一种新型激光雷达窗口片的制作方法

1.本实用新型涉及车载设备技术领域，具体涉及一种新型激光雷达窗口片。


背景技术：

2.随着汽车自动驾驶技术的发展，具有自动辅助驾驶技术的汽车已经在道路上随处可见。激光雷达是车辆实现l3级以上智能驾驶必不可少的配置，我们可以将其视作汽车的眼睛，激光雷达可以更加精准地感知道路情况，电脑系统可根据雷达探测的信息对车辆发出相关指令，让车子实现更加出色的自动辅助驾驶功能。车规级激光雷达收发的是激光，波长主要有905纳米和1550纳米两种。
3.激光雷达的窗口镜片通常用于激光雷达的成像系统的最外侧，用于保护激光雷达系统，为了能提升整体的光学性能和有效应用，通常需要对激光雷达的窗口镜片进行镀膜处理，使窗口镜片对发射的激光波段保持较高的透过率；同时为了车辆整体造型的美观，对窗口镜片的颜色也有一定要求，一般黑色窗口镜片容易匹配各种颜色。
4.目前激光雷达片通常采用氢化硅作为原材料在玻璃上进行镀膜，使用氢化硅能够实现上述激光波段的高透过率，但是氢化硅对于镀膜设备的要求较高，需要采用造价高昂的磁控溅射镀膜机来实现镀膜，从而提高了镀膜的成本，增加了制造激光雷达的窗口镜片的整体成本。而且使用氢化硅镀制的多层膜通常在可见波段具备较高的反射，因此窗口镜片通常呈镜面效果并显现或反射某种颜色，例如显现蓝或蓝绿色，降低了对车漆整体的匹配性。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种新型激光雷达窗口片，本实用新型的新型激光雷达窗口片对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。
6.本实用新型通过以下技术方案实现：
7.一种新型激光雷达窗口片，包括黑色玻璃基底及分别镀制在所述的黑色玻璃基底双侧表面上的两组膜层；
8.每组膜层从贴近黑色玻璃基底表面起从里至外依次由第一sio2层、第一tio2层、第二sio2层、第二tio2层、第三sio2层、第三tio2层、第四sio2层、第四tio2层和第五sio2层组成；
9.所述的黑色玻璃基底为钢化黑色光学有色玻璃。
10.具体采用南通国光光学玻璃有限公司的is850玻璃。
11.本方案的黑色玻璃基底是一种钢化处理过的黑色玻璃，它具有更高的抗弯曲强度和抗冲击强度。再在其双侧面镀制所述的膜层以后，对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。
12.具体地，本实用新型的膜层中所述的第一sio2层的厚度在184.02-191.53nm之间；第一tio2层的厚度在10.77-11.21nm之间；第二sio2层的厚度在41.24-42.92nm之间；第二tio2层的厚度在32.86-34.20nm之间；第三sio2层的厚度在12.82-13.35nm之间；第三tio2层的厚度在67.39-70.14nm之间；第四sio2层的厚度在21.22-22.09nm之间；第四tio2层的厚度在23.36-24.32nm之间；第五sio2层的厚度在106.04-110.37nm之间。
13.优选方案一，本实用新型的膜层中第一sio2层的厚度为184.02nm；第一tio2层的厚度为10.77nm；第二sio2层的厚度为41.24nm；第二tio2层的厚度为32.86nm；第三sio2层的厚度为12.82nm；第三tio2层的厚度为67.39nm；第四sio2层的厚度为21.22nm；第四tio2层的厚度为23.36nm；第五sio2层的厚度为106.04nm。
14.优选方案二，本实用新型的膜层中第一sio2层的厚度为191.53nm；第一tio2层的厚度为11.21nm；第二sio2层的厚度为42.92nm；第二tio2层的厚度为34.20nm；第三sio2层的厚度为13.35nm；第三tio2层的厚度为70.14nm；第四sio2层的厚度为22.09nm；第四tio2层的厚度为24.32nm；第五sio2层的厚度为110.37nm。
15.优选方案三，本实用新型的膜层中第一sio2层的厚度为187.78nm；第一tio2层的厚度为10.99nm；第二sio2层的厚度为42.08nm；第二tio2层的厚度为33.53nm；第三sio2层的厚度为13.09nm；第三tio2层的厚度为68.76nm；第四sio2层的厚度为21.66nm；第四tio2层的厚度为23.84nm；第五sio2层的厚度为108.21nm。
