CN117008084A - 一种光机系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种光机系统，光机系统包括光发射组件、光接收组件、主板、壳体及隔离件，主板与光发射组件及光接收组件电连接，壳体包括第一板；隔离件位于壳体的第一容纳腔内且与第一板间隔设置，主板设于第一板与隔离件之间，第一板及隔离件均为金属件。本申请实施例的光机系统，将隔离件及第一板均设计成由金属件制成，可以形成主板的电磁屏蔽结构，屏蔽隔离件与第一板外的电磁辐射对主板的影响，同时避免主板运行时产生的干扰传播到隔离件与第一板外。更具体的是，隔离件与第一板形成的电磁屏蔽结构可以避免主板与光发射组件、光接收组件等内部组件之间产生电磁干扰，保证主板的正常运行。
Description
技术领域
本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种光机系统。
背景技术
光机系统是指通过向外界空间目标发出发射光信号，而后接收目标的回波光信号，经过对发射光信号及回波光信号分析对比，得到目标距离等信息的设备，由于其数据具有实时性、稳定性、丰富性等特点而得到了广泛的应用。然而相关技术中，光机系统的屏蔽性能较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种光机系统，用于解决相关技术中光机系统的屏蔽性能较差的问题。所述技术方案如下；
第一方面，本申请实施例提供了一种光机系统，包括：
光发射组件；
光接收组件；
主板，与所述光发射组件电连接，用于控制所述光发射组件向被摄物体发出发射光信号；所述主板还与所述光接收组件电连接，用于控制所述光接收组件接收经所述被摄物体反射的回波光信号；
壳体，形成有第一容纳腔，所述光发射组件、所述光接收组件及所述主板均位于所述第一容纳腔，所述壳体包括第一板；
隔离件，位于所述第一容纳腔内且与所述第一板间隔设置，所述主板设于所述第一板与所述隔离件之间，所述第一板及所述隔离件均为金属件。
本申请实施例的光机系统，将隔离件及第一板均设计成由金属件制成，可以形成主板的电磁屏蔽结构，屏蔽隔离件与第一板外的电磁辐射对主板的影响，同时避免主板运行时产生的干扰传播到隔离件与第一板外。更具体的是，隔离件与第一板形成的电磁屏蔽结构可以避免主板与光发射组件、光接收组件等内部组件之间产生电磁干扰，保证主板的正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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是本申请第一种实施例提供的光机系统的剖面示意图；
图2是图1示出的光机系统的爆炸示意图；
图3是图1示出的光机系统中部分结构的立体剖面示意图；
图4是图1示出的光机系统中光发射组件、光接收组件、光扫描组件及隔离件的结构示意图；
图5是图1示出的光机系统中隔离件的爆炸示意图；
图6是图1示出的光机系统中光发射组件、光接收组件、光扫描组件及壳体的俯视示意图；
图7是图1示出的光机系统中光接收组件的爆炸示意图；
图8是图1示出的光机系统中消光鳍片的立体示意图；
图9是图1中A处结构的放大示意图；
图10是本申请第二种实施例提供的光机系统的结构示意图；
图11是本申请第三种实施例提供的光机系统的结构示意图；
图12是本申请第四种实施例提供的光机系统的结构示意图；
图13是本申请第五种实施例提供的光机系统的结构示意图；
图14是本申请第六种实施例提供的光机系统的结构示意图；
图15是本申请第七种实施例提供的光机系统的结构示意图；
图16是本申请第八种实施例提供的光机系统的结构示意图。
附图说明：1、光机系统；10、光发射组件；12、发射板；121、第一板面；122、第二板面；13、发射屏蔽罩；131、第二通孔；20、光接收组件；21、光接收器；22、接收板；221、第三板面；222、第四板面；23、接收屏蔽罩；231、第一通孔；232、第一子屏蔽罩；233、第二子屏蔽罩；24、遮挡环；25、滤光片；261、第一杂散光通道；262、第二杂散光通道；30、光扫描组件；31、第一光扫描元件；311、振镜；3111、第一反光面；32、第二光扫描元件；321、转镜；3211、第二反光面；40、第一光路转变组件；41、第一反射元件；411、其中一个第一发射镜；412、又一个第一反射元件；50、第二光路转变组件；51、第二反射元件；511、其中一个第二反射元件；512、又一个第二反射元件；60、光准直组件；61、快轴准直镜；62、慢轴准直镜；70、隔离件；71、发射光通道；711、第一入光口；712、第一出光口；713、第一子通道；714、第三子通道；72、回波光通道；721、第二入光口；722、第二出光口；723、第二子通道；724、第四子通道；73、围板；731、第二容纳腔；732、第一板体；7321、第一表面；7322、第一子面；7323、第二子面；7324、避让区间；733、第二板体；734、第三板体；735、第四板体；74、隔板；75、第一盖板；76、第二盖板；80、壳体；81、第一容纳腔；82、第一板；821、内板面；8211、第一区域；8212、第二区域；8213、第三区域；8214、第四区域；83、盒体；84、盖体；85、挡板；91、主板；911、第五板面；912、第六板面；92、电控板；93、接口板；941、第一导热件；942、第二导热件；9421、第一子导热件；9422、第二子导热件；9423、第三子导热件；943、挡光板；944、消光鳍片；9441、消光筒；9442、载板；m、第一直线方向；n、第二直线方向；p、第一转轴；q、第二转轴。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种光机系统1。其中，光机系统1可以为激光雷达等，光机系统1可以用于汽车、机器人、物流车、巡检车等产品的导航避障，实现障碍物识别、测距、测速、自动驾驶等功能，本申请实施例对此不作限定。
