CN214703983U - 一种旋转式固体激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式固体激光雷达，包括底座，所述底座的顶端连接有PCB主板，且PCB主板的表面安装有发射激光器，所述PCB主板的表面安装有线阵SPAD，所述底座的内部安装有旋转机构。本实用新型中，该旋转式固态激光雷达采用单光子检测技术，相对三角法单点激光雷达探测范围更远、输出高分辨率点云信息、低功耗并且以改善的精度、可靠性、尺寸、集成和外观来捕获场景的距离信息，通过电动马达的工作，可使第一转动杆带动着第一齿轮转动，从而可使第一齿轮啮合连接的第二齿轮带动着第二转动杆进行转动，从而可使第二转动杆上的PCB主板转动，便于发射激光器发射线束激光，同时线阵SPAD芯片曝光。

Description

一种旋转式固体激光雷达

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种旋转式固体激光雷达。

背景技术

激光雷达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,然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息。

现有的固体激光雷达其在使用时，一般都是采用三角法单点激光雷达，三角法单点激光雷达其探测范围较短，同时精度一般，在实际应用中，三角法单点激光雷达实用性普遍较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决了现有的固体激光雷达其在使用时，一般都是采用三角法单点激光雷达，三角法单点激光雷达其探测范围较短，同时精度一般，在实际应用中，三角法单点激光雷达实用性普遍较低的缺点，而提出的一种旋转式固体激光雷达。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种旋转式固体激光雷达，包括底座，所述底座的顶端连接有PCB主板，且PCB主板的表面安装有发射激光器，所述PCB主板的表面安装有线阵SPAD，所述底座的内部安装有旋转机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述线阵SPAD为一种线性的具有单光子探测能力的光电探测雪崩二极管，且线阵SPAD通过SMT贴片方式固定在PCB主板上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述旋转机构的内部包括有电动马达，且电动马达与底座的内部底端之间相连接，所述电动马达的顶端安装有第一转动轴，且第一转动轴的顶端安装有第一转动杆，所述第一转动杆的表面固定连接有第一齿轮，且第一齿轮的一侧啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮的底端固定连接有第二转动杆，且第二转动杆与底座的内部底端之间为转动连接，所述底座的顶端嵌合连接有滑槽，且滑槽的内部活动套接有滑块。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述滑块的顶端嵌合连接有凹槽，且凹槽与PCB主板的底端之间相连接，所述滑块的一侧螺纹连接有螺栓，且螺栓穿过滑块连接有第二转动轴，所述第二转动轴的一侧固定连接有限位板，且限位板与PCB主板的一侧之间相连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一转动杆通过第一转动轴与电动马达之间构成转动结构，所述第二转动杆穿过第二齿轮与PCB主板的底端之间相连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述螺栓通过第二转动轴与限位板之间构成转动结构，所述滑块通过滑槽与底座之间构成滑动结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，该旋转式固态激光雷达采用单光子检测技术，相对三角法单点激光雷达探测范围更远、输出高分辨率点云信息、低功耗并且以改善的精度、可靠性、尺寸、集成和外观来捕获场景的距离信息。

2、本实用新型中，通过转动螺栓，可使螺栓带动着限位板进行左右移动，便于通过限位板对PCB主板进行限位，方便对其进行安装和拆卸以及便于后续对其进行维护或维修，通过电动马达的工作，可使第一转动杆带动着第一齿轮转动，从而可使第一齿轮啮合连接的第二齿轮带动着第二转动杆进行转动，从而可使第二转动杆上的PCB主板转动，便于发射激光器发射线束激光，同时线阵SPAD芯片曝光。

附图说明

图1为本实用新型中一种旋转式固体激光雷达结构示意图；

图2为本实用新型中底座部分俯视结构示意图；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型固态激光雷达系统的发射端示意图；

图5为本实用新型固态激光雷达系统应用示意图。

图例说明：

1、底座；2、PCB主板；3、发射激光器；4、线阵SPAD；5、旋转机构；501、电动马达；502、第一转动轴；503、第一转动杆；504、第一齿轮；505、第二齿轮；506、第二转动杆；507、滑槽；508、滑块；509、凹槽；5010、螺栓；5011、第二转动轴；5012、限位板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-5，一种旋转式固体激光雷达，包括底座1，底座1的顶端连接有PCB主板2，且PCB主板2的表面安装有发射激光器3，PCB主板2的表面安装有线阵SPAD4，底座1的内部安装有旋转机构5，PCB主板2为旋转式固态激光雷达系统的核心主板，其包含主控芯片，电源芯片以及相关电子器件等，通常，谐振器与半导体基板平行地形成，并且光从劈开的侧面发射，具有这种结构的半导体激光器通常被称为边缘发射激光器3。

进一步的，线阵SPAD4为一种线性的具有单光子探测能力的光电探测雪崩二极管，且线阵SPAD4通过SMT贴片方式固定在PCB主板2上，线阵SPAD4是一种阵列式的感光图像传感器芯片，SMT贴片方式其实现了高效率、高密度、高可靠、低成本等生产过程自动化。

