一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

激光雷达装置的制作方法

2022-05-06 09:16:05 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及雷达技术领域,特别涉及一种激光雷达装置。


背景技术:

2.激光雷达通过向目标区域出射激光光束,并接收由目标区域反射回来的激光回波光束,根据激光光束的飞行时间来获取待测空间的三维信息。由于激光雷达具有解析度高,测量精度高,抗干扰能力强等优点,其被广泛应用在无人驾驶等领域,成为这些领域的必不可缺的传感装置。
3.激光雷达的光学系统用于控制激光的传播方向及会聚发散,是激光雷达区别于其他工作机制的雷达的关键部分。现有技术中的激光雷达的光学系统,通常采用由反射镜组及透镜组组成的光路折返式光学系统。
4.然而,现有技术中的光路折返式光学系统对于光路能量的损失较大。


技术实现要素:

5.本技术提供了一种激光雷达装置,避免使用反射镜组,能够降低光路能量的损失,使得装置减少镜组数量,整体设计更简洁,优化装配工序。
6.为解决上述问题,本技术提供的技术方案为:一种激光雷达装置,包括发射机构及接收机构。
7.所述发射机构包括光发射组件及光发射透镜组,所述光发射组件与所述光发射透镜组同轴设置,以让所述光发射组件发射的激光光束直接经所述光发射透镜组射出。
8.所述接收机构包括光接收组件及光接收透镜组,所述光接收组件与所述光接收透镜组同轴设置,以让回波光束经所述光接收透镜组后直接投射到所述光接收组件上。
9.现有技术中的光路折返的光学系统,一片反射镜反射损失光路能量10%,两片反射镜反射损失光路能量18%,本技术中的激光雷达装置由于不采用反射镜,降低了光路的能量消耗,对于光路能量的利用率更高;此外,相比较光路折返的光学系统,还具有镜片数量少、设计简单、安装便捷等优点,能够有效降低激光雷达装置生产加工成本。
10.在一种可能的设计方式中,所述光发射透镜组及所述光接收透镜组的透镜组成相同,从物侧至像侧依次包括具有光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜以及具有光焦度的第三透镜。
11.在一种可能的设计方式中,所述第一透镜为弯月凸透镜,所述第二透镜为双凹透镜,所述第三透镜的物侧面为球柱面,像侧面为凸面。
12.在一种可能的设计方式中,所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜满足下列关系式:
13.1.5《n1《1.6;2.0《n2《2.1;1.5《n3《1.6;
14.其中,n1、n2、n3分别为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜在波长为550nm时的折射率。
15.在一种可能的设计方式中,激光雷达装置还包括:
16.承载座和驱动器,所述承载座与所述驱动器动力耦合连接,用于驱动所述承载座转动,所述发射机构和所述接收机构对应地设置于所述承载座上。
17.在一种可能的设计方式中,所述光发射透镜组与所述光接收透镜组中的任意一个与所述承载座的转动轴线在所述光发射透镜组的光轴方向上的距离为c,且满足下列关系式:
18.19mm<c<24mm。
19.在一种可能的设计方式中,所述光发射透镜组与所述光接收透镜组中的任意一个的光轴与所述承载座的转动轴线之间的距离为d,且满足下列关系式:
20.10mm<d<16mm。
21.在一种可能的设计方式中,所述承载座包括与所述驱动器动力耦合连接的转动连接部,其中:
22.所述转动连接部朝向所述发射机构的一端呈平面设置;和/或,
23.所述转动连接部朝向所述接收机构的一端呈平面设置。
24.在一种可能的设计方式中,激光雷达装置还包括:
25.镜筒,用于将所述光发射透镜组和所述光接收透镜组安装在所述承载座上,所述镜筒具有隔光片,以将所述发射机构和所述接收机构的光路分隔开。
26.在一种可能的设计方式中,所述承载座上与所述光发射透镜组和所述光接收透镜组的相对位置设有配重件,以使所述承载座旋转时稳定。
27.在一种可能的设计方式中,所述光发射组件包括发射转接板及激光器,多个所述激光器呈阵列状设置于所述发射转接板上;
28.所述光接收组件包括接收电路板及探测器,多个所述探测器呈阵列状设置于所述接收电路板上。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是激光雷达装置的工作原理示意图;
31.图2是本技术实施例提供的激光雷达装置的一例的示意图;
