CN112130302B - 多光谱激光雷达的接收镜头系统 - Google Patents
多光谱激光雷达的接收镜头系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112130302B CN112130302B CN202011334236.0A CN202011334236A CN112130302B CN 112130302 B CN112130302 B CN 112130302B CN 202011334236 A CN202011334236 A CN 202011334236A CN 112130302 B CN112130302 B CN 112130302B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- receiving
- lens system
- multispectral
- receiving lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241001417527 Pempheridae Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
公开了一种多光谱激光雷达的接收镜头系统。本申请一实施例中，多光谱激光雷达的接收镜头系统可以包括：沿光线自物面向像面入射方向依次设置的孔径光阑、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。本申请实施例的接收镜头系统在多光谱都能够达到高分辨率，不仅可适用于多光谱，适用面广，而且可以直接在近红外波长的光谱下进行装调和测试，大幅降低了装调和测试的成本，成本低、易量产。
Description
技术领域
本申请涉及雷达及通讯技术领域，尤其涉及一种多光谱激光雷达的接收镜头系统。
背景技术
激光雷达作为雷达概念的一种延伸，利用激光进行目标探测，从反射光中获取目标光波信号，与发射信号共同进行信息处理来获得探测目标的距离、速度、方位等信息。相较于微波雷达，激光雷达采用波长更短的光学信号，具有定向性好、灵敏度高、空间分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等突出优势，在精确制导、目标识别等领域获得了迅速的发展。
目前，汽车前向碰撞预警系统、前向避免碰撞系统、自适应巡航控制等先进车辆主动安全技术飞速发展和落地，自动驾驶技术也驶上了快车道。为适应自动驾驶的需求，车载激光雷达技术不断发展，由单线测距逐渐向多线测距发展，由二维扫描向三维扫描发展，测量精度越来越高，反应时间越来越短，可靠性和稳定性越来越高。激光雷达最新趋势迫切需要符合车规级、安全性高、易量产、高分辨率、低成本的接收镜头系统。
发明内容
为了部分地或全部地解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种多光谱激光雷达的接收镜头系统。
本申请的一个方面，提供了一种多光谱激光雷达的接收镜头系统，包括：
孔径光阑；
第一透镜，为负光焦度透镜；
第二透镜，为正光焦度透镜；
第三透镜，为正光焦度透镜；
第四透镜，为正光焦度透镜；
第五透镜，为负光焦度透镜；
第六透镜，为负光焦度透镜；
第七透镜，为正光焦度透镜；
其中，沿光线自物面向像面入射方向依次设置所述孔径光阑、所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜，并且满足如下关系式：
1.1<f15/f<2.8；
-4.5<f6/f<1.5；
0.5<f7/f<1.1；
5<V2-V1<18；
1.75<n5<2.05；
其中，f表示所述接收镜头系统的系统焦距，f15表示所述第一透镜至所述第五透镜的组合焦距，f6表示所述第六透镜的焦距，f7表示所述第七透镜的焦距，V2表示所述第二透镜的阿贝数，V1表示所述第一透镜的阿贝数，n5表示所述第五透镜的折射率。
一些示例中，所述多光谱包括波长为905nm、940nm和1550nm的光谱。
一些示例中，所述第四透镜和所述第五透镜密接成双胶合镜片。
一些示例中，所述第一透镜和所述第二透镜密接成双胶合镜片。
一些示例中，所述接收镜头系统的光学总长满足关系式：TTL≤57mm，TTL表示所述接收镜头系统的光学总长。
一些示例中，所述接收镜头系统的第七透镜的像侧表面到像面的中心轴向距离大于或等于7mm。
一些示例中，所述第七透镜的像侧表面到像面的中心轴向距离为9.681mm、9.683mm或者9.937mm。
一些示例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的镜片玻璃材料依次为：N-BAK4、N-LAK12、N-LAK12、N-LAF21、N-SF57、N-SF11、N-LAF3。
