CN220671622U - 一种用于激光雷达的探测装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于激光雷达的探测装置及激光雷达，该探测装置包括镜筒，被配置为容纳发射透镜组和接收透镜组，所述镜筒由塑料制成；光发射器，被配置为发射探测光，所述发射透镜组位于所述探测光的光路上；光接收器，被配置为接收所述探测光被目标物反射后的回波光，所述接收透镜组位于所述回波光的光路上；以及驱动电路板，所述光发射器和所述光接收器均设置于所述驱动电路板上。该探测装置能够在满足散热需求的前提下，使得激光雷达的镜筒的成本降低，易于批量化生产，产品尺寸一致性更好，且重量更轻。

Description

一种用于激光雷达的探测装置及激光雷达

技术领域

本申请涉及激光雷达领域，尤其涉及一种用于激光雷达的探测装置及激光雷达。

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光，然后将接收到的从目标反射回来的回波光进行处理，就可获得目标的有关信息，如距离、空间位置、速度等参数。

激光雷达包括光发射器、光接收器、发射镜头、接收镜头、信号处理系统等，其中光发射器受驱动可发射探测光，发射镜头用于对探测光进行准直，光接收器用于接收探测光被目标物反射后的回波光，接收镜头用于对回波光进行会聚。

上述发射镜头和接收镜头通常包括镜筒和设置于镜筒内的透镜(包括单个透镜或多个透镜的透镜组)，由于激光雷达长时间工作会产生大量热量，目前激光雷达的镜筒受限于散热要求，基本都是采用金属材料制成，便于激光雷达散热，但会导致激光雷达的镜筒重量大、加工工艺复杂、较难开模、生产周期长、尺寸一致性不容易保证，并且成本比较高，不利于大批量生产。

实用新型内容

本申请提供一种用于激光雷达的探测装置及激光雷达，能够在满足散热需求的前提下，使得激光雷达的镜筒的成本降低，易于批量化生产，产品尺寸一致性更好，且重量更轻。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种用于激光雷达的探测装置，包括镜筒，被配置为容纳发射透镜组和接收透镜组，所述镜筒由塑料制成；

光发射器，被配置为发射探测光，所述发射透镜组位于所述探测光的光路上；

光接收器，被配置为接收所述探测光被目标物反射后的回波光，所述接收透镜组位于所述回波光的光路上；以及

驱动电路板，所述光发射器和所述光接收器均设置于所述驱动电路板上。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒包括镜筒本体和第一隔光件；所述镜筒本体包括发射腔体和接收腔体，所述发射腔体形成于所述镜筒本体内，被配置为容纳所述发射透镜组；所述接收腔体形成于所述镜筒本体内，被配置为容纳所述接收透镜组；所述第一隔光件设置于所述发射腔体和所述接收腔体之间，以分隔所述发射腔体和所述接收腔体。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒本体与所述第一隔光件一体成型。

根据本申请的一些实施例，所述发射透镜组的光轴与所述接收透镜组的光轴平行。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒本体沿垂直于所述驱动电路板的方向分为多个镜筒段，各所述镜筒段的内径不同，以匹配不同尺寸的发射透镜和/或接收透镜，且各所述镜筒段的壁厚相同。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒的材质为具有纤维增强的PPS塑料。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒的材质为玻璃纤维增强PPS塑料，所述玻璃纤维增强PPS塑料中玻璃纤维的含量为40％。

根据本申请的一些实施例，所述探测装置还包括散热件，所述散热件设置于所述镜筒的端部，所述散热件被配置为对所述驱动电路板和/或所述镜筒散热。

根据本申请的一些实施例，所述驱动电路板设置于所述镜筒和所述散热件之间。

根据本申请的一些实施例，所述散热件包括散热翅片组，所述散热翅片组与所述驱动电路板和/或所述镜筒连接。

根据本申请的一些实施例，所述探测装置还包括底座，所述镜筒安装于所述底座上。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒中发射透镜组的光轴和接收透镜组的光轴相对于所述底座倾斜设置。

根据本申请的一些实施例，所述探测装置的垂直视场角大于或等于105°。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒包括镜筒本体，相对于所述底座倾斜设置；以及支撑体，与所述镜筒本体一体成型，且与所述底座连接，所述支撑体设置于所述镜筒本体的两侧，所述支撑体被配置为支撑所述镜筒本体、所述驱动电路板和所述散热件。

