CN219552747U - 激光雷达收发镜头组装装置 - Google Patents

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CN219552747U
CN219552747U CN202321233087.8U CN202321233087U CN219552747U CN 219552747 U CN219552747 U CN 219552747U CN 202321233087 U CN202321233087 U CN 202321233087U CN 219552747 U CN219552747 U CN 219552747U
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宋晨
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Abstract

本申请涉及一种激光雷达收发镜头组装装置,包括安装基板、第一反射镜、第一调整机构、第一夹持组件、第二调整机构、第二夹持组件以及第三调整机构。安装基板用于装设发射芯片与接收芯片,安装基板上还设有安装部。第一反射镜装设于安装部,第一反射镜的反射面平行于安装基板的安装面。第一调整机构用于调整安装基板的位置。第一夹持组件用于夹持或松开发射镜头。第二调整机构用于驱动第一夹持组件运动,以调整发射镜头的位置。第二夹持组件用于夹持或松开接收镜头。第三调整机构用于驱动第二夹持组件运动,以调整接收镜头的位置。能够实现收发镜头的装调,同时结构相对简单,成本较低。

Description

激光雷达收发镜头组装装置
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域,特别是涉及一种激光雷达收发镜头组装装置。
背景技术
AA(Active Alignment主动调整)技术是通过一个六轴平台,分别调整镜头的XYZ方向,及绕XYZ轴的6个自由度来保证收发镜头和芯片间的空间位置关系,并实现组装在一起。镜头AA装调是镜头组装测试过程中的重要环节,只有镜头和芯片AA装调好以后才能达到最佳成像状态,在镜头AA装调过程中,需要分别对镜头进行位移和旋转的调整,使得镜头的光轴和芯片的中心轴相互重合。
在激光雷达领域,收发镜头的AA装调明显比普通镜头的装调复杂,需要在发射镜头装调好的前提下,再对接收镜头进行AA装调。同时由于激光雷达的发光芯片和接收芯片中心定位困难,在对发射镜头和接收镜头进行AA装调前,还需要对发光芯片与接收芯片的位置进行定位。在相关技术中,通常采用全自动装调装置来实现装调动作。然而,全自动装调装置所涉及到的镜头较多,完全靠机器自动识别与定位芯片的中心,装置结构较为复杂,成本较高。
发明内容
基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种激光雷达收发镜头组装装置,它能够实现收发镜头的装调,同时结构相对简单,成本较低。
一种激光雷达收发镜头组装装置,所述激光雷达收发镜头组装装置包括:
安装基板,所述安装基板用于装设发射芯片与接收芯片,所述安装基板上还设有安装部,所述安装部用于装设第一反射镜,所述第一反射镜装设于所述安装部时,所述第一反射镜的反射面平行于所述安装基板的安装面;
第一调整机构,所述第一调整机构与所述安装基板相连,用于调整所述安装基板的位置;
第一夹持组件,所述第一夹持组件用于夹持或松开发射镜头;
第二调整机构,所述第二调整机构与所述第一夹持组件相连,用于驱动所述第一夹持组件运动,以调整所述发射镜头的位置;
第二夹持组件,所述第二夹持组件用于夹持或松开接收镜头;
第三调整机构,所述第三调整机构与所述第二夹持组件相连,用于驱动所述第二夹持组件运动,以调整所述接收镜头的位置。
在其中一个实施例中,所述第一调整机构设为三轴调节结构;所述第一调整机构包括依次相连的第一运动机构、第二运动机构、第三运动机构以及第一支撑臂;所述第一运动机构设有第一调节件,所述第一调节件调节动作时,所述第一运动机构驱动所述第二运动机构沿X轴方向运动;所述第二运动机构设有第二调节件,所述第二调节件调节动作时,所述第二运动机构驱动所述第三运动机构绕X轴方向转动;所述第三运动机构设有第三调节件,所述第三调节件调节动作时,所述第三运动机构驱动所述第一支撑臂绕Z轴方向转动,所述第一支撑臂与所述安装基板相连。
在其中一个实施例中,所述第二调整机构设为六轴调节结构;所述第二调整机构包括依次相连的第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构、第一转动机构、第二转动机构、第三转动机构以及第二支撑臂;所述第一移动机构设有第一调整件,所述第一调整件调节动作时,所述第一移动机构驱动所述第二移动机构沿Y轴方向运动;所述第二移动机构设有第二调整件,所述第二调整件调节动作时,所述第二移动机构驱动所述第三移动机构沿X轴方向运动;所述第三移动机构设有第三调整件,所述第三调整件调节动作时,所述第三移动机构驱动所述第一转动机构沿Z轴方向运动;所述第一转动机构设有第四调整件,所述第四调整件调节动作时,所述第一转动机构驱动所述第二转动机构绕Y轴方向转动;所述第二转动机构设有第五调整件,所述第五调整件调节动作时,所述第二转动机构驱动所述第三转动机构绕X轴方向转动;所述第三转动机构设有第六调整件,所述第六调整件调节动作时,所述第三转动机构驱动所述第二支撑臂绕Z轴方向转动。
