CN217360285U - 扫描装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种扫描装置，装置包括旋转多面棱镜和至少两路收发光路模组；收发光路模组发射的光束经旋转多面棱镜反射后照射到目标区域，并接收由目标区域中的物体反射后被旋转多面棱镜反射的回波；旋转多面棱镜转动设置，在转动过程中反射各光束，以调整光束的方向，形成拼接扫描视场；同时将回波反射到对应的收发光路模组；其中，至少两路收发光路模组沿旋转多面棱镜的高度方向堆叠设置。由此，通过设置旋转多面棱镜和至少两路收发光路模组，能够实现扫描视场拼接，以实现大视场扫描；同时，将收发光路模组沿旋转多面棱镜的高度方向堆叠设置，能够减小装置整体体积，在实现大视场扫描的同时，实现装置小型化。

Description

扫描装置

技术领域

本公开涉及光学探测技术领域，具体而言，涉及一种扫描装置。

背景技术

光学探测技术是指利用光学原理实现对目标区域中的物体进行探测的技术。其中，激光雷达，也称光学雷达（Light Detection And Ranging）是激光探测与测距***的简称，是一种光学探测器件；激光雷达通过测定激光光束在传感器发射器与目标物体之间的传播距离，分析目标物体表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，从而呈现出目标物精确的三维结构信息。

随着自动驾驶技术的逐渐普及，其对激光雷达的扫描视场角度要求也日益增高。通常，为实现大视场角扫描，可采用视场拼接方案。现有视场拼接方案中，不同的光路共用同一个振镜，两路收发光路模组之间，光轴上产生一定夹角进行拼接，以实现更大扫描视场角。但该方案在大视场扫描时易出现振镜结构件遮挡一边视场角的现象。同时，考虑到轨道交道与驾驶装置（例如汽车）的使用背景，激光雷达***的体积小型化是发展趋势。然而，现有的激光雷达方案很难同时满足大视场角与小体积的需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种扫描装置。

本公开实施例提供了一种扫描装置，该装置包括旋转多面棱镜和至少两路收发光路模组；

所述收发光路模组发射的光束经所述旋转多面棱镜反射后照射到目标区域，并接收由目标区域中的物体反射后被所述旋转多面棱镜反射的回波；

所述旋转多面棱镜转动设置，在转动过程中反射各所述光束，以调整所述光束的方向，形成拼接扫描视场；同时将所述回波反射到对应的所述收发光路模组；

其中，所述至少两路收发光路模组沿所述旋转多面棱镜的高度方向堆叠设置。

在一些实施例中，所述至少两路收发光路模组沿所述旋转多面棱镜的高度方向的总宽度等于或小于所述旋转多面棱镜的高度。

在一些实施例中，所述至少两路收发光路模组包括第一收发光路模组和第二收发光路模组；

所述第一收发光路模组包括第一发射光源、第一带孔反射镜、第一振镜反射镜、固定反射镜、第一接收透镜和第一接收器件；其中，所述第一发射光源发出的光束穿过所述第一带孔反射镜的过孔之后，经所述第一振镜反射镜入射到所述固定反射镜上，所述固定反射镜将所述光束反射到所述旋转多面棱镜；被目标区域中的物体反射的回波经所述旋转多面棱镜反射到所述固定反射镜上，再反射后经所述第一振镜反射镜反射到所述第一带孔反射镜，再反射后经所述第一接收透镜被所述第一接收器件接收；

所述第二收发光路模组包括第二发射光源、第二带孔反射镜、第二振镜反射镜、第二接收透镜和第二接收器件；其中，所述第二发射光源发出的光束穿过所述第二带孔反射镜的过孔之后，经所述第二振镜反射镜反射到所述旋转多面棱镜；被目标区域中的物体反射的回波返回到所述旋转多面棱镜，反射后经所述第二振镜反射镜反射到所述第二带孔反射镜，再反射后经所述第二接收透镜被所述第二接收器件接收。

