本發(fā)明涉及光學(xué)成像，尤其涉及一種準(zhǔn)直柱面鏡頭。

背景技術(shù)：

1、激光雷達(dá)技術(shù)是一種通過激光計(jì)算物體距離的技術(shù)，核心技術(shù)包括單點(diǎn)測(cè)距和二維掃描兩個(gè)維度。其中，二維掃描技術(shù)根據(jù)其掃描原理上有無運(yùn)動(dòng)部件分為機(jī)械掃描、半固態(tài)掃描（一個(gè)維度沒有運(yùn)動(dòng)部件）、固態(tài)掃描。而固態(tài)掃描為芯片出光，所使用光源為二維光源（包括線光源和面光源），它的優(yōu)點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，易集成，成本較低以及高可靠性等。這些優(yōu)點(diǎn)使得固態(tài)激光雷達(dá)成為未來激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的重要方向，尤其是在自動(dòng)駕駛和智能交通系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

2、目前能與固態(tài)掃描激光雷達(dá)匹配的準(zhǔn)直柱面鏡頭在市場上十分缺乏，尤其是與固態(tài)掃描激光雷達(dá)匹配中的二維光源匹配的準(zhǔn)直柱面鏡頭，因此亟需一種可靠性良好且性能優(yōu)異的準(zhǔn)直柱面鏡頭。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)的目的在于提供一種準(zhǔn)直柱面鏡頭，用于解決現(xiàn)有市場上十分缺乏能與固態(tài)掃描激光雷達(dá)匹配的可靠性良好且性能優(yōu)異的準(zhǔn)直柱面鏡頭的問題。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N準(zhǔn)直柱面鏡頭，沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依序包括具有正光焦度的第一透鏡和具有正光焦度的第二透鏡，所述第一透鏡和所述第二透鏡均為柱面透鏡；

3、其中所述第一透鏡的物側(cè)面至所述第二透鏡的像側(cè)面的軸上距離為td，所述第一透鏡和所述第二透鏡的中厚之和為∑ct，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：1.5＜td/∑ct＜2.0。

4、本申請(qǐng)中，上述設(shè)置可保證在像面沿著一定角度掃描的二維光源能夠被很好的準(zhǔn)直成平行光，并在物面發(fā)射出去；同時(shí)1.5＜td/∑ct＜2.0的設(shè)計(jì)通過在一定鏡頭長度下合理分配鏡片厚度，使得準(zhǔn)直柱面鏡頭結(jié)構(gòu)合理且更容易組裝。

5、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述第一透鏡的物側(cè)面為凸面，第一透鏡的像側(cè)面為凹面；所述第二透鏡的物側(cè)面為凸面，第二透鏡的像側(cè)面為凸面。

6、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述第一透鏡和所述第二透鏡均為塑膠鏡片。

7、本申請(qǐng)中，上述設(shè)置可使得準(zhǔn)直柱面鏡頭在保證準(zhǔn)直效果的同時(shí)，還可以盡可能的減少成本、減少鏡頭總長以及減輕鏡頭重量。

8、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述第一透鏡的物側(cè)面表面設(shè)置有光闌。

9、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述第一透鏡的邊緣厚度為et1，所述第一透鏡在光軸上的中心厚度為ct1，所述第一透鏡滿足：et1/ct1>0.2。

10、本申請(qǐng)中，上述設(shè)置可避免制作時(shí)因第一透鏡邊緣過薄而導(dǎo)致準(zhǔn)直柱面鏡頭良率降低，有效地提升了第一透鏡的可制造性。

11、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述第二透鏡的邊緣厚度為et2，所述第二透鏡在光軸上的中心厚度為ct2，所述第二透鏡滿足：et2/ct2>0.2。

12、本申請(qǐng)中，上述設(shè)置可避免制作時(shí)因第二透鏡邊緣過薄而導(dǎo)致準(zhǔn)直柱面鏡頭良率降低，有效地提升了第二透鏡的可制造性。

13、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的有效焦距為f，所述第一透鏡物側(cè)面至所述第二透鏡像側(cè)面的軸上距離為td，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：1<td/f<3。

