CN112230233A - 一种激光雷达及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达，包括激光器、发射透镜、接收透镜、接收器件、电路板、外壳，所述激光器、接收器件设置在电路板上，电路板设置在外壳内，发射、接收透镜设置在外壳上，激光器出射光经发射透镜照射到目标上，目标反射光经接收透镜由接收器件接收，外壳上开设有两个安装孔，所述的安装孔为阶梯孔，阶梯孔从外至内依次为开孔、透镜安装孔、点胶孔，开孔直径小于透镜安装孔直径，透镜安装孔直径小于点胶孔直径。本申请的点胶孔设置在外壳内，发射透镜、接收透镜从外壳的后端安装入透镜安装孔后点胶固定，由于点胶孔在外壳内部，不会影响外观和功能，最终实现不影响盲区且提升组装速度、合格率的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达及其组装方法。
背景技术
激光雷达是采用LED或者激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动距离探测设备。激光雷达主要包括发射系统、接收系统、主控系统等。发射系统包括各种形式的激光器或者LED、发射透镜；接收系统包括接收透镜和各种形式的光电探测器、光电芯片等；主控系统包括主控板，用于控制各系统工作并处理信息，得出测量结果。激光器或LED发出光束，CMOS接受返回的光束完成测距；实现过程中发射及接受系统的固定牢靠性尤为重要，这就突显了发射和接收透镜等固定方式的重要性。
通常透镜的固定方式分为滚边法、压圈法、弹性元件固定法、粘胶法。激光雷达中透镜的固定方式主要有压圈法、弹性元件固定法、和粘胶法。其中压圈法的缺点是结构设计相对成本较高，组装工时比较多；弹性元件固定法由于弹性元件本身容易变形，所以不够稳定，在震动的情况下尤其不能使用；粘胶法对于小而轻的透镜比较适合，目前激光雷达上的透镜固定考虑到盲区，都尽可能的减小发射透镜和接收透镜之间的距离，这样就导致透镜本身的设计都尽可能的减小工艺安装边尺寸，从而导致点胶组装有难度，组装成本高且合格率低。
发明内容
本申请实施例在于提出一种激光雷达，解决现有技术存在的不能同时解决缩小盲区和降低组装难度，提高合格率的问题。
本申请实施例还在于提出一种激光雷达组装方法，用于安装所述激光雷达。
本申请实施例采用以下技术方案：
一方面，一种激光雷达，包括激光器、发射透镜、接收透镜、接收器件、电路板、外壳，所述激光器、接收器件设置在电路板上，电路板设置在外壳内，发射、接收透镜设置在外壳上，所述的激光器出射光经发射透镜照射到目标上，目标反射光经接收透镜由接收器件接收，所述外壳上开设有两个安装孔，所述的安装孔为阶梯孔，阶梯孔从外至内依次为开孔、透镜安装孔、点胶孔，开孔直径小于透镜安装孔直径，透镜安装孔直径小于点胶孔直径。
在一种可能的实现方式中，所述的开孔、透镜安装孔、点胶孔均具有一横边，横边在同一侧，所述的发射透镜、接收透镜具有一切边，透镜安装孔的横边与切边相同，发射透镜、接收透镜形状与透镜安装孔形状相同，所述的发射透镜、接收透镜与透镜安装孔紧密配合。
在一种可能的实现方式中，所述的开孔的直径为2-60mm，透镜安装孔的直径为4-62mm，点胶孔的直径为6-63mm。
在一种可能的实现方式中，所述的开孔的直径为4-50mm，透镜安装孔的直径为5-52mm，点胶孔的直径为7-53mm。
在一种可能的实现方式中，所述的两个透镜安装孔的横边间距为1-12mm。
在一种可能的实现方式中，所述的两个透镜安装孔的横边间距为2-5mm。
在一种可能的实现方式中，所述的发射透镜、接收透镜的直径为4-62mm。
在一种可能的实现方式中，所述的发射透镜、接收透镜的直径为5-52mm。
在一种可能的实现方式中，所述的激光器为半导体激光器或LED，所述的接收器件为光电传感器。
另一方面，一种激光雷达组装方法，先将发射透镜、接收透镜从点胶孔放入透镜安装孔，点胶装置从点胶孔方向进入透镜安装孔点胶固定，再将激光器和接收器件安装到电路板上，激光器和接收器件分别对准发射透镜、接收透镜，最后将电路板固定在外壳上，完成安装。
