一种视窗件、激光雷达以及车辆的制作方法

    技术2024-12-28  49


    本申请属于车辆,具体涉及一种视窗件、激光雷达以及车辆。


    背景技术:

    1、激光雷达是一种以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。向目标发射单线或多线激光束,然后将反射信号与发射信号比较,分析信号的折返时间或频率差,即可获得目标距离等相关参数,甚至可二次衍生出目标姿态、形状等信息,广泛用于自动驾驶、智慧城市等领域。

    2、现有的激光雷达在外界环境下使用时,发射激光透过视窗件的光线由于受到雨雪雾尘等天气干扰,光斑质量会迅速劣化,同时由于其视窗件的光学面容易受损、附着灰尘脏污等,视窗件也进一步削弱激光雷达的环境感知能力,降低激光雷达环境适应性。

    3、为提升激光雷达光束发散角性能和光斑质量,现有技术为,采用在激光雷达内部收发光路中设计光学部件对其光束进行整形,以增加系统光学传输效率,提高激光雷达环境感知性能。但该方法对光学效率提升幅度有限,且光学器件的引入增大了整机体积和光路系统复杂度,同时大大增加了装机装配难度和成本。


    技术实现思路

    1、本申请旨在提供一种视窗件、激光雷达以及车辆,以解决现有的激光雷达结构复杂、体积较大的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

    3、第一方面,本申请公开了一种视窗件,用于激光雷达,所述视窗件包括:

    4、基底,所述基底包括相背的外侧面和内侧面;

    5、微光学结构,所述微光学结构设置于所述内侧面;

    6、以及电控单元,所述电控单元与所述微光学结构电连接,所述电控单元用于控制所述微光学结构的光学特征变化,其中,所述光学特征包括电压、相位、形状、形态和偏振态中的至少一种。

    7、可选地,所述基底包括通光区以及非通光区,所述微光学结构设置于所述通光区,所述电控单元设置在所述非通光区。

    8、可选地,所述通光区分为多个间隔设置的子区域,每个所述子区域皆设置有所述微光学结构;其中,

    9、所述电控单元分别与每个所述子区域上的所述微光学结构电连接,以分别控制每个所述子区域上的所述微光学结构的光学特征变化。

    10、可选地,所述微光学结构包括衬底以及多个微纳结构,所述衬底设置在所述内侧面上,多个所述微纳结构阵列分布在所述衬底上。

    11、可选地,所述微纳结构的形状为柱状和球状中的至少一种。

    12、可选地,所述微纳结构的高度为1nm-1000nm。

    13、可选地,所述衬底的材料包括二氧化硅、硅、金属材料中的至少一种,所述微纳结构的材料为液晶材料。

    14、可选地,所述微光学结构包括液晶透镜、超级透镜中的至少一种。

    15、可选地,所述微光学结构与所述基底为一体成型结构。

    16、可选地,所述微光学结构通过光学胶粘接于所述基底。

    17、可选地,所述基底还设置有加热部,所述电控单元与所述加热部电连接,以控制所述加热部加热,实现除水除雾的功能。

    18、可选地,所述基底为弧状基底。

    19、可选地,经过所述视窗件的光轴穿过所述微光学结构的有效光学区的正中心。

    20、第二方面,本申请公开了一种激光雷达,所述激光雷达包括:激光收发模组、收发透镜组、扫描部件以及上述任一项所述的视窗件;其中,

    21、所述激光收发模组、所述收发透镜组、所述扫描部件以及所述视窗件按照预设的光学路径依次设置。

    22、第三方面,本申请公开了一种车辆,所述车辆包括:上述激光雷达。

    23、本申请实施例中,所述视窗件的基底的内侧面上设置有微光学结构,所述微光学结构在所述电控单元的控制下,可以进行电压、形状、相位、形态以及偏振态等光学特征的变化,以通过光学特征的变化来实现准直、偏转、整形等光学功能。这样,在所述视窗件用于激光雷达的情况下,可以避免在所述激光雷达中额外设置相关的光学部件来实现上述光学功能,以减少所述激光雷达中的光学部件的数量,简化所述激光雷达的结构和装配公寓,还可以提升所述激光雷达的光学传输效率。

    24、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



    技术特征:

    1.一种视窗件,用于激光雷达,其特征在于,所述视窗件包括:

    2.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述基底包括通光区以及非通光区,所述微光学结构设置于所述通光区,所述电控单元设置在所述非通光区。

    3.根据权利要求2所述的视窗件,其特征在于,所述通光区分为多个间隔设置的子区域,每个所述子区域皆设置有所述微光学结构;其中,

    4.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述微光学结构包括衬底以及多个微纳结构,所述衬底设置在所述内侧面上,多个所述微纳结构阵列分布在所述衬底上。

    5.根据权利要求4所述的视窗件,其特征在于,所述微纳结构的形状为柱状和球状中的至少一种。

    6.根据权利要求4所述的视窗件,其特征在于,所述微纳结构的高度为1nm-1000nm。

    7.根据权利要求4所述的视窗件,其特征在于,所述衬底的材料包括二氧化硅、硅、金属材料中的至少一种,所述微纳结构的材料为液晶材料。

    8.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述微光学结构包括液晶透镜、超级透镜中的至少一种。

    9.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述微光学结构与所述基底为一体成型结构。

    10.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述微光学结构通过光学胶粘接于所述基底。

    11.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述基底还设置有加热部,所述电控单元与所述加热部电连接,以控制所述加热部加热。

    12.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,所述基底为弧状基底。

    13.根据权利要求1所述的视窗件,其特征在于,经过所述视窗件的光轴穿过所述微光学结构的有效光学区的正中心。

    14.一种激光雷达,其特征在于,所述激光雷达包括:激光收发模组、收发透镜组、扫描部件以及权利要求1至13任一项所述的视窗件;其中,

    15.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:权利要求14所述的激光雷达。


    技术总结
    本申请实施例提供了一种视窗件、激光雷达以及车辆。所述视窗件包括:基底,所述基底包括相背的外侧面和内侧面;微光学结构,所述微光学结构设置于所述内侧面;以及电控单元,所述电控单元与所述微光学结构电连接,所述电控单元用于控制所述微光学结构的光学特征变化,其中,所述光学特征包括电压、相位、形状、形态和偏振态中的至少一种。本申请实施例可以避免在所述激光雷达中额外设置相关的光学部件来实现上述光学功能,以减少所述激光雷达中的光学部件的数量,简化所述激光雷达的结构和装配公寓,还可以提升所述激光雷达的光学传输效率。

    技术研发人员:刘涟莲,王洪亮,唐丽媛,何玉婷,蒋帆
    受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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