球面反射式激光雷达收发模组的制作方法

本技术涉及激光雷达领域技术，尤其是指一种球面反射式激光雷达收发模组。

背景技术：

1、现有的激光雷达主要分为机械式技术方案、半固态技术方案和固态技术方案。其中mems微振镜混合固态激光雷达技术方案已初步成熟。mems微振镜混合固态激光雷达一般采用多个标准的激光收发模组来发射和接收激光，通过mems 微振镜来实现一维或二维的空间扫描，探测空间物体。

2、其中的激光雷达收发模组结构主要由激光发射器、准直整形镜片组、反射镜片、接收整形镜片组、滤光镜和激光接收器组成；其工作原理具体如下：

3、激光发射器发出激光，通过准直整形镜片组将发射光线整形成所需的形态（一般情况下，准直整形镜片组可以包括快轴准直镜、慢轴准直镜和光线缩束镜等）；整形后激光束投射到被测物上；被测物将部分光线反射回收模组的接收回路，反射回来的光线再经过接收光线整形镜片组（一般会有2～3枚透镜来完成对光线的缩束整形），整形后的反射光线经过滤光镜过滤掉无用波段，被激光接收器接收转化为所需的信号。

4、由于激光雷达发射出去的激光，只有较少的部分能够反射回到激光接收回路并被接收器所接收，一般激光雷达按反射率按10%计算探测距离。

5、现有的激光雷达结构，接收整形镜片组为了达成把返回光线整形，以形成尺寸较小，能量集中，便于识别的光斑的目的，一般会在接收器之前设置多个光线整形透镜（2～3个或更多）。

6、上述现有激光雷达收发模组结构存在以下缺陷：

7、1、接收光路镜片众多，每个镜片达成单一功能，成本较高。

8、2、多镜片组装，镜片本身和镜片之间组装累计误差较大。

9、3、多镜片使设计尺寸难以缩小，产品外形大，不利于装车。

10、因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种球面反射式激光雷达收发模组，其能在达成所需功能的同时，有效解决现有之激光雷达结构存在镜片众多、累计误差大、外形尺寸无法缩小的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

3、一种球面反射式激光雷达收发模组，包括有激光发射器、准直整形镜片组、球面式局部透光反射镜、滤光镜以及激光接收器；该准直整形镜片组设置于激光发射器的正前方；该球面式局部透光反射镜以一定角度倾斜设置于准直整形镜片组的正前方，由球面式局部透光反射镜进行光路折射和整形；该滤光镜设置于球面式局部透光反射镜的出光方向并置于球面式局部透光反射镜与激光接收器之间，该接收器设置于滤光镜的出光方向，接收器接收经过过滤之后所需波段的光。

4、作为一种优选方案，所述准直整形镜片组由多片不同功能的镜片组成或者由一片可实现多向整形的镜片组成。

5、作为一种优选方案，当需要加长或缩短焦距时，通过调整球面式局部透光反射镜的曲率半径来实现。

6、作为一种优选方案，当由于结构间需要将激光接收器设置于不同的位置时，通过调整球面式局部透光反射镜的角度来实现。

7、作为一种优选方案，所述球面式局部透光反射镜的透光区采用局部挖洞式或者采用镀增透膜方式形成。

8、作为一种优选方案，所述球面式局部透光反射镜的消光面通过物理涂黑遮挡或镀消光膜方式形成。

9、作为一种优选方案，所述球面式局部透光反射镜的反射面由镀反射膜方式形成。

10、本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

11、通过采用球面式局部透光反射镜的设计达成：同时将光路折射到接收回路并对其进行整形之目的，本实用新型在达成激光雷达发射与接收功能的前提下，可以节约多枚接收回路光线整形透镜，同时减少多镜片的组装产生的累加误差，使设计简化、尺寸缩小，利于装车。

技术特征：

1.一种球面反射式激光雷达收发模组，其特征在于：包括有激光发射器、准直整形镜片组、球面式局部透光反射镜、滤光镜以及激光接收器；该准直整形镜片组设置于激光发射器的正前方；该球面式局部透光反射镜以一定角度倾斜设置于准直整形镜片组的正前方，由球面式局部透光反射镜进行光路折射和整形；该滤光镜设置于球面式局部透光反射镜的出光方向并置于球面式局部透光反射镜与激光接收器之间，该接收器设置于滤光镜的出光方向，接收器接收经过过滤之后所需波段的光。

2.如权利要求1所述的球面反射式激光雷达收发模组，其特征在于：所述准直整形镜片组由多片不同功能的镜片组成或者由一片可实现多向整形的镜片组成。

3.如权利要求1所述的球面反射式激光雷达收发模组，其特征在于：所述球面式局部透光反射镜的透光区采用局部挖洞式或者采用镀增透膜方式形成。

4.如权利要求1所述的球面反射式激光雷达收发模组，其特征在于：所述球面式局部透光反射镜的消光面通过物理涂黑遮挡或镀消光膜方式形成。

5.如权利要求1所述的球面反射式激光雷达收发模组，其特征在于：所述球面式局部透光反射镜的反射面由镀反射膜方式形成。

技术总结
本技术公开一种球面反射式激光雷达收发模组，包括有激光发射器、准直整形镜片组、球面式局部透光反射镜、滤光镜以及激光接收器；该准直整形镜片组设置于激光发射器的正前方；该球面式局部透光反射镜以一定角度倾斜设置于准直整形镜片组的正前方，由球面式局部透光反射镜进行光路折射和整形；通过采用球面式局部透光反射镜的设计达成：同时将光路折射到接收回路并对其进行整形之目的，本技术在达成激光雷达发射与接收功能的前提下，可以节约多枚接收回路光线整形透镜，同时减少多镜片的组装产生的累加误差，使设计简化、尺寸缩小，利于装车。

技术研发人员：杜海朝,刘荣祁
受保护的技术使用者：东莞立腾创新电子有限公司
技术研发日：20221121
技术公布日：2024/1/13