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申请/专利权人：深圳市速腾聚创科技有限公司

摘要：本发明涉及一种接收器件、接收系统、激光雷达。该接收器件包括：液晶光开关、接收元件，所述液晶光开关包括多个液晶开关，所述液晶光开关沿着接收光路设置在所述接收元件之前；所述液晶光开关中的每个液晶开关对应不同的激光信号发射角，用于隔离来自于非目标物体的反射激光信号，以使所述目标物体的反射激光信号进入所述接收元件。利用该接收器件，可以增加接收器件的接收分辨率，同时也可以提激光雷达的抗干扰能力。

主权项：1.一种接收器件，其特征在于，所述接收器件包括：液晶光开关、接收元件、起偏器、检偏器；所述液晶光开关包括多个液晶开关，所述液晶光开关沿着接收光路设置在所述接收元件之前；所述起偏器沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关之前；所述检偏器沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关之后、且位于所述接收元件之前；所述液晶光开关中的每个液晶开关对应不同的激光信号发射角，用于隔离来自于非目标物体的反射激光信号，以使所述目标物体的反射激光信号进入所述接收元件；其中，每个所述液晶开关和对应的激光信号发射角是根据映射关系确定的；所述起偏器用于将激光雷达的光学系统输出的光信号转化为线偏振光；所述检偏器用于检验经过所述起偏器的激光信号是否为线偏振光。

全文数据：接收器件、接收系统及激光雷达技术领域本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种接收器件、接收系统及激光雷达。背景技术激光雷达一般主要由发射系统、接收系统、信息处理系统组成。其中，发射系统用来向目标物发射激光信号，接收系统用来接收在目标物上进行反射后的激光信号，其主要包括光学系统和接收器件，信息处理系统主要用来对接收到的激光信号进行处理。传统的在利用激光雷达对目标物体的信息进行检测时，发射系统向目标物体发射一束激光，该激光在物质上进行反射后，会产生反射信号，该反射信号被接收系统的光学系统和接收器件接收，之后接收器件会将该反射信号传给信息处理系统进行信号处理，信号处理之后就可以得到有关目标物体的信息。但是上述接收器件在对反射信号进行接收时，存在当光学系统的视场角较大时，可能会接收到来自其他位置的干扰信号，导致接收器件的接收分辨率低的问题。发明内容基于此，有必要针对光学系统视场角较大，可能会接收到干扰信号，导致接收器件的接收分辨率低的问题，提供一种接收器件、接收系统及激光雷达。一种接收器件，包括：液晶光开关、接收元件；所述液晶光开关包括多个液晶开关，所述液晶光开关沿着接收光路设置在所述接收元件之前；所述液晶光开关中的每个液晶开关对应不同的激光信号发射角，用于隔离来自于非目标物体的反射激光信号，以使所述目标物体的反射光信号进入所述接收元件。在其中一个实施例中，所述接收器件还包括：沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关之前的起偏器；所述起偏器用于将所述激光雷达的光学系统输出的激光信号转化为线偏振光。在其中一个实施例中，所述接收器件还包括：沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关之后、且位于所述接收元件之前的检偏器；所述检偏器用于检验经过所述起偏器的激光信号是否为偏振光。在其中一个实施例中，所述液晶光开关为液晶开关矩阵，所述多个液晶开关呈阵列式分布。在其中一个实施例中，所述液晶光开关矩阵为面阵列。在其中一个实施例中，所述起偏器为偏振片。在其中一个实施例中，所述检偏器为偏振片。在其中一个实施例中，所述起偏器与所述检偏器之间具有相同的偏振方向角。一种接收系统，包括：光学系统和所述接收器件。一种激光雷达，包括：发射系统、信息处理系统以及所述接收系统。上述接收器件，包括：液晶光开关、接收元件，上述液晶光开关沿着接收光路设置在接收元件之前。