CN211402728U

CN211402728U - 一种激光雷达模块

Info

Publication number: CN211402728U
Application number: CN201921142374.1U
Authority: CN
Inventors: 疏达; 李�远; 吴江; 王瑞
Original assignee: Benewake Beijing Co Ltd
Current assignee: Benewake Beijing Co Ltd
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2029-07-19

Abstract

本申请涉及激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达模块。本申请包括发射光源、发射透镜、接收透镜、接收电路板，所述发射光源用于产生出射光束，出射光束经过发射透镜射向目标，目标返回的反射光经接收透镜射入接收电路板，还包括结构镜筒，所述的结构镜筒包括镜筒基座、设置在镜筒基座上的发射镜筒、接收镜筒，所述的发射镜筒、接收镜筒可拆卸，发射透镜设置在发射镜筒内，接收透镜设置在接收镜筒内，发射光源设置在镜筒基座上。本申请通过将光学透镜与结构镜筒组合为一体，结构镜筒可拆卸，更换透镜时，连同镜筒一起更换，与透镜配套的结构镜筒不需要重新设计、调整，可方便的更换透镜，实现不同量程、视场角、光斑大小，满足不同场景需求。

Description

一种激光雷达模块

技术领域

本申请涉及激光雷达测量领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

目前，公知的激光雷达由光源、接收装置、发射透镜、接收透镜组成光路系统。光源发出指定波长光束，接收装置接收返回的光束，通过TOF原理计算完成测距。

现有雷达应用需求增多，对于不同量程、视场角的雷达需求日渐增加，单一参数的雷达很难满足多数场景的需求。但激光雷达的测量视场角、量程、光斑大小受光学透镜限制，现有技术光学透镜一般固定安装，无法拆卸，因此激光雷达应用范围受限。而如果更换透镜，透镜口径不一样，与其配套的固定装置需要重新设计、调整，通用性差。

实用新型内容

本申请在于提出一种激光雷达，通过将光学透镜与结构件组合在一起，组成发射、接收模组，更换不同参数的发射、接收模组，即可实现激光雷达的不同量程及不同视场角，满足各种不同场景的测试需求。

本申请采用以下技术方案：

一方面，一种激光雷达模块，包括发射光源、发射透镜、接收透镜、接收电路板，所述发射光源用于产生出射光束，出射光束经过发射透镜射向目标，目标返回的反射光经接收透镜射入接收电路板，还包括结构镜筒，所述的结构镜筒包括镜筒基座、设置在镜筒基座上的发射镜筒、接收镜筒，所述的发射镜筒、接收镜筒可拆卸，发射透镜设置在发射镜筒内，接收透镜设置在接收镜筒内，发射光源设置在镜筒基座上。

在一种可能的实现方式中，所述的发射透镜装配在发射镜筒上，组成发射模组，发射模组以螺接的方式与镜筒基座相连接。

在一种可能的实现方式中，所述的接收透镜装配在接收镜筒上，组成接收模组；接收模组以螺接的方式与镜筒基座相连接。

在一种可能的实现方式中，所述的接收透镜的直径为18—30mm，焦距为27—45mm；所述的发射透镜的直径为15-18mm，焦距为23-25mm。

在一种可能的实现方式中，所述的发射模组、接收模组通过调节螺纹与镜筒基座连接，所述的发射透镜、接收透镜的焦距能够通过调节螺纹的装配行程进行调节，调节距离为2mm-12mm。

在一种可能的实现方式中，所述的镜筒基座底部开设有孔，用于安装发射光源，发射镜筒内壁设有与发射光源配合的凹槽，用于定位发射光源。

在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达模块，还包括APD，所述的APD以贴片的方式焊接于接收电路板上，在镜筒基座底部设有镜筒安装柱，镜筒安装柱底部开设有螺孔，接收电路板上开设有安装孔，安装孔孔径小于镜筒安装柱直径，大于螺孔直径。

