激光雷达装置制造方法及图纸

光检测模块(2)投光沿着扫描方向扫描的光束，并且接受从扫描范围射入的光。光检测模块配置为扫描的中心亦即扫描中心与沿着扫描方向的光学窗(200)的中心亦即窗中心在扫描方向上的位置互不相同。光学窗以面对壳体的外侧的外侧面和面对壳体的内侧的内侧面中的至少一者作为对象面，沿着扫描面的对象面的断面形状具有相对于窗中心不对称的形状，上述扫描面包括从光检测模块投光的光束的扫描方向和投光方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达装置
本国际申请主张基于2018年1月24日在日本专利厅申请的日本专利申请第2018-009655号的优先权，并通过参照将日本专利申请第2018-009655号的全部内容引用于本国际申请。本公开涉及具备光偏转设备的激光雷达装置。
技术介绍
在激光雷达装置中，作为使光偏转而实现扫描的光偏转设备的一种，使用旋转驱动的偏转镜。此外，激光雷达也记载为LIDAR，是LightDetectionandRanging(光检测和修正模块)的简称。在这种装置中具有壳体，在使从壳体的内部向外部射出的光和从壳体的外部向内部入射的光通过的壳体的开口部处，设置有使光透过的光学窗。而且，在受光透镜的直径和与其组合的曲面状透镜罩(即，光学窗)的直径近似的情况下，例如使成像性能劣化等，光学窗对受光透镜给予影响。专利文献1记载有以下技术，以能够避免对这样的光学窗的受光透镜的影响的方式适当地设定光学窗的曲率或厚度或者直至受光透镜为止的距离等。专利文献1:日本特许第5621165号公报然而，作为专利技术人的详细的研究的结果，在专利文献1记载的以往技术中发现以下的课题。即，在以往技术中，扫描中心位于穿过光学窗中心的中心轴线上为前提，光学窗具有相对于中心轴线对称的形状。因此，在扫描中心不在光学窗的中心轴线上的情况下，在任意的测定方向上成像性能劣化，故而，无法应用以往技术。此外，在使用进行旋转运动的偏转镜进行扫描的情况下，扫描中心位于旋转运动的中心轴线。
技术实现思路
本公开的一个方面在于提供抑制由于扫描的中心相对于光学窗的中心轴线偏离存在而产生的对光学窗的影响的技术。本公开的一方式的激光雷达装置具备光检测模块和光学窗。光检测模块投光沿着预先设定的扫描方向扫描的光束，并且接受从扫描范围射入的光。光学窗在收纳光检测模块的壳体的开口部设置，并具有朝向壳体的外侧突出的曲面形状，且使通过上述光检测模块而投光和受光的光束透过。此外，光检测模块配置为扫描的中心亦即扫描中心与沿着扫描方向的光学窗的中心亦即窗中心在扫描方向上的位置互不相同。光学窗以面对壳体的外侧的外侧面和面对壳体的内侧的内侧面中的至少一者作为对象面，对象面的沿着扫描面的截面形状具有相对于窗中心不对称的形状，上述扫描面包括从上述光检测模块投光的光束的扫描方向和投光方向。根据这样的结构，即便扫描方向上的扫描中心和窗中心的位置不同，也能够通过使光学窗的形状沿着扫描方向而不对称，从而使对透过光学窗上的不同位置的各个光束的光学特性的影响大致相同。附图说明图1是表示激光雷达装置的外观的立体图。图2是表示在激光雷达装置的壳体内收纳的光检测模块的结构的立体图。图3是将使光检测模块的结构部件成为一体的框架的局部除去而示出的光检测模块的主视图。图4是将激光雷达装置的壳体除去而示出的俯视图。图5是表示投光时的光的路径和投光折回镜相对于光的路径的配置的说明图。图6是表示受光时的光束的路径的说明图。图7是表示用于光学窗的设计的设计参数的说明图，且示出针对以窗中心将光学窗2分割的区域中每一个使设计参数变化的情况。图8是表示用于光学窗的评价的评价参数的说明图。图9是表示使光学窗的外侧面的曲率半径恒定，使内侧面的曲率半径变化而通过模拟计算出评价参数的结果的坐标图。图10是表示使光学窗的内侧面的曲率半径恒定，使外侧面的曲率半径变化而通过模拟计算出评价参数的结果的坐标图。图11是用于光学窗的设计的设计参数的说明图，且示出按将光学窗3分割的区域的每一个使设计参数变化的情况。图12是表示使光学窗的外侧面的曲率半径恒定，针对相对于窗中心偏离的地点将区域2分割的情况和将区域3分割的情况，使内侧面的曲率半径按每个区域变化，通过模拟计算出评价参数的结果的坐标图。具体实施方式以下，参照附图，对本公开的实施方式进行说明。[1.结构]图1所示的本实施方式的激光雷达装置1搭载于车辆而使用，并用于存在于车辆周围的各种物体的检测等。激光雷达也记载为LIDAR。LIDAR是LightDetectionandRanging的简称。如图1所示，激光雷达装置1具备壳体100和光学窗200。壳体100是形成为一个面开口的长方体状的树脂制的箱体，且收纳有后述的光检测模块2。