一种探测光学系统的制作方法

本发明涉及光学系统领域，特别是涉及一种探测光学系统。

背景技术：

1、在激光雷达中应用微机电系统振镜(micro-electro-mechanical system，mems)，可以快速地实现对目标区域的扫描。但是现有技术中，这种振镜的扫描视场有限，不能实现大视场角扫描，不能满足一些场景的应用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种探测光学系统，增大了扫描视场角。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种探测光学系统，包括发射组件、振镜、第一反射元件、第二反射元件和接收组件，所述接收组件用于接收所述探测光学系统向外界发射出光后，由外界返回的光；

4、所述发射组件用于发出第一光束和第二光束，分别使所述第一光束和所述第二光束入射至所述振镜，使所述第一光束被所述振镜反射后入射至所述第一反射元件，使所述第二光束被所述振镜反射后入射至所述第二反射元件；

5、所述第一反射元件包括至少两个第一反射面，所述第一反射面用于将光反射出，各个所述第一反射面反射出的光具有不同的视场角，所述第二反射元件包括至少一个第二反射面，所述第二反射面用于将光反射出，所述第二反射面反射出光的视场角处于相邻两个所述第一反射面反射出光的视场角之间，使得各个所述第一反射面反射出光的视场角和所述第二反射面反射出光的视场角组合后的视场角，大于所述振镜反射出的光的视场角。

6、优选的，各个所述第一反射面反射出的光具有不同的在第一轴向的视场角，所述第二反射面反射出的光在第一轴向的视场角处于相邻两个所述第一反射面反射出光在第一轴向的视场角之间，使得各个所述第一反射面反射出的光在第一轴向的视场角和所述第二反射面反射出的光在第一轴向的视场角组合后的在第一轴向的视场角，大于所述振镜反射出的光在第一轴向的视场角。

7、优选的，所述第一轴向为所述振镜水平振动对应的水平方向或者所述振镜垂直振动对应的垂直方向。

8、优选的，所述第一反射元件包括位于中间的所述第一反射面、位于左侧的所述第一反射面和位于右侧的所述第一反射面，所述第二反射元件包括位于左侧的所述第二反射面和位于右侧的所述第二反射面；

9、位于左侧的所述第二反射面发射出光的视场角处于位于中间的所述第一反射面反射出光的视场角和位于左侧的所述第一反射面反射出光的视场角之间；

10、位于右侧的所述第二反射面发射出光的视场角处于位于中间的所述第一反射面反射出光的视场角和位于右侧的所述第一反射面反射出光的视场角之间。

11、优选的，位于左侧的所述第一反射面的法向偏向于左侧，位于右侧的所述第一反射面的法向偏向于右侧。

12、优选的，位于左侧的所述第二反射面的法向偏向于左侧，位于右侧的所述第二反射面的法向偏向于右侧。

13、优选的，所述探测光学系统的视场角＝(振镜的机械半角+第一反射元件最外侧的第一反射面绕轴的转角)×4。

14、优选的，所述第一反射元件为包括至少两个表面的棱镜，该棱镜的表面形成所述第一反射面，或者所述第二反射元件为包括至少一个表面的棱镜，该棱镜的表面形成所述第二反射面。

15、优选的，包括至少两个所述接收组件，通过各个所述接收组件接收所述探测光学系统向外界发射出光后由外界不同方向返回的光。

16、优选的，还包括第一分光元件和第二分光元件，所述接收组件包括第一接收组件和第二接收组件；

17、所述发射组件发出的所述第一光束通过所述第一分光元件后入射至所述振镜，由外界返回的光依次经所述第一反射元件、所述振镜反射后入射至所述第一分光元件，所述第一分光元件用于将返回光与所述发射组件发出的所述第一光束分离，使返回光入射至所述第一接收组件；

18、所述发射组件发出的所述第二光束通过所述第二分光元件后入射至所述振镜，由外界返回的光依次经所述第二反射元件、所述振镜反射后入射至所述第二分光元件，所述第二分光元件用于将返回光与所述发射组件发出的所述第二光束分离，使返回光入射至所述第二接收组件。

