光学系统及具有此的激光雷达技术方案

本发明专利技术公开了一种光学系统及具有此的激光雷达，光学系统由七个具有屈光力的透镜和一个平透镜组成。其中，第一透镜具有负屈光力；第二透镜具有正屈光力；第三透镜具有正屈光力；第四透镜具有负屈光力；第五透镜具有正屈光力；第六透镜具有正屈光力；第七透镜具有负屈光力；第八透镜为平透镜。所述光学系统能够使从第一侧不同角度平行入射的多束激光经过聚焦后落在第二侧的光焦面上的不同位置。激光雷达包括镜头安装架，镜头安装架内设置有发射镜筒和接收镜筒，接收镜筒内设置有上述光学系统。还包括激光发射模块和激光接收模块。激光发射模块与发射镜筒对齐，具有发出激光的激光器；激光接收模块与接收镜筒对齐，具有感测激光的传感器。光的传感器。光的传感器。

【技术实现步骤摘要】
光学系统及具有此的激光雷达


[0001]本专利技术涉及激光雷达领域，尤其涉及一种光学系统及具有此的激光雷达。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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对发散的激光束进行准直，而在接收部分需要光学系统来汇聚从目标反射回的激光束。
[0004]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。因此现需要一种口径足够大的接收光学系统，来满足接收到更多方向和角度的激光束。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种可以在接收部分对激光进行聚焦的光学系统及具有此的激光雷达。
[0006]本专利技术采用的技术方案具体是：根据本专利技术的一实施例的光学系统，包括由七个具有屈光力的透镜和一个平透镜组成的透镜组，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、第六透镜、第七透镜和第八透镜。其中，第一透镜具有负屈光力，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，第二侧面为凸面；第三透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第四透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，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，第二侧面为凸面；第六透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第七透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第八透镜为平透镜。所述光学系统能够使从第一侧不同角度平行入射的多束激光经过聚焦后落在第二侧的光焦面上的不同位置。
[0007]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述透镜组焦距为14.3mm。
[0008]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述第一透镜至第七透镜均为H
‑
ZK2玻璃制造。
[0009]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述第八透镜为BK7玻璃制造。
[0010]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述光学系统的视场不小于
±
15
°
。
[0011]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述第三透镜和第四透镜之间设置有光
阑。
[0012]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，根据本专利技术的另一实施例的激光雷达，包括：镜头安装架，镜头安装架内设置有两个发射镜筒和一个接收镜筒，发射镜筒位于接收镜筒两侧，且发射镜筒口径小于接收镜筒，所述光学系统设置于接收镜筒内；激光发射模块，设置在镜头安装架上，位于所述光学系统的第二侧与发射镜筒对齐，具有发出激光的激光器；激光接收模块，设置在镜头安装架上，位于所述光学系统的第二侧与接收镜筒对齐，具有感测激光的传感器。
[0013]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述激光器可以为一个或多个。
[0014]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述发射镜筒和接收镜筒相互平行设置，所述光学系统中远离激光接收模块为第一透镜。
[0015]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述具有感测激光的传感器设置在所述光学系统光焦面上。
[0016]本专利技术取得的有益效果是：所述光学系统能够将从物面反射的多束平行激光聚焦于光焦面上不同的点。且光学系统具有大口径，可以接收到更多的激光。
[0017]本专利技术的效果不限于如上的效果，本领域技术人员可以从以下的说明中得出上文中未记载的效果。
附图说明
[0018]图1是示出根据本专利技术第一实施例的光学系统透镜组立体图。
[0019]图2是示出根据本专利技术第一实施例的光学系统配置图。
[0020]图3是示出根据本专利技术第一实施例的光学系统光路图。
[0021]图4是示出根据本专利技术第二实施例的激光雷达立体图。
[0022]图5是示出根据本专利技术第二实施例的激光雷达剖视图。
[0023]图6是示出根据本专利技术第二实施例的发射光学系统配置及光路图。
[0024]图7是示出根据本专利技术第三实施例的激光发射模块的示意图。
[0025]其中，100
‑
第一透镜；110
‑
第二透镜；120
‑
第三透镜；130
‑
光阑；140
‑
第四透镜；150
‑
第五透镜；160
‑
第六透镜；170
‑
第七透镜；180
‑
第八透镜；190
‑
光焦面；200
‑
镜头安装架；210
‑
发射镜筒；220
‑
接收镜筒；230
‑
激光发射模块；231
‑
激光器；240
‑
激光接收模块；250
‑
隔层。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。应当理解，以下具体实施例仅用于解释本专利技术，而并不用于限定本专利技术。基于以下实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0027]需要说明，在本专利技术的说明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系是基于附图的方位或位置关系，并且仅是为了便于描述本专利技术的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设
置”、“连接”等应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0028]需注意，下文中针对光学系统的各种实施例给出的值以举例的方式给出，而并非旨在进行限制。例如，示例性实施方案中的一个或多个透镜元件的一个或多个表面的一个或多个参数，以及组成这些元件的材料的参数可被赋予不同的值，同时仍然为光学系统提供类似的性能。需注意，表中的一些值可按比例放大或缩小以促进本申请的光学系统的更大实现或更小实现。
[0029]本专利技术的光学系统用于激光雷达的接收部分。对于如图1至3所示的光学系统而言，在光学系统的右侧可以布置激光雷达的接收模块，光学系统的左侧可以为激光雷达所探测的外侧方向。在下文中，将图1至3所示的光学系统的左侧称为第一侧，将图1至3所示的光学系统的右侧称为第二侧。上述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，由七个具有屈光力的透镜和一个平透镜组成，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、第六透镜、第七透镜和第八透镜；第一透镜具有负屈光力，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，第二侧面为凸面；第三透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第四透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，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，第二侧面为凸面；第六透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第七透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第八透镜为平透镜；其中，所述光学系统能够使从第一侧不同角度平行入射的多束激光经过聚焦后落在第二侧的光焦面上的不同位置。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述透镜组焦距为14.3mm。3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜至第七透镜均为H
‑
ZK2玻璃制造。4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第八透镜为BK7...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜波，
申请(专利权)人：锐驰智光北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：