用于激光雷达的发射器和激光雷达.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113900078A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111320256.7(22)申请日2021.11.09(71)申请人深圳迈塔兰斯科技有限公司地址518101广东省深圳市宝安区新安街道上合社区33区大宝路83号美生慧谷科技园秋谷8栋6楼(72)发明人郝成龙谭凤泽朱健(74)专利代理机构深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙)44285代理人吴欣蔚(51)Int.Cl.G01S7/481(2006.01)G01S7/484(2006.01)G01S7/4911(2020.01)G01S17/89(2020.01)权利要求书1页说明书8页附图11页(54)发明名称用于激光雷达的发射器和激光雷达(57)摘要本公开提供了用于激光雷达的发射器和激光雷达。根据本公开的发射器包括：激光面光源，发射具有初始发散角的初始光束；第一超透镜，初始光束通过第一超透镜，使得具有初始发散角的初始光束被变换为具有第一发散角的第一光束；第二超透镜，第一光束通过第二超透镜，使得具有第一发散角的第一光束被变换为具有第二发散角的第二光束，第二光束用于在远场处产生点云或多线，其中，第一超透镜位于第二超透镜和激光面光源之间，以及其中，第一发散角小于初始发散角，并且第二发散角小于第一发散角。根据本公开的用于激光雷达的发射器和包括其的激光雷达具有结构简单、体积小、成本低、寿命长等优点。CN113900078ACN113900078A权利要求书1/1页1.一种用于激光雷达的发射器，包括：激光面光源，发射具有初始发散角的初始光束；第一超透镜，所述初始光束通过所述第一超透镜，使得具有所述初始发散角的所述初始光束被变换为具有第一发散角的第一光束；第二超透镜，所述第一光束通过所述第二超透镜，使得具有所述第一发散角的所述第一光束被变换为具有第二发散角的第二光束，所述第二光束用于在远场处产生点云或多线，其中，所述第一超透镜位于所述第二超透镜和所述激光面光源之间，以及其中，所述第一发散角小于所述初始发散角，并且所述第二发散角小于所述第一发散角。2.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述第一发散角与所述初始发散角之间的比率小于1/5。3.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述第二发散角由所述激光雷达的最远工作距离和在所述最远工作距离处可探测的目的的最小尺寸确定。4.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述激光面光源包括多个激光源阵列，每个激光源阵列由多个激光源构成。5.根据权利要求4所述的发射器，其中，所述多个激光源阵列按预定顺序依次点亮。6.根据权利要求4所述的发射器，其中，所述多个激光源阵列随机地点亮。7.根据权利要求5或6所述的发射器，其中，在所述多个激光源阵列中，对应于中心视场的激光源阵列的点亮次数大于对应于中心视场外部的激光源阵列的点亮次数。8.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述第一超透镜和所述第二超透镜中的每个包括基板和设置在所述基板上的微结构层，以及其中，所述微结构层包括布置成阵列的微结构单元。9.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述微结构单元的尺寸和形状根据所述激光雷达的工作波段确定。10.根据权利要求1所述的发射器，其中，通过调整所述初始光束的相位在远场处产生所述点云或多线。11.一种激光雷达，包括根据权利要求1至10中任一项所述的发射器。2CN113900078A说明书1/8页用于激光雷达的发射器和激光雷达技术领域[0001]本公开涉及光学超透镜的技术领域，具体地，本公开涉及用于激光雷达的发射器和激光雷达。背景技术[0002]激光雷达是一种采用非接触激光测距技术的扫描式传感器，其工作原理与一般的雷达系统类似，即通过发射激光光束来探测目标，并通过搜集反射回来的光束来形成点云和获取数据，这些数据经光电处理后可生成为精确的三维立体图像。采用这项技术，可以准确的获取高精度的物理空间环境信息，测距精度可达厘米级。因此，激光雷达在汽车自动驾驶、精密建模以及三维遥感等科学和工业领域中作为基本元器件有着极为广泛的应用。[0003]激光雷达主要由发射器、接收器、信号处理单元和显示单元构成。进一步地，发射器主要包括激光源、光学调制模块、波束控制模块和扫描控制模块。具体地，激光源发射的激光在通过光学调制模块和波束控制模块进行光学调制和波束控制之后，在扫描控制模块的控制下投射到空间中，使得激光束按照特定的方式在空间中扫描。当激光束照射到目标时，发生散射现象，而散射回来的光电信号由激光雷达的接收器接收，随后由信号处理单元转换为电信号并进行放大和信息处理，从而在显示单元上显示目标信号。[0004]传统的激光雷达的发射器的扫描控制模块主要使用机械式扫描模块和MEMS微震镜扫描模块来实现。然