背景技术：
光检测和测距（lidar）是一种光学遥感技术，其进行操作以采用光发射器和光传感器来获取周围环境中的物体的位置信息。lidar系统的操作包括：利用从光发射器发射的光脉冲来照亮周围环境中的物体；使用光传感器（诸如，光电二极管）来检测由物体散射的光；以及基于散射光来确定物体的里程（range）。可以测量光脉冲到光电二极管的行进时间，且然后可以从测量的时间导出到物体的距离。可通过提高lidar系统的分辨率来增强与周围环境中的物体有关的检测和位置信息。
技术实现要素：
一种包括光检测和测距（lidar）传感器的系统布置成监测视场，并且包括lidar传感器和线性共振致动器。lidar传感器包括第一部分和第二部分，该第一部分包括激光器阵列和检测器阵列，该第二部分包括发射透镜和接收透镜。线性共振致动器布置成使lidar传感器的第一部分或第二部分中的一者振荡。
本公开的一方面包括线性共振致动器布置成使lidar传感器的第一部分或第二部分中的一者机械地横向振荡。
本公开的另一个方面包括线性共振致动器布置成使lidar传感器的包括激光器阵列和检测器阵列的第一部分机械地横向振荡。
本公开的另一个方面包括安装框架和位置传感器，其中，位置传感器布置成监测lidar传感器的第一部分相对于安装框架的横向位置。
本公开的另一个方面包括线性共振致动器布置成使lidar传感器的包括发射透镜和接收透镜的第二部分机械地横向振荡。
本公开的另一个方面包括安装框架和位置传感器，其中，位置传感器布置成监测lidar传感器的第二部分相对于安装框架的横向位置。
本公开的另一个方面包括一种滑动支承件，其中，lidar传感器的第一部分或第二部分中的一者设置在该滑动支承件上。
本公开的另一个方面包括lidar传感器布置成在lidar传感器的近侧沿纵向方向和姿态方向监测视场，其中，线性共振致动器布置成使lidar传感器的第一部分或第二部分中的一者沿正交于纵向方向和姿态方向的横向方向机械地振荡。
本公开的另一个方面包括线性共振致动器包括第一线性共振致动器，该第一线性共振致动器布置成使lidar传感器的包括激光器阵列和检测器阵列的第一部分沿横向方向振荡。系统进一步包括第二线性共振致动器，其中，该第二线性共振致动器布置成使包括发射透镜和接收透镜的第二部分沿姿态方向振荡。
本公开的另一个方面包括lidar传感器布置在车辆上以在车辆的近侧沿纵向方向和姿态方向监测视场。共振致动器布置成使lidar传感器的第一部分沿横向方向和姿态方向振荡。
本公开的另一个方面包括lidar传感器布置在车辆上以在车辆的近侧沿纵向方向和姿态方向监测视场，其中，共振致动器布置成使lidar传感器的第一部分或第二部分中的一者沿正交于纵向方向和姿态方向的横向方向机械地振荡。
本公开的另一个方面包括共振致动器是第一共振致动器，该第一共振致动器布置成在操作期间使lidar传感器的包括激光器阵列和检测器阵列的第一部分沿横向方向机械地振荡。系统进一步包括第二共振致动器，该第二共振致动器布置成在操作期间使包括发射透镜和接收透镜的第二部分沿姿态方向机械地振荡。
本公开的另一个方面包括lidar传感器布置在车辆上以在车辆的近侧沿纵向方向和姿态方向监测视场。共振致动器布置成在操作期间使lidar传感器的第一部分沿横向方向和姿态方向机械地振荡。
本公开的另一个方面包括一种布置成监测视场的lidar系统，该lidar系统包括：lidar传感器，其包括第一部分和第二部分，该第一部分包括单个激光器和单个检测器，该第二部分包括发射透镜和接收透镜；以及线性共振致动器。线性共振致动器布置成使lidar传感器的第一部分或第二部分中的一者振荡。
本公开的另一个方面包括线性共振致动器布置成使lidar传感器的包括单个激光器和单个检测器的第一部分机械地横向振荡。
本发明至少包括如下技术方案。
技术方案1.一种布置成监测视场的光检测和测距（lidar）系统，所述系统包括：
lidar传感器，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括激光器阵列和检测器阵列，所述第二部分包括发射透镜和接收透镜；以及
线性共振致动器；
其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者振荡。
技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者机械地横向振荡。
技术方案3.根据技术方案2所述的系统，其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述激光器阵列和所述检测器阵列的所述第一部分机械地横向振荡。
技术方案4.根据技术方案3所述的系统，其进一步包括安装框架和位置传感器，其中，所述位置传感器布置成监测所述lidar传感器的所述第一部分相对于所述安装框架的横向位置。
技术方案5.根据技术方案2所述的系统，其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述发射透镜和所述接收透镜的所述第二部分机械地横向振荡。
技术方案6.根据技术方案5所述的系统，其进一步包括安装框架和位置传感器，其中，所述位置传感器布置成监测所述lidar传感器的所述第二部分相对于所述安装框架的横向位置。
技术方案7.根据技术方案1所述的系统，其进一步包括滑动支承件，其中，所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者设置在所述滑动支承件上。
技术方案8.根据技术方案1所述的系统，其中，所述lidar传感器布置成在所述lidar传感器的近侧沿纵向方向和姿态方向监测所述视场；并且其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者沿正交于所述纵向方向和所述姿态方向的横向方向机械地振荡。
技术方案9.根据技术方案1所述的系统，其中，所述线性共振致动器包括第一线性共振致动器，所述第一线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述激光器阵列和所述检测器阵列的所述第一部分沿横向方向振荡；
其中，所述系统进一步包括第二线性共振致动器；并且
其中，所述第二线性共振致动器布置成使包括所述发射透镜和所述接收透镜的所述第二部分沿姿态方向振荡。
技术方案10.根据技术方案1所述的系统，其中，所述lidar传感器布置成沿纵向方向和姿态方向监测所述视场；并且其中，所述共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分沿横向方向和姿态方向振荡。
技术方案11.一种车辆系统，其包括：
光检测和测距（lidar）传感器，其布置成在所述车辆的近侧监测视场，其中，所述lidar传感器包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括激光器阵列和检测器阵列，所述第二部分包括发射透镜和接收透镜；
安装框架；
线性共振致动器；以及
线性微动滑动装置；
其中，所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者设置在所述线性微动滑动装置上；并且
其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的设置在所述线性微动滑动装置上的那个机械地振荡。
技术方案12.根据技术方案11所述的系统，其中，所述lidar传感器的包括所述激光器阵列和所述检测器阵列的所述第一部分设置在所述线性微动滑动装置上，并且其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述激光器阵列和所述检测器阵列的所述第一部分机械地振荡。
技术方案13.根据技术方案11所述的系统，其中，所述lidar传感器的包括所述发射透镜和所述接收透镜的所述第二部分设置在所述线性微动滑动装置上，并且其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述发射透镜和所述接收透镜的所述第二部分机械地振荡。
技术方案14.根据技术方案11所述的系统，其中，所述lidar传感器布置成在所述lidar传感器的近侧沿纵向方向和姿态方向监测所述视场；并且其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者沿正交于所述纵向方向和所述姿态方向的横向方向机械地振荡。
技术方案15.根据技术方案11所述的系统，
其中，所述线性共振致动器包括第一线性共振致动器，所述第一线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述激光器阵列和所述检测器阵列的所述第一部分沿横向方向机械地振荡；
其中，所述系统进一步包括第二线性共振致动器；并且
其中，所述第二线性共振致动器布置成使包括所述发射透镜和所述接收透镜的所述第二部分沿姿态方向机械地振荡。
技术方案16.根据技术方案11所述的系统，其中，布置成在所述车辆的近侧监测视场的所述光检测和测距（lidar）传感器包括布置成监测在所述车辆前方的视场的lidar传感器。
技术方案17.一种布置成监测视场的光检测和测距（lidar）系统，所述系统包括：
lidar传感器，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括单个激光器和单个检测器，所述第二部分包括发射透镜和接收透镜；以及
线性共振致动器；
其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者振荡。
技术方案18.根据技术方案17所述的lidar系统，其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述单个激光器和所述单个检测器的所述第一部分机械地横向振荡。
技术方案19.根据技术方案17所述的lidar系统，其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的包括所述发射透镜和所述接收透镜的所述第二部分机械地横向振荡。
技术方案20.根据技术方案17所述的lidar系统，其中，所述lidar传感器布置成在所述lidar传感器的近侧沿纵向方向和姿态方向监测所述视场；并且其中，所述线性共振致动器布置成使所述lidar传感器的所述第一部分或所述第二部分中的一者沿正交于所述纵向方向和所述姿态方向的横向方向机械地振荡。
以上发明内容并非旨在表示本公开的每个可能的实施例或每个方面。相反，前述发明内容旨在举例说明本文中所公开的一些新颖方面和特征。当结合附图和所附权利要求书理解时，从对用于实施本公开的代表性实施例和模式的以下详细描述中，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将容易显而易见。
附图说明
现在将参考附图通过示例来描述一个或多个实施例，在附图中：
图1示意性地图示了根据本公开的光检测和测距（lidar）系统的实施例，该lidar系统包括lidar传感器和线性共振致动器，其中，该lidar系统是空间监测系统的元件，该空间监测系统设置在车辆上以监测视场。
图2示意性地图示了根据本公开的lidar系统的一个实施例的俯视图。
图3示意性地图示了根据本公开的参考图2所描述的lidar系统、设置在lidar系统的视场中的目标、与来自激光器阵列的发射光相关联的第一光路、以及与由目标反射的反射光相关联的第二光路。
图4示意性地图示了根据本公开的lidar系统的另一个实施例的俯视图。
图5示意性地图示了根据本公开的lidar系统的另一个实施例。
附图不一定按比例绘制，并且可呈现如本文中所公开的本公开的各种优选特征的稍微简化的表示，包括例如特定的尺寸、取向、位置和形状。与此类特征相关联的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。
具体实施方式
如本文中所描述和图示的，所公开的实施例的部件可以以多种不同的构型来布置和设计。因此，以下详细描述不旨在限制如所要求保护的本公开的范围，而是仅代表其可能的实施例。另外，虽然在以下描述中阐述了众多特定细节以便提供对本文中所公开的实施例的透彻理解，但是可以在没有这些细节中的一些的情况下实践一些实施例。此外，为了清楚的目的，没有详细描述在相关领域中所理解的某些技术材料，以便避免不必要地混淆本公开。
附图呈简化的形式且没有按精确的比例。出于方便和清楚的目的，可相对于附图使用诸如纵向、横向、顶部、底部、左侧、右侧、上侧、上面、上方、下方、下面、后方和前方之类的方向术语。这些和类似的方向术语将不被解释为限制本公开的范围。此外，如本文中所图示和描述的本公开可在缺少本文中未具体公开的元素的情况下进行实践。如本文中所使用，术语“系统”可指代布置成提供所描述的功能的机械和电气硬件、传感器、控制器、专用集成电路（asic）、组合逻辑电路、软件、固件和/或其他部件中的一者或组合。
参考附图，其中，贯穿若干附图，相似的附图标记对应于相似或类似的部件。图1与本文中所公开的实施例一致示意性地图示了包括线性共振致动器（lra）128的光检测和测距（lidar）系统100的实施例。在一个实施例中，并且如本文中所描述的，lidar系统100是空间监测系统30的元件，该空间监测系统包括设置在车辆10上的空间监测控制器55。可在可受益于从lidar系统100的实施例确定的信息的各种系统上采用本文中所描述的概念。