在一些实施例中，所述第一振镜反射镜与所述固定反射镜沿所述旋转多面棱镜的高度方向排布；

和/或，所述第二带孔反射镜与所述第二振镜反射镜沿所述旋转多面棱镜的高度方向排布。

在一些实施例中，所述第一振镜反射镜和所述第二振镜反射镜沿所述旋转多面棱镜的高度方向分别位于不同高度位置处。

在一些实施例中，所述第一振镜反射镜与所述第二振镜反射镜之间设置为预设夹角。

在一些实施例中，所述旋转多面棱镜为四面棱镜；

所述第一收发光路模组达到最大视场角时所对应的所述旋转多面棱镜的旋转角度不同于所述第二收发光路模组达到最大视场角时所对应的所述旋转多面棱镜的旋转角度；

且，所述第一收发光路模组所达到的最大视场角与所述第二收发光路模组所达到的最大视场角存在角度重合。

在一些实施例中，所述多面旋转棱镜的转速小于或等于预设转速；

和/或，发射光源的光束的数量大于或等于预设数量；其中，所述发射光源包括所述第一发射光源和所述第二发射光源。

在一些实施例中，所述第一发射光源的功率大于或等于第一预设功率，所述第二发射光源的功率大于或等于第二预设功率。

本公开实施例提供的扫描装置中，扫描装置包括旋转多面棱镜和至少两路收发光路模组，通过收发光路模组发射光束至旋转多面棱镜，经旋转多面棱镜转动过程中反射各光束以调整光束的方向照射到目标区域，形成拼接扫描视场；以及收发光路模组接收由目标区域中的物体反射后被旋转多面棱镜反射的回波，从而实现大视场扫描，并且其中的至少两路收发光路模组沿旋转多面棱镜的高度方向堆叠设置，以减小扫描装置的整体体积。由此，该扫描装置在满足大视场扫描要求的同时，能够满足装置小型化需求。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种扫描装置的立体结构示意图。

图2为图1示出的扫描装置的俯视结构示意图。

图3为图1中示出的扫描装置中，旋转多面棱镜的作用原理图。

图4为本公开实施例提供的另一种扫描装置的结构示意图。

图5为本公开实施例提供的一种扫描装置的视场拼接原理图。

图6为本公开实施例提供的另一种扫描装置的视场拼接原理图。

图7为本公开实施例提供的扫描装置的第一状态示意图。

图8为本公开实施例提供的扫描装置的第二状态示意图。

图9为本公开实施例提供的扫描装置的第三状态示意图。

图10为本公开实施例提供的扫描装置的第四状态示意图。

图11为本公开实施例提供的一种扫描方法的流程示意图。

其中，10、扫描装置；11、旋转多面棱镜；12、收发光路模组；121、第一收发光路模组；211、第一发射光源；212、第一带孔反射镜；213、第一振镜反射镜；214、固定反射镜；215、第一接收透镜；216、第一接收器件；122、第二收发光路模组；221、第二发射光源；222、第二带孔反射镜；223、第二振镜反射镜；224、第二接收透镜；225、第二接收器件；A1、B1、A2、B2、A3和B3分别标示不同光束；J1和J2分别标示不同的振镜方向；C1、C2、C11、C12、C21和C22分别标示不同的光线方向；X、Y和Z分别标示三维立体空间中的三个相互垂直的方向。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开实施例提供的扫描装置和扫描方法可应用于自动驾驶、辅助驾驶等扫描探测的场景中，通过视场拼接，实现大视场扫描；同时，通过设置至少两路收发光路模组在沿旋转多面棱镜的高度方向上堆叠设置，而非左右对称的平铺设置，有利于减小装置整体所占空间，缩小装置体积，满足体积小型化的需求。

下面结合图1-图11，对本公开实施例提供的扫描装置和扫描方法进行示例性说明。

在一些实施例中，如图1或图2所示，该扫描装置10包括旋转多面棱镜11和至少两路收发光路模组12；收发光路模组12发射的光束经旋转多面棱镜11反射后照射到目标区域，并接收由目标区域中的物体反射后被旋转多面棱镜11反射的回波；旋转多面棱镜11转动设置，在转动过程中反射各光束，以调整光束的方向，形成拼接扫描视场；同时将回波反射到对应的收发光路模组12；其中，至少两路收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向堆叠设置。

其中，旋转多面棱镜11可转动，在转动过程中将照射到其反射面上的光束按照不同的角度进行反射，以形成拼接扫描视场，满足大角度扫描需求。

示例性地，在图1和图2的基础上，如图3所示，收发光路模组12的数量为两个，其中一个收发光路模组所对应的水平视场角为FOV1，另一个收发光路模组所对应的水平视场角为FOV2，旋转多面棱镜11为四面棱镜，且两个收发光路模组相对于该四面棱镜非对称设置，由此两个收发光路模组达到最大视场角时所对应的棱镜旋转角度不同，且在达到最大视场角时会有视场角度重合，如此可利用重合视场角度下的数据进行相互验证，从而在实现大视场扫描的同时，确保视场拼接的准确性，详见后文。

能够理解的是，四面棱镜是指具有四个侧面的棱镜，该四面棱镜的包括上表面、下表面以及四个侧面；且四个侧面中，两个相对的侧面垂直于上表面和下表面，另两个相对的侧面相对于上表面和下表面倾斜设置。在其他实施方式中，旋转多面棱镜还可为三棱镜、五棱镜或其他结构棱镜，在此不赘述也不限定。

其中，收发光路模组12能够发射和接收光线，其可包括光源、光学镜片（例如透镜和反射镜等）以及接收器件（即光电转换器件）等，后文中详述。收发光路模组12的数量可为两个（如图1或图2所示）、三个或更多个，可基于扫描装置的需求设置，在此不限定。

其中，收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向Z堆叠设置，相对于其在旋转多面棱镜11的两侧独立对称设置而言，能够减小扫描装置整体的尺寸，使该扫描装置满足体积小型化的需求。

在扫描过程中，堆叠设置的各收发光路模组发射的光束经旋转多面棱镜反射后照射到目标区域，光束方向随着旋转多面棱镜的转动发生变化，所被照射的目标区域随之改变，形成拼接扫描视场，以实现较大的扫描视场。光束经目标区域中的物体反射后被旋转多面棱镜反射的回波由收发光路模组接收，以实现扫描探测。

本公开实施例提供的扫描装置10包括旋转多面棱镜11和至少两路收发光路模组12；收发光路模组12发射的光束经旋转多面棱镜11反射后照射到目标区域，并接收由目标区域中的物体反射后被旋转多面棱镜11反射的回波；旋转多面棱镜11转动设置，在转动过程中反射各光束，以调整光束的方向，形成拼接扫描视场；同时将回波反射到对应的收发光路模组12；其中，至少两路收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向堆叠设置。由此，在实现大视场扫描的同时，能够满足装置体积小型化的需求；进而，该扫描装置可集成设置于自动驾驶设备中，满足其集成安装需求以及扫描探测需求。

能够理解的是，图1和图2中，利用三个相互垂直的方向（即X、Y和Z）示出了该扫描装置10所在的三维空间。在其他实施方式中，还可采用其他方式示出该扫描装置10的参考空间，在此不限定。

在一些实施例中，继续参照图1或图2，至少两路收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向Z的总宽度等于或小于旋转多面棱镜11的高度。

其中，至少两路收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向Z的总宽度为其沿高度方向Z的最高点和最低点之间的距离，旋转多面棱镜11的高度为其沿高度方向Z的高度。

通过设置上述总宽度等于或小于旋转多面棱镜11的高度，使得整个扫描装置10在高度方向Z上的最大尺寸为旋转多面棱镜11的高度，而不会再由于收发光路模组12的设置而增加额外的尺寸，从而利于减小扫描装置整体的尺寸，较易实现扫描装置的小型化设计和制作。

