光学镜片如何支撑高性价比车规级性能突破
2025年6月4日，杭州——睿镞科技（RAYZ）在EAC易贸汽车产业大会上发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、小型化、低功耗”，显著提升了905nm激光雷达的性能边界与成本效益，下面w66国际·利来（中国）APP下载将从这三款产品的光学相关指标进行简单分析！
（图源睿镞科技，侵删）
H260激光雷达，长距性能标杆，作为睿镞科技最先布局的旗舰产品，以 “行业领先的综合性能” 成为高阶智驾核心感知方案，其采用独有MSSP技术架构，可实现标准探测距离260米（10% 反射率），最远320米的探测，角分辨率可达0.12°x0.15°，提前识别远距离小目标（如静止轮胎、横穿行人），为高速场景留出充足决策时间。
（图源睿镞科技，侵删）
HX激光雷达，180 米标准探测距离（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，配合400g 轻量化设计与8W超低功耗方案，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的超小盲区，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/秒精准捕捉行人、自行车、路沿等低矮或不规则目标，100 米标准探测距离（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，同时兼顾前向与盲区感知。
核心光学分析：
H260的0.12°x0.15° 和 W100的0.1°x0.55° 是行业领先水平，从其镜片要求来看，实现如此高的角分辨率，要求镜片（尤其是接收端的聚焦透镜组）需具有极高的面型精度（通常需达到λ/10级别，905nm对应约90nm）和低波前像差。任何微小的表面不规则或装配误差都会导致光线偏折，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控制。
（图源睿镞科技，侵删）
HX超薄化与小型化，机身厚度仅为23mm，重量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性能光路。解决方案必然是采用非球面镜片（Aspherical Lenses） 或自由曲面镜片（Freeform Lenses）。这类镜片可以大幅减少光学系统中镜片的数量（例如用1-2片非球面替代3-4片球面镜），有效压缩轴向长度（厚度）和体积，同时校正像差，保证HX在180米探测距离下仍能维持0.2°x0.1°的分辨率。
W100拥有120°x70°超大视场角和≤0.3m超小盲区。对于镜片要求需满足现超广角视场面临两大镜片挑战：一是边缘像差（如畸变、渐晕）控制，需要精密设计的非球面/自由曲面镜片来校正离轴光线；二是短焦距设计以减小盲区，这要求镜片具有高折射率材料（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，接收端大孔径镜片需保证边缘相对照度 > 90%，避免视场边缘信号大幅衰减。
（图源睿镞科技，侵删）
高可靠性（车规级）：产品需适应-40℃~105℃工作温度，满足ISO 26262功能安全，W100具备IP69/IP67防护。
镜片要求：
基材选择： 镜片材料（玻璃或聚合物）必须具有极低的热膨胀系数（如硼硅玻璃≈3.3x10??/℃、石英玻璃≈0.55x10??/℃）和优异的热稳定性，确保温度剧烈变化下光学参数稳定，避免离焦或破裂。
镀膜要求： 镜片表面需镀制宽波段（覆盖905nm）、宽角度、高透过率（>98.5%）的增透膜（AR Coating）。同时，为满足IP69K（高压蒸汽冲洗）等严苛防护，镀膜需具备优异的附着力、耐磨性及耐化性，并配合镜座进行可靠的边缘密封，防止水汽、油污侵入导致脱膜或腐蚀。
机械稳定性： 镜片 mounts（固定结构）设计需通过20G振动测试，这要求镜片本身具备足够的强度（减薄设计需谨慎）和稳固的安装方式。
(聚焦透镜)
2. 光路原理中的镜片核心作用
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。任何准直不良都会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）
接收端（Rx）：
聚焦透镜组 (Focusing Lens Assembly)：将目标反射回来的微弱激光信号高效收集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，要求聚焦透镜组具有高透过率（>99.5%需顶级AR膜）、低杂散光（避免噪声）和精确的焦距稳定性（温度变化下焦点漂移极�。�。
(非球面透镜）
3. 成本控制下镜片技术的创新路径
睿镞“技术普惠，安全平权”的愿景及HX“千元机”策略，对镜片成本提出了严苛挑战：
材料与工艺革新：
注塑非球面树脂镜片： HX等产品极可能采用高精度注塑成型的光学级聚合物镜片替代部分玻璃镜片。虽然聚合物耐温性、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、重量轻（助力400g目标）。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），并控制注塑工艺保证微米级面型精度和低内应力。
镀膜工艺简化： 在保证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）简化为高性能双层膜（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：
减少镜片数量： 通过更强大的光学设计软件（如Zemax, Code V）优化，利用非球面/自由曲面的强大像差校正能力，将接收或发射光路的镜片数量从传统的5-6片减少到2-3片。这不仅降低成本，也简化装调，提高了系统可靠性和小型化水平（支撑HX 23mm厚度）。
（905激光反射镜）
睿镞科技H260、HX、W100三款新品的发布，清晰展现了车规级激光雷达向更高性能、更小体积、更低成本发展的趋势。这对上游平面光学镜片供应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： 是实现小型化（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波段高性能低成本镀膜技术： 需兼顾宽角度、高透率、强附着力和环境耐久性，同时优化工艺降本。
车规级可靠性与环境适应性： 材料选择、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。
成本与性能的极致平衡： 创新材料（如高性能聚合物）和简化设计（减少镜片数、简化镀膜）是实现“千元级”雷达的关键路径。
机遇在于： 能够攻克上述技术难点，提供高性价比、高可靠性、定制化能力强的平面光学镜片解决方案的供应商，将成为推动激光雷达产业实现“技术普惠，安全平权”愿景的核心力量，睿镞新品的成功，正是对上游光学供应链技术实力的最佳验证与需求召唤。