一些示例中，所述第七透镜的像侧表面到像面的中心轴向距离为7.791mm、7.792mm或者8.029mm。
一些示例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的镜片玻璃材料依次为：N-KZFS11 N-LAK22、N-BASF64、N-LAF3、SF57、SFG05、N-BAK1。
本申请实施例提供的多光谱激光雷达的接收镜头系统，通过合理的光焦度分配和结构合理的镜片组合，使整个镜头系统在多光谱都能够达到高分辨率，不仅可适用于多光谱，适用面广，而且可以直接在近红外波长的光谱下进行装调和测试，大幅降低了装调和测试的成本，成本低、易量产。经试验验证，本申请实施例的接收镜头系统，近红外波长905nm和940nm的调制传递函数（MTF，Modulation Transfer Function）在300线对/毫米（lp/mm）的值超过0.30，在短波红外波长1550nm的MTF基本接近衍射极限。
附图说明
在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，其中：
图1为本申请一实施例提供的接收镜头系统的一示例性光学系统结构图；
图2为本申请一实施例提供的接收镜头系统的另一示例性光学系统结构图；
图3为本申请一实施例提供的接收镜头系统在光谱905nm的MTF值曲线图；
图4为本申请一实施例提供的接收镜头系统在光谱940nm的MTF值曲线图；
图5为本申请一实施例提供的接收镜头系统在光谱1550nm的MTF值曲线图；
图6为本申请一实施例提供的接收镜头系统在光谱905nm的弥散斑示意图；
图7为本申请一实施例提供的接收镜头系统在光谱940nm的弥散斑示意图；
图8为本申请一实施例提供的接收镜头系统在光谱1550nm的弥散斑示意图。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本申请的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本申请，而并非以任何方式限制本申请的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
目前，激光雷达接收镜头系统主要是基于905nm和1550nm的探测器进行开发。一方面，光谱1550nm的激光雷达接收镜头系统通常采用短波红外探测器进行镜头的装配调试和检测，短波红外探测器主要采用铟砷化镓，价格高，尤其是大尺寸高分辨率的铟砷化镓非常昂贵，使得光谱1550nm的激光雷达接收镜头系统的成本高、量产难，制约着光谱1550nm的激光雷达接收镜头系统的进一步发展。而成本一直是车载激光雷达增长的最大制约因素，造成905nm是市场上大多数车载激光雷达的选择，其元器件也相对成熟。另一方面，905nm的脉冲激光雷达容易与其他激光雷达发生干扰，随着这些系统更加广泛的应用，干扰的问题开始显现。也即，越来越需要能达到车规级、安全性高、易量产、高分辨率、低成本的激光雷达。
由于激光雷达接收到的能量随着距离增加，接收到的回波信号的能量会减小，为了提高检测距离范围，需要提高激光发射器的发射功率，人眼对于光谱905nm的波段光具有一定的折射力，当能量满足一定条件时，对人眼相对还是安全的，而光谱1550nm波段处在人眼安全波段，不会对人眼的安全造成威胁。目前，激光雷达的最新趋势是使用更长的波长，如1550nm，它远离我们眼睛吸收的可见光光谱，使眼睛的安全性比905nm高40倍。同时，基于调频连续波（FMCW），具有更高的检测灵敏度和准确度。FMCW技术还可以通过多普勒效应瞬时测量物体的速度（但现有的905nm的激光雷达则需要计算，而并非直接获得距离数据），不仅能够进行预测分析和响应，而且在对象识别中能够从原始点云数据建立和识别不同的对象。也即，如前文所述的，激光雷达最新趋势迫切需要符合车规级、安全性高、易量产、高分辨率、低成本的接收镜头系统，且该接收镜头系统可应用于多光谱的激光雷达。
为解决上述技术问题，本申请实施例提出了下文所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，该接收镜头系统可用于多光谱激光雷达。
图1和图2分别示出了本申请实施例中多光谱激光雷达的接收镜头系统的两种示例性结构。
参见图1和图2所示，本申请实施例提供的多光谱激光雷达的接收镜头系统可以包括孔径光阑S1、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、第六透镜L6、第七透镜L7。其中，第一透镜L1为负光焦度透镜，第二透镜L2为正光焦度透镜，第三透镜L3为正光焦度透镜，第四透镜L4为正光焦度透镜，第五透镜L5为负光焦度透镜，第六透镜L6为负光焦度透镜，第七透镜L7为正光焦度透镜。