根据本申请的一些实施例，所述支撑体上设有加强筋，所述加强筋与所述支撑体一体成型。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒本体上设有通道，所述通道的入口端与所述镜筒本体的外部连通，所述通道的出口端与所述镜筒本体内的发射透镜和/或接收透镜连通，以引导粘接剂进入透镜与所述镜筒本体的连接处。

根据本申请的一些实施例，所述通道的入口端的截面积大于所述通道内部的截面积。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒包括第一定位部，被配置为将所述镜筒与所述驱动电路板定位，和/或将所述镜筒与所述散热件定位；以及第二定位部，被配置为将所述镜筒与所述底座定位。

根据本申请的一些实施例，所述探测装置还包括控制电路板，所述控制电路板设置于所述底座远离所述镜筒的一侧，所述驱动电路板具有电连接件，所述底座上设有孔，所述电连接件穿过所述孔并与控制电路板电连接。

根据本申请的一些实施例，所述镜筒本体包括出射口，位于所述探测光的光路上且位于所述发射腔体的下游；接收口，位于所述回波光的光路上且位于所述接收腔体的上游；安装部，位于所述出射口和所述接收口之间；以及第二隔光件，通过所述安装部安装于所述镜筒本体的外部，以将所述镜筒本体外部的探测光和回波光隔开。

根据本申请的一些实施例，所述光发射器为VCSEL，所述光接收器为单光子探测器。

第二方面，本申请实施例提供一种激光雷达，包括：

上述第一方面任一实施例中所述的探测装置；以及

旋转支撑装置，被配置为带动所述探测装置旋转，以对激光雷达的周围环境进行探测。

本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置及激光雷达至少具有以下有益效果：

1、本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置，由于光发射器和光接收器均设置于同一块驱动电路板上，即采用了收发共板的结构，而在收发共板的结构中，镜筒可以采用收发一体化设计，即发射镜筒和接收镜筒合并成同一个镜筒，一体式的镜筒与收发共板的光发射器和光接收器配合安装时能够免装调，从而易于批量化生产；并且镜筒由塑料制成可以使得镜筒的重量减轻、加工成本降低，生产效率提高，产品的尺寸一致性更好。

2、本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置，由于第一隔光件与镜筒本体一体成型，从而简化了生产和装配工艺，提高了生产效率，易于批量化生产，并且一体成型的结构强度更高，耐用性更强，可以提高激光雷达长时间旋转时的可靠性和使用寿命。

3、本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置，由于镜筒本体沿垂直于所述驱动电路板的方向分为多个镜筒段，各所述镜筒段的内径不同，以匹配不同尺寸的发射透镜和/或接收透镜，且各所述镜筒段的壁厚相同，从而可保证镜筒本体在垂直于所述驱动电路板的方向上各处的强度一致，避免镜筒本体的局部发生形变，并且该镜筒结构在采用塑料材质时可通过注塑工艺实现，生产成本低，并且产品一致性好，易于批量化生产。

4、本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置，由于镜筒的材质采用具有纤维增强的PPS塑料，相比于普通的PPS塑料，具有纤维增强的PPS塑料能够根据实际需要改善材料的相应性能，以使镜筒获得更高的机械强度、更好的绝缘性以及耐腐蚀、耐高温等优点。

5、本申请实施例提供的激光雷达，由于采用了上述任一实施例所述的探测装置，因此可降低激光雷达的重量，降低对支撑所述探测装置的旋转支撑装置的压力，使旋转支撑装置的旋转稳定性得到提升，提高了激光雷达的可靠性和使用寿命；并且可减小激光雷达的成本，提高激光雷达的生产效率，有利于激光雷达的批量化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例中的技术方案，下面将对实施例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说明书的一些实施例，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为本申请实施例提供的探测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的探测装置的外部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的探测装置中镜筒的外部结构示意图；

图4为本申请实施例提供的探测装置的剖视图；

图5为图4的A部放大图；

图6为本申请实施例提供的探测装置中底座与控制电路板的爆炸图；

图7为本申请实施例提供的探测装置的爆炸图；

图8为本申请实施例提供的激光雷达的结构示意图。

具体实施方式

以下描述提供了本说明书的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本说明书中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本说明书不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。比如，除非上下文另有明确说明，这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数，步骤、操作、元素和/或组件存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组的存在或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

考虑到以下描述，本说明书的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图，所有这些形成本说明书的一部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本说明书的范围。还应理解，附图未按比例绘制。

