时，扫描器件200可以根据实际应用场景，利用三个收发模块100的发射光束进行扫描。具体地，中间的收发模块100发出多束发射光束，扫描器件200周期性振荡或旋转利用中间的收发模块100的发射光束进行扫描，得到对应的子扫描视场400；之后一端部的收发模块100发出多束发射光束，扫描器件200再次通过周期性振荡或旋转利用该端部收发模块100的发射光束进行扫描，获得对应的子扫描视场400；类似地，还可以得到另一端部收发模块100的子扫描视场400，进而得到总扫描视场500。其他实施例中，扫描器件200还可以仅利用其中的一个或两个收发模块100的发射光束进行扫描。

需要说明的是，所述多束发射光束经由扫描器件200后形成扫描光束，所述扫描器件200配置为通过扫描使所述扫描光束遍历所述子扫描视场400。此处遍历的含义指的是：扫描光束通过扫描能够覆盖整个子扫描视场400，从而可以提高探测覆盖率。

还需要说明的是，所述扫描器件200还配置为使所述多个收发模块100分别对应的扫描光束通过扫描遍历所述总扫描视场50。此处遍历的含义指的是：扫描光束通过扫描能够使多个子扫描视场400拼接后覆盖整个总扫描视场500，从而可以提高探测覆盖率。

如图2和5所示，三个收发模块100对应三个子扫描视场400，相邻的子扫描视场400相接触(或者部分重叠)，可以实现扫描光束遍历所述总扫描视场500。

具体地，本实用新型实施例中所述扫描器件200包括振镜、摆镜以及转镜中的一种或多种扫描镜。

扫描器件20可以包括一个或多个扫描镜，具体地，扫描镜配置为围绕一个或多个轴以特定角度的方式旋转、振荡、倾斜、枢转或移动，通过对多束发射光束进行反射获得扫描光束。扫描器件20可以实现二维扫描，具体地，扫描器件20可以使用单个扫描镜，被驱动围绕两个扫描轴旋转。如2所示的扫描器件20中扫描镜为圆形，在其他实施例中，所述扫描镜还可以为椭圆形、方形等几何形状。

扫描器件20还包括扫描致动器，与扫描镜连接。扫描致动器通过改变扫描镜的角度改变扫描光束的方向，从而实现扫描。对于二维扫描，扫描致动器可以驱动扫描镜沿一个轴的快速扫描和沿另一轴的慢速扫描，其中，快轴和慢轴可以相互垂直。扫描致动器可以被设置为：驱动单个扫描镜在驱动信号的一个或多个频率处具有谐振响应以产生期望的周期运动。

具体地，所述扫描致动器可以通过任何合适的致动机构。本实施例中，扫描致动器通过电磁控制振动的扫描镜。

扫描器件20还包括控制单元，用于输出驱动信号，以驱动扫描致动器带动所述扫描镜以在期望的方向或配置的扫描曲线控制扫描光束。

本实用新型实施例中，扫描器件200配置为根据扫描曲线201进行扫描，使所述局部视场300按照所述扫描曲线201的方式扫描，以拼接成所述子扫描视场400。

本实用新型实施例中，扫描器件200通过正弦波的扫描曲线201控制扫描光束的扫描路径，从而使扫描光束可以遍历子扫描视场400。具体地，扫描时扫描器件200使扫描光束在快轴方向上往复运动，且在往复运动过程中沿慢轴方向逐渐移动，获得如图3所示的正弦波扫描曲线201。

需要说明的是，在其他实施例中，扫描曲线还可以是三角波扫描曲线、锯齿波扫描曲线、Z型扫描曲线以及光栅型扫描曲线中的一种或多种。

如图3所示，本实施例中，收发模块100发出的多束发射光束经过匀光后得到线状光，所述扫描器件根据扫描曲线利用所述线状光进行扫描，使所述线状光遍历所述子扫描视场和/或所述总扫描视场。

如图3所示，本实用新型实施例中，所述扫描器件200配置为利用所述多束发射光束进行二维扫描，所述二维扫描包括：慢轴扫描方向(图3的Y方向)和快轴扫描方向(图3的X方向)。通过二维扫描，可以在两个方向上实现视场范围的扩大。