光学窗200是以覆盖壳体100的开口部的方式固定于壳体100，且使从设置于壳体100的内部的光检测模块2照射的激光透过的树脂性的盖体。以下，沿着壳体100的具有大致长方形的开口部的长边方向的方向作为X轴方向，将沿着开口部的短边方向的方向作为Y轴方向，将与X-Y平面正交的方向作为Z轴方向。此外，从壳体100的开口部侧观察来定义X轴方向上的左右和Y轴方向上的上下。另外，对于Z轴方向上的前后而言，将壳体100的开口部侧定义为前，将进深侧定义为后。[2.光检测模块]如图2～图4所示，光检测模块2具备投光部10、扫描部20、受光部30。光检测模块2经由框架40而组装于壳体100。[2-1.扫描部]扫描部20具备镜模块21、分隔板22、马达23。镜模块21是使光反射的一对偏转镜211、212安装于两个面的平板状的构件。镜模块21具有使长边方向的宽度不同的两个长方形一体化而成的形状。具体而言，具有使两个长方形以使沿着短边方向的中心轴线对齐的方式沿着该中心轴线排列所一体化而成的形状。以下，将镜模块21中的长边方向窄的长方形的部位称为窄幅部，将长边方向宽的长方形的部位称为宽幅部。镜模块21使宽幅部在下侧的方式立设在马达23上，追随马达23的驱动，进行以镜模块21的中心轴线为中心的旋转运动。以下，将镜模块21的中心轴线的位置称为扫描中心。分隔板22是具有与镜模块21的宽幅部的长边方向的宽度相同的直径的圆形并且板状的构件。分隔板22分割为半圆状的两个部位，并在从两侧夹着镜模块21的窄幅部的状态下且是与镜模块21的宽幅部和窄幅部之间的台阶部分抵接的状态下固定。以下，在镜模块21中，将比分隔板22靠上侧的部位即窄幅部侧的部位称为投光偏转部20a，将比分隔板22靠下侧的部位即宽幅部侧的部位称为受光偏转部20b。[2-2.发光部]投光部10具备一对光源11、12。也可以是，投光部10具备一对投光透镜13、14和投光折回镜15。以下，在投光偏转部20a处，将供来自一对光源11、12的光束入射的点称为反射点。反射点设定于扫描中心附近。另外，将与镜模块21的旋转轴线正交且包含反射点的面称为基准面。光源11、12均使用半导体激光器。光源11以使发光面朝向投光偏转部20a的状态配置于沿着X轴从反射点向左侧离开的位置。光源12以使发光面朝向Z轴的前侧的状态配置于沿着Z轴从由反射点至光源11的路径的中心附近的折回点向后侧离开的位置。其中，对于一对光源11、12的Y轴方向的位置亦即纵位置而言，光源11设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达装置，其特征在于，具备：/n光检测模块(2)，其构成为投光沿着预先设定的扫描方向扫描的光束，并且接受从扫描范围射入的光；和/n光学窗(200)，其构成为，在收纳所述光检测模块的壳体(100)的开口部设置，并具有朝向所述壳体的外侧突出的曲面形状，且使通过所述光检测模块而投光和受光的光束透过，/n所述光检测模块配置为，在所述扫描的中心亦即扫描中心与沿着所述扫描方向的所述光学窗的中心亦即窗中心，在所述扫描方向上的位置互不相同，/n所述光学窗以面对所述壳体的外部的外侧面和面对所述壳体的内部的内侧面中的至少一者作为对象面，所述对象面的沿着扫描面的截面形状具有相对于所述窗中心不对称的形状，所述扫描面包括从所述光检测模块投光的光束的扫描方向和投光方向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 JP 2018-0096551.一种激光雷达装置，其特征在于，具备：
光检测模块(2)，其构成为投光沿着预先设定的扫描方向扫描的光束，并且接受从扫描范围射入的光；和
光学窗(200)，其构成为，在收纳所述光检测模块的壳体(100)的开口部设置，并具有朝向所述壳体的外侧突出的曲面形状，且使通过所述光检测模块而投光和受光的光束透过，
所述光检测模块配置为，在所述扫描的中心亦即扫描中心与沿着所述扫描方向的所述光学窗的中心亦即窗中心，在所述扫描方向上的位置互不相同，
所述光学窗以面对所述壳体的外部的外侧面和面对所述壳体的内部的内侧面中的至少一者作为对象面，所述对象面的沿着扫描面的截面形状具有相对于所述窗中心不对称的形状，所述扫描面包括从所述光检测模块投光的光束的扫描方向和投光方向。


2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述对象面的截面形状构成为沿着所述扫描方向分割的多个区域中每一个区域曲率半径不同。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木秀昌，铃木俊平，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP