【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达，尤其涉及一种多线激光雷达的发射光学系统及多线激光雷达。
技术介绍
1、多线激光雷达由分立的收发元件逐步朝着集成化收发阵列发射器的发展，使得激光雷达的体积不断缩小、性能不断提高，并且成本持续下降。采用线阵边发射器通常难以实现收发单元的一一对应，并且相邻发射单元存在间隙，无法保证各探测通道的一致性，因此，需要通过对发射光束进行整形、匀光才能将其应用于激光雷达。
2、在相关技术中，光束整形匀光的方案主要有匀光棒和阵列透镜的两种方式。采用匀光棒实现匀光的方式是通过使输入光束在匀光棒的内表面多次反射后在输出面叠加实现，匀光棒越长匀光效果越好，但该方式适用于大角度发散的光源，并且空间体积难以缩小。采用阵列透镜可以较好的实现激光均匀化输出，但其对公差要求较高，特别是横向对准公差，要求发光单元中心与各个阵列透镜光轴对准，光源离轴会使匀光效果恶化，与此同时阵列透镜对工艺和检测要求较高，加工成本高及供货周期长。因此相关技术中的多线激光雷达应用成本较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种多线激光雷达的发射光学系统及多线激光雷达，旨在解决现有技术中多线激光雷达应用成本较高的问题。
2、本专利技术实施例的第一方面提供了一种多线激光雷达的发射光学系统，发射光学系统包括多路激光发射器和至少一个透镜；多路激光发射器设置有多个发光单元；至少一个透镜在快轴方向上的焦距和在慢轴方向上的焦距不同；
3、多路激光发射器放置在至少一个透镜的快轴方向上的焦
4、离焦量大于第一预设值；离焦量为至少一个透镜的慢轴方向的焦平面到至少一个透镜的快轴方向的焦平面的距离。
5、在一些可能的实现方式中，至少一个透镜包括：准直透镜和柱透镜；准直透镜靠近多路激光发射器；柱透镜远离多路激光发射器。
6、在一些可能的实现方式中，柱透镜的焦线平行于慢轴方向；
7、离焦量随准直透镜和柱透镜之间的透镜间距的增大而减小。
8、在一些可能的实现方式中，柱透镜的焦线平行于快轴方向；
9、离焦量随准直透镜和柱透镜之间的透镜间距的增大而增大。
10、在一些可能的实现方式中，准直透镜为非球面透镜；准直透镜包括一个球面和非球面；准直透镜的球面为凸面；准直透镜的非球面为凸面；多路激光发射器设置在准直透镜的球面一侧；柱透镜设置在准直透镜的非球面一侧；
11、柱透镜包括一个柱面和一个球面；柱透镜的柱面为凹面；柱透镜的球面为凸面；准直透镜设置在柱透镜的柱面一侧。
12、在一些可能的实现方式中，准直透镜为球面透镜；准直透镜的两面均为球面；准直透镜靠近多路激光发射器一侧的球面为凹面，另一个球面为凸面；
13、柱透镜包括一个柱面和一个平面；柱透镜的柱面为凸面；准直透镜设置在柱透镜的平面一侧。
14、在一些可能的实现方式中，第一预设值根据发射光学系统的最低匀光度确定；每个发光单元发出的光束经过至少一个透镜后在慢轴方向所输出光束的光强分布角度，随离焦量的增大而增大。
15、在一些可能的实现方式中，离焦量小于第二预设值；第二预设值根据每个发光单元发出的光束经过至少一个透镜后在慢轴方向所输出光束的光照强度和光强分布角度确定。
16、在一些可能的实现方式中，多线激光雷达的发射光学系统还包括光阑；光阑设置在至少一个透镜的光束输出方向上。
17、本专利技术实施例的第二方面提供了一种多线激光雷达，包括如上第一方面的发射光学系统。
18、本专利技术实施例提供的多线激光雷达的发射光学系统及多线激光雷达，包括多路激光发射器和至少一个透镜；多路激光发射器设置有多个发光单元；至少一个透镜在快轴方向上的焦距和在慢轴方向上的焦距不同；多路激光发射器放置在至少一个透镜的快轴方向上的焦平面上；多路激光发射器在至少一个透镜的慢轴方向上离焦设置；离焦量大于第一预设值；离焦量为至少一个透镜的慢轴方向的焦平面到至少一个透镜的快轴方向的焦平面的距离。通过设置特定的透镜组，然后将多路激光发射器在慢轴方向上离焦设置，增大光束两端的光强分布，使每个发光单元所输出的光束角度变宽，从而使各个发光单元对应的光束在角空间叠加，实现高均匀性的光束输出。本专利技术实施例只需要一个或多个透镜即可实现，并且由于匀光度取决于离焦量大小，在快轴方向上光源不脱离焦平面即可，而在慢轴方向上光源离轴不影响离焦量，因此光源离轴对匀光度影响较小，因而本专利技术的多线激光雷达的横向对准公差要求低，应用成本较低。
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1.一种多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述发射光学系统包括多路激光发射器和至少一个透镜；所述多路激光发射器设置有多个发光单元；所述至少一个透镜在快轴方向上的焦距和在慢轴方向上的焦距不同；
2.根据权利要求1所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述至少一个透镜包括：准直透镜和柱透镜；所述准直透镜靠近所述多路激光发射器；所述柱透镜远离所述多路激光发射器。
3.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述柱透镜的焦线平行于慢轴方向；
4.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述柱透镜的焦线平行于快轴方向；
5.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述准直透镜为非球面透镜；所述准直透镜包括一个球面和非球面；所述准直透镜的球面为凸面；所述准直透镜的非球面为凸面；所述多路激光发射器设置在所述准直透镜的球面一侧；所述柱透镜设置在所述准直透镜的非球面一侧；
6.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述准直透镜为球面透镜；所述准
7.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述第一预设值根据发射光学系统的最低匀光度确定；每个发光单元发出的光束经过至少一个透镜后在慢轴方向所输出光束的光强分布角度，随所述离焦量的增大而增大。
8.根据权利要求1所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述离焦量小于第二预设值；所述第二预设值根据每个发光单元发出的光束经过至少一个透镜后在慢轴方向所输出光束的光照强度和光强分布角度确定。
9.根据权利要求1-8任一项所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述多线激光雷达的发射光学系统还包括光阑；所述光阑设置在所述至少一个透镜的光束输出方向上；
10.一种多线激光雷达，其特征在于，所述多线激光雷达包括如上权利要求1-9任一项所述的发射光学系统。
...【技术特征摘要】
1.一种多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述发射光学系统包括多路激光发射器和至少一个透镜；所述多路激光发射器设置有多个发光单元；所述至少一个透镜在快轴方向上的焦距和在慢轴方向上的焦距不同；
2.根据权利要求1所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述至少一个透镜包括：准直透镜和柱透镜；所述准直透镜靠近所述多路激光发射器；所述柱透镜远离所述多路激光发射器。
3.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述柱透镜的焦线平行于慢轴方向；
4.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述柱透镜的焦线平行于快轴方向；
5.根据权利要求2所述的多线激光雷达的发射光学系统，其特征在于，所述准直透镜为非球面透镜；所述准直透镜包括一个球面和非球面；所述准直透镜的球面为凸面；所述准直透镜的非球面为凸面；所述多路激光发射器设置在所述准直透镜的球面一侧；所述柱透镜设置在所述准直透镜的非球面一侧；
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：林建东，张恒，孙亨利，任玉松，任雨杭，李进强，秦屹，
申请(专利权)人：森思泰克河北科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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