在其中一个实施例中,所述第一移动机构为两个,两个所述第一移动机构相连,其中一个所述第一移动机构为粗调移动机构,另一个所述第一移动机构为精调移动机构;
和/或,
所述第二移动机构为两个,两个所述第二移动机构相连,其中一个所述第二移动机构为粗调移动机构,另一个所述第二移动机构为精调移动机构;
和/或,
所述第三移动机构为两个,两个所述第三移动机构相连,其中一个所述第三移动机构为粗调移动机构,另一个所述第三移动机构为精调移动机构。
在其中一个实施例中,所述激光雷达收发镜头组装装置还包括第一升降台与第二升降台;所述第一升降台设有第一调高件,所述第一调整机构与所述第二调整机构连接于所述第一升降台上,所述第一调高件调节动作时,所述第一升降台能带动所述第一调整机构与所述第二调整机构升降运动;所述第二升降台设有第二调高件,所述第三调整机构连接于所述第二升降台上,所述第二调高件调节动作时,所述第二升降台能带动所述第三调整机构升降运动。
在其中一个实施例中,所述激光雷达收发镜头组装装置还包括转台机构以及与所述转台机构相连的位置调整组件;所述转台机构分别与所述第一调整机构、所述第二调整机构相连,所述位置调整组件用于调节所述转台机构的转动位置。
在其中一个实施例中,所述转台机构包括第一转动台、转动地连接于所述第一转动台上的第二转动台以及用于将所述第二转动台锁紧固定于所述第一转动台上的锁紧件;所述第一转动台上设有定位块;所述位置调整组件用于夹持固定所述定位块,且所述位置调整组件的夹持位置可调。
在其中一个实施例中,所述转台机构还包括底板,所述第一转动台可转动地连接于所述底板上,所述底板上设有间隔设置的第一支撑部与第二支撑部,所述定位块位于所述第一支撑部与所述第二支撑部之间;所述位置调整组件包括连接于所述第一支撑部上的第四调节件、与第四调节件相连的第一抵接杆以及与所述第二支撑部相连的弹性抵接件,所述第一抵接杆与所述定位块的其中一侧面相互抵接,所述弹性抵接件与所述定位块的另一侧面相互抵接。
在其中一个实施例中,所述激光雷达收发镜头组装装置还包括固定座与相机模组,所述固定座装设于所述转台机构上,所述相机模组装设于所述固定座上。
在其中一个实施例中,所述第一夹持组件包括第一夹持板与第一顶压件;所述第一夹持板上设有第一窗口,所述第一顶压件位置可调地连接于所述第一夹持板上,所述第一顶压件用于与所述发射镜头的外壁相互抵接,使所述发射镜头固定于所述第一窗口中;
所述第二夹持组件包括第二夹持板与第二顶压件;所述第二夹持板上设有第二窗口,所述第二顶压件位置可调地连接于所述第二夹持板上,所述第二顶压件用于与所述接收镜头的外壁相互抵接,使所述接收镜头固定于所述第二窗口中。
上述的激光雷达收发镜头组装装置,在工作时,通过垂准仪与第一反射镜相互配合,以及通过第一调整机构来调整安装基板的位置,使安装基板的安装面平行于靶标面,由于发射芯片与接收芯片装设于安装面上,也即发射芯片、接收芯片的表面均平行于靶标面;通过发射芯片发射到靶标面上的光斑得到发射芯片的中心位置,或者根据垂准仪的基准光线穿过通孔打在靶标面上的光斑位置、通孔与发射芯片中心的位置关系计算得到发射芯片的中心位置;根据发射芯片的中心位置,通过第二调整机构调整发射镜头的位置,当发射镜头的发射光斑中心位置与标定的发射芯片的中心位置重合并且光斑在各个视场达到相对最清晰的状态,点胶固定,激光雷达发射镜头手动AA装调完成;当发射镜头AA装调完成以后,通过第三调整机构对接收镜头进行AA装调,点亮发射镜头,实时的观察接收芯片拍摄的光斑,并通过第三调整机构调整接收镜头的位置,使得发射光斑都可以进入接收镜头视场范围内,并且光斑在各个视场达到相对最清晰的状态,点胶固定,雷达接收镜头手动AA装调完成。可见,能够实现收发镜头的装调,同时结构相对简单,成本较低。
附图说明
图1为本申请一实施例的激光雷达收发镜头组装装置的结构示意图。
图2为图1所示结构中安装基板、第一夹持组件与第二夹持组件的结构图。
图3为图1所示结构中的第一调整机构的结构示意图。
图4为图1所示结构中的第二调整机构的一视角结构示意图。
图5为图1所示结构中的第二调整机构的另一视角结构示意图。
图6为图1所示结构中的第三调整机构的结构示意图。
图7为本申请一实施例的垂准仪的基准光线打在靶标面上的第二反射镜的结构图。
图8为本申请一实施例的垂准仪的基准光线打在安装基板上的第一反射镜上的结构图。
图9为本申请一实施例的发射镜头发射的光线打在靶标面上并进入到接收镜头中的结构图。
