CN116930919A - 一种镜头调整装置、光调平台及激光测距装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种镜头调整装置、光调平台及激光测距装置,镜头调整装置包括第二壳体支架、镜头调整机构以及标定板;第二壳体支架用于放置激光测距装置的壳体;镜头调整机构包括镜头夹持机构以及调整机构,镜头夹持机构用于夹持激光测距装置的调光镜头;调整机构与镜头夹持机构连接,调整机构用于调整镜头夹持机构的位置,以调整调光镜头的位置;安装调光镜头时,标定板位于调光镜头的出光侧,标定板用于接收激光测距装置的发射镜头发射的探测光束,并向激光测距装置的接收镜头反射探测回波光束。根据激光测距装置的光学效果调整光发射板与光接收板的相对位置后再固定发射镜头以及接收镜头,可以保证发射镜头与接收镜头之间相对位置的精准度。
Description
技术领域
本申请涉及激光测距技术领域,尤其涉及一种镜头调整装置、光调平台及激光测距装置。
背景技术
激光测距装置是一种以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统,激光测距装置一般包括激光发射装置以及激光接收装置,激光发射装置中的光源向目标物体发射探测光束,激光接收装置接收目标物体反射回来的探测回波光束并输出对应的电信号,再对电信号进行处理后,获得目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态和形状等参数,从而实现探测功能。
相关技术中,激光发射装置具有发射镜头,激光接收装置具有接收镜头,发射镜头与接收镜头均是通过安装位置保证安装精准度,难以保证发射镜头与接收镜头之间相对位置的精准度。
发明内容
本申请提供一种镜头调整装置、光调平台及激光测距装置,能够保证发射镜头与接收镜头之间相对位置的精准度。
第一方面,本申请提供一种镜头调整装置,用于辅助激光测距装置的组装,所述激光测距装置包括壳体、光发射板、光接收板以及多个调光镜头,多个所述调光镜头中至少一个为发射镜头,至少一个为接收镜头;所述镜头调整装置包括:第二壳体支架,用于放置所述壳体;镜头调整机构,包括镜头夹持机构以及调整机构,所述镜头夹持机构用于夹持所述调光镜头;所述调整机构与所述镜头夹持机构连接,所述调整机构用于调整所述镜头夹持机构的位置,以调整所述调光镜头的位置;标定板,安装所述调光镜头时,所述标定板位于所述调光镜头的出光侧,所述标定板用于接收所述发射镜头发射的探测光束,并向所述接收镜头反射探测回波光束。
第二方面,本申请提供一种光调平台,所述光调平台包括固定基台、板调整装置以及如上述的镜头调整装置;其中,所述板调整装置以及所述镜头调整装置均安装于所述固定基台上,所述板调整装置用于在将所述调光镜头安装于所述壳体之前,辅助所述光发射板以及所述光接收板安装于所述壳体。
第三方面,本申请提供一种激光测距装置,包括:壳体,所述壳体的一侧具有第一安装面以及第二安装面;光发射板,安装于所述第一安装面,所述光发射板用于发射探测光束;发射镜头,安装于所述壳体且位于所述光发射板的出光侧,所述发射镜头用于接收所述光发射板发射的探测光束,并将所述探测光束射向目标物体;光接收板;接收镜头,安装于所述壳体且位于所述光接收板的入光侧,所述接收镜头与所述光接收板沿所述接收镜头的光轴方向排布,所述接收镜头用于接收目标物体反射回来的探测回波光束,并将所述探测回波光束射向光接收板,以使所述光接收板接收所述探测回波光束;其中,所述壳体上设置有第一传输通道以及第二传输通道,所述第一传输通道供所述光发射板发射的探测光束传输至所述发射镜头,所述第二传输通道供穿过所述接收镜头的探测回波光束传输至所述光接收板。
本申请的有益效果为:使用本申请实施例提供的镜头调整装置辅助发射镜头以及接收镜头安装,根据激光测距装置的光学效果调整光发射板与光接收板的相对位置后再固定发射镜头以及接收镜头,可以保证发射镜头与接收镜头之间相对位置的精准度,使得激光测距装置具有更好的测距性能,还可以解决精密光调工序无法用人工来实现的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关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,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中激光测距装置放置于镜头调整装置时的示意图;
图2为本申请一实施例中激光测距装置、第二壳体支架以及标定板的结构示意图;
图3为本申请一实施例中镜头夹持机构以及部分调整机构的结构示意图;
图4为本申请一实施例中镜头夹持机构以及调整机构的结构示意图;
图5为本申请一实施例中镜头调整机构的结构示意图;
图6为本申请一实施例中激光测距装置以及第二壳体支架的结构示意图;
图7为本申请一实施例中激光测距装置以及第二壳体支架的结构示意图;
图8为本申请一实施例中激光测距装置的结构示意图;
图9为本申请一实施例中激光测距装置放置于板调整装置上时的示意图;
图10为本申请一实施例中激光测距装置以及部分板调整装置的结构示意图;
图11为本申请一实施例中光发射板以及板夹持机构的结构示意图;
图12为本申请一实施例中光发射板、板夹持机构以及第一调位机构的结构示意图;
图13为本申请一实施例中板调整装置除去图像摄取模组以及第三调位机构后的结构示意图;
图14为本申请一实施例中图像摄取模组以及第三调位机构的结构示意图。
附图标记:
10、板调整装置;11、第一壳体支架;111、开口;12、板夹持机构;121、支撑件;122、夹持件;122a、连接部;122b、卡爪;122c、限位部;122d、卡口;123、弹性件;124、限位柱;125、止位部;13、第一调位机构;131、第一支座;132、第一调位结构;132a、第一转动盘;132b、第一调位基台;132c、第一转动杆;133、第二调位结构;133a、第二调位基台;133b、第二移动台;133c、第一丝杆;134、第三调位结构;134a、第三调位基台;134b、第三移动台;134c、第二丝杆;14、图像获取模组;141、相机;142、摄像镜头;143、补光光源;15、第二调位机构;151、第一支撑台;152、第三丝杆;153、第二支撑台;154、光栅尺;155、读数头;156、双导轨结构;157、第三支撑台;158、第二转动杆;16、第三调位机构;161、第二支座;162、第四调位结构;162a、第四调位基台;162b、第四移动台;162c、操作杆;163、第五调位结构;163a、第五调位基台;163b、第五移动台;163c、第四丝杆;20、激光测距装置;21、壳体;211、第一安装面;212、第二安装面;22、光发射板;221、第一板体;222、激光光源;23、光接收板;231、第二板体;232、光学传感器;24、发射镜头;25、接收镜头;26、第一传输通道;27、第二传输通道;30、镜头调整装置;31、第二壳体支架;32、镜头调整机构;33、镜头夹持机构;331、夹持基台;332、夹持组件;332a、第一夹爪;332b、第二夹爪;332c、夹口;332d、销轴;333、弹性伸缩件;334、第一夹持面;335、第二夹持面;34、调整机构;341、第一调整结构;341a、第一移动件;341b、第一基台;341c、第一连接杆;342、第二调整结构;342a、第二转动盘;342b、第二基台;342c、第二转动轴;343、第三调整结构;343a、第三移动件;343b、第三基台;343c、第一螺杆;344、第四调整结构;344a、第四移动件;344b、第四基台;344c、第二螺杆;345、第五调整结构;345a、第五移动件;345b、第五基台;345c、第三螺杆;35、支撑座;36、标定板;37、限位挡板;40、固定基台。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