具体地，光机系统1包括光发射组件10和光接收组件20，其中，光发射组件10用于向被摄物体发出发射光信号，光接收组件20用于接收经被摄物体反射的回波光信号。将回波光信号与发射光信号进行比较，作适当处理后可以获得被摄物体的距离等信息。
请参阅图1和图2，光机系统1还包括隔离件70、壳体80和主板91，其中，壳体80形成有第一容纳腔81，光发射组件10、光接收组件20、隔离件70及主板91均可以设于壳体80的第一容纳腔81内。主板91与光发射组件10电连接，用于控制光发射组件10向被摄物体发出发射光信号，主板91还与光接收组件20电连接，用于控制光接收组件20接收经被摄物体反射的回波光信号。
可选地，请参阅图3，壳体80包括第一板82，隔离件70与第一板82间隔设置，主板91设于隔离件70与第一板82之间，隔离件70及第一板82均为金属件。将隔离件70及第一板82均设计成由金属件制成，可以形成主板91的电磁屏蔽结构，屏蔽隔离件70与第一板82外的电磁辐射对主板91的影响，同时避免主板91运行时产生的干扰传播到隔离件70与第一板82外。更具体的是，隔离件70与第一板82形成的电磁屏蔽结构可以避免主板91与光发射组件10、光接收组件20等内部组件之间产生电磁干扰，保证主板91的正常运行。
需要说明的是，壳体80除第一板82选用金属件制成外，其整体也可以选用金属件制成，以保证整机的电磁屏蔽性能。
可选地，主板91包括面向第一板82的第五板面911及与第五板面911相背的第六板面912，第一板82可以覆盖整个第五板面911，隔离件70可以覆盖部分第六板面912也可以覆盖整个第六板面912。在隔离件70覆盖部分第六板面912时，隔离件70可以覆盖第六板面912上的电子元器件所在的区域，而将第六板面912上的电接口所在的区域露出，以实现既能够提升该电子元器件处的电磁屏蔽性能，又能够满足主板91与其它组件的正常电连接。
可选地，请再次参阅图2，光接收组件20包括光接收器21、接收板22及接收屏蔽罩23，光接收器21安装于接收板22且与接收板22电连接，接收板22与主板91电连接，接收屏蔽罩23罩设光接收器21，且接收屏蔽罩23设有用于使回波光信号穿过以到达光接收器21的第一通孔231。接收屏蔽罩23可以使得光接收组件20产生的电磁信号与主板91产生的电磁信号相互不易发生串扰。可选地，接收板22与主板91分板设置，以提升光机系统1的散热性能，以及便于接收板22的替换等操作。
光发射组件10包括光发射器(图中未示出)、发射板12及发射屏蔽罩13，光发射器安装于发射板12且与发射板12电连接，发射板12与主板91电连接，发射屏蔽罩13罩设光发射器，发射屏蔽罩13设有用于使光发射器发出的发射光信号穿过的第二通孔131。发射屏蔽罩13的设置可以使得光发射组件10产生的电磁信号与主板91产生的电磁信号相互不易发生串扰。可选地，发射板12与主板91分板设置，以提升光机系统1的散热性能，以及便于发射板12的替换等操作。
可选地，请参阅图4，隔离件70形成有发射光通道71和回波光通道72。发射光通道71用于传输发射光信号，降低甚至避免杂散光对发射光信号的干扰；回波光通道72用于传输回波光信号，降低甚至避免杂散光对回波光信号的干扰。
具体地，发射光通道71具有第一入光口711及第一出光口712，光发射组件10对应第一入光口711设置，光扫描组件30对应第一出光口712设置，使得由光发射组件10发出的发射光信号能够及时的进入到发射光通道71内，且在发射光通道71内传输后到达光扫描组件30，以降低甚至避免杂散光的干扰。回波光通道72具有第二入光口721及第二出光口722，光扫描组件30还对应第二入光口721设置，光接收组件20对应第二出光口722设置，使得由光扫描组件30传输的回波光信号能够及时的进入到回波光通道72内，且在回波光通道72内传输后到达光接收组件20，以降低甚至避免杂散光的干扰。
可选地，结合图3和图4，隔离件70包括围板73和第一盖板75，围板73位于第一容纳腔81内且设于主板91背离第一板82的一侧，围板73形成有第二容纳腔731、与第二容纳腔731连通的第一入光口711、第一出光口712、第二入光口721及第二出光口722；第一盖板75位于围板73与主板91之间且连接围板73，以与围板73共同围成第二容纳腔731。
可选地，上述记载的“隔离件70为金属件”可以为仅第一盖板75为金属件，也可以为隔离件70整体为金属件。在仅第一盖板75为金属件时，可以使得隔离件70由金属件和非金属件组合形成，以降低隔离件70的整体重量以及降低制造成本；例如，隔离件70可以由金属件和非金属件经双色注塑工艺形成，或，由金属件和非金属件经过机械组装形成等。
需要说明的是，发射光通道71的至少部分可以与回波光通道72的至少部分隔开，以提升发射光通道71与回波光通道72的独立性，降低发射光信号与回波光信号之间的串扰。