示例性地，至少两路收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向Z的总宽度等于旋转多面棱镜11的高度；或者，至少两路收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向Z的总宽度小于旋转多面棱镜11的高度，均能够满足装置体积小型化需求。

本公开实施例中，仅对收发光路模组12沿旋转多面棱镜11的高度方向Z与旋转多面棱镜11的高度的相对大小进行限定，而不限定其具体物理尺寸。

在一些实施例中，如图4所示，该扫描装置10中，至少两路收发光路模组12包括第一收发光路模组121和第二收发光路模组122；第一收发光路模组121包括第一发射光源211、第一带孔反射镜212、第一振镜反射镜213、固定反射镜214、第一接收透镜215和第一接收器件216；第二收发光路模组122包括第二发射光源221、第二带孔反射镜222、第二振镜反射镜223、第二接收透镜224和第二接收器件225。

其中，第一发射光源211发出的光束穿过第一带孔反射镜212的过孔之后，经第一振镜反射镜213入射到固定反射镜214上，固定反射镜214将光束反射到旋转多面棱镜11；被目标区域中的物体反射的回波经旋转多面棱镜11反射到固定反射镜214上，再反射后经第一振镜反射镜213反射到第一带孔反射镜212，再反射后经第一接收透镜215被第一接收器件216接收。

其中，第二发射光源221发出的光束穿过第二带孔反射镜222的过孔之后，经第二振镜反射镜223反射到旋转多面棱镜11；被目标区域中的物体反射的回波返回到旋转多面棱镜11，反射后经第二振镜反射镜223反射到第二带孔反射镜222，再反射后经第二接收透镜224被第二接收器件225接收。

其中，电机带动旋转多面棱镜11高速水平旋转，从而实现水平方向（即XY方向）上的角度扫描；第一振镜反射镜213和第二振镜反射镜223同样可由电机驱动绕其旋转轴旋转，从而实现竖直方向（即Z方向）的角度扫描，从而可实现对三维立体空间的扫描。

其中，发射光源可为激光光源或其他光源；第一发射光源和第二发射光源的光源类型可相同，也可不同，在此不作限定。

其中，在第一收发光路模组121中，第一发射光源211发出准直的一束或多束激光，穿过第一带孔反射镜212中间开的小孔，经过第一振镜反射镜213入射到固定反射镜241上，固定反射镜214通过光路的转折将光线反射到旋转多面棱镜11上后照射到被测物体（即目标区域中的物体）上；被测物体反射后返回的光线按原光路返回，经旋转多面棱镜11后反射到固定反射镜214上，再次反射到第一振镜反射镜213后反射到第一带孔反射镜212，光线通过第一接收透镜215汇聚于第一接收器件216，完成一路模组的扫描探测，例如测距。第二收发光路模组122与第一收发光路模组121的光线路径相似，第二发射光源221出射的激光从第二带孔反射镜222中间开的小孔穿过，入射到第二振镜反射镜223后反射到旋转多面棱镜11，经过被测物体反射而再次返回到旋转多面棱镜11的光线，被反射后经第二振镜反射镜223入射到第二带孔反射镜222上，反射光线被第二接收透镜224折射后在第二接收器件225上完成光电转换，以完成另一路模组的扫描探测。

上述光线路径中，旋转多面棱镜11、第一振镜反射镜213和第二振镜反射镜223由电机驱动旋转，固定反射镜214保持静止不动，以实现稳定的三维立体扫描。

其中，第一收发光路模组121与第二收发光路模组122的各自光轴是同轴的。具体的，不论是第一收发光路模组121还是第二收发光路模组122，它们各自的光线传输都是：由发射光源发出，并沿光轴大道上各个反射镜后照射到被测物体上，由被测物体反射而返回的光线是原路返回，经过相同的路径打到反射镜再到接收器件。即发射和返回来的光线，其路径都一样，没有任何偏移。