参见图1所示,本申请实施例提供一种镜头调整装置30,镜头调整装置30用于辅助激光测距装置20的组装,所述激光测距装置20包括壳体21、光发射板22(如图8)、光接收板23(如图8)以及多个调光镜头,多个所述调光镜头中至少一个为发射镜头24,至少一个为接收镜头25,具体的,镜头调整装置30用于辅助所述发射镜头24以及所述接收镜头25安装于所述壳体21,并与光发射板22和光接收板23进行对准。
其中,激光测距装置20用于激光测距技术领域,壳体21用于为光发射板22、光接收板23以及调光镜头提供支撑,光发射板22上设置有激光光源,激光光源用于产生激光光束,将激光光束作为探测光束,发射镜头24用于调整探测光束的传输方向,使得探测光束按照预设的探测视场角射向探测区域的目标物体,光接收板23上设置有光学传感器,光学传感器用于接收目标物体反射回来的探测回波光束,接收镜头25用于接收目标物体反射回来的探测回波光束,并将探测回波光束射向光接收板23,以使光接收板23接收所述探测回波光束。具体地,由光发射板22发射探测光束,发射镜头24接收光发射板22发射的探测光束,并将探测光束射向目标物体,再由接收镜头25接收从目标物体反射回来的探测回波光束后,接收镜头25将探测回波光束射向光接收板23,以使光接收板23接收探测回波光束,光接收板23接收探测回波光束后输出对应的电信号,然后由信号处理装置对回波光束对应的电信号进行适当处理,形成点云图,通过对点云图进行处理,便可获得目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态和形状等参数,从而实现激光探测功能,进而可应用于汽车、机器人、物流车、巡检车等产品的导航规避、障碍物识别、测距、测速、自动驾驶等场景。
当然,根据实际需求,激光测距装置20除了用于激光测距技术领域,也可用于其他应用场景,比如零件直径检测、表面粗糙度检测、应变检测、位移检测、振动检测、速度检测、距离检测、加速度检测以及物体的形状检测等技术领域。
具体的,参见图1和图2所示,所述镜头调整装置30包括第二壳体支架31、镜头调整机构32以及标定板36;第二壳体支架31用于放置所述壳体21;镜头调整机构32包括镜头夹持机构33以及调整机构34,所述镜头夹持机构33用于夹持所述调光镜头,所述调整机构34与所述镜头夹持机构33连接,所述调整机构34用于调整所述镜头夹持机构33的位置,以调整所述调光镜头的位置;安装所述调光镜头时,所述标定板36位于所述调光镜头的出光侧,所述标定板36用于接收所述发射镜头24发射的探测光束,并向所述接收镜头25反射探测回波光束。
需要说明的是,使用本申请实施例提供的镜头调整装置30辅助调光镜头安装的工作过程可以为:
K11、将光发射板22以及光接收板23安装于壳体21上;
K12、将壳体21放置在第二壳体支架31上,调整好壳体21的位置后将壳体21固定于第二壳体支架31上;
K13、使用镜头夹持机构33夹持调光镜头;
K14、将标定板36作为目标物体,使光发射板22发射探测光束,探测光束通过发射镜头24后射向标定板36,接收镜头25接收标定板36反射回来的探测回波光束,并将探测回波光束射向光接收板23,光接收板23接收探测回波光束后输出对应的电信号,然后由信号处理装置对回波光束对应的电信号进行适当处理,形成点云图;
K15、根据点云图中的点云数据确定激光测距装置20的光学效果,根据激光测距装置20的光学效果,通过镜头调整机构32调整发射镜头24与接收镜头25的相对位置,使得激光测距装置20的光学效果满足预设需求后,即表示发射镜头24与接收镜头25的相对位置关系满足预设关系,将发射镜头24以及接收镜头25安装于壳体21上。发射镜头24与接收镜头25可以通过螺钉、黏胶或卡扣等固定在壳体21上。
可以理解的是,相比于相关技术中发射镜头24以及接收镜头25均是通过安装位置保证安装精准度,使用本申请实施例提供的镜头调整装置30辅助发射镜头24以及接收镜头25安装,根据激光测距装置20的光学效果调整光发射板22与光接收板23的相对位置后再固定发射镜头24以及接收镜头25,可以保证发射镜头24与接收镜头25之间相对位置的精准度,使得激光测距装置20具有更好的测距性能,还可以解决精密光调工序无法用人工来实现的问题。
在一种示例性的实施例中,所述镜头调整机构32可以设置有一套,即可以通过一套镜头调整机构32辅助发射镜头24以及接收镜头25等多个调光镜头的安装,可以降低镜头调整装置30的成本。
在另一种示例性的实施例中,每一所述调光镜头均配设有一套所述镜头调整机构32。以具有3个调光镜头为例,则镜头调整机构32设置有3套,且3套镜头调整机构32可以独立工作且互不干涉,使得3个调光镜头可以同时进行调整和安装,可以提高工作效率。
进一步的,继续参见图1所示,安装所述调光镜头时:所述接收镜头25配设的调整机构34位于所述壳体21的下方,所述发射镜头24配设的调整机构34位于所述壳体21沿第一预设方向D的侧方,所述第一预设方向D与水平面平行,且与所述发射镜头24以及所述接收镜头25的光轴方向垂直。可以理解的是,通过对各套镜头调整机构32中的调整机构34的位置进行设计,可以避免调整机构34遮挡发射镜头24发射的探测光束以及标定板36反射的探测回波光束。
如图3所示,在一种示例性的实施例中,所述镜头夹持机构33包括夹持基台331以及夹持组件332,夹持组件332与夹持基台331连接,所述夹持组件332具有用于夹持所述调光镜头的夹口332c。
其中,所述调整机构34与所述夹持基台331连接,所述调整机构34用于调整所述夹持基台331在第一转动方向、第二转动方向、第一滑动方向、第二滑动方向以及第三滑动方向的位置,以调整所述夹持组件332以及所述调光镜头在所述第一转动方向、所述第二转动方向、所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向的位置,所述第二转动方向所在平面与所述第一转动方向所在平面垂直,所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向相互垂直,所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向中的一者与所述调光镜头的光轴方向平行。
可以理解的是,安装发射镜头24以及接收镜头25等调光镜头时,将调光镜头夹持于夹持组件332的夹口332c中,通过夹持组件332固定住调光镜头之后,利用调整机构34的精密位移来实现调光镜头在空间上的移动,此时通过调整机构34驱动夹持基台331移动,即可带动夹持组件332以及调光镜头同步移动,从而可以调整调光镜头在空间上的位置,保证了调整工作的准确性和稳定性,并且具有操作方便,可重复使用而不会降低定位精度等优点,大大提高了生产效率和产品品质,这是人工调整达不到的操作,同时只有通过稳定的机构进行镜头调整,才能达到批量生产的需求,以满足镜头调整在重复性、安全性、稳定性等方面的需求。
还需要说明的是,参见图1所示,以第一滑动方向为A方向、第二滑动方向为B方向、第三滑动方向为C方向为例,第一转动方向为绕A方向转动的转动方向RA,第一转动方向所在平面与A方向垂直,第二转动方向为绕C方向转动的转动方向RC,第二转动方向所在平面与C方向垂直,调整机构34可以调整调光镜头在第一转动方向、所述第二转动方向、所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向这五个维度上的位置,可以充分满足调光镜头位置调整的需求,以保证发射镜头24与接收镜头25在各维度的相对位置的精准度。
具体的,继续参见图3所示,所述夹持组件332包括第一夹爪332a以及第二夹爪332b;第一夹爪332a与所述夹持基台331连接,所述第一夹爪332a具有第一夹持面334;第二夹爪332b具有第二夹持面335,所述第二夹持面335与所述第一夹持面334之间形成所述夹口332c,所述第二夹爪332b与所述夹持基台331活动连接,所述第二夹爪332b在所述夹持基台331上相对于所述第一夹爪332a活动以调整所述夹口332c的大小。夹口332c的大小可以调整,从而便于调光镜头在夹口332c的取放,同时可以适应更多尺寸的调光镜头的夹持需求。