可选地，隔离件70还包括隔板74，隔板74位于第二容纳腔731内，且将第二容纳腔731拆分为包括发射光通道71及回波光通道72。即发射光通道71的至少部分与回波光通道72的至少部分可以经隔板74隔开。
需要说明的是，发射光通道71可以部分与回波光通道72的部分经隔板74隔开，发射光通道71也可以整体与回波光通道72的整体经隔板74隔开，本申请实施例对此不作限定，可结合具体需求灵活调整。
具体地，在发射光通道71的部分与回波光通道72的部分隔开时，可选地，隔板74的一端可以连接围板73上位于第一入光口711及第二出光口722之间的部分，另一端可以位于第二容纳腔731内且与围板73间隔设置，使得发射光通道71中靠近光发射组件10的第一子通道713与回波光通道72中靠近光接收组件20的第二子通道723经隔板74隔开，以避免光接收组件20处接收到的回波光信号受到光发射组件10处发出的发射光信号的干扰。而发射光通道71中远离光发射组件10的第三子通道714与回波光通道72中远离光接收组件20的第四子通道724连通。在此方案中，第一出光口712与第二入光口721可以连通。
具体地，在发射光通道71整体与回波光通道72整体隔开时，可选地，隔板74的一端可以连接围板73上位于第二入光口721及第一出光口712之间的部分，另一端可以连接围板73上位于第一出光口712与第二入光口721之间的部分，使得发射光通道71整体与回波光通道72整体经隔板74隔开。
可选地，围板73可以包括第一板体732，第一板体732形成有第一出光口712和第二入光口721，第一板体732朝第二容纳腔731内凹陷形成避让区间7324，第二光扫描元件32设于避让区间7324，使得光机系统1的结构更加紧凑，实现光机系统1的小型化设计。
可选地，围板73还包括第二板体733、第三板体734及第四板体735，第二板体733与第一板体732间隔设置；第三板体734连接第一板体732且朝靠近第二板体733的方向延伸；第四板体735连接第二板体733且朝靠近第一板体732的方向延伸，且第四板体735与第一板体732、第二板体733及第三板体734围合形成第二容纳腔731，第一入光口711设于第二板体733靠近第三板体734处，第二出光口722设于第一板体732靠近第三板体734处，隔板74连接第三板体734且与第二板体733及第一板体732均间隔设置。本申请实施例的围板73大致由四块板体围合形成，结构相对简单且生产制造方便。
需要说明的是，第一板体732、第二板体733、第三板体734及第四板体735的形状可以为任意的，本申请实施例对此不作限定。
可选地，光发射组件10与隔板74背离第一板体732的表面贴合且连接，以增强光发射组件10与隔离件70之间的连接面积，提升二者之间的连接稳固性。
可选地，第二入光口721与第一出光口712均位于第一板体732上且连通，以简化隔离件70的结构设计。可选地，第一出光口712可以位于第一板体732靠近第四板体735处，结合第一入光口711设于第二板体733靠近第三板体734处，可以加大第一入光口711与第一出光口712之间的距离，延长发射光信号的传输路径，实现发散角的降低、测距能力的提升以及光串扰的降低。可选地，第二入光口721可以位于第一板体732靠近第四板体735处，结合第二出光口722设于第一板体732靠近第三板体734处，可以加大第二入光口721与第二出光口722之间的距离，延长回波光信号的传输路径，实现测距能力的提升。
第一板体732具有背离第二板体733的第一表面7321，第一表面7321包括靠近第三板体734的第一子面7322及靠近第四板体735的第二子面7323，第二子面7323位于第一子面7322与第二板体733之间，使得第一子面7322与第二子面7323之间形成用于设置第二光扫描元件32的避让区间7324，第一出光口712及第二入光口721对应第二子面7323设置，第二出光口722对应第一子面7322设置。
可选地，请参阅图5，隔离件70还包括第二盖板76，第二盖板76可以与第一盖板75分别位于围板73的相对的两侧且均与围板73连接，以与围板73共同形成第二容纳腔731，使得第二容纳腔731的遮光性能更佳，降低杂散光对发射光信号和回波光信号的干扰。可选地，第一盖板75与围板73之间的连接方式、第二盖板76与围板73之间的连接方式可以为任意的，例如，可以为卡合连接，胶接等，本申请实施例对此并不作出限定。可选地，本申请实施例中，第一盖板75与围板73可以直接构为一体成型结构，第二盖板76与围板73之间可通过插槽、插块等结构进行卡合连接。
可选地，光机系统1还包括光扫描组件30，光扫描组件30可用于将光发射组件10发出的发射光信号发射至多个方向，光扫描组件30还可用于将多个方向上的回波光信号传输至光接收组件20，提升光机系统1的探测视场角，实现不同方位的被摄物体与光机系统1的距离探测。
可选地，请参阅图6，第一板82具有形成第一容纳腔81的内板面821，内板面821包括第一区域8211，主板91对应第一区域8211设置，内板面821还包括连接第一区域8211的第二区域8212，光发射组件10对应第二区域8212设置；和/或，内板面821还包括连接第一区域8211的第三区域8213，光接收组件20对应第三区域8213设置；和/或，内板面821还包括连接第一区域8211的第四区域8214，光扫描组件30对应第四区域8214设置。使得光发射组件10、光接收组件20、光扫描组件30与主板91及罩设主板91的隔离件70分布于内板面821上的不同位置，组装也更为便利，且整体布局合理，利于提升光机系统1的空间利用率。
