CN115407309A - 一种测距模组的装调方法、测距模组和激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种测距模组的装调方法、测距模组和激光雷达。该测距模组装调方法包括：在电路基板上固定发射单元与接收单元，所述发射单元与所述接收单元间隔设置且均与所述电路基板电连接；将支架安装在所述电路基板上，所述支架上设置有一体成型的第一发射镜筒和接收镜筒，所述第一发射镜筒正对所述发射单元，所述接收镜筒正对所述接收单元；在所述接收镜筒内固定接收透镜；利用所述第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，使得所述发射单元位于所述发射透镜的焦点处。本申请实施例装调简便，可以提升效率，易于实施。

Description

一种测距模组的装调方法、测距模组和激光雷达

技术领域

本申请涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种测距模组的装调方法、测距模组和激光雷达。

背景技术

激光雷达(Lidar)是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)，计算发射信号与回波信号的飞行时间以获取目标的距离信息。随着技术的发展，激光雷达在诸如无人机测绘、自动驾驶、机器人环境感知、安全防护、高精度地图、扫地机器人等领域广泛应用，也在不断开拓新的应用领域。根据技术原理的不同，激光雷达主要可分为三角测距激光雷达与飞行时间(time of flight，TOF)激光雷达。

目前，TOF激光雷达主要包括测距模组以及使测距模组高速旋转的旋转底座。但是测距模组一般结构复杂，装调较麻烦，操作难度大。

如何提供装配简单、性能稳定的测距模组是其中的一个研发方向。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种测距模组的装调方法、测距模组和激光雷达，可以解决相关技术中的至少一个技术问题。

第一方面，本申请一实施例提供一种测距模组的装调方法，包括：在电路基板上固定发射单元与接收单元，所述发射单元与所述接收单元间隔设置且均与所述电路基板电连接；将支架安装在所述电路基板上，所述支架上设置有一体成型的第一发射镜筒和接收镜筒，所述第一发射镜筒正对所述发射单元，所述接收镜筒正对所述接收单元；在所述接收镜筒内固定接收透镜；利用所述第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，使得所述发射单元位于所述发射透镜的焦点处。

本实施例提供的装调方法，由于测距模组的大部分光学结构通过支架实现固定，装调简便，进而提高了装调效率更易于大规模生产。

第二方面，本申请一实施例提供一种测距模组，包括：电路基板；设置于所述电路基板上的发射单元与接收单元，所述发射单元与所述接收单元间隔设置且均与所述电路基板电连接；支架，所述支架设置于所述电路基板上，所述支架上设置有一体成型的接收镜筒和第一发射镜筒，所述第一发射镜筒正对所述发射单元，所述接收镜筒正对所述接收单元；接收透镜，所述接收透镜固定在所述接收镜筒内；发射透镜，利用所述第一发射镜筒固定所述发射透镜并实现对焦，使得所述发射单元位于所述发射透镜的焦点处。

第三方面，本申请一实施例提供一种激光雷达，包括：旋转底座，和前述的测距模组，所述测距模组安装在所述旋转底座上。

应理解，第二方面至第三面的有益效果可以参见第一方面实施例的相关描述，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1是本申请一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图；

图2是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图；

图3是图2所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图；

图4是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图；

图5是图4所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图；

图6是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图；

图7是图6所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图；

图8是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图；

图9是图8所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图；

图10是本申请一实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；

图11是本申请一实施例提供的一种测距模组的一视角的结构示意图；

图12是本申请一实施例提供的一种测距模组的结构爆炸示意图；

图13是本申请一实施例提供的一种测距模组的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

在本申请说明书和所附权利要求书中，使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”、“上方”、“上面”、“之下”、“下方”或“下面”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有明确的规定和限定，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。术语“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请说明书中描述的“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本申请一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图。如图1所示，测距模组的装调方法可以包括步骤S110至步骤S140。

S110，在电路基板上固定发射单元与接收单元。其中，发射单元与接收单元间隔设置且均与电路基板电连接。

在一些实施例中，在电路基板上的预设位置固定发射单元与接收单元，电路基板上用于固定发射单元的预设位置和用于固定接收单元的预设位置间隔设置。发射单元和接收单元通常为集成的光源芯片和像素芯片，芯片可以以正装的安装方式，也可以以倒装的安装方式固定在基板上。电路基板可以包括印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)。