参见图1和图2所示，沿光线自物面向像面入射方向依次设置孔径光阑S1、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、第六透镜L6和第七透镜L7，探测器（IMA）可以设置在第七透镜L7之后。
本申请实施例中的接收镜头系统满足如下关系式（1）~（5）：
1.1<f15/f<2.8；（1）
-4.5<f6/f<1.5；（2）
0.5<f7/f<1.1；（3）
5<V2-V1<18；（4）
1.75<n5<2.05；（5）
其中，f表示接收镜头系统的系统焦距，f15表示第一透镜L1至第五透镜L5的组合焦距，f6表示第六透镜L6的焦距，f7表示第七透镜L7的焦距，V2表示第二透镜L2的阿贝数，V1表示第一透镜L1的阿贝数，n5表示第五透镜L5的折射率。
本申请实施例提供的接收镜头系统中，第一透镜L1将入射光孔径扩大，有利于之后的镜片承担更多大孔径产生像差的校正；第一透镜L1和第二透镜L2可以较大程度上前置校正多光谱下不同折射率产生的球差、像散等色差；第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5共同承担着平衡球差和轴外高级像差的作用，第六透镜L6校正了其前面镜片不易校正的场曲，并且第六透镜的第一个凹面朝向透镜L5、第七度透镜L7设置了合适的光焦度来平衡主光线入射角，从而提高轴外视场的接收效率，由此，本申请实施例的多光谱激光雷达接收镜头系统通过合理的光焦度分配和结构合理的镜片组合，使整个镜头系统在多光谱都能够达到高的分辨率，摆脱了以往激光雷达镜头只能在单一波长下使用的限制，适用面广，同时可以满足高分辨率的要求。
本申请实施例中的接收镜头系统可适用于多光谱。这里，多光谱可以包括但不限于波长为905nm、940nm和/或1550nm的光谱。结合下文图3~图8所示，本申请实施例的接收镜头系统，近红外波长905nm和940nm的MTF在300lp/mm的值超过0.30，在短波红外波长1550nm的MTF基本接近衍射极限，可见，其在光谱905nm、940nm、1550nm下均可接收，像面位置的像质平衡可以满足探测器的需求，并且装配尺寸偏差对于像质的影响在多光谱905nm、940nm、1550nm下是一致的。
参见图1和图2所示，本申请实施例的接收镜头系统，孔径光阑S1设置于镜头之前，有利于减小接收镜头系统前部诸如微机电系统（MEMS，Micro ElectroMechanical System）等转向控制系统的尺寸，
参见图1和图2所示，本申请实施例的接收透镜系统中，第一透镜L1和第二透镜L2可以密接成双胶合透镜，通过选择合适的玻璃材料，即可较大程度上前置校正多光谱下不同折射率产生的球差、像散等色差。
参见图1和图2所示，本申请实施例的接收透镜系统中，第四透镜和第五透镜也可以密接成双胶合镜片，以便更好地平衡球差和轴外高级像差。
本申请实施例中，接收透镜系统的光学总长满足如下关系式（6）。其中，TTL表示接收镜头系统的光学总长。采用小于或等于57mm的光学总长，可以满足激光雷达小型化的需求。
TTL≤57mm（6）
相关技术中，采用单一光谱波长如1550nm的激光雷达接收镜头系统，由于其在光谱波长940nm或905nm像质下降严重，因此，只能在波长1550nm的条件下进行装调和测试，故而成本高、不易于量产。本申请实施例提供的多光谱激光雷达的接收镜头系统，在光谱905nm、940nm、1550nm下均可接收，像面位置的像质平衡可以满足探测器的需求，并且装配尺寸偏差对于像质的影响在多光谱905nm、940nm、1550nm下是一致的，因此，本申请实施例的接收镜头系统在单一光谱下进行装调和测试，便可以使多光谱的像质都能够满足探测器的要求，换言之，本申请实施例提供的多光谱激光雷达的接收镜头系统，可以根据需要在多光谱905nm、940nm、1550nm中选择单一光谱来进行装配和测试。
一些示例中，本申请实施例提供的接收镜头系统可以在波长940nm或905nm的光谱下进行装配和测试，这样可以避开波长1550nm下成本昂贵的短波红外探测器，降低镜头量产的成本和难度。优选地，本申请实施例提供的接收镜头系统可以直接在940nm光谱下进行装调和测试，这样，采用波长为940nm的低成本近红外增强探测器即可进行装配和测试，通过镜头中其中一片（组）或某些片（组）进行调芯，可以极大地降低镜头量产的成本和难度。
一些示例中，本申请实施例提供的多光谱激光雷达的接收镜头系统可以在波长更短的单一光谱下进行装调，MTF的衍射极限值更大，能够提高装调的效果。
参见图1和图2所示，本申请实施例中的接收透镜系统的光学后截距也即第七透镜L7的像侧表面到像面的中心轴向距离可以大于或等于7mm，其FNO可以等于1.80。这样，便于用于在接收透镜系统之后安装探测器，并且可以满足各种镜头装配工艺、镜头系统和探测器相关各种封装工艺的要求，兼容性更好，可以进一步降低接收镜头系统的装配、封装、使用等成本。