当激光信号以一个发射角照射到目标物体后，在目标物体上反射后，可以得到一个反射激光信号，在该反射激光信号经由光学系统输出并进入接收器件时，与上述激光信号的发射角对应的位置上的一个液晶光开关会打开，使来自目标物体的反射激光信号通过，其他位置的液晶光开关关闭。由于上述其他位置的液晶光开关关闭，因此，与上述发射激光信号的发射角不同的激光信号就会被隔绝在外，无法进入接收元件，因而可以减少杂光信号进入接收元件，从而增大了信噪比，进而也就提高了接收器件的接收分辨率；同时由于上述接收器件可以避免过多的杂光信号进入接收元件，因此也提高了激光雷达的抗干扰能力。附图说明图1为一个实施例提供的激光雷达的结构示意图；图2为一个实施例提供的接收系统的结构示意图；图3为一个实施例提供的接收器件的结构示意图；图4为另一个实施例提供的接收器件的结构示意图；图5为一个实施例中激光雷达的工作原理示意图；图6为一个实施例中圆形面阵列的液晶光开关的示意图。附图标记说明：10：接收系统；11：发射系统；12：信息处理系统；100：接收器件；101：光学系统；1001：液晶光开关；1002：接收元件；1003：起偏器；1004：检偏器。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。参见图1所示，本申请实施例一种激光雷达，其包括：发射系统11、信息处理系统12以及接收系统10。该接收系统10请参见图2所示，包括光学系统101和下述图3-图4实施例介绍的接收器件100。该激光雷达在对目标物体的信息进行检测时，发射系统11首先向目标物体发射一束激光，该激光在目标物体上进行反射后，会产生反射激光信号，该反射激光信号经由接收系统10中的光学系统101传输至接收器件100，之后接收器件100会将该反射激光信号传给信息处理系统12进行信号处理，信号处理之后就可以得到有关目标物体的信息。其中，上述发射系统11用于向目标物发射激光信号；上述接收系统10用于接收上述发射激光信号在目标物上进行反射后的反射激光信号；上述信息处理系统12用于对接收的反射光信号进行处理。需要说明的是，上述光学系统101主要由望远镜系统构成，而该望远镜系统主要包括目镜和物镜，目镜和物镜本身都存在一个视场角，通过该目镜的视场角和物镜的视场角，激光雷达就可以将在目标物上反射的激光信号接收到该光学系统中，从而进行再对该反射的激光信号进行处理。可选的，对于光学系统101和接收器件100之间的距离，可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。但是，传统技术中上述接收器件100在对反射激光信号进行接收时，存在当光学系统的目镜和物镜的视场角较大时，可能会接收到来自其他位置的干扰信号，导致接收器件的接收分辨率低的问题。本申请实施例提供的激光雷达、接收系统以及下述实施例中的接收器件，主要用于解决上述技术问题。图3为一个实施例提供的接收器件的结构示意图。如图3所示，该接收器件100包括：液晶光开关1001、接收元件1002；所述液晶光开关1001包括多个液晶开关，所述液晶光开关1001沿着接收光路设置在所述接收元件1002之前；所述液晶光开关1001中的每个液晶开关对应不同的激光信号发射角，用于隔离来自于非目标物体的反射激光信号，以使所述目标物体的反射光信号进入所述接收元件1002。其中，上述每个液晶光开关1001的位置和不同的激光信号发射角之间有一个映射关系，即一个液晶光开关1001的位置对应一个激光信号发射角，也就是说，不同的液晶光开关1001的位置对应不同的激光信号发射角。当激光信号假设为A以一个发射角照射到目标物体后，在目标物上进行反射后得到反射激光信号假设为A’，在反射激光信号A’进入接收器件之前，与A的发射角对应的位置上的一个液晶光开关1001会打开，其他位置上的液晶光开关保持关闭，从而使得该反射激光信号A’可以通过该打开的一个液晶光开关1001这是因为反射激光信号A’的入射角和A的发射角角度相同，然后再进入接收元件1002。以图5提供的激光雷达的工作原理示意图为例，如图5所示，角1为上述激光信号A的发射角，角2为上述反射激光信号A’的入射角，由于激光信号在目标物体上进行反射后，得到反射激光信号与发射激光信号是平行的，因此，上述角1等于角2，即激光信号A的发射角等于反射激光信号A’的入射角。