一种激光雷达发射系统技术方案

本发明专利技术涉及激光测距技术领域，具体涉及一种激光雷达发射系统，包括固定在发射系统中的激光器和第一透镜以及活动连接在发射系统中的光束转换系统，所述激光器、第一透镜以及光束转换系统的光轴处于同一直线上，且所述激光器的光源发射点位于所述第一透镜的物方焦点位置，第二透镜的像方焦点和第三透镜的物方焦点重合，光束转换系统所放置位置无严格要求，安放位置容忍度得到提高。通过预先调节好光束转换系统的镜头组，或者直接定制所需光束转换系统，可大大降低的激光雷达的组装难度和组装成本。所述光束转换系统通过活动连接的方式固定在激光雷达发射系统中，可根据激光雷达的视场角选择不同的光束转换系统。场角选择不同的光束转换系统。场角选择不同的光束转换系统。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达发射系统


[0001]本专利技术涉及激光测距
，具体涉及一种激光雷达发射系统。

技术介绍

[0002]激光雷达技术通过主动发射激光光源，照射到被测物体后，形成漫反射回波，由接收系统接收回波；通过测量激光发射时刻和回波接收时刻的时间差，可以获得激光雷达与被测物体的距离信息。由于激光具有重复频率高、激光光斑小、能量集中、指向性好等优点。使得激光雷达可以实现对被测物体的远距离、高精度测量。激光雷达的三维环境测量和感知具有重要的民用和军事应用价值。在先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统中，对车辆周边环境进行空间距离测量和三维环境重建，是实现高精度自动驾驶控制的重要前提条件。

技术实现思路

[0003]激光雷达发射系统中，光源发出的激光都要经过光路整形后才能出射到所测空间，在实际发射系统中，往往需要对不同方向的光源采取不同的光路整形方法，而光路整形中对位置的要求非常严格，无形中增大了光路的整形难度和整个激光雷达的组装调试成本，未解决上述问题，本专利技术提出一种激光雷达发射系统。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]本专利技术提供了激光雷达发射系统，包括固定在发射系统中的激光器和第一透镜以及活动连接在发射系统中的光束转换系统，所述激光器、第一透镜以及光束转换系统的光轴处于同一直线上，且所述激光器的光源发射点位于所述第一透镜的物方焦点位置，所述光束转换系统包括第二透镜和第三透镜，所述第二透镜的像方焦点和所述第三透镜的物方焦点重合，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的入射端和出射端都镀有能让激光器光源通过的增透膜。
[0006]优选的，所述激光器为半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、气体激光器中的任一种。
[0007]优选的，所述第二透镜和第三透镜为球面透镜、非球面透镜、柱透镜、自聚焦透镜中的任一种。
[0008]优选的，所述第二透镜和第三透镜为正透镜。
[0009]优选的，所述发射系统还包括扫描振镜，所述扫描振镜用于将发射系统二次准直的光线改变出射角度。
[0010]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0011]本专利技术中光束转换系统所放置位置无严格要求，安放位置容忍度得到提高。通过预先调节好光束转换系统的镜头组，或者直接定制所需光束转换系统，可大大降低的激光雷达的组装难度和组装成本。所述光束转换系统通过活动连接的方式固定在激光雷达发射系统中，可根据激光雷达的视场角选择不同的光束转换系统。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一实施例结构示意图；
[0013]图2为本专利技术另一实施例结构示意图。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0015]本专利技术提供了激光雷达发射系统，包括固定在发射系统中的激光器1和第一透镜2以及活动连接在发射系统中的光束转换系统3，所述激光器、第一透镜以及光束转换系统的光轴处于同一直线上，且所述激光器的光源发射点位于所述第一透镜的物方焦点位置，所述光束转换系统包括第二透镜和第三透镜，所述第二透镜的像方焦点和所述第三透镜的物方焦点重合，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的入射端和出射端都镀有能让激光器光源通过的增透膜。
[0016]参考图1，在一个实施例中，一束平行光入射到光路转换系统的第二透镜31，平行光汇聚到第二透镜31的像方焦点后继续入射到第三透镜32，经过第三透镜32的物方焦点，经第三透镜32后重新回到了平行光，由于第二透镜31和第三透镜32的焦距不同，因此光束的入射直径和出射直径不同，根据公式θd＝C(C为常数，d为光束直径，θ为发散角)，最终改变了光源的发散角θ。进而通过选择所述光路转换系统的两个透镜(即第二透镜31和第三透镜32)的焦距，可以容易改变激光雷达发射系统的发散角。
[0017]从图2可看出，高度为h1的物体，无论放置在光束转换系统3前方的何处，经光束转换系统3所成的像高都为h2，所述光束转换系统3无焦点，因此，在激光雷达发射系统的组装中，所述光束转换系统3所放置位置无严格要求，安放位置容忍度得到提高。通过预先调节好光束转换系统3的镜头组，或者直接定制所需光束转换系统3，可大大降低的激光雷达的组装难度和组装成本。所述光束转换系统3通过活动连接的方式固定在激光雷达发射系统中，可根据激光雷达的视场角选择不同的光束转换系统。
[0018]在某些实施例中激光器1为半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、气体激光器中的任一种，例如半导体激光器。第二透镜31和第三透镜32为球面透镜、非球面透镜、柱透镜、自聚焦透镜中的任一种，例如第二透镜31、第三透镜32均为球面透镜。第二透镜31和第三透镜32也可以为正透镜。
[0019]在又一实施例中，发射系统还包括扫描振镜，所述扫描振镜用于将发射系统二次准直的光线改变出射角度。
[0020]在一个具体的实施例中，激光器1采用半导体激光器，半导体激光器发射出光源，光源向外扩散，分为快轴和慢轴，快轴发散角为25
°
，慢轴发散角为8
°
，激光器快轴方向与所述第一透镜2的径向方向平行，且激光器1光源发射点位于第一透镜2物方焦点，物方焦点光束经过正透镜后变为准直的平行光，完成对快轴的压缩准直。
[0021]激光器1慢轴方向与所述第一透镜2的轴向方向平行，光线经第一透镜后方向不
变，光束转换系统3的第二透镜31焦距是第三透镜32的两倍，光线经光束转换系统3后，光束直径是原来的1/2,发散角增大一倍，所述激光雷达发射系统的半导体激光器发出的光源，经发射系统后，快轴被压缩，而慢轴被扩展到16
°
，增大了激光雷达的视场角。
[0022]以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本专利技术的优选例，并不用来限制本专利技术，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达发射系统，其特征在于，包括固定在发射系统中的激光器和第一透镜以及活动连接在发射系统中的光束转换系统，所述激光器、第一透镜以及光束转换系统的光轴处于同一直线上，且所述激光器的光源发射点位于所述第一透镜的物方焦点位置，所述光束转换系统包括第二透镜和第三透镜，所述第二透镜的像方焦点和所述第三透镜的物方焦点重合，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的入射端和出射端都镀有能让激光器光源通过的增透膜。2.根据权利要求1所述的一种激光雷达发射系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿翔，常健忠，
申请(专利权)人：杭州宏景智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：