可选地，请再次参阅图2，光机系统1还包括电控板92，电控板92与主板91及光扫描组件30电连接，用于控制光扫描组件30运动，实现发射光信号发射至多个方向和/或接收多个方向上的回波光信号。可选地，电控板92与主板91分体设置且与主板91电连接，将电控板92与主板91分体设置，相较于一体设置而言，可以提升光机系统1的散热性能，且在产品需要更迭换代或者客户需求不一致时，可以仅对电控板92进行拆装替换即可，降低替换成本，提升替换效率。
可选地，电控板92可以与主板91分别设于光扫描组件30的相对的两侧，以加大电控板92与主板91之间的间距，提升光机系统1的散热性能。
可选地，光扫描组件30可以包括第一光扫描元件31和第二光扫描元件32，发射光信号依次经由第一光扫描元件31以及第二光扫描元件32传输后出射至被摄物体，回波光信号依次经第二光扫描元件32及第一光扫描元件31传输后到达光接收组件20，此时，电控板92可以与第一光扫描元件31电连接，用于控制第一光扫描元件31运动，且电控板92可以与第二光扫描元件32电连接，用于控制第二光扫描元件32运动，使得第一光扫描元件31与第二光扫描元件32配合，实现发射光信号发射至多个方向和/或接收多个方向上的回波光信号。可选地，电控板92可以对应第一光扫描元件31设置。
其中，第一光扫描元件31和第二光扫描元件32均可选用反射式结构；例如，第一光扫描元件31可以选用振镜或转镜，第二光扫描元件32可以选用振镜或转镜。本申请实施例中，第一光扫描元件31包括振镜311，第二光扫描元件32包括转镜321。具体地，振镜311具有用于传输发射光信号和/或回波光信号的第一反光面3111，电控板92可以与振镜311电连接且用于控制振镜311绕第一转轴p转动，第一反光面3111面向第二光扫描元件32。转镜321具有用于传输发射光信号和/或回波光信号的多个第二反光面3211，电控板92可以与转镜321电连接且用于控制转镜321绕第二转轴q转动，且多个第二反光面3211围设于第二转轴q的外围，使得转镜321绕第二转轴q转动时，至少一个第二反光面3211面向第一光扫描元件31的第一反光面3111。
其中，反光面(例如，第一反光面3111、第二反光面3211)可以对光信号(例如，发射光信号、回波光信号)进行反射，改变光信号的传输方向，使得光信号能够顺利向后传输。
可选地，第一转轴p可以与第二转轴q垂直。其中，振镜311绕第一转轴p转动可以实现一个方向上的视场角的调节，转镜321绕第二转轴q的转动可以实现另一方向上的视场角的调节，而在第一转轴p与第二转轴q垂直时，可以实现该两个视场角调节方向的垂直。例如，可以使振镜311绕第一转轴p转动实现纵向视场角的调节，转镜321绕第二转轴q转动实现横向视场角的调节。本申请实施例中，转镜321可以实现120°的横向视场角的扫描，振镜311可以实现25°的纵向视场角的扫描，以完成对全视场角空间的120°*25°的扫描。
可选地，光机系统1还包括接口板93，接口板93与主板91分板设置且与主板91电连接，接口板93用于为光发射组件10、光接收组件20、光扫描组件30中的至少一个提供供电信号。由于用户的接口需求可能不一致，因此将接口板93与主板91分体设置，可以便于接口板93的替换或维修，且能够进一步的提升光机系统1的散热性能。
优选地，主板91、电控板92、发射板12、接收板22及接口板93之间均相互分体设置，以便于产品在需要更迭换代或用户需求不一致时，仅对部分板路进行更新重新设计即可，节约成本和时间，且散热效果更佳。
可选地，壳体80可以包括盒体83及与盒体83连接的盖体84，盒体83与盖体84共同限定出第一容纳腔81，电控板92可以靠近盖体84设置，主板91可以靠近盒体83的底部设置。更进一步地，盖体84上可以设有与电控板92对应的可视窗口，以便工作人员查看电控板92的运行情况，且能够在故障发生时及时发现。
为便于第一容纳腔81内的光发射组件10、光接收组件20、主板91、电控板92以及接口板93等器件在使用过程中的热量散失，确保光机系统1的正常运行，可选地，光发射组件10的发射板12与壳体80之间可以设置有第一导热件941；和/或，光接收组件20的接收板22与壳体80之间可以设置有第二导热件942；和/或，主板91与壳体80之间可以设置有第四导热件(图中未示出)；和/或，电控板92与壳体80之间可以设置有第五导热件(图中未示出)；和/或，接口板93与壳体80之间可以设置有第六导热件(图中未示出)。使得光发射组件10、光接收组件20、主板91、电控板92以及接口板93在使用过程中产生的热量能够经由对应的导热件传递至壳体80上，进而向外散出。
需要说明的是，光发射组件10的发射板12、光接收组件20的接收板22、主板91、电控板92以及接口板93可以直接通过对应的导热件与壳体80连接，也可以通过中间件实现与壳体80的连接，本申请对此不作限定。本申请实施例中，主板91、电控板92以及接口板93直接通过对应的导热件与壳体80连接，而发射板12和接收板22通过中间件实现与壳体80的连接，下文中将有更详细的说明。
可选地，光发射组件10和光接收组件20均可以与隔离件70连接，隔离件70与壳体80之间可以设有第三导热件(图中未示出)，发射板12和接收板22可以通过隔离件70实现与壳体80的连接，使得发射板12和接收板22产生的热量能够传递至隔离件70进而由隔离件70传递至壳体80上，进而向外散出。