实际应用中，调整第七透镜L7的像侧表面到像面的中心轴向距离（即光学后截距），可以使接收镜头系统在多光谱下的聚焦达到最佳。具体应用中，能够使接收镜头系统在各光谱下聚焦达到最佳的上述中心轴向距离（即第七透镜L7的像侧表面到像面的中心轴向距离）与接收镜头系统中各透镜的具体结构、玻璃材料、厚度、曲率半径等相关。对此，本申请实施例不作限制。
图3示出了本实施例的接收镜头系统在光谱905nm的MTF值曲线图，图4示出了本实施例的接收镜头系统在光谱940nm的MTF值曲线图，图5示出了实施例的接收镜头系统在光谱1550nm的MTF值曲线图。图6示出了本实施例的接收镜头系统在光谱905nm的弥散斑示意图，图7示出了本实施例的接收镜头系统在光谱940nm的弥散斑示意图，图8示出了实施例的接收镜头系统在光谱1550nm的弥散斑示意图。通过图3~图8可以看出，本实施例的多光谱激光雷达的接收镜头系统，通过合理的光焦度分配和结构合理的镜片组合，能够在多光谱达到高分辨率，在近红外波长905nm和940nm的调制传递函数（MTF，Modulation TransferFunction）在300线对/毫米（lp/mm）的值超过0.30，在短波红外波长1550nm的MTF基本接近衍射极限。
下面将结合具体示例，对本发明实施例提供的多光谱激光雷达接收镜头系统进行进一步的描述，需要说明的是，下述示例不构成对本申请的限定。
实施例一
图1示出了本实施例中接收镜头系统的示例性结构。
本实施例中，图1所示多光谱激光雷达接收镜头系统沿着物面到像面的各透镜的曲率半径、中心厚度、折射率和阿贝数满足表1所列条件。表1是图1所示多光谱激光雷达接收镜头系统的一种示例性设计值，EFL表示有效焦距，FNO表示F数，ω表示半视角。
表1
EFL=30mm，FNO=1.80,2ω=18°
表1中，面序号根据图1所示结构中各透镜的表面顺序进行编号。其中，曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，“无穷大”代表该表面为平面。厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，间隔13（即第七透镜L7中像侧表面13到像面14的中心轴向距离）可以根据光谱波长进行调整，以使得接收镜头系统在相应光谱下的聚焦达到最佳。例如，间隔13为9.681mm可以使接收镜头系统在905nm的光谱下的聚焦达到最佳，间隔13为9.683mm可以使接收镜头系统在940nm的光谱下的聚焦达到最佳，间隔13为9.937mm可以使接收镜头系统在1550nm的光谱下的聚焦达到最佳。表1中，折射率和阿贝数为透镜所采用的镜片玻璃材料的光学参数，空格代表当前位置为空气。
一些示例中，本实施例中多光谱激光雷达接收镜头系统中沿着物面到像面的七片透镜（即第一透镜L1~第七透镜L7）的镜片玻璃材料分别可以为：N-BAK4、N-LAK12、N-LAK12、N-LAF21、N-SF57、N-SF11、N-LAF3。可以理解的是，本实施例中接收镜头系统中各透镜的镜片玻璃材料不限于上述示例，也可采用其他等效玻璃材料。
实施例二
图2示出了本实施例中接收镜头系统的示例性结构。本实施例中，图2所示多光谱激光雷达接收镜头系统沿着物面到像面的各透镜的曲率半径、中心厚度、折射率和阿贝数满足表2所列条件。表2是图2所示多光谱激光雷达接收镜头系统的一种示例性设计值。
表2
EFL=30mm，FNO=1.80，2ω=18°
表2中，面序号根据图2所示示例中各透镜的表面顺序进行编号。其中，曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“无穷大”代表该表面为平面；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，间隔13（即第七透镜L7中像侧表面13到像面14的中心轴向距离）可以根据光谱波长进行调整，以使得接收镜头系统在相应光谱下的聚焦达到最佳。例如，间隔13为7.791mm可以使接收镜头系统在905nm的光谱下的聚焦达到最佳，间隔13为7.792mm可以使接收镜头系统在940nm的光谱下的聚焦达到最佳，间隔13为8.029mm可以使接收镜头系统在1550nm的光谱下的聚焦达到最佳。表2中的折射率和阿贝数为透镜的镜片玻璃材料的光学参数，空格代表当前位置为空气。
一些示例中，本实施例多光谱激光雷达接收镜头系统中沿着物面到像面的七片透镜（即第一透镜L1~第七透镜L7）的镜片玻璃材料分别可以为：N-KZFS11、N-LAK22、N-BASF64、N-LAF3、SF57、SFG05、N-BAK1。可以理解的是，本实施例中接收镜头系统中各透镜的镜片玻璃材料不限于上述示例，也可采用其他等效玻璃材料。
与现有技术相比，本申请实施例提供的多光谱激光雷达接收镜头系统至少具有以下有益效果中之一或多项：
1.适用于多光谱，摆脱了以往激光雷达镜头只能在单一波长下使用的限制，适用面广。