10、安装基板;11、通孔;20、第一反射镜;30、第一调整机构;31、第一运动机构;311、第一调节件;312、第一底座;313、第一滑动块;32、第二运动机构;321、第二调节件;322、第二底座;3221、限位部;323、第一转动板;33、第三运动机构;331、第三调节件;34、第一支撑臂;35、转接件;40、第一夹持组件;41、第一夹持板;411、第一窗口;42、第一顶压件;50、第二调整机构;51、第一移动机构;51A、粗调移动机构;51B、精调移动机构;511、第一调整件;52、第二移动机构;52A、粗调移动机构;52B、精调移动机构;521、第二调整件;53、第三移动机构;53A、粗调移动机构;53B、精调移动机构;531、第三调整件;54、第一转动机构;541、第四调整件;55、第二转动机构;551、第五调整件;56、第三转动机构;561、第六调整件;57、第二支撑臂;60、第二夹持组件;61、第二夹持板;611、第二窗口;62、第二顶压件;70、第三调整机构;71、第三支撑臂;81、发射芯片;82、接收芯片;83、发射镜头;84、接收镜头;91、第一升降台;911、第一调高件;92、第二升降台;921、第二调高件;93、转台机构;931、第一转动台;9311、定位块;932、第二转动台;933、锁紧件;934、底板;9341、第一支撑部;9342、第二支撑部;94、位置调整组件;941、第四调节件;942、第一抵接杆;943、弹性抵接件;9431、本体;9432、第五调节件;9433、第二抵接杆;95、第一连接板;96、第二连接板;97、第三连接板;98、固定座;99、相机模组;100、垂准仪;200、靶标板;300、第二反射镜。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1与图2,图1示出了本申请一实施例的激光雷达收发镜头组装装置的结构示意图。图2示出了图1所示结构中安装基板10、第一夹持组件40与第二夹持组件60的结构图。本申请一实施例提供的一种激光雷达收发镜头组装装置,激光雷达收发镜头组装装置包括:安装基板10、第一反射镜20、第一调整机构30、第一夹持组件40、第二调整机构50、第二夹持组件60以及第三调整机构70。安装基板10用于装设发射芯片81与接收芯片82。安装基板10上还设有安装部。具体而言,安装部设有通孔11,从而垂准仪100的基准光线能够穿过通孔11。第一反射镜20装设于安装部,第一反射镜20的反射面平行于安装基板10的安装面。第一调整机构30与安装基板10相连,用于调整安装基板10的位置。第一夹持组件40用于夹持或松开发射镜头83。第二调整机构50与第一夹持组件40相连,用于驱动第一夹持组件40运动,以调整发射镜头83的位置。第二夹持组件60用于夹持或松开接收镜头84。第三调整机构70与第二夹持组件60相连,用于驱动第二夹持组件60运动,以调整接收镜头84的位置。
上述的激光雷达收发镜头组装装置,在工作时,通过垂准仪100与第一反射镜20相互配合,以及通过第一调整机构30来调整安装基板10的位置,使安装基板10的安装面平行于靶标面,由于发射芯片81与接收芯片82装设于安装面上,也即发射芯片81、接收芯片82的表面均平行于靶标面;通过发射芯片81发射到靶标面上的光斑得到发射芯片81的中心位置,或者根据垂准仪100的基准光线穿过通孔11打在靶标面上的光斑位置、通孔11与发射芯片81中心的位置关系计算得到发射芯片81的中心位置;根据发射芯片81的中心位置,通过第二调整机构50调整发射镜头83的位置,当发射镜头83的发射光斑中心位置与标定的发射芯片81的中心位置重合并且光斑在各个视场达到相对最清晰的状态,点胶固定,激光雷达发射镜头83手动AA装调完成;当发射镜头83装调完成以后,通过第三调整机构70对接收镜头84进行AA装调,点亮发射镜头83,实时的观察接收芯片82拍摄的光斑,并通过第三调整机构70调整接收镜头84的位置,使得发射光斑都可以进入接收镜头84视场范围内,并且光斑在各个视场达到相对最清晰的状态,点胶固定,雷达接收镜头84手动AA装调完成。可见,能够实现收发镜头的装调,同时结构相对简单,成本较低。
需要说明的是,发射镜头83与接收镜头84可以是完全相同的镜头,也可以是不同类型的镜头。
在一个实施例中,安装基板10上预留了至少一个第二安装孔与至少一个第三安装孔。发射芯片81通过紧固件穿过第二安装孔装设于安装基板10上。接收芯片82通过紧固件穿过第三安装孔装设于安装基板10上。
在一个实施例中,安装部设有安装槽,第一反射镜20与安装槽相适应并装设于安装槽处,安装效果更加稳定可靠。此外,第一反射镜20装设于安装部后,第一反射镜20的反射面与安装基板10的安装面相互平行,在垂准仪100的配合下进行安装基板10的调节动作,使反射面与垂准仪100的光线相互垂直。
在另一个实施例中,安装部设为与通孔11连通的沉孔使得第一反射镜20装设于沉孔处,安装效果更加稳定可靠。当然,安装部还可以设置为与通孔相连通的直通孔,既能用于装设第一反射镜20,又能穿设垂直仪发射的光线。
在一个实施例中,第二安装孔、第三安装孔包括但不限于为螺纹孔、卡接孔、铆钉孔、销孔等等。