本申请将外壳上开设的安装孔设置为阶梯孔，阶梯孔从外至内依次为开孔、透镜安装孔、点胶孔，开孔直径小于透镜安装孔直径，透镜安装孔直径小于点胶孔直径，将发射透镜、接收透镜从外壳的后端安装入透镜安装孔，发射透镜、接收透镜与透镜安装孔的内壁紧密结合进行定位，然后由人工或者是自动点胶机沿着点胶孔点胶，由于点胶孔在外壳内部，所以即使点胶的时候出现拉丝或者溢胶的现象也不会影响外观和功能，最终实现既不影响盲区还能提升组装速度和合格率的技术效果。
附图说明
图1是本申请实施例提供的激光雷达的分解示意图。
图2是本申请实施例提供的激光雷达的俯视图。
图3是本申请实施例提供的激光雷达的剖视图。
图中：1、激光器；2、发射透镜；3、接收透镜；4、接收器件；5、电路板；6、外壳；7、开孔；8、透镜安装孔；9、点胶孔；10、横边；11、切边。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1、图2所示，一种激光雷达，包括激光器1、发射透镜2、接收透镜3、接收器件4、电路板5、外壳6，所述激光器1、接收器件4设置在电路板5上，电路板5设置在外壳6内，发射、接收透镜设置在外壳6上，所述的激光器出射光经发射透镜2照射到目标上，目标反射光经接收透镜3由接收器件4接收，所述外壳6上开设有两个安装孔，如图2、图3所示，所述的安装孔为阶梯孔，阶梯孔从外至内依次为开孔7、透镜安装孔8、点胶孔9，开孔7直径小于透镜安装孔8直径，透镜安装孔8直径小于点胶孔9直径。
传统点胶工艺中，点胶槽或者点胶孔设置在外壳外部，方便点胶。如果点胶槽或点胶孔过大，则对外壳6的外观有一定要求，发射透镜2、接收透镜3之间的间距也会增加，而增加了发射透镜2、接收透镜3之间的间距，会增大激光雷达的盲区，因此点胶槽或点胶孔会预留的较小。但是较小的点胶槽或点胶孔，对不同种类的胶粘剂适应性较差，粘稠度大的胶粘剂易出现拉丝的情况，粘稠度小的胶粘剂易出现溢胶的情况，出现组装困难的问题。本申请通过将安装孔设计为阶梯孔，将发射透镜2、接收透镜3从外壳6的后端穿过点胶孔9安装入透镜安装孔8，发射透镜2、接收透镜3与透镜安装孔8的内壁紧密结合进行定位，发射透镜2、接收透镜3高于透镜安装孔8的孔壁，因此与点胶孔9之间形成一点胶槽，然后由人工或者是自动点胶机沿着点胶槽点胶。由于点胶孔9设计在外壳6内部，不需要对外壳6的外观进行修改，也就不需要缩小发射透镜2、接收透镜3之间的间距，盲区不会扩大；点胶孔9可以根据需要设计成具有较大直径，点胶孔9的孔壁与发射透镜2、接收透镜3之间的间距相应扩大，点胶槽也就变大了，可以容纳更多的胶粘剂。另外，当点胶的时候出现拉丝或者溢胶的现象，点胶槽无法容纳胶粘剂，多余的胶也会流到发射透镜2、接收透镜3与透镜安装孔8的孔壁之间，不会再流出外壳6，所以对于溢胶或者洁净度要求可以降低，这样也就提高了组装速度和半成品的合格率。因此本申请实现了既不影响盲区还能提升组装速度和合格率的技术效果。
所述的开孔7、透镜安装孔8、点胶孔9均具有一横边10，横边10在同一侧，所述的发射透镜2、接收透镜3具有一切边11，发射透镜2、接收透镜3形状与透镜安装孔8形状相同，所述的发射透镜2、接收透镜3与透镜安装孔8紧密配合。
对发射透镜2、接收透镜3进行切边并不影响其光学性能，发射透镜2、接收透镜3的切边11与横边10形状相同，通过切边11与横边10的结合，对发射透镜2、接收透镜3的位置进行定位，使透镜不会平移。两个透镜安装孔8的横边10相邻，与传统的圆形透镜安装孔相比，两个透镜安装孔8的间距更近，因此也就缩小了发射透镜2、接收透镜3的间距，进一步减小了激光雷达的盲区。
所述的开孔7的直径为2-60mm，透镜安装孔8的直径为4-62mm，点胶孔9的直径为6-63mm。
所述的开孔7的直径为4-50mm，透镜安装孔8的直径为5-52mm，点胶孔9的直径为7-53mm。
所述的开孔7直径小于透镜安装孔8直径1-2mm,透镜安装孔8直径小于点胶孔9直径1-2mm。开孔7用于通过出射光、反射光，发射透镜2、接收透镜3不能从开孔7穿过，透镜安装孔8用于安装发射透镜2、接收透镜3，装入透镜安装孔8的发射透镜2、接收透镜3高于透镜安装孔孔壁，透镜与点胶孔9之间形成一点胶槽，胶粘剂经点胶槽点胶，将发射透镜2、接收透镜3胶粘固定。