需要说明的是，本实用新型实施例中，扫描器件200的快轴扫描方向为水平方向，所述慢轴扫描方向为竖直方向。在其他实施例中，还可以根据具体的应用场景，改变快轴扫描方向和慢轴扫描方向。

参考图6，为图5所示子扫描视场的局部示意图。本实施例中，所述发射装置101发出的多束发射光束配置为形成线状光L，所述线状光L沿慢轴扫描方向(即竖直方向)延伸，这样在扫描器件200在快轴扫描方向往复扫描时，可以使线状光L覆盖较大的区域，从而获得较大的子扫描视场400。

此外，如图6所示的中心区域(虚线框所示)，行方向或列方向的局部视场300均相接或者部分重叠，可以提高该区域的扫描点数量，从而提高了中心区域的探测覆盖率。

本实用新型实施例中，扫描器件200配置为利用所述多束发射光束进行等时触发扫描。以图2所示的扫描器件200为例，扫描器件200通过改变角度可以改变发射光束的反射角度，扫描时沿着快轴扫描方向往复运动，位于靠近中间区域扫描速度越快，靠近两个端部区域扫描速度较慢，采用等时触发的方式扫描时，扫描间隔相同，相应地，位于中间区域的扫描点间隔大，位于两个端部区域的扫描点间隔小(参考图7)。

需要说明的是，在其他实施例中，扫描器件还可以采用等角度触发扫描(如图8所示)，获得较为均匀的扫描点排布。或者，还可以采用等相位触发扫描(如图9所示)，获得另一种扫描点排布。

本实用新型实施例中，每一个扫描点所在位置的扫描视场为如图3所示的局部视场300，通过扫描器件200扫描，可以得到较大的子扫描视场400。

此外，本实用新型实施例，较大的局部视场300结合扫描器件，可以使激光雷达具有高点频和远距离探测能力，如图7所示的扫描点排布，中间区域的分辨率相对较高，而图8所示的扫描点排布中，位于边缘区域的分辨率较高。

多个收发模块100对应的子扫描视场400拼接为总扫描视场500。扫描器件200可以对多个收发模块100发出的发射光束采用相同的扫描方式。或者，为了匹配不同的应用场景，扫描器件200还可以对多个收发模块100发出的发射光束采用不同的扫描方式。

请继续参考图2和图5，本实用新型实施例中所述三个收发模块沿水平方向依次排布，包括：位于中间的第一收发模块111，配置为探测中央区域；以及位于两端的第二收发模块112，配置为探测端部区域。

激光雷达应配置为车辆的一般场景下，中央区域为驾驶过程中更为关注的区域，因此，扫描器件200可以设置为中央区域对应的探测分辨率高于端部区域对应的探测分辨率，一方面可以在驾驶过程中更为关注的中央区域获得较高的探测分辨率，另一方面，端部区域探测率相对较低可以增加探测效率。

需要说明的是，在其他的应用场景中，还可以设置端部区域的扫描器件200具有较高的探测分辨率，例如，在驾驶过程中侧方停车时，相对于中央区域，更关注端部区域的探测信息，此时，可以切换扫描器件200的扫描方式，使扫描器件对端部区域扫描时采用高探测分辨率的扫描方式。

如图2所示，三个收发模块100采用同一扫描器件200进行扫描，为了获得不同的探测分辨率，所述扫描器件200根据第一扫描曲线利用所述第一收发模块111的多束发射光束进行扫描，并根据第二扫描曲线利用所述第二收发模块112的多束发射光束进行扫描，所述第一扫描曲线的扫描频率大于所述第二扫描曲线的扫描频率。

例如：扫描器件200采用等时触发的方式进行扫描，利用第一收发模块111的发射光束进行扫描时采用第一时间间隔，利用第二收发模块112的发射光束进行扫描时采用第二时间间隔，第二时间间隔为第一时间间隔的两倍，从而可以使第一收发模块111获得的扫描点密度远大于第二收发模块112的扫描点密度，从而使中央区域获得较高的探测分辨率。在其他实施例中，还可以采用其他方式使两个区域的探测分辨率不同。

结合参考图10和图11，示出了本实用新型第二实施例激光雷达的局部视场示意图和子扫描视场示意图。

本实用新型实施例与第一实施例的相同之处不再赘述，与第一实施例的不同之处在于，本实用新型实施例中，所述发射装置发出的多束发射光束配置为形成面状光P，相应地，所述接收装置包括二维排列的多个探测单元。