示出了车辆10的侧视图，该车辆设置在行进表面70（诸如，铺砌的路面）上并且能够在该行进表面上来回移动。车辆10和行进表面70限定了包括纵向轴线11、横向轴线12和姿态轴线13的三维坐标系。纵向轴线11被限定为等同于车辆10在行进表面70上的行进方向。横向轴线12被限定为等同于与车辆10在行进表面70上的行进方向正交的方向。姿态轴线13被限定为与由纵向轴线11和横向轴线12限定的平面（即，如垂直于行进表面70投射的表面）正交。
lidar系统100设置在车辆10上以监测在车辆10的近侧的可视区域32。在一个实施例中，可视区域32在车辆10前方。车辆10还可包括车辆控制器50、全球导航卫星系统（gnss）传感器52、人/机接口（hmi）装置60。lidar系统100采用脉冲化和经反射的激光束来测量到物体的里程或距离。当与来自gnss传感器52的信息结合采用时，空间监测控制器55能够确定在车辆10的可视区域32中的物体的地理空间位置。
作为非限制性示例，其他车辆上系统可包括车载导航系统、包括数字化车行道（roadway）地图的计算机可读存储装置或介质（存储器）、自主控制系统、先进的驾驶员辅助系统、远程信息处理控制器等。车辆10可包括但不限于呈以下各者的形式的移动平台：商用车辆、工业车辆、农用车辆、乘用车辆、飞机、船只、火车、全地形车辆、个人移动设备、机器人等，以实现本公开的目的。
空间监测系统30可包括布置成监测在车辆10前方的可视区域32的其他空间传感器和系统，包括例如环视相机、前视相机和雷达传感器，其可被采用来增补或补充由lidar系统100生成的空间信息。空间传感器中的每一者设置在车辆上以监测可视区域32的全部或一部分，从而检测附近的远程物体，诸如道路特征、车道标记、建筑物、行人、道路标志、交通控制信号灯和标志、其他车辆以及在车辆10近侧的地理特征。空间监测控制器55基于来自空间传感器的数据输入来生成可视区域32的数字表示。空间监测控制器55可以评估来自空间传感器的输入，以考虑到每个附近的远程物体来确定车辆10的线性里程、相对速度和轨迹。空间传感器可以位于车辆10上的各个位置处，包括前拐角、后拐角、后侧和中侧。在一个实施例中，空间传感器可以包括前雷达传感器和相机，不过本公开不限于此。空间传感器的放置容许空间监测控制器55监测交通流量，包括附近车辆、十字路口、车道标记和车辆10周围的其他物体。由空间监测控制器55生成的数据可由车道标记检测处理器（未示出）采用以估计车行道。如本文中所使用的，术语“附近”、“近侧”和相关术语指代在车辆10附近的静止和移动物体，使得它们能够由连接到包括lidar系统100的空间监测控制器55的空间传感器中的一者或多者辨别。
术语“控制器”和相关术语（诸如，微控制器、控制单元、处理器和类似术语）指代以下各者中的一种或各种组合：（一个或多个）专用集成电路（asic）、场可编程门阵列（fpga）、（一个或多个）电子电路、（一个或多个）中央处理单元（例如，（一个或多个）微处理器）、以及呈存储器和存储装置形式的相关联的（一个或多个）非暂时性存储器部件（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）。非暂时性存储器部件能够以以下各形式来存储机器可读指令：一个或多个软件或固件程序或例程、（一个或多个）组合逻辑电路、（一个或多个）输入/输出电路和装置、信号调节、缓冲和其他部件，其可以由一个或多个处理器访问和执行以提供所描述的功能。（一个或多个）输入/输出电路和装置包括监测来自传感器的输入的模拟/数字转换器和相关装置，其中，以预设的采样频率或响应于触发事件来监测此类输入。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语意指包括校准和查找表在内的控制器可执行指令集。每个控制器执行（一个或多个）控制例程以提供期望的功能。例程可以以规则的间隔执行，例如在正进行的操作期间每100微秒执行一次。替代地，可响应于触发事件的发生而执行例程。可使用直接有线点对点链路、联网的通信总线链路、无线链路或另一种合适的通信链路来实现控制器、致动器和/或传感器之间的通信。通信包括以合适形式交换数据信号，包括例如经由导电介质的电信号、经由空气的电磁信号、经由光学波导的光学信号等。数据信号可包括表示来自传感器的输入的离散、模拟或数字化模拟信号、致动器命令和控制器之间的通信。术语“信号”指代转达信息的物理上可辨别的指示器，并且可以是能够行进通过介质的合适波形（例如，电、光学、磁性、机械或电磁），诸如dc、ac、正弦波、三角波、方波、振动等。参数在本文中被限定为表示装置或其他元件的物理性质并且可使用一个或多个传感器和/或物理模型辨别的可测量量。参数可以具有离散值，例如“1”抑或“0”，或者可以是值无限可变的。
