本申請涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)發(fā)射模組及包含其的激光雷達。

背景技術(shù)：

1、在三維感測、激光蝕刻、定位標(biāo)識等應(yīng)用場景中，通常需要采用光學(xué)發(fā)射模組發(fā)射用于在目標(biāo)平面上投射得到線光斑的光束。視應(yīng)用需求而定，目標(biāo)平面可以是墻壁表面，可以是地面，也可以是人臉表面等。當(dāng)目標(biāo)平面為理想的平整表面時，目標(biāo)平面上投射所得的線光斑呈筆直的一字形，或者略帶一定弧度的一字形，因此線光斑通常也被稱之為一字線光斑。

2、光學(xué)發(fā)射模組為了發(fā)射光束，需要配置光源。目前光學(xué)領(lǐng)域內(nèi)通用的光源多為vcsel(vertical-cavity?surface-emitting?laser，垂直腔面發(fā)射激光器)、eel(edge-emitting?laser，邊發(fā)射激光器)、led(light-emitting?diode，發(fā)光二極管)等，而這些光源所發(fā)射的光束都無法直接投射出線光斑，因此，光學(xué)發(fā)射模組還需要配置光束整形元件，由光束整形元件對光源所發(fā)射的光束進行調(diào)制，從而使得調(diào)制后光束能夠投射出線光斑。

3、相關(guān)技術(shù)中，為了縮小此類光學(xué)發(fā)射模組的體積，提出由超透鏡作為光束整形元件對光源所發(fā)射的光束進行調(diào)制，從而使得調(diào)制后光束能夠投射出線光斑。但是相關(guān)技術(shù)所提供的光學(xué)發(fā)射模組，為了使得其中超透鏡所輸出光束能夠投射得到線光斑，需要較為復(fù)雜地設(shè)計超透鏡的相位分布。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的一個目的在于提出一種光學(xué)發(fā)射模組及包含其的激光雷達。本申請所提供的光學(xué)發(fā)射模組，可以更為便捷地設(shè)計其中超透鏡的相位分布，即可使得超透鏡所輸出光束能夠投射得到線光斑。

2、根據(jù)本申請實施例的一方面，公開了一種光學(xué)發(fā)射模組，所述光學(xué)發(fā)射模組包括：光源陣列；超透鏡；

3、所述光源陣列包括至少兩個子光源，所述子光源至少沿所述光源陣列所在二維平面上的第一方向間隔排列；

4、所述超透鏡設(shè)于所述光源陣列的出光側(cè)，以用于對所述光源陣列所發(fā)射光束進行調(diào)制以及輸出；所述超透鏡與所述光源陣列之間保持第一距離，以使得所述超透鏡所輸出光束用于在目標(biāo)平面上投射得到線光斑；所述第一方向在所述目標(biāo)平面上的投影，平行于所述線光斑的線長方向；

5、其中，存在至少一個不同于所述第一距離的第二距離，若所述超透鏡與所述光源陣列之間保持所述第二距離，則所述超透鏡用于對所述光源陣列所發(fā)射光束進行準(zhǔn)直，以使得所述超透鏡所輸出光束用于在所述目標(biāo)平面上投射得到光斑陣列；所述光斑陣列中的點光斑至少沿所述線長方向間隔排列。

6、在本申請的一示例性實施例中，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距相等；

7、或者，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距至少有兩種。

8、在本申請的一示例性實施例中，所述超透鏡還用于沿所述線長方向?qū)λ鼍€光斑進行復(fù)制；

9、若所述超透鏡與所述光源陣列之間保持所述第二距離，則所述光斑點陣中沿所述線長方向間隔排列的點光斑的數(shù)目，至少為沿所述第一方向間隔排列的子光源的數(shù)目的兩倍。

10、在本申請的一示例性實施例中，所述超透鏡還用于沿所述線寬方向?qū)λ鼍€光斑進行復(fù)制；

11、若所述超透鏡與所述光源陣列之間保持所述第二距離，則所述光斑點陣中沿所述線寬方向間隔排列的點光斑的數(shù)目，至少為沿所述第二方向排列的子光源的數(shù)目的兩倍。

12、在本申請的一示例性實施例中，所述子光源還沿所述光源陣列所在二維平面上的第二方向間隔排列；所述第二方向垂直于所述第一方向；

13、所述光斑陣列中的點光斑還沿所述線光斑的線寬方向間隔排列。

14、在本申請的一示例性實施例中，在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距相等；

15、或者，在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距至少有兩種。

16、在本申請的一示例性實施例中，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距相等；在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距相等；并且，在所述第一方向上的相鄰子光源之間的間距，等于在所述第二方向上的相鄰子光源之間的間距。