为了解决现有技术的激光雷达的镜筒重量较重、加工工艺复杂、尺寸一致性不容易保证，并且成本比较高，不利于大批量生产的问题。本申请提供了一种用于激光雷达的探测装置，包括镜筒，被配置为容纳发射透镜组和接收透镜组，所述镜筒由塑料制成；光发射器，被配置为发射探测光，所述发射透镜组位于所述探测光的光路上；光接收器，被配置为接收所述探测光被目标物反射后的回波光，所述接收透镜组位于所述回波光的光路上；以及驱动电路板，所述光发射器和所述光接收器均设置于所述驱动电路板上。本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置，能够在满足散热需求的前提下，使得激光雷达的镜筒的成本降低，易于批量化生产，产品尺寸一致性更好，且重量更轻。

下面通过具体的实施例对本申请进行详细说明：

如图1所示，本申请实施例提供一种用于激光雷达的探测装置，该探测装置包括镜筒1、光发射器2、光接收器3以及驱动电路板4。其中，光发射器2和光接收器3均设置于所述驱动电路板4上，驱动电路板4固定于镜筒1的一侧，具体地，沿所述探测光L1的光路方向，镜筒1位于驱动电路板4的下游；或者沿所述回波光L2的光路方向，镜筒1位于驱动电路板4的上游。光发射器2用于发射探测光L1，光接收器3用于接收所述探测光L1被目标物反射后的回波光L2；镜筒1由塑料制成，镜筒1内设置有发射透镜组5和接收透镜组6，发射透镜组5位于所述探测光L1的光路上，接收透镜组6位于回波光L2的光路上。

本申请实施例提供的用于激光雷达的探测装置，光发射器2和光接收器3均设置于同一块驱动电路板4上，光发射器2用于发射探测光L1，经过发射透镜组5整形(准直)后对激光雷达外部环境中的目标物进行探测，目标物反射探测光形成回波光L2，回波光L2经过接收透镜组6整形(会聚)后被光接收器3接收。上述结构采用了收发共板的结构，即光发射器和光接收器设置在同一驱动电路板上，该驱动电路板上分别设置有驱动光发射器发射探测光以及驱动光接收器接收回波光的驱动电路，而在收发共板的结构中，镜筒可以采用收发一体化设计，即发射镜筒和接收镜筒合并成同一个镜筒，一体式的镜筒与收发共板的光发射器和光接收器配合安装时能够免装调，从而易于批量化生产。另外，镜筒由塑料制成可以使得镜筒的重量减轻、加工成本降低，生产效率提高，产品的尺寸一致性更好。

镜筒1的结构如图1、图2、图3所示，包括镜筒本体11、镜筒本体11内形成的发射腔体12、接收腔体13以及第一隔光件14，发射腔体12内用于容纳发射透镜组5，接收腔体13内用于容纳接收透镜组6，第一隔光件14设置于所述发射腔体12和所述接收腔体13之间，以分隔所述发射腔体12和所述接收腔体13，避免探测光和回波光之间发生相互干扰，从而影响探测装置获取的探测结果，例如目标物的距离、位置等。由此，采用一体化镜筒1使得发射透镜组5和接收透镜组6的相对位置固定，相比于采用单独的发射镜筒和接收镜筒，发射透镜组5和接收透镜组6分别设置于发射镜筒和接收镜筒内的方案，采用一体化镜筒1便于组装和调试，并且在装配镜筒1时避免多个零件的装配，从而简化了镜筒1的装配工艺，提高了生产组装效率，易于批量化生产。

上述第一隔光件14可以与镜筒本体11一体成型制造。第一隔光件14可采用与镜筒本体11相同的塑料材质，且可采用注塑工艺一体成型，从而简化了生产和装配工艺，并且一体成型的结构强度更高，耐用性更强，从而可以提高激光雷达长时间旋转时的可靠性和使用寿命。

在上述光发射器2和光接收器3共用一块驱动电路板4的设计中，光发射器2可以采用VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)激光器；光接收器3可以采用单光子探测器，例如SiPM(Silicon photomultiplier，硅光电倍增管)、SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩二极管)。

由于激光雷达采用的单光子探测器的光子探测效率(Photon DetectionEfficiency，PDE)显著提高，因此不需要激光器的发光功率很高，导致VCSEL发光功率降低，从而光发射器2和光接收器3的功耗都降低，因此对光发射器和光接收器的散热要求不高，可以不依赖于金属镜筒1来散热，从而可将镜筒1采用塑料材质制成，使得镜筒1的重量减轻、加工成本降低，生产效率提高，产品的尺寸一致性更好。