在一些实施例中，如图5所示，第一振镜反射镜213与第二振镜反射镜223之间设置为预设夹角。

其中，扫描装置中的两个收发光路模组的光轴存在夹角，以扫描不同视场角完成拼接，实现水平视场角的增加，使扫描装置满足大视场扫描的需求。

示例性的，当考虑拼接时，结合图5，J1和J2分别代表两个振镜反射镜的方向，C1和C2分别为两个激光出射光线，C11、C12、C21和C22分别为单侧激光扫描光线，φ为振镜夹角，其等于两个收发光路模组的光轴之间的夹角。由于激光出射光线与振镜反射镜的方向垂直，根据几何关系可知：

α=（180°-FOV）/2

FOV=φ（φ的值理论上0~180°均可）

扫描装置的扫描角度=2×FOV=2×φ。

在其他实施方式中，当振镜反射镜的数量为N个时，即如图6所示，采用两个或更多个振镜反射镜，以完成视场拼接时：N表示该扫描装置中的振镜反射镜的数量，311、312、……、31N-1和31N分别代表依次相邻的N个振镜反射镜；φ1代表第一个振镜反射镜和第二个振镜反射镜之间的夹角，……，φN-1表示第N-1个振镜反射镜和第N个振镜反射镜之间的夹角。此时，该扫描装置的扫描角度可表示为：

扫描装置的扫描角度=2×(φ1+…+φN-1)，（N≥1，且N为整数）

其中，φ1、……、φN-1可以相等，也可以不等，即每相邻两个振镜反射镜之间的夹角可以相等，也可以不相等，在此不限定，均能实现0~360°的扫描角度范围。

本公开实施例中，取N=2时，即采用两个振镜扫描模块（即收发光路模组）完成视场扫描及拼接，根据上述推导公式可知：采用两个振镜扫描模块理论上可以达到2×180°的视场角，即能够实现360°的视场角，从而可以确保该扫描装置的大视场扫描。

在一些实施例中，继续在图1或图2的基础上，参照图4，第一振镜反射镜213与固定反射镜214沿旋转多面棱镜11的高度方向Z排布；和/或，第二带孔反射镜222与第二振镜反射镜沿旋转多面棱镜11的高度方向Z排布。

其中，结合上文，在实现大视场扫描的同时，将两个收发光路模组沿旋转多面棱镜的高度方向Z垂直堆叠排布，并可在垫高的一侧引入固定反射镜214，以完成光路转折，确保光线能够正常出射，以扫描；并且，无需加大棱镜、振镜等光学元件的尺寸，对于扫描装置（例如激光雷达整机）而言，减小了其整体体积，有利于满足小型化需求。

示例性地，第一收发光路模组121和第二收发光路模组122之间的堆叠，细化到具体光学元件中，可包括：第一振镜反射镜213与固定反射镜214沿旋转多面棱镜11的高度方向Z排布；和/或，第二带孔反射镜222与第二振镜反射镜沿旋转多面棱镜11的高度方向Z排布。如此设置，实现各收发光路模组中的光学元件纵向（即高度方向）堆叠，使扫描装置沿纵向的整体空间能够得到充分利用，可以减小扫描装置的整体尺寸，满足小型化需求。

在一些实施例中，继续参照图1和图4，第一振镜反射镜213和第二振镜反射镜223沿旋转多面棱镜11的高度方向Z分别位于不同高度位置处。

示例性地，以图4中示出的方位为例，第一振镜反射镜213所在的高度高于第二振镜反射镜223所在的高度。在其他实施方式中，还可设置第一振镜反射镜213所在的高度低于第二振镜反射镜223所在的高度，在此不限定。

本公开实施例中，通过将两个振镜反射镜沿旋转多面棱镜11的高度方向Z堆叠设置，使扫描装置沿纵向的整体空间能够得到充分利用，可以减小扫描装置的整体尺寸，满足小型化需求。

