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激光雷达

阅读：2发布：2021-07-11

专利汇可以提供激光雷达专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种激光雷达，包括发射模块、反射镜、遮光板和光学窗片；发射模块用于发射出射光束，反射镜用于将发射模块发射出的出射光束反射至光学窗片上，继而经光学窗片将一部分出射光束出射至待探测物；遮光板位于经发射模块发射出的出射光束外侧，且遮光板平行于发射模块的中心轴线，光学窗片至少在出射光束的光路上的部分与遮光板之间的夹角 α为锐角，且夹角α在第一预设角度与第二预设角度之间，遮光板用于吸收经光学窗片反射出的杂散光束，从而避免了从光学窗片反射出的杂散光束对待探测物的回波信号造成干扰。，下面是激光雷达专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种激光雷达，其特征在于，包括发射模块、反射镜、遮光板和光学窗片；
所述发射模块用于发射出射光束；
所述反射镜用于将所述发射模块发射出的出射光束反射至所述光学窗片上，继而经所述光学窗片将出射光束出射至待探测物；
所述遮光板位于经所述发射模块发射出的出射光束的外侧，且所述遮光板平行于所述发射模块的中心轴线，所述光学窗片至少在所述出射光束的光路上的部分与所述遮光板之间的夹角α为锐角，且所述夹角α在第一预设角度与第二预设角度之间，所述遮光板用于吸收经所述光学窗片反射出的杂散光。
2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述第一预设角度根据公式(1)得出，x1+x2＝h (2)；
公式(1)和公式(2)中，α是光学窗片在所述出射光束的光路上的部分与遮光板之间的夹角，L是发射模块发出的出射光束第一次从反射镜的位置a反射至光学窗片的位置b之间的水平距离；x1是发射模块发出的出射光束从反射镜反射至光学窗片上的位置b与出射光束从位置b继续反射至反射镜上的位置c之间的垂直距离；x2是位置c与出射光束从反射镜的位置c反射至光学窗片d之间的垂直距离；h为遮光板与位置b之间的垂直距离。
3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述第二预设角度为30°。
4.根据权利要求1-3任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括接收模块；所述接收模块用于接收所述待探测物返回的并从所述光学窗片入射，继而经所述反射镜反射的回波光束；
所述遮光板位于所述发射模块发射出的出射光束的光路与所述回波光束的光路之间。
5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述光学窗片包括沿所述遮光板的垂线方向设置的第一部分和第二部分；
所述第一部分位于所述出射光束的光路上，所述第二部分位于所述回波光束的光路上，所述第一部分和所述第二部分均朝所述遮光板倾斜。
6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述第一部分与所述第二部分与所述遮光板之间的夹角相等或者不等。
7.根据权利要求1-3任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述光学窗片的表面被配置成朝待探测物凸出的弧形面。
8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述弧形面的曲率半径为50mm～
500mm之间。
9.根据权利要求1-3任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括与所述反射镜电连接的驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述反射镜至少绕竖直轴线水平转动。
10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述反射镜包括沿厚度方向相对设置的第一反射镜面和第二反射镜面；
所述第一反射镜面与所述反射镜的竖直轴线之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐增大或减小；相应地，所述第二反射镜面与所述反射镜的竖直轴线之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐减小或增大。

说明书全文

激光雷达

技术领域

[0001] 本发明涉及一种激光雷达，属于激光探测技术领域。

背景技术

[0002] 激光雷达是激光技术与大气光学、目标和环境特性、雷达技术、光机电一体化及计算机技术等相结合的产物。激光作为其光源，有着单色性好、准直性高、相干性强等优点，被广泛的应用于距离测量、大气探测，道路监控等各个领域。