在一种可能的实现方式中，所述的安装孔的孔径大于螺孔直径1-2mm。

在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达模块，还包括主控板及接口扩展板，所述的主控板、接口扩展板与结构镜筒螺接。

在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达模块，还包括外壳，激光雷达模块均设置在外壳内。

本申请通过将光学透镜与结构镜筒组合为一体，结构镜筒可拆卸，因为光学透镜与结构镜筒位置固定，不需要再做调试，更换结构镜筒即可方便的更换不同参数的发射、接收透镜，进而实现激光雷达的不同量程及不同视场角，满足各种不同场景的测试需求。

附图说明

图1是本申请实施例激光雷达模块的分解示意图。

图2是本申请实施例激光雷达模块剖视图。

图3是本申请实施例加装主控板、接口扩展板、外壳的示意图。

图中：1、发射光源；2、发射透镜；3、接收透镜；4、接收电路板；5、镜筒基座；6、发射镜筒；7、接收镜筒；8、调节螺纹；9、凹槽；10、固定螺丝；11、安装孔；12、镜筒安装柱；13、前壳；14、后壳；15、主控板；16、接收板。

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所示，一种激光雷达模块，包括发射光源1、发射透镜2、接收透镜3、接收电路板4，所述发射光源1用于产生出射光束，出射光束经过发射透镜2射向目标，目标返回的反射光经接收透镜3射入接收电路板4，还包括结构镜筒，所述的结构镜筒包括镜筒基座5、设置在镜筒基座5上的发射镜筒6、接收镜筒7，所述的发射镜筒6、接收镜筒7可拆卸，发射透镜2设置在发射镜筒6内，接收透镜3设置在接收镜筒7内，发射光源设置在镜筒基座上。

本申请通过将光学透镜与结构镜筒组合为一体，结构镜筒可拆卸，更换透镜时，连同镜筒一起更换，与透镜配套的结构镜筒不需要重新设计、调整，可方便的更换透镜，实现不同量程、视场角、光斑大小，满足不同场景需求。

发射镜筒6、接收镜筒7可以单独拆卸，使用更为灵活，且当一个镜筒出现问题时，可单独拆卸更换，防止因一个镜筒出现问题，导致整个装置无法使用。

所述的发射透镜2装配在发射镜筒6上，组成发射模组，发射模组以螺接的方式与镜筒基座5相连接。

所述的接收透镜3装配在接收镜筒7上，组成接收模组；接收模组以螺接的方式与镜筒基座5相连接。

将光学透镜与结构镜筒组合，组成发射模组、接收模组，再将发射模组、接收模组与镜筒基座5螺接，螺接方式较其他连接方式方便设计、制造，拆卸时操作简易。

所述的接收透镜3的直径为18—30mm，焦距为27—45mm；所述的发射透镜2的直径为15-18mm，焦距为23-25mm。

其中接收透镜3直径较传统技术方案的接收透镜直径大，焦距长，直径大增强接收透镜的进光量，焦距长则减小接收视场角，抑制环境光，大幅增加雷达测距量程，提高激光雷达性能。

所述的发射模组、接收模组通过调节螺纹8与镜筒基座5连接，所述的发射透镜2、接收透镜3的焦距能够通过调节螺纹8的装配行程进行调节，调节距离为2mm-12mm。

发射镜筒6、接收镜筒7的底部设有调节螺纹8，发射模组、接收模组通过调节螺纹8与镜筒基座5螺接，螺接的装配行程能够自行调节，调节的距离为2-12mm，也就是说，发射透镜2、接收透镜3的位置能够调节2-12mm，对发射透镜2、接收透镜3进行调焦，使发射透镜2与光源1的距离为发射透镜焦距，接收透镜3与接收电路板4的距离为接收透镜焦距。

