[发明专利]匀光片、可用于激光雷达的光发射单元和激光雷达

说明书

本发明提供一种匀光片，包括：弯曲的基底，所述基底具有第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面中的至少一个为菲涅尔表面，所述基底由透光材料制成；和匀光结构，所述匀光结构周期性排列在所述第一侧表面和/或所述第二侧表面上，其中所述匀光结构一体式地形成在所述弯曲的基底上。本发明还提供一种可用于激光雷达的光发射单元以及激光雷达。

技术领域

本公开大致涉及光学技术领域，尤其涉及一种匀光片、可用于激光雷达的光发射单元以及激光雷达。

背景技术

匀光片是一种常见的光学器件，用于在一维或者二维的尺度范围内产生均匀的光场。匀光片通常具有平坦的基底，其上具有光学微结构，用于对入射的光束进行均匀化，从而投射出相对均匀的光场。

但这种类型的匀光片在用于特定场合时，例如用于激光雷达时，会产生一些不期望的光学调制现象，例如在预期不发生光束变化或偏折的方向上，实际也会发生一定程度的偏折。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

本发明目的是提供一种改进的匀光片，使其能够用于一些特殊的场合中，例如用于激光雷达。

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明提供一种匀光片，包括：

弯曲的基底，所述基底具有第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面中的至少一个为菲涅尔表面，所述基底由透光材料制成；和

匀光结构，所述匀光结构周期性排列在所述第一侧表面和/或所述第二侧表面上，

其中所述匀光结构一体式地形成在所述弯曲的基底上。

根据本发明的一个方面，所述基底的第一侧表面和第二侧表面均为菲涅尔表面，所述匀光结构位于所述第一侧表面上。

根据本发明的一个方面，所述菲涅尔表面包括多个节段，相邻的两个节段之间的过渡表面的角度根据该位置的预设入射角度确定。

根据本发明的一个方面，所述匀光结构包括柱面镜，优选为异形柱面镜。

根据本发明的一个方面，多个柱面镜平行地排布在所述第一侧表面和/或所述第二侧表面上，相邻的柱面镜之间具有形状与所述柱面镜相对应的凹陷部。

根据本发明的一个方面，所述菲涅尔表面上距离其中心越远的位置，入射角度越大。

根据本发明的一个方面，所述菲涅尔表面的至少一部分上具有吸收属性光学膜层。

根据本发明的一个方面，所述弯曲的基底的曲率以及所述匀光结构配置成使得：一束平行的光束穿过所述匀光片之后，在第一平面内保持平行，在第二平面内被发散，其中所述第一平面垂直于第二平面。

本发明还提供一种可用于激光雷达的光发射单元，包括：

激光器阵列，包括多个激光器，配置成发射出探测光束；

光学整形单元，设置在所述激光器阵列的光路下游，配置成接收所述激光器发射出的探测光束并进行整形；和

如上所述的匀光片，设置在所述光学整形单元的光路下游，配置成从所述准直单元接收整形后的探测光束，并进行匀光后出射。

根据本发明的一个方面，所述光学整形单元包括准直透镜或准直透镜组，所述激光器包括VCSEl激光器，所述激光器阵列包括多列激光器，每次驱动其中一列激光器发光。

本发明还提供一种激光雷达，包括：：

如上所述的光发射单元；

接收单元，配置成接收所述光发射单元发射的探测光束在障碍物上反射后的回波；