[0003] 图1是现有技术中激光雷达的结构示意图；图2是图1中发射模块发出的出射光束在反射镜与光学窗片之间的传输路径示意图。目前，针对局部扫描视场的激光雷达包括发射模块、扫描模块、光学窗片以及接收模块，如图1所示，其中，扫描模块包括用于改变发射模块发出的出射光束的光轴方向的反射镜，光学窗片位于整个激光雷达系统的最外侧，起到保护光学系统中其他零件的作用。该激光雷达工作时，发射模块发射的光束打到反射镜上，反射镜会改变发射光束的主光轴方向，使发射光束从反射镜上反射至光学窗片上，继而从光学窗片出射至待探测物上，当发射光束打到待探测物上时会形成回波信号，该回波信号通过光学窗片进入到激光雷达内，并通过反射镜改变回波信号的主光轴方向，最后被接收模块接收，对回波信号进行处理。

[0004] 然而，现有的光学窗片的透过率通常在80％～90％之间，发射光束在通过光学窗片时，其中一部分光束透过光学窗片出射至外部的待探测物上，另一部分光束会反射至反射镜，再从光学窗片上出射，使得前后的光束方向发生变化，如图2所示，这种多次反射形成的杂散光从光学窗片出射后，会到达不同位置的障碍物，而经多处的障碍物反射至接收模块的回波信号对待探测物的回波信号造成严重干扰，从而对待探测物的环境信息的确定造成巨大影响。

发明内容

[0005] 本发明提供一种激光雷达，以至少部分解决现有的激光雷达中因光学窗片的透过率使得出射光束在光学窗片与反射镜之间发生多次反射形成的杂散光对待探测物的环境信息的确定造成影响以及其他潜在的问题。

[0006] 为了达到上述目的，本发明提供一种激光雷达，包括发射模块、反射镜、遮光板和光学窗片；

[0007] 所述发射模块用于发射出射光束；

[0008] 所述反射镜用于将所述发射模块发射出的出射光束反射至所述光学窗片上，继而经所述光学窗片将出射光束出射至待探测物；

[0009] 所述遮光板位于经所述发射模块发射出的出射光束的外侧，且所述遮光板平行于所述发射模块的中心轴线，所述光学窗片至少在所述出射光束的光路上的部分与所述遮光板之间的夹角α为锐角，且所述α为锐角在第一预设角度与第二预设角度之间，所述遮光板用于吸收经所述光学窗片反射出的杂散光。

[0010] 在一种可选的实施方式中，所述第一预设角度根据公式(1)得出，

[0011]

[0012] x1+x2＝h (2)；

[0013] 公式(1)和公式(2)中，α是光学窗片在所述出射光束的光路上的部分与遮光板之间的夹角，L是发射模块发出的出射光束第一次从反射镜的位置a反射至光学窗片的位置b之间的水平距离；x1是发射模块发出的出射光束从反射镜反射至光学窗片上的位置b与出射光束从位置b继续反射至反射镜上的位置c之间的垂直距离；x2是位置c与出射光束从反射镜的位置c反射至光学窗片d之间的垂直距离；h为遮光板与位置b之间的垂直距离。

[0014] 在一种可选的实施方式中，所述第二预设角度为30°。

[0015] 在一种可选的实施方式中，所述激光雷达还包括接收模块；所述接收模块用于接收所述待探测物返回的并从所述光学窗片入射，继而经所述反射镜反射的回波光束；

[0016] 所述遮光板位于所述发射模块发射出的出射光束的光路与所述回波光束的光路之间，且所述遮光板平行于所述出射光束的光轴。

[0017] 在一种可选的实施方式中，所述光学窗片包括沿所述遮光板的垂线方向设置的第一部分和第二部分；

[0018] 所述第一部分位于所述出射光束的光路上，所述第二部分位于所述回波光束的光路上，所述第一部分和所述第二部分均朝所述遮光板倾斜。

[0019] 在一种可选的实施方式中，所述第一部分与所述第二部分与所述遮光板之间的夹角相等或者不等。

[0020] 在一种可选的实施方式中，所述光学窗片的表面被配置成朝待探测物凸出的弧形面。

[0021] 在一种可选的实施方式中，所述弧形面的曲率半径为50mm～500mm之间。

[0022] 在一种可选的实施方式中，所述激光雷达还包括与所述反射镜电连接的驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述反射镜至少绕竖直轴线水平转动。

[0023] 在一种可选的实施方式中，所述反射镜包括沿厚度方向相对设置的第一反射镜面和第二反射镜面；

[0024] 所述第一反射镜面与所述反射镜的竖直轴线之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐增大或减小；相应地，所述第二反射镜面与所述反射镜的竖直轴线之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐减小或增大。

[0025] 本发明提供一种激光雷达，包括发射模块、反射镜、遮光板和光学窗片；所述发射模块用于发射出射光束，所述反射镜用于将所述发射模块发射出的出射光束反射至所述光学窗片上，继而经所述光学窗片将出射光束出射至待探测物；所述遮光板位于经所述发射模块发射出的出射光束的外侧，且所述遮光板平行于所述发射模块的中心轴线，所述光学窗片至少在所述出射光束的光路上的部分与遮光板之间的夹角α为锐角，且所述α为锐角在第一预设角度与第二预设角度之间，所述遮光板用于吸收经所述光学窗片反射出的杂散光。本发明通过在发射模块发射出的出射光束的光路外侧设置与该出射光束平行的遮光板，并将光学窗片与遮光板之间的夹角α设置为锐角，以使经光学窗片反射出的杂散光能够直接反射至遮光板，即通过遮光板将直接经光学窗片反射的杂散光吸收掉，或者将光学窗片反射出的杂散光经反射镜反射至遮光板上，即通过该遮光板将经光学窗片反射至反射镜，再从反射镜反射至遮光板的杂散光吸收掉，从而避免了从光学窗片反射出的杂散光对待探测物的回波信号造成干扰，提高了本发明的激光雷达的成像质量，从而提高了本发明的激光雷达对待探测物的环境信息的探测精度。

[0026] 本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明

[0027] 通过参照附图的以下详细描述，本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明，其中：

[0028] 图1是现有技术中激光雷达的结构示意图；

[0029] 图2是图1中发射模块发出的出射光束在反射镜与光学窗片之间的传输路径示意图；

[0030] 图3是本发明一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

[0031] 图4是图3的部分结构示意图；

[0032] 图5是图3中反射镜的结构示意图。

[0033] 附图标记说明：

[0034] 100-发射模块；

[0035] 200-接收模块；

[0036] 300-反射镜；

[0037] 400-光学窗片；

[0038] 410-第一部分；

[0039] 420-第二部分；

[0040] 500-待探测物；

[0041] 600-遮光板；

[0042] 700-驱动模块；

[0043] 800-控制模块。

具体实施方式

[0044] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0045] 在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0046] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0047] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0048] 图3是本实施例提供的激光雷达的结构示意图；图4是图3的部分结构示意图。参照图3和图4所示，本实施例提供一种激光雷达，包括发射模块100、反射镜300、遮光板600和光学窗片400。其中，发射模块100用于发射出射光束，反射镜300用于将发射模块100发射出的出射光束反射至光学窗片400上，继而经光学窗片400将一部分出射光束出射至待探测物500上。实际应用中，该反射镜300位于发射模块100发射的出射光束的光路上，以保证发射模块100发射出的出射光束能够打到反射镜300上。

[0049] 另外，本实施例的激光雷达还包括接收模块200，该接收模块200用于接收待探测物500返回的并从光学窗片400入射，继而经反射镜300反射的回波光束。具体地，发射模块100发出的出射光束先经反射镜300反射至光学窗片400上，其中一部分出射光束透过光学窗片400打到待探测物500上，该待探测物500继而将回波光束透过光学窗片400打到反射镜
300上，反射镜300将回波光束反射至接收模块200上，继而进行回波光束的处理，最后得到待探测物的环境信息。

[0050] 其中，该发射模块100为激光发射端，具体可参照现有的激光发射端的结构和工作原理。实际应用中，该发射模块100发出的出射光束在到达反射镜300之前先通过准直镜进行准直，经准直后的激光光束再打到发射镜200上。其中，该准直镜可以与发射模块100一体成型设置，即可以位于发射模块100的出射端的端面上，也可以与该发射模块100分体设置，例如可以设置在该发射模块100与反射镜300之间。该准直镜用于对发射模块100发出的出射光束，以压缩激光发散角，提高远场激光光斑内的能量密度。其中，准直镜可采用现有的准直镜设备，其具体的结构和工作原理直接参照现有的准直镜的结构和工作原理即可。

