【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种能够通过微透镜阵列或柱面透镜调控光斑形状的系统。
技术介绍
1、随着科技的发展，应用于光学领域的芯片种类越来越多，芯片的尺寸和形状也不断丰富，例如芯片形状可包括正方形、长方形或椭圆形。由于既定的芯片单元尺寸以及芯片单元形状不一导致了芯片整体的形状不一，这便造成了芯片空间的浪费。
2、为了更充分利用芯片空间，光学系统形成的光斑需要铺满整个芯片，但是常规光学系统在x轴和y轴上的焦距一致，光斑并不能充满芯片，导致芯片利用率较低。此外，虽然自由曲面光学系统能够通过调整其在x轴、y轴上的焦距达到控制光斑形状的效果，但自由曲面镜片成本极高，无法量产。因此探究一种能够改变光学系统在x轴和 y轴上的焦距，从而控制光斑形状以充分铺满芯片的方法是十分必要的。
3、应当理解，该
技术介绍
部分描述的内容仅用于帮助理解本申请公开的技术方案，而并非一定属于本申请的申请日之前的现有技术。
技术实现思路
1、本申请提供了一种光学系统，由光线入射侧至光线出射侧依序包括：透镜组；以及调焦组件，其朝向所述透镜组一侧的面和背向所述透镜组一侧的面中的至少一个为柱面，以使经过所述调焦组件的光线在第一方向上的焦距和第二方向上的焦距不同，其中，所述第一方向包括与所述透镜组的光轴方向垂直的方向，所述第二方向包括与所述光轴方向以及与所述第一方向均垂直的方向。
2、在一个实施方式中，所述调焦组件包括：微透镜阵列，包括基底和多个微透镜单元，所述微透镜单元设置于所
3、在一个实施方式中，所述调焦组件包括：柱面透镜，包括双凸柱面透镜、双凹柱面透镜、平凸柱面透镜、平凹柱面透镜中的至少一种。
4、在一个实施方式中，所述调焦组件的与所述柱面相邻的面在与所述第一方向和/或所述第二方向垂直的平面内的投影形状包括梯形、矩形以及带曲线的图形中的至少一种，其中，所述曲线包括所述柱面的准线的至少部分。
5、在一个实施方式中，所述光轴与所述柱面的母线垂直。
6、在一个实施方式中，所述柱面包括凸柱面和凹柱面中的至少一种。
7、在一个实施方式中，所述光线在所述光学系统的第一方向的焦距 fx与在所述光学系统的第二方向的焦距fy满足3.0≥fx/fy≥1.1。
8、在一个实施方式中，所述多个微透镜单元中的不同微透镜单元的所述预定值之间的差值不大于0.1mm。
9、在一个实施方式中，，所述光学系统满足：2≤|f1|/d1，其中，f1 为所述微透镜单元在所述光学系统的第二方向上的焦距，d1为所述微透镜单元在所述光学系统的第二方向上的口径。
10、在一个实施方式中，所述光学系统还包括：接收转化部，接收经由所述微透镜阵列射出的光线，并将所述光线包含的信息转化为电信号。
11、在一个实施方式中，所述光学系统满足：l/bfl≥0.1，其中，l 为所述透镜组至所述微透镜阵列的距离，bfl为所述透镜组至所述接收转化部的距离。
12、在一个实施方式中，所述光学系统满足：f/enpd≤1.1，其中，f 为所述透镜组的有效焦距，enpd为所述透镜组的入瞳直径。
13、在一个实施方式中，所述微透镜阵列在所述光学系统的第二方向上的焦距fy1与所述透镜组在所述光学系统的第二方向上的焦距fy2满足1.0≥fy1/fy2≥0.1。
14、在一个实施方式中，所述光学系统满足：ttl/h/fov≤1，其中， ttl是所述透镜组的光学总长，h是所述透镜组的最大视场角所对应的像高，fov是所述透镜组的最大视场角。
15、在一个实施方式中，所述光线在所述光学系统的第一方向的焦距 fx’与在所述光学系统的第二方向的焦距fy’满足1.0≥fx’/fy’≥0.3。
16、在一个实施方式中，所述光学系统满足：1.5≤|f2|/d2，其中，f2 为所述柱面透镜在所述光学系统的第二方向上的焦距，d2为所述柱面透镜在所述光学系统的第二方向上的口径。
17、在一个实施方式中，所述光学系统满足：l’/bfl’≥0.1，其中，l’为所述透镜组至所述柱面透镜的距离，bfl’为所述透镜组至所述接收转化部的距离。
18、在一个实施方式中，所述光学系统满足：f’/enpd’≤1.1，其中， f’为所述透镜组的有效焦距，enpd’为所述透镜组的入瞳直径。
19、在一个实施方式中，所述柱面透镜在所述光学系统的第二方向上的焦距fy3与所述透镜组在所述光学系统的第二方向上的焦距fy4满足 5.0≥|fy3/fy4|≥2.0。
20、在一个实施方式中，所述光学系统满足：ttl’/h’/fov’≤1，其中， ttl’是所述透镜组的光学总长，h’是所述透镜组的最大视场角所对应的像高，fov’是所述透镜组的最大视场角。
21、本申请另一方面提供了一种激光雷达设备，包括如上述实施方式中任一项所述的光学系统；以及雷达接收端，所述光学系统设置于所述雷达接收端，用于接收来自被探测物体的反射光。
22、本申请提供的光学系统可具有以下至少一个有益效果：
23、根据本申请的一些实施方式，可获得在目标面上均匀度很高的光斑图案；
24、根据本申请的一些实施方式，可通过微透镜阵列/柱面透镜调整x、 y轴焦距，从而改变光斑形状，提高芯片利用率；
25、根据本申请的一些实施方式，采用微透镜阵列/柱面透镜镜进行成像，可更好的控制大角度的光线，对光线控制能力强，能在目标面上成清晰度高的图案；
26、根据本申请的一些实施方式，采用微透镜阵列/柱面透镜方案对比于自由曲面方案，其加工难度小，成本低，容易实现量产；以及
27、根据本申请的一些实施方式，微透镜单元的厚度随机化设计，可以消除每个微透镜单元因尺寸和矢高一致而产生的衍射。
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1.一种光学系统，其特征在于，由光线入射侧至光线出射侧依序包括：
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述调焦组件包括：
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述调焦组件包括：
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述调焦组件的与所述柱面相邻的面在与所述第一方向和/或所述第二方向垂直的平面内的投影形状包括梯形、矩形以及带曲线的图形中的至少一种，
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光轴与所述柱面的母线垂直。
6.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，所述柱面包括凸柱面和凹柱面中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光线在所述光学系统的第一方向的焦距Fx与在所述光学系统的第二方向的焦距Fy满足3.0≥Fx/Fy≥1.1。
8.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述多个微透镜单元中的不同微透镜单元的所述预定值之间的差值不大于0.1mm。
9.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足：p>
10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，由光线入射侧至光线出射侧依序包括：
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述调焦组件包括：
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述调焦组件包括：
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述调焦组件的与所述柱面相邻的面在与所述第一方向和/或所述第二方向垂直的平面内的投影形状包括梯形、矩形以及带曲线的图形中的至少一种，
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光轴与所述柱面的母线垂直。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳，张俊明，赵稳立，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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