请参阅图1至图3,图3示出了图1所示结构中的第一调整机构30的结构示意图。在一个实施例中,第一调整机构30设为三轴调节结构。第一调整机构30包括依次相连的第一运动机构31、第二运动机构32、第三运动机构33以及第一支撑臂34,第一支撑臂34和安装基板10相连接。第一运动机构31设有第一调节件311,第一调节件311调节动作时,第一运动机构31驱动第二运动机构32沿X轴方向运动(X轴如图1或图3所示)。具体而言,第一运动机构31与第二转动机构32之间设有转接件35。可选地,转接件35包括但不限于为L形的板件,第二转动机构32设置于转接件35上,第一运动机构31驱动转接件35运动,转接件35相应带动第二转动机构32运动。
此外,第二运动机构32设有第二调节件321,第二调节件321调节动作时,第二运动机构32驱动第三运动机构33绕X轴方向转动。另外,第三运动机构33设有第三调节件331,第三调节件331调节动作时,第三运动机构33驱动第一支撑臂34绕Z轴方向转动(Z轴如图1或图3所示),第一支撑臂34与安装基板10相连。如此,第一调节件311动作时,第一调整机构30相应驱动安装基板10沿X轴方向运动,第二调节件321动作时,第一调整机构30相应驱动安装基板10绕X轴方向转动,第三调节件331动作时,第一调整机构30相应驱动安装基板10绕Z轴方向转动。
请参阅图1至图3,在一个实施例中,第一调节件311、第二调节件321以及第三调节件331各自包括但不限于为旋钮、按键、拨动件等等。
请参阅图1至图3,在一个具体实施例中,第一调节件311设置为旋钮,第一运动机构31包括第一底座312以及沿X轴方向滑动地连接于第一底座312上的第一滑动块313,第一滑动块313上设有第一齿,旋钮上设有与第一齿相互啮合的第二齿,旋钮转动时带动第一滑动块313沿X轴方向滑动。第一滑动块313与第二运动机构32相连,并具体例如通过转接件35与第二运动机构32相连,第一滑动块313滑动时带动第二运动机构32沿X轴方向运动。
需要说明的是,第二调节件321调节动作时,第二运动机构32驱动第三运动机构33绕X轴方向转动,第二运动机构32的具体结构形式较多。同样地,第三调节件331调节动作时,第三运动机构33驱动第一支撑臂34绕Z轴方向转动,第三运动机构33的具体结构形式较多,且可以与第二运动机构32相同,也可以不同。下面将以第二运动机构32的结构进行举例介绍。
请参阅图1至图3,在一个具体实施例中,第二调节件321设置为旋钮,旋钮连接有螺杆。第二运动机构32包括第二底座322以及绕X轴方向转动地连接于第二底座322上的第一转动板323。旋钮可转动地连接于第一转动板323上,旋钮转动时驱动螺杆移动,第二底座322上设有限位部3221,螺杆与限位部3221相互抵接限位。第一底座312上还设有驱动第一转动板323复位的弹性复位件。当旋钮正向转动时驱动螺杆伸出,螺杆运动时相应驱动第一转动板323转动,第一转动板323与第三运动机构33相连,相应带动第三运动机构33绕X轴方向转动。当旋钮反向转动时带动螺杆收回,在弹性复位件的复位力作用下,驱动第一转动板323转动。
请参阅图1、图2、图4与图5,图4示出了图1所示结构中的第二调整机构50的一视角结构示意图。图5示出了图1所示结构中的第二调整机构50的另一视角结构示意图。在一个实施例中,第二调整机构50设为六轴调节结构。第二调整机构50包括依次相连的第一移动机构51、第二移动机构52、第三移动机构53、第一转动机构54、第二转动机构55、第三转动机构56以及第二支撑臂57,第一夹持组件40和第二支撑臂57相连。第一移动机构51设有第一调整件511,第一调整件511调节动作时,第一移动机构51驱动第二移动机构52沿Y轴方向(Y轴如图1或图3所示)运动;第二移动机构52设有第二调整件521,第二调整件521调节动作时,第二移动机构52驱动第三移动机构53沿X轴方向运动;第三移动机构53设有第三调整件531,第三调整件531调节动作时,第三移动机构53驱动第一转动机构54沿Z轴方向运动;第一转动机构54设有第四调整件541,第四调整件541调节动作时,第一转动机构54驱动第二转动机构55绕Y轴方向转动;第二转动机构55设有第五调整件551,第五调整件551调节动作时,第二转动机构55驱动第三转动机构56绕X轴方向转动;第三转动机构56设有第六调整件561,第六调整件561调节动作时,第三转动机构56驱动第二支撑臂57绕Z轴方向转动。因为第一移动机构51、第二移动机构52、第三移动机构53、第一转动机构54、第二转动机构55、第三转动机构56以及第二支撑臂57依次连接,前机构的运动会传递、叠加至后机构,如此,第二调整机构50工作时,能通过第二支撑臂57带动第一夹持组件40,进而带动发射镜头83分别沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向运动,以及能分别绕X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向转动。