[0051] 本实施例中的反射镜300用于改变经发射模块100发射出的出射光束的光轴方向，以使该发射模块100发出的出射光束通过光学窗片400透射至待探测物500上。其中，该反射镜300可以是MEMS振镜，也可以是现有的能够发生360°旋转的普通反射镜，该反射镜300的具体结构可参照现有技术中的反射镜。其中，该发射镜200电连接有驱动模块700，该驱动模块700用于驱动该反射镜300至少绕着竖直轴线水平转动，从而增大经反射镜200发射出的出射光束水平方向上的视场，以使经该反射镜200反射出的出射光束透过光学窗片400能够到达与该反射镜200的水平旋转角度相同的视场下的待探测物上，从而提高该激光雷达的探测视场的范围。实际应用中，驱动模块700还可以驱动该反射镜300绕水平轴线上下转动，一般上下转动的角度在5°以内，以使经该反射镜200反射出的出射光束的竖直视场角在±5°范围内。

[0052] 上述该驱动模块700具体与该反射镜300连接时，可在反射镜300上设置驱动部，该驱动部与驱动模块700电连接。具体工作时，当驱动模块700接收到驱动信号后，驱动反射镜300上的驱动部转动，从而带动反射镜300转动。其中，该驱动模块700具体可为驱动电机。

[0053] 实际应用中，光学窗片400的透光率并未达到100％，经反射镜300反射至该光学窗片400上的光束一部分透过该光学窗片400打到待探测物500上，一部分会经该光学窗片400反射至激光雷达的内部系统形成杂散光。

[0054] 为了避免经光学窗片400反射至激光雷达的内部系统的杂散光对激光雷达的探测结果造成影响，本实施例还在激光雷达的内部设置有遮光板600，该遮光板600位于经发射模块100发射出的出射光束的外侧，且遮光板600平行于发射模块100的中心轴线。可以理解的是，该发射模块100的中心轴线具体是指发射模块100的发射镜筒的中轴线。通过将遮光板600平行于发射模块100的发射镜筒的中轴线设置，以保证经反射模块100的发射镜筒发出的一束激光光束或者多束出射角度不同的激光光束均不会直接打到遮光板600上[0055] 本实施例的光学窗片400至少在出射光束的光路上的部分往遮光板600倾斜，即该光学窗片400至少在出射光束的光路上的部分与遮光板600之间的夹角α为锐角，且该夹角α在第一预设角度与第二预设角度之间，遮光板600用于吸收经光学窗片400反射出的杂散光。具体地，该遮光板600用于吸收直接反射至遮光板600的杂散光，或者，该遮光板600用于吸收经光学窗片400反射至反射镜300，继而经反射镜300反射至遮光板600的杂散光。可以理解的是，本实施例的遮光板600的两端可以分别延伸至光学窗片400上以及反射镜300上。当然，在一些示例中，该遮光板600的两端还可以与光学窗片400和反射镜300之间具有一定间隙。本实施例具体是以遮光板600的两端可以分别延伸至光学窗片400上以及反射镜300为例进行的说明，但在不矛盾的情况下，本实施例的其他结构也同样适用遮光板600的两端可以分别延伸至光学窗片400上以及反射镜300的情况。

[0056] 其中，该遮光板600可通过在普通的板状件上覆盖一层镀铝薄膜制成，以吸收投射至遮光板600上的光束。当然，在一些示例中，该遮光板600可直接采用遮光材料制成。本实施例具体不对该遮光材料进行限制，只要能够吸收激光光束即可。

