【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学相关，尤其涉及一种光学系统、激光雷达系统以及光学系统的制造方法。
技术介绍
1、随着汽车辅助驾驶系统的迅速发展，激光雷达系统在汽车领域得到广泛应用，随之也对激光雷达系统提出了更高的要求，例如，激光雷达系统需具有大探测视场，以提高探测精度。
2、为了使得激光雷达系统满足大探测视场的要求，激光雷达系统通常具有较大的体积，并且为了提升分辨率，激光雷达系统需具有较大的进光量，这会使得发射端的镜头口径较大，从而导致激光雷达系统的体积进一步增大。因此，现有的激光雷达系统无法同时满足大探测视场和小型化的要求。
技术实现思路
1、本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的光学系统、激光雷达系统以及光学系统的制造方法。
2、本申请的第一方面提供了这样一种光学系统，其包括发射模块、扫描模块和微结构阵列元件；发射模块用于发射光束；扫描模块设置于发射模块的出光路径上，并用于在第一方向和/或与第一方向垂直的第二方向上扫描以反射光束；微结构阵列元件用于在第三方向上对反射的光束匀化扩散，其中，第三方向垂直于第一方向和第二方向。
3、根据本申请的一个示例性实施方式，微结构阵列元件包括弧形微透镜阵列或平板微透镜阵列。
4、根据本申请的一个示例性实施方式，弧形微透镜阵列的圆心与扫描模块的中心重合。
5、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统还包括外罩，外罩设置于微结构阵列元件的远离扫描模块的一侧。
7、根据本申请的一个示例性实施方式，微结构阵列元件在第三方向上包括整形部，整形部用于接收经扫描模块反射的光束并对光束匀化扩散，并且还用于接收经目标面反射的光束。
8、根据本申请的一个示例性实施方式，微结构阵列元件在第三方向上包括整形部和非整形部，整形部用于接收经扫描模块反射的光束并对光束匀化扩散，非整形部用于接收经目标面反射的光束。
9、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0.5≤(l10+d1)/l20≤1.5，其中，l10为微结构阵列元件的靠近扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，l20为微结构阵列元件的远离扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，d1为微结构阵列元件中的微结构的厚度。
10、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0.5≤(l30+d3)/l40≤1.5，其中，l30为外罩的靠近微结构阵列元件的表面中心至扫描模块的中心的距离，l40为外罩的远离微结构阵列元件的表面中心至扫描模块的中心的距离，d3为外罩的厚度。
11、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0.3≤|l20/l30|≤1.8，其中，l20为微结构阵列元件的远离扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，l30为外罩的靠近微结构阵列元件的表面中心至扫描模块的中心的距离。
12、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：d2/l20≤0.5，其中，l20为微结构阵列元件的远离扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，d2为粘附层的厚度。
13、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：d2/l30≤0.5，其中，l30为外罩的靠近微结构阵列元件的表面中心至扫描模块的中心的距离，d2为粘附层的厚度。
14、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括第二准直透镜，并且光学系统满足：h1/d2≥1，其中，h1为微结构阵列元件在第三方向的有效整形区域尺寸，d2为第二准直透镜在第三方向的有效口径。
15、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：h1/d3≥1，其中，h1为微结构阵列元件在第三方向的有效整形区域尺寸，d3为在第三方向上光束入射至微结构阵列元件的尺寸。
16、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括第二准直透镜，并且光学系统满足：0.8≤d3/d2≤3，其中，d2为第二准直透镜在第三方向的有效口径，d3为在第三方向上光束入射至微结构阵列元件的尺寸。
17、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：h2/h1≥1，其中，h1为微结构阵列元件在第三方向的有效整形区域尺寸，h2为微结构阵列元件在第三方向的整体尺寸。
18、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：l10×tan(fov)≥0.3mm，其中，l10为微结构阵列元件的靠近扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，fov为微结构阵列元件对于扫描模块中心的半张角。
19、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0<l10/l11≤5，其中，l10为微结构阵列元件的靠近扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，l11为微结构阵列元件的靠近扫描模块的表面除中心外任意位置至扫描模块的中心的距离。
20、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0<l20/l21≤5，其中，l20为微结构阵列元件的远离扫描模块的表面中心至扫描模块的中心的距离，l21为微结构阵列元件的远离扫描模块的表面除中心外任意位置至扫描模块的中心的距离。
21、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0<l30/l31≤5，其中，l30为外罩的靠近微结构阵列元件的表面中心至扫描模块的中心的距离，l31为外罩的靠近微结构阵列元件的表面除中心外任意位置至扫描模块的中心的距离。
22、根据本申请的一个示例性实施方式，光学系统满足：0<l40/l41≤5，其中，l40为外罩的远离微结构阵列元件的表面中心至扫描模块的中心的距离，l41为外罩的远离微结构阵列元件的表面除中心外任意位置至扫描模块的中心的距离。
23、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括光源和第一准直透镜，并且光学系统满足：d1/w1≥3，其中，d1为第一准直透镜在第一方向的有效口径，w1为光源在第一方向的发光尺寸。
24、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括光源和第二准直透镜，并且光学系统满足：d2/w2≥3，其中，d2为第二准直透镜在第三方向的有效口径，w2为光源在第三方向的发光尺寸。
25、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括光源和第一准直透镜，并且光学系统满足：w1/f1≤0.5，其中，w1为光源在第一方向的发光尺寸，f1为第一准直透镜的焦距。
26、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括光源和第二准直透镜，并且光学系统满足：w2/f2≤0.5，其中，w2为光源在第三方向的发光尺寸，f2为第二准直透镜的焦距。
27、根据本申请的一个示例性实施方式，发射模块还包括光源和第一准直透镜，并且光学系统满足：w1×θ1/d1≤0.5°，其中，w1为光源在第一方向的发光尺寸，θ1为光源在第一方向的发散角，d1为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述微结构阵列元件包括弧形微透镜阵列或平板微透镜阵列。
3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述弧形微透镜阵列的圆心与所述扫描模块的中心重合。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括外罩，所述外罩设置于所述微结构阵列元件的远离所述扫描模块的一侧。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述微结构阵列元件在所述第三方向上包括整形部，所述整形部用于接收经所述扫描模块反射的所述光束并对所述光束匀化扩散，并且还用于接收经目标面反射的所述光束。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述微结构阵列元件在所述第三方向上包括整形部和非整形部，所述整形部用于接收经所述扫描模块反射的所述光束并对所述光束匀化扩散，所述非整形部用于接收经目标面反射的所述光束。
7.根据权利要求1-6中任一所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足：
8.根据权利要求4所述的光学系统，其特征在于，所述
9.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：
10.一种光学系统的制造方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述微结构阵列元件包括弧形微透镜阵列或平板微透镜阵列。
3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述弧形微透镜阵列的圆心与所述扫描模块的中心重合。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括外罩，所述外罩设置于所述微结构阵列元件的远离所述扫描模块的一侧。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述微结构阵列元件在所述第三方向上包括整形部，所述整形部用于接收经所述扫描模块反射的所述光束并对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳，张俊明，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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