能够理解的是，两个振镜反射镜的堆叠设置是指驱动器运动的电机堆叠设置，而非两个镜面在纵向上堆叠，从而确保两个收发光路模组中的各自光线均独立的出射和接收。

在一些实施例中，旋转多面棱镜11为四面棱镜。

本公开实施例中，通过旋转多面棱镜的转动，完成水平视场角的扫描，单个收发光路模组能够实现的水平视场角FOV=360°/M×2，M为棱镜的面的数量。其中，由于平面内入射角与反射角的最大夹角为180°，则单个收发光路模组的最大水平扫描角度可为180°。基于本段中的公式，可以设置恰当的多面棱镜，例如四面棱镜。由此，旋转多面棱镜11的结构简单，进而扫描装置的整体结构较简单，便于实现扫描装置的小型化设计和制作。

在其他实施方式中，还可设置旋转多面棱镜11为其他多面棱镜，在此不限定。

在一些实施例中，结合图7-图10，第一收发光路模组121达到最大视场角时所对应的旋转多面棱镜11的旋转角度不同于第二收发光路模组122达到最大视场角时所对应的旋转多面棱镜11的旋转角度；且，第一收发光路模组121所达到的最大视场角与第二收发光路模组122所达到的最大视场角存在角度重合。

其中，图7-图10分别为扫描装置在不同状态下的俯视图，“不同状态”可理解为旋转多面棱镜转动了不同角度。

参照图7和图8，旋转多面棱镜11旋转时绕其自己中心旋转，点划线01为穿过旋转多面棱镜的中心且指向正前方的线，加粗实线（即A1、A2、B1和B2）分别为光束（即光线）的路径。

由图7和图8可以看出：由于第一收发光路模组121（图中右侧）与第二收发光路模组122（图中左侧）相对于点划线01并不对称，所以旋转多面棱镜11在旋转时，两个收发光路模组对应旋转多面棱镜11的同一旋转角度时，扫描视场角并不相同（即A1与B1不同，A2与B2不同）。示例性地，将A1和B2分别代表两个收发光路模组发射到前方时的光线，可以看到其对应的旋转多面棱镜的旋转角度不同。即两个收发光路模组的扫描视场数据要在旋转多面棱镜处于不同的旋转角度时分别提取。

参照图9和图10，A3代表第二收发光路模组122在最大扫描角度时所对应的光线，B3代表第一收发光路模组121在最大扫描角度时所对应的光线。由图9和图10可看出：两个收发光路模组在扫描角度最大时的扫描光线A3与B3会相交，即左右两个收发光路模组存在视场重合区域。该重合区域相当于进行了两次扫描，由此不仅使正前方分辨率增加，也提高了拼接方***性。

在一些实施例中，继续参照图4，多面旋转棱镜11的转速小于或等于预设转速；和/或，发射光源的光束的数量大于或等于预设数量；其中，发射光源包括第一发射光源211和第二发射光源221。

其中，旋转多面棱镜11和振镜反射镜的旋转可以通过电机或其他电磁装置驱动，在此不限定。当发射光源发射出来的光束脉冲数目固定时，旋转多面棱镜11的转速越快，扫描装置10的分辨率越低。通过设置多面旋转棱镜11的转速等于或小于预设转速，可以确保较高的扫描分辨率；具体地，可以确保较高的水平视场分辨率；同理，通过设置振镜反射镜的较小，可以确保较高的竖直视场分辨率。

能够理解的是，预设转速可基于扫描装置的应用场景和使用需求设置，在此对其具体转速数值不做限定。

同时，扫描装置的分辨率还与发射光源发出的脉冲数有关。在一般情况下，可以通过降低电机的转速来降低旋转多面棱镜的分辨率，从而提高分辨率。但是，当电机转速低到极值，分辨率还是不满足需求时，还可以通过增加发射光源的光束数量来满足分辨率需求。具体地，使用多束发射光源（例如多束激光器），即增加了脉冲数，相对于单束发射光源而言，相当于增加了扫描线数，从而提高了分辨率。

