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光学镜片若何支持高性价比车规级机能突破

2025-06-17 派大星

2025年6月4日,荆门——睿镞科技(RAYZ)在EAC易贸汽车产业大会上颁布了三款车规级激光雷达新品:长距旗舰H260、超薄中长距HX及广角短距W100。这些产品聚焦“高性价比、幼型化、低功耗”,显著提升了905nm激光雷达的机能天堑与成本效益,下面我们将从这三款产品的光学有关指标进行单一分析!

光学镜片若何支持高性价比车规级机能突破

(图源睿镞科技,侵删

H260激光雷达,长距机能标杆,作为睿镞科技最先布局的旗舰产品,以 “行业当先的综合机能” 成为高阶智驾主题感知规划,其选取独有MSSP技术架构,可实现尺度探测距离260米(10% 反射率),最远320米的探测,角分辨率可达0.12°x0.15°,提前鉴别远距离幼指标(如静止轮胎、横穿行人),为高速场景留出充足决策功夫。

 H260激光雷达

(图源睿镞科技,侵删

HX激光雷达,180 米尺度探测距离(10% 反射率)与超百万点频的高分辨率感知能力,真192线纵向线束,角分辨率0.2°x0.1°,并并可按客需升级至更高分辨率,共同400g 轻量化设计与8W超低功耗规划,实现“千元机”的降价不降质。

 

中短距广角车规级激光雷达产品W100,以120°×70°超大视场角,及≦0.3m的超幼盲区,高度覆盖车身前侧、侧后方盲区,0.1°×0.55°超高角分辨率以及150万点频/秒精准捉拿行人、自行车、路沿等低矮或不规定指标,100 米尺度探测距离(10% 反射率)广角雷达,超远探测距离的905nm广角车规级产品,可实现低速场景下,同时两全前向与盲区感知。

 

主题光学分析:

H260的0.12°x0.15° 和 W100的0.1°x0.55° 是行业当先水平,从其镜片要求来看,实现如此高的角分辨率,要求镜片(尤其是接管端的聚焦透镜组)需拥有极高的面型精度(通常需达到λ/10级别,905nm对应约90nm)和低波前像差。任何微幼的表表不规定或装配误差城市导致光线偏折,降低分辨能力。这依赖于高精度纳米级抛光技术和严格的镀膜均匀性节造。

 HX激光雷达

(图源睿镞科技,侵删

HX超薄化与幼型化,机身厚度仅为23mm,沉量400g,对于镜片要求传统球面镜片难以在如此紧凑空间内实现高机能光路。解决规划必然是选取非球面镜片(Aspherical Lenses) 或自由曲面镜片(Freeform Lenses)。这类镜片能够大幅削减光学系统中镜片的数量(例如用1-2片非球面代替3-4片球面镜),有效压缩轴向长度(厚度)和体积,同时校对像差,保障HX在180米探测距离下仍能维持0.2°x0.1°的分辨率。

 

W100占有120°x70°超大视场角和≤0.3m超幼盲区。对于镜片要求需满足现超广角视排场对两大镜片挑战:一是边缘像差(如畸变、渐晕)节造,必要精密设计的非球面/自由曲面镜片来校对离轴光线;二是短焦距设计以减幼盲区,这要求镜片拥有高折射率资料(如特殊光学聚合物或高折射玻璃)以在有限空间内实现强屈光力。同时,接管端大孔径镜片需保障边缘相对照度 > 90%,预防视场边缘信号大幅衰减。

 W100激光雷达

(图源睿镞科技,侵删

高靠得住性(车规级):产品需适应-40℃~105℃工作温度,满足ISO 26262职能安全,W100具备IP69/IP67防护。

镜片要求:

基材选择: 镜片资料(玻璃或聚合物)必须拥有极低的热膨胀系数(如硼硅玻璃≈3.3x10??/℃、石英玻璃≈0.55x10??/℃)和优异的热不变性,确保温度剧烈变动下光学参数不变,预防离焦或分裂。

镀膜要求: 镜片表表需镀造宽波段(覆盖905nm)、宽角度、高透过率(>98.5%)的增透膜(AR Coating)。同时,为满足IP69K(高压蒸汽冲刷)等严苛防护,镀膜需具备优异的附着力、耐磨性及耐化性,并共同镜座进行靠得住的边缘密封,预防水汽、油污侵入导致脱膜或侵蚀。