所述的两个透镜安装孔8的横边间距为1-12mm。
所述的两个透镜安装孔8的横边间距为2-5mm。
透镜安装孔8横边间距越小，整个激光雷达的盲区越小。
所述的发射透镜2、接收透镜3的直径为4-62mm。
所述的发射透镜2、接收透镜3的直径为5-52mm。
发射透镜2、接收透镜3的直径与透镜安装孔8直径相同或小于透镜安装孔8直径0.1-0.2mm，发射透镜2、接收透镜3在安装入透镜安装孔8内时，因为其直径大于开孔7，因此不会向外位移。待发射透镜2、接收透镜3在透镜安装孔8内位置确定后，点胶后将发射透镜2、接收透镜3位置固定。
所述的激光器1为半导体激光器或LED，所述的接收器件4为光电传感器。
一种激光雷达组装方法，先将发射透镜2、接收透镜3从点胶孔9放入透镜安装孔8，点胶装置从点胶孔9方向进入透镜安装孔8点胶固定，再将激光器1和接收器件4安装到电路板5上，激光器1和接收器件4分别对准发射透镜2、接收透镜3，最后将电路板5固定在外壳6上，完成安装。
这种雷达组装方法，点胶都在外壳6内部进行，即使点胶的时候出现拉丝或者溢胶的现象，多余的胶也会流到点胶孔发射透镜2、接收透镜3与透镜安装孔8的孔壁之间，不会再流出，因此不会影响外观和功能，最终实现既不影响盲区还能提升组装速度和合格率的技术效果。
以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光雷达，包括激光器、发射透镜、接收透镜、接收器件、电路板、外壳，所述激光器、接收器件设置在电路板上，电路板设置在外壳内，发射、接收透镜设置在外壳上，所述的激光器出射光经发射透镜照射到目标上，目标反射光经接收透镜由接收器件接收，其特征在于，所述外壳上开设有两个安装孔，所述的安装孔为阶梯孔，阶梯孔从外至内依次为开孔、透镜安装孔、点胶孔，开孔直径小于透镜安装孔直径，透镜安装孔直径小于点胶孔直径。
2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述的开孔、透镜安装孔、点胶孔均具有一横边，横边在同一侧，所述的发射透镜、接收透镜具有一切边，透镜安装孔的横边与切边相同，发射透镜、接收透镜形状与透镜安装孔形状相同，所述的发射透镜、接收透镜与透镜安装孔紧密配合。
3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述的开孔的直径为2-60mm，透镜安装孔的直径为4-62mm，点胶孔的直径为6-63mm。
4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述的开孔的直径为4-50mm，透镜安装孔的直径为5-52mm，点胶孔的直径为7-53mm。
5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述的两个透镜安装孔的横边间距为1-12mm。
6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述的两个透镜安装孔的横边间距为2-5mm。
7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述的发射透镜、接收透镜的直径为4-62mm。
8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述的发射透镜、接收透镜的直径为5-52mm。
9.根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述的激光器为半导体激光器或LED，所述的接收器件为光电传感器。
10.一种激光雷达组装方法，其特征在于，先将发射透镜、接收透镜从点胶孔放入透镜安装孔，点胶装置从点胶孔方向进入透镜安装孔点胶固定，再将激光器和接收器件安装到电路板上，激光器和接收器件分别对准发射透镜、接收透镜，最后将电路板固定在外壳上，完成安装。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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