[发明专利]光学系统和激光雷达

说明书

本发明公开一种光学系统和激光雷达。根据本发明的一实施例的光学系统总共具有五个具有屈光力的透镜，且从第一侧到第二侧依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，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；第二透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第三透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；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；第五透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；其中，光学系统使从第二侧入射的发散的激光准直后从第一侧发出。

技术领域

本发明涉及光学系统，尤其涉及一种可用于激光雷达的光学系统。

背景技术

激光雷达是发射激光束以探测目标的位置、速度等的雷达系统。激光雷达可以向目标发射探测信号（激光束），然后将接收的从目标反射的回波信号与探测信号进行比较。作适当处理后，可获得目标的如距离、方位、速度等信息，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

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，发射模块将电脉冲变成光脉冲发射出去，接收模块把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，发送给处理器。

光学系统是激光雷达的重要组成部分，如上所述，在激光雷达的发射部分需要使用光学系统来准直光束，在接收部分需要光学系统来接收光束能量。

与普通镜头不同，激光雷达的接收部分的光学系统不要求成像，而是需要使来自不同位置的光脉冲入射到接收模块的不同位置。并且，还需在发射部分使从不同的位置发出的激光准直。

发明内容

本发明提供一种可以在发射部分对激光进行准直的光学系统及具有此的激光雷达。

根据本发明的一实施例的光学系统总共具有五个具有屈光力的透镜，且从第一侧到第二侧依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，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；第二透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第三透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；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；第五透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；其中，光学系统使从第二侧入射的发散的激光准直后从第一侧发出。

并且，第一透镜至第五透镜的折射率可以为1.574。

并且，第一透镜至第五透镜可以利用ZK2玻璃制造。

并且，所述光学系统的视场可以不小于±16度。

并且，在第二透镜和第三透镜之间可以设置孔径光阑。

并且，所述光学系统可以是远心透镜。

根据本发明的另一实施例的光学系统总共具有六个具有屈光力的透镜，且从第一侧到第二侧依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜，第一透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第二透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第三透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；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；第五透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第六透镜具有负屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；其中，光学系统使从第二侧入射的发散的激光准直后从第一侧发出。

并且，第一透镜至第六透镜的折射率可以为1.574。

并且，第一透镜至第六透镜可以利用ZK2玻璃制造。

并且，所述光学系统的视场可以不小于±16度。

并且，在第二透镜和第三透镜之间可以设置孔径光阑。