机械不变性: 镜片 mounts(固定结构)设计需通过20G振动测试,这要求镜片自身具备足够的强度(减薄设计需审慎)和不变的装置方式。

 聚焦透镜

(聚焦透镜)

2. 光路道理中的镜片主题作用

在激光雷达收发光路中,平面镜片承担关键角色:

发射端(Tx):

准直透镜 (Collimating Lens):将激光二极管(VCSEL或EEL)发出的高度发散光束整形为平行光或特定发散角的准直光束射出。

HX/W100案例: HX要求0.2°x0.1°分辨率、W100要求0.1°x0.55°分辨率,这对准直透镜的焦距精度(公差≤±0.1mm) 和波前质量提出了极高要求。任何准直不良城市导致光束发散角增大,直接影响角分辨率和探测距离。

激光振镜

(激光振镜) 

接管端(Rx):

聚焦透镜组 (Focusing Lens Assembly):将指标反射回来的幽微激光信号高效网络并聚焦到雪崩光电二极管(APD)或单光子探测器(SPAD)阵列上,形成点云。

H260/W100案例: H260的260米@10%反射率探测能力和W100的150万点/秒点频,要求聚焦透镜组拥有高透过率(>99.5%需顶级AR膜)、低杂散光(预防噪声)和精确的焦距不变性(温度变动下焦点漂移极。。

 非球面透镜

(非球面透镜)

3. 成本节造下镜片技术的创新蹊径
睿镞“技术普惠,安全平权”的愿景及HX“千元机”战术,对镜片成本提出了严苛挑战:

资料与工艺改革:

注塑非球面树脂镜片: HX等产品极可能选取高精度注塑成型的光学级聚合物镜片代替部门玻璃镜片。固然聚合物耐温性、硬度稍逊于玻璃,但其优势显著:成本可降低60%以上、易于复杂非球面/自由曲面量产、沉量轻(助力400g指标)。关键在于选择高折射率(Nd>1.6)、低吸湿、耐候性好的聚合物(如环烯烃聚合物COP/COC),并节造注塑工艺保障微米技型精度和低内应力。

镀膜工艺简化: 在保障905nm波段高透率(>98.5%)的前提下,可优化增透膜设计,例如从传统的多层膜(如7-9层)简化为高机能双层膜(如MgF? + SiO?组合)。这能显著降低镀膜成本、提高良率,是“降价不降质”的关键。

光路设计优化:

削减镜片数量: 通过更壮大的光学设计软件(如Zemax, Code V)优化,利用非球面/自由曲面的壮大像差校对能力,将接管或发射光路的镜片数量从传统的5-6片削减到2-3片。这不仅降低成本,也简扮装调,提高了系统靠得住性和幼型化水平(支持HX 23mm厚度)。

905激光反射镜

(905激光反射镜)

睿镞科技H260、HX、W100三款新品的颁布,清澈展示了车规级激光雷达向更高机能、更幼体积、更低成本发展的趋向。这对上游平面光学镜片供给商提出了明确的技术挑战:

高精度非球面/自由曲面量产能力: 是实现幼型化(HX)、广角化(W100)和高分辨率(H260)的基石,需突破微米级模具加工与注塑/抛光工艺。

905nm波段高机能低成本镀膜技术: 需两全宽角度、高透率、强附着力和环境耐久性,同时优化工艺降本。

车规级靠得住性与环境适应性: 资料选择、结构设计、密封工艺必须满足严苛的车规振动、温湿度及防护要求。

成本与机能的极致平衡: 创新资料(如高机能聚合物)和简化设计(削减镜片数、简化镀膜)是实现“千元级”雷达的关键蹊径。

 

机缘在于: 可能攻克上述技术难点,提供高性价比、高靠得住性、定造化能力强的平面光学镜片解决规划的供给商,将成为推动激光雷达产业实现“技术普惠,安全平权”愿景的主题力量,睿镞新品的成功,正是对上游光学供给链技术实力的最佳验证与需要呼唤。


标签: 光学镜片
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