在一些实施例中，发射单元为光源，光源可以为单个光源或光源阵列。光源包括但不限于是垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)，优选地，发射单元为单点VCSEL芯片。发射单元被配置为朝向目标物发射一个或多个光信号。接收单元可以包括传感器(sensor)阵列，优选地，可以有多个SPAD组成的像素阵列。接收单元可被配置为接收由目标物反射回的至少部分光信号并输出检测信号，其中，SPAD可以对入射的单个光子进行计数，比如利用时间相关单光子计数法(TCSPC)实现对微弱光信号的采集以及飞行时间的计算，具备灵敏度高、响应速度快等优点，可以实现远距离、高精度地测量。

作为一非限制性示例，首先用诸如贴片胶等固晶材料将发射单元和接收单元贴到电路基板上的预设位置，然后根据实际需要在电路基板和发射单元间进行打线以实现两者的电连接，在电路基板和接收单元间进行打线以实现两者的电连接。

S120，在支架上固定滤光片。其中，支架上设置有一体成型的接收镜筒，滤光片设置在接收镜筒的出光端。

在一些实施例中，测距模组中使用滤光片滤除背景光和/或杂散光等。其中，将滤光片设置在接收镜筒的出光端，这样经目标物反射回的至少部分光信号可以在经过滤光片的滤光之后入射到接收单元。

需要说明的是，本申请实施例不限定步骤S110和步骤S120之间的时序关系。步骤S120可以在步骤S110之后执行，也可以在步骤S110之前执行，也可以与步骤S110同步执行，本申请实施例对此不予限制。

在其他一些实施例中，测距模组可以不使用滤光片，这样就无需在支架上固定滤光片，这时就不需要执行步骤S120，在执行完步骤S110之后执行步骤S130，将支架固定在电路基板上。

S130，将支架安装在电路基板上。

其中，支架上设置有一体成型的第一发射镜筒以及一体成型的接收镜筒，保证第一发射镜筒正对发射单元，接收镜筒正对接收单元，第一发射镜筒和接收镜筒均为中空筒体，以保证光信号的传输。发射单元发射的光信号可以经由第一发射镜筒投射到目标区域，而被目标反射的反射光信号经由接收镜筒入射到接收单元。这样设置可以很好地隔离发射光信号和反射光信号，从而避免两路光束相互影响，可以提高测距的精度。

S140，在接收镜筒内固定接收透镜，并利用第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，使得发射单元位于发射透镜的焦点处。

接收透镜用于接收由目标物反射回的至少部分光信号并将其引导至接收单元。在一些实施例中，测距模组还包括滤光片，将滤光片设置在接收镜筒的出光端，使得接收透镜、滤光片以及接收单元沿光的传播路径依次设置。在其他一些实施例中，测距模组不包括滤光片，接收透镜以及接收单元沿光的传播路径依次设置。

利用第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，使得发射单元位于发射透镜的焦点处，发射透镜用于接收发射单元发射的光束并整形后投射到目标区域。在一些实施例中，发射透镜用于接收来自发射单元的发射的光信号，并将发射的光信号进行光学调制，比如准直、衍射、折射等调制，随后向目标区域中发射被调制后的光束，比如聚焦光束、泛光光束等。

作为一可能的实现方式，在第一发射镜筒内固定发射透镜并实现对焦。作为另一可能的实现方式，将设置有发射透镜的第二发射镜筒可拆卸套接于第一发射镜筒并实现对焦，第二发射镜筒正对发射单元。需要说明的是，本申请实施例不具体限定固定接收透镜和固定发射透镜的时序关系。

本申请实施例提供的测距模组的装调方法，由于测距模组的大部分光学结构通过支架实现固定，装调简便，提高了装调效率易于大规模生产。

为了方便对实施例进行描述，在后续的描述中，以VCSEL作为发射单元的示例，以sensor作为接收单元的示例，以PCB作为电路基板的示例进行说明，应理解，示例性描述不能解释为对本申请的具体限制。