请参阅图1、图4与图5,在一个实施例中,第一移动机构51为两个,两个第一移动机构51相连,其中一个第一移动机构51为粗调移动机构,另一个第一移动机构51为精调移动机构。此外,第二移动机构52为两个,两个第二移动机构52相连,其中一个第二移动机构52为粗调移动机构,另一个第二移动机构52为精调移动机构。另外,第三移动机构53为两个,两个第三移动机构53相连,其中一个第三移动机构53为粗调移动机构,另一个第三移动机构53为精调移动机构。如此,可以分别沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向粗调发射镜头83的位置,然后再精调位置,使得发射镜头83的位置调整较为精准。
需要说明的是,第一移动机构51、第二移动机构52、第三移动机构53的具体结构类似于第一运动机构31的具体结构,参照于第一运动机构31进行设计。此外,第一调整件511、第二调整件521与第三调整件531类似于第一调节件311。当然,第一移动机构51、第二移动机构52、第三移动机构53还可以是设计成其它形式的移动机构,在此不进行限定。
具体而言,参阅图4,沿Y轴方向运动设置的第一调整件511的第一移动机构51为粗调移动机构51A,与Y轴方向呈夹角运动设置的第一调整件511的第一移动机构51为精调移动机构51B;沿X轴方向运动设置的第二调整件521的第二移动机构52为粗调移动机构52A,与X轴方向呈夹角运动设置的第二调整件521的第二移动机构52为精调移动机构52B;沿Z轴方向运动设置的第三调整件531的第三移动机构53为粗调移动机构53A,与Z轴方向呈夹角运动设置的第三调整件531的第三移动机构53为精调移动机构53B。
需要说明的是,第一转动机构54、第二转动机构55、第三转动机构56的具体结构类似于第二运动机构32,在此不再赘述。
请参阅图1与图6,图6示出了图1所示结构中的第三调整机构70的结构示意图。在一个实施例中,第三调整机构70设为六轴调节结构。第三调整机构70的具体结构组成类似于第二调整机构50,在此不再赘述。当第三调整机构70工作时,能通过第三支撑臂71带动接收镜头84分别沿沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向运动,以及能分别绕X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向转动,从而能根据实际需求将接收镜头84灵活地调整到预设位置。
请再参阅图1,在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装装置还包括第一升降台91与第二升降台92。第一升降台91设有第一调高件911,第一调整机构30与第二调整机构50连接于第一升降台91上,第一调高件911调节动作时,第一升降台91能带动第一调整机构30与第二调整机构50升降运动;第二升降台92设有第二调高件921,第三调整机构70连接于第二升降台92上,第二调高件921调节动作时,第二升降台92能带动第三调整机构70升降运动。如此,第一调高件911调节动作时,第一升降台91能分别带动第一调整机构30、第二调整机构50升降运动,也即沿Z轴方向运动,从而能同步调整安装基板10与发射镜头83的高度位置,能实现第一反射镜20的高度与垂准仪100水平出射光线的高度一致。此外,第二调高件921调节动作时,第二升降台92能分别带动第三调整机构70升降运动,从而能调整接收镜头84的高度位置。
请参阅图1,在一个实施例中,当通过第一升降台91调整安装基板10的高度位置后,第一升降台91位置固定,通过第二调整机构50进行调整发射镜头83的高度位置,使得安装基板10的高度位置、发射镜头83的高度位置调整到预设位置。
此外,第二升降台92与第三调整机构70都可以用来调整接收镜头84的高度位置,使得能增大接收镜头84沿Z轴方向的行程范围。
在一个实施例中,第一调高件911、第二调高件921各自包括但不限于为旋钮、按键、拨动件等等。
在一个实施例中,第一升降台91与第二升降台92各自包括但不限于为交叉式升降台、丝杆升降台等等。
请参阅图1、图4与图5,在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装装置还包括转台机构93以及与转台机构93相连的位置调整组件94。转台机构93分别与第一调整机构30、第二调整机构50相连。位置调整组件94用于调节转台机构93的转动位置。如此,转台机构93转动时能分别带动第一调整机构30与第二调整机构50转动。此外,通过位置调整组件94对转台机构93的位置进行调整,能实现带动第一调整机构30与第二调整机构50转动到合适位置。在收发镜头AA装调完成后,可以将安装基板10和发射镜头83同时旋转调整位置,便于在不同位置处进行实验。