2.在光谱905nm、940nm、1550nm下均可接收，在像面位置的像质平衡满足探测器需求，只需调节接收镜头系统与探测器之间的距离即可使得接收镜头系统在多光谱下的聚焦达到最佳。
3.装配尺寸偏差对于像质的影响在多光谱905nm、940nm、1550nm下是一致的，在单一光谱下进行装调和测试就能使多光谱的像质满足探测器要求，也即可以满足各种装配需求。
4.能直接在940nm单光谱下进行像质装调和测试，极大降低了探测器的成本，成本低、易于量产。
5.光学总长不超过57mm，满足了小型化的要求。
6.在多光谱都能够达到高的分辨率，在近红外波长905nm和940nm的MTF在300lp/mm的值超过0.30，在短波红外波长1550nm的MTF基本接近衍射极限，满足了高分辨率的要求。
7.不会对人眼的安全造成威胁，安全性高。
8. 在光谱905nm、940nm、1550nm下均可接收，符合车规级要求。
本申请实施例提供的多光谱激光雷达接收镜头系统可适用于各种需要多光谱激光雷达的应用领域。例如，本申请实施例可适用于自动驾驶、三维测量、飞行时间（TOF）技术、扫地机机器人等雷达和通讯领域。一些示例中，本申请尤其适用于自动驾驶、覆盖物流、公共交通、乘用车以及特种车应用等领域。
需要说明的是，上述本申请所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本申请才公开部分数值以举例说明本申请的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本申请创造保护范围的限制。
以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多光谱激光雷达的接收镜头系统，包括：
孔径光阑；
第一透镜，为负光焦度透镜；
第二透镜，为正光焦度透镜；
第三透镜，为正光焦度透镜；
第四透镜，为正光焦度透镜；
第五透镜，为负光焦度透镜；
第六透镜，为负光焦度透镜；
第七透镜，为正光焦度透镜；
其中，所述接收镜头系统的透镜个数为7个，沿光线自物面向像面入射方向依次设置所述孔径光阑、所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜，所述第一透镜和所述第二透镜密接成双胶合镜片，所述第四透镜和所述第五透镜密接成双胶合镜片，所述第七透镜的像侧表面到像面的中心轴向距离大于或等于7mm，并且满足如下关系式：
1.1<f15/f<2.8；
-4.5<f6/f<1.5；
0.5<f7/f<1.1；
5<V2-V1<18；
1.75<n5<2.05；
其中，f表示所述接收镜头系统的系统焦距，f15表示所述第一透镜至所述第五透镜的组合焦距，f6表示所述第六透镜的焦距，f7表示所述第七透镜的焦距，V2表示所述第二透镜的阿贝数，V1表示所述第一透镜的阿贝数，n5表示所述第五透镜的折射率。
2.根据权利要求1所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，其中，所述多光谱包括波长为905nm、940nm和/或1550nm的光谱。
3.根据权利要求1所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，其中，所述接收镜头系统的光学总长满足关系式：TTL≤57mm，TTL表示所述接收镜头系统的光学总长。
4.根据权利要求1或2所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，其中，所述第七透镜的像侧表面到像面的中心轴向距离为9.681mm、9.683mm或者9.937mm。
5.根据权利要求4所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的镜片玻璃材料依次为：N-BAK4、N-LAK12、N-LAK12、N-LAF21、N-SF57、N-SF11、N-LAF3。
6.根据权利要求1或2所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，其中，所述第七透镜的像侧表面到像面的中心轴向距离为7.791mm、7.792mm或者8.029mm。
7.根据权利要求6所述多光谱激光雷达的接收镜头系统，其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的镜片玻璃材料依次为：N-KZFS11 、N-LAK22、N-BASF64、N-LAF3、SF57、SFG05、N-BAK1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011334236.0A CN112130302B (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 多光谱激光雷达的接收镜头系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011334236.0A CN112130302B (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 多光谱激光雷达的接收镜头系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112130302A CN112130302A (zh) | 2020-12-25 |