在一种示例性的实施例中,所述第二夹爪332b通过一销轴332d与所述夹持基台331铰接,所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述销轴332d的轴向与所述调光镜头的光轴方向平行。
其中,所述镜头夹持机构33还包括弹性伸缩件333,所述弹性伸缩件333的一端与所述第一夹爪332a连接,所述弹性伸缩件333的另一端与所述第二夹爪332b连接,所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述弹性伸缩件333处于弹性拉伸状态,所述第一夹持面334以及所述第二夹持面335在所述弹性伸缩件333的拉力下与所述调光镜头抵接。
可以理解的是,将调光镜头放置于夹口332c中时,将第二夹爪332b绕销轴332d转动以远离第一夹爪332a,此时夹口332c变大,便于将光镜头放置于夹口332c中,将调光镜头放置于夹口332c中后,松开第二夹爪332b,第二夹爪332b在弹性伸缩件333的拉力的作用下绕销轴332d转动以靠近第一夹爪332a,并且第一夹持面334以及第二夹持面335在弹性伸缩件333的拉力下保持与调光镜头抵接,从而将调光镜头夹持于夹口332c中,弹性伸缩件333可以为弹簧、弹性海绵或弹性橡胶等。
当然,第二夹爪332b还可以采用其他活动连接的方式与夹持基台331连接,例如:
第二夹爪332b还可以与夹持基台331滑动连接,第二夹爪332b可以在夹持基台331上滑动以远离或靠近第一夹爪332a,以调整夹口332c的大小,从而便于调光镜头在夹口332c的取放。
还需要说明的是,第一夹爪332a优选与夹持基台331固定连接,当然,根据实际需求,第一夹爪332a也可以与夹持基台331采用滑动连接或转动连接等活动连接的方式连接。
继续参见图3所示,在一种优先的实施例中,所述调光镜头夹持于所述夹口332c中时,所述夹口332c的形状与所述调光镜头的外轮廓的形状相同,所述第一夹持面334以及所述第二夹持面335与所述调光镜头贴合,以使得调光镜头被第一夹爪332a以及第二夹爪332b夹持的更加紧固,防止调光镜头从夹口332c中掉落。例如:调光镜头的外轮廓为圆形时,第一夹持面334以及第二夹持面335均为弧面,光镜头夹持于所述夹口332c中时,夹口332c的形状也为圆状。
如图4所示,所述调整机构34包括第一调整结构341、第二调整结构342、第三调整结构343、第四调整结构344以及第五调整结构345;第一调整结构341与所述夹持基台331连接,所述第一调整结构341用于调整所述夹持基台331在所述第一转动方向的位置;第二调整结构342与所述第一调整结构341连接,所述第二调整结构342用于调整所述第一调整结构341在所述第二转动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第二转动方向的位置;第三调整结构343与所述第二调整结构342连接,所述第三调整结构343用于调整所述第二调整结构342在所述第一滑动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第一滑动方向的位置;第四调整结构344与所述第三调整结构343连接,所述第四调整结构344用于调整所述第三调整结构343在所述第二滑动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第二滑动方向的位置;第五调整结构345与所述第四调整结构344连接,所述第五调整结构345用于调整所述第四调整结构344在所述第三滑动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第三滑动方向的位置。
可以理解的是,第一调整结构341调整夹持基台331在第一转动方向的位置时,转动方向带动镜头夹持机构33和调光镜头同步移动,从而可以调整调光镜头在第一转动方向的位置;第二调整结构342调整第一调整结构341在第二转动方向的位置时,第一调整结构341带动镜头夹持机构33以及调光镜头同步移动,从而可以调整调光镜头在第二转动方向的位置;第三调整结构343调整所述第二调整结构342在所述第一滑动方向的位置时,第二调整结构342带动第一调整结构341、镜头夹持机构33以及调光镜头同步移动,从而可以调整调光镜头在第一滑动方向的位置;第四调整结构344调整所述第三调整结构343在所述第二滑动方向的位置时,第三调整结构343带动第二调整结构342、第一调整结构341、镜头夹持机构33以及调光镜头同步移动,从而可以调整调光镜头在第二滑动方向的位置;第五调整结构345调整所述第四调整结构344在所述第三滑动方向的位置时,第四调整结构344带动第三调整结构343、第二调整结构342、第一调整结构341、镜头夹持机构33以及调光镜头同步移动,从而可以调整调光镜头在第三滑动方向的位置。
具体的,继续参见图4所示,所述第一调整结构341包括第一移动件341a以及第一基台341b,所述第二调整结构342包括第二转动盘342a以及第二基台342b,所述第三调整结构343包括第三移动件343a以及第三基台343b,所述第四调整结构344包括第四移动件344a以及第四基台344b,所述第五调整结构345包括第五移动件345a以及第五基台345b。
其中,所述第五基台345b与所述支撑座35连接,所述第五移动件345a与所述第五基台345b沿所述第三滑动方向滑动连接;所述第四基台344b与所述第五移动件345a固定连接,所述第四移动件344a与所述第四基台344b沿所述第二滑动方向滑动连接;所述第三基台343b与所述第四移动件344a固定连接,所述第三移动件343a与所述第三基台343b沿所述第一滑动方向滑动连接;所述第二基台342b与所述第三移动件343a固定连接,所述第二转动盘342a绕其轴向与所述第二基台342b转动连接,所述第二转动盘342a的轴向与所述第二转动方向所在平面垂直;所述第一基台341b与所述第二转动盘342a固定连接,所述第一移动件341a沿第一转动方向与所述第一基台341b转动连接。
继续参见图4所示,第二转动盘342a的周侧上可以设置有刻度,转动第二转动盘342a时通过读取刻度上的数值可以知道第二转动盘342a的转动幅度,从而达到精准调整的目的。
需要说明的是,第一移动件341a、第二转动盘342a、第三移动件343a、第四移动件344a以及第五移动件345a移动时的驱动力可以是电机、马达、气缸或液压缸等动力器件提供的机械驱动力,当然,第一移动件341a、第二转动盘342a、第三移动件343a、第四移动件344a以及第五移动件345a移动时的驱动力也可以是人力。
为了便于人力驱动第一移动件341a、第二转动盘342a、第三移动件343a、第四移动件344a以及第五移动件345a移动,继续参见图4所示,所述第一调整结构341还包括第一连接杆341c,第一连接杆341c与第一移动件341a固定连接,操作人员可以通过第一连接杆341c转动第一移动件341a。
所述第二调整结构342还可以包括第二转动轴342c、第一传动锥齿轮(图中未示出)以及与第一传动锥齿轮配合的第二传动锥齿轮(图中未示出),第二转动轴342c与第二基台342b绕第二转动轴342c的轴向转动连接,第二转动轴342c的轴向与第二转动盘342a的轴向垂直,第一传动锥齿轮固定于第二转动轴342c上,第二传动锥齿轮固定于第二转动盘342a上,第二传动锥齿轮的轴心线与第二转动盘342a的轴心线重合,通过转动第二转动轴342c可以带动第一传动锥齿轮转动,从而带动第二传动锥齿轮和第二转动盘342a转动。