由于VCSEL是沿垂直于驱动电路板4的方向发射探测光，且单光子探测器是沿垂直于驱动电路板4的方向接收回波光，因此光发射器2发射探测光的发射光路与光接收器3接收回波光的接收光路平行，相应的发射透镜组5的光轴与接收透镜组6的光轴平行，从而可将镜筒本体11内的发射腔体12和接收腔体13均沿垂直于驱动电路板4的方向设置，可节省发射腔体12和接收腔体13所占的空间。另外，由于光发射器2的发射光路与光接收器3的接收光路均垂直于驱动电路板4，并且镜筒1外部不设置光束偏折元件(如反射镜等)，因此探测光L1和回波光L2的光路在激光雷达内沿直线传输，不会发生折转。

需要说明的是，上述发射透镜组5可以包含一个发射透镜或多个发射透镜，当包含多个发射透镜时，多个发射透镜沿探测光L1的光路依次排列，且各发射透镜的外径尺寸不同；同样，上述接收透镜组6可以包含一个接收透镜或多个接收透镜，当包含多个接收透镜时，多个接收透镜沿回波光的光路依次排列，且各接收透镜的外径尺寸不同。

如图2、图4所示，镜筒本体11可沿垂直于所述驱动电路板4的方向分为多个镜筒段(11a、11b、11c、11d)，各所述镜筒段的内径不同，以匹配不同尺寸的透镜(发射透镜或接收透镜)。如图4所示，发射透镜组5中的各发射透镜的尺寸不同，且沿探测光L1的传输方向各发射透镜的外径依次减小。相应地，接收透镜组6中的各接收透镜的尺寸不同，且沿着回波光L2的传输方向各接收透镜的外径依次增大。此时，若各所述镜筒段的外径尺寸相同，则会使得各所述镜筒段的壁厚不等，从而导致镜筒本体11在垂直于所述驱动电路板4的方向上各处的强度不一致，壁厚较薄的镜筒段易发生形变。因此，可将各所述镜筒段的外径尺寸设置为与其内径尺寸相匹配，即内径较大的镜筒段的外径也较大，内径较小的镜筒段的外径也较小，由此使得各所述镜筒段的壁厚接近于相等，从而可保证镜筒本体11在垂直于所述驱动电路板4的方向上各处的强度一致，避免镜筒本体11局部发生形变。需要说明的是，上述阶梯状的镜筒结构在采用塑料材质时可通过注塑工艺实现，而采用金属材质的镜筒时需要通过机械加工才能成型，因此不易实现，并且成本较高，产品的尺寸一致性较差，不利于批量化生产。

为了保证光学性能的稳定性，可使用粘接剂粘接透镜L(包括发射透镜组5和接收透镜组6)和镜筒本体11。镜筒1的结构如图4、图5所示，镜筒本体11的侧壁上设有通道111，所述通道111的入口端111a与所述镜筒本体11的外部连通，所述通道111的出口端111b与所述镜筒本体11内的透镜连通，以引导粘接剂进入透镜L与所述镜筒本体11的连接处。在安装透镜L时，可先将透镜放置于镜筒本体11内预设的安装位置，该安装位置可采用形成于镜筒本体11内壁上的台阶结构112来定位，放置好透镜L后，可通过将粘接剂进入通道111内并将粘接剂挤入透镜L和镜筒本体11之间的接触部位，从而实现将透镜L粘接在镜筒本体11内。

为了便于粘接剂进入通道111的入口端111a内，如图4、图5所示，可将通道111的入口端111a的截面积设置为大于通道111内部的截面积。具体地，当通道111是圆形通孔时，通道的入口端111a直径大于通道111的内径。由此，入口端111a的容纳空间较大，可使粘接剂更易进入通道111内，从而留出了更大的操作空间，提高了工作效率，并且能够防止粘接剂溢出，影响美观。

如图2、图4所示，镜筒本体11还包括出射口113和接收口114，出射口113沿探测光光路方向上位于所述发射腔体12的下游以使探测光由发射腔体12射出，接收口114沿回波光光路方向上位于所述接收腔体13的上游以使回波光进入接收腔体13内。为了防止探测光和回波光在出射口113和接收口114处发生相互干扰，还可在镜筒本体11设有出射口113和接收口114的端面上设置安装部，该安装部位于出射口113和接收口114之间，在安装部处设置第二隔光件115，以将出射口113外的探测光和接收口114外的回波光隔开，防止探测光和回波光互相干扰。第二隔光件115可以采用隔光板，可将隔光板与镜筒本体11的端面垂直设置。