如图2所示，所述的镜筒基座5底部开设有孔，用于安装发射光源，发射镜筒6内壁设有与发射光源1配合的凹槽9，用于定位发射光源1。

安装发射光源1后，采用凹槽9进一步定位发射光源1在发射镜筒6内的位置，防止发射光源1在发射镜筒6内上下移动，提高装配精度。

所述的激光雷达模块，还包括APD（图中未画出），所述的APD以贴片的方式焊接于接收电路板4上，在镜筒基座5底部设有镜筒安装柱12，镜筒安装柱12底部开设有螺孔（图中未画出），接收电路板4上开设有安装孔11，安装孔11孔径小于镜筒安装柱12直径，大于螺孔直径。

镜筒安装柱12不插入安装孔11内，相对安装孔11可以做一定位移，使得接收电路板4相对于镜筒基座5可做一定位移。待镜筒安装柱12位置调整好后，将固定螺丝10穿过接收电路板4插入镜筒安装柱12的螺孔螺接，将镜筒安装柱12与接收电路板4螺接，位置固定。

该技术方案APD电路安装位置可调，在光源发射激光固定的前提下，微调APD电路板的相对位置，使APD能准确的接收返回的光束，完成测距。

所述的安装孔11的孔径大于螺孔直径1-2mm。

安装孔11的孔径大于螺孔直径1-2mm，方便对APD进行微调。

所述的激光雷达模块，还包括主控板15及接口扩展板16，所述的主控板15、接口扩展板16与结构镜筒螺接。

所述的激光雷达模块，还包括外壳，外壳包括前壳13、后壳14，前壳13、后壳14形成一封闭空间，激光雷达模块均设置在空间内。

所有激光雷达模块均安装于外壳内，达到防护目的，外壳一般选用铝合金。

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

1.一种激光雷达模块，包括发射光源、发射透镜、接收透镜、接收电路板，所述发射光源用于产生出射光束，出射光束经过发射透镜射向目标，目标返回的反射光经接收透镜射入接收电路板，其特征在于，还包括结构镜筒，所述的结构镜筒包括镜筒基座、设置在镜筒基座上的发射镜筒、接收镜筒，所述的发射镜筒、接收镜筒可拆卸，发射透镜设置在发射镜筒内，接收透镜设置在接收镜筒内，发射光源设置在镜筒基座上。

2.根据权利要求1所述的激光雷达模块，其特征在于，所述的发射透镜装配在发射镜筒上，组成发射模组，发射模组以螺接的方式与镜筒基座相连接。

3.根据权利要求1所述的激光雷达模块，其特征在于，所述的接收透镜装配在接收镜筒上，组成接收模组；接收模组以螺接的方式与镜筒基座相连接。

4.根据权利要求2或3所述的激光雷达模块，其特征在于，所述的接收透镜的直径为18—30mm，焦距为27—45mm；所述的发射透镜的直径为15-18mm，焦距为23-25mm。

5.根据权利要求4所述的激光雷达模块，其特征在于，发射模组、接收模组通过调节螺纹与镜筒基座连接，所述的发射透镜、接收透镜的焦距能够通过调节螺纹的装配行程进行调节，调节距离为2mm-12mm。

6.根据权利要求5所述的激光雷达模块，其特征在于，所述的镜筒基座底部开设有孔，用于安装发射光源，发射镜筒内壁设有与发射光源配合的凹槽，用于定位发射光源。

7.根据权利要求6所述的激光雷达模块，其特征在于，还包括APD，所述的APD以贴片的方式焊接于接收电路板上，在镜筒基座底部设有镜筒安装柱，镜筒安装柱底部开设有螺孔，接收电路板上开设有安装孔，安装孔孔径小于镜筒安装柱直径，大于螺孔直径。

8.根据权利要求7所述的激光雷达模块，其特征在于，所述的安装孔的孔径大于螺孔直径1-2mm。

9.根据权利要求8所述的激光雷达模块，其特征在于，还包括主控板及接口扩展板，所述的主控板、接口扩展板与结构镜筒螺接。

10.根据权利要求9所述的激光雷达模块，其特征在于，还包括外壳，激光雷达模块均设置在外壳内。