需要说明的是，由于其他位置上的液晶光开关保持关闭，所以与A的发射角角度不同的激光信号就被隔离在外，无法进入接收元件1002，因而，就减少了进入到接收元件1002的杂光信号，从而提高了接收器件100的分辨率。另外，上述液晶光开关1001可以设置在接收元件1002之前，可选的，液晶光开关1001与接收元件1002之间的距离，可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。上述液晶光开关1001可以是机械式光开关，可选的，该液晶光开关1001可以为液晶开关矩阵，多个液晶开关呈阵列式分布，其中，对于液晶光开关1001的个数，即阵列的行和列的个数，可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。可选的，上述液晶光开关矩阵为面阵列，其中，该面阵列可以是圆形面阵列，还可以是矩形面阵列，对于该面阵列的大小，也可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。以圆形面阵列的液晶光开关为例，如图6所示，液晶光开关矩阵为圆形面阵列，其为一个4行3列的矩阵，共包括12个液晶光开关。本实施例提供的接收器件，包括：液晶光开关、接收元件，上述液晶光开关沿着接收光路设置在接收元件之前。当激光信号以一个发射角照射到目标物体后，在目标物体上反射后，可以得到一个反射激光信号，在该反射激光信号经由光学系统输出并进入接收器件时，与上述激光信号的发射角对应的位置上的一个液晶光开关会打开，使来自目标物体的反射激光信号通过，其他位置的液晶光开关关闭。由于上述其他位置的液晶光开关关闭，因此，与上述发射激光信号的发射角不同的激光信号就会被隔绝在外，无法进入接收元件，因而可以减少杂光信号进入接收元件，从而增大了信噪比，进而也就提高了接收器件的接收分辨率；同时由于上述接收器件可以避免过多的杂光信号进入接收元件，因此也提高了激光雷达的抗干扰能力。图4为另一个实施例提供的接收器件的结构示意图。如图4所示，上述接收器件100还可以包括：沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关1001之前的起偏器1003；所述起偏器1003用于将所述激光雷达的光学系统输出的激光信号转化为线偏振光。具体的，激光雷达的光学系统在接收到在目标物上的反射激光信号后，此时反射激光信号的偏振态属于未知状态，不便于上述接收器件100接收，因此，上述接收器件100在接收从光学系统输出的激光信号时，可以在液晶光开关1001之前加入一个起偏器1003，以使得将从光学系统输出的激光信号转化为线偏振光，便于接收元件1002接收。可选的，上述起偏器1003可以为偏振片，其形状可以是圆形，还可以是方形，其厚度和尺寸大小也可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。可选的，对于上述起偏器1003和液晶光开关1001之间的距离，可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。可选的，继续参见图2，上述接收器件还可以包括：沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关1001之后、且位于所述接收元件1002之前的检偏器1004；所述检偏器1004用于检验经过所述起偏器1003的激光信号是否为偏振光。具体的，当上述经过起偏器1003的激光信号为线偏振光时，则该激光信号在通过液晶光开关1001，然后再经过检偏器1004之后，其激光信号的强度不会减弱；当上述经过起偏器1003的激光信号不是线偏振光时，则该激光信号在通过液晶光开关1001，然后再经过检偏器1004之后，其激光信号的强度会减弱。可选的，上述检偏器1004可以为偏振片，其形状可以是圆形，还可以是方形，其厚度和尺寸大小可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。可选的，对于上述检偏器1004和液晶光开关1001之间的距离、检偏器1004和接收元件1002之间的距离，可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。