32.图3是本技术实施例提供的激光雷达装置的工作原理示意图;
33.图4是本技术实施例提供的发射机构和接收机构的一例的示意图;
34.图5是图4另一视角的示意图;
35.图6是本技术实施例提供的激光雷达装置的另一例的示意图;
36.图7是本技术实施例提供的激光雷达装置的一例的剖视图;
37.图8是本技术实施例提供的激光雷达装置的另一例的示意图。
38.附图标记:11、光发射组件;111、发射转接板;112、激光器;12、光发射透镜组;121、第一透镜;122、第二透镜;123、第三透镜;21、光接收组件;211、接收电路板;212、探测器;
22、光接收透镜组;31、中心轴;32、轴承;33、承载座;331、配重件;332、转动连接部;34、驱动器;40、镜筒;41、隔光片;100、雷达装置。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
40.在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
41.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“内”、“外”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系(若有的话)为基于附图1所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
43.还需说明的是,本技术实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本技术实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
44.激光雷达可以通过内部激光器向某个方向发射激光光束,激光光束照射到光路上的某物体后,经过漫反射,会有部分激光光束反射回激光雷达,即回波光束。此时,激光雷达可以通过探测器探测到物体反射回的回波光束。然后,激光雷达将发射的激光光束和反射回的回波光束的相关信息,提供给计算机设备,计算机设备可以基于这些信息,对物体的状态进行分析,得到物体的距离、方位、高度、速度、姿态、形状等相关信息,并对物体的相关信息进行显示,或基于物体的相关信息进行智能控制处理。
45.激光雷达的应用领域非常广泛。除了运用在军事领域之外,目前还被广泛应用于生活领域,包括但不限于:智能驾驶车辆、智能驾驶飞机、3d打印、虚拟现实(virtualreality,vr)、增强现实(augmented reality,ar)、服务机器人等领域。
46.图1是激光雷达装置的工作原理示意图。如图1所示,以智能驾驶车辆为例,在智能驾驶车辆中设置激光雷达,激光雷达可通过快速且重复地发射激光光束来扫描周围环境,以获取反映周围环境中的一个或多个对象的形貌、位置和运动的点云数据,将各对象的位置信息和激光光束的角度信息相结合,生成包括所扫描的周围环境的各对象的三维地图,
利用该三维地图可指导无人车的智能驾驶。
47.激光雷达的光学系统用于控制激光的传播方向及会聚发散,是激光雷达区别于其他工作机制的雷达的关键部分。现有技术中的激光雷达的光学系统,通常采用由反射镜组及透镜组组成的光路折返式光学系统。
48.然而,现有技术中的光路折返式光学系统对于光路能量的损失较大,并且,由于对透镜的布局设计不佳,导致光束在经过透镜时产生的像差影响较大。
49.本技术提供了一种激光雷达装置,避免使用反射镜组,能够降低光路能量的损失,通过对第一透镜、第二透镜以及第三透镜的光焦度进行合理设计,能够有效减小激光经过时的像差。
50.为方便理解,下面先对本技术所涉及的技术术语进行解释和描述。
51.焦距(focal length),也称为焦长,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时,透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。从实用的角度可以理解为镜头中心至胶片平面的距离。对于定焦镜头来说,其光学中心的位置是固定不变的;对于变焦镜头来说,镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化。
52.光焦度(focal power):等于像方光束会聚度与物方光束会聚度之差,它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度常用字母φ表示,折射球面光焦度φ=(n'-n)/r=n'/f'=-n/f,其中n'为像方折射率,n为物方折射率,r为球面半径,f'为像焦距,f为物焦距。一般光焦度表示为像方焦距的倒数(近似认为空气的折射率为1)。上述光焦度等式对任何光学系统都是普适的(无傍轴之分)。