图2是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图。图3是图2所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图。如图2所示，测距模组的装调方法可以包括步骤S210至步骤S260。需要说明的是，本实施例与前述实施例相同之处请参见前述，此处不再赘述。

S210，将VCSEL固定在PCB上的第一预设位置，并将VCSEL与PCB进行电连接。

在一些实施例中，用贴片胶将VCSEL固定在PCB上的第一预设位置，并通过打线将VCSEL与PCB进行电连接。

S220，将sensor固定在PCB上的第二预设位置，并将sensor与PCB进行电连接。

在一些实施例中，用贴片胶将sensor固定在PCB上的第二预设位置，并通过打线将sensor与PCB进行电连接。作为一非限制性示例，结合图3所示，VCSEL22固定在PCB21上的第一预设位置，sensor23固定在PCB21上的第二预设位置，第一预设位置与第二预设位置间隔设置。

S230，将滤光片固定在支架上

在一些实施例中，支架上设置有与其一体成型的接收镜筒，通过点胶将滤光片固定在支架上接收镜筒的出光端。作为一非限制性示例，结合图3所示，支架24上设置有与其一体成型的接收镜筒241，滤光片25设置在接收镜筒241的出光端。

S240，将固定有滤光片的支架固定在PCB上。

在一些实施例中，通过点胶将固定有滤光片的支架固定在PCB上。作为一非限制性示例，结合图3所示，支架24上还设置有与其一体成型的第一发射镜筒242，先通过视觉对位，使第一发射镜筒242正对PCB21上的VCSEL22，接收镜筒241正对PCB21上的sensor23，然后，通过点胶将固定有滤光片25的支架24固定在PCB21上。

S250，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶为止并固定接收透镜。

作为一非限制性示例，结合图3所示接收端Rx，接收镜筒241内设置有第一限位台阶2411，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶2411为止并点胶固定接收透镜。

S260，调控VCSEL发射光束，在第一发射镜筒内单向顶入发射透镜以使得远场光斑直径逐渐变小，直到远场光斑的直径小到预设阈值则停止顶入并固定发射透镜。

作为一非限制性示例，结合图3所示发射端Tx，发射透镜的外径与第一发射镜筒242的内径相适配，例如两者紧配，调控VCSEL22发射光束并在第一发射镜筒242内单向顶入发射透镜使得发射光束经发射透镜出射形成远场光斑，在顶入过程中观察远场光斑直径逐渐变小，直到远场光斑直径小到某个阈值则停止，并点胶固定发射透镜在当前位置处。

图4是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图。图5是图4所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图。如图4所示，测距模组的装调方法可以包括步骤S410至步骤S460。需要说明的是，本实施例与前述实施例相同之处请参见前述，此处不再赘述。

S410，将VCSEL固定在PCB上的第一预设位置，并将VCSEL与PCB进行电连接。

S420，将sensor固定在PCB上的第二预设位置，并将sensor与PCB进行电连接。

作为一非限制性示例，结合图5所示，VCSEL42固定在PCB41上的第一预设位置，sensor43固定在PCB41上的第二预设位置，第一预设位置与第二预设位置间隔设置。

S430，将滤光片固定在支架上。

作为一非限制性示例，结合图5所示，支架44上设置有与其一体成型的接收镜筒441，滤光片45设置在接收镜筒441的出光端。

S440，将固定有滤光片的支架固定在PCB上。

作为一非限制性示例，结合图5所示发射端Tx，支架44上还设置有与其一体成型的第一发射镜筒442，先通过视觉对位使第一发射镜筒442正对PCB41上的VCSEL42，接收镜筒441正对PCB41上的sensor43，然后，通过点胶将固定有滤光片45的支架44固定在PCB41上。

S450，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶为止并固定接收透镜。

作为一非限制性示例，结合图5所示接收端Rx，接收镜筒441内设置有第一限位台阶4411，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶4411为止并点胶固定。

