[实用新型]一种发射镜头、面阵激光雷达及移动平台

说明书

本实用新型涉及一种发射镜头、面阵激光雷达及移动平台。一种发射镜头，包括：沿发射光源的光线发射方向设置的光学整形结构，所述光学整形结构包括至少一个柱状透镜，所述柱状透镜上靠近发射光源的一侧设置的柱状凸起的长度方向与发射光束的发散方向垂直，所述发射光束经光学整形结构后呈设定发散角和设定形状的均匀光束。还提供了一种面阵激光雷达，包括面阵光线发射机构，面阵光线接收机构，主控板，所述面阵光线发射机构包括发射光源、驱动发射电路和所述的发射镜头。还提供了一种可移动的平台。解决了普通面阵激光雷达的发射系统发射光束不均匀的问题，提高了测试和运行的安全性和准确性。

技术领域

本实用新型涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种发射镜头、面阵激光雷达及移动平台。

背景技术

LiDAR(Light Detection and Ranging)，是光探测及测距系统的简称，激光雷达是采用激光器或者LED作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动距离探测设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。主要由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。发射系统包括各种形式的激光器或者LED；接收系统采用接收透镜和各种形式的光电探测器。

机械旋转式激光雷达中常用的发射模块都是线光束，再经过机械旋转实现面阵扫描。这对扫描机构的设计和光机装配的精度提出了很高的要求，进而导致量产环节的生产效率偏低，成本居高不下。固态激光雷达相对于传统的机械旋转式激光雷达，减少了机械旋转功能部件和编码设备，结构精简，降低组装难度，性能稳定，测距频率高。

面阵激光雷达作为固态激光雷达的一种，有利于高效率的量产，并大幅降低了制造成本。现有的面阵激光雷达，其发射器很难实现大探测区域的光束均匀发射。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提出一种发射镜头，通过柱状透镜的结构设置，解决了机械式激光雷达的光线扫描结构复杂，刷新频率低的问题，以及普通面阵激光雷达的发射系统发射光束不均匀的问题。

本实用新型实施例的目的还在于提出一种面阵激光雷达，通过发射镜头和面阵光电芯片的配合设置，解决了现有技术发射光源发出的光束经过发射镜头后与面阵光电芯片不匹配，不能均匀覆盖测量区域的问题。

本实用新型实施例的目的还提供了一种移动的平台，其通过所述发射镜头或者具有发射镜头的面阵激光雷达，使得面阵激光雷达对测量区域中的障碍物定位更为准确，提高了移动的平台的运行的安全性和准确性。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种发射镜头，包括：沿发射光源的光线发射方向设置的光学整形结构，所述光学整形结构包括至少一个柱状透镜，所述柱状透镜上靠近发射光源的一侧设置的柱状凸起的长度方向与发射光束的发散方向垂直，所述柱状透镜上靠近发射光源的一侧上每相邻两个柱状凸起之间平滑连接有连接槽，所述发射光束经光学整形结构后呈设定发散角和形状的均匀光束。

作为本技术方案的优选方案之一，所述发射光束的发散角为P°，所述发射光束经光学整形结构后呈水平发散角M°，垂直发散角N°的均匀光束，其中，0＜M＜180，0＜N＜180，0＜P＜180；

当P＞M或者P＞N时，所述发射光源和柱状透镜之间还设置有会聚透镜。

作为本技术方案的优选方案之一，所述柱状凸起的表面为偶次非球面，所述偶次非球面的表面方程为

，

其中R为偶次非球面的顶点的曲率半径，所述Y为连续的取值变量，所述k为圆锥系数，其中，R的取值为正常数，k的取值为常数，A₂、A₄、A₆、A₈的取值为正常数。