[實用新型]一種新型激光快軸準直鏡頭及激光雷達

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222141149.4
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN217954828U
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東思銳光學股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B27/09;G01S7/481
• 代理公司: 中山市銘洋專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44286
• 代理人: 蘇家維

本實用新型涉及一種新型激光快軸準直鏡頭及激光雷達。該激光快軸準直鏡頭包括從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡L1，第二透鏡L2和第三透鏡L3，第一透鏡L1為具有負的光焦度的彎月形的柱面鏡，第二透鏡L2為具有正的光焦度的彎月形的柱面鏡，第三透鏡L3為具有正的光焦度的雙凸形的柱面鏡。通過合理的光學設(shè)計實現(xiàn)了將點光源轉(zhuǎn)變?yōu)榫€光源，并在實現(xiàn)該功能的情況下保持結(jié)構(gòu)緊湊，在垂直于線光源方向上具有良好的準直作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及車載激光雷達技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型激光快軸準直鏡頭及激光雷達。

背景技術(shù)

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展和智能設(shè)備的普及，自動駕駛技術(shù)逐漸成為熱點領(lǐng)域。自動駕駛汽車需要對周圍障礙物和環(huán)境的感知能力，目前存在多種感知設(shè)備，如攝像頭，毫米波雷達，激光雷達等。其中激光雷達憑借其長距離識別的優(yōu)勢受到青睞，被廣泛的應(yīng)用在自動駕駛技術(shù)中。

目前車載激光雷達技術(shù)領(lǐng)域百花齊放，多種技術(shù)路線并存。根據(jù)發(fā)射的激光光束數(shù)量激光雷達可分為單線激光雷達和多線激光雷達。目前主流技術(shù)為追尋更高的探測效率多使用多線激光雷達。對于多線激光雷達而言，如果使用一個旋轉(zhuǎn)對稱的光學系統(tǒng)對光束進行準直，由于像差的干擾不同視場的光源成像效果不同，為解決這一問題，可通過柱面鏡分別對水平和垂直方向進行處理。

由于激光雷達多使用半導體激光器，對于半導體激光器而言激光出射方向分快軸和慢軸，快軸方向出射的激光和慢軸出射的激光相比，束腰更小，發(fā)散角更大，往往需要多片鏡片進行準直。而當前市場上激光準直鏡產(chǎn)品較少，現(xiàn)有的產(chǎn)品也多是單純的單球面鏡片準直，對于激光雷達普遍大于百米距離的使用場景而言，準直效果不佳。

實用新型內(nèi)容

(一)要解決的問題

本實用新型針對現(xiàn)有產(chǎn)品種類稀少、準直效果不佳的問題，提出一種新型激光快軸準直鏡頭及激光雷達。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)上述目的，本產(chǎn)品使用以下技術(shù)方案。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N新型激光快軸準直鏡頭，包括：

第一柱面鏡L1，第二柱面鏡L2和第三柱面鏡L3。所述第一柱面鏡L1、第二柱面鏡L2和第三柱面鏡L3的屈光力子午線平行；其中，垂直于柱面鏡且平行屈光力子午線的平面為y平面，垂直于y平面且通過光軸的為x平面，所述激光快軸準直鏡頭對y平面入射光起準直作用，對于x平面入射光等效為平行平板，實現(xiàn)將激光從點光源變換為線光源并在y平面上準直；所述第一柱面鏡L1的焦距f₁、所述第二柱面鏡L2的焦距f₂、所述第三柱面鏡L3的焦距f₃以及光學系統(tǒng)的焦距f滿足以下關(guān)系：

－1.2＜f₁/f＜－0.8

1.4＜f₂/f＜1.8

0.6＜f₃/f＜1。

進一步地，所述第一柱面鏡L1和第二柱面鏡L2均為彎月形柱面鏡，柱面鏡L3為雙凸透鏡。

進一步地，所述第一柱面鏡L1，所述第二柱面鏡L2和所述第三柱面鏡L3使用的光學材料，分別滿足以下光學特性：

第一柱面鏡L1材料滿足：N_d≥1.8，V_d≤40；

第二柱面鏡L2材料滿足：N_d≥1.7，V_d≤50；

第三柱面鏡L3材料滿足：N_d≥1.7，V_d≤50；

其中N_d為材料折射率，V_d為阿貝常數(shù)。