能够理解的是，预设数量可基于扫描装置的应用场景和使用需求设置，在此不限定。

示例性地，如果只需增加垂直视场分辨率，则可使光束在垂直视场方向1×q竖列排布，1为水平方向上1束，q为垂直方向上q束；如果需要同时增加水平视场分辨率和垂直视场分辨率，则可以使光束呈p×q面阵排布，p为水平方向上p束，q为垂直方向上q束。其中，p和q均为正整数。

如此，可基于扫描分辨率需求，灵活设置旋转多面棱镜的转速、振镜反射镜的转速以及发射光源的光束数量中的至少之一，实现扫描装置的灵活应用。

在一些实施例中，第一发射光源211的功率大于或等于第一预设功率，第二发射光源221的功率大于或等于第二预设功率。

其中，发射光源的功率越大，其出射的光束能够传播的距离越远。基于此，通过上述设置，能够实现长距扫描。

示例性地，根据激光雷达测距公式，激光器功率越大，其可测量的距离越远。由此，应用该扫描装置进行扫描时，可以根据距离需求调整发射光源（例如激光器）的功率，近处采用小功率，远处采用大功率，即通过功率灵活调节，在实现精确扫描的同时，节省能量。

能够理解的是，各发射光源的最大功率均需满足人眼安全要求。

且，第一预设功率与第二预设功率可以相等，也可以不等，在此不限定。

本公开实施例提供的扫描装置，以视场拼接方案为基础，采用旋转多面棱镜、振镜反射镜等光学元件进行扫描拼接，发光路模组的光轴存在夹角，可以实现360°水平视场的扫描。其中，通过调整光路的设计，将至少两路收发光路模组非左右对称设置，而是采用沿旋转多面棱镜的高度方向上下堆叠放置，各收发光路模组共用一个旋转多面反射镜，其中一路使用一个振镜反射镜，另一路使用一个振镜反射镜和一个固定反射镜，并将固定反射镜设置于振镜反射镜与旋转多面棱镜之间，通过固定反射镜转折光路；该扫描装置对比水平拼接方案大大减小了整个扫描装置的尺寸，且不存在结构件遮挡大视场角的风险，利于实现长距大角度小体积的扫描装置（例如激光雷达）设计实施。

本公开实施例提供的扫描装置解决了扫描装置整体的尺寸与视场角相互制约的问题，可以在不增加光学元件（如旋转多面棱镜、振镜反射镜等）尺寸和整体体积的前提下提高扫描视场角。进一步地，可通过转速和/或光束数量的灵活调节，满足不同的扫描分辨率需求；可通过发射光源的功率调节，满足不同测距需求。

在上述实施方式的基础上，本公开实施例还提供了一种扫描方法，该扫描方法可应用上述实施方式中的任一种扫描装置执行，实现对应的有益效果。

在一些实施例中，如图11所示，该方法可包括：

S201、获取目标区域对应的待扫描视场的视场角度、探测距离和对应的分辨率。

其中，视场角度可包括水平视场角度和竖直时长角度，从而确定出一待探测的三维立体空间。基于此，视场角度可基于目标区域（即待探测区域）的尺寸确定。

其中，探测距离为目标区域与扫描装置之间的距离，可基于经验值确定一个合适的距离范围，以提高扫描探测效率。

其中，分辨率越高探测精度越高，可基于探测精度需求，确定探测分辨率。

示例性地，该步骤中，视场角度、探测距离和分辨率可由扫描装置接收用户操作而获取，或者接收与其通信的其他设备而自动获取，在此不限定。

S202、基于视场角度、探测距离和分辨率确定装置的工作参数。

结合上文，视场角度与扫描装置中各收发光路模组的光轴之间的夹角、其各自可实现的视场角度相关；探测距离与扫描装置中发射光源的功率相关；分辨率与扫描装置中旋转多面棱镜的转速、振镜反射镜的转速以及发射光源的光束数量有关。