可选地，发射板12具有第一板面121及与第一板面121相背的第二板面122，第一板面121安装光发射器，第二板面122与隔离件70之间设有第一导热件941，使得发射板12产生的热量能够通过第一导热件941传递至隔离件70，进而由隔离件70传递至壳体80上，进而向外散出。其中，第一导热件941可以包括石墨烯层及导热凝胶层。可选地，发射板12包括基板及设置于基板上的导电层，基板可以选用散热性能较佳的板体，例如，基板可以选用陶瓷板。
可选地，请参阅图2和图7，接收板22具有第三板面221及与第三板面221相背的第四板面222，第三板面221安装光接收器21，第三板面221与接收屏蔽罩23之间设有第一子导热件9421，第四板面222与接收屏蔽罩23之间设有第二子导热件9422，接收屏蔽罩23与隔离件70之间设有第三子导热件9423，第二导热件942包括第一子导热件9421、第二子导热件9422及第三子导热件9423，使得接收板22产生的热量能够传递至接收屏蔽罩23及隔离件70上，而隔离件70上的热量能够进一步地传递至壳体80上，进而向外散出。可选地，第一子导热件9421及第二子导热件9422均可以包括导热凝胶层，第三子导热件9423包括石墨烯层及导热凝胶层。
可选地，接收屏蔽罩23可以包括分别位于第三板面221所在的一侧的第一子屏蔽罩232及第四板面222所在的一侧的第二子屏蔽罩233，第一子屏蔽罩232及第二子屏蔽罩233均与接收板22连接。
可选地，第三导热件、第四导热件、第五导热件及第六导热件均可以包括导热凝胶层。
请再次参阅图1，光机系统1还包括挡光板943，挡光板943位于第一容纳腔81且设于第二光扫描元件32靠近隔离件70的一侧，挡光板943的一端位于第二光扫描元件32与第一光扫描元件31之间，另一侧朝第二光扫描元件32背离第一光扫描元件31的方向延伸且连接壳体80。挡光板943与隔离件70进行组合，能够进一步的提升发射光信号和/或回波光信号在传输过程中的抗干扰性。
可选地，光机系统1还包括消光鳍片944，消光鳍片944位于第一容纳腔81且对应第一出光口712及第二入光口721设置。消光鳍片944可以对杂散光进行多次反射，减弱杂散光的强度，进而降低杂散光对工作波段光信号的干扰。
更进一步可选地，参阅图3，消光鳍片944位于隔离件70的第一盖板75背离第二盖板76的一侧或位于第二盖板76背离第一盖板75的一侧，使得消光鳍片944对杂散光进行多次反射后也不易进入到第二入光口721内，不易对工作波段光信号产生干扰。
可选地，壳体80包括挡板85，第一盖板75位于内板面821与第二盖板76之间。挡板85位于消光鳍片944与隔离件70之间且一端连接第一板82的内板面821，另一端朝向靠近第二盖板76的方向延伸，挡板85背离内板面821的表面位于消光鳍片944远离内板面821的一侧，以进一步的通过挡板85来减弱杂散光对隔离件70内传输的工作波段光信号的干扰。可选地，挡板85背离内板面821的表面位于第一盖板75背离内板面821的一侧。
可选地，消光鳍片944包括多个消光筒9441，消光筒9441上设置有消光孔，且消光孔的延伸方向由第一盖板75指向第二盖板76，使得杂散光能够在消光孔内发生多次反射。可选地，多个消光筒9441可以大致呈蜂窝状分布。
可选地，参阅图8，消光鳍片944还包括载板9442，载板9442贴设于第一板82的内板面821且多个消光筒9441均连接载板9442，以便于消光鳍片944与壳体80的组装。
可选地，参阅图9，光接收组件20还包括设于光接收器21外围的遮挡环24及设于光接收器21的入光侧的滤光片25。由于在进行产品组装时，由于组装间隙的存在可能会使得杂散光由间隙处到达光接收器21，遮挡环24的设计可以阻断间隙处的杂散光朝向光接收器21传输；例如，结合图9，光接收组件20还包括设于光接收器21入光侧的滤光片25，滤光片25与隔离件70、接收屏蔽罩23之间的间隙可能会构成第一杂散光通道261，接收屏蔽罩23与接收板22之间的间隙可能会构成第二杂散光通道262，此时遮挡环24可以设于光接收器21的外围且两端分别抵接接收板22安装光接收器21的表面和滤光片面向光接收器21的表面，以阻断第一杂散光通道261及第二杂散光通道262。
可选地，请参阅图10和图11，沿第一直线方向m，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间。发射光信号经由第二光扫描元件32出射，而第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，则发射光信号的出射位置可以大致位于光机系统1的中间，有利于实现光机系统1的标定及近距离点云的对称性。