图2示出了lidar系统100的一个实施例的示意性俯视图，其中，lidar系统100的取向是在包括纵向轴线11、横向轴线12和姿态轴线13的三维坐标系的背景下限定和描述的。lidar系统100包括lidar传感器110，该lidar传感器包括第一部分120和第二部分140、安装框架115、lra128和lidar控制器123。第一部分120和第二部分140以促进对可视区域32的扫描的方式布置。在该实施例中，lra128布置成以本文中所描述的方式使第一部分120机械地振荡，且第二部分140固定到安装框架115。替代地，lra128可以布置成以本文中所描述的方式使第二部分140机械地振荡，并且将第一部分120固定到安装框架115。
再次参考图2，第一部分120包括激光器阵列124和检测器阵列126，所述激光器阵列和检测器阵列两者都设置在印刷电路板（pcb）122上，其中，pcb122布置成通过lra128机械地振荡。在一个实施例中，激光器阵列124可包括多个光发射器。在一个实施例中，检测器阵列126可包括多个光传感器，诸如光电二极管。替代地，激光器阵列124包括单个光发射器，并且检测器阵列包括单个光传感器（诸如，光电二极管），所述单个光发射器和单个光传感器两者都设置在pcb122上。lidar控制器123设置在pcb122上并提供对激光器阵列和lra128的操作控制，并且执行对检测器阵列126的信号处理。激光器阵列124和检测器阵列126被定向成分别纵向地投射和接收激光器光束。压缩弹簧134设置在pcb122的相对的横向端上。选择压缩弹簧134的弹簧常数以针对lidar系统100实现期望的扫描模式。通过示例，期望的扫描模式包括与共振频率有关的扫描速率，共振频率与弹簧常数相关联。因此，可以选择高弹簧常数来实现高共振频率以促进高扫描速率，而可以选择低弹簧常数来实现低共振频率以促进低扫描速率。替代地或另外的，可以采用交流电信号以通过控制其扫描频率来控制lra128。
在一个实施例中，pcb122设置在横向地定向的滑动支承件130上，因此实现和限制了pcb122平行于横向轴线12的周期运动。在一个实施例中，滑动支承件130被构造为线性微动（micromotion）滑动装置。替代地，滑动支承件130可以是静压支承件、磁性支承件、线性柔性支承件或另一种支承件布置结构。位置传感器132设置在安装框架115上，并且布置成监测pcb122相对于安装框架115的横向位置。当使第一部分120横向地振荡时，位置传感器132被采用来针对开环或闭环操作测量pcb122的平移且因此测量激光器阵列124和检测器阵列126的平移以确定扫描角度的位置，从而建立与由检测器阵列126生成的感测信息有关的点云。
第二部分140包括发射透镜142和接收透镜144，其中，发射透镜142设置在与来自激光器阵列124的发射光相关联的第一光路125中，并且接收透镜144设置在与被引导到检测器阵列126的反射光相关联的第二光路127中。
在一个实施例中，激光器阵列124被构造为索引化（indexed）垂直腔表面发射激光器（vcsel）阵列，且检测器阵列126被构造为单光子雪崩二极管（spad）阵列以用于提高分辨率。在一个实施例中，这可包括被构造为具有全集成化射束操纵光子集成电路（pic）的集成化二维光学相控阵（opa）。相控阵光学器件（optics）是使用可调表面元件来控制由二维表面透射、反射或接收的光波的相位和振幅的技术。光学相控阵（opa）是无线电波相控阵的光学模拟。通过在微观尺度上动态地控制表面的光学性质，有可能在不移动零件的情况下操纵opa发射器中的光束的方向或opa接收器中的传感器的视向（viewdirection）。相控阵射束操纵用于光电子装置中的光学切换和多路复用以及用于瞄准激光束。pic促进将例如激光器、调制器、检测器和滤波器集成在单个半导体（通常为磷化硅或磷化铟）上。
在操作中，lra128使具有激光器阵列124和检测器阵列126的pcb122机械地横向振荡，其中该振荡由位置传感器132监测。压缩弹簧134可对pcb122进行预加载以提供振荡的标称起始位置。