请参阅图1、图4与图5,在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装装置还包括第一连接板95、第二连接板96与第三连接板97。第一连接板95连接于转台机构93与第一升降台91之间,第二连接板96连接于转台机构93的顶面,第一调整机构30与第二调整机构50装设于第二连接板96上。此外,第三连接板97连接于第二升降台92与第三调整机构70之间。
请参阅图1、图4与图5,在一个实施例中,转台机构93包括第一转动台931、转动地连接于第一转动台931上的第二转动台932以及用于将第二转动台932锁紧固定于第一转动台931上的锁紧件933。第一转动台931上设有定位块9311。位置调整组件94用于夹持固定定位块9311,且位置调整组件94的夹持位置可调。如此,当锁紧件933松开第二转动台932时,第二转动台932可以相对于第一转动台931大幅度转动调整位置,相应带动设置于第二转动台932上的第一调整机构30与第二调整机构50转动,当第二转动台932转动到位后,通过锁紧件933将第二转动台932锁紧固定于第一转动台931上。此外,位置调整组件94的夹持位置调整时,位置调整组件94带动定位块9311转动,相应带动转台机构93转动进行微调位置。
具体而言,定位块9311连接于第一转动台931的外壁上。
请参阅图1、图4与图5,在一个实施例中,转台机构93还包括底板934,第一转动台931可转动地连接于底板934上,底板934上设有间隔设置的第一支撑部9341与第二支撑部9342,定位块9311位于第一支撑部9341与第二支撑部9342之间。位置调整组件94包括连接于第一支撑部9341上的第四调节件941、与第四调节件941相连的第一抵接杆942以及与第二支撑部9342相连的弹性抵接件943,第一抵接杆942与定位块9311的其中一侧面相互抵接,弹性抵接件943与定位块9311的另一侧面相互抵接。如此,第一抵接杆942、弹性抵接件943分别与定位块9311的相对两个侧面相互抵接,从而能实现定位块9311的稳固。此外,第四调节件941调节动作时,第一抵接杆942移动,弹性抵接件943相应移动,从而能实现微调定位块9311的位置,进而相应实现转台机构93的微调动作。
可选地,第四调节件941包括但不限于设有旋钮、按键、拨动件等等。旋钮转动时,能使得第一抵接杆942沿其轴向运动,从而带动定位块9311移动。
请参阅图5,具体而言,弹性抵接件943包括本体9431、第二抵接杆9433、弹性件以及第五调节件9432。本体9431内设有活动通道,第二抵接杆9433活动地穿设于活动通道中,第二抵接杆9433的一端伸出到本体9431外部并与定位块9311相互抵接,第二抵接杆9433另一端还通过弹性件与第五调节件9432相互抵接。弹性件位于活动通道中。第五调节件9432位置可调地设置于本体9431上。通过调节第五调节件9431的位置时,能相应调整弹性件的松紧程度,对第二抵接杆9433进行限位,从而能相应调整微调定位块9311的可活动范围。
请参阅图1,在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装装置还包括固定座98与相机模组99。固定座98装设于转台机构93上,相机模组99装设于固定座98上。如此,转台机构93转动时,还能带动相机模组99固定座98转动调整位置。此外,固定座98对用来拍摄发射光斑的相机模组99进行固定,保证在每次测量的时候,拍摄用相机模组99在固定的位置。另外,相机模组99与安装基板10在转台机构93的驱动下同步转动,实时的拍摄发射光斑。
请参阅图2,在一个实施例中,第一夹持组件40包括第一夹持板41与第一顶压件42。第一夹持板41上设有第一窗口411,第一顶压件42位置可调地连接于第一夹持板41上,第一顶压件42用于与发射镜头83的外壁相互抵接,使发射镜头83固定于第一窗口411中。
此外,第二夹持组件60包括第二夹持板61与第二顶压件62。第二夹持板61上设有第二窗口611,第二顶压件62位置可调地连接于第二夹持板61上,第二顶压件62用于与接收镜头84的外壁相互抵接,使接收镜头84固定于第二窗口611中。
具体而言,为了提高固定效果,第一窗口411形成有相对设置且间距逐渐减小的渐缩口,发射镜头83与渐缩口的相对侧壁分别抵接,还与第一顶压件42相互抵接,能实现稳固地设置于第一夹持板41上。接收镜头84在第二夹持组件60上的固定方式类似,在此不再赘述。
请参阅图1、图7至图9,在一个实施例中,一种激光雷达收发镜头组装方法,包括如下步骤:
提供上述任一实施例的激光雷达收发镜头组装装置、垂准仪100、靶标板200、第一反射镜20以及第二反射镜300;
将第一反射镜20装设于安装基板10上,通过第一调整机构30调整安装基板10的位置,使垂准仪100的基准光线垂直于第一反射镜20;其中,基准光线垂直于靶标面;
具体而言,垂准仪100校准后产生水平光线,用来作为装调过程的基准光线。
具体而言,垂准仪100的基准光线打在第一反射镜20后,第一反射镜20能将垂准仪100的基准光线反射处理,根据反射光斑和入射光斑的位置来调整安装基板10的位置,当反射光斑和入射光斑的位置相互重合时,表明垂准仪100的基准光线垂直于第一反射镜20,也即垂直于安装面。
