一种基于分割透镜的激光雷达装置及探测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109839626A(43)申请公布日2019.06.04(21)申请号201910245577.1(22)申请日2019.03.28(71)申请人大舜激光（黄山）科技有限公司地址安徽省黄山市黄山经济开发区梅林大道59号未来科技城5号楼四层(72)发明人杨少辰孙东松彭建操徐文静宋庆春陶生金(74)专利代理机构深圳信科专利代理事务所(普通合伙)44500代理人吴军(51)Int.Cl.G01S7/481(2006.01)G01S17/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于分割透镜的激光雷达装置及探测系统(57)摘要本发明提供一种基于分割透镜的激光雷达装置，包括激光发射装置、回波信号接收装置、透镜和挡板，激光发射装置和回波信号接收装置分别设置在挡板的两侧，挡板将透镜分割成两个半透镜，其中一半透镜作为激光发射装置的发射透镜，另一半透镜作为回波信号接收装置的接收透镜。本发明采用分割的大口径半透镜设计，实现较高的信噪比；发射装置和接收装置较小的间隔，减小探测盲区；发射装置和接收装置的完全光学隔离，提高探测灵敏度；利用较少的光学校准元件实现光路的准直、聚焦；模块化分体设计，整体耗能低,便携且易于安装和维护；紧凑的结构、小型化的外观，且底座角度可调，用于不同方位的探测。CN109839626ACN109839626A权利要求书1/1页1.一种基于分割透镜的激光雷达装置，其特征在于，包括激光发射装置(11)、回波信号接收装置(12)、透镜和挡板(3)，所述激光发射装置(11)和所述回波信号接收装置(12)分别设置在所述挡板(3)的两侧，所述挡板(3)设置在所述透镜上，所述挡板(3)将所述透镜分割成两个半透镜，其中一半透镜作为激光发射装置的发射透镜(201)，另一半透镜作为回波信号接收装置的接收透镜(202)。2.根据权利要求1所述的基于分割透镜的激光雷达装置，其特征在于，所述激光发射装置(11)包括扩束准直器(22)、用于发射激光脉冲的激光器(20)和滤光片(21)，所述回波信号接收装置(12)包括探测器(23)、光学望远镜(25)和滤光片(24)，所述滤光片(24)设置在所述探测器(23)和所述光学望远镜(25)之间；还包括信号采集装置(13)，所述信号采集装置(13)包括数据采集卡(26)和嵌入式板卡(27)，所述数据采集卡(26)分别与所述激光器(20)、探测器(23)和嵌入式板卡(27)信号连接，所述嵌入式板卡(27)分别与所述探测器(23)和所述激光器(20)信号连接。3.根据权利要求2所述的基于分割透镜的激光雷达装置，其特征在于，所述激光器(20)设置在所述发射透镜(201)的焦点处，所述探测器(23)设置在所述接收透镜(202)的焦点处。4.根据权利要求2所述的基于分割透镜的激光雷达装置，其特征在于，还包括光纤(4)，所述光纤(4)分别与所述激光器(20)和所述探测器(23)连接，所述光纤(4)的端面分别设置在所述发射透镜(201)和所述接收透镜(202)的焦点处。5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于分割透镜的激光雷达装置，其特征在于，还包括可调整角度的底座。6.根据权利要求2所述的基于分割透镜的激光雷达装置，其特征在于，所述激光发射装置(11)、回波信号接收装置(12)和信号采集装置(13)皆采用模块化设计。7.一种探测系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的基于分割透镜的激光雷达装置。2CN109839626A说明书1/3页一种基于分割透镜的激光雷达装置及探测系统技术领域[0001]本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种基于分割透镜的激光雷达装置及探测系统。背景技术[0002]目前，一般的离轴式激光雷达，发射装置和接收装置之间有较大的间隔，因而会产生较大的盲区，需要一定的距离来实现完全重叠；而一般的同轴式激光雷达，虽然可减小盲区，但发射装置和接收装置之间没有进行完全的光学隔离，较易引起近场饱和现象，且受相关机械件带来的遮拦影响，无法实现探测盲区的最小化和信噪比的最大化。[0003]现有的激光雷达装置发射端的激光器体积较大，成本较高且驱动系统较为复杂；接收装置的望远镜口径往往比发射装置的口径大几倍；发射装置和接收装置需要一定数量的光学元件进行光路的扩束、准直，且发射端的激光器和接收端的探测器体积较大，发射端和接收端之间的间隔无法做得很小，导致整个光学系统体积较大，激光雷达设备看起来较为庞大笨重。发明内容[0004]本发明提供一种基于分割透镜的激光雷达装置及探测系统，通过将一片大口径透镜从中线分割成两半分别作为发射装置和接收装置，可提高探测信噪比；发射端采用体积较小且成本较低的激光器，接收端采用光电探