CN217820869U - 一种激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种激光雷达，包括：壳体包括前壳和后盖，所述前壳具有相对的前侧和背侧，所述前壳的背侧设有发射器安装槽和电路板安装槽，所述后盖盖合于所述前壳的背侧，通过所述后盖盖合所述发射器安装槽以及电路板安装槽；所述前壳的前侧具有与所述发射器安装槽连通的发射口和与所述电路板安装槽连通的接收口；电路板、线激光发射器和接收器，所述线激光发射器安装于所述发射器安装槽内并对准所述发射口；所述电路板安装于所述电路板安装槽内，所述接收器安装于所述电路板上并对准所述接收口；所述电路板安装槽和所述发射器安装槽连通，从而允许所述电路板和所述线激光发射器之间的接线过线。本方案的激光雷达具有结构紧凑、防水性好等优点。

Description

一种激光雷达

技术领域

本申请涉及传感器的技术领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

目前，市面上销售机器人、扫地机、运输机等都安装有测距传感器，比如摄像头、超声波、激光雷达等；其中，线激光雷达能够在激光发射端发射一字线水平线性激光、竖直线性激光或十字线性激光；目前线激光雷达模组主要采用三角测量方法；相比于TOF测距方法，三角测量方法在近距离测距方面更具有着明显的优势，针对一些需要近距离测量且精度要求较高的场景尤为重要，比如机器手空间定位、扫地机器人沿边扫描、孔径对准等方面。然而市面上虽然出现了采用线激光应用实施例，但现有的线激光雷达仍存在结构易松动、零部件安装可靠性差等缺点。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种激光雷达，其能够解决现有技术中存在的上述问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种激光雷达，包括：

壳体，包括前壳和后盖，所述前壳具有相对的前侧和背侧，所述前壳的背侧设有发射器安装槽和电路板安装槽，所述后盖盖合于所述前壳的背侧，通过所述后盖盖合所述发射器安装槽以及电路板安装槽；所述前壳的前侧具有与所述发射器安装槽连通的发射口和与所述电路板安装槽连通的接收口；

电路板、线激光发射器和接收器，所述线激光发射器安装于所述发射器安装槽内并对准所述发射口；所述电路板安装于所述电路板安装槽内，所述接收器安装于所述电路板上并对准所述接收口；所述电路板安装槽和所述发射器安装槽连通，从而允许所述电路板和所述线激光发射器之间的接线过线。

可选的，所述前壳具有围蔽以及并排设置于所述围蔽内侧的发射器安装部和电路板安装部，所述发射器安装槽设于所述发射器安装部，所述电路板安装槽设于所述电路板安装部，所述后盖嵌入所述围蔽内侧以盖合所述发射器安装槽以及电路板安装槽。

可选的，所述后盖的内端面抵接所述发射器安装部和所述电路板安装部，外端面与所述围蔽的端面平齐。

可选的，所述后盖对应所述发射器安装槽的区域具有避位凹槽，所述线激光发射器嵌入所述避位凹槽内。

可选的，所述电路板安装槽和所述避位凹槽连通，从而实现所述电路板安装槽和所述发射器安装槽的连通。

可选的，所述发射器安装槽的延伸方向与所述电路板安装槽的延伸方向存在一定夹角，从而实现所述发射器的发射光轴与所述线激光接收器的接收光轴之间保持一定夹角。

可选的，所述线激光发射器的发射光轴与所述接收器的接收光轴之间的夹角为6°～45°。

可选的，所述后盖对应所述电路板安装槽的区域具有过线孔。

可选的，所述后盖对应所述发射器安装槽的区域为金属材质。

可选的，所述发射口和所述接收口均为喇叭口。

本申请的有益效果为：本实用新型提供了一种激光雷达，通过在前壳内设置用于安装线激光发射器的发射器安装槽和用于安装电路板的电路板安装槽实现对发射器和电路板的严格限位，防止器件发生移动，提高器件安装的可靠性。同时利用前壳和后盖之间形成的密闭空间为线激光发射器以及电路板提供防护，避免器件受潮，即，本方案的激光雷达还具有防水的优点。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请实施例所述激光雷达的立体结构示意图；

