[实用新型]一种新型激光慢轴准直镜头及激光雷达

说明书

本实用新型提供一种应用于激光雷达的光学镜头，具体为一种应用于激光雷达的新型激光慢轴准直镜头，包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜和第二透镜，第一透镜为具有正的光焦度的弯月形的柱面镜，第二透镜为具有正的光焦度的弯月形的柱面镜。通过合理的光学设计实现了将点光源转变为线光源，并在实现该功能的情况下保持结构紧凑，在垂直于线光源方向上具有良好的准直作用。

技术领域

本实用新型涉及一种应用于激光雷达的光学镜头，特别涉及一种新型激光慢轴准直镜头。

背景技术

随着汽车行业的发展和智能设备的普及，自动驾驶技术逐渐成为热点领域。自动驾驶汽车需要对周围障碍物和环境的感知能力，目前存在多种感知设备，如摄像头，毫米波雷达，激光雷达等。其中激光雷达凭借其长距离识别的优势受到青睐，被广泛的应用在自动驾驶技术中。

目前车载激光雷达技术领域百花齐放，多种技术路线并存。根据发射的激光光束数量激光雷达可分为单线激光雷达和多线激光雷达。目前主流技术为追寻更高的探测效率多使用多线激光雷达。对于多线激光雷达而言，如果使用一个旋转对称的光学系统对光束进行准直，由于像差的干扰不同视场的光源成像效果不同，为解决这一问题，可通过柱面镜分别对水平和垂直方向进行处理。

当前市场上较少激光准直镜产品，现有的产品也往往为单球面镜片准直，对于激光雷达的使用场景而言准直效果并不好。

实用新型内容

(一)要解决的问题

本实用新型针对现有产品种类稀少，且准直效果不好的问题，提出一种应用于激光雷达的新型激光慢轴准直镜头，该镜头由柱面镜构成，可以将点光源投射为线光源。此外本镜头还有准直光线作用，可以很好的减少光线发散情况，极大地增强了激光雷达的工作距离。

(二)技术方案

为实现上述目的，本产品使用以下技术方案。

一种新型激光慢轴准直镜头，由第一柱面镜和第二柱面镜构成。两柱面镜的屈光力子午线平行，定义垂直于柱面镜且平行屈光力子午线的平面为y平面，垂直于y平面且通过光轴的为x平面。镜头对y平面入射光起准直作用，对于x平面入射光等效为平行平板，从而实现将激光从点光源变换为线光源并在y平面上准直。

所述新型激光慢轴准直镜头，第一柱面镜和第二柱面镜均为弯月形柱面镜。

所述新型激光慢轴准直镜头，所述第一柱面镜y方向上焦距为f₁，第二柱面镜y方向上焦距为f₂，光学系统的y方向焦距为f，其比例满足：

(1)1.5＜f₁/f＜1.8；

(2)2.1＜f₂/f＜2.4。

所述的新型激光慢轴准直镜头：构成所述第一柱面镜和第二柱面镜使用的材料，其光学特性满足：

(3)N_d≥1.9，V_d≤30；

其中N_d为材料折射率，V_d为阿贝常数。

所述的新型激光慢轴准直镜头，适用的波长为905nm。

本实用新型还提供一种激光雷达，包括激光器和新型激光慢轴准直镜头。

(三)有益效果

本实用新型可以将点光源投射为线光源。此外本镜头还有准直光线作用，可以很好的减少光线发散情况，极大地增强了激光雷达的工作距离，在百米以上距离依然能有效的工作。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：