双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体制造技术

一激光雷达镜头组件包括一镜头载体，一发射端镜头；以及一接收端镜头。该镜头载体包括一第一安装部和一第二安装部，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头分别适配地组装于所述第一安装部和所述第二安装部，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头中心线之间的距离被保持为一预设值。

【技术实现步骤摘要】
双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体
本专利技术涉及一激光雷达装置，更具体地，涉及一可实现双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体。
技术介绍
激光雷达，是发射具有一定波段的激光束来探测目标的位置，速度，运动状态，形状等特征量的先进设备，目前已经在航空航天、国防军工、交通运输、能源等众多领域得到广泛的应用。特别地，在21世纪无人驾驶技术的快速发展的推动下，激光雷达设备的发展备受关注。参考附图1A是现有的激光雷达的示意图，其包括至少一激光发射器1、至少一发射端镜头2、至少一接收端镜头3，至少一感光芯片4，和一信息处理系统5，其中该发射端镜头对齐于所述激光发射器，以通过该接收端镜头调整出射激光的光学性能，该接收端镜头对齐于该感光芯片，用以接收并光学处理从被测目标发射回来的激光脉冲光束，并辐射至该感光芯片。然后，将感光芯片所得到的电信号，送入至信息处理系统中，以对收集的光学信息进行后处理，显示成我们需要的信息反馈。由接收端镜头和发射端镜头组成的激光雷达镜头组件，作为激光雷达中光学脉冲发射及接受的重要装置，其性能参数的好坏直接影响着激光雷达的精确程度。具体地说，激光雷达镜头组件作为激光雷达系统的重要组成部件，其不仅影响着出射激光和接收激光的光学性能，同时，两个镜头成像的相对位置关系对于激光雷达信息处理系统中的该感光芯片的安装调试有较大的影响。传统的接收端镜头和发射端镜头在组装调试的过程中，需先分别调节各自的焦距，在安装于激光雷达设备后，仍需要调节两个镜头光轴之间的距离，以确保该接收端镜头以一定焦距对齐于所述激光发射器，该接收端镜头以一定焦距对齐于该感光芯片，以及该接收端镜头和该发射端镜头光轴之间的距离，满足激光雷达系统的设计要求。相应地，现有的该激光雷达的双镜头的组装，调焦，校准较为复杂，调试工艺繁琐。在调试工艺中，通常需多次对该接收端镜头和该发射端镜头进行调整，很可能地，在将该接收端镜头和该发射端镜头各自的焦距调整完毕之后，发现两个镜头之间的光轴距离并不能满足设计要求，而在调好两镜头之间的间距之后，却将原先调节好的镜头焦距破坏，又需重新调节该接收端镜头和发射端镜头各自的焦距，调试过程来回反复，耗时耗力，效率不高。同时，现有的激光雷达的双镜头调试由人工完成，对调试工人的经验要求很高，而且，正是由于调试工艺依赖于调试技术人员的经验，导致现有的激光雷达的光学镜头的性能参数难以实现标准化。此外，在后续对该激光雷达维修保养的过程中，敏感的双镜头之间的双调焦平衡易被打破，这无疑对后期的维护提出了新的挑战。而，一旦故障发生，双镜头之间的相对距离以及各自的焦距需重新调节，使得维修的成本增加，同时具有丰富经验的调试人员数量有限，而且并不能随叫随到，维修的难度也相应增加。因此，设计一种可实现双调焦的激光雷达镜头组件，以简化和优化该激光雷达双镜头的组装，校准，调试，维护，维修等各个工艺过程，就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述镜头载体用以组装所述接收端镜头和所述发射端镜头，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头具有一体式结构，利于双调焦调试和校准。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头分别组装于所述镜头载体的相应位置，以通过所述镜头载体限定所述发射端镜头和所述接收端镜头之间的中心距离，这样，在调节所述发射端镜头和所述接收端镜头的位置以实现调焦的过程中，两镜头之间的距离保持不变，从而优化所述发射端镜头和所述接收端镜头的双调焦过程，省略调节两镜头的中心线之间距离的步骤。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，通过所述镜头载体组件，使得双镜头的调焦过程，和调节双镜头中心线之间的距离的过程，相互独立，互不影响，以降低双调焦的难度。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，通过所述镜头载体降低了双调焦工艺对人工因素的依赖，提高了实现量产化的可行性。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中通过所述镜头载体，以使得在将所述双镜头安装于该激光雷达设备之后，无需再对所述镜头进行调节，从而优化了所述发射端镜头和所述接收端镜头的安装。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，所述镜头组件简化了该激光雷达装置的该感光芯片的调试工艺，降低成本。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述发射端镜头，所述接收端镜头和所述镜头载体，组装形成模块化结构，便于后期的维护，保养，以及维修的过程。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中在调节所述镜头的位置以实现调焦的过程中，所述镜头的中心线始终保持与所述安装部的中心线重合，这样，仅需要调节好镜头自身的角度，便保证了两个镜头焦距之间的距离，优化了镜头的调节过程。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述第一安装部和所述第二安装部对称地分布于所述镜头载体，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头具有对称式分布结构，利于简化后续安装调试工艺。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述发射端镜头和/或所述接收端镜头在不影响镜头光学系统成像的基础上，所述镜头的一部分被切除，以通过所述镜头的切割侧便于所述双镜头之间的对齐，校准。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述镜头的一部分被切除，不仅有效地见减小了所述镜头的尺寸和重量，而且更容易实现双镜头的结构排布。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述镜头组件还包括一紧固件，所述紧固件设置于所述镜头正前方，以通过所述紧固件压紧所述镜头镜片，防止所述镜头镜片之间的有效距离发生变动，影响所述镜头的光学系统成像性能。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述第一安装部可伸缩地连接于第二安装部，以使得所述第一安装部和所述第二安装部之间的中心线之间的距离，即，所述发射端镜头和所述接收端镜头之间的光轴线之间的距离可调节，以使得所述镜头载体可适配于不同型号的激光雷达装置。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一双调焦激光雷达镜头组件及其镜头载体，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头通过动态校准(AA，Activealignment)的方式分别安装于所述镜头载体的所述第一安装部和所述第二安装部，以便于调节镜头的焦距。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一双调焦激光雷达镜头组件，所述镜头载体组件适于组装于该激光雷达装置，其中所述激光雷达镜头组件包括：一镜头载体，所述镜头载体包括一第一安装部和一第二安装部；一发射端镜头；以及一接收端镜头，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头分别适配地组装于所述第一安装部和所述第二安装部，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头中心线之间的距离被保持为一预设值。根据本专利技术的一实施例，所述第一安装部具有一第一安装孔，所述第二安装部具有一第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔分别适于固定所述发射端镜头和所处接收端镜头，其中所述第一安装孔与第二安装孔所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一激光雷达镜头组件，其特征在于，包括：一镜头载体，所述镜头载体包括一第一安装部和一第二安装部；一发射端镜头；以及一接收端镜头，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头分别适配地组装于所述第一安装部和所述第二安装部，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头中心线之间的距离被保持为一预设值。

【技术特征摘要】
1.一激光雷达镜头组件，其特征在于，包括：一镜头载体，所述镜头载体包括一第一安装部和一第二安装部；一发射端镜头；以及一接收端镜头，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头分别适配地组装于所述第一安装部和所述第二安装部，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头中心线之间的距离被保持为一预设值。2.如权利要求1所述的镜头组件，其中所述第一安装部具有一第一安装孔，以及所述第二安装部具有一第二安装孔，所述第一安装孔与第二安装孔所形成的中心线相互平行，其中所述第一安装孔和所述第二安装孔分别适于组装所述发射端镜头和所处接收端镜头。3.如权利要求1所述的镜头组件，其中所述第一安装部和所述第二安装部具有一体式结构。4.如权利要求2所述的镜头组件，其中所述第一安装孔和所述第二安装孔，呈关于所述镜头载体中心线对称地分布于所述镜头载体，以使得所述发射端镜头和所述接收端镜头对称地组装于所述镜头载体。5.如权利要求2所述的镜头组件，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头分别具有一镜筒，所述镜筒用以组装一组按照一定次序排列的光学透镜，其中一外螺纹连接结构突出地形成于所述镜筒，其中所述外螺纹结构与形成于所述安装孔的一内螺纹连接结构相配合，以组装所述镜头于所述安装孔。6.如权利要求2所述的镜头组件，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头通过粘接介质分别固定于所述第一安装孔和所述第二安装孔。7.如权利要求1至6任一所述的镜头组件，其中，所述发射端镜头和所述接收端镜头的一部分被切割，以使得所述发射端镜头和所述镜头端镜头具有“D”形截面。8.如权利要求7所述的镜头组件，其中所述发射端镜头和所述接收端镜头的切割侧被相对地设置。9.如权利要求8所述的镜头组件，所述镜头组件还包括一至少一紧固件，所述紧固件分别固定于所述发射端镜头和所述接收端镜头的正前方，以通过所述紧固件压紧镜头镜片。10.一镜头载体，所述镜头载体用以安装一发射端镜头和一接收端镜头，其特征在于，所述镜头载体包括：一第一安装部，设有一用于组装所述发射端镜头的第一安装孔；和一第二安装部，设有一用于组装所述接收端镜头的第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔间隔地设置，其中，所述第一安装孔与所述第二安装孔所形成的中心线相互平行，以使得当所述发射端镜头和所述接收端镜头分别组装于所述第一安装孔和所述第二安装孔时，所述发射端镜头和所述接收端镜头的中心线之间的距离被保持为一预设值。11.如权利要求10所述的镜头载体，其中所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳，邢圆圆，俞洪涛，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33