具体地，镜筒1的材质可以选择采用具有纤维增强的PPS(Polyphenylenesulfide，聚苯硫醚)塑料，相比于普通的PPS塑料，具有纤维增强的PPS塑料能够根据实际需要改善材料的相应性能。例如，可以选择采用玻璃纤维增强PPS塑料，玻矿纤维增强PPS塑料或碳纤维增强PPS塑料。其中，玻璃纤维增强PPS塑料即在PPS塑料中加入玻璃纤维，而玻璃纤维具有机械强度高、绝缘性能好、耐腐蚀、耐高温等优点，因此可使PPS塑料具有上述性能。具体地，加入的玻璃纤维的含量可以为40％，该比例为质量比，从而可使玻璃纤维增强PPS塑料的各项参数更适合于制造镜筒1。

为了达到更好的散热效果，如图4、图6所示，可以在镜筒1的端部设置散热件7，该散热件7可以与驱动电路板4传热连接，以对驱动电路板4散热；还可与镜筒1传热连接，以对镜筒1散热；亦可以同时与驱动电路板4和镜筒1传热连接，以对镜筒1和驱动电路板4同时散热。在对镜筒1和驱动电路板4同时进行散热时，如图3、图4所示，可将驱动电路板4设置于镜筒1和散热件7之间，将镜筒1的第一定位部16穿过驱动电路板4并与散热件7连接，实现镜筒1、驱动电路板4和散热件7之间的定位和固定连接，从而通过散热件7对驱动电路板4和镜筒1同时进行散热。

具体地，如图4所示，散热件7的结构可以包括基底71和散热翅片组72，散热翅片组72由多个彼此平行的散热翅片组成，散热翅片均为片状结构且垂直于基底71，多个散热翅片沿平行于基底71的方向排列。相邻两散热翅片之间具有间隙，由此可使得散热件7与空气的接触面积更大，从而提高散热件7与空气之间的热传导效率。多个散热翅片在基底71上的高度可以相同也可以不同，在图4所示的方案中，多个散热翅片在基底71上的高度由中间向两边逐渐减小，由此可减少散热翅片之间的相互遮挡，便于外部空气与各散热翅片充分接触，以提高散热效率。

如图4、图6、图7所示，为了便于固定探测装置，可在镜筒1的底部设置底座8，底座8用于将探测装置和激光雷达的旋转支撑装置连接，以便于旋转支撑装置带动探测装置转动。为了提高激光雷达的垂直视场范围，将镜筒1中发射透镜组5的光轴和接收透镜组6的光轴相对于所述底座8倾斜设置，即发射腔体12和接收腔体13相对于所述底座8倾斜设置，由此可使探测装置在垂直视场方向上远离底座8，从而增大探测装置在垂直视场方向上的探测范围。具体地，在设置发射透镜组5的光轴和接收透镜组6的光轴的倾斜角度时，可使得探测装置的垂直视场角大于或等于105°。

镜筒1和底座8的连接方式有多种，例如，可将倾斜设置的镜筒本体11直接与底座8倾斜连接。另外，在另一种连接方式中，如图2、图3所示，可在镜筒本体11的两侧设置支撑体15，其中，镜筒本体11相对于所述底座8倾斜设置，支撑体15与镜筒本体11一体成型，且与所述底座8垂直连接，所述支撑体15用于支撑所述镜筒本体11、所述驱动电路板4和所述散热件7。此时，镜筒本体11依然是倾斜设置，但是由于有支撑体15的存在，支撑体15沿垂直于底座8的方向设置，且位于镜筒本体11的两侧，因此可将倾斜的镜筒本体11沿垂直于底座8的方向与底座8进行连接，使得镜筒1和底座8连接时的接触面积更大，连接更稳固。

在上述实现方式中，支撑体15可以采用板状、柱状或块状等结构来实现，如图3所示，当支撑体15采用板状结构时，为了避免支撑体15发生形变，还可在支撑体15的侧面设置加强筋151，加强筋151的底部与底座8抵接，从而使得支撑体15与底座8之间的连接更稳固，且能够避免支撑体15发生形变。