16.较之前的现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型的新型激光雷达窗口片对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。直接利用现有的钢化的黑色玻璃，在提高光学性能的同时，还能保证黑度，同时能提高窗片强度和安全性。特别是采用南通国光光学玻璃有限公司的is850玻璃(t＝0@200-830nm，t》90％@900-1200，能完全吸收可见光，并高透近红外光)，对可见光有更高的吸收率，而在近红外波段有更高的透过率(基本同透明玻璃)。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图。
19.图2是实施例1的反射光谱曲线图谱。
20.图3是实施例2的反射光谱曲线图谱。
21.图4是实施例3的反射光谱曲线图谱。
具体实施方式
22.下面结合具体附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步阐述。
23.实施例1
24.如图1所示，本实施例的激光雷达窗口片，包括黑色玻璃基底1及分别镀制在所述的黑色玻璃基底1双侧表面上的两组膜层2；
25.每组膜层2从贴近黑色玻璃基底1表面起从里至外依次由第一sio2层2-1、第一tio2层2-2、第二sio2层2-3、第二tio2层2-4、第三sio2层2-5、第三tio2层2-6、第四sio2层2-7、第四tio2层2-8和第五sio2层2-9组成；
26.所述的黑色玻璃基底1为钢化黑色光学有色玻璃。
27.具体采用南通国光光学玻璃有限公司的is850玻璃。
28.本方案的黑色玻璃基底1是一种钢化处理过的黑色玻璃，它具有更高的抗弯曲强度和抗冲击强度。再在其双侧面镀制所述的膜层以后，对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。
29.本实施例膜层中第一sio2层2-1的厚度为187.78nm；第一tio2层2-2的厚度为10.99nm；第二sio2层2-3的厚度为42.08nm；第二tio2层2-4的厚度为33.53nm；第三sio2层2-5的厚度为13.09nm；第三tio2层2-6的厚度为68.76nm；第四sio2层2-7的厚度为21.66nm；第四tio2层2-8的厚度为23.84nm；第五sio2层2-9的厚度为108.21nm。
30.本实施例的反射光谱曲线如图2所示：本实施例的窗口片对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。
31.实施例2
32.与实施例1不同的是，本实施例膜层中第一sio2层2-1的厚度为184.02nm；第一tio2层2-2的厚度为10.77nm；第二sio2层2-3的厚度为41.24nm；第二tio2层2-4的厚度为32.86nm；第三sio2层2-5的厚度为12.82nm；第三tio2层2-6的厚度为67.39nm；第四sio2层2-7的厚度为21.22nm；第四tio2层2-8的厚度为23.36nm；第五sio2层2-9的厚度为106.04nm。
33.本实施例的反射光谱曲线如图3所示：本实施例的窗口片对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。
34.实施例3
35.与实施例1不同的是，本实施例膜层中第一sio2层2-1的厚度为191.53nm；第一tio2层2-2的厚度为11.21nm；第二sio2层2-3的厚度为42.92nm；第二tio2层2-4的厚度为34.20nm；第三sio2层2-5的厚度为
36.13.35nm；第三tio2层2-6的厚度为70.14nm；第四sio2层2-7的厚度为22.09nm；第四tio2层2-8的厚度为24.32nm；第五sio2层2-9的厚度为110.37nm。
37.本实施例的反射光谱曲线如图4所示：本实施例的窗口片对于905nm的激光，入射角为0-60