其中，沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，则光发射组件10发出的发射光信号在由光发射组件10到达第一光扫描元件31的传输路径可以得到延长，有利于实现发散角的降低，光机系统1测距能力的提升。具体地，光机系统1满足以下条件式一：其中，SNR为回波光信号的信噪比、Pt为总出射功率、Arec接收截面、AFOV为接收视场角，由上述条件式一可知，接收视场角AFOV的大小会决定回波光信号中噪声的大小，接收视场角AFOV越大，接收的噪声就越大，因此，需要降低接收视场角AFOV。而接收视场角AFOV与光接收组件20中光接收器21的尺寸及接收镜头的焦距有关；例如，发散角δθ为0.2°*0.2°，则可以定制光接收器21的尺寸或接收镜头的焦距，使得接收视场角AFOV略大于0.2°*0.2°，以保证所有的回波光信号均能够被光接收器21接收，避免光信号丢失；结合光机系统1的以下条件式二：δθ＝L/f，其中，δθ为发射光信号的发散角、L为光发射组件10的发光面积、f为光发射组件10中发射镜头的焦距，由上述条件式二可知，长焦系统可以实现发散角δθ的降低，而发散角δθ降低后，可以使得接收视场角AFOV做得很小，实现噪声减小，进而提升光机系统1的探测能力。除此之外，延长发射光信号的传输路径，还可以降低通道间的串扰。
需要说明的是，沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，而光发射组件10发出的发射光信号依次经过第一光扫描元件31及第二光扫描元件32，则光发射组件10发出的发射光信号在到达第一光扫描元件31的过程中可能会受到第二光扫描元件32的阻碍，对此，本申请实施例的光机系统1还可以包括第一光路转变组件40，沿发射光信号的传输路径上，第一光路转变组件40设于光发射组件10与第一光扫描元件31之间。第一光路转变组件40的设置，使得光发射组件10发出的发射光信号的传输路径由依次经过第一光扫描元件31和第二光扫描元件32，变换成依次经过第一光路转变组件40、第一光扫描元件31及第二光扫描元件32，可以使得发射光信号在由光发射组件10到达第一光路转变组件40的过程中、及由第一光路转变组件40到达第一光扫描元件31的过程中均不受第二光扫描元件32的阻碍，确保发射光信号的正常传输。
可选地，第一光路转变组件40包括至少一个第一反射元件41，发射光信号的传输路径可以通过第一反射元件41的反射面发生偏转，确保发射光信号能够顺利的传输至第一光扫描元件31。
需要说明的是，上述记载的“沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间”，可以为第二光扫描元件32、第一光扫描元件31及光发射组件10均大致处于同一直线上且第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，也可以为第二光扫描元件32、第一光扫描元件31及光发射组件10在同一直线上的投影满足：第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，以降低第二光扫描元件32、第一光扫描元件31及光发射组件10的组装精度需求，降低组装难度。
可选地，沿第二直线方向n上，光发射组件10可以位于第二光扫描元件32背离被摄物体的一侧，可参阅图10；光发射组件10也可以位于第二光扫描元件32靠近被摄物体的一侧，可参阅图11，第二直线方向n与第一直线方向m相交。结合图10，在沿第二直线方向n上，光发射组件10位于第二光扫描元件32背离被摄物体的一侧时，可选地，第一光路转变组件40的所有的第一反射元件41中，其中一个第一反射元件411可以与第一光扫描元件31沿第二直线方向n分布且位于第一光扫描元件31背离被摄物体的一侧。本申请实施例中，其中一个第一反射元件411的标号记为411，便于在第一光路转变组件40包括多个第一反射元件41时，与其它第一反射元件41的标号41进行区分。需要说明的是，此时，第一光路转变组件40也可以仅包括一个第一反射元件41。
结合图11，在沿第二直线方向n上，光发射组件10位于第二光扫描元件32靠近被摄物体的一侧时，可选地，所有的第一反射元件41中，其中一个第一反射元件411可以与第一光扫描元件31沿第二直线方向n分布且位于第一光扫描元件31背离被摄物体的一侧，又一个第一反射元件412可以与第二光扫描元件32沿第二直线方向n分布且位于第二光扫描元件32背离被摄物体的一侧，沿发射光信号的传输路径上，又一个第一反射元件412位于光发射组件10与其中一个第一反射元件411之间。本申请实施例中，将其中一个第一反射元件411的标号记为411，又一个第一反射元件412的标号记为412，以便区分。
需要说明的是，反射元件41也可以替换为折射元件等，本申请实施例对第一光路转变组件40的具体结构设计不做限定。
可选地，沿第一直线方向m，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间。回波光信号经由第二光扫描元件32射入光机系统1，而第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间，则回波光信号的射入位置可以大致位于光机系统1的中间，有利于实现光机系统1的标定及近距离点云的对称性。
其中，沿第一直线方向m，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间，则回波光信号在由第一光扫描元件31到达光接收组件20的传输路径可以得到延长，有利于降低光接收器21接收到的噪声，提升光机系统1的测距能力。具体地，由于加工公差或成本的原因，光接收器21的感光面一般在0.5mm左右，对于发散角较小的系统而言，短焦距设计会使得0.5mm的感光面对应的接收视场角存在较大的冗余，使得接收到的噪声增多，而本申请的光机系统1的焦距可以位于50mm以上，以降低接收视场角。第二光路转变组件50和/或第一光路转变组件40的设置还可以提升整机的空间利用率，结构更为紧凑。