该步骤中，可基于前述S201中获取的视场角度、探测距离和分辨率协同灵活设置上述各相关工作参数，以满足扫描需求。

S203、基于工作参数，驱动装置，以对目标区域进行扫描。

结合上文，基于前述S201中确定的各工作参数，驱动扫描装置，以实现对目标区域的扫描。

本公开实施例提供的扫描方法中，可基于不用的使用需求，灵活设置扫描装置的工作参数，以满足不同场景下的扫描需求。

示例性地，该扫描装置和扫描方法可应用于自动驾驶、辅助驾驶或其他场景下的大角度扫描探测，且扫描装置整体占用的空间较小，易于集成。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种扫描装置，其特征在于，包括旋转多面棱镜和至少两路收发光路模组；

所述收发光路模组发射的光束经所述旋转多面棱镜反射后照射到目标区域，并接收由目标区域中的物体反射后被所述旋转多面棱镜反射的回波；

所述旋转多面棱镜转动设置，在转动过程中反射各所述光束，以调整所述光束的方向，形成拼接扫描视场；同时将所述回波反射到对应的所述收发光路模组；

其中，所述至少两路收发光路模组沿所述旋转多面棱镜的高度方向堆叠设置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两路收发光路模组沿所述旋转多面棱镜的高度方向的总宽度等于或小于所述旋转多面棱镜的高度。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少两路收发光路模组包括第一收发光路模组和第二收发光路模组；

所述第一收发光路模组包括第一发射光源、第一带孔反射镜、第一振镜反射镜、固定反射镜、第一接收透镜和第一接收器件；其中，所述第一发射光源发出的光束穿过所述第一带孔反射镜的过孔之后，经所述第一振镜反射镜入射到所述固定反射镜上，所述固定反射镜将所述光束反射到所述旋转多面棱镜；被目标区域中的物体反射的回波经所述旋转多面棱镜反射到所述固定反射镜上，再反射后经所述第一振镜反射镜反射到所述第一带孔反射镜，再反射后经所述第一接收透镜被所述第一接收器件接收；

所述第二收发光路模组包括第二发射光源、第二带孔反射镜、第二振镜反射镜、第二接收透镜和第二接收器件；其中，所述第二发射光源发出的光束穿过所述第二带孔反射镜的

过孔之后，经所述第二振镜反射镜反射到所述旋转多面棱镜；被目标区域中的物体反射的回波返回到所述旋转多面棱镜，反射后经所述第二振镜反射镜反射到所述第二带孔反射镜，再反射后经所述第二接收透镜被所述第二接收器件接收。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一振镜反射镜与所述固定反射镜沿所述旋转多面棱镜的高度方向排布；

和/或，所述第二带孔反射镜与所述第二振镜反射镜沿所述旋转多面棱镜的高度方向排布。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一振镜反射镜和所述第二振镜反射镜沿所述旋转多面棱镜的高度方向分别位于不同高度位置处。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一振镜反射镜与所述第二振镜反射镜之间设置为预设夹角。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转多面棱镜为四面棱镜；

所述第一收发光路模组达到最大视场角时所对应的所述旋转多面棱镜的旋转角度不同于所述第二收发光路模组达到最大视场角时所对应的所述旋转多面棱镜的旋转角度；

且，所述第一收发光路模组所达到的最大视场角与所述第二收发光路模组所达到的最大视场角存在角度重合。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转多面棱镜的转速小于或等于预设转速；

和/或，发射光源的光束的数量大于或等于预设数量；其中，所述发射光源包括所述第一发射光源和所述第二发射光源。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一发射光源的功率大于或等于第一预设功率，所述第二发射光源的功率大于或等于第二预设功率。

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