第三调整结构343还可以包括第一螺杆343c,第一螺杆343c沿第一滑动方向设置,第一螺杆343c穿设于第三移动件343a且与第三移动件343a螺纹连接,第一螺杆343c与第三基台343b绕第一滑动方向转动连接,转动第一螺杆343c可以带动第三移动件343a沿第一滑动方向移动。
第四调整结构344还可以包括第二螺杆344c,第二螺杆344c沿第二滑动方向设置,第二螺杆344c穿设于第四移动件344a且与第四移动件344a螺纹连接,第二螺杆344c与第四基台344b绕第二滑动方向转动连接,转动第二螺杆344c可以带动第四移动件344a沿第二滑动方向移动。
第五调整结构345还可以包括第三螺杆345c,第三螺杆345c沿第三滑动方向设置,第三螺杆345c穿设于第五移动件345a且与第五移动件345a螺纹连接,第三螺杆345c与第五基台345b绕第三滑动方向转动连接,转动第三螺杆345c可以带动第五移动件345a沿第三滑动方向移动。
如图5所示,在一种示例性的实施例中,所述镜头调整机构32还包括支撑座35,所述第五基台345b与所述支撑座35沿所述第一滑动方向滑动连接,所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述第一滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行,所述第一基台341b在所述第一滑动方向的滑动行程为m,所述第三移动件343a在所述第一滑动方向的滑动行程为n,m大于n。
在另一种示例性的实施例中,所述第五基台345b与所述支撑座35沿所述第二滑动方向滑动连接,所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述第二滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行,所述第一基台341b在所述第二滑动方向的滑动行程为m,所述第四移动件344a在所述第一滑动方向的滑动行程为n,m大于n。
在另一种示例性的实施例中,所述第五基台345b还可以与所述支撑座35沿所述第三滑动方向滑动连接,所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述第三滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行,所述第一基台341b在所述第三滑动方向的滑动行程为m,所述第五移动件345a在所述第三滑动方向的滑动行程为n,m大于n。
需要说明的是,以第一滑动方向与调光镜头的光轴方向平行,第五基台345b与所述支撑座35沿所述第一滑动方向滑动连接为例,第五基台345b相对于支撑座35滑动时,会带动调整机构34的其他部分同步滑动,从而可以调节调整机构34整体与第二壳体支架31之间的间距,而第三移动件343a相对于第三基台343b沿第一滑动方向滑动时,仅能带动第二调整结构342以及第一调整结构341同步滑动,第五基台345b在第一滑动方向的行程大,可以更好的调节调整机构34整体与第二壳体支架31之间的位置关系,而第三移动件343a在第一滑动方向的行程小,可以更加精准的调整调光镜头在第一滑动方向的位置。
具体的,如图6所示,第二壳体支架31上可以设置有用于放置壳体21的容纳槽,安装调光镜头是时,将壳体21放置于容纳槽中,以实现对壳体21的限位,防止壳体21与第二壳体支架31分离。
进一步的,第二壳体支架31上设置有限位挡板37,壳体21放置于容纳槽中时,壳体21夹置于第二壳体支架31与限位挡板37之间,限位挡板37可以防止壳体21与第二壳体支架31分离,限位挡板37可以通过卡扣连接、螺纹连接或卡接等可拆卸连接方式与第二壳体支架31连接,以便于壳体21在容纳槽的取放。
以所述调光镜头夹持于所述夹口332c时,所述第二滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行为例,在本申请实施例中,使用镜头调整装置30辅助调光镜头安装的工作过程可以为:
K21、将光发射板22以及光接收板23安装于壳体21上;
K22、将壳体21放置在第二壳体支架31的容纳槽中,调整好壳体21的位置后将壳体21固定于第二壳体支架31上;
K23、将调光镜头夹持于镜头夹持机构33的夹口332c中;
K24、将第五基台345b沿第二滑动方向向靠近壳体21的方向滑动,以带动调整机构34整体、镜头夹持机构33以及调光镜头向靠近壳体21的方向滑动,使调光镜头初步定位到壳体21上的镜头预设位置;
K25、将标定板36作为目标物体,使光发射板22发射探测光束,探测光束通过发射镜头24后射向标定板36,接收镜头25接收标定板36反射回来的探测回波光束,并将探测回波光束射向光接收板23,光接收板23接收探测回波光束后输出对应的电信号,然后由信号处理装置对回波光束对应的电信号进行适当处理,形成点云图;
K26、根据点云图中的点云数据确定激光测距装置20的光学效果,根据激光测距装置20的光学效果,通过镜头调整机构32调整发射镜头24与接收镜头25的相对位置,使得激光测距装置20的光学效果满足预设需求后,即表示发射镜头24与接收镜头25的相对位置关系满足预设关系,将发射镜头24以及接收镜头25安装于壳体21上。
基于上述镜头调整装置30,本申请实施例还提供一种光调平台,所述光调平台包括固定基台40、板调整装置10以及如上述任一实施例中所述的镜头调整装置30。
其中,所述板调整装置10以及所述镜头调整装置30均安装于所述固定基台40上,所述板调整装置10用于在将所述调光镜头安装于所述壳体21之前,辅助所述光发射板22以及所述光接收板23安装于所述壳体21。
该光调平台的具体结构参照上述实施例,由于本光调平台采用了上述实施例中所有实施例的全部技术方案,因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
本申请实施例还提出一种激光测距装置20,如图9所示,激光测距装置20包括壳体21、光发射板22以及光接收板23。所述壳体21的一侧具有第一安装面211以及第二安装面212;所述光发射板22安装于所述第一安装面211,所述光发射板22用于发射探测光束;所述发射镜头24安装于所述壳体21且位于所述光发射板22的出光侧,所述发射镜头24用于接收所述光发射板22发射的探测光束,并将所述探测光束射向目标物体;所述接收镜头25安装于所述壳体21且位于所述光接收板23的入光侧,所述接收镜头25与所述光接收板23沿所述接收镜头25的光轴方向排布,所述接收镜头25用于接收目标物体反射回来的探测回波光束,并将所述探测回波光束射向光接收板23,以使所述光接收板23接收所述探测回波光束。
其中,所述壳体21上设置有第一传输通道26以及第二传输通道27,所述第一传输通道26供所述光发射板22发射的探测光束传输至所述发射镜头24,所述第二传输通道27供穿过所述接收镜头25的探测回波光束传输至所述光接收板23。
可以了解的是,光发射板22、光接收板23、发射镜头24以及接收镜头25均固定于同一个壳体21上,方便整个光学系统模块的集成,集成一体的零件更容易保证结构刚度以及抵抗热变形,从而可以保证激光测距装置20的精度和鲁棒性,同时,光发射板22与发射镜头24之间的遮光可以通过第一传输通道26保证,光接收板23与接收镜头25之间的遮光可以通过第而传输通道保证。
需要说明的是,光发射板22包括第一板体221以及安装于第一板体221上的激光光源222,光接收板23包括第二板体231以及安装于第二板体231上的光学传感器232,激光光源222可以发射激光光束,将激光光束作为探测光束,按照预设的探测视场角射向探测区域的目标物体,光学传感器232可以接收探测回波光束,并输出对应的电信号。
