一种激光雷达的制作方法

本申请实施例涉及激光探测，具体涉及一种激光雷达。

背景技术：

1、激光雷达是以发射激光光束来探测物体的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是发射系统先向探测区域发射用于探测的出射激光，然后接收系统接收从探测区域内物体反射回来的反射激光，将反射激光与出射激光进行比较，处理后可获得物体的有关信息，如距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

2、目前机械旋转式激光雷达发展时间长、技术成熟度高，而被广泛应用。通常，机械旋转式激光雷达采用发射镜头和接收镜头水平放置，覆盖垂直方向上一定范围的视场角；同时通过机械旋转，完成水平方向的360°扫描。

3、然而，在具体应用中，如自动驾驶车辆应用中，除了需要探测车辆的周围方向，还需要将垂直方向的视场角向下延伸探测路面情况，如地面凹坑等，向上延伸探测天空情况，如限高架等。因此需要一种覆盖视场角范围更广的激光雷达。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种激光雷达，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

2、本发明实施例提出了一种激光雷达所述激光雷达包括：发射系统、接收系统、旋转部件和底座；

3、发射系统，用于发射出射激光；

4、接收系统，用于接收反射激光，所述反射激光为所述出射激光被探测区域内物体反射返回的激光；

5、旋转部件，通过中心轴与所述底座连接，所述发射系统和所述接收系统均置于所述旋转部件上，所述旋转部件带动所述发射系统和所述接收系统旋转；

6、所述发射系统和所述接收系统相对于所述中心轴的轴线倾斜设置。

7、进一步的，所述发射系统沿所述中心轴轴向的视场角为90°。

8、进一步的，所述发射系统沿所述中心轴轴向的视场角覆盖0°-90°，其中与所述中心轴轴线平行为0°，与所述中心轴轴线垂直为90°。

9、进一步的，所述发射系统的光轴和所述接收系统的光轴与所述中心轴轴线的夹角为45°。

10、进一步的，发射系统包括：发射镜头和发射装置；

11、所述发射镜头包括镜面由小到大依次排列的多个透镜组成的发射镜组，所述发射镜组通过镜面最大的透镜接收发射装置发射的激光，并通过镜面最小的透镜将激光发射出去；

12、所述接收系统包括：接收镜头和接收装置；

13、所述接收镜头包括镜面由小到大依次排列的多个透镜组成的接收镜组，所述接收镜组用于通过镜面最小的透镜接收反射激光，并通过镜面最大的透镜将接收到的反射激光出射到所述接收装置上。

14、进一步的，所述发射镜头包括发射镜筒，用于收容所述发射镜组，所述发射镜筒相对于所述中心轴的轴线倾斜设置，且所述发射镜筒的激光出射端的口径小于激光入射端的口径；

15、所述接收镜头包括接收镜筒，用于收容所述接收镜组，所述接收镜筒相对于所述中心轴的轴线倾斜设置，且所述接收镜头支架的激光入射端的口径小于激光出射端的口径。

16、进一步的，所述发射镜组和接收镜组分别包括：

17、屈光度为正的第一球面镜；

18、屈光度为负的第二球面镜；

19、屈光度为正的第三球面镜；

20、屈光度为正的第四球面镜；

21、所述第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜和第四球面镜按孔径从小到大分别依次设置在所述发射镜筒和所述接收镜筒内。