14、本申請(qǐng)中，上述設(shè)置既可以避免準(zhǔn)直柱面鏡頭長度過長，又能在盡可能減小準(zhǔn)直柱面鏡頭口徑的同時(shí)獲得更大焦段，使得準(zhǔn)直柱面鏡頭表現(xiàn)更佳。

15、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的數(shù)值孔徑為na，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：0.3<na<0.6。

16、本申請(qǐng)中，上述設(shè)置中大數(shù)值孔徑以確保準(zhǔn)直柱面鏡頭能夠準(zhǔn)直大數(shù)值孔徑的二維光源。

17、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的有效焦距為f，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：8mm<f<12mm。

18、于本申請(qǐng)一實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的工作波段為1528nm-1568nm。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

20、應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的準(zhǔn)直柱面鏡頭，通過對(duì)第一透鏡和第二透鏡的設(shè)置，使得像面上二維光源發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡頭后變成平行光發(fā)出，解決了目前市場上急需能夠匹配固態(tài)掃描激光雷達(dá)的性能優(yōu)異準(zhǔn)直柱面鏡頭的問題。且進(jìn)一步針對(duì)第一透鏡和第二透鏡均有在有曲率方向上采用非球面以實(shí)現(xiàn)光線各種像差的矯正，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將二維光源發(fā)出的光準(zhǔn)直成平行光，更好地實(shí)現(xiàn)光線準(zhǔn)直效果；同時(shí)通過合理分配各個(gè)透鏡的光焦度和面型，有效地提高了準(zhǔn)直柱面鏡頭的準(zhǔn)直能力，獲取高可靠性的準(zhǔn)直柱面鏡頭。

21、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依序包括具有正光焦度的第一透鏡和具有正光焦度的第二透鏡，所述第一透鏡和所述第二透鏡均為柱面透鏡；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側(cè)面為凸面，第一透鏡的像側(cè)面為凹面；所述第二透鏡的物側(cè)面為凸面，第二透鏡的像側(cè)面為凸面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡和所述第二透鏡均為塑膠鏡片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側(cè)面表面設(shè)置有光闌。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的邊緣厚度為et1，所述第一透鏡在光軸上的中心厚度為ct1，所述第一透鏡滿足：et1/ct1>0.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡的邊緣厚度為et2，所述第二透鏡在光軸上的中心厚度為ct2，所述第二透鏡滿足：et2/ct2>0.2。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的有效焦距為f，所述第一透鏡物側(cè)面至所述第二透鏡像側(cè)面的軸上距離為td，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：1<td/f<3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的數(shù)值孔徑為na，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：0.3<na<0.6。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的有效焦距為f，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：8mm<f<12mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直柱面鏡頭，其特征在于，所述準(zhǔn)直柱面鏡頭的工作波段為1528nm-1568nm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種準(zhǔn)直柱面鏡頭，沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依序包括具有正光焦度的第一透鏡和具有正光焦度的第二透鏡，第一透鏡和第二透鏡均為柱面透鏡；其中第一透鏡的物側(cè)面至第二透鏡的像側(cè)面的軸上距離為TD，第一透鏡和第二透鏡的中厚之和為∑CT，準(zhǔn)直柱面鏡頭滿足：1.5＜TD/∑CT＜2.0。本發(fā)明使得在像面沿著一定角度掃描的二維光源能夠被很好的準(zhǔn)直成平行光，并在物面發(fā)射出去，解決了目前急需能夠匹配固態(tài)掃描激光雷達(dá)的高性能準(zhǔn)直柱面鏡頭的問題；透鏡在有曲率方向上采用非球面實(shí)現(xiàn)光線各種像差的矯正，實(shí)現(xiàn)光線準(zhǔn)直效果；同時(shí)通過合理分配各個(gè)透鏡的光焦度和面型，有效地提高了準(zhǔn)直柱面鏡頭的準(zhǔn)直能力，獲取高可靠性鏡頭。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣文超,龔鴻若,單子豪,黃錦熙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州視光半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26