需要说明的是，上述镜筒本体11、支撑体15以及加强筋151在一体成型时均可以采用塑料材质，且可采用注塑工艺一体成型，从而简化了生产和装配工艺。

为了实现镜筒1与驱动电路板4的定位、镜筒1与散热件7之间的定位，可在镜筒1与驱动电路板4、镜筒1与散热件7之间设置第一定位部16，通过第一定位部16实现镜筒1与驱动电路板4的定位，以及镜筒1与散热件7之间的定位。具体地，第一定位部16的实现方式有多种，例如，可在镜筒本体11的端部设置定位凸起，在驱动电路板4和散热件7上设置定位孔，将定位凸起穿设于定位孔内实现定位。另外，还可在镜筒本体11的端部设置用于穿设螺钉的通孔，并在驱动电路板4和散热件7上设置螺纹孔，然后将螺钉穿过通孔并与螺纹孔螺纹连接，以实现镜筒1和驱动电路板4、的定位连接，以及镜筒1和散热件7的定位连接。

另外，如图3所示，为了实现镜筒1与底座8的定位，可在镜筒1与底座8之间设置第二定位部17，通过第二定位部17实现镜筒1与底座8的定位。具体地，第二定位部17的实现方式也可以有多种，例如，可在支撑体15的底部设置定位凸起，在底座8上设置定位孔，或者在底座8上设置定位凸起，在支撑体15的底部设置定位孔，将定位凸起穿设于定位孔内实现定位。另外，还可在支撑体15的底部设置用于穿设螺钉的通孔，并在底座8上设置螺纹孔，然后将螺钉穿过通孔并与螺纹孔螺纹连接，以实现镜筒1和底座8的定位连接。

为了实现镜筒1、底座8和控制电路板9三者之间的定位，如图3、图6所示，第二定位部17可采用图3中的定位凸起。底座8上设有第一定位凹陷81，控制电路板9上设有第二定位凹陷92，将第二定位部17依次穿过第一定位凹陷81和第二定位凹陷92，以实现镜筒1、底座8和控制电路板9三者之间的定位。另外，如图6所示，底座8和控制电路板9之间可进行配合连接，具体可以在底座8上设置螺孔柱82，在控制电路板9上设置螺钉93，通过螺钉93和螺孔柱82的螺纹配合将底座8和控制电路板9固定连接。

需要说明的是，由于镜筒1采用塑料制成，因此上述实施例中设置于镜筒1上的第一定位部16和第二定位部17均可以与塑料镜筒1一体注塑成型，从而可以减少零件数量，有利于提高生产效率。

如图4、图6、图7所示，探测装置还包括控制电路板9，控制电路板9与驱动电路板4电连接，以对驱动电路板4接收的探测信号进行处理。在具体连接时，可将控制电路板9设置于所述底座8远离所述镜筒1的一侧，并在底座8上设置孔，通过穿设于孔的电连接件91将驱动电路板4与控制电路板9电连接。由于镜筒1相对于底座8倾斜设置，因此驱动电路板4也相对于底座8倾斜设置。上述电连接件91可以采用传输线、电路板或柔性排线来实现，在采用柔性排线时，多条线路集成在一起，结构整齐，可将柔性排线穿过底座8并弯折后与控制电路板9电连接，此时电连接件91位于底座8和控制电路板9之间，且电连接件91与底座8平行，从而可节省空间，减小激光雷达的整体尺寸。

本申请实施例还提供了一种激光雷达，如图8所示，包括上述任一实施例所述的探测装置100，以及旋转支撑装置200。探测装置100设置于旋转支撑装置200上，旋转支撑装置200可带动探测装置100进行360°转动，以对激光雷达周围环境进行探测。

本申请实施例提供的激光雷达，由于采用了上述任一实施例所述的探测装置100，因此可降低激光雷达的重量，降低对旋转支撑装置200的压力，使旋转支撑装置200的旋转稳定性得到提升；并且可减小激光雷达的成本，提高激光雷达的生产效率，有利于激光雷达的批量生产。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者是可能有利的。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本说明书需求囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本说明书提出，并且在本说明书的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本说明书中的某些术语已被用于描述本说明书的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本说明书的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本说明书的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本说明书的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本说明书的目的，本说明书将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本说明书的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本说明书中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