S460，将设置有发射透镜的第二发射镜筒与第一发射镜筒套接，调控VCSEL发射光束同时调整第二发射镜筒直至完成发射透镜的对焦。

在一些实施例中，第二发射镜筒独立于支架设置，发射透镜的外径与第二发射镜筒的内径相适配，发射透镜固定在第二发射镜筒内，通过将第二发射镜筒与第一发射镜筒套接并调节套接位置以使得发射光束经发射透镜出射的远场光斑直径小于预设阈值从而实现发射单元与发射透镜的对焦。具体的，在调控VCSEL发射光束的条件下，调整第二发射镜筒与第一发射镜筒的套接直至完成发射透镜的对焦。作为一非限制性示例，结合图5所示，第二发射镜筒443独立设置，发射透镜的外径与第二发射镜筒443的内径相适配，发射透镜固定在第二发射镜筒443内。具体地，第二发射镜筒443内设置有第二限位台阶4431，在第二发射镜筒443内单向顶入发射透镜直至第二限位台阶4431为止并点胶固定。第二发射镜筒443套设在第一发射镜筒442外，调控VCSEL发射光束，通过三自由度夹具调整第二发射镜筒443直至完成发射透镜的对焦，并固定第二发射镜筒443。

图6是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图。图7是图6所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图。如图6所示，测距模组的装调方法可以包括步骤S610至步骤S660。需要说明的是，本实施例与前述实施例相同之处请参见前述，此处不再赘述。

S610，将VCSEL固定在PCB上的第一预设位置，并将VCSEL与PCB进行电连接。

S620，将sensor固定在PCB上的第二预设位置，并将sensor与PCB进行电连接。

S630，将滤光片固定在支架上。

作为一非限制性示例，结合图7所示，支架64上设置有与其一体成型的接收镜筒641，滤光片65设置在接收镜筒641的出光端。

S640，将固定有滤光片的支架固定在PCB上。

作为一非限制性示例，结合图7所示，支架64上还设置有与其一体成型的第一发射镜筒642，先通过视觉对位，使第一发射镜筒642正对PCB61上的VCSEL62，接收镜筒641正对PCB61上的sensor63，然后，通过点胶将固定有滤光片65的支架64固定在PCB61上。

S650，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶为止并固定接收透镜。

作为一非限制性示例，结合图7所示接收端Rx，接收镜筒641内设置有第一限位台阶6411，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶6411为止并点胶固定接收透镜。

S660，将设置有发射透镜且带螺纹的第二发射镜筒与带螺纹的第一发射镜筒螺纹连接，调控VCSEL发射光束同时通过夹具旋转第二发射镜筒以使得发射光束经发射透镜出射的远场光斑直径小于预设阈值从而实现发射单元与发射透镜的对焦。

在一些实施例中，第二发射镜筒独立于支架设置，发射透镜的外径与第二发射镜筒的内径相适配，发射透镜固定在第二发射镜筒内。第二发射镜筒与第一发射镜筒螺纹连接。在调控VCSEL发射光束的条件下通过夹具旋转第二发射镜筒直至完成发射透镜的对焦。作为一非限制性示例，结合图7所示发射端Tx，第二发射镜筒643独立设置，发射透镜的外径与第二发射镜筒643的内径相适配，发射透镜固定在第二发射镜筒643内。具体地，第二发射镜筒643内设置有第二限位台阶6431，在第二发射镜筒643内单向顶入发射透镜直至第二限位台阶6431为止并点胶固定。第二发射镜筒643下端设置有外螺纹，第一发射镜筒642内壁设置有内螺纹，第二发射镜筒643与第一发射镜筒642螺纹连接，调控VCSEL发射光束同时通过夹具旋转第二发射镜筒643直至完成发射透镜的对焦。

图8是本申请另一实施例提供的一种测距模组的装调方法的实现流程示意图。图9是图8所示实施例提供的一种测距模组的装调方法的过程示意图。如图8所示，测距模组的装调方法可以包括步骤S810至步骤S860。需要说明的是，本实施例与前述实施例相同之处请参见前述，此处不再赘述。

S810，将VCSEL固定在PCB上的第一预设位置，并将VCSEL与PCB进行电连接。

S820，将sensor固定在PCB上的第二预设位置，并将sensor与PCB进行电连接。

S830，将滤光片固定在支架上

作为一非限制性示例，结合图9所示，支架84上设置有与其一体成型的接收镜筒841，滤光片85设置在接收镜筒841的出光端。

S840，将固定有滤光片的支架固定在PCB上。

作为一非限制性示例，结合图9所示，支架84上还设置有与其一体成型的第一发射镜筒842，先通过视觉对位使第一发射镜筒842正对PCB81上的VCSEL82，接收镜筒841正对PCB81上的sensor83，然后，通过点胶将固定有滤光片85的支架84固定在PCB81上。

