[发明专利]光学系统及具有此的激光雷达

说明书

本发明公开了一种光学系统及具有此的激光雷达，光学系统由七个具有屈光力的透镜和一个平透镜组成。其中，第一透镜具有负屈光力；第二透镜具有正屈光力；第三透镜具有正屈光力；第四透镜具有负屈光力；第五透镜具有正屈光力；第六透镜具有正屈光力；第七透镜具有负屈光力；第八透镜为平透镜。所述光学系统能够使从第一侧不同角度平行入射的多束激光经过聚焦后落在第二侧的光焦面上的不同位置。激光雷达包括镜头安装架，镜头安装架内设置有发射镜筒和接收镜筒，接收镜筒内设置有上述光学系统。还包括激光发射模块和激光接收模块。激光发射模块与发射镜筒对齐，具有发出激光的激光器；激光接收模块与接收镜筒对齐，具有感测激光的传感器。

技术领域

本发明涉及激光雷达领域，尤其涉及一种光学系统及具有此的激光雷达。

背景技术

激光雷达是发射激光束以探测目标的位置、速度等的雷达系统。激光雷达可以向目标发射探测信号（激光束），然后将接收的从目标反射的回波信号与探测信号进行比较。作适当处理后，可获得目标的如距离、方位、速度等信息，从而对目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达通常包括发射模块、接收模块、扫描模块、光学系统和处理器等组成部分，发射模块将电脉冲变成光脉冲发射出去，接收模块把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，发送给处理器。

光学系统是激光雷达的重要组成部分，如上所述，在激光雷达的发射部分需要使用光学系统来对发散的激光束进行准直，而在接收部分需要光学系统来汇聚从目标反射回的激光束。

与普通镜头不同，激光雷达的接收部分的光学系统不要求成像，而是需要使来自不同位置的光脉冲入射到接收模块的不同位置。因此现需要一种口径足够大的接收光学系统，来满足接收到更多方向和角度的激光束。

发明内容

本发明提供一种可以在接收部分对激光进行聚焦的光学系统及具有此的激光雷达。

本发明采用的技术方案具体是：根据本发明的一实施例的光学系统，包括由七个具有屈光力的透镜和一个平透镜组成的透镜组，从第一侧到第二侧依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜。其中，第一透镜具有负屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第二透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第三透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第四透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；第五透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第六透镜具有正屈光力，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第七透镜具有负屈光力，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第八透镜为平透镜。所述光学系统能够使从第一侧不同角度平行入射的多束激光经过聚焦后落在第二侧的光焦面上的不同位置。

作为本发明技术方案的一种可选方案，所述透镜组焦距为14.3mm。

作为本发明技术方案的一种可选方案，所述第一透镜至第七透镜均为H-ZK2玻璃制造。

作为本发明技术方案的一种可选方案，所述第八透镜为BK7玻璃制造。

作为本发明技术方案的一种可选方案，所述光学系统的视场不小于±15°。

作为本发明技术方案的一种可选方案，所述第三透镜和第四透镜之间设置有光阑。

作为本发明技术方案的一种可选方案，根据本发明的另一实施例的激光雷达，包括：镜头安装架，镜头安装架内设置有两个发射镜筒和一个接收镜筒，发射镜筒位于接收镜筒两侧，且发射镜筒口径小于接收镜筒，所述光学系统设置于接收镜筒内；激光发射模块，设置在镜头安装架上，位于所述光学系统的第二侧与发射镜筒对齐，具有发出激光的激光器；激光接收模块，设置在镜头安装架上，位于所述光学系统的第二侧与接收镜筒对齐，具有感测激光的传感器。

作为本发明技术方案的一种可选方案，所述激光器可以为一个或多个。