其中,激光光源222可以位于第一传输通道26,光学传感器232可以位于第二传输通道27。具体地,由激光光源222向目标物体发射探测光束,探测光束在第一传输通道26中传输至发射镜头24后,探测光束穿过发射镜头24射向目标物体,目标物体反射回来的探测回波光束被接收镜头25接收,探测回波光束穿过接收镜头25后通过第二传输通道27传输至光学传感器232,光学传感器232输出对应的电信号,然后由信号处理装置对回波光束对应的电信号进行适当处理,形成点云图,通过对点云图进行处理,便可获得目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态和形状等参数,从而实现激光探测功能,进而可应用于汽车、机器人、物流车、巡检车等产品的导航规避、障碍物识别、测距、测速、自动驾驶等场景。
其中,所述激光测距装置20可以安装于车辆的车体上,车辆可以为任何规格和型号的车辆,本申请实施例不做具体限制。
其中,激光测距装置20可以应用于车辆的环境感知系统中,当然,激光测距装置20也可以应用于无人机或机器人等设备的环境感知系统中,以实现3d(3Dimensions)感知以及环境图像感知等功能。
当然,激光测距装置20也可以应用于车辆的主动悬架系统中,如在主动悬架系统中,光学传感器232能够根据车身高度、车速、转向角度、速率及制动等向车辆的电控单元发出相应信号,由车辆的电控单元控制悬架的执行机构,使悬架的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数改变,使汽车具有良好的乘坐舒适性和操作稳定性。激光测距装置20还可以应用于车辆的灯光控制系统、车速测量系统以及行车控制系统等系统中。
在一种示例性的实施例中,所述光发射板22以及所述发射镜头24设置有至少两个,所述光发射板22与所述发射镜头24一一对应。
在一种示例性的实施例中,所述第一板体221与所述第二板体231一体成型,提供激光测距装置20的集成度,以节省制造成本。
当然,第一板体221与第二板体231也可以相互独立,安装光发射板22时,可以使用板调整装置10辅助光发射板22的安装。
如图9所示,本申请实施例还提供一种板调整装置10,用于辅助激光测距装置20的组装,板调整装置10具体用于辅助光发射板22在壳体21上的安装。
具体的,所述壳体21的一侧具有供所述光发射板22安装的第一安装面211(如图10)以及所述光接收板23安装的第二安装面212(如图10),组装激光测距装置20时,将光发射板22安装在第一安装面211,将光接收板23安装在第二安装面212。
具体的,继续参见图9所示,本申请实施例提供的所述板调整装置10包括第一壳体支架11、板夹持机构12、第一调位机构13以及图像获取模组14。第一壳体支架11用于放置所述壳体21,所述第一壳体支架11设置有开口111(如图10);所述板夹持机构12用于夹持所述光发射板22;第一调位机构13与所述板夹持机构12连接,所述第一调位机构13用于调整所述板夹持机构12的位置,以调整所述光发射板22的位置;图像获取模组14用于拍摄所述光发射板22与所述光接收板23,以确定所述光发射板22与所述光接收板23的相对位置。
优选地,图像摄取模组14采用高精度的视觉模组,视觉模组可以采用CMOS和CCD,用于被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,由图像处理系统对图像信号进行处理。
其中,安装所述光发射板22时,所述壳体21放置于所述第一壳体支架11上,所述第一安装面211以及所述第二安装面212通过所述开口111露出,所述板夹持机构12位于所述壳体21设置有所述第一安装面211以及所述第二安装面212的一侧,以便于将光反射板安装于第一安装面211以及将光接收板23安装于第二安装面212。
需要说明的是,使用本申请实施例提供的板调整装置10辅助激光测距装置20组装的工作过程可以为:
S11、将壳体21放置在第一壳体支架11上,调整好壳体21的位置后将壳体21固定于第一壳体支架11上,此时壳体21的第一安装面211以及第二安装面212通过开口111露出;
S12、将光接收板23固定于壳体21的第二安装面212处,光接收板23可以通过螺钉、黏胶或卡扣等固定在壳体21上;
S13、将光发射板22放置于板夹持机构12上,利用板夹持机构12夹持光发射板22;
S14、通过第一调位机构13调整板夹持机构12的位置,使得板夹持机构12位于壳体21设置有第一安装面211以及第二安装面212的一侧,通过调整板夹持机构12的位置可以调整光发射板22的位置,从而调整光接收板23与光发射板22的相对位置,调整光发射板22的位置的过程中利用图像获取模组14拍摄光接收板23以及光发射板22,以确定光接收板23与光发射板22的相对位置,在将光发射板22的位置调整至光接收板23与光发射板22的相对位置关系满足预设关系后,将光发射板22固定于壳体21的第一安装面211上,光发射板22可以通过螺钉、黏胶或卡扣等固定在壳体21上。
可以理解的是,相比于相关技术中光发射板22以及光接收板23均是通过安装位置保证安装精准度,使用本申请实施例提供的板调整装置10辅助光发射板22的安装,先调整好光发射板22与光接收板23的相对位置后再固定光发射板22,并且调整光发射板22的位置时利用图像获取模组14确定光接收板23与光发射板22位置,可以保证光发射板22与光接收板23之间相对位置的精准度,使得激光测距装置20具有更好的测距性能。
继续参见图9所示,在一种示例性的实施例中,所述图像获取模组14位于所述第一壳体支架11远离所述板夹持机构12的一侧,且所述图像获取模组14的镜头侧朝向所述壳体21。可以理解的是,安装所述光发射板22时,图像获取模组14以及板夹持机构12分别位于壳体21相背向的两侧,可以避免板夹持机构12影响图像获取模组14对光发射板22和光接收板23的拍摄。
进一步的,安装所述光发射板22时,所述第一调位机构13也可以位于所述壳体21设置有所述第一安装面211以及所述第二安装面212的一侧,以避免第一调位机构13影响图像获取模组14对光发射板22和光接收板23的拍摄。
具体的,如图10和图11所示,所述板夹持机构12包括支撑件121、夹持件122以及弹性件123。支撑件121可以为夹持件122以及弹性件123提供支撑;夹持件122用于夹持所述光发射板22,所述夹持件122与所述支撑件121沿第一移动自由度滑动连接,所述第一移动自由度与所述图像获取模组14的光轴方向平行;弹性件123与所述夹持件122以及所述支撑件121连接,所述弹性件123的弹性伸缩方向与所述第一移动自由度平行,安装所述光发射板22时,所述弹性件123在所述支撑件121与所述夹持件122的压力下发生弹性形变,以使所述光发射板22与所述第一安装面211抵接。
其中,所述第一调位机构13与所述支撑件121连接,所述第一调位机构13用于调整所述支撑件121在第二移动自由度、第三移动自由度以及第一转动自由度的位置,以调整所述夹持件122以及所述光发射板22在所述第二移动自由度、所述第三移动自由度以及所述第一转动自由度的位置,所述第二移动自由度、所述第三移动自由度以及所述第一移动自由度相互垂直,所述第一转动自由度所在平面与所述第一移动自由度垂直。
参见图11所示,可以理解的是,物体在空间均具有六个自由度,即沿X、Y、Z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度;具体地,六个自由度包括第一移动自由度、第二移动自由度和第三移动自由度以及分别绕第一移动自由度、第二移动自由度和第三移动自由度转动第一转动自由度、第二转动自由度和第三转动自由度。以第一移动自由度为X方向移动自由度、第二移动自由度为Y方向移动自由度、第三移动自由度为Z方向移动自由度为例,第一移动自由度与第二移动自由度与水平面平行,第三移动自由度与水平面垂直,第一转动自由度为绕X方向转动的转动自由度RX,第一转动自由度所在平面与X方向垂直,第二转动自由度为绕Y方向转动的转动自由度RY,第二转动自由度所在平面与Y方向垂直,第三转动自由度为绕Z方向转动的转动自由度RZ,第三转动自由度所在平面与Z方向垂直。
