[發明專利]一種發射模組及激光雷達

在審

• 申請號: 202111007390.1
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113740869A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 羅珂珂;高子英;孫笑晨
• 申請（專利權）人: 杭州洛微科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/484;G01S7/4911
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 楊琪宇

本發明公開一種發射模組，還公開一種包含所述發射模組的激光雷達，所述發射模組包括依次設置的光源件、光壓縮件和光擴散件；所述光源件，用于發射第一光束；所述光壓縮件，用于縮小所述第一光束在第一方向上的發散角，形成第二光束；所述光擴散件，用于擴散所述第二光束在第二方向上的發散角，形成出射光束，所述出射光束照射至所述目標物，所述第一方向為垂直方向或水平方向，第二方向為水平方向或垂直方向。本發明通過對光壓縮件和光擴散件的設計，在第一方向上對發散角進行壓縮，使得光能更集中，在第二方向上對發散角進行擴大，使得照亮范圍更廣，從而有效提高所在激光雷達的測距性能。

技術領域

本發明涉及光學儀器領域，尤其涉及一種發射模組，及利用所述發射模組實現測距的激光雷達。

背景技術

激光雷達，是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統，現今激光雷達廣泛用于汽車中，為自動駕駛提供硬件支持。

TOF(Time of flight)，飛行時間技術，現有TOF測距裝置的測距范圍小，不滿足自動駕駛的場景應用。

發明內容

本發明針對現有激光雷達測距范圍小的缺點，提供了具有較大視場范圍的發射模組，以及應用所述發射模組的激光雷達。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

一種發射模組，用于照亮目標物，包括依次設置的光源件、光壓縮件和光擴散件：

所述光源件，用于發射第一光束，所述第一光束依次通過所述光壓縮件和所述光擴散件射向所述目標物；

其中：

所述光壓縮件，用于縮小所述第一光束在第一方向上的發散角，形成第二光束，所述第二光束將形成第一線光斑；

所述光擴散件，用于擴散所述第二光束在第二方向上的發散角，形成出射光束，所述出射光束照射至所述目標物，所述出射光束將形成第二線光斑，其中第二線光斑與第一線光斑相較，第二線光斑的長度更長，照亮的范圍更大。

當所述第一方向為垂直方向時，第二方向為水平方向，當所述第一方向為水平方向時，第二方向為垂直方向；

第二方向用于指示測距維度，發射模組與目標物位于同一平面，第一方向垂直于該平面；

以自動駕駛場景為例，發射模組位于車頭時，第二方向為水平方向，第一光束通過光壓縮件時，水平方向的發散角不變，垂直方向的發散角被壓縮，形成第二光束；第二光束通過光擴散件時，垂直方向的發散角不變，水平方向的發散角被擴散，從而使出射光束垂直方向的發散角較小，水平方向的發散角較大，照射到目標物上時，形成長度較長的線光斑，所照亮的范圍更廣。

以自動洗車場景為例，發射模組所在測距傳感器位于洗車裝置頂部，用于測量車輛高度，此時第二方向為垂直方向，即，水平方向的發散角被壓縮，垂直方向的發散角被擴散，在測量車輛高度的同時，便于測量測量的寬度或長度。

本方案使第一光束在兩個維度上分別進行整形，通過對第一方向上發散角的壓縮，使得光能更集中，增強測距距離，通過對第二方向上發散角的擴大，使得照亮范圍更廣，滿足自動駕駛場景中對測距距離和測距寬度的需要。

作為一種可實施方式：

所述光壓縮件包括若干個柱透鏡，各柱透鏡間隔設置，所述第一光束依次通過各柱透鏡以形成所述第二光束，各柱透鏡的光軸重合。

作為一種可實施方式：

相鄰柱透鏡之間的間隔小于等于0.1mm。

作為一種可實施方式：

光壓縮件的等效焦距大于等于3mm且小于等于4mm，第二光束在第一方向上的發散角小于等于0.6°。