图2为本申请实施例所述激光雷达的爆炸示意图之一；

图3为本申请实施例所述激光雷达的爆炸示意图之二；

图4为本申请实施例所述激光雷达的纵剖示意图；

图5为本申请实施例所述前壳的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、前壳；111、发射器安装部；112、电路板安装部；113、发射器安装槽；114、电路板安装槽；115、发射口；116、接收口；117、围蔽；12、后盖；121、避位凹槽；122、过线孔；2、线激光发射器；3、接收器；4、电路板。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”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。

如图1所示，本实施例提供一种激光雷达，包括壳体1、电路板4、线激光发射器2和接收器3，电路板4、线激光发射器2和接收器3均安装于壳体1内。其中：

壳体1包括前壳11和后盖12，所述前壳11具有相对的前侧和背侧，所述前壳11的背侧设有发射器安装槽113和电路板安装槽114，所述后盖12盖合于所述前壳11的背侧，通过所述后盖12盖合所述发射器安装槽113以及电路板安装槽114；所述前壳11的前侧具有与所述发射器安装槽113连通的发射口115 和与所述电路板安装槽114连通的接收口116；

所述线激光发射器2安装于所述发射器安装槽113内并对准所述发射口 115；所述电路板4安装于所述电路板安装槽114内，所述接收器3安装于所述电路板上并对准所述接收口116；所述电路板安装槽114和所述发射器安装槽113 连通，从而允许所述电路板4和所述线激光发射器2之间的接线过线。

具体的，发射器安装槽113的形状与尺寸与线激光发射器2的形状与尺寸对应，将线激光发射器2安装于发射器安装槽113内时，线激光发射器2的周部与发射器安装槽113的侧壁抵接，线激光发射器2的四周被完全限位；同理，电路板安装槽114的形状与尺寸与电路板4的形状与尺寸对应，电路板4的周部与电路板安装槽114的侧壁抵接，电路板4的四周被完全限位。

以图4为参考，关于线激光发射器2以及电路板4在左右方向的位移的限位，在线激光发射器2中，线激光发射器2的尾部的基座恰好抵接发射器安装槽113的端面，故安装后线激光发射器2无法向右移动，而在线激光发射器2 尾部的基座与后盖12之间可设置支撑在线激光发射器2和后盖12之间的发射器支架，从而将线激光发射器2顶紧；或，在后盖12上设置发射器支柱，安装后盖12后，发射器支柱恰好抵接线激光发射器2，从而将线激光发射器2顶紧；或，采用不限于螺钉、卡扣、胶粘等方式将线激光发射器2固定于前壳11内。同理，在电路板4中，电路板4的右端面被前壳11限位，故安装后电路板4无法向右移动，在电路板4和后盖12之间可设置支撑在电路板4和后盖12之间的电路板支架，从而将电路板4顶紧；或，在后盖12上设置电路板支柱，安装后盖12后，电路板支柱恰好抵接电路板4，从而将电路板4顶紧；或，采用不限于螺钉、卡扣、胶粘等方式将电路板4固定于前壳11内。

在其中一些实施方式中，电路板安装槽114为阶梯槽，安装后电路板4的周部恰好与阶梯槽内的阶梯面抵接，如此可以使电路板4与电路板安装槽114 的槽底之间保持一定间距，避免电路板4被挤压损坏，同时有利于电路板4的散热。

在工作时，线激光发射器2发射的光线穿过发射口115并照射到障碍物后发生反射，反射光被接收器3接收，通过电路板4对接收到的信息进行分析便可得到视场角内障碍物的距离信息，即实现激光测距的功能。

综上，基于本实施例的激光雷达，通过在前壳11内设置用于安装线激光发射器2的发射器安装槽113和用于安装电路板的电路板安装槽114实现对线激光发射器2和电路板的严格限位，防止器件发生移动，提高器件安装的可靠性。同时利用前壳11和后盖12之间形成的密闭空间为线激光发射器2以及电路板4 提供防护，避免器件受潮，即，本方案的激光雷达还具有防水的优点。