本申请实施例的光机系统1在应用于自动驾驶中时，能够达到250m@10％的探测能力以及小于0.1°的分辨能力，满足高精度成像需求。
需要说明的是，沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间，而回波光信号依次经过第二光扫描元件32及第一光扫描元件31后到达光接收组件20，则回波光信号在由第一光扫描元件31到达光接收组件20的过程中可能会受到第二光扫描元件32的阻碍，对此，本申请实施例的光机系统1还可以包括第二光路转变组件50，沿回波光信号的传输路径上，第二光路转变组件50设于光接收组件20与第一光扫描元件31之间。第二光路转变组件50的设置，使得回波光信号的传输路径由经过第一光扫描元件31后到达光接收组件20，变换成经过第一光扫描元件31及第二光路转变组件50后到达光接收组件20，可以实现回波光信号在由第一光扫描元件31到达第二光路转变组件50的过程中、及由第二光路转变组件50到达光接收组件20的过程中均不受第二光扫描元件32的阻碍，确保回波光信号的正常传输。
可选地，第二光路转变组件50包括至少一个第二反射元件51，回波光信号的传输路径可以通过第二反射元件51的反射面发生偏转，确保回波光信号能够顺利的传输至光接收组件20。
需要说明的是，上述记载的“沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间”，可以为第二光扫描元件32、第一光扫描元件31及光接收组件20均大致处于同一直线上且第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间，也可以为第二光扫描元件32、第一光扫描元件31及光接收组件20在同一直线上的投影满足：第二光扫描元件32位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间，以降低第二光扫描元件32、第一光扫描元件31及光接收组件20的组装精度需求，降低组装难度。
可选地，沿第二直线方向n上，光接收组件20可以位于第二光扫描元件32靠近被摄物体的一侧，可参阅图10和图11；光接收组件20也可以位于第二光扫描元件32背离被摄物体的一侧，可参阅图12和图13。结合图10和图11，在沿第二直线方向n上，光接收组件20位于第二光扫描元件32靠近被摄物体的一侧时，可选地，第二光路转变组件50包括的所有的第二反射元件51中，其中一个第二反射元件511可以与第一光扫描元件31沿第二直线方向n分布且位于第一光扫描元件31背离被摄物体的一侧，又一个第二反射元件512可以与第二光扫描元件32沿第二直线方向n分布且位于第二光扫描元件32背离被摄物体的一侧，沿回波光信号的传输路径上，又一个第二反射元件512位于其中一个第二反射元件511与光接收组件20之间。本申请实施例中，其中一个第二反射元件511的标号记为511，又一个第二反射元件512的标号记为512，以便区分。
结合图12和图13，在沿第二直线方向n上，光接收组件20位于第二光扫描元件32背离被摄物体的一侧时，可选地，所有的第二反射元件51中，其中一个第二反射元件511可以与第一光扫描元件31沿第二直线方向n分布且位于第一光扫描元件31背离被摄物体的一侧。本申请实施例中，其中一个第二反射元件511的标号记为511，便于在第二光路转变组件50包括多个第二反射元件51时，与其它第二反射元件51的标号51进行区分。需要说明的是，此时，第二光路转变组件50也可以仅包括一个第二反射元件51。
可选地，在沿第二直线方向n，在其中一个第二反射元件511位于其中一个第一反射元件411与第一光扫描元件31之间时，为避免其中一个第二反射元件511阻碍发射光信号到达第一光扫描元件31，其中一个第二反射元件511可以设有第二通光孔(图中未示出)，使得发射光信号可穿过第二通光孔到达第一光扫描元件31。
可选地，请参阅图14，在沿第二直线方向n，在其中一个第一反射元件411位于其中一个第二反射元件511与第一光扫描元件31之间时，为避免其中一个第一反射元件411阻碍回波光信号由第一光扫描元件31到达其中一个第二反射元件511，其中一个第一反射元件411可以设有第一通光孔(图中未示出)，使得回波光信号可穿过第一通光孔后到达其中一个第二反射元件511。
需要说明的是，在一种示例性的方案中，沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32可以既位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，同时沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32还位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间。在另一种示例性的方案中，请参阅图15，沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32可以位于第一光扫描元件31与光发射组件10之间，同时沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32还位于光发射组件10与光接收组件20之间。在又一种示例性的方案中，沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32可以位于第一光扫描元件31与光接收组件20之间，同时沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32还位于光发射组件10与光接收组件20之间。其中，在沿第一直线方向m上，第二光扫描元件32位于光发射组件10和光接收组件20之间时，可以使得光发射组件10与光接收组件20之间的间距足够大，利于散热。