还需要说明的是,理论上,保证光发射板22与光接收板23的相对位置的精准度需要保证光发射板22与光接收板23在第一移动自由度、第二移动自由度、第三移动自由度、第一转动自由度、第二转动自由度以及第三转动自由度这6个自由度上的相对位置的精准度,而在本申请实施例中,安装所述光发射板22时,弹性件123可以为光发射板22提供一个弹性的移动空间,发射板在弹性件123的弹力作用下与第一安装面211保持抵接,光发射板22与光接收板23在第一移动自由度、第二转动自由度以及第三转动自由度上的相对位置精准度可以由壳体21的第一安装面211保证,因此,利用第一调位机构13调整所述光发射板22的位置以调整光发射板22与光接收板23的相对位置时,只需调整光发射板22与光接收板23在所述第二移动自由度、所述第三移动自由度以及所述第一转动自由度的相对位置,即可保证光发射板22与光接收板23的相对位置的精准度。
继续参见图11所示,更具体的,所述夹持件122包括连接部122a、卡爪122b以及限位部122c。
其中,连接部122a与所述支撑件121沿所述第一移动自由度滑动连接,所述弹性件123与所述连接部122a连接,安装所述光发射板22时,所述弹性件123在所述支撑件121与所述连接部122a的压力下发生弹性形变,以使所述光发射板22与所述第一安装面211抵接;卡爪122b具有用于卡持所述光发射板22的卡口122d,所述卡爪122b安装于所述连接部122a上,安装所述光发射板22时,所述卡爪122b的爪端朝向所述壳体21;限位部122c设置于所述连接部122a且与所述连接部122a连接,所述限位部122c与所述卡爪122b沿所述第三移动自由度排布,所述光发射板22卡持于所述卡口122d时,所述限位部122c与所述光发射板22远离所述壳体21的一侧抵接。
可以理解的是,安装所述光发射板22时,将光发射板22卡合在光发射板22的卡口122d中,以实现光反射板在卡爪122b上的安装,随后将光反射板与第一安装面211抵接,实际中光反射板的整体形状一般为长条状,将光发射板22与第一安装面211抵接时,若仅利用卡爪122b对光反射板进行限位,在调整光发射板22的位置时光发射板22容易发生翘起,而本申请中同时利用沿所述第三移动自由度排布的卡爪122b以及限位部122c对光反射板进行限位,可以使得光发射板22的各部分与第一安装面211贴合的更加紧密,防止光发射板22发生翘起。
进一步的,继续参见图11所示,支撑件121的整体形状可以为L形,支撑件121上可以设置有供连接部122a沿所述第一移动自由度滑动的滑轨,连接件可以在弹性件123的弹力作用下沿滑轨滑动,弹性件123可以为弹簧、弹性海绵或弹性橡胶等。
其中,连接部122a上还可以固定有限位柱124,限位柱124沿第一移动自由度延伸,弹性件123套设在限位柱124上,以利用限位柱124实现弹性件123的定位安装,并限制弹性件123的弹性伸缩方向,以使得弹性件123的弹性伸缩方向与所述第一移动自由度平行。
其中,支撑件121上还可以固定有止位部125,止位部125位于滑轨靠近壳体21的一侧,并且止位部125位于连接部122a的移动轨迹上,以避免连接部122a向靠近壳体21方向滑动时与滑轨脱离。
更进一步的,卡爪122b、连接部122a以及限位柱124可以一体成型,以提升卡爪122b以及限位柱124与连接部122a的连接强度。止位部125可以与支撑件121一体成型,以提升止位部125与支撑件121的连接强度。
具体的,如图12所示,所述第一调位机构13包括第一支座131、第一调位结构132、第二调位结构133以及第三调位结构134;第一调位结构132与所述支撑件121连接,所述第一调位结构132用于调整所述支撑件121在所述第一转动自由度的位置;第二调位结构133与所述第一调位结构132连接,所述第二调位结构133用于调整所述第一调位结构132在所述第二移动自由度的位置,以调整所述支撑件121在所述第二移动自由度的位置;第三调位结构134安装于所述第一支座131,所述第三调位结构134与所述第二调位结构133连接,所述第三调位结构134用于调整所述第二调位结构133在所述第三移动自由度的位置,以调整所述支撑件121在所述第三移动自由度的位置。
可以理解的是,支撑件121随光发射板22同步移动,第一调位结构132调整支撑件121在第一转动自由度的位置时,支撑件121带动光发射板22同步移动,从而可以调整光发射板22在第一转动自由度的位置;第二调位结构133调整第一调位结构132在第二移动自由度的位置时,第一调位结构132带动支撑件121以及光发射板22同步移动,从而可以调整光发射板22在第二移动自由度的位置;第三调位结构134调整所述第二调位结构133在所述第三移动自由度的位置时,第二调位结构133带动第一调位结构132、支撑件121以及光发射板22同步移动,从而可以调整光发射板22在第三移动自由度的位置。
更具体的,所述第一调位结构132包括第一转动盘132a以及第一调位基台132b,所述第一转动盘132a的轴向与所述第一移动自动度平行,所述第二调位结构133包括第二移动台133b以及第二调位基台133a,所述第三调位结构134包括第三移动台134b以及第三调位基台134a。
其中,第三调位基台134a安装于第一支座131上,第三移动台134b与所述第三调位基台134a沿第三移动自由度滑动连接,第二调位基台133a固定于第三移动台134b上,第二移动台133b与第二调位基台133a沿第二移动自由度滑动连接,第一调位基台132b固定于第二移动台133b上,所述第一转动盘132a绕其轴向与所述第一调位基台132b转动连接,第一转动盘132a可以绕其轴向转动,支撑件121固定于第一转动盘132a上,支撑件121可以随第一转动盘132a转动。
进一步的,第三调位基台134a、第三移动台134b、第二调位基台133a、第二移动台133b、第一调位基台132b、第一转动盘132a以及支撑件121可以沿第一移动自由度依次排布,以便于操作人员对各调位结构进行操作。
继续参见图12所示,第一转动盘132a的周侧上可以设置有刻度,转动第一转动盘132a时通过读取刻度上的数值可以知道第一转动盘132a的转动幅度,从而达到精准调节的目的。
需要说明的是,第一转动盘132a、第二移动台133b以及第三移动台134b移动时的驱动力可以是电机、马达、气缸或液压缸等动力器件提供的机械驱动力,当然,第一转动盘132a、第二移动台133b以及第三移动台134b移动时的驱动力也可以是人力。
为了便于人力驱动第一转动盘132a、第二移动台133b以及第三移动台134b,继续参见图12所示,所述第一调位结构132还可以包括第一转动杆132c、第一锥齿轮(图中未示出)以及与第一锥齿轮配合的第二锥齿轮(图中未示出),第一转动杆132c沿第三移动自由度的方向设置,第一转动杆132c与第一调位基台132b绕第三移动自由度转动连接,第一锥齿轮固定于第一转动杆132c上,第一锥齿轮的轴向与第三移动自由度平行,第二锥齿轮固定于第一转动盘132a上,第二锥齿轮的轴心线与第一转动盘132a的轴心线重合,通过转动第一转动杆132c可以带动第一锥齿轮转动,从而带动第二锥齿轮和第一转动盘132a转动。
第二调位结构133还可以包括第一丝杆133c,第一丝杆133c沿第二移动自由度的方向设置,第一丝杆133c穿设于第二移动台133b且与第二移动台133b螺纹连接,第一丝杆133c与第二调位基台133a绕第二移动自由度转动连接,转动第一丝杆133c可以带动第二移动台133b沿第二移动自由度移动。
第三调位结构134还可以包括第二丝杆134c,第二丝杆134c沿第三移动自由度的方向设置,第二丝杆134c穿设于第三移动台134b且与第三移动台134b螺纹连接,第二丝杆134c与第三调位基台134a绕第三移动自由度转动连接,转动第二丝杆134c可以带动第三移动台134b沿第三移动自由度移动。