17、在本申請的一示例性實施例中，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距相等；在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距相等；并且，在所述第二方向上的相鄰子光源之間的間距，大于在所述第一方向上的相鄰子光源之間的間距。

18、在本申請的一示例性實施例中，在所述第二方向上的至少一對相鄰子光源之間的間距，大于在所述第一方向上的相鄰子光源之間的最大間距，以使得當(dāng)所有所述子光源點亮?xí)r，所述超透鏡所輸出光束在所述目標(biāo)平面上投射得到至少兩條沿所述線寬方向間隔排列的線光斑。

19、根據(jù)本申請實施例的一方面，公開了一種激光雷達，所述激光雷達包括：如上述任一項實施例所提供的光學(xué)發(fā)射模組；光學(xué)接收模組；

20、所述光學(xué)接收模組用于接收所述光學(xué)發(fā)射模組所投射的線光斑被目標(biāo)對象表面所反射的光束。

21、本申請所提供的光學(xué)發(fā)射模組在投射線光斑的實際使用過程中，超透鏡與光源陣列之間保持的第一距離，不同于供超透鏡發(fā)揮準(zhǔn)直功能的第二距離。因此本申請所提供的光學(xué)發(fā)射模組，在設(shè)計其中超透鏡的相位分布時，只需要基于超透鏡的焦距設(shè)計其對應(yīng)的準(zhǔn)直相位，然后再對超透鏡與光源陣列之間的距離進行離焦處理即可。而無論是相比于針對光強分布進行位置映射以設(shè)計得到超透鏡的相位分布，還是相比于運行相位恢復(fù)算法進行相位恢復(fù)以設(shè)計得到超透鏡的相位分布，基于超透鏡的焦距設(shè)計超透鏡的準(zhǔn)直相位都更為便捷；因此本申請所提供的光學(xué)發(fā)射模組，可以更為便捷地設(shè)計其中超透鏡的相位分布，即可使得超透鏡所輸出光束能夠投射得到線光斑。

22、本申請的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本申請的實踐而習(xí)得。

23、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)射模組包括：光源陣列；超透鏡；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距相等；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，所述超透鏡還用于沿所述線長方向?qū)λ鼍€光斑進行復(fù)制；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，所述超透鏡還用于沿所述線寬方向?qū)λ鼍€光斑進行復(fù)制；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，所述子光源還沿所述光源陣列所在二維平面上的第二方向間隔排列；所述第二方向垂直于所述第一方向；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距相等；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距相等；在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距相等；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，在所述第一方向上，相鄰子光源之間的間距相等；在所述第二方向上，相鄰子光源之間的間距相等；

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)發(fā)射模組，其特征在于，在所述第二方向上的至少一對相鄰子光源之間的間距，大于在所述第一方向上的相鄰子光源之間的最大間距，以使得當(dāng)所有所述子光源點亮?xí)r，所述超透鏡所輸出光束在所述目標(biāo)平面上投射得到至少兩條沿所述線寬方向間隔排列的線光斑。

10.一種激光雷達，其特征在于，所述激光雷達包括：如權(quán)利要求1-9任一項所述的光學(xué)發(fā)射模組；光學(xué)接收模組；

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N光學(xué)發(fā)射模組及包含其的激光雷達。本申請所提供的光學(xué)發(fā)射模組包括：光源陣列；超透鏡；光源陣列包括至少兩個子光源，子光源至少沿光源陣列所在二維平面上的第一方向間隔排列；超透鏡與光源陣列之間保持第一距離，以使得超透鏡所輸出光束用于在目標(biāo)平面上投射得到線光斑；其中，存在至少一個不同于第一距離的第二距離，若超透鏡與光源陣列之間保持第二距離，則超透鏡用于對光源陣列所發(fā)射光束進行準(zhǔn)直，以使得超透鏡所輸出光束用于在目標(biāo)平面上投射得到光斑陣列；光斑陣列中的點光斑至少沿線長方向間隔排列。本申請所提供的光學(xué)發(fā)射模組，可以更為便捷地設(shè)計其中超透鏡的相位分布，即可使得超透鏡所輸出光束能夠投射得到線光斑。

技術(shù)研發(fā)人員：韓雨希
受保護的技術(shù)使用者：深圳邁塔蘭斯科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9