[0057] 由于反射镜300在垂直方向上的旋转角度在±5°的范围内，也即是说，该经该反射镜300反射出的出射光束在垂直方向上的视场角也在±5°的范围内。进一步地，经激光雷达的发射模块100发射出的出射光束的光轴方向与经反射镜300反射出的出射光束的光轴方向在同一水平面上，所以，该遮光板600位于经发射模块100发出的出射光束的光轴以及经反射镜300反射的出射光束的外侧，且该遮光板600的板面平行于经发射模块100发出的出射光束的中心轴线以及经反射镜300反射的出射光束的中心轴线，以避免该遮光板600直接吸收经发射模块100发出至反射镜300的出射光束以及经反射镜300反射至光学窗片400的出射光束，保证该出射光束透过该光学窗片400打到本实施例的激光雷达外部的待探测物500上。例如，当反射镜300垂直于地面时，该遮光板600便平行于地面，经发射模块100发出的出射光束以及经反射镜300反射至光学窗片400的出射光束的光轴方向与地面平行。

[0058] 实际应用中，光学窗片400的至少部分位于出射光束的光路上，即该光学窗片400位于反射镜300反射出的出射光束的光路上，以保证经该反射镜300反射的光束能够透过该光学窗片400打到外部的待探测物500上。

[0059] 由于经反射镜300反射出的光束的中心轴与遮光板600平行设置，因此，为了保证经该光学窗片400反射出的光束能够得到遮光板600的吸收，本实施例将光学窗片400至少在位于出射光束的光路的部分与遮光板600之间的夹角α设置为锐角，并且保证该夹角α在第一预设角度与第二预设角度之间，从而使得光学窗片400反射出的杂散光能够直接反射至遮光板600上，以使该遮光板600直接对该杂散光进行吸收，或者该光学窗片400反射出的杂散光先反射至反射镜300上，在通过该反射镜300将该杂散光反射至遮光板600上，以使该遮光板600将该部分杂散光吸收。

[0060] 可以理解的是，当发射模块100发射至反射镜300上的光束仅为一束激光束时，该束激光束经反射镜300反射至光学窗片400上，从光学窗片400反射出的杂散光束仅往同一方向反射，即仅会直接反射至遮光板600上或者经反射镜300的反射打到遮光板600上。而当发射模块100发出的一束激光光束受到分光模块分光后得到多束在水平方向上呈一定夹角的光束或者该发射模块100直接发射出多束在水平方向上呈一定夹角的光束时，则光学窗片400会接收到多束水平方向上具有夹角的激光束，则从光学窗片400反射出的杂散光一部分会直接打到遮光板600上，一部分经反射镜300反射至遮光板600上，最终被该遮光板600所吸收。

[0061] 本实施例具体是以一束出射光束为例进行的说明，但在不发生矛盾的情况下，本实施例的结构也同样适用多束水平方向上具有一定夹角的出射光束的情况。

[0062] 基于上述可知，本实施例通过遮光板600将光学窗片400反射出的杂散光束吸收掉，从而避免了从光学窗片400反射出的杂散光束对待探测物的回波信号造成干扰，提高了本实施例的激光雷达的成像质量，从而提高了本实施例的激光雷达对待探测物的环境信息的探测精度。

[0063] 参照图4所示，以下以出射光束的其中一种传输路径为为例进行说明。经发射模块100发出的出射光束先到达反射镜300的位置a，该反射镜300继而将该出射光束从位置a反射至光学窗片400的位置b，经该光学窗片400反射出的光束从位置b可再次反射至反射镜
300的位置c，继而该反射镜300将该束杂散光反射至遮光板600上。为了便于描述，将该反射镜300反射至遮光板600上的光束沿着光轴方向延伸至光学窗片400的位置记为d，并将该位置d看做是反射镜300将杂散光束反射至光学窗片400的位置。将从发射模块100发射出的出射光束第一次经反射镜300的位置a反射至光学窗片400的位置b之间的水平距离记为L，将发射模块100发出的出射光束第一次从反射镜300反射至光学窗片400上的位置b与出射光束从位置b继续反射至反射镜300上的位置c之间的垂直距离记为x1，将位置c与出射光束第二次从反射镜300的位置c反射至光学窗片400的位置d之间的垂直距离记为x2。

[0064] 可以理解的是，当x1+x2＝h(h等于遮光板与位置b之间的垂直距离)，且x1和x2均大于0时，从光学窗片400反射出的杂散光先会反射至反射镜300的位置c，该反射镜300再将该杂散光反射至遮光板600与光学窗片400的交点d处，即此时，经反射镜300反射的杂散光刚好打到遮光板600靠近光学窗片400的左端，从而使得该遮光板600将该杂散光吸收掉，当x1+x2大于h，且x1和x2均大于0时，则该遮光板600会将经反射镜300反射至光学窗片400的d处的杂散光束进行阻挡，即经反射镜300反射出的杂散光会打到遮光板600的两端之间的位置，即该遮光板600两端之间的部分将该杂散光进行吸收。当x2＝0，且x1＝h时，从光学窗片400反射出的杂散光会直接打到遮光板600与反射镜300的交点c处，即遮光板600靠近反射镜300的一端直接将光学窗片400反射出的杂散光吸收掉，而当x1大于h时，该遮光板600的两端之间的部分会将经光学窗片400反射至反射镜300的杂散光束进行阻挡，即通过该遮光板600的两端之间的部分将从光学窗片400反射出的杂散光束吸收掉。

[0065] 根据图4可知，x1＝L×tan 2α (3)；

[0066] x2＝(L+tanα×(x1+x2))×tan2α (4)；

[0067] 根据上述公式(3)和公式(4)得出：

[0068]

[0069] 由此可知，根据上述公式(1)以及x1+x2＝h(2)能够得出第一预设角度，也即是说，当本实施例的光学窗片400在出射光束的光路上的部分与遮光板600之间的夹角α大于或者等于上述公式(1)和公式(2)得出的α值时，从光学窗片400反射出的杂散光便可被最终被遮光板600所吸收。

[0070] 可以理解的是，当光学窗片400与遮光板600之间的夹角α过大时，该光学窗片400在水平方向上的占用尺寸便会过大，从而影响激光雷达内部的零部件的安装。因此，本实施例的光学窗片400与遮光板600之间的夹角α的最大值可设置为30°，换句话说，上述第二预设角度为30°这样，在保证经该光学窗片400反射出的杂散光最终能够被遮光板600所吸收，而且也保证了该光学窗片400的倾斜不会影响到反射镜300以及发射模块100等零部件的安装。

[0071] 参照图3所示，进一步地，本实施例的遮光板600可设置在发射模块100发射出的出射光束的光路与回波光束的光路之间，以对发射模块100发出的出射光束以及待探测物500反射的回波光束进行有效的隔离，从而避免出射光束对回波光束造成干扰。

[0072] 可以理解的是，经反射镜300第一次反射的出射光束与发射模块100发射出的出射光束的光轴方向处于同一水平面上，因此，该遮光板600还对经反射镜300反射至光学窗片400的出射光束与回波光束之间也起到有效的隔离作用，从而避免反射镜300反射出的出射光束对回波光束造成干扰。

[0073] 实际应用中，本实施例的光学窗片400包括沿遮光板600的垂线方向设置的第一部分410和第二部分420。其中，第一部分410位于出射光束的光路上，经反射镜300反射出的出射光束透过该第一部分410透射至激光雷达外部的待探测物500上，第二部分420位于回波光束的光路上，经待探测物500反射的回波光束透过该第二部分420打到该反射镜300上，再经该反射镜300将回波光束反射至接收模块200上。实际应用，反射镜300与接收模块200之间还可以设置用于汇聚光线的透镜组，通过该透镜组对反射镜300反射出的回波光束进行汇聚，汇聚后的回波光束再进入接收模块200内。

[0074] 为了缩小光学窗片400在水平方向上的占用尺寸，本实施例将第一部分410和第二部分420均朝遮光板600倾斜，从而使得激光雷达的结构更加紧凑。在一些示例中，可将光学窗片400的一部分410与第二部分420相对于遮光板600所在的平面对称设置，以便于该光学窗片400的制作与安装。