具体的,如图13所示,所述板调整装置10还包括第二调位机构15,所述第二调位机构15包括第一支撑台151,所述第一壳体支架11与所述第一支撑台151沿第一移动自由度滑动连接。第一壳体支架11可以沿第一移动自由度移动,进而可以带动光发射板22和光发射板22沿第一移动自由度移动,以调整光发射板22以及光发射板22与图像获取模组14之间的间距,实现图像获取模组14的对焦。
为了便于第一壳体支架11沿第一移动自由度移动,进一步的,所述第二调位机构15还可以包括第三丝杆152,所述第三丝杆152沿第一移动自由度设置,第三丝杆152贯穿第一壳体支架11且与第一壳体支架11螺纹连接,第三丝杆152绕第一移动自由度与第一支撑台151转动连接,转动第三丝杆152可以带动第一壳体支架11沿第一移动自由度移动。
具体的,继续参见图13所示,所述第二调位机构15还包括第二支撑台153、光栅尺154以及读数头155;所述第一支撑台151与所述第二支撑台153沿第二移动自由度滑动连接,所述光栅尺154沿所述第二移动自由度延伸,读数头155安装于所述第一支撑台151上,所述读数头155用于与所述光栅尺154配合以测量所述第一支撑台151在所述第二移动自由度上的移动距离。
可以理解的是,第一支撑台151可以沿第二移动自由度滑动,以带动第一壳体支架11以及读数头155同步移动,从而可以调整光发射板22与光接收板23在第二移动自由度上的相对位置,读数头155可以读取光栅尺154上的数值,从而可以测量出第一支撑台151在第二移动自由度上的移动距离,并且光栅尺154具有较高的精准度,从而可以精准调整光发射板22与光接收板23在第二移动自由度上的相对位置,以提高光发射板22与光接收板23的相对位置的精准度。
其中,第二支撑台153上可以设置有双导轨结构156,第一支撑台151通过双导轨结构156与第二支撑台153滑动连接,双导轨结构156可以限制第一支撑台151的移动方向,以使得第一支撑台151可以沿第二移动自由度稳定移动,避免第一支撑台151移动时偏离预设的移动轨迹。
进一步的,为了便于第一支撑台151的移动,所述第二调位机构15还可以包括第三支撑台157、第二转动杆158(如图10)、齿轮(图中未示出)以及齿条(图中未示出),所述第二转动杆158沿第一移动自由度设置,所述第二转动杆158与第一支撑台151绕第一移动自由度转动连接,所述齿轮套接于第二转动杆158上且与第二转动杆158固定连接,齿条固定于第三支撑台157上且沿第二移动自由度方向,齿轮上的齿与齿条上的齿啮合,转动第二转动杆158带动齿轮转动时,由于齿轮与齿条的相互配合,可以带动第一支撑台151沿第二移动自由度移动。
在一种示例性的实施例中,继续参见图5所示,第一壳体支架11上设置有用于放置壳体21的放置槽,安装光发射板22时,将壳体21放置于放置槽中,以实现对壳体21的限位,防止安装光发射板22的过程中壳体21与第一壳体支架11分离。
如图14所示,所述板调整装置10还包括第三调位机构16,第三调位机构16与所述图像获取模组14连接,所述第三调位机构16用于调整所述图像获取模组14的位置,使得图像获取模组14可以更好的拍摄光发射板22以及光接收板23。
具体的,所述第三调位机构16包括第二支座161、第四调位结构162以及第五调位结构163;第四调位结构162与所述图像获取模组14连接,所述第四调位结构162用于调整所述图像获取模组14在第一转动自由度的位置,所述第一转动自由度所在平面与所述图像获取模组14的光轴垂直;第五调位结构163安装于所述第二支座161,所述第五调位结构163与所述第四调位结构162连接,所述第五调位结构163用于调整所述第四调位结构162在第三移动自由度的位置,以调整所述图像获取模组14在第三移动自由度的位置。
可以理解的是,第四调位结构162可以驱动图像获取模组14沿第一转动自由度转动,以调整图像获取模组14在第一转动自由度的位置,第五调位结构163可以驱动第四调位结构162沿第三移动自由度移动,第四调位结构162带动图像获取模组14同步移动,以调整图像获取模组14在第三移动自由度的位置,从而实现图像获取模组14的对焦,使得图像获取模组14可以更好的拍摄光发射板22以及光接收板23。
进一步的,所述第四调位结构162可以包括第四调位基台162a以及第四移动台162b,所述第五调位结构163包括第五调位基台163a以及第五移动台163b,所述第五调位基台163a安装于所述第二支座161上,所述第五移动台163b与所述第五调位基台163a沿第三移动自由度滑动连接,所述第四调位基台162a固定于第五滑动台上,所述第四移动台162b与所述第四调位基台162a转动连接,所述第四移动台162b沿所述第一转动自由度转动,所述图像获取模组14固定于所述第四移动台162b。
可以理解的是,第五移动台163b沿第三移动自由度移动时带动第四调位基台162a沿第三移动自由度同步移动,从而带动第四移动台162b与图像获取模组14沿第三移动自由度同步移动,从而可以调整图像获取模组14在第三移动自由度上的位置;第四移动台162b沿所述第一转动自由度转动可以带动图像获取模组14沿所述第一转动自由度同步转动,从而可以调整图像获取模组14在第一转动自由度的位置。
为了便于第五移动台163b以及第四移动台162b的移动,更进一步的,所述第四调位结构162还可以包括操作杆162c,所述操作杆162c与所述第四移动台162b固定连接;所述第五调位结构163还包括第四丝杆163c,所述第四丝杆163c沿第三移动自由度设置,所述第四丝杆163c贯穿所述第五移动台163b且与所述第五滑动螺纹连接,所述第四丝杆163c与所述第五调位基台163a转动连接,所述第四丝杆163c沿所述第一转动自由度转动,转动第四丝杆163c可以带动第五滑动沿第三移动自由度移动。
继续参见图14所示,在一种示例性的实施例中,图像获取模组14可以包括相机141、可调焦的摄像镜头142以及补光光源143,摄像镜头142设置在相机141的进光侧,补光光源143可以向光发射板22和光接收板23发射照明光线,以使得相机141拍摄更加清晰的光发射板22和光接收板23。
在一种示例性的实施例中,所述光发射板22上可以设置有第一对位标,所述光接收板23上设置有第二对位标图像获取模组;安装所述光发射板22时,所述图像获取模组14的镜头侧朝向所述第一对位标以及所述第二对位标。图像摄取模组14用于呈现所拍摄图像的显示屏上显示有第三对位标,通过第三对位标可以与第一对位标以及第二对位标配合,以确定光反射板与光接收板23的相对位置。
还需要说明的是,第一对位标、第二对位标以及第三对位标可以为十字状、T字状、方形等形状,第一对位标、第二对位标以及第三对位标的形状和大小可以完全相同,以便于第三对位标与第一对位标以及第二对位标的对位,第一对位标、第二对位标以及第三对位标的数量可以为1个、2个或更多个,本申请不做具体限制。
在本申请实施例中,使用板调整装置10辅助光发射板22安装的工作过程可以为:
S21、将壳体21放置在第一壳体支架11的放置槽中,调整好壳体21的位置,此时壳体21的第一安装面211以及第二安装面212通过开口111露出;
S22、将光接收板23固定于壳体21的第二安装面212处,光接收板23可以通过螺钉、黏胶或卡扣等固定在壳体21上;
S23、通过第三调位机构16调整图像获取模组14的位置,并沿第一移动自由度移动第一壳体支架11,使得图像获取模组14上的第三对位标与光接收板23上的第二对位标重合,实现图像获取模组14的对焦;
S24、将读数头155的读数清零,沿第二移动自由度移动第一支撑台151,带动第一壳体支架11移动预设距离,预设距离为实际需求中光发射板22与光接收板23的相对位置的设计值;
S25、将光发射板22卡持在卡爪122b的卡口122d中,光发射板22在板夹持机构12的弹性件123的弹力作用下与第一安装面211保持抵接;
S26、通过第一调位机构13调整板夹持机构12的位置,从而调整光发射板22的位置,使得光发射板22上的第二对位标与图像获取模组14上的第三对位标重合,即完成光发射板22的位置调整,随后将光发射板22固定于壳体21的第一安装面211上。
需要说明的是,在光发射板22设置有两块或两块以上时,重复步骤S23至步骤S26即可实现多块光发射板22的安装。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种镜头调整装置,其特征在于,用于辅助激光测距装置的组装,所述激光测距装置包括壳体、光发射板、光接收板以及多个调光镜头,多个所述调光镜头中至少一个为发射镜头,至少一个为接收镜头;所述镜头调整装置包括:
第二壳体支架,用于放置所述壳体;
镜头调整机构,包括镜头夹持机构以及调整机构,所述镜头夹持机构用于夹持所述调光镜头;所述调整机构与所述镜头夹持机构连接,所述调整机构用于调整所述镜头夹持机构的位置,以调整所述调光镜头的位置。
2.根据权利要求1所述的镜头调整装置,其特征在于,所述镜头夹持机构包括:
夹持基台;
夹持组件,与所述夹持基台连接,所述夹持组件具有用于夹持所述调光镜头的夹口;
其中,所述调整机构与所述夹持基台连接,所述调整机构用于调整所述夹持基台在第一转动方向、第二转动方向、第一滑动方向、第二滑动方向以及第三滑动方向的位置,以调整所述夹持组件以及所述调光镜头在所述第一转动方向、所述第二转动方向、所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向的位置,所述第二转动方向所在平面与所述第一转动方向所在平面垂直,所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向相互垂直,所述调光镜头夹持于所述夹口时,所述第一滑动方向、所述第二滑动方向以及所述第三滑动方向中的一者与所述调光镜头的光轴方向平行。
3.根据权利要求2所述的镜头调整装置,其特征在于,所述夹持组件包括:
第一夹爪,与所述夹持基台连接,所述第一夹爪具有第一夹持面;
第二夹爪,具有第二夹持面,所述第二夹持面与所述第一夹持面之间形成所述夹口;所述第二夹爪与所述夹持基台活动连接,所述第二夹爪在所述夹持基台上相对于所述第一夹爪活动以调整所述夹口的大小。
4.根据权利要求3所述的镜头调整装置,其特征在于,所述第二夹爪通过一销轴与所述夹持基台铰接,所述调光镜头夹持于所述夹口时,所述销轴的轴向与所述调光镜头的光轴方向平行;所述镜头夹持机构还包括:
弹性伸缩件,所述弹性伸缩件的一端与所述第一夹爪连接,所述弹性伸缩件的另一端与所述第二夹爪连接,所述调光镜头夹持于所述夹口时,所述弹性伸缩件处于弹性拉伸状态,所述第一夹持面以及所述第二夹持面在所述弹性伸缩件的拉力下与所述调光镜头抵接。
5.根据权利要求2所述的镜头调整装置,其特征在于,所述调整机构包括:
第一调整结构,与所述夹持基台连接,所述第一调整结构用于调整所述夹持基台在所述第一转动方向的位置;
第二调整结构,与所述第一调整结构连接,所述第二调整结构用于调整所述第一调整结构在所述第二转动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第二转动方向的位置;
第三调整结构,与所述第二调整结构连接,所述第三调整结构用于调整所述第二调整结构在所述第一滑动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第一滑动方向的位置;
第四调整结构,与所述第三调整结构连接,所述第四调整结构用于调整所述第三调整结构在所述第二滑动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第二滑动方向的位置;
第五调整结构,与所述第四调整结构连接,所述第五调整结构用于调整所述第四调整结构在所述第三滑动方向的位置,以调整所述调光镜头在所述第三滑动方向的位置。
6.根据权利要求5所述的镜头调整装置,其特征在于,所述第一调整结构包括第一移动件以及第一基台,所述第二调整结构包括第二转动盘以及第二基台,所述第三调整结构包括第三移动件以及第三基台,所述第四调整结构包括第四移动件以及第四基台,所述第五调整结构包括第五移动件以及第五基台;
其中,所述第五移动件与所述第五基台沿所述第三滑动方向滑动连接;所述第四基台与所述第五移动件固定连接,所述第四移动件与所述第四基台沿所述第二滑动方向滑动连接;所述第三基台与所述第四移动件固定连接,所述第三移动件与所述第三基台沿所述第一滑动方向滑动连接;所述第二基台与所述第三移动件固定连接,所述第二转动盘绕其轴向与所述第二基台转动连接,所述第二转动盘的轴向与所述第二转动方向所在平面垂直;所述第一基台与所述第二转动盘固定连接,所述第一移动件沿第一转动方向与所述第一基台转动连接。
7.根据权利要求6所述的镜头调整装置,其特征在于,所述镜头调整机构还包括支撑座;
其中,所述第五基台与所述支撑座沿所述第一滑动方向滑动连接,所述调光镜头夹持于所述夹口时,所述第一滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行,所述第一基台在所述第一滑动方向的滑动行程为m,所述第三移动件在所述第一滑动方向的滑动行程为n,m大于n;或者,
所述第五基台与所述支撑座沿所述第二滑动方向滑动连接,所述调光镜头夹持于所述夹口时,所述第二滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行,所述第一基台在所述第二滑动方向的滑动行程为m,所述第四移动件在所述第一滑动方向的滑动行程为n,m大于n;或者,
所述第五基台与所述支撑座沿所述第三滑动方向滑动连接,所述调光镜头夹持于所述夹口时,所述第三滑动方向与所述调光镜头的光轴方向平行,所述第一基台在所述第三滑动方向的滑动行程为m,所述第五移动件在所述第三滑动方向的滑动行程为n,m大于n。
8.根据权利要求1所述的镜头调整装置,其特征在于,所述镜头调整机构设置有一套。
9.根据权利要求1所述的镜头调整装置,其特征在于,每一所述调光镜头均配设有一套所述镜头调整机构。
10.根据权利要求9所述的镜头调整装置,其特征在于,安装所述调光镜头时:
所述接收镜头配设的调整机构位于所述壳体的下方,所述发射镜头配设的调整机构位于所述壳体沿第一预设方向的侧方,所述第一预设方向与水平面平行,且与所述发射镜头以及所述接收镜头的光轴方向垂直。
11.一种光调平台,其特征在于,所述光调平台包括固定基台、板调整装置以及如权利要求1至10中任一项所述的镜头调整装置;
其中,所述板调整装置以及所述镜头调整装置均安装于所述固定基台上,所述板调整装置用于在将所述调光镜头安装于所述壳体之前,辅助所述光发射板以及所述光接收板安装于所述壳体。
12.一种激光测距装置,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体的一侧具有第一安装面以及第二安装面;
光发射板,安装于所述第一安装面,所述光发射板用于发射探测光束;
发射镜头,安装于所述壳体且位于所述光发射板的出光侧,所述发射镜头用于接收所述光发射板发射的探测光束,并将所述探测光束射向目标物体;
光接收板;
接收镜头,安装于所述壳体且位于所述光接收板的入光侧,所述接收镜头与所述光接收板沿所述接收镜头的光轴方向排布,所述接收镜头用于接收目标物体反射回来的探测回波光束,并将所述探测回波光束射向光接收板,以使所述光接收板接收所述探测回波光束;
其中,所述壳体上设置有第一传输通道以及第二传输通道,所述第一传输通道供所述光发射板发射的探测光束传输至所述发射镜头,所述第二传输通道供穿过所述接收镜头的探测回波光束传输至所述光接收板;
所述激光测距装置采用权11所述的光调平台调节光发射板和光接收板以及发射镜头和接收镜头之间的相对位置。
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