需要说明的是，本方案中，根据实际需求，激光雷达内可设置有一个或多个线激光发射器2，当设置多个线激光发射器2时，对应性的，需在前壳11内设置多个发射器安装槽113。如，当设置一个线激光发射器2时，其可发出一字线结构光束；当设置两个线激光发射器2时，两个线激光发射器2各自发出的一字线结构光束可结合形成十字结构光束。同理，根据接收需求，电路板4上设置的接收器3可以是一个也可以是多个，前壳11上设置的接收口116的数量与接收器3的数量对应。

结合图4-5，所述前壳11具有围蔽117以及并排设置于所述围蔽117内侧的发射器安装部111和电路板安装部112，所述发射器安装槽113设于所述发射器安装部111，所述电路板安装槽114设于所述电路板安装部112，所述后盖12 嵌入所述围蔽117内侧以盖合所述发射器安装槽113以及电路板安装槽114。

即，本实施例的后盖12采用嵌入式安装，利用围蔽117可对后盖12的周部进行限位，如此可实现后盖12的快速安装，同时提高后盖12安装的可靠性。

作为进一步的实施方式，在后盖12或围蔽117的内周设置有防水圈，盖合后盖12后，防水圈紧密接触后盖12和前壳11，从而提高本实施例的激光雷达的防水性能。此外，可在接收口116内设置透镜、滤光片，透镜可起聚光作用、滤光片可起滤光作用，同时能对接收口116密封以保证防水，同时对接收器3 起保护作用。线激光发射器2与发射器安装槽113之间也可设置防水圈以加强其防水性能。

作为优选的实施方式，所述后盖12的内端面抵接所述发射器安装部111和所述电路板安装部112，外端面与所述围蔽117的端面平齐。如此，安装后整个壳体1的表面平整，美观性更好。同时，从侧面角度看，不会存在前壳11与后盖12之间的拼接缝，产品美观性好。

为实现将后盖12锁固，作为其中一些实施方式的选择所述后盖12通过螺钉或卡扣锁固于所述前壳11上。

当采用螺钉锁固时，可在前壳11内设置螺纹孔，在后盖12上对应设置通孔或避位缺口，将螺钉锁入螺纹孔内时，利用螺钉的螺母便可将后盖12压紧于前壳11上。当采用卡扣锁固时，可在围蔽117和后盖12之间设置对应的卡扣和卡槽，以实现将后盖12卡接于前壳11上。本方案采用可拆卸的方式将后盖 12安装于前壳11上，方便产品的组装和维修，此外，当需要调整线激光发射器 2的光束方向时，可将后盖12打开，直接取出线激光发射器2并将其旋转90°后重新将其装入便可。

在其中一些实施方式中，所述后盖12对应所述发射器安装槽113的区域具有避位凹槽121，所述线激光发射器2嵌入所述避位凹槽121内。

再次以图4为参考，相较于接收器3和电路板4结合的结构来说，线激光发射器2左右方向的厚度更大，为满足线激光发射器2的安装需求，在传统手段中，需增大前壳11的厚度，进而增大发射器安装槽113的深度，以满足线激光发射器2的安装。而本方案中，通过在后盖12上设置避位凹槽121，如此线激光发射器2安装后，允许线激光发射器2凸出于发射器安装槽113的端面，在盖合后盖12时，线激光发射器2的尾部可嵌入后盖12上的避位凹槽121中，如此可不妨碍后盖12的安装。故，本方案的手段可减小发射器安装槽113的深度，即可减小前壳11的厚度。

进一步的，所述电路板安装槽114和所述避位凹槽121连通，从而实现所述所述电路板安装槽114和所述发射器安装槽113的连通。

具体的，电路板4与线激光发射器2之间的接线，可实现为线激光发射器2 提供电源，同时实现电路板4向线激光发射器2发送控制指令。此外，线激光发射器2作为重要的发热元件，线激光发射器2工作过程中的发热可通过避位凹槽121散发至电路板安装槽114中，以加快线激光发射器2的散热。