[0075] 另外，本实施例还可以将光学窗片400的表面被配置成朝待探测物500凸出的弧形面，以缩小该光学窗片400在竖直方向上的占用尺寸，从而缩小激光雷达在竖直方向上的尺寸。另外，通过将该光学窗片400设置为弧形结构，能够进一步增大出射光束的水平视场和垂直视场。

[0076] 其中，该光学窗片400的弧形面的曲率半径处处相等，即该弧形面为圆弧面，当然，该光学窗片400的弧形面的曲率半径也可不相等。

[0077] 本实施例的光学窗片400可以看做是一个负透镜，该负透镜的焦距正比于该负透镜的曲率半径，而结合激光雷达的光学系统，光学窗片400的焦距越长，引入的像差就会越小，对整个光学系统的影响也越小，因此，光学窗片的曲率半径需大于等于50mm，以避免引入较大的像差。

[0078] 同时，当光学窗片400的曲率半径越大，该光学窗片400越接近一个平面，整个激光雷达系统的体积会越大、结构使用效率越低、同时水平扫描视场会越小，因此，本实施例将光学窗片400的弧形面的曲率半径设置为小于或者等于500mm，以避免上述情况的发生。

[0079] 图5是图3中反射镜的结构示意图。参照图5所示，本实施例的反射镜300包括沿厚度方向相对设置的第一反射镜面310和第二反射镜面320，其中，第一反射镜面310与反射镜300的竖直轴线l之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐增大或减小；相应地，第二反射镜面
320与反射镜300的竖直轴线l之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐减小或增大。

[0080] 例如，第一反射镜面310与反射镜300的竖直轴线l之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐增大时，第二反射镜面320与反射镜300的竖直轴线l之间的垂直距离在自顶部至底部逐渐减小，换句话说，在该示例中，第一反射镜面310向上倾斜，第二反射镜面320向下倾斜，这样，当第一反射镜面310转动至朝向发射模块100时，该发射模块100发出的出射光束反射至第一反射镜面310上时，第一反射镜面310会将出射光束的中心轴线转至向上倾斜，即通过该第一反射镜面310使该激光雷达形成与水平方向具有一定正夹角的垂直视场，当第二反射镜面310转动至朝向发射模块100时，该发射模块100发出的出射光束反射至第二反射镜面320上时，第二反射镜面320会将出射光束的中心轴线转至向下倾斜，即通过该第二反射镜面320使该激光雷达形成与水平方向具有一定负夹角的垂直视场。

[0081] 基于上述可知，通过将该反射镜300的第一反射镜面310和第二反射镜面320分别与竖直轴线l之间形成一定夹角，在无需将该反射镜300绕水平轴线转动，便可增大该反射镜300在垂直方向的视场角，从而简化了激光雷达的结构，同时提高了激光雷达的工作效率。

[0082] 可以理解的是，该第一反射镜面310和第二反射镜面320的倾斜角度小于或者等于5°，以使经第一反射镜面310和第二反射镜面320反射后的出射光束能够更大程度地透过光学窗片400传输至激光雷达外部的待探测物500上，从而避免反射镜300反射后的出射光束的浪费。

[0083] 本实施例的激光雷达还包括控制模块800，该控制模块800分别与发射模块100、与反射镜300电连接的驱动模块700、接收模块200连接。该控制模块800用于分别控制发射模块100发射光束，例如，通过控制模块800控制发射模块100发射光束的时长。控制模块800控制驱动模块700以使反射镜300绕水平轴线旋转和/或绕竖直轴线旋转，例如，通过该控制模块800调整驱动模块700的旋转角度参数，从而使驱动模块700控制反射镜300以预设的旋转角度进行旋转。该控制模块800控制接收模块200接收回波光束，例如，该控制模块800控制接收模块200的焦距等光学参数。基于上述可知，该控制模块800为激光雷达的总控制系统，其用于控制各个器件的工作，具体的控制过程可参照现有的激光雷达的控制系统。

[0084] 最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式技术方案的范围。

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激光雷达

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