图3示意性地示出了图2的lidar系统100，其包括lidar传感器110，该lidar传感器包括安装框架115、lra128和lidar控制器123。激光器阵列124、检测器阵列126和lra128安装在第一部分120的pcb122上，且第二部分140的发射透镜142和接收透镜144附接到安装框架115。还示出了设置在lidar系统100的视场中的目标150、与来自激光器阵列124的照射在目标150上的发射光相关联的第一光路125、以及与由目标150在视场中反射的反射光相关联的第二光路127。
lra128布置和控制成使第一部分120的横向位置线性地振荡，其中第一部分120在时间t1、t2和t3出分别如由线120-1、120-2和120-3指示的那样发生横向振荡。由激光器阵列124在时间t1、t2和t3处生成且对应于第一部分120的横向振荡的光束分别由发射光束125-1、125-2和125-3指示，这些发射光束指示与来自激光器阵列124的发射光相关联的第一光路125。附加的透镜、45度透射镜、分束器和其他此类光学元件可被并入到光学设计中。同样，在时间t1、t2和t3处的对应于第一部分120的横向振荡的反射光束分别由反射光束127-1、127-2和127-3指示，这些反射光束指示经由接收透镜144被引导到检测器阵列126的第二反射光路127。由发射光束125-1、125-2和125-3指示的第一部分120的横向振荡导致当被反射回到检测器阵列126时目标150上的分辨率提高。再次，附加的透镜、45度透射镜、分束器和其他此类光学元件可被并入到光学设计中。
再次参考3，激光器阵列124和检测器阵列126被定向成分别纵向地投射和接收激光器光束。压缩弹簧134设置在pcb122的相对的横向端上。在一个实施例中，pcb122设置在横向地定向的滑动支承件130上，因此实现和限制了pcb122平行于横向轴线12的周期运动。位置传感器132设置在安装框架115上，并监测pcb122的横向位置。
图4示出了lidar系统200的另一个实施例的示意性俯视图，其中，lidar系统200的取向是在包括纵向轴线11、横向轴线12和姿态轴线13的三维坐标系的背景下限定和描述的。lidar系统200包括lidar传感器210，该lidar传感器包括第一部分220和第二部分240、安装框架215、lra228和lidar控制器223。第一部分220和第二部分240以通过使第二部分240振荡来促进扫描的方式布置。在该实施例中，第一部分220固定到安装框架215，且第二部分240布置成以本文中所描述的方式振荡。
第一部分220包括激光器阵列224和检测器阵列226，所述激光器阵列和检测器阵列设置在印刷电路板（pcb）222上。激光器阵列224和检测器阵列226被定向成分别纵向地投射和接收激光器光束。
第二部分240包括发射透镜242、接收透镜244、透镜安装座（lensmount）245和线性共振致动器（lra）228。发射透镜242设置在与来自激光器阵列224的发射光相关联的第一光路225中，并且接收透镜244设置在与被引导到检测器阵列226的反射光相关联的第二光路227中。lidar控制器223设置在pcb222上并提供对激光器阵列和lra228的操作控制，并且执行对检测器阵列226的信号处理。在一个实施例中，包括发射透镜242和接收透镜244的透镜安装座245设置在横向地定向的滑动支承件230上，因此实现和限制了透镜安装座245平行于横向轴线12的周期运动。位置传感器232设置在安装框架215上，并监测透镜安装座245的横向位置。位置传感器232被采用来针对开环或闭环操作在振荡期间测量透镜安装座245的平移且因此测量发射透镜242和接收透镜244的平移以确定扫描角度的位置，从而建立点云。
压缩弹簧234设置在透镜安装座245的相对的横向端上。选择压缩弹簧234的弹簧常数以针对lidar系统200实现优选的扫描模式。通过示例，扫描速率与共振频率有关，共振频率与弹簧常数相关联。因此，可以选择高弹簧常数来实现高共振频率以促进高扫描速率，而可以选择低弹簧常数来实现低共振频率以促进低扫描速率。替代地，可以采用交流电信号以通过控制其扫描速率来控制lra228。
与参考图2所描述的实施例相比，该实施例可促进lra228在更高振荡频率下的操作，因为第二部分240仅包括透镜安装座245、发射透镜242和接收透镜244，它们的质量可低于第一部分220。与参考图2所描述的实施例相比，该实施例的组装也可更容易。该实施例可相对容易组装，因为包括透镜的第二部分240的质量小于包括激光器阵列224、pcb222和检测器阵列226的第一部分220的质量，这促进了更高的振荡频率、以及相关联的扫描速率和强健的组装。在操作中，lra228引起具有激光器阵列224和检测器阵列226的pcb222横向地振荡，其中该振荡由位置传感器232监测。