因为面状光P在两个方向均具有较大的尺寸，可以增大局部视场。此外，面状光P的覆盖面积较大，对于相同的子扫描视场，可以减少扫描器件的扫描频率，从而提高扫描效率。

具体地，可以通过发射装置中的激光器或者匀光器改变发射光束的形状，获得面状光P。

例如：发射装置可以为二维排列的VCSEL阵列；接收装置可以采用二维排列的单光子探测器阵列。其他实施例中，还可以采用其他的方式获得所述面状光P。

请继续参考图12，示出了本实用新型第三实施例激光雷达的局部视场示意图。

本实用新型实施例与第一实施例的相同之处不再赘述，本实用新型实施例与第一实施例的相同之处不再赘述，与第一实施例的不同之处在于，本实用新型实施例中，扫描器件采用一维扫描方式进行扫描，所述扫描光束为线状光L，且沿竖直方向延伸，通过水平方向的一维扫描，可以使线状光L通过扫描获得长方形的子扫描视场403。进而通过多个子扫描视场403拼接形成总扫描视场，可以达到增大总扫描视场的目的。

具体地，扫描器件可以为转镜或摆镜，通过水平方向的扫描实现本实施例的一维扫描方式。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (18)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：

收发模块，所述收发模块配置为发出多束发射光束，形成局部视场；

扫描器件，配置为利用所述多束发射光束进行扫描，形成多个所述局部视场，多个所述局部视场配置为拼接形成子扫描视场；

多个所述子扫描视场配置为拼接形成激光雷达的总扫描视场。

2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述收发模块配置为同时发出所述多束发射光束，形成所述局部视场。

3.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件配置为利用所述收发模块的多束发射光束进行扫描，形成与所述收发模块对应的子扫描视场。

4.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件配置为根据扫描曲线进行扫描，使多个所述局部视场按照所述扫描曲线拼接形成所述子扫描视场。

5.如权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，多个所述收发模块包括：探测第一区域的第一收发模块，和探测第二区域的第二收发模块，所述第一区域对应的探测分辨率高于所述第二区域对应的探测分辨率。

6.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件根据第一扫描曲线利用所述第一收发模块的多束发射光束进行扫描，并根据第二扫描曲线利用所述第二收发模块的多束发射光束进行扫描，所述第一扫描曲线的扫描频率大于所述第二扫描曲线的扫描频率。

7.如权利要求5或6所述的激光雷达，其特征在于，多个所述收发模块沿水平方向依次排布，位于中央区域的收发模块为所述第一收发模块，位于端部区域的收发模块为所述第二收发模块。

8.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述多束发射光束经由扫描器件后形成扫描光束；所述扫描器件配置为通过扫描使所述扫描光束遍历所述子扫描视场。

9.如权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件还配置为使多个所述收发模块分别对应的扫描光束通过扫描遍历所述总扫描视场。

10.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件，配置为利用所述多束发射光束进行等时触发扫描、等角度触发扫描以及等相位触发扫描中的一种或多种。

11.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述多束发射光束经由扫描器件后投射至目标物，形成回波光束；

所述收发模块还配置为探测所述回波光束。

12.如权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，所述收发模块包括：发出多束发射光束的发射装置，和探测所述回波光束接收装置；

所述发射装置发出的多束发射光束配置为形成线状光，所述接收装置包括一维排列的多个探测单元；或者，

所述发射装置发出的多束光束配置为形成面状光，所述接收装置包括二维排列的多个探测单元。

13.如权利要求12所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件配置为利用所述多束发射光束进行二维扫描，所述二维扫描包括：慢轴扫描方向和快轴扫描方向。

14.如权利要求13所述的激光雷达，其特征在于，所述快轴扫描方向为水平方向，所述慢轴扫描方向为竖直方向。

15.如权利要求13所述的激光雷达，其特征在于，所述发射装置发出的多束发射光束配置为形成线状光；

所述线状光沿慢轴扫描方向延伸。

16.如权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描器件根据扫描曲线利用所述线状光进行扫描，使所述线状光遍历所述子扫描视场和/或所述总扫描视场。

17.如权利要求12所述的激光雷达，其特征在于，所述发射装置包括：发射单元以及位于发射单元发光光路上的匀光元件。

18.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，多个所述收发模块配置为分时发光。

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