需要说明的是，本领域技术人员应当知晓的是，本申请实施例的所有附图中的光发射组件10和光接收组件20的位置均可以调换。
可选地，请参阅图16，光机系统1还包括光准直组件60，沿发射光信号的传输路径上，光准直组件60位于光发射组件10与第一光扫描元件31之间。光准直组件60的设置，可以使得光机系统1发出的发射光信号在照射到较远的被摄物体时维持较高的功率密度。进一步可选地，光准直组件60包括快轴准直镜61及慢轴准直镜62，快轴准直镜61位于一第一反射元件41与光发射组件10之间，慢轴准直镜62位于一第一反射元件41与第一光扫描元件31之间。快轴准直镜61和慢轴准直镜62可对快慢轴进行准直，增强准直效果，提升发射光信号的输出亮度。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (11)
1.一种光机系统，其特征在于，包括：
光发射组件；
光接收组件；
主板，与所述光发射组件电连接，用于控制所述光发射组件向被摄物体发出发射光信号；所述主板还与所述光接收组件电连接，用于控制所述光接收组件接收经所述被摄物体反射的回波光信号；
壳体，形成有第一容纳腔，所述光发射组件、所述光接收组件及所述主板均位于所述第一容纳腔，所述壳体包括第一板；
隔离件，位于所述第一容纳腔内且与所述第一板间隔设置，所述主板设于所述第一板与所述隔离件之间，所述第一板及所述隔离件均为金属件。
2.根据权利要求1所述的光机系统，其特征在于，所述壳体为金属件。
3.根据权利要求1所述的光机系统，其特征在于，
所述光接收组件包括光接收器、接收板及接收屏蔽罩，所述光接收器安装于所述接收板且与所述接收板电连接，所述接收板与所述主板电连接，所述接收屏蔽罩罩设所述光接收器，所述接收屏蔽罩设有用于使回波光信号穿过以到达所述光接收器的第一通孔；和/或
所述光发射组件包括光发射器、发射板及发射屏蔽罩，所述光发射器安装于所述发射板且与所述发射板电连接，所述发射板与所述主板电连接，所述发射屏蔽罩罩设所述光发射器，所述发射屏蔽罩设有用于使所述光发射器发出的发射光信号穿过的第二通孔。
4.根据权利要求1所述的光机系统，其特征在于，所述隔离件形成有发射光通道，所述发射光通道具有第一入光口及第一出光口，所述光发射组件对应所述第一入光口设置且与所述隔离件连接；和/或
所述隔离件形成有回波光通道，所述回波光通道具有第二入光口及第二出光口，所述光接收组件对应所述第二出光口设置且与所述隔离件连接。
5.根据权利要求4所述的光机系统，其特征在于，所述隔离件包括：
围板，位于所述第一容纳腔内且设于所述主板背离所述第一板的一侧，所述围板形成有第二容纳腔、与所述第二容纳腔连通的所述第一入光口、所述第一出光口、所述第二入光口及所述第二出光口；
第一盖板，位于所述围板与所述主板之间且连接所述围板，以与所述围板共同围成所述第二容纳腔。
6.根据权利要求5所述的光机系统，其特征在于，所述第一盖板为金属件。
7.根据权利要求4所述的光机系统，其特征在于，所述隔离件形成有所述发射光通道及所述回波光通道，所述发射光通道的至少部分与所述回波光通道的至少部分隔开。
8.根据权利要求1所述的光机系统，其特征在于，还包括：
光扫描组件，所述发射光信号经所述光扫描组件传输后射出至所述被摄物体，所述回波光信号经所述光扫描组件传输后到达所述光接收组件；所述主板还与所述光扫描组件电连接，用于控制所述光扫描元件运动。
9.根据权利要求8所述的光机系统，其特征在于，还包括：
电控板，设于所述第一容纳腔，且与所述主板分体设置，所述电控板与所述主板电连接，所述电控板还与所述光扫描组件电连接，用于控制所述光扫描元件运动。
10.根据权利要求8所述的光机系统，其特征在于，所述光扫描组件包括：
第一光扫描元件，包括振镜，所述振镜具有用于传输所述发射光信号和/或所述回波光信号的第一反光面，所述振镜可绕第一转轴转动；
第二光扫描元件，包括转镜，所述转镜具有用于传输所述发射光信号和/或所述回波光信号的多个第二反光面，所述转镜可绕第二转轴转动，多个第二反光面围设于所述第二转轴的外围，使得所述转镜绕所述第二转轴转动时，至少一个所述第二反光面面向所述第一反光面，所述光发射组件发出的发射光信号依次经所述第一光扫描元件及所述第二光扫描元件传输后射出至被摄物体，所述光接收组件依次接收所述被摄物体经所述第二光扫描元件及所述第一光扫描元件传输的回波光信号。
11.根据权利要求8所述的光机系统，其特征在于，所述第一板具有形成所述第一容纳腔的内板面，所述内板面包括第一区域，所述主板对应所述第一区域设置，
所述内板面还包括连接所述第一区域的第二区域，所述光发射组件对应所述第二区域设置；和/或，所述内板面还包括连接所述第一区域的第三区域，所述光接收组件对应所述第三区域设置；和/或，所述内板面还包括连接所述第一区域的第四区域，所述光扫描组件对应所述第四区域设置。
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