S850，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶为止并固定接收透镜。

作为一非限制性示例，结合图9所示接收端Rx，接收镜筒841内设置有第一限位台阶8411，在接收镜筒内单向顶入接收透镜到第一限位台阶8411为止并点胶固定该接收透镜。

S860，在第一发射镜筒内单向顶入发射透镜到第二限位台阶为止并固定接收透镜。

作为一非限制性示例，结合图9所示发射端Tx，第一发射镜筒842内设置有第二限位台阶8421，在第一发射镜筒842内单向顶入发射透镜到第二限位台阶8421为止并点胶固定该发射透镜。第二限位台阶8421距离VCSEL82的距离等于发射透镜的焦距，或称，VCSEL82与第二限位台阶8421的高度差等于发射透镜的焦距，通过这种结构设置使得VCSEL82位于发射透镜的焦点处。本实施例中，发射透镜、支架等采用高精度加工，发射透镜直接顶至限位(与接收透镜相同)，无须VCSEL发光调节，操作更简便。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还提供了一种测距模组。需要说明的是，测距模组实施例中未详细描述之处，请参见前述的测距模组的装调方法实施例，此处不再赘述。

在一些实施例中，测距模组应用于激光雷达中，通过向目标发射光信号并采集被目标反射的光信号计算光信号的飞行时间，进一步基于飞行时间计算出目标的距离。激光雷达通常包括旋转底座和测距模组，测距模组旋转安装在旋转底座上。如图10所示，本申请一实施例提供了一种激光雷达，该激光雷达包括透光上盖1、旋转底座2和测距模组3；其中，测距模组3安装于旋转底座2上，透光上盖1盖于旋转底座2上并将测距模组3罩住。具体地，旋转底座2上具有多个定位孔，测距模组3上设置有多个定位柱以形成多个定位平面，安装时定位平面抵接于旋转底座2上并使得定位柱插入到对应的定位孔内。旋转底座2绕着自身的旋转轴线方向(垂直方向)旋转，测距模组3设置于旋转底座2上，跟随旋转底座2旋转并通过所述透光上盖收发光信号以实现对目标视场的360度扫描。透光上盖1相对旋转底座2固定，具体的，可以通过螺丝连接、胶水粘结或者螺纹连接等方式固定连接在旋转底座2上。

本申请一实施例提供了一种测距模组，包括：电路基板、发射单元、接收单元、支架、滤光片、接收透镜和发射透镜。其中，发射单元和接收单元设置于电路基板上，发射单元与接收单元间隔设置且均与电路基板电连接。支架设置于电路基板上，支架上设置有一体成型的接收镜筒和一体成型的第一发射镜筒，第一发射镜筒正对发射单元，接收镜筒正对接收单元。滤光片设置在接收镜筒的出光端使得接收透镜、滤光片以及接收单元沿光的传输路径依次设置。接收透镜固定在接收镜筒内，接收镜筒内设置有第一限位台阶，接收透镜固定于第一限位台阶处，第一限位台阶距离接收单元的距离等于接收透镜的焦距。利用第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，使得发射单元位于发射透镜的焦点处。需要说明的是，在其他一些实施例中，根据实际情况，测距模组可以不包括滤光片。

在一些实施例中，发射透镜固定在第一发射镜筒内，例如第一发射镜筒内设置有第二限位台阶，发射透镜固定于第二限位台阶处，第二限位台阶距离发射单元的距离等于发射透镜的焦距。作为另一可能的实现方式，在调控发射单元发射光束的条件下，在第一发射镜筒内单向顶入发射透镜以使得远场光斑直径逐渐变小，直到远场光斑的直径小到预设阈值则停止顶入并固定发射透镜。