53.光焦度表征光学系统对入射平行光束的屈折本领。φ的数值越大,平行光束折得越厉害;φ》0时,屈折是会聚性的;φ《0时,屈折是发散性的。φ=0时,对应于,即为平面折射。这时,沿轴平行光束经折射后仍是沿轴平行光束,不出现屈折现象。
54.光学总长(total track length,ttl),指从镜筒头部至成像面的总长度,是形成相机高度的主要因素。
55.视场角(field of view,fov),在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,视场角越大,视野就越大,光学倍率就越小。
56.光轴,是一条垂直穿过理想透镜中心的光线。与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的凸镜应是所有的光线会聚在透镜后的一点,这个会聚所有光线的一点,即为焦点。
57.像差(aberration),是指实际光学系统中,由非近轴光线追迹所得的结果和近轴光线追迹所得的结果不一致,与高斯光学(一级近似理论或近轴光线)的理想状况的偏差。像差主要分为球差、彗差、场曲、像散、畸变、色差以及波像差。
58.畸变(distortion),也称为失真,光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度。畸变是由于光阑球差的影响,不同视场的主光线通过光学系统后与高斯像面的交点高度不等于理想像高,两者之差就是畸变。因此畸变只改变轴外物点在理想面上的成像位置,使像的形状产生失真,但不影响像的清晰度。
59.为描述方便,定义透镜组左侧为景物侧(以下也可称为物侧),镜片的朝向物侧的表面可以称为物侧面,物侧面也可以理解为镜片靠近物侧的表面,透镜组右侧为图像侧(以
下也可称为像侧),镜片的朝向像侧的表面可以称为像侧面,像侧面也可以理解为镜片靠近像侧的表面。
60.图2是本技术实施例提供的激光雷达装置100的一例的示意图。图3是本技术实施例提供的激光雷达装置100的工作原理示意图。
61.如图2、图3所示,本技术实施例提供了一种激光雷达装置100,包括发射机构及接收机构。
62.发射机构包括光发射组件11及光发射透镜组12,光发射组件11与光发射透镜组12同轴设置,以让光发射组件11发射的激光光束直接经光发射透镜组12射出;
63.接收机构包括光接收组件21及光接收透镜组22,光接收组件21与光接收透镜组22同轴设置,以让回波光束经光接收透镜组22后直接投射到光接收组件21上。
64.本技术实施例中的激光雷达装置100的工作过程为:光发射组件11发出多条激光光束入射到光发射透镜组12,经光发射透镜组12准直后射向障碍物,激光光束在障碍物上被反射形成回波光束,回波光束入射到光接收透镜组22,经光接收透镜组22会聚后射向光接收组件21,然后通过分析设备处理光接收组件21传送来的电信号,从而探测障碍物。
65.现有技术中的光路折返的光学系统,一片反射镜反射损失光路能量10%,两片反射镜反射损失光路能量18%,本技术实施例中的激光雷达装置100由于不采用反射镜,降低了光路的能量消耗,对于光路能量的利用率更高;此外,本技术实施例中的激光雷达装置100,相比较光路折返的光学系统,还具有镜片数量少、设计简单、安装便捷等优点,能够有效降低激光雷达装置100生产加工成本。
66.在一种实施例中,光发射透镜组12及光接收透镜组22的透镜组成相同,从物侧至像侧依次包括具有光焦度的第一透镜121、具有负光焦度的第二透镜122以及具有光焦度的第三透镜123。
67.本技术实施例中的激光雷达装置100的工作过程为:光发射组件11发出多条激光光束,依次入射到光发射透镜组12的第三透镜123、第二透镜122及第一透镜121上,经光发射透镜组12准直后射向障碍物,激光光束在障碍物上被反射形成回波光束,回波光束依次入射到光接收透镜组22的第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123上,经光接收透镜组22会聚后射向光接收组件21,然后通过分析设备处理光接收组件21传送来的电信号,从而探测障碍物。
68.本技术实施例中的激光雷达装置100,通过对第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123的光焦度进行合理设计,有利于减小光线经过光学系统时各透镜产生的球差、像散、畸变等像差,有利于提升光学系统准直效率,提升能量会聚的质量。
