一种光学模组及激光模组制造技术

本发明专利技术提供一种光学模组及激光模组，属于光斑叠加技术领域，包括沿主光轴依次设置的阵列透镜组和楔形镜组，阵列透镜组包括沿垂直于主光轴的第一方向依次设置的第一阵列透镜和第二阵列透镜，楔形镜组设置于第一阵列透镜和/或第二阵列透镜的出光侧，激光光束通过阵列透镜组输出发散角相同的角空间平顶光斑，角空间平顶光斑经楔形镜组折射后在远场形成角空间的叠加光斑。通过设置阵列透镜组和楔形镜组，并根据阵列透镜组和楔形镜组不同的变化组合，能形成不同效果的叠加光斑，光斑形式多样化，灵活性高，可适应不同的需求，通过上述三个光学元件，实现不同的光斑叠加，光学模组结构紧凑、尺寸小、成本低，且对光源的限制少。且对光源的限制少。且对光源的限制少。

【技术实现步骤摘要】
一种光学模组及激光模组
[0001]本申请是基于申请号为202010876460.6，申请日为2020年8月27日，申请人为“西安炬光科技股份有限公司”，专利技术名称为“一种光学模组及激光模组”的专利技术提出的分案申请。


[0002]本专利技术涉及光斑叠加
，具体而言，涉及一种光学模组及激光模组。

技术介绍

[0003]目前，激光雷达(Lidar)应用叠加光斑时主要通过两种方式实现：一种是通过衍射元件(DOE)实现，如专利201811051292.6公开的衍射元件以及在激光雷达系统中的应用，借助不相干的激光相互独立照射时，在远场产生互不干涉的衍射图案作为总衍射图案。另一种是通过摆动光源，使光源以不同的角度照射，实现远场激光光束叠加。
[0004]但是上述两种方式都有其缺点，DOE元件实现点状光斑叠加时，对光源波长及光源类型有限制要求；而通过光源摆放角度会导致整个光学系统结构不紧凑，出光口尺寸大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种光学模组及激光模组，能够实现不同的光斑叠加，且对光源的限制少，光学模组结构紧凑。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]本专利技术实施例一方面提供一种光学模组，其包括沿主光轴依次设置的阵列透镜组和楔形镜组，所述阵列透镜组包括沿垂直于所述主光轴的第一方向依次设置的第一阵列透镜和第二阵列透镜，所述楔形镜组设置于所述第一阵列透镜和/或所述第二阵列透镜的出光侧，激光光束通过所述阵列透镜组输出发散角相同的角空间平顶光斑，所述角空间平顶光斑经所述楔形镜组折射后在远场形成角空间的叠加光斑。
[0008]可选地，所述第一阵列透镜和所述第二阵列透镜的焦距和面型相同。
[0009]可选地，所述第一阵列透镜和所述第二阵列透镜为一体结构。
[0010]可选地，所述楔形镜组设置于所述第一阵列透镜或所述第二阵列透镜的出光侧，所述楔形镜组包括沿所述阵列透镜组设置方向依次连接的第一楔形镜和第二楔形镜。
[0011]可选地，所述楔形镜组包括沿所述阵列透镜组设置方向依次连接的第一楔形镜和第二楔形镜，所述第一楔形镜对应于所述第一阵列透镜的出光侧，所述第二楔形镜对应于所述第二阵列透镜的出光侧。
[0012]可选地，还包括沿所述主光轴设置的准直镜，所述准直镜位于所述阵列透镜组远离所述楔形镜组的一侧；还包括在所述主光轴上设置的压缩镜，所述压缩镜位于所述准直镜和所述阵列透镜组之间。
[0013]可选地，还包括在所述主光轴上设置的反射镜，所述反射镜位于所述阵列透镜组远离所述楔形镜组的一侧，用于调整光束传播的路径。
[0014]可选地，所述第一阵列透镜和所述第二阵列透镜呈预设夹角设置，所述预设夹角在0～90
°
之间。
[0015]可选地，所述第一楔形镜的楔角和所述第二楔形镜的楔角不相等。
[0016]可选地，所述第一阵列透镜和/或所述第二阵列透镜均为柱面阵列透镜或者锯齿面阵列；所述阵列透镜组还包括排列设置于所述第一阵列透镜和所述第二阵列透镜之间的第三阵列透镜，所述第三阵列透镜的入射面或者出射面为锯齿面或柱面。
[0017]可选地，沿所述主光轴方向依次设有双曲面镜和平凸镜，所述双曲面镜和所述平凸镜均使所述激光光束沿所述第一方向出射，所述双曲面镜和所述平凸镜均位于所述阵列透镜组远离所述楔形镜组的一侧。
[0018]本专利技术实施例另一方面提供一种光学模组，其包括上述的光学模组，以及沿所述第一方向排列的第一激光光源和第二激光光源，所述第一激光光源和第二激光光源分别对应所述的光学模组的第一阵列透镜和第二阵列透镜。
[0019]本专利技术实施例的有益效果包括：
[0020]本专利技术实施例提供的光学模组及激光模组，激光光源出射的激光光束，依次经阵列透镜组和楔形镜组出射，阵列透镜组包括沿垂直于主光轴的第一方向依次设置的第一阵列透镜和第二阵列透镜，以输出相同束角的角空间平顶光斑，角空间平顶光斑再经楔形镜组折射，以调整线光斑在角空间的分布位置，在远场形成角空间的叠加光斑。通过设置阵列透镜组和楔形镜组，并根据阵列透镜组和楔形镜组不同的变化组合，能形成不同效果的叠加光斑，光斑形式多样化，灵活性高，可适应不同的需求，通过上述三个光学元件，实现不同的光斑叠加，光学模组结构紧凑、尺寸小、成本低，且对光源的限制少。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的光学模组结构示意图之一；
[0023]图2为图1的慢轴方向光路图；
[0024]图3为图1的快轴方向光路图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的光学模组结构示意图之二；