在其他一些实施例中，测距模组还包括第二发射镜筒，发射透镜固定在第二发射镜筒内，第二发射镜筒与第一发射镜筒可拆卸套接并使第二发射镜筒正对发射单元。作为一可能的实现方式，将设置有发射透镜且带螺纹的第二发射镜筒与带螺纹的第一发射镜筒螺纹连接，在调控发射单元发射光束的条件下，通过夹具旋转第二发射镜筒以使得远场光斑直径逐渐变小，直到远场光斑的直径小到预设阈值则停止并固定发射透镜。作为另一可能的实现方式，将设置有发射透镜的第二发射镜筒与第一发射镜筒套接，在调控发射单元发射光束的条件下，通过三自由度夹具调整第二发射镜筒以使得远场光斑直径逐渐变小，直到远场光斑的直径小到预设阈值则停止并固定发射透镜。

如图11至图13所示，为本申请一实施例提供的一种测距模组，为了方便对实施例进行描述，以第二发射镜筒独立于支架，发射透镜固定在在第二发射镜筒内作为示例进行描述。应理解，针对将发射透镜固定在第一发射镜筒内的实施例，此实施例直接将第一发射镜筒作为第二发射镜筒，第二发射镜筒与支架一体成型，此时第二发射镜筒的结构可以以图11至图13的实施例进行类比，不再赘述。

如图11至图13所示，测距模组包括电路基板31、发射单元32、接收单元33、支架34、第二发射镜筒343、发射透镜37和接收透镜38。发射单元32和接收单元33均设置于电路基板31上，且两者呈间隔设置并与电路基板31电连接。支架34包括支架本体341、接收镜筒342、和第一发射镜筒344。支架本体341设置于电路基板31上，第一发射镜筒344设置于支架本体341上且正对发射单元32，第一发射镜筒344与支架本体341一体成型。接收镜筒342设置于支架本体341上且正对接收单元33，接收镜筒342与支架本体341一体成型。发射透镜37设置于第二发射镜筒343内，接收透镜38设置于接收镜筒342内，从而可以调制发射光和反射光，同时也使得内部结构紧凑。

第二发射镜筒343与支架34可通过卡扣结构、螺纹连接结构等可拆卸方式进行连接，对此不作具体限定，第二发射镜筒343正对发射单元32。第二发射镜筒343和接收镜筒342的设置可以使得发射单元32发射的光可以直接到达目标物体，并且反射的光信号由接收单元33接收，可以将发射光路和接收光路分开，从而有效地避免了发射光路漏光对接收光路的影响，提高测距模组的精度。

本实施例中的测距模组，通过将第二发射镜筒343与支架34设置为可拆卸连接，并将接收镜筒342与支架本体341设置为一体成型，从而可以灵活拆装第二发射镜筒343，可以根据使用场景更换不同规格的第二发射镜筒343，使用方便，有利于降低使用成本。进一步地，若激光雷达由于空间不足、尺寸过大、部件干涉等原因需要拆去第二发射镜筒343，本申请实施例中的测距模组3也可直接拆除第二发射镜筒343，并存留接收镜筒342，可以尽量使得发射光路和接收光路的分开，避免发射光路漏光对接收光路的影响，提高测距模组的精度。本申请实施例中的测距模组结构设计合理，较为实用。

在一些实施例中，接收镜筒342和第二发射镜筒343不等高。具体地，接收镜筒342端面距离支架本体341的高度高于第二发射镜筒343端面距离支架本体341的高度，从而减少了杂散光进入接收单元33而产生干扰。进一步地，在一些实施例中，接收镜筒342远离支架本体341的端面设置为弧面3421，可以避免旋转底座2旋转带动测距模组3时，接收镜筒342碰撞上盖1。弧面3421的具体设计尺寸可以根据上盖1的内壁圆弧面进行设计。

为了便于测距模组3安装于旋转底座2上，继续参见图11至图13所示，在一些实施例中，支架本体341的左右两侧均设置有一安装部35，安装部35的上下端分别设置有第一安装孔351和第二安装孔352，第一安装孔351和第二安装孔352相连通，第一安装孔351为螺纹孔。在安装时，先将支架本体341(或支架34)通过第二安装孔352套接在旋转底座2的安装柱上，随后将螺钉上旋穿过第一安装孔351和安装柱，使得支架本体341(或支架34)固定于旋转底座2。其中，第一安装孔351沿其轴向在孔壁上间隔设置有两段连接螺纹，以适配不同螺钉。

