一种激光雷达发射模块、安装方法及激光雷达技术

本申请涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种激光雷达发射模块及激光雷达。激光雷达发射模块，包括准直透镜、带孔反射镜，还包括一固定镜座，所述的固定镜座包括两个端面，第一端面上开设有安装孔，用于安装准直透镜，第二端面上设置有贯通孔，带孔反射镜设置在第二端面上或与第二端面合为一体，准直透镜、安装孔、贯通孔、带孔反射镜的小孔在发射光轴上，所述第二端面与发射光轴成45度角。本申请通过固定镜座，将带孔反射镜与准直透镜一体化设置，采用带孔反射镜与准直透镜一体化结构，能够较为准确的实现光路同轴及保证反射镜的角度和位置，减少了安装误差，安装过程简单，使用过程中也不需要对光路同轴做过多调整。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达发射模块、安装方法及激光雷达
本申请涉及人工智能
，尤其涉及一种激光雷达光学系统及激光雷达。
技术介绍
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(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的距离、方位等有关信息。由于激光雷达具有解析度高，测量精度高，抗干扰能力强等优点，其被广泛应用在如无人驾驶、机器人等领域。激光雷达光学系统是激光雷达的“眼睛”，其好坏直接影响了激光的测量精度以及探测能力。现有的激光雷达光学系统是由光学透镜、准直透镜以及激光源等光学零件组成的，在现有的激光雷达中，通常准直透镜、反射镜等光学元件作为独立元件进行安装定位，相互位置关系通过各自结构件保证，这种安装方式存在对过多的安装误差，需要耗费大量时间保证光轴。因此有必要设计一体化的结构保证光学镜片的共轴精度。但一体化的结构，其加工工艺上的难度较大，也会造成加工误差。
技术实现思路
本申请实施例提出一种激光雷达光学系统，通过提供一种带孔反射镜与准直透镜一体化结构的装置，能够较为准确的实现光路同轴及保证反射镜的角度和位置，解决了现有技术存在的结构件过多，安装误差大的问题。本申请其他实施例还提出一种激光雷达，通过采用所述激光雷达光学系统，使得激光雷达精度高、生产成本低，生产效率高。本申请实施例采用以下技术方案：第一方面，一种激光雷达发射模块，包括准直透镜、带孔反射镜，还包括一固定镜座，所述的固定镜座包括两个端面，第一端面上开设有安装孔，用于安装准直透镜，第二端面上设置有贯通孔，带孔反射镜设置在第二端面上，准直透镜、安装孔、贯通孔、带孔反射镜的小孔在发射光轴上，第二端面与发射光轴成45度角。在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达发射模块，还包括定位装置，所述的定位装置为定位销钉或定轴工装，用于使带孔反射镜的小孔与准直透镜同轴。在一种可能的实现方式中，所述的定位销钉其直径与带孔反射镜的小孔、贯通孔直径一致，与带孔反射镜紧密滑动配合。在一种可能的实现方式中，所述的定轴工装为一阶梯轴结构，其中一端的阶梯轴圆柱面的直径与带孔反射镜的小孔、贯通孔直径相同，且与带孔反射镜紧密滑动配合，定轴工装的另一端阶梯轴圆柱面的直径与准直透镜的直径相同，且与固定镜座的安装孔紧密滑动配合。在一种可能的实现方式中，所述的第二端面上设置有一阶梯面，其与第二端面之间形成一凹台，贯通孔设置在凹台底部，带孔反射镜设置在凹台内，阶梯面、带孔反射镜与发射光轴的夹角为45度，贯通孔、带孔反射镜的小孔的轴线与发射光轴一致。在一种可能的实现方式中，所述的带孔反射镜通过胶接或压簧片压制在阶梯面上。在一种可能的实现方式中，所述的带孔反射镜通过压簧片压制在阶梯面与第二端面形成的凹台内时，在阶梯面以外的第二端面上设置多个螺孔，压簧片一端通过螺钉锁紧在螺孔上，压簧片的另一端压到带孔反射镜的反射面上，带孔反射镜厚度与凹台深度之差为簧片的变形量。在一种可能的实现方式中，所述的准直透镜与安装孔之间设置有一锁紧环，所述的安装孔外侧设置有一螺纹面，与锁紧环配合。在一种可能的实现方式中，所述的带孔反射镜与第二端面合为一体时，所述的第二端面表面上镀有反射膜，用于反射激光。第二方面，一种激光雷达发射模块的安装方法，包括如下步骤：a、安装带孔反射镜，先将定位销钉穿过固定镜座上的贯通孔，然后将定位销钉穿过带孔反射镜的小孔，之后将带孔反射镜的端面与阶梯面贴合，通过压簧片将带孔反射镜压制在阶梯面与第二端面形成的凹台内，将定位销钉拔出，带孔反射镜安装完成；b、安装准直透镜，将准直透镜前端放入安装孔内，所述安装孔内径与准直透镜的外径相同且紧密滑动配合，再将锁紧环套在准直透镜后端，安装孔外侧设置有一螺纹面，与锁紧环配合,完成安装。第三方面，一种激光雷达发射模块的安装方法，包括如下步骤：a、安装带孔反射镜，先将定轴工装插入到固定镜座的安装孔内，其一端的阶梯轴依次穿过贯通孔、带孔反射镜的小孔，然后将带孔反射镜的端面与阶梯面贴合，通过压簧片将带孔反射镜压制在阶梯面与第二端面形成的凹台内，将定轴工装拔出，带孔反射镜安装完成；b、安装准直透镜，将准直透镜穿前端放入安装孔内，所述安装孔内径与准直透镜的外径相同且紧密滑动配合，再将锁紧环套在准直透镜后端，安装孔外侧设置有一螺纹面，与锁紧环配合,完成安装。第四方面，一种激光雷达，包括上述的的激光雷达发射模块，还包括光源、光纤、光电电路板、主控板、接收模块，所述的光源、光纤、激光雷达发射模块设置在一光路上，光纤通过光纤插头与激光雷达发射模块连接，光电电路板与光源、主控板、接收模块连接。本申请的一个实施例中，将带孔反射镜与准直透镜通过固定镜座连接在一起，带孔反射镜与准直透镜的光路对准、反射镜的角度和位置由固定镜座的加工精度决定，减少了安装误差，安装过程简单，使用过程中也不需要对光路同轴做过多调整。本申请的另一个实施例中，准直镜与小孔反射镜一体化的结构减少了零件数量，结构简单，生产成本低，安装简单生产效率高，便于推广。附图说明图1是本申请实施例1激光雷达发射模块的分解示意图。图2是本申请实施例1激光雷达发射模块固定镜座示意图。图3是本申请实施例1使用定轴工装安装时的示意图。图4是本申请实施例1激光雷达发射模块插入定轴工装时的截面图。图5是本申请实施例1激光雷达发射模块安装好的截面图。图6是本申请实施例1激光雷达模块连接示意图。图7是本申请实施例2激光雷达发射模块分解示意图。图8是本申请实施例3提供的激光雷达发射模块示意图。图中：1、带孔反射镜；2、固定镜座；3、准直透镜；4、第一端面；5、安装孔；6、第二端面；7、贯通孔；8、光纤插头；9、锁紧环；10、压簧片；11、螺钉；12螺孔；13、定轴工装；14、阶梯面；15定位销钉；16、光源；17、光纤；18、光电电路板；19、主控板；20、接收模块。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
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。实施例1如图1、图2所示，一种激光雷达发射模块，包括准直透镜3、带孔反射镜1，还包括一固定镜座2，所述的固定镜座2包括两个端面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达发射模块，包括准直透镜、带孔反射镜，其特征在于还包括一固定镜座，所述的固定镜座包括两个端面，第一端面上开设有安装孔，用于安装准直透镜，第二端面上设置有贯通孔，带孔反射镜设置在第二端面上，准直透镜、安装孔、贯通孔、带孔反射镜的小孔在发射光轴上，所述第二端面与发射光轴成45度角。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达发射模块，包括准直透镜、带孔反射镜，其特征在于还包括一固定镜座，所述的固定镜座包括两个端面，第一端面上开设有安装孔，用于安装准直透镜，第二端面上设置有贯通孔，带孔反射镜设置在第二端面上，准直透镜、安装孔、贯通孔、带孔反射镜的小孔在发射光轴上，所述第二端面与发射光轴成45度角。2.根据权利要求1所述的一种激光雷达发射模块，其特征在于还包括定位装置，所述的定位装置为定位销钉或定轴工装，用于使带孔反射镜的小孔与准直透镜同轴。3.根据权利要求2所述的一种激光雷达发射模块，其特征在于所述的定位销钉其直径与带孔反射镜的小孔、贯通孔直径一致，且与带孔反射镜紧密滑动配合。4.根据权利要求2所述的一种激光雷达发射模块，其特征在于所述的定轴工装为一阶梯轴结构，其中一端的阶梯轴圆柱面的直径与带孔反射镜的小孔、贯通孔直径相同，且与带孔反射镜紧密滑动配合，定轴工装的另一端阶梯轴圆柱面的直径与准直透镜的直径相同，且与固定镜座的安装孔紧密滑动配合。5.根据权利要求3或4所述的一种激光雷达发射模块，其特征在于在第二端面上设置有一阶梯面，其与第二端面之间形成一凹台，贯通孔设置在凹台底部，带孔反射镜设置在凹台内，阶梯面、带孔反射镜与发射光轴的夹角为45度，贯通孔、带孔反射镜的小孔的轴线与发射光轴一致。6.根据权利要求5所述的一种激光雷达发射模块，其特征在于所述的带孔反射镜通过胶接或压簧片压制在阶梯面上。7.根据权利要求6所述的一种激光雷达发射模块，其特征在于所述的带孔反射镜通过压簧片压制在阶梯面与第二端面形成的凹台内时，在阶梯面以外的第二端面上设置多个螺孔，压簧片一端通过螺钉锁紧在螺孔上，压簧片的另一端压到带孔反射镜的反射面上，带孔反射镜厚度与凹台深度之差为压簧片...

【专利技术属性】
技术研发人员：疏达，李远，南景洋，张海武，贺兴华，
申请(专利权)人：北醒北京光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11