69.可选地,第一透镜121可以为塑料材质或者玻璃材质,还可以为其他能够满足第一透镜121性能要求的材料,如:将无机金属氧化物、无机金属硫化物等的细颗粒掺混到树脂基体中的复合材料。第一透镜121可以具有正光焦度,也可以具有负光焦度,第一透镜121的物侧面为凸面,第一透镜121的像侧面为凹面,第一透镜121的物侧面和像侧面既可以为球面,也可以为非球面。
70.可选地,第二透镜122可以为塑料材质或者玻璃材质,还可以为其他能够满足第二透镜122性能要求的材料,如:将无机金属氧化物、无机金属硫化物等的细颗粒掺混到树脂基体中的复合材料。第二透镜122具有负光焦度,第二透镜122的物侧面为凹面,第二透镜
122的像侧面为凹面,第二透镜122的物侧面和像侧面既可以为球面,也可以为非球面。
71.可选地,第三透镜123可以为塑料材质或者玻璃材质,还可以为其他能够满足第三透镜123性能要求的材料,如:将无机金属氧化物、无机金属硫化物等的细颗粒掺混到树脂基体中的复合材料。第三透镜123可以具有正光焦度,也可以具有负光焦度,第三透镜123的物侧面为球柱面,像侧面为凸面,第三透镜123的像侧面既可以为球面,也可以为非球面。
72.如图3所示,在一种实施例中,第一透镜121为弯月凸透镜,第二透镜122为双凹透镜,第三透镜123的物侧面为球柱面,像侧面为凸面。
73.第一透镜121为弯月凸透镜,由两个曲率半径相近的曲面构成,通常用于减小另一透镜的焦距,增大数值孔径等相关应用,为减少球差,在扩束或缩束或者发散准直光应用时,光束应入射到透镜凸面上,于会聚光准直时,光束入射在凹面上。弯月凸透镜主要是用于最小化球差,与另外一透镜结合使用时,弯月凸透镜可以减小焦距,在不引入明显球面像差的情况的同时增加系统数值孔径。当用于会聚平行光时,为了使球差最小化透镜的凸面应朝向光源发射的方向。
74.第二透镜122为双凹透镜,双凹透镜是由两个凹面加工而成,形成负光焦度。双凹透镜在系统中经常用于光束准直、增加焦距或扩大图像。
75.第三透镜123的物侧面为球柱面,像侧面为非球面的凸面。本实施例中,第三透镜123集成了非球面和柱面,其中物侧面设计为球柱面,其作用为校正滤光器件对光学系统产生的影响,像侧面为非球面的凸面,其作用为初步校正回波光束的像差;传统的激光雷达的光学系统,柱面镜和非球面镜通常由两片透镜组成,本实施例将非球面和柱面集成在一片透镜上,即第三透镜123,可减少光学系统镜片数量,节约了光学系统的成本,同时降低了光学系统的重量,有利于实现光学系统的轻量化和小型化。
76.在一种实施例中,第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123满足下列关系式:
77.1.5《n1《1.6;2.0《n2《2.1;1.5《n3《1.6;
78.其中,n1、n2、n3分别为第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123在波长为550nm时的折射率。
79.本实施例中,对于第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123的折射率给出了一定范围,使得第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123的折射率的选择范围较多,容易得到较薄且像差矫正能力强的透镜组,同时也有利于减小光学总长,使激光雷达的得以小型化设计。
80.图7是本技术实施例提供的激光雷达装置100的一例的剖视图。
81.如图7所示,在一种实施例中,激光雷达装置100还包括:
82.承载座33和驱动器34,承载座33与驱动器34动力耦合连接,用于驱动承载座33转动,发射机构和接收机构对应地设置于承载座33上,承载座33用于带动发射机构及接收机构旋转。
83.可选地,驱动器34可以是电机。
84.具体地,驱动器34为无轴外转子电机。传统的电动机是定子在外,转子旋转产生动力。外转子电机是与之相反的结构,定子在电动机的中间,转子在外。其具有效率高、噪声低、重量轻、结构紧凑等特点。
85.进一步地,激光雷达装置100还包括:中心轴31和轴承32。
86.中心轴31与承载座33之间设有轴承32,驱动器34用于带动承载座33围绕着中心轴31旋转。
87.具体地,无轴外转子电机的定子套在中心轴31上,转子套在承载座33上。该结构使激光雷达装置100的结构小型化,尽可能降低传动组件的数量。