| CN112130302B true CN112130302B (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=73852431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011334236.0A Active CN112130302B (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 多光谱激光雷达的接收镜头系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112130302B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115327791A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-11-11 | 锐驰智光(北京)科技有限公司 | 光学系统及具有此的激光雷达 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101581827A (zh) * | 2008-05-15 | 2009-11-18 | 奥林巴斯映像株式会社 | 变焦镜头及具备该变焦镜头的摄像装置 |
| CN108919459A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-30 | 江西联创电子有限公司 | 光学透镜系统 |
| CN109375352A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-02-22 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种红外共焦镜头 |
| CN110161656A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 宁波永新光学股份有限公司 | 一种车载高清广角成像系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007114727A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-05-10 | Konica Minolta Opto Inc | ズームレンズ |
-
2020
- 2020-11-25 CN CN202011334236.0A patent/CN112130302B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101581827A (zh) * | 2008-05-15 | 2009-11-18 | 奥林巴斯映像株式会社 | 变焦镜头及具备该变焦镜头的摄像装置 |
| CN108919459A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-30 | 江西联创电子有限公司 | 光学透镜系统 |
| CN109375352A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-02-22 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种红外共焦镜头 |
| CN110161656A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 宁波永新光学股份有限公司 | 一种车载高清广角成像系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112130302A (zh) | 2020-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN214895810U (zh) | 分光装置和激光雷达 | |
| CN104516110A (zh) | 一种共孔径宽波段红外光学系统 | |
| CN102323671B (zh) | 一种具有实入瞳的远心离轴三反镜光学成像系统 | |
| CN215871629U (zh) | 行动载具辅助系统 | |