22、进一步的，所述发射镜组和接收镜组分别包括：

23、屈光度为正的第一球面镜、屈光度为负的第二球面镜、屈光度为负的第三球面镜和屈光度为正的第四球面镜；或，

24、屈光度为负的第一球面镜、屈光度为正的第二球面镜、屈光度为负的第三球面镜和屈光度为正的第四球面镜；或，

25、屈光度为负的第一球面镜、屈光度为正的第二球面镜、屈光度为正的第三球面镜和屈光度为负的第四球面镜；或，

26、屈光度为正的第一球面镜、屈光度为负的第二球面镜、屈光度为正的第三球面镜和屈光度为负的第四球面镜；

27、所述第一球面镜、第二球面镜、第三球面镜和第四球面镜按孔径从小到大分别依次设置在所述发射镜筒和所述接收镜筒内。

28、进一步的，分别在所述发射镜组和所述接收镜组中的所述第一球面镜和所述第二球面镜之间设置孔径光阑。

29、进一步的，在所述接收镜组中的所述第一球面镜远离所述第二球面镜的一侧设置滤光片。

30、进一步的，所述第三球面镜和所述第四球面镜的折射率为nd，其中1.8<nd<1.9。

31、进一步的，所述第三球面镜和所述第四球面镜的折射率为nd，其中1.9<nd<2.2。

32、进一步的，所述发射镜头和所述接收镜头并排设置于所述旋转部件的同侧，并相对于所述中心轴所在平面对称。

33、进一步的，所述发射装置置于所述旋转部件上，所述发射装置发射的所述出射激光对准所述发射镜头并通过所述发射镜头向外出射。

34、进一步的，所述发射装置包括发射基板和固定于所述发射基板的若干个发射器，若干个所述发射器沿所述中心轴轴向排列，相邻的所述发射器的出射光轴之间呈角度。

35、进一步的，所述接收装置设置于所述旋转部件上，所述接收镜头接收的所述反射激光射向所述接收装置并由所述接收装置接收。

36、进一步的，所述激光雷达还包括：外壳和球盖，所述发射系统、所述接收系统和所述旋转部件均置于所述底座、外壳和所述球盖合围而成的腔体内。

37、进一步的，所述中心轴固定在所述底座上，与所述旋转部件转动连接；或，所述中心轴固定在所述旋转部件上，与所述底座旋转连接。

38、本申请实施例通过发射系统和接收系统相对于中心轴倾斜设置，发射系统和接收系统均置于旋转部件上，并由旋转部件带动绕中心轴旋转进行扫描；能够形成宽视场角的扫描范围，能够形成覆盖半球空间的扫描范围，大大提高了激光雷达的视场角；应用于自动驾驶车辆时，探测范围能够覆盖车辆安装激光雷达一侧的全部方向，不仅能够探测车辆四周，还能够向上、向下探测，提高了探测的准确性和全面性。

39、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：发射系统、接收系统、旋转部件和底座；

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射系统沿所述中心轴轴向的视场角为90°。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述发射系统沿所述中心轴轴向的视场角覆盖0°-90°，其中与所述中心轴轴线平行为0°，与所述中心轴轴线垂直为90°。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射系统的光轴和所述接收系统的光轴与所述中心轴轴线的夹角为45°。

5.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

6.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述发射镜组和接收镜组分别包括：

7.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述发射镜组和接收镜组分别包括：

8.如权利要求6或7所述的激光雷达，其特征在于，分别在所述发射镜组和所述接收镜组中的所述第一球面镜和所述第二球面镜之间设置孔径光阑。

9.如权利要求6或7所述的激光雷达，其特征在于，在所述接收镜组中的所述第一球面镜远离所述第二球面镜的一侧设置滤光片。

10.如权利要求6或7所述的激光雷达，其特征在于，所述第三球面镜和所述第四球面镜的折射率为nd，其中1.8<nd<1.9。

11.如权利要求6或7所述的激光雷达，其特征在于，所述第三球面镜和所述第四球面镜的折射率为nd，其中1.9<nd<2.2。

12.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述发射镜头和所述接收镜头并排设置于所述旋转部件的同侧，并相对于所述中心轴所在平面对称。

13.根据权利要求12所述的激光雷达，其特征在于，所述发射装置置于所述旋转部件上，所述发射装置发射的所述出射激光对准所述发射镜头并通过所述发射镜头向外出射。

14.根据权利要求13所述的激光雷达，其特征在于，所述发射装置包括发射基板和固定于所述发射基板的若干个发射器，若干个所述发射器沿所述中心轴轴向排列，相邻的所述发射器的出射光轴之间呈角度。

15.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述接收装置设置于所述旋转部件上，所述接收镜头接收的所述反射激光射向所述接收装置并由所述接收装置接收。

16.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，还包括：外壳和球盖，所述发射系统、所述接收系统和所述旋转部件均置于所述底座、外壳和所述球盖合围而成的腔体内。

17.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述中心轴固定在所述底座上，与所述旋转部件转动连接；或，所述中心轴固定在所述旋转部件上，与所述底座旋转连接。

技术总结一种激光雷达，该激光雷达包括：发射系统(100)、接收系统(200)、旋转部件(300)和底座(800)；发射系统(100)，用于发射出射激光；接收系统(200)，用于接收反射激光，所述反射激光为所述出射激光被探测区域内物体反射返回的激光；旋转部件(300)，通过中心轴(500)与所述底座(800)连接，所述发射系统(100)和所述接收系统(200)均置于所述旋转部件(300)上，所述旋转部件(300)带动所述发射系统(100)和所述接收系统(200)旋转；所述发射系统(100)和所述接收系统(200)相对于所述中心轴(500)的轴线倾斜设置。通过本申请实施例大大提高了激光雷达的视场角。技术研发人员：熊剑鸣受保护的技术使用者：深圳市速腾聚创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27