[发明专利]一种高分辨率广角车载激光雷达镜头

说明书

本发明公开了一种高分辨率广角车载激光雷达镜头，包括由物方至像方依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和滤光片，第一透镜L1为具有负光焦度的凸凹球面透镜，第二透镜L2为具有负光焦度的双凹球面透镜，第三透镜L3为具有正光焦度的双凸球面透镜，第四透镜L4为具有正光焦度的凸凹球面透镜，第五透镜L5为具有正光焦度的凹凸非球面透镜，且通过限定镜头的有效焦距和镜头的光学总长的比值范围，使镜头具有较大的视场角。该镜头分辨率达300万像素以上，视场角可达150°，光圈数#F≤1.15，具有更大的拍摄范围和更高的相对照度，且在‑40℃～+105℃的环境下仍能保持清晰成像。

技术领域

本发明属于光学镜头技术领域，具体涉及一种高分辨率广角车载激光雷达镜头。

背景技术

随着智能探测技术的推动下，基于激光雷达的3D空间探测技术正在蓬勃发展。由于激光雷达具有探测精度高、抗干扰能力强、覆盖范围远、适用范围广等优点，已被应用于军用和民用领域；同时，激光雷达也是目前L3以上等级无人智能驾驶汽车上唯一能够全方位三维感知周围图像信息的设备，无人驾驶汽车为未来激光雷达的应用开辟了广阔的道路。运用在激光雷达传感器上的镜头，需要为后续的3D空间建模提供较为精准的初始三维数据，同时也要保证在极端环境下成像质量良好。因此，对于一种大相对口径、高分辨率、大视场角、在极端环境温度下不离焦的激光雷达镜头的研发就更为迫切。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提出一种高分辨率广角车载激光雷达镜头，该镜头分辨率达300万像素以上，视场角可达150°，光圈数#F≤1.15，具有更大的拍摄范围和更高的相对照度，且在-40℃～+105℃的环境下仍能保持清晰成像。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提出的一种高分辨率广角车载激光雷达镜头，包括由物方至像方依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和滤光片，第一透镜L1为具有负光焦度的凸凹球面透镜，第二透镜L2为具有负光焦度的双凹球面透镜，第三透镜L3为具有正光焦度的双凸球面透镜，第四透镜L4为具有正光焦度的凸凹球面透镜，第五透镜L5为具有正光焦度的凹凸非球面透镜，且满足如下条件：

0.06f0/TTL0.15

其中，f0为镜头的有效焦距，TTL为镜头的光学总长。

优选地，第三透镜L3和第四透镜L4之间设有光阑STOP。

优选地，高分辨率广角车载激光雷达镜头还满足如下条件：

f1/f00

其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f0为镜头的有效焦距。

优选地，高分辨率广角车载激光雷达镜头还满足如下条件：

0.5|f1/f3|1.2

其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距。

优选地，高分辨率广角车载激光雷达镜头还满足如下条件：

1.6n11.85，1.5n21.75，1.55n31.8，1.5n41.7，1.6n51.75

其中，n1为第一透镜L1的d光折射率，n2为第二透镜L2的d光折射率，n3为第三透镜L3的d光折射率，n4为第四透镜L4的d光折射率，n5为第五透镜L5的d光折射率。

优选地，高分辨率广角车载激光雷达镜头的工作波段为865nm～915nm。

优选地，高分辨率广角车载激光雷达镜头的最大视场角为150°。

优选地，高分辨率广角车载激光雷达镜头的光圈数#F≤1.15。