19、由上述技术方案可知，本发明所提供的一种探测光学系统，其中，发射组件用于发出第一光束和第二光束，分别使第一光束和第二光束入射至振镜，使第一光束被振镜反射后入射至第一反射元件，使第二光束被振镜反射后入射至第二反射元件。第一反射元件包括至少两个第一反射面，第一反射面用于将光反射出，各个第一反射面反射出的光具有不同的视场角，第二反射元件包括至少一个第二反射面，第二反射面用于将光反射出，第二反射面反射出光的视场角处于相邻两个第一反射面反射出光的视场角之间，使得各个第一反射面反射出光的视场角和第二反射面反射出光的视场角组合后的视场角，大于振镜反射出的光的视场角。接收组件用于接收探测光学系统向外界发射出光后由外界返回的光。本发明的探测光学系统通过振镜摆动，能够实现向目标区域发射出光，以对目标区域进行扫描探测，其中利用第一反射元件和第二反射元件使得探测光学系统发射出光的视场角大于振镜本身的视场角，从而扩展了扫描视场角。

技术特征：

1.一种探测光学系统，其特征在于，包括发射组件、振镜、第一反射元件、第二反射元件和接收组件，所述接收组件用于接收所述探测光学系统向外界发射出光后，由外界返回的光；

2.根据权利要求1所述的探测光学系统，其特征在于，各个所述第一反射面反射出的光具有不同的在第一轴向的视场角，所述第二反射面反射出的光在第一轴向的视场角处于相邻两个所述第一反射面反射出光在第一轴向的视场角之间，使得各个所述第一反射面反射出的光在第一轴向的视场角和所述第二反射面反射出的光在第一轴向的视场角组合后的在第一轴向的视场角，大于所述振镜反射出的光在第一轴向的视场角。

3.根据权利要求2所述的探测光学系统，其特征在于，所述第一轴向为所述振镜水平振动对应的水平方向或者所述振镜垂直振动对应的垂直方向。

4.根据权利要求1所述的探测光学系统，其特征在于，所述第一反射元件包括位于中间的所述第一反射面、位于左侧的所述第一反射面和位于右侧的所述第一反射面，所述第二反射元件包括位于左侧的所述第二反射面和位于右侧的所述第二反射面；

5.根据权利要求4所述的探测光学系统，其特征在于，位于左侧的所述第一反射面的法向偏向于左侧，位于右侧的所述第一反射面的法向偏向于右侧。

6.根据权利要求4所述的探测光学系统，其特征在于，位于左侧的所述第二反射面的法向偏向于左侧，位于右侧的所述第二反射面的法向偏向于右侧。

7.根据权利要求1所述的探测光学系统，其特征在于，所述探测光学系统的视场角＝(振镜的机械半角+第一反射元件最外侧的第一反射面绕轴的转角)×4。

8.根据权利要求1-7任一项所述的探测光学系统，其特征在于，所述第一反射元件为包括至少两个表面的棱镜，该棱镜的表面形成所述第一反射面，或者所述第二反射元件为包括至少一个表面的棱镜，该棱镜的表面形成所述第二反射面。

9.根据权利要求1-7任一项所述的探测光学系统，其特征在于，包括至少两个所述接收组件，通过各个所述接收组件接收所述探测光学系统向外界发射出光后由外界不同方向返回的光。

10.根据权利要求1-7任一项所述的探测光学系统，其特征在于，还包括第一分光元件和第二分光元件，所述接收组件包括第一接收组件和第二接收组件；

技术总结
本发明涉及光学系统领域，具体公开了一种探测光学系统，其中，发射组件发出第一光束和第二光束，分别使第一光束和第二光束入射至振镜，使第一光束被振镜反射至第一反射元件，使第二光束被振镜反射至第二反射元件。第一反射元件包括至少两个第一反射面，各个第一反射面反射出的光具有不同的视场角，第二反射元件包括至少一个第二反射面，第二反射面反射出光的视场角处于相邻两个第一反射面反射出光的视场角之间，使得各个第一反射面反射出光的视场角和第二反射面反射出光的视场角组合后的视场角，大于振镜反射出的光的视场角。接收组件接收探测光学系统向外界发射出光后由外界返回的光，利用第一反射元件和第二反射元件扩展了扫描视场角。

技术研发人员：虞传庆,徐丹慧
受保护的技术使用者：睿创微纳（无锡）技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15