可选的，上述起偏器1003与检偏器1004之间具有相同的偏振方向角，其中，该偏振方向角具体的角度可以根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。本实施例提供的接收器件，还可以包括：起偏器、检偏器，上述起偏器沿着接收光路设置在液晶光开关之前，上述检偏器沿着接收光路设置在液晶光开关之后、且位于接收元件之前。利用上述起偏器，可以使得从光学系统输出的激光信号的偏振态比较单一，便于接收元件接收该反射激光信号；另外，利用上述检偏器，可以检测经过上述起偏器的激光信号是否为线偏振光，从而使得进入接收元件的激光信号的偏振态更加准确，也便于后续激光雷达对该反射激光信号的处理。另外，结合上述关于接收器件的描述，上述图2所提供的接收系统中包括了上述实施例提供的接收器件，因此，在激光信号以一个发射角照射到目标物体后，其在目标物体上反射后可以得到一个反射激光信号，在该反射激光信号经由光学系统输出并进入接收器件时，与上述激光信号的发射角对应的位置上的一个液晶光开关会打开，使来自目标物体的反射激光信号通过，其他位置的液晶光开关关闭。由于上述其他位置的液晶光开关关闭，因此，与上述发射激光信号的发射角不同的激光信号就会被隔绝在外，无法进入接收元件，因而可以减少杂光信号进入接收元件，从而增大了信噪比，进而也就提高了接收器件的接收分辨率，从而也就提高了接收系统的接收分辨率；同时由于上述接收器件可以避免过多的杂光信号进入接收元件，因此也提高了激光雷达的抗干扰能力。另外，结合上述关于接收系统的描述，上述图1所提供的激光雷达中包括了上述实施例提供的接收系统，因此，当激光信号以一个发射角照射到目标物体后，其在目标物体上反射后可以得到一个反射激光信号，在该反射激光信号经由光学系统输出并进入接收器件时，与上述激光信号的发射角对应的位置上的一个液晶光开关会打开，使来自目标物体的反射激光信号通过，其他位置的液晶光开关关闭。由于上述其他位置的液晶光开关关闭，因此，与上述发射激光信号的发射角不同的激光信号就会被隔绝在外，无法进入接收元件，因而可以减少杂光信号进入接收元件，从而增大了信噪比，进而也就提高了接收器件的接收分辨率，进而也就提高了接收系统的接收分辨率，更进一步地也就提高了激光雷达的接收分辨率；同时由于上述接收器件可以避免过多的杂光信号进入接收元件，因此也提高了激光雷达的抗干扰能力。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种接收器件，其特征在于，所述接收器件包括：液晶光开关、接收元件；所述液晶光开关包括多个液晶开关，所述液晶光开关沿着接收光路设置在所述接收元件之前；所述液晶光开关中的每个液晶开关对应不同的激光信号发射角，用于隔离来自于非目标物体的反射激光信号，以使所述目标物体的反射激光信号进入所述接收元件。2.根据权利要求1所述的接收器件，其特征在于，所述接收器件还包括：沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关之前的起偏器；所述起偏器用于将所述激光雷达的光学系统输出的光信号转化为线偏振光。3.根据权利要求2所述的接收器件，其特征在于，所述接收器件还包括：沿着所述接收光路设置在所述液晶光开关之后、且位于所述接收元件之前的检偏器；所述检偏器用于检验经过所述起偏器的激光信号是否为偏振光。4.根据权利要求1-3任一项所述的接收器件，其特征在于，所述液晶光开关为液晶开关矩阵，所述多个液晶开关呈阵列式分布。5.根据权利要求4所述的接收器件，其特征在于，所述液晶光开关矩阵为面阵列。6.根据权利要求2所述的接收器件，其特征在于，所述起偏器为偏振片。7.根据权利要求3所述的接收器件，其特征在于，所述检偏器为偏振片。8.根据权利要求6或7所述的接收器件，其特征在于，所述起偏器与所述检偏器之间具有相同的偏振方向角。9.一种接收系统，其特征在于，包括：光学系统和权利要求1-8任一项所述的接收器件。10.一种激光雷达，其特征在于，包括：发射系统、信息处理系统以及权利要求9所述的接收系统。

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