进一步的，旋转机构5的内部包括有电动马达501，且电动马达501与底座1的内部底端之间相连接，电动马达501的顶端安装有第一转动轴502，且第一转动轴502的顶端安装有第一转动杆503，第一转动杆503的表面固定连接有第一齿轮504，且第一齿轮504的一侧啮合连接有第二齿轮505，第二齿轮505的底端固定连接有第二转动杆506，且第二转动杆506与底座1的内部底端之间为转动连接，底座1的顶端嵌合连接有滑槽507，且滑槽507的内部活动套接有滑块508，通过电动马达501的驱动可使激光模组进行360度旋转，同时发射激光器3发射线束激光，同时线阵SPAD4芯片曝光。

进一步的，滑块508的顶端嵌合连接有凹槽509，且凹槽509与PCB主板2的底端之间相连接，滑块508的一侧螺纹连接有螺栓5010，且螺栓5010穿过滑块508连接有第二转动轴5011，第二转动轴5011的一侧固定连接有限位板5012，且限位板5012与PCB主板2的一侧之间相连接，滑块508以及滑槽507便于PCB主板2进行360度转动。

进一步的，第一转动杆503通过第一转动轴502与电动马达501之间构成转动结构，第二转动杆506穿过第二齿轮505与PCB主板2的底端之间相连接，通过电动马达501的工作，可使第一转动杆503带动着第一齿轮504转动，从而可使第一齿轮504啮合的第二齿轮505带动着第二转动杆506以及PCB主板2进行转动。

进一步的，螺栓5010通过第二转动轴5011与限位板5012之间构成转动结构，滑块508通过滑槽507与底座1之间构成滑动结构，限位板5012与凹槽509的内壁底端之间为滑动连接，其是限制在凹槽509的底端，但是可以在其底端进行左右移动的。

工作原理：使用时，首先将PCB主板2放置在凹槽509的内部，通过转动螺栓5010，可使螺栓5010在第二转动轴5011上转动的同时，也可在滑块508的表面进行左右移动，从而可推动着限位板5012在凹槽509的内部底端进行移动，便于通过限位板5012对PCB主板2进行限位，方便对其进行安装和拆卸以及便于后续对其进行维护或维修，通过电动马达501的工作，可使第一转动杆503带动着第一齿轮504转动，从而可使第一齿轮504啮合连接的第二齿轮505带动着第二转动杆506进行转动，从而可使第二转动杆506上的PCB主板2转动，便于发射激光器3发射线束激光，同时线阵SPAD4芯片曝光，经过主控芯片一系列运算转换后生成多线束的点云信息，其输出高分辨率点云信息、低功耗并且以改善的精度、可靠性、尺寸、集成和外观来捕获场景的距离信息。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋转式固体激光雷达，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶端连接有PCB主板(2)，且PCB主板(2)的表面安装有发射激光器(3)，所述PCB主板(2)的表面安装有线阵SPAD(4)，所述底座(1)的内部安装有旋转机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式固体激光雷达，其特征在于：所述线阵SPAD(4)为一种线性的具有单光子探测能力的光电探测雪崩二极管，且线阵SPAD(4)通过SMT贴片方式固定在PCB主板(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种旋转式固体激光雷达，其特征在于：所述旋转机构(5)的内部包括有电动马达(501)，且电动马达(501)与底座(1)的内部底端之间相连接，所述电动马达(501)的顶端安装有第一转动轴(502)，且第一转动轴(502)的顶端安装有第一转动杆(503)，所述第一转动杆(503)的表面固定连接有第一齿轮(504)，且第一齿轮(504)的一侧啮合连接有第二齿轮(505)，所述第二齿轮(505)的底端固定连接有第二转动杆(506)，且第二转动杆(506)与底座(1)的内部底端之间为转动连接，所述底座(1)的顶端嵌合连接有滑槽(507)，且滑槽(507)的内部活动套接有滑块(508)。

4.根据权利要求3所述的一种旋转式固体激光雷达，其特征在于：所述滑块(508)的顶端嵌合连接有凹槽(509)，且凹槽(509)与PCB主板(2)的底端之间相连接，所述滑块(508)的一侧螺纹连接有螺栓(5010)，且螺栓(5010)穿过滑块(508)连接有第二转动轴(5011)，所述第二转动轴(5011)的一侧固定连接有限位板(5012)，且限位板(5012)与PCB主板(2)的一侧之间相连接。

5.根据权利要求3所述的一种旋转式固体激光雷达，其特征在于：所述第一转动杆(503)通过第一转动轴(502)与电动马达(501)之间构成转动结构，所述第二转动杆(506)穿过第二齿轮(505)与PCB主板(2)的底端之间相连接。

6.根据权利要求4所述的一种旋转式固体激光雷达，其特征在于：所述螺栓(5010)通过第二转动轴(5011)与限位板(5012)之间构成转动结构，所述滑块(508)通过滑槽(507)与底座(1)之间构成滑动结构。

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