发射芯片81的中心标定,对发射芯片81打在靶标面上的第一光斑的位置进行标定,根据第一光斑的中心位置确定为发射芯片81的中心位置;或者,垂准仪100的基准光线穿过通孔11打在靶标面上得到第二光斑,根据所第二光斑的中心位置以及通孔11中心位置与发射芯片81中心位置的关系计算得到发射芯片81的中心位置;
具体而言,根据第一光斑的轮廓来间接标定第一光斑的中心位置,并作为发射芯片81的中心位置,以此作为后续发射镜头83的AA装调的目标。
可见,两种方法都可以对发射芯片81中心位置进行标定,当发射芯片81与靶标面的距离较小时,在不加发射镜头83的情况下,第一光斑阵列依然可以清晰分辨,第一种方法可以很方便地标定发射芯片81的中心位置。当发射芯片81与靶标面的距离较大时,第一光斑阵列重叠成一个大的光斑,很难根据第一光斑的轮廓来对第一光斑的中心位置进行标定,此时可以选择第二种方法进行定位。
发射镜头83的装调动作,发射芯片81的中心位置标定后,根据发射芯片81的中心位置,通过第二调整机构50调整发射镜头83的位置,当发射镜头83打在靶标面上的第三光斑中心位置与标定的发射芯片81的中心位置重合且第三光斑在各视场达到相对清晰的状态时,点胶固定发射镜头83于发射芯片81上;
接收镜头84的装调动作,当发射镜头83的装调动作完成后,点亮发射镜头83,实时观察接收芯片82拍摄的光斑,并通过第三调整机构70调整接收镜头84的位置,使发射镜头83打在靶标面上的第三光斑进入接收镜头84视场范围内,且第三光斑在各个视场达到相对清晰的状态时,点胶固定接收镜头84于接收芯片82上。
在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装方法还包括步骤:垂准仪的校准步骤。具体而言,将安装基板10上的第一反射镜20拆卸掉,并将第二反射镜300装设于靶标板200的靶标面上,校准垂准仪,使垂准仪100的基准光线垂直于靶标面,并在基准光线垂直于靶标面后撤掉第二反射镜300;当然,也可以是无需将安装基板10上的第一反射镜20拆卸掉,具体是通过第一升降台91升降调整安装基板10的高度位置,降低安装基板10的高度位置,使得光线不被第一反射镜20挡住,并通过第二反射镜300装设于靶标板200的靶标面上,校准垂准仪,使垂准仪100的基准光线垂直于靶标面,并在基准光线垂直于靶标面后撤掉第二反射镜300,再通过第一升降台升降调整高度,升高安装基板10的高度。
具体而言,垂准仪100的基准光线打在第二反射镜300后,第二反射镜300能将垂准仪100的基准光线反射处理,根据反射光斑和入射光斑的位置来校准垂准仪的基准光线,当反射光斑和入射光斑的位置相互重合时,表明垂准仪100的基准光线垂直于第二反射镜300,也即垂直于靶标面。
如此,由于基准光线分别垂直于安装面与靶标面,这样安装面与靶标面相互平行设置。
在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装方法还包括步骤:将相机模组99装设于固定座98上,通过相机模组99拍摄得到第一光斑的位置,以及得到第三光斑的位置。如此,激光雷达的发射芯片81发射出的光波波长为不可见光,通过相机模组99进行拍摄处理,从而能得到第一光斑的位置与第三光斑的位置。
在一个实施例中,激光雷达收发镜头组装方法还包括步骤:将发射芯片81和接收芯片82安装在安装基板10上,使发射芯片81、接收芯片82的表面均与安装基板10的安装面相互平行。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。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,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述激光雷达收发镜头组装装置包括:
安装基板,所述安装基板用于装设发射芯片与接收芯片,所述安装基板上还设有安装部,所述安装部用于装设第一反射镜,所述第一反射镜装设于所述安装部时,所述第一反射镜的反射面平行于所述安装基板的安装面;
第一调整机构,所述第一调整机构与所述安装基板相连,用于调整所述安装基板的位置;
第一夹持组件,所述第一夹持组件用于夹持或松开发射镜头;
第二调整机构,所述第二调整机构与所述第一夹持组件相连,用于驱动所述第一夹持组件运动,以调整所述发射镜头的位置;
第二夹持组件,所述第二夹持组件用于夹持或松开接收镜头;
第三调整机构,所述第三调整机构与所述第二夹持组件相连,用于驱动所述第二夹持组件运动,以调整所述接收镜头的位置。
2.根据权利要求1所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述第一调整机构设为三轴调节结构;所述第一调整机构包括依次相连的第一运动机构、第二运动机构、第三运动机构以及第一支撑臂;所述第一运动机构设有第一调节件,所述第一调节件调节动作时,所述第一运动机构驱动所述第二运动机构沿X轴方向运动;所述第二运动机构设有第二调节件,所述第二调节件调节动作时,所述第二运动机构驱动所述第三运动机构绕X轴方向转动;所述第三运动机构设有第三调节件,所述第三调节件调节动作时,所述第三运动机构驱动所述第一支撑臂绕Z轴方向转动,所述第一支撑臂与所述安装基板相连。