°
的平均反射率为1％，因此激光能高效通过；而对于400-700nm的可见光，反射率低且反射率较为一致，能提高黑度。
38.本实用新型不仅限于上述实施例，凡是依据本实用新型原理所做出的的简单替换均在本实用新型保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型激光雷达窗口片，其特征在于：包括黑色玻璃基底(1)及分别镀制在所述的黑色玻璃基底(1)双侧表面上的两组膜层(2)；每组膜层(2)从贴近黑色玻璃基底(1)表面起从里至外依次由第一sio2层(2-1)、第一tio2层(2-2)、第二sio2层(2-3)、第二tio2层(2-4)、第三sio2层(2-5)、第三tio2层(2-6)、第四sio2层(2-7)、第四tio2层(2-8)和第五sio2层(2-9)组成；所述的黑色玻璃基底(1)为钢化黑色光学有色玻璃。2.根据权利要求1所述的一种新型激光雷达窗口片，其特征在于：所述的第一sio2层(2-1)的厚度在184.02-191.53nm之间；第一tio2层(2-2)的厚度在10.77-11.21nm之间；第二sio2层(2-3)的厚度在41.24-42.92nm之间；第二tio2层(2-4)的厚度在32.86-34.20nm之间；第三sio2层(2-5)的厚度在12.82-13.35nm之间；第三tio2层(2-6)的厚度在67.39-70.14nm之间；第四sio2层(2-7)的厚度在21.22-22.09nm之间；第四tio2层(2-8)的厚度在23.36-24.32nm之间；第五sio2层(2-9)的厚度在106.04-110.37nm之间。3.根据权利要求2所述的一种新型激光雷达窗口片，其特征在于：所述的膜层(2)中第一sio2层(2-1)的厚度为184.02nm；第一tio2层(2-2)的厚度为10.77nm；第二sio2层(2-3)的厚度为41.24nm；第二tio2层(2-4)的厚度为32.86nm；第三sio2层(2-5)的厚度为12.82nm；第三tio2层(2-6)的厚度为67.39nm；第四sio2层(2-7)的厚度为21.22nm；第四tio2层(2-8)的厚度为23.36nm；第五sio2层(2-9)的厚度为106.04nm。4.根据权利要求2所述的一种新型激光雷达窗口片，其特征在于：所述的膜层(2)中第一sio2层(2-1)的厚度为191.53nm；第一tio2层(2-2)的厚度为11.21nm；第二sio2层(2-3)的厚度为42.92nm；第二tio2层(2-4)的厚度为34.20nm；第三sio2层(2-5)的厚度为13.35nm；第三tio2层(2-6)的厚度为70.14nm；第四sio2层(2-7)的厚度为22.09nm；第四tio2层(2-8)的厚度为24.32nm；第五sio2层(2-9)的厚度为110.37nm。5.根据权利要求2所述的一种新型激光雷达窗口片，其特征在于：所述的膜层(2)中第一sio2层(2-1)的厚度为187.78nm；第一tio2层(2-2)的厚度为10.99nm；第二sio2层(2-3)的厚度为42.08nm；第二tio2层(2-4)的厚度为33.53nm；第三sio2层(2-5)的厚度为13.09nm；第三tio2层(2-6)的厚度为68.76nm；第四sio2层(2-7)的厚度为21.66nm；第四tio2层(2-8)的厚度为23.84nm；第五sio2层(2-9)的厚度为108.21nm。

技术总结
本实用新型涉及新型激光雷达窗口片，包括黑色玻璃基底及分别镀制在所述的黑色玻璃基底双侧表面上的两组膜层；每组膜层从贴近黑色玻璃基底表面起从里至外依次由第一SiO2层、第一TiO2层、第二SiO2层、第二TiO2层、第三SiO2层、第三TiO2层、第四SiO2层、第四TiO2层和第五SiO2层组成；所述的黑色玻璃基底为钢化黑色光学有色玻璃。本实用新型的激光雷达窗口片对于905nm的激光，入射角为0-60


技术研发人员：朱元强 陈钢 方星 赖安东 叶沈航
受保护的技术使用者：福建福特科光电股份有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/9/1