88.可选地,承载座33上设有用于容纳和安装发射机构和接收机构的腔室,例如,设有用来安装发射转接板111、激光器112、接收电路板211及探测器212的安装部,设有用来安装第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123及第四透镜的安装槽,设有用于安装第一反射镜组和第二反射镜组的安装座。
89.中心轴31的作用是为承载座33提供支撑力,具体地,中心轴31与承载座33之间设有轴承32,轴承32的内圈套设在中心轴31的外部,轴承32的外圈与承载座33相连,驱动器34的转子与承载座33相连,驱动器34带动承载座33围绕着中心轴31旋转。
90.可选地,中心轴31可以采用阶梯轴,具有多处轴肩用来定位安装轴承32、承载座33等部件。多处直径不同的轴肩可以限制中心轴31上的部件延轴线方向运动,从而能够防止安装的轴承32、承载座33等部件在工作中产生滑移,并能减小轴承32、承载座33在工作中产生的轴向压力对其他部件造成的影响。
91.可选地,轴承32具有多个且尺寸不一,沿中心轴31的轴向而分布。具体布置方式以及尺寸参数可根据各部件的尺寸及预留安装空间而定。
92.如图3所示,在一种实施例中,光发射透镜组12与光接收透镜组22中的任意一个与承载座33的转动轴线在光发射透镜组12的光轴方向上的距离为c,且满足下列关系式:
93.19mm<c<24mm。
94.由于发射机构与接收机构距离整机的转动轴线距离受限,在承载座33尺寸有限制的情况下,导致靠近转动轴线的光路部分被承载座33遮挡。尽可能的减少承载座33的转动轴线处尺寸,但仍然有激光发射光路被遮挡,由此会带来部分光路能量损失。因此,本实施例为解决光路被遮挡的问题,对于承载座33与光发射透镜组12和光接收透镜组22的位置关系进行了限定。
95.承载座33与光发射透镜组12和光接收透镜组22的位置关系具体为:以光发射透镜组12与光接收透镜组22中位于最右端的第三透镜123为基准,该第三透镜123的像侧面为凸面,因此第三透镜123的像侧面的中心为凸出点,经过两个第三透镜123的凸出点做平面,该平面与转动轴线的距离定义为c,c值越小,则认为光发射透镜组12和光接收透镜组22距离转动轴线的距离越近,承载座33的转动轴线处对于光路的遮光越明显,但是距离越远,在镜片尺寸不变的情况下,激光雷达产品的外型尺寸就会越大。因此,需要对c值进行确定,以平衡防遮光和外型尺寸的关系。经测试,当19mm<c<24mm时,不仅可以有效避免遮挡光路,同时还可以保证激光雷达产品的整体结构更加紧凑。
96.如图3所示,在一种实施例中,光发射透镜组12与光接收透镜组22中的任意一个的光轴与承载座33的转动轴线之间的距离为d,且满足下列关系式:
97.10mm<d<16mm。
98.前述实施例考虑了光发射透镜组12和光接收透镜组22的像侧面与转动轴线的位置关系,进一步地,还需要考虑光发射透镜组12和光接收透镜组22的光轴与转动轴线的位置关系。
99.光发射透镜组12和光接收透镜组22的光轴与转动轴线的位置关系具体为:光发射透镜组12和光接收透镜组22的结构相同,其光轴与转动轴线的距离也相同,以光发射透镜组12的第三透镜123的光轴为例,将第三透镜123的光轴与转动轴线的距离定义为d,d值越小,承载座33的转动轴线处对于光路的遮光越明显,光学系统盲区越大,d值越大,光学系统盲区越小,但是会使激光雷达产品的外型尺寸越大。因而,需要对d值进行确定,以平衡光学系统盲区和外型尺寸的关系。经测试,当10mm<d<16mm时,不仅可以有效避免遮挡光路,降低光学系统盲区,同时还可以保证激光雷达产品的整体结构更加紧凑。
100.图8是本技术实施例提供的激光雷达装置的另一例的示意图。
101.如图8所示,在一种实施例中,承载座33包括与驱动器34动力耦合连接的转动连接部332,其中:
102.转动连接部332朝向发射机构的一端呈平面设置;和/或,
103.转动连接部332朝向接收机构的一端呈平面设置。
104.本实施例中,该转动连接部332是用于套接中心轴31而支撑承载座33整体,同时,还用于与驱动器34传动连接。该转动连接部332的设置也会造成光路遮挡的问题,因此,在本实施例中转动连接部332朝向发射机构和/或接收机构的一端呈平面,从而降低转动连接部332对激光光束和/或回波光束的遮挡效果。
105.可选地,转动连接部332还具有镂空结构,以用于避让及容纳无线供电及通信机构。
106.图6是本技术实施例提供的激光雷达装置100的另一例的示意图。
107.如图6所示,在一种实施例中,激光雷达装置100还包括:
