一种激光雷达发射与接收光学系统的制作方法

本公开涉及激光雷达，特别是涉及一种激光雷达发射与接收光学系统。

背景技术：

1、激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离。

2、车载激光雷达是机动车辅助驾驶系统的核心，激光雷达发射与接收光学系统的性能直接影响车载激光雷达的整体性能，现有产品存在成本与光学性能的矛盾，高性能则成本高，低成本则性能差，此外，现有产品结构不稳定，抗震性能弱，易受车体震动影响。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本公开提供一种激光雷达发射与接收光学系统。

2、具体地，本公开的技术方案是：

3、一种激光雷达发射与接收光学系统，包括发射端透镜组和接收端透镜组，发射端透镜组从其物侧至像侧沿第一光轴依次包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，接收端透镜组从其物侧至像侧沿第二光轴依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜为玻璃球面透镜，第三透镜为玻璃非球面透镜，第六透镜与第三透镜结构相同。

4、在一实施例中，所述第一透镜至第六透镜各自包括一朝向相应物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向相应像侧且使成像光线通过的像侧面；第一透镜具负屈光率，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面；第二透镜具正屈光率，第二透镜的物侧面为凹/凸面，第二透镜的像侧面为凸面；第三透镜具正屈光率，第三透镜的物侧面为凸面，第三透镜的像侧面为凸面；发射端透镜组具屈光率的透镜仅有第一透镜、第二透镜和第三透镜；第四透镜具负屈光率，第四透镜的物侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凹面；第五透镜具正屈光率，第五透镜的物侧面为凹/凸面，第五透镜的像侧面为凸面；接收端透镜组具屈光率的透镜仅有第四透镜、第五透镜和第六透镜。

5、在一实施例中，所述第一透镜与第二透镜之间设有第一光阑，第四透镜与第五透镜之间设有第二光阑。

6、在一实施例中，还包括接收端传感器，接收端传感器尺寸为1/2.8英寸。

7、在一实施例中，所述接收端镜片组的光圈系数为1.4。

8、在一实施例中，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：-9.00<f1<13.00，13.00<f2<15.00，19.00<f3<22.00，-9.00<f4<13.00，13.00<f5<15.00；其中，f1、f2、f3、f4、f5分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距。

9、在一实施例中，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：1.00<|f1/f发|<2.00，1.00<|f2/f发|<2.50，2.00<|f3/f发|<3.50，1.00<|f4/f接|<2.00，1.00<|f5/f接|<2.50，2.00<|f6/f接|<3.50；其中，f发为发射端透镜组的整体焦距，f接为接收端透镜组的整体焦距，f1、f2、f3、f4、f5、f6分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距。

10、在一实施例中，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：-0.50<f1/f2<-1.30，-0.50<f4/f5<-1.30；其中，f1、f2、f4、f5分别为第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜的焦距。

11、在一实施例中，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：nd2>1.80，nd5>1.80；其中，nd2、nd5分别为第二透镜和第五透镜的nd折射率。

12、本公开的有益技术效果：

13、1、本公开光学系统发射端透镜组和接收端透镜组为玻璃透镜组，信赖性和可靠性好，结构稳定，符合车载应用要求。2、由于接收端透镜组和发射端透镜组采用了结构相同的非球面透镜，相比于接收端透镜组和发射端透镜组采用结构不同的非球面透镜的现有技术，本公开光学系统成本更低。

技术特征：

1.一种激光雷达发射与接收光学系统，包括发射端透镜组和接收端透镜组，其特征在于：所述发射端透镜组从其物侧至像侧沿第一光轴依次包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，接收端透镜组从其物侧至像侧沿第二光轴依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜为玻璃球面透镜，第三透镜为玻璃非球面透镜，第六透镜与第三透镜结构相同。

2.如权利要求1所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于：所述第一透镜至第六透镜各自包括一朝向相应物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向相应像侧且使成像光线通过的像侧面；

3.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜之间设有第一光阑，第四透镜与第五透镜之间设有第二光阑。

4.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于：还包括接收端传感器，接收端传感器尺寸为1/2.8英寸。

5.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于：所述接收端镜片组的光圈系数为1.4。

6.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：-9.00<f1<13.00，13.00<f2<15.00，19.00<f3<22.00，-9.00<f4<13.00，13.00<f5<15.00；其中，f1、f2、f3、f4、f5分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距。

7.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：1.00<|f1/f发|<2.00，1.00<|f2/f发|<2.50，2.00<|f3/f发|<3.50，1.00<|f4/f接|<2.00，1.00<|f5/f接|<2.50，2.00<|f6/f接|<3.50；其中，f发为发射端透镜组的整体焦距，f接为接收端透镜组的整体焦距，f1、f2、f3、f4、f5、f6分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距。

8.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：-0.50<f1/f2<-1.30，-0.50<f4/f5<-1.30；其中，f1、f2、f4、f5分别为第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜的焦距。

9.如权利要求1或2所述的激光雷达发射与接收光学系统，其特征在于，所述发射端透镜组和接收端透镜组满足：nd2>1.80，nd5>1.80；其中，nd2、nd5分别为第二透镜和第五透镜的nd折射率。

技术总结
本公开涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种激光雷达发射与接收光学系统，包括发射端透镜组和接收端透镜组，发射端透镜组从其物侧至像侧沿第一光轴依次包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，接收端透镜组从其物侧至像侧沿第二光轴依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜为玻璃球面透镜，第三透镜为玻璃非球面透镜，第六透镜与第三透镜结构相同。发射端和接收端透镜组为玻璃透镜组，信赖性和可靠性好，结构稳定，符合车载应用要求。发射端和接收端透镜组采用了结构相同的非球面透镜，降低成本。

技术研发人员：张军光,徐金龙,刘青天
受保护的技术使用者：厦门力鼎光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15