为实现电路板安装槽114和避位凹槽121的连通，示例性的，可在电路板安装槽114靠近避位凹槽121的一侧开设斜槽，利用该斜槽连通电路板安装槽 114靠近避位凹槽121；或，可增大避位凹槽121的尺寸，使其延伸至电路板安装槽114所在区域。

参照图4，所述发射器安装槽113的延伸方向与所述电路板安装槽114的延伸方向存在一定夹角，从而实现所述线激光发射器2的发射光轴与所述接收器3 的接收光轴之间保持一定夹角。

具体的，将发射器安装槽113倾斜设置便可实现以上目的，将线激光发射器2倾斜设置，使线激光发射器2的发射光轴与所述接收器3的接收光轴之间保持一定夹角，可满足激光三角测距法的测距需求。

可选的，所述线激光发射器2的发射光轴与所述接收器3的接收光轴之间的夹角a为6°～45°。此角度范围内满足常规测距范围的测距需求。作为更优选的方案，夹角a为10°、15°或30°。

参照图2，所述后盖12对应所述电路板安装槽114的区域具有过线孔122。如此，可实现壳体1内部的电路板4与外部电路的接线。

作为本实施例的优选实施方式，所述后盖12对应所述发射器安装槽113的区域为金属材质。金属材质具有更好的导热性能，可加快线激光发射器2的散热。

示例性的，可以整个后盖12采用金属材质，也可以只在发射器安装槽113 对应的区域采用金属材质。

作为本实施例的优选实施方式，所述发射口115和所述接收口116均为喇叭口。将发射口115和接收口116设置成喇叭口，有利于扩大光线的发射和接收面域。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，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申请的限制。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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 (10)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：

壳体(1)，包括前壳(11)和后盖(12)，所述前壳(11)具有相对的前侧和背侧，所述前壳(11)的背侧设有发射器安装槽(113)和电路板安装槽(114)，所述后盖(12)盖合于所述前壳(11)的背侧，通过所述后盖(12)盖合所述发射器安装槽(113)以及电路板安装槽(114)；所述前壳(11)的前侧具有与所述发射器安装槽(113)连通的发射口(115)和与所述电路板安装槽(114)连通的接收口(116)；

电路板(4)、线激光发射器(2)和接收器(3)，所述线激光发射器(2)安装于所述发射器安装槽(113)内并对准所述发射口(115)；所述电路板(4)安装于所述电路板安装槽(114)内，所述接收器(3)安装于所述电路板(4)上并对准所述接收口(116)；所述电路板安装槽(114)和所述发射器安装槽(113)连通，从而允许所述电路板(4)和所述线激光发射器(2)之间的接线过线。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述前壳(11)具有围蔽(117)以及并排设置于所述围蔽(117)内侧的发射器安装部(111)和电路板安装部(112)，所述发射器安装槽(113)设于所述发射器安装部(111)，所述电路板安装槽(114)设于所述电路板安装部(112)，所述后盖(12)嵌入所述围蔽(117)内侧以盖合所述发射器安装槽(113)以及电路板安装槽(114)。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述后盖(12)的内端面抵接所述发射器安装部(111)和所述电路板安装部(112)，外端面与所述围蔽(117)的端面平齐。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述后盖(12)对应所述发射器安装槽(113)的区域具有避位凹槽(121)，所述线激光发射器(2)嵌入所述避位凹槽(121)内。

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述电路板安装槽(114) 和所述避位凹槽(121)连通，从而实现所述电路板安装槽(114)和所述发射器安装槽(113)的连通。

6.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射器安装槽(113)的延伸方向与所述电路板安装槽(114)的延伸方向存在一定夹角，从而实现所述线激光发射器(2)的发射光轴与所述接收器(3)的接收光轴之间保持一定夹角。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述线激光发射器(2)的发射光轴与所述接收器(3)的接收光轴之间的夹角为6°～45°。

8.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述后盖(12)对应所述电路板安装槽(114)的区域具有过线孔(122)。

9.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述后盖(12)对应所述发射器安装槽(113)的区域为金属材质。

10.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射口(115)和所述接收口(116)均为喇叭口。

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