[发明专利]激光雷达

说明书

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。

技术领域

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

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。

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。

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

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。

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；

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。

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，

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。

在一种可选的实施方式中，所述第二预设角度为30°。