进一步地，安装部35的下端呈阶梯柱状结构，接收镜筒342的下侧设置有第一定位柱361，支架本体341的下侧设置有第二定位柱362，第一定位柱361和第二定位柱362均为阶梯柱状结构。两个安装部35的下端和第一定位柱361共同形成定位平面，定位平面用于定位测距模组3的安装平面，安装平面即测距模组3安装于旋转底座2时所处的平面，形成的该定位平面与旋转底座2进行配合，从而可以准确定位测距模组3的安装平面，可以保证测距模组3安装时的平稳度以及准确度，减少安装和调试步骤，提高安装效率。

具体地，本实施例安装部35的下端具有高度不同的第一面35a和第二面35b，第一定位柱361具有高度不同的第一面361a和第二面361b，定位平面包括第一平面和第二平面，两个安装部35的下端的第一面35a与第一定位柱361的第一面361a形成第一平面，两个安装部35的下端的第二面35b与第一定位柱361的第二面361b形成第二平面。通过两个安装部35的下端和第一定位柱361共同形成高度不同的第一平面和第二平面用于定位测距模组3的安装平面，以使得测距模组3可以与两种不同的旋转底座2进行配合安装，从而提高了测距模组3的可替换性，本实施例通过第一平面与旋转底座2进行配合安装。

另外，第一定位柱361除了与安装部35的下端进行配合以外，还可与第二定位柱362相配合以定位测距模组3的指向，其中，测距模组3的指向即测距模组3的测距方向，如此一来可以直接定位测距模组3的指向，提高准确度和测试效率。具体地，第一定位柱361和第二定位柱362的中心连线与接收镜筒342的中轴线平行，第一定位柱361和第二定位柱362可与旋转底座2上的定位孔进行配合，当第一定位柱361和第二定位柱362插入定位孔后，就可准确地定位接收镜筒2的方向，从而对测距模组3的指向进行定位。

本实施例的第一定位柱361既可与安装部35的下端进行配合从而定位测距模组3的安装平面，又可与第二定位柱362进行配合以定位测距模组3的指向，从而可以在一定程度上减少定位部件的设置，有利于节省空间。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种测距模组的装调方法，其特征在于，包括：

在电路基板上固定发射单元与接收单元，所述发射单元与所述接收单元间隔设置且均与所述电路基板电连接；

将支架安装在所述电路基板上，所述支架上设置有一体成型的第一发射镜筒和接收镜筒，所述第一发射镜筒正对所述发射单元，所述接收镜筒正对所述接收单元；

在所述接收镜筒内固定接收透镜，并利用所述第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，使得所述发射单元位于所述发射透镜的焦点处。

2.如权利要求1所述的装调方法，其特征在于，所述在所述接收镜筒内固定接收透镜，包括：

所述接收镜筒内设置有第一限位台阶；

将所述接收透镜置于所述第一限位台阶处并固定所述接收透镜。

3.如权利要求1所述的装调方法，其特征在于，利用所述第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，包括：