3.根据权利要求1所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述第二调整机构设为六轴调节结构;所述第二调整机构包括依次相连的第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构、第一转动机构、第二转动机构、第三转动机构以及第二支撑臂;所述第一移动机构设有第一调整件,所述第一调整件调节动作时,所述第一移动机构驱动所述第二移动机构沿Y轴方向运动;所述第二移动机构设有第二调整件,所述第二调整件调节动作时,所述第二移动机构驱动所述第三移动机构沿X轴方向运动;所述第三移动机构设有第三调整件,所述第三调整件调节动作时,所述第三移动机构驱动所述第一转动机构沿Z轴方向运动;所述第一转动机构设有第四调整件,所述第四调整件调节动作时,所述第一转动机构驱动所述第二转动机构绕Y轴方向转动;所述第二转动机构设有第五调整件,所述第五调整件调节动作时,所述第二转动机构驱动所述第三转动机构绕X轴方向转动;所述第三转动机构设有第六调整件,所述第六调整件调节动作时,所述第三转动机构驱动所述第二支撑臂绕Z轴方向转动。
4.根据权利要求3所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述第一移动机构为两个,两个所述第一移动机构相连,其中一个所述第一移动机构为粗调移动机构,另一个所述第一移动机构为精调移动机构;
和/或,
所述第二移动机构为两个,两个所述第二移动机构相连,其中一个所述第二移动机构为粗调移动机构,另一个所述第二移动机构为精调移动机构;
和/或,
所述第三移动机构为两个,两个所述第三移动机构相连,其中一个所述第三移动机构为粗调移动机构,另一个所述第三移动机构为精调移动机构。
5.根据权利要求1所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述激光雷达收发镜头组装装置还包括第一升降台与第二升降台;所述第一升降台设有第一调高件,所述第一调整机构与所述第二调整机构连接于所述第一升降台上,所述第一调高件调节动作时,所述第一升降台能带动所述第一调整机构与所述第二调整机构升降运动;所述第二升降台设有第二调高件,所述第三调整机构连接于所述第二升降台上,所述第二调高件调节动作时,所述第二升降台能带动所述第三调整机构升降运动。
6.根据权利要求1所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述激光雷达收发镜头组装装置还包括转台机构以及与所述转台机构相连的位置调整组件;所述转台机构分别与所述第一调整机构、所述第二调整机构相连,所述位置调整组件用于调节所述转台机构的转动位置。
7.根据权利要求6所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述转台机构包括第一转动台、转动地连接于所述第一转动台上的第二转动台以及用于将所述第二转动台锁紧固定于所述第一转动台上的锁紧件;所述第一转动台上设有定位块;所述位置调整组件用于夹持固定所述定位块,且所述位置调整组件的夹持位置可调。
8.根据权利要求7所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述转台机构还包括底板,所述第一转动台可转动地连接于所述底板上,所述底板上设有间隔设置的第一支撑部与第二支撑部,所述定位块位于所述第一支撑部与所述第二支撑部之间;所述位置调整组件包括连接于所述第一支撑部上的第四调节件、与第四调节件相连的第一抵接杆以及与所述第二支撑部相连的弹性抵接件,所述第一抵接杆与所述定位块的其中一侧面相互抵接,所述弹性抵接件与所述定位块的另一侧面相互抵接。
9.根据权利要求6所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述激光雷达收发镜头组装装置还包括固定座与相机模组,所述固定座装设于所述转台机构上,所述相机模组装设于所述固定座上。
10.根据权利要求1至9任一项所述的激光雷达收发镜头组装装置,其特征在于,所述第一夹持组件包括第一夹持板与第一顶压件;所述第一夹持板上设有第一窗口,所述第一顶压件位置可调地连接于所述第一夹持板上,所述第一顶压件用于与所述发射镜头的外壁相互抵接,使所述发射镜头固定于所述第一窗口中;
所述第二夹持组件包括第二夹持板与第二顶压件;所述第二夹持板上设有第二窗口,所述第二顶压件位置可调地连接于所述第二夹持板上,所述第二顶压件用于与所述接收镜头的外壁相互抵接,使所述接收镜头固定于所述第二窗口中。
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