[0026]图5为图4形成的叠加光斑；
[0027]图6为本专利技术实施例提供的光学模组结构示意图之三；
[0028]图7为图6的慢轴方向光路图；
[0029]图8为图6的快轴方向光路图；
[0030]图9为本专利技术实施例提供的光学模组结构示意图之四；
[0031]图10为图9的慢轴方向光路图；
[0032]图11为图9形成的叠加光斑；
[0033]图12为图9的快轴方向光路图；
[0034]图13为本专利技术实施例提供的光学模组光路图；
[0035]图14为图13形成的叠加光斑；
[0036]图15为本专利技术实施例提供的光学模组结构示意图之五。
[0037]图标:100
‑
准直镜；101
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第一准直镜；102
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第二准直镜；200
‑
压缩镜；201
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第一压缩镜；202
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第二压缩镜；300
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阵列透镜组；301
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第一阵列透镜；302
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第二阵列透镜；303
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第三阵列透镜；400
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楔形镜组；401
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第一楔形镜；402
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第二楔形镜；500
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汇聚透镜；600
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双曲面镜；700
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平凸镜；800
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反射镜；801
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第一反射镜；802
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第二反射镜；900
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调节透镜。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学模组，其特征在于，包括沿主光轴依次设置的阵列透镜组和楔形镜组，所述阵列透镜组包括沿垂直于所述主光轴的第一方向依次设置的第一阵列透镜和第二阵列透镜，所述楔形镜组设置于所述第一阵列透镜和/或所述第二阵列透镜的出光侧，激光光束通过所述阵列透镜组输出发散角相同的角空间平顶光斑，所述角空间平顶光斑经所述楔形镜组折射后在远场形成角空间的叠加光斑。2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一阵列透镜和所述第二阵列透镜的焦距和面型相同。3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一阵列透镜和所述第二阵列透镜为一体结构。4.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述楔形镜组设置于所述第一阵列透镜或所述第二阵列透镜的出光侧，所述楔形镜组包括沿所述阵列透镜组设置方向依次连接的第一楔形镜和第二楔形镜。5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述楔形镜组包括沿所述阵列透镜组设置方向依次连接的第一楔形镜和第二楔形镜，所述第一楔形镜对应于所述第一阵列透镜的出光侧，所述第二楔形镜对应于所述第二阵列透镜的出光侧。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的光学模组，其特征在于，还包括沿所述主光轴设置的准直镜，所述准直镜位于所述阵列透镜组远离所述楔形镜组的一侧；还包括在所述主光轴上设置的压缩镜，所述压缩镜位于所述准直镜和所述阵列透镜组之间。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡磊，李勇，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：