一种基于激光雷达发射单元的光学系统及激光雷达的制作方法

本技术涉及激光雷达领域，特别是涉及一种基于激光雷达发射单元的光学系统及激光雷达。

背景技术：

1、激光雷达用于发射激光信号探测目标的位置，其工作原理为向目标物发射探测激光信号，接收从目标反射回来的信号，与发射信号进行比较，进行适当处理后，获得目标的相关信息，包括距离、方位、高度等参数，还可对空间环境进行三维重建。

2、激光雷达通常包括发射模块、接收模块、扫描模块、光学系统和处理器等组成部分。

3、光学系统是激光雷达的重要组成部分，对激光光束的整形起到重要作用，激光雷达的发射模块的光学系统使得激光光束以便于扫描模块扫描的方式出射，进而提升扫描的准确度。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题在于，提供一种基于激光雷达发射单元的光学系统，用于对激光光束进行发散角调整，并最终以平行光束出射，以提升激光雷达的扫描效果。

2、本实用新型公开了一种基于激光雷达发射单元的光学系统，该光学系统包括：

3、准直镜，设置在激光发射器前，用于对激光光束进行快轴准直；

4、第一透镜，具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；

5、第二透镜，具有负屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；

6、第三透镜，具有正屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；

7、第四透镜，具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；

8、所述光学系统使得从该激光光束以平行光束出射于该第四透镜。

9、所述第一透镜、第二透镜均为h-zlaf75a玻璃制造；

10、所述第三透镜、第四透镜均为h-qk3l玻璃制造。

11、所述的基于激光雷达发射单元的光学系统满足：∣f3/f2∣<2.2；

12、f3为第三透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。

13、所述的基于激光雷达发射单元的光学系统满足：∣f1/f2∣<1.25；

14、f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。

15、所述光学系统的慢轴视场不小于±10°，快轴视场不小于±30°。

16、该准直镜为柱状镜或玻璃柱。

17、该准直镜对应一个或多个激光发射器。

18、该第一透镜的主光轴与第三透镜的主光轴夹90度角；

19、该第二透镜的主光轴与第三透镜的主光轴夹90度角；

20、该第一透镜的主光轴与第四透镜的主光轴夹90度角；和/或

21、该第二透镜的主光轴与第四透镜的主光轴夹90度角。

22、本实用新型还公开了一种激光雷达，包括：

23、所述的光学系统；

24、透镜支撑架，包括发射支撑架以及接收支撑架，该光学系统设置于该发射支撑架；

25、该第四透镜比该接收支撑架的入射透镜远离发射单元的发射方向。

26、该第一透镜的主光轴与第三透镜的主光轴夹90度角；

27、该第二透镜的主光轴与第三透镜的主光轴夹90度角；

28、该第一透镜的主光轴与第四透镜的主光轴夹90度角；和/或

29、该第二透镜的主光轴与第四透镜的主光轴夹90度角。

30、本实用新型的基于激光雷达发射单元的光学系统，对激光发射器发出的激光光束的发散角进行细腻精巧的整形，使得该激光光束最终以平行光束出射，以提升激光雷达的扫描效果。

技术特征：

1.一种基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，该光学系统包括：

2.如权利要求1所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜均为h-zlaf75a玻璃制造；

3.如权利要求1所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，满足：∣f3/f2∣<2.2；

4.如权利要求1或3所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，满足：∣f1/f2∣<1.25；

5.如权利要求1所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，所述光学系统的慢轴视场不小于±10°，快轴视场不小于±30°。

6.如权利要求1所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，该准直镜为柱状镜或玻璃柱。

7.如权利要求6所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，该准直镜对应一个或多个激光发射器。

8.如权利要求1所述的基于激光雷达发射单元的光学系统，其特征在于，该第一透镜的主光轴与第三透镜的主光轴夹90度角；

9.一种激光雷达，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，

技术总结
本技术公开了一种基于激光雷达发射单元的光学系统及激光雷达。该光学系统包括：准直镜，设置在激光发射器前，用于对激光光束进行快轴准直；第一透镜，具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第二透镜，具有负屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第三透镜，具有正屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第四透镜，具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；所述光学系统使得从该激光光束以平行光束出射于该第四透镜。本技术对激光发射器发出的激光光束的发散角进行细腻精巧的整形，使得该激光光束最终以平行光束出射，以提升激光雷达的扫描效果。

技术研发人员：张珂殊
受保护的技术使用者：北京北科天绘科技有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12