图5示出了lidar系统300的另一个实施例的示意性俯视图，其中，lidar系统300的取向是在包括纵向轴线11、横向轴线12和姿态轴线13的三维坐标系的背景下限定和描述的。lidar系统300包括lidar传感器310，该lidar传感器包括第一部分320和第二部分340、安装框架315、相应的第一lra328和第二lra329、以及lidar控制器323。第一部分320和第二部分340以促进扫描的方式布置。在该实施例中，第一部分320布置成在第一lra328的作用下横向地振荡，且第二部分340布置成在第二lra329的作用下带姿态角地（attitudinally）振荡。替代地，第一部分320布置成带姿态角地振荡，且第二部分340布置成横向地振荡。可以使用两阶段运动以使透镜沿y轴和x轴相对于激光器/检测器移位，从而允许进行2d扫描，该2d扫描可呈利萨如（lissajous）扫描模式的形式。替代地，第一部分320保持静止，且第二部分340布置成既横向地又带姿态角地振荡。
第一部分320包括激光器阵列324、检测器阵列326和第一lra328，所述激光器阵列、检测器阵列和第一lra全部都设置在印刷电路板（pcb）322上。激光器阵列324和检测器阵列326被定向成分别纵向地投射和接收激光器光束。第一压缩弹簧334设置在pcb322的相对的横向端上。选择第一压缩弹簧334的弹簧常数以针对lidar系统300实现优选的扫描模式。通过示例，扫描速率与共振频率有关，共振频率与弹簧常数相关联。因此，可以选择高弹簧常数来实现高共振频率以促进高扫描速率，而可以选择低弹簧常数来实现低共振频率以促进低扫描速率。替代地，可以采用交流电信号以通过控制其扫描速率来控制第一lra328。
在一个实施例中，pcb322设置在横向地定向的第一滑动支承件330上，因此实现和限制了pcb322平行于横向轴线12的周期运动。第一位置传感器332设置在安装框架315上，并监测pcb322的横向位置。第一位置传感器332被采用来针对开环或闭环操作测量pcb322的平移且因此测量激光器阵列324和检测器阵列326的平移。
第二部分340包括发射透镜342、接收透镜344、透镜安装座345和第二lra329。发射透镜342设置在与来自激光器阵列324的发射光相关联的第一光路325中，并且接收透镜344设置在与被引导到检测器阵列326的反射光相关联的第二光路327中。在一个实施例中，包括发射透镜342和接收透镜344的透镜安装座345设置在被带姿态角地定向的第二滑动支承件331上，因此实现和限制了透镜安装座345平行于姿态轴线13的周期运动。第二位置传感器333设置在安装框架315上，并监测透镜安装座345的姿态位置。第一位置传感器332被采用来针对开环或闭环操作测量透镜安装座345的平移且因此测量发射透镜342和接收透镜344的平移，以确定扫描角度的位置。lidar控制器323设置在pcb322上并提供对激光器阵列324以及第一lra328和第二lra329的操作控制，并且执行对检测器阵列326的信号处理。
第二压缩弹簧335设置在透镜安装座345的相对的姿态端上。选择第二压缩弹簧335的弹簧常数以针对lidar系统300实现优选的扫描模式。通过示例，扫描速率与共振频率有关，共振频率与弹簧常数相关联。因此，可以选择高弹簧常数来实现高共振频率以促进高扫描速率，而可以选择低弹簧常数来实现低共振频率以促进低扫描速率。替代地，可以采用交流电信号以通过控制其扫描频率来控制第二lra329。
本文中所描述的lidar系统的实施例的实施方式包括：将印刷电路板设计成用于激光器/检测器系统，以并入线性共振致动器；以及将光学器件（即，透镜）设计成以线性平移来操纵激光器/检测器。线性共振致动器使包括激光器/检测器系统、滑动支承件或轨道的印刷电路板相对于透镜振荡。线性共振致动器经对准以生成横向力来移动印刷电路板。此外，印刷电路板具有预加载的零起始点。经由与材料共振频率匹配的信号来控制线性共振致动器，并且监测印刷电路板的位置以进行相关或同步以及闭环操作。
详细描述和附图或图支持并描述本教导，但是本教导的范围仅仅由权利要求限定。虽然已详细地描述了用于实施本教导的最佳模式和其他实施例中的一些，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本教导的各种替代性设计和实施例。