另外需要说明的是，背景技术部分的内容仅仅是实用新型人个人所知晓的信息，并不代表上述信息在本公开申请日之前已经进入公共领域，也不代表其可以成为本公开的现有技术。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本说明书的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本说明书的范围内。因此，本说明书披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本说明书中的实施例采取替代配置来实现本说明书中的申请。因此，本说明书的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

Claims (22)

1.一种用于激光雷达的探测装置，其特征在于，包括：

镜筒，被配置为容纳发射透镜组和接收透镜组，所述镜筒由塑料制成；

光发射器，被配置为发射探测光，所述发射透镜组位于所述探测光的光路上；

光接收器，被配置为接收所述探测光被目标物反射后的回波光，所述接收透镜组位于所述回波光的光路上；以及

驱动电路板，所述光发射器和所述光接收器均设置于所述驱动电路板上。

2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒包括：

镜筒本体，所述镜筒本体包括：

发射腔体，形成于所述镜筒本体内，被配置为容纳所述发射透镜组，以及

接收腔体，形成于所述镜筒本体内，被配置为容纳所述接收透镜组；以及

第一隔光件，设置于所述发射腔体和所述接收腔体之间，以分隔所述发射腔体和所述接收腔体。

3.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒本体与所述第一隔光件一体成型。

4.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于，所述发射透镜组的光轴与所述接收透镜组的光轴平行。

5.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，

所述镜筒本体沿垂直于所述驱动电路板的方向分为多个镜筒段，各所述镜筒段的内径不同，以匹配不同尺寸的发射透镜和/或接收透镜，且各所述镜筒段的壁厚相同。

6.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒的材质为具有纤维增强的PPS塑料。

7.根据权利要求6所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒的材质为玻璃纤维增强PPS塑料，所述玻璃纤维增强PPS塑料中玻璃纤维的含量为40％。

8.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置还包括散热件，所述散热件设置于所述镜筒的端部，所述散热件被配置为对所述驱动电路板和/或所述镜筒散热。

9.根据权利要求8所述的探测装置，其特征在于，所述驱动电路板设置于所述镜筒和所述散热件之间。

10.根据权利要求9所述的探测装置，其特征在于，所述散热件包括散热翅片组，所述散热翅片组与所述驱动电路板和/或所述镜筒连接。

11.根据权利要求8所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置还包括底座，所述镜筒安装于所述底座上。

12.根据权利要求11所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒中发射透镜组的光轴和接收透镜组的光轴相对于所述底座倾斜设置。

13.根据权利要求12所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置的垂直视场角大于或等于105°。

14.根据权利要求12所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒包括：

镜筒本体，相对于所述底座倾斜设置；以及

支撑体，与所述镜筒本体一体成型，且与所述底座连接，所述支撑体设置于所述镜筒本体的两侧，所述支撑体被配置为支撑所述镜筒本体、所述驱动电路板和所述散热件。

15.根据权利要求14所述的探测装置，其特征在于，所述支撑体上设有加强筋，所述加强筋与所述支撑体一体成型。

16.根据权利要求14所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒本体上设有通道，所述通道的入口端与所述镜筒本体的外部连通，所述通道的出口端与所述镜筒本体内的发射透镜和/或接收透镜连通，以引导粘接剂进入透镜与所述镜筒本体的连接处。

17.根据权利要求16所述的探测装置，其特征在于，所述通道的入口端的截面积大于所述通道内部的截面积。

18.根据权利要求11所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒包括：

第一定位部，被配置为将所述镜筒与所述驱动电路板定位，和/或将所述镜筒与散热件定位；以及

第二定位部，被配置为将所述镜筒与所述底座定位。

19.根据权利要求11所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置还包括控制电路板，所述控制电路板设置于所述底座远离所述镜筒的一侧，所述驱动电路板具有电连接件，所述底座上设有孔，所述电连接件穿过所述孔并与所述控制电路板电连接。

20.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述镜筒本体包括：

出射口，位于所述探测光的光路上且位于所述发射腔体的下游；

接收口，位于所述回波光的光路上且位于所述接收腔体的上游；

安装部，位于所述出射口和所述接收口之间；以及

第二隔光件，通过所述安装部安装于所述镜筒本体的外部，以将所述镜筒本体外部的探测光和回波光隔开。

21.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述光发射器为VCSEL，所述光接收器为单光子探测器。

22.一种激光雷达，其特征在于，包括：

权利要求1～21中任一项所述的探测装置；以及

旋转支撑装置，被配置为带动所述探测装置旋转，以对激光雷达的周围环境进行探测。