108.镜筒40,用于将第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123安装在承载座33上,镜筒40具有隔光片41,以将发射机构和接收机构的光路分隔开。
109.本实施例中,镜筒40与承载座33可拆卸连接,可方便将第一透镜121、第二透镜122及第三透镜123安装在承载座33上。
110.发射透镜组与接收透镜组是相同的,两组透镜对称地安装在镜筒40上。
111.镜筒40上还具有多个隔光片41,用来隔绝发射机构和接收机构的光路,减少信号干扰。
112.如图6所示,在一种实施例中,承载座33上与光发射透镜组12和光接收透镜组22的相对位置设有配重件331,以使承载座33旋转时稳定。
113.本实施例中,配重件331是为了弥补激光雷达尾部的重量,以平衡旋转时的离心力,使承载座33旋转时更加稳定,避免出现晃动。
114.可选地,配重件331可以为l形或者弧形,以适应激光雷达的外壳内侧壁的形状。
115.可选地,配重件331可以开设孔洞结构,从而对配重件331的重量进行微调,进而能够更加精确地补偿承载座33旋转时的离心力,从而使承载座33在旋转时更加稳定,避免出现晃动。
116.具体地,配重件331的孔洞结构可以是预开设好的,呈阵列状而均匀分布,在对其重量微调时,可以在孔洞结构内部增加配重材料而进行微调;亦或者,配重件331并不预开设孔洞结构,可以在微调现场开孔而调节。
117.可选地,配重件331的孔洞结构可以是螺孔,在填充配重材料时可以通过旋拧螺栓
的方式实现,实施起来更加快捷。
118.可选地,配重件331还可以是翅片结构,由此不仅能够实现配重作用,同时由于其表面积较大,能够提高与空气的换热面积,进而使配重件331还具有散热作用。
119.具体地,呈翅片结构的配重件331应更加靠近激光雷达的外壳内侧壁,使热量能够更好地转移出去。
120.图4是本技术实施例提供的发射机构和接收机构的一例的示意图。图5是图4另一视角的示意图。
121.如图4、图5所示,在一种实施例中,光发射组件11包括发射转接板111及激光器112,多个激光器112呈阵列状设置于发射转接板111上。光接收组件21包括接收电路板211及探测器212,多个探测器212呈阵列状设置于接收电路板211上。
122.具体地,激光器112包括激光器本体以及电路板,激光器本体设置于电路板上。在激光雷达的装调过程中,为了实现回波光束的最大程度地接收,需要确保多个激光器112和多个探测器212一一对准,因此,通过调整电路板的角度、位置,从而带动激光器本体进行调整,最终使激光器本体与探测器212进行对位。
123.可选地,激光器112通过插针预固定在发射转接板111上之后,通过不断地微调使之与探测器212位置对应,最后通过点胶固定。
124.其中,为了优化设计,充分利用承载座33上的空间,进而降低雷达装置的尺寸,发射转接板111与接收电路板211垂直布置,由此,激光器112的插针则以平行于接收电路板211的方向而固定在发射转接板111上。
125.可选地,激光器112可以是半导体激光器112。其中,半导体激光器112又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器112。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(gaas)、硫化镉(cds)、磷化铟(inp)、硫化锌(zns)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器112件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器112和单异质结激光器112在室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器112室温时可实现连续工作。
126.可选地,探测器212可以是雪崩光电二极管(avalanche photo diode,apd)。其中,雪崩光电二极管指的是在激光通信中使用的光敏元件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的p-n结上加上反向偏压后,射入的光被p-n结吸收后会形成光电流。加大反向偏压会产生“雪崩”(即光电流成倍地激增)的现象,因此这种二极管被称为“雪崩光电二极管”。
127.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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