所述第一发射镜筒内设置有第二限位台阶，所述第二限位台阶距离所述发射单元的距离等于所述发射透镜的焦距；

将所述发射透镜置于所述第二限位台阶处以实现对焦。

4.如权利要求1所述的装调方法，其特征在于，利用所述第一发射镜筒固定发射透镜并实现对焦，包括：

调控所述发射单元发射光束；

将所述发射透镜置于所述第一发射镜筒内使得所述发射光束经发射透镜出射形成远场光斑；

调节所述发射透镜在所述第一发射镜筒内的位置直至所述远场光斑的直径小于预设阈值；

将所述发射透镜固定在所述位置处。

5.如权利要求1所述的装调方法，其特征在于，还包括：

提供第二发射镜筒，所述发射透镜置于所述第二发射镜筒内；

调控所述发射单元发射光束；

通过夹具将所述第二发射镜筒可拆卸套接于所述第一发射镜筒上，并调整所述第二发射镜筒以使得发射光束经所述发射透镜出射的远场光斑直径小于预设阈值。

6.如权利要求5所述的装调方法，其特征在于，所述第二发射镜筒与所述第一发射镜筒均具有螺纹；

通过夹具旋转所述第二发射镜筒，并调整所述第二发射镜筒以使得发射光束经所述发射透镜出射的远场光斑直径小于预设阈值。

7.如权利要求1所述的装调方法，其特征在于，所述将支架安装在所述电路基板上之前，还包括：

在支架上固定滤光片，所述滤光片设置在所述接收镜筒的出光端使得所述接收透镜、所述滤光片以及所述接收单元沿光的传输路径依次设置。

8.一种测距模组，其特征在于，包括：

电路基板；

设置于所述电路基板上的发射单元与接收单元，所述发射单元与所述接收单元间隔设置且均与所述电路基板电连接；

支架，所述支架设置于所述电路基板上，所述支架上设置有一体成型的接收镜筒和第一发射镜筒，所述第一发射镜筒正对所述发射单元，所述接收镜筒正对所述接收单元；

接收透镜，所述接收透镜固定在所述接收镜筒内；

发射透镜，利用所述第一发射镜筒固定所述发射透镜并实现对焦，使得所述发射单元位于所述发射透镜的焦点处。

9.如权利要求8所述的测距模组，其特征在于，所述接收镜筒内设置有第一限位台阶，所述接收透镜位于所述第一限位台阶处。

10.如权利要求8所述的测距模组，其特征在于，

所述第一发射镜筒内设置有第二限位台阶，所述第二限位台阶距离所述发射单元的距离等于所述发射透镜的焦距；

所述发射透镜置于所述第二限位台阶处。

11.如权利要求8所述的测距模组，其特征在于，所述测距模组还包括第二发射镜筒，所述发射透镜置于所述第二发射镜筒内；

所述第二发射镜筒与所述第一发射镜筒可拆卸套接以使得所述发射单元位于所述发射透镜的焦点处。

12.如权利要求11所述的测距模组，其特征在于，所述第二发射镜筒与所述第一发射镜筒螺纹连接。

13.如权利要求8或9所述的测距模组，其特征在于，所述接收镜筒与所述第一发射镜筒不等高。

14.如权利要求11所述的测距模组，其特征在于，所述接收镜筒与所述第二发射镜筒不等高。

15.如权利要求8或9所述的测距模组，其特征在于，所述接收镜筒远离所述电路基板的端面为弧面。

16.如权利要求8所述的测距模组，其特征在于，

所述支架的左右两侧均设置有一安装部，所述安装部的上下端分别设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔相连通，所述第一安装孔为螺纹孔。

17.根据权利要求16所述的测距模组，其特征在于：

所述安装部的下端呈阶梯柱状结构，所述接收镜筒的下侧设置有第一定位柱，所述支架的下侧设置有第二定位柱，所述第一定位柱和第二定位柱均为阶梯柱状结构；

两个所述安装部的下端和所述第一定位柱共同形成定位平面，所述定位平面用于定位所述测距模组的安装平面，所述第一定位柱和第二定位柱相配合以定位所述测距模组的指向。

18.根据权利要求17所述的测距模组，其特征在于：

所述定位平面包括第一平面和第二平面，两个所述安装部的下端的第一面与所述第一定位柱的第一面形成所述第一平面，两个所述安装部的下端的第二面与所述第一定位柱的第二面形成所述第二平面。

19.根据权利要求17所述的测距模组，其特征在于：

所述第一定位柱和第二定位柱的中心连线与所述接收镜筒的中轴线平行。

20.根据权利要求16所述的测距模组，其特征在于；

所述第一安装孔沿其轴向在孔壁上间隔设置有两段连接螺纹。

21.如权利要求8或9所述的测距模组，其特征在于，还包括滤光片，所述滤光片设置在所述接收镜筒的出光端使得所述接收透镜、所述滤光片以及所述接收单元沿光的传输路径依次设置。

22.一种激光雷达，其特征在于，包括：旋转底座；以及如权利要求8至21任一项所述的测距模组，所述测距模组安装在所述旋转底座上，跟随所述旋转底座旋转以实现对目标视场的360度扫描。

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