System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光学接收镜头及激光雷达制造技术_技高网

光学接收镜头及激光雷达制造技术

技术编号:43833641 阅读:6 留言:0更新日期:2024-12-31 18:32
本发明专利技术提供一种光学接收镜头及激光雷达,涉及光学镜头技术。光学接收镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的前镜组、光阑和后镜组;前镜组具有负的光焦度,包括至少两个透镜;后镜组具有正的光焦度,包括至少两个透镜;前镜组中的透镜包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜和第二透镜,第一透镜为前镜组中与光阑远离最远的一者,第一透镜和第二透镜为非球面透镜。后镜组包括第十透镜,第十透镜为后镜组中与光阑远离最远的一者,第十透镜为非球面透镜。本发明专利技术实施例以实现让边缘视野的光线与到中心视野的光线分区优化像高位置,从而实现畸变的校正以及降低轴外像差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学镜头技术,尤其涉及光学接收镜头及激光雷达


技术介绍

1、车载雷达可以实时探测汽车周围物体的速度,距离和位置,通过探测汽车周围的形式环境,并根据获取到的道路、车辆位置及障碍物信息,实现盲区检测、自适应巡航、碰撞预警等功能,进而判断汽车周围是否有其它车辆、障碍物、行人等对汽车行驶造成威胁,降低事故发生的概率。

2、目前,常见的车载雷达主要有超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达和图像传感器几种类型。与超声波雷达,和毫米波雷达相比,激光雷达有更高的空间分辨率和测量精度,所以激光雷达近几年在辅助驾驶系统得到越来越广泛的应用,是未来重点发展的雷达类产品。

3、激光雷达目前的技术形态,以机械扫描式雷达,半固态扫描式雷达,半固态转镜扫描式雷达,以及全固态激光雷达。机械式激光雷达,因为光学发射和接收端都需要在电机控制下360度旋转扫描,机械马达会存在机械磨损导致激光雷达的寿命差,稳定性也相对差,分辨率有限。半固态扫描式雷达虽然通过微电子机械系统实现了扫描,但是微观振镜依然存在机械式运动,并且稳定性差容易损坏,mems器件非常难过车规测试。全固态激光雷达才是未来激光雷达的主流形态,具有集成度高,稳定性好。

4、对于全固态激光雷达光学部分,主要分为激光发射模块(tx)和激光接收模块(rx)其中激光发射模块的激光发射芯片,一般采用二维阵列的垂直腔面发射激光器(vcsel),激光接收模块,一般采用二维阵列的高灵敏度光感器件,例如单光子雪崩二极管(spad)。当前激光雷达对检测的视野要求越来越大,从120度,提升到150度,甚至180度,光学接收端的镜头实际上是一个类似鱼眼镜头的装置,这种镜头装置存在大的光学畸变,以及镜片全端口径大,镜头重量重,所以轻量化设计,以及畸变控制成为非常大的挑战。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供一种光学接收镜头及激光雷达,以实现让边缘视野的光线与到中心视野的光线分区优化像高位置,从而实现畸变的校正以及降低轴外像差。

2、第一方面,本专利技术实施例提供一种光学接收镜头,包括沿光轴从物方到像方依次排列的前镜组、光阑和后镜组;所述前镜组具有负的光焦度,包括至少两个透镜;所述后镜组具有正的光焦度,包括至少两个透镜;

3、所述前镜组中的透镜包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜和第二透镜,所述第一透镜为所述前镜组中与所述光阑远离最远的一者,所述第一透镜和所述第二透镜为非球面透镜;

4、所述后镜组包括第十透镜,所述第十透镜为所述后镜组中与所述光阑远离最远的一者,所述第十透镜为非球面透镜。

5、可选地,所述第一透镜和/或所述第二透镜的材料为塑料;

6、和/或,所述第十透镜的材料为玻璃。

7、可选地,所述第一透镜具有负的光焦度,所述第二透镜具有负的光焦度。

8、可选地,所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为满足:

9、

10、可选地,

11、可选地,所述前镜组中的透镜还包括沿光轴从物方到像方依次排列第三透镜、第四透镜和第五透镜;

12、所述第三透镜为负光焦度的玻璃球面透镜,所述第四透镜为正光焦度的玻璃球面透镜,所述第五透镜为正光焦度的玻璃球面透镜。

13、可选地,所述第三透镜的光焦度为所述第四透镜的光焦度为所述第五透镜的光焦度为满足:

14、

15、

16、可选地,所述第十透镜的光焦度为满足:

17、可选地,所述后镜组还包括沿光轴从物方到像方依次排列的第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜;

18、所述光阑位于所述前镜组与所述第六透镜之间,所述第九透镜位于所述第八透镜与所述第十透镜之间。

19、可选地,所述第六透镜与所述第七透镜形成为双胶合透镜;

20、和/或,所述第八透镜与所述第九透镜形成为双胶合透镜。

21、可选地,所述第六透镜与所述第七透镜的组合光焦度为所述第八透镜与所述第九透镜的组合光焦度为满足:

22、

23、第二方面,本专利技术实施例提供一种激光雷达,包括发射模块和接收模块,所述接收模块包括第一方面所述的光学接收镜头。

24、本专利技术实施例中,第一透镜和第二透镜设置于远离光阑的位置,第一透镜和第二透镜为非球面透镜。第一透镜和第二透镜远离光阑,不同视野的光线是分离状态,从第一透镜和第二透镜的不同口径区域经过,这样就可以通过第一透镜和第二透镜的非球面设计,让第一透镜和第二透镜在整个口径范围内,从中心到边缘具备不同的曲率值,实现差异化的光学优化,让边缘视野的光线与到中心视野的光线分区优化像高位置,从而使得第一透镜和第二透镜修正不同视野角度的光线的像高误差,实现畸变的校正。第十透镜放置于后镜组中,且第十透镜远离光阑,第十透镜为玻璃非球面透镜,第十透镜主要承担了优化降低轴外像差的作用,轴外像差包括像散和场曲。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学接收镜头,其特征在于,包括沿光轴从物方到像方依次排列的前镜组、光阑和后镜组;所述前镜组具有负的光焦度,包括至少两个透镜;所述后镜组具有正的光焦度,包括至少两个透镜;

2.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜的材料为塑料;

3.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第一透镜具有负的光焦度,所述第二透镜具有负的光焦度。

4.根据权利要求3所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第一透镜的光焦度为φ1,所述第二透镜的光焦度为φ2,满足:

5.根据权利要求4所述的光学接收镜头,其特征在于,-0.1≤φ1≤-0.05;-0.1≤φ2≤-0.05。

6.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述前镜组中的透镜还包括沿光轴从物方到像方依次排列第三透镜、第四透镜和第五透镜;

7.根据权利要求6所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第三透镜的光焦度为φ3,所述第四透镜的光焦度为φ4,所述第五透镜的光焦度为φ5,满足:

8.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第十透镜的光焦度为φ10,满足:0.1≤φ10≤0.2。

9.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述后镜组还包括沿光轴从物方到像方依次排列的第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜;

10.根据权利要求9所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第六透镜与所述第七透镜形成为双胶合透镜;

11.根据权利要求9所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第六透镜与所述第七透镜的组合光焦度为φ67,所述第八透镜与所述第九透镜的组合光焦度为φ89,满足:

12.一种激光雷达,其特征在于,包括发射模块和接收模块,所述接收模块包括权利要求1-11任一项所述的光学接收镜头。

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【技术特征摘要】

1.一种光学接收镜头,其特征在于,包括沿光轴从物方到像方依次排列的前镜组、光阑和后镜组;所述前镜组具有负的光焦度,包括至少两个透镜;所述后镜组具有正的光焦度,包括至少两个透镜;

2.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜的材料为塑料;

3.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第一透镜具有负的光焦度,所述第二透镜具有负的光焦度。

4.根据权利要求3所述的光学接收镜头,其特征在于,所述第一透镜的光焦度为φ1,所述第二透镜的光焦度为φ2,满足:

5.根据权利要求4所述的光学接收镜头,其特征在于,-0.1≤φ1≤-0.05;-0.1≤φ2≤-0.05。

6.根据权利要求1所述的光学接收镜头,其特征在于,所述前镜组中的透镜还包括沿光轴从物方到像方依次排列第三透镜、第四透镜和第五透镜;

7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙靖虎刘加欢黄力
申请(专利权)人:惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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