| CN103792652A (zh) | 结合主/被动探测的折返式光学系统 | |
| CN112130302B (zh) | 多光谱激光雷达的接收镜头系统 | |
| CN107727368B (zh) | 一种标定平行光管焦面位置的装置及方法 | |
| WO2021051727A1 (zh) | 激光雷达及具有激光雷达的设备 | |
| CN112305721A (zh) | 红外双波段望远光学系统 | |
| CN210075422U (zh) | 行动载具辅助系统 | |
| CN114966612A (zh) | 一种基于光栅的激光雷达扫描系统 | |
| CN1912648B (zh) | 激光尺光学系统 | |
| CN209784640U (zh) | 行动载具辅助系统 | |
| WO2024002107A1 (zh) | 激光接收系统、激光雷达、镜头组件、电子设备及车辆 | |
| CN110764233A (zh) | 一种新型激光雷达接收镜头 | |
| CN103852163A (zh) | 适用于微型成像光谱仪的微型分光系统 | |
| CN210864181U (zh) | 中波红外长焦距镜头 | |
| CN211603683U (zh) | 一种新型激光雷达接收镜头 | |
| CN110764073A (zh) | 一种激光雷达光学接收系统 | |
| CN211786082U (zh) | 一种激光雷达光学接收系统 | |
| CN215448188U (zh) | 一种用于空间激光通信的光学探测系统 | |
| CN114815173B (zh) | 激光雷达接收镜头 | |
| CN104950421A (zh) | 一种自动聚焦系统 | |
| CN116125436B (zh) | 一种用于单光子雷达的集成化同轴收发装置及单光子雷达 | |
| CN114460730B (zh) | 一种超小型化机载中波制冷红外连续变焦光学系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lin Xiaotong Inventor after: Luo Lianjing Inventor after: Zheng Huawei Inventor after: Zhang Shaofeng Inventor after: Yu Nongcun Inventor before: Lin Xiaotong Inventor before: Luo Lianjing Inventor before: Zheng Huawei |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210422 Address after: 350100 27th floor, Chuangye building, Haixi hi tech Industrial Park, hi tech Zone, Fuzhou City, Fujian Province Patentee after: FUJIAN HAICHUANG PHOTOELECTRIC Co.,Ltd. Address before: 1-4 / F, No.2 factory building, feilaite industrial plant, Pingdi street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Haichuang optics Co., Ltd Patentee before: FUJIAN HAICHUANG PHOTOELECTRIC Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 350100 floor 5, building 19, phase II, innovation park, No. 7, middle wulongjiang Avenue, Shangjie Town, Minhou County, Fuzhou City, Fujian Province Patentee after: Fujian Haichuang Photoelectric Technology Co.,Ltd. Address before: 350100 27th floor, Pioneer Building, Haixi hi tech Industrial Park, high tech Zone, Fuzhou City, Fujian Province Patentee before: FUJIAN HAICHUANG PHOTOELECTRIC CO.,LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |