激光雷达的发射装置和激光雷达的制作方法

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1.本实用新型涉及激光雷达技术领域,尤其涉及一种激光雷达的发射装置和激光雷达。


背景技术:



2.激光雷达是通过发送激光到物体表面,然后通过测量反射回来的光束的到达时间等来实现对目标物体的距离、速度等参数进行测量的设备。激光雷达主要由发射装置、接收装置和信息处理系统等组成。其中,发射装置采用激光器模组作为发射光源,经由透镜组、反射镜、mems振镜等使激光束向探测区域出射;接收装置接收发射出的激光束在探测区域反射回来的反射回波;信息处理系统主要对接收到的回波信号等进行处理,以获得与探测区域中的目标物体有关的探测结果。
3.随着科学技术的发展,激光雷达在自动驾驶、智能机器人导航和无人机等智能装备领域使用广泛,广泛应用于环境探测、空间建模等场景。在诸如这样的激光雷达中,需要对激光器模组、透镜组、反射镜、mems振镜等组成部分进行组装与固定。
4.在现有的激光雷达中,存在图1、图2所示那样将激光器模组安装固定于底座的结构。如图1和图2所示,在现有技术的激光雷达的发射装置100中,将激光器模组2放置于底座1的安装槽中,并且使用uv固化胶(紫外光固化胶)或者热固化胶将激光器模组2固定于底座1。


技术实现要素:



5.本技术要解决的技术问题
6.对于具有上述结构的现有的发射装置,当激光雷达工作时,激光器模组2、特别是其中的激光器22发射激光光束会产生大量的热量,固定激光器模组2的胶体受热时会膨胀;当激光雷达停止工作从而周边温度降低时,胶体会收缩。这样的胶体的热胀冷缩有可能导致所粘接固定的激光器模组2松动、产生位移。
7.而且,随着粘接胶体在高温环境下的经时变化以及反复发生的热胀冷缩,还可能发生胶体褶皱变形、开裂、老化甚至失去粘性的情况,因此有可能导致激光器模组2与底座1之间的固定连接不稳定、出现松动或者位移等不良情况,进而导致调试好的光路发生变化。
8.有鉴于此,本公开实施例提供了一种激光雷达的发射装置以及具有该发射装置的激光雷达,以解决现有技术中激光器模组与底座之间的固定连接不稳定的问题。
9.用于解决技术问题的手段
10.为了满足上述目的,本公开实施例提供了如下技术手段。
11.本公开实施例的一个方面提供一种激光雷达的发射装置,其特征在于,所述发射装置包括:底座,所述底座具有至少一个安装槽;至少一个激光器模组,各所述激光器模组分别位于所述底座的所述安装槽中;和至少一个固定支架,所述固定支架用于将各所述激光器模组固定在所述底座上。
12.根据上述方案,发射装置使用固定支架代替uv胶或者热固化胶来固定激光器模组和底座。由此,提高了固定于底座上的激光器模组的稳定性,而且不易受到热胀冷缩现象的不良影响,即使在高温环境下长期使用也可以确保激光器模组和底座之间的稳定可靠的固定连接。
13.在一些实施例中,对应于各激光器模组分别设置所述固定支架,所述固定支架包括第一连接端部和第二连接端部;所述第一连接端部与所述激光器模组的顶部连接;所述第二连接端部与所述底座连接。
14.根据上述实施例,每个激光器模组都分别具有与其对应的固定支架,由此使得每个激光器模组都能稳定地固定在底座上。
15.另外,由于固定支架具有两个连接端部,固定支架通过第一、第二连接端部分别与激光器模组的顶部和底座连接,因此能够以简单的方式将激光器模组固定于底座。
16.在一些实施例中,所述发射装置包括多个激光器模组和多个固定支架,所述多个固定支架中的各固定支架配置于所连接的激光器模组的同一侧;或者,所述多个固定支架中的一部分固定支架配置于所连接的激光器模组的同一侧;或者,所述多个固定支架中的相邻的所述固定支架彼此邻近地设置或是彼此连接。
17.根据上述实施例,多个固定支架相对于激光器模组而言可以全部配置于一侧,也可以一部分配置于激光器模组的一侧而另一部分配置于激光器模组的另一侧。由此能够在确保对激光器模组的可靠固定的同时,提高固定支架的配置自由度、组装作业自由度、对激光器模组周围空间的使用自由度等。
18.多个固定支架也可以包括相邻配置的固定支架,相邻的固定支架彼此邻近地设置或是彼此连接,由此能够充分利用相邻的两激光器模组之间的空间。而且,相邻的固定支架还可以连接成一体结构,这样可以在增加连接稳定性的同时减少部件的数量。
19.在一些实施例中,所述固定支架的所述第一连接端部与所述激光器模组的顶部形成第一焊接结构;所述固定支架的所述第二连接端部与所述底座形成第二焊接结构。
20.根据上述实施例,固定支架的两端分别固定于激光器模组的顶部和底座,由此能够利用激光器模组的顶部与底座之间的空间,有助于谋求发射装置整体的紧凑化和小型化。
21.另外,固定支架的连接端部通过焊接的方式焊接到激光器模组的顶部和底座,因此借助固定支架通过焊接结构将激光器模组固定于底座。焊接的工艺简单并且能够实现牢固的连接与固定。而且,焊接结构的稳定性不易受到高温或是温度变化的影响。因此,通过焊接结构将固定支架固定在激光器模组和底座上,可以有效的防止激光器模组和底座之间因高温或反复温度变化而发生位移和松动的情况。另外,从顶部对激光器模组和固定支架进行焊接固定,便于操作。
22.在一些实施例中,所述固定支架是由带状金属件弯折而成的刚性支架。
23.根据上述实施例,由于固定支架由带状金属件弯折而成,因此结构简单而稳定,易于制造,有利于抑制成本。此外,金属材料的热胀冷缩现象并不明显,因此不会像固化胶那样由于高温环境或是反复的升温降温而出现褶皱开裂。另外,刚性材料抵抗变形的能力很好,因此具有很好的稳定性,耐久性能也很好,因此,使用寿命很长。另外,金属制的刚性支架还可以发挥将热量从激光器模组导出的作用。
24.在一些实施例中,所述固定支架包括第一安装板部、第二安装板部以及连结所述第一安装板部和所述第二安装板部的连结板部,所述第一连接端部位于所述第一安装板部,所述第二连接端部位于所述第二安装板部,所述第一连接端部与所述激光器模组的顶部面接触,所述第二连接端部与所述底座的上表面接触。
25.根据上述实施例,所述固定支架是由两个安装板部和一个连接板部构成的,这使得固定支架的结构更加稳定。而且,由于第一、第二连接端部分别与激光器模组、底座面接触,因此连接部位能够被可靠地焊接在一起;而且由于是面接触,因此能够提供稳定的支承力,使得激光器模组和底座之间的连接固定更加稳定。另外,面接触也有利于热量的快速传递。
26.在一些实施例中,所述安装槽包括槽底面和槽侧面,所述激光器模组以基部抵接于所述槽底面的方式至少部分地收纳于所述安装槽内,且所述激光器模组与所述槽侧面之间留有空隙。
27.根据上述实施例,在激光器模组与底座完全固定之前,需要对光路进行调整优化,激光器模组与槽侧面之间的空隙便于在激光器模组与底座固定之前对激光器模组进行左右偏移或偏转等位置的微调,以优化光路,由此能够降低对激光器模组以及底座上的安装槽的加工精度的要求。而且,由于激光器模组与槽侧面之间留有空隙,因此还可以向空隙中填充导热材料以加速激光器模组周围的散热。
28.在一些实施例中,所述发射模组还包括导热件,所述导热件位于所述底座的所述安装槽中并且填充所述空隙。
29.根据上述实施例,由于设置有导热件,当激光器模组工作时,导热件可以迅速吸收激光器模组产生的热量,并且将热量传导到底座进行散热。这样可以防止由于温度过高而对激光器模组内部的零部件造成损坏。
30.在一些实施例中,所述激光器模组至少包括:壳体,所述壳体的顶部与所述固定支架连接,所述壳体的基部抵接于所述安装槽的槽底面;和激光器,所述激光器位于所述壳体中,用于发射预设波长的光束,在所述底座上还设有透镜组。
31.根据上述实施例,壳体用于保护激光器模组内部的零部件,而且能够实现激光器模组的集成化。另外,由于激光器模组和透镜组均设于底座,因此容易确定这些元器件之间的相对位置,便于提高组装精度,而且还易于实现发射装置整体的集成化、模块化。
32.本公开实施例的另一个方面提供一种激光雷达,其特征在于,所述激光雷达至少包括上述任一项实施例所述的用于向探测区域发射预设波长的光束的发射装置、和用于接收来自所述探测区域的所述光束的反射回波的接收装置。
33.由此,能够通过发射装置向探测区域发射激光光束,并且通过接收装置接收从探测区域反射回来的光束回波来测量探测区域中目标对象的位置、速度等信息。由于发射模组得到了稳定的固定,且不会因温度变化而发生松动等不良情况,因此能够确保激光光束始终朝向预定的方向出射,进而能够确保激光雷达的探测精度和探测结果的可靠性。
34.技术效果
35.本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
36.在本公开实施例中,发射装置采用固定支架来将激光器模组固定于底座,由此能够避免使用uv胶、热固化胶等固定激光器模组时存在的因胶受热、胶体老化等而引起的激
光器模组发生位移等不良情况。因此本公开实施例的发射装置能够使得激光器模组和底座之间的固定连接更加稳定可靠,不会受到高温或反复的温度变化的影响。采用了这样的发射装置的激光雷达,具有更高的探测精度,能够提供更可靠的探测结果。
附图说明
37.图1是现有技术的发射装置的示意性侧视图。
38.图2是现有技术的发射装置的示意性俯视图。
39.图3是本公开实施例的发射装置的示意性侧视图。
40.图4是本公开实施例的发射装置的示意性俯视图。
41.图5是本公开一实施例的激光器模组的示意性侧视图。
42.图6是本公开一实施例的激光器模组的示意性俯视图。
43.图7是本公开另一实施例的发射装置的示意性侧视图。
44.图8是本公开又一实施例的发射装置的示意性侧视图。
45.附图标记说明
46.1-底座;2-激光器模组;21-壳体;22-激光器;23-顶部;24-基部;
47.3-固定支架;3a-第一安装板部;3a1-第一连接端部;3b-第二安装板部;3b1-第二连接端部;3c-连接板部;31-第一焊接结构;32-第二焊接结构;
48.4-安装槽;41-槽底面;42-槽侧面;5-导热件;
49.100-现有技术中的发射装置;200-本公开实施例的发射装置。
具体实施方式
50.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本公开实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
51.在说明书中,除非另有明确的说明,术语“第一”或“第二”仅用于描述以便区分构成元素,而不应被理解为表示顺序。除非另有明确的说明,术语“连接”、“固定”等应被理解为广义的含义,包括但不限于直接地、间接地、可拆卸地“连接”、“固定”等。
52.另外,在本说明书中,除非另有明确的说明,表示方位的术语“上”“下”“左”“右”是基于图面的方向来表示的,仅用于说明构成元素之间的相对位置关系,并非旨在限定实际应用中的构成元素的方向或位置。
53.另外,在各附图中,对实现相同功能的构件标注了相同的附图标记,并省略了一部分重复的说明。
54.为了说明本实用新型所述的技术方案,下面结合附图通过具体实施例来进行说明。
55.图3和图4示出了本公开一实施例的激光雷达的发射装置。激光雷达根据其基本功能大体可以分成发射装置、接收装置、电气及信息处理系统。发射装置用于向探测区域发射预设波长的激光光束,发出的激光光束在探测区域内遇到障碍物会发生反射而成为反射回波,接收装置用于接收这些来自探测区域的反射回波。电气及信息处理系统基于接收装置
接收到的回波信号进行预定的处理,例如形成点云数据,最终可以得到关于探测区域中障碍物等的探测结果。
56.如图3和图4所示,本公开实施例的激光雷达的发射模组200包括:底座1,底座1具有至少一个安装槽4;至少一个激光器模组2,各激光器模组2分别位于底座1的安装槽4中;和至少一个固定支架3,固定支架3用于将各激光器模组2固定于底座1。
57.在本文中,为便于说明,将图3和图4中的左右方向称为第一方向;将图3中的垂直于纸面的方向、即图4中的上下方向称为第二方向;将图3中的上下方向、图4中的垂直于纸面的方向称为第三方向。
58.如图3和图4所示,底座1例如由沿着第一方向延伸的条状凸台形成。底座1可以是激光雷达的壳体的一部分,也可以通过固定手段等附着于其他构件。底座1用于安装支承激光器模组2,另外还可以支承透镜(未图示)。底座1可以由金属材料制成,金属材料包括但不限于铜、铝或者其他合金材料。
59.底座1具有容置激光器模组2的安装槽4,激光器模组2安装固定在底座1的安装槽4中。如图3所示,安装槽4是相对于底座1的上表面向下凹陷而成的部分。激光器模组2插入于该凹陷的部分。安装槽4的深度(沿第三方向的尺寸)可以根据发射装置整体的尺寸、所插入的激光器模组2的尺寸等来具体设定。还可以考虑激光器模组2中的发热构件(例如在后说明的激光器)的散热效果等来设定。具体而言,例如可以将安装槽4的深度设定成使得激光器模组2中的激光器部分全部位于安装槽4的槽空间之内。
60.安装槽4可以沿着第二方向延伸,安装槽4的延伸长度(沿第二方向的尺寸)可以根据激光器模组2的尺寸、底座1的尺寸等具体设定。作为一例,安装槽4的延伸长度(沿第二方向的尺寸)与激光器模组2的沿第二方向的尺寸以及底座1的宽度(沿第二方向的尺寸)相同。即,如图4所示,安装槽4以在底座1的宽度方向(第二方向)上贯通底座1的方式延伸设置。在这样设置的情况下,还可以将底座1与激光器模组2的沿第二方向的尺寸设置成相等。另外,安装槽4沿第二方向延伸仅是一个示例,安装槽4还可以沿着与第二方向成一定夹角的方向斜向延伸。
61.另外,关于安装槽4的形状,只要能够容纳激光器模组2即可,可以是直线型槽,也可以是图4所示那样俯视观察时呈长圆形的槽。关于安装槽4的沿第一方向的尺寸,从可以对激光器模组2进行位置调节以获得更精准光路位置的角度、在激光器模组2的周围填充导热材料等方面考虑,可以设定得比激光器模组2的沿第一方向的尺寸大。
62.另外,底座1上可以设置1个或2个或更多个安装槽4,可以根据具体应用场景来设定。在设有2个或更多个安装槽4的情况下,安装槽4彼此间在第一方向上空开间隔地排列。在图3、图4中示出了设有4个安装槽4的例子,4个安装槽4以等间隔排列在底座1上。
63.示例性地,底座1例如可以由cnc(computerized numerical control,计算机数控技术)制造。cnc不仅制造精度高,生产效率和自动化程度也很高,可以大规模批量生产,降低了制造成本。当然,也可以采用其他合适的制造技术来制造底座1。
64.在安装槽4中配置有激光器模组2。发射装置可以仅包括一个激光器模组2,也可以包括多个激光器模组2。可以根据不同的应用场景,设置不同数量的激光器模组。
65.当发射装置包括多个激光器模组2时,一个激光器模组2对应安装在一个安装槽4中。图3、图4示出了设有4个激光器模组2且将这些激光器模组2一一对应地安装于4个安装
槽4中的例子。当然,安装槽4的数量也可以多于激光器模组2。
66.每个激光器模组2均作为一个整体安装固定在所述底座上。每个激光器模组2是独立可互换的,这样,其中一个激光器模组2出现故障时,只需要替换发生故障的激光器模组即可,无需整体替换,方便快捷。
67.各激光器模组2通过固定支架3而固定于底座1,由此来防止激光器模组2相对于底座1发生位移和松动从而导致光路发生变化的不良情况。
68.关于激光器模组2与固定支架3的固定、以及固定支架3与底座1的固定,可以采用螺钉紧固的方式、焊接的方式等。
69.与现有技术中使用固化胶将激光器模组2安装于底座1的情况相比,固定支架本身不容易受到热胀冷缩的影响而且即使在因发热元件发热而形成的高温环境中使用也不会变形,因此克服了采用固化胶固定时存在的缺陷,使得激光器模组2与底座1之间的固定连接更加稳定可靠。
70.在一些实施例中,对应于各激光器模组2,分别设置固定支架3。固定支架3包括第一连接端部3a1和第二连接端部3b1;第一连接端部3a1与激光器模组2的顶部23连接;第二连接端部3b1与底座1连接。
71.由于每个激光器模组2都分别具有与其对应的固定支架3,因此使得每个激光器模组2都能良好地固定于底座1。
72.固定支架3具有第一连接端部3a1和第二连接端部3b1,第一连接端部3a1与激光器模组2的顶部23连接固定,第二连接端部3b1与底座1连接固定,由此激光器模组2相对于被固定于底座1的固定支架3固定。可见,只需针对固定支架的第一连接端部3a1和第二连接端部3b1实施固定措施就能够实现激光器模组2相对于底座1的定位与固定,结构简单,作业步骤少。而且,如图3和图4所示,激光器模组2的基部24插入于安装槽4中,顶部23从安装槽4突出,于是在激光器模组2的顶部与其所在的安装槽4附近的底座1的上表面之间存在一定的高低差。固定支架3使其一端固定于激光器模组2的顶部、另一端固定于底座1,从而利用了该存在高低差的空间。这样的激光器模组2与固定支架3的布局有利于谋求发射装置整体的紧凑化和小型化。
73.另外,关于固定支架3与激光器模组2及底座1之间的固定措施,如前所述,可以是螺纹固定措施,也可以是通过焊接实现的固定。
74.在一些实施例中,通过焊接来实现固定支架3与激光器模组2及底座1的固定。具体而言,固定支架3的第一连接端部3a1与激光器模组2的顶部23形成第一焊接结构31;固定支架3的第二连接端部3b1与底座1形成第二焊接结构32。关于焊接结构,例如可以通过激光焊接来实现。当然,也可以采用其他焊接方式。
75.以图3和图4所示的结构为例进行说明。在第一连接端部3a1的开孔点a处,通过激光焊接工艺将第一连接端部3a1和激光器模组2的顶部23焊接在一起;在第二连接端部3b1的开孔点b处,通过激光焊接工艺将第二连接端部3b1和底座1焊接在一起。
76.另外,如图3、图4所示,沿第一方向,固定支架3配置于激光器模组2的一侧(图中右侧),当然也可以配置于另一侧(图中左侧)。
77.在一些实施例中,发射装置200可以包括多个激光器模组2和多个固定支架3。多个(例如2个以上)固定支架中的各固定支架3可以如图3和图4所示那样配置于所连接的激光
器模组2的同一侧。也可以是,多个(例如3个以上)固定支架中的一部分固定支架配置于所连接的激光器模组2的同一侧,图7示出了一个例子,但是显然不限于图7所示的布局。还可以是,多个(例如2个以上)固定支架中的相邻的固定支架彼此邻近地设置或是彼此连接,图8示出了一个例子,但是显然不限于图8所示的布局。
78.如上所述,由于多个固定支架3相对于激光器模组2而言可以全部配置于一侧,也可以一部分配置于激光器模组2的一侧而另一部分配置于激光器模组的另一侧,因此能够在确保对激光器模组2的可靠固定的同时,提高固定支架3的配置自由度、组装作业自由度、对激光器模组周围空间的使用自由度等。
79.而且,多个固定支架3中还可以如图8所示那样包括相邻配置的固定支架3,相邻的固定支架3彼此邻近地设置或是彼此连接,由此能够充分利用相邻的两激光器模组2之间的空间。图8示出了两固定支架3彼此邻近地设置的例子。如图8所示,固定支架3的固定于底座1的第二连接端部3b1彼此靠近但并未连接。当然,两固定支架3的第二连接端部3b1也可以连接成一体结构,这样可以在增加连接稳定性的同时减少部件的数量。
80.下面,结合图3和图4说明固定支架的结构。
81.在一些实施例中,固定支架3是由带状金属件弯折而成的刚性支架。
82.具体地,如图3、图4、图7、图8所示,在一些实施例中,固定支架3弯折成了包括第一安装板部3a、第二安装板部3b以及连结第一安装板部3a和第二安装板部3b的连结板部3c的z字形。需要说明的是,图中示出了弯折成连结板部3c与第一安装板部3a及第二安装板部3b均成直角的形状,但是,固定支架3的形状并不限于此,也可以弯折成连结板部3c与第一安装板部3a及第二安装板部3b不垂直的形状。另外,只要固定支架3的两端能够分别固定于激光器模组2(例如顶部)和底座1(例如上表面),固定支架3也可以是其他形状。
83.由于固定支架由带状金属件弯折而成,因此结构简单而稳定,易于制造,有利于抑制成本。此外,金属材料的热胀冷缩现象并不明显,因此不会像粘接剂那样由于高温环境或是反复的升温降温而出现褶皱开裂。另外,刚性材料抵抗变形的能力很好,因此具有很好的稳定性,耐久性能也很好,因此,使用寿命很长。另外,金属制的刚性支架还可以发挥将热量从激光器模组导出的作用。
84.另外,如图3和图4所示,第一连接端部3a1位于第一安装板部3a,第二连接端部3b1位于第二安装板部3b。在将第一连接端部3a1和第二连接端部3b1固定于激光器模组2和底座1时,第一连接端部3a1与激光器模组2的顶部23面接触,第二连接端部3b1与底座1的上表面接触。
85.固定支架是由两个安装板部和一个连接板部构成的,这使得固定支架的结构更加稳定。而且,由于第一、第二连接端部分别与激光器模组2、底座1面接触,因此连接部位能够被可靠地焊接在一起;而且由于是面接触,因此能够提供底座1与第二安装板部3b之间的稳定的支承力以及第一安装板部3a与激光器模组2的顶部23之间的稳定的支承力,由此使得激光器模组和底座之间的连接固定更加稳定。另外,面接触也有利于使热量从激光器模组2沿着固定支架3快速传递。
86.固定支架3由金属材料制成,金属材料包括但不限于铜、铝或合金材料。
87.固定支架3可以通过冲压工艺一体成形,不需要进行额外的组装、接合等,例如可以对金属铜板进行冲切加工以及弯曲加工等冲压加工工艺制成。
88.如图3和图4所示,激光器模组2所插入的安装槽4包括槽底面41和槽侧面42。在本实施例中,槽侧面42相对于槽底面41垂直地立起设置。如图4所示,本实施例中,槽侧面42具有俯视观察时成圆弧形的弧面形状。激光器模组2以基部24抵接于槽底面41的方式至少部分地收纳于安装槽4内,且激光器模组2与槽侧面42之间留有空隙。
89.激光器模组2的基部24抵接于槽底面41,由此能够在基部侧的槽底面41和顶部侧的固定支架3的固定之下保持稳定的姿势,因此能够保证激光器模组2固定在槽底面41状态下不会发生晃动或是位移。
90.另外,由于激光器模组2与槽侧面42之间留有空隙,因此,给调节激光器模组2的位置预留了一定的空间,降低了对安装槽4和激光器模组2本身的加工精度以及相互间配合精度的要求。关于空隙的大小,可以根据具体情况设定。
91.在激光器模组2与底座1完全固定之前,需要对光路进行调试,调试完成后,在将激光器模组2与底座1完全固定。因此,激光器模组2与槽侧面42之间的空隙便于在激光器模组2与底座1固定之前对激光器模组2进行左右移动或转动,以调整优化光路。
92.另外,由于激光器模组2与槽侧面42之间留有空隙,因此,便于向空隙中填充诸如导热凝胶的导热材料,满足激光器模组2的散热需求。在槽侧面42具有俯视观察时成圆弧形的弧面形状的情况下,易于收纳和保持导热凝胶等导热材料。
93.在一些实施例中,发射模组还包括导热件5,导热件5位于底座1的安装槽4中并且填充空隙。导热件5例如可以是导热凝胶或者导热硅脂或者其他适于填充到空隙中的导热材料。
94.导热凝胶可以是以硅胶复合导热填料,经过搅拌、混合和封装制成的凝胶状导热材料。
95.导热凝胶的可塑性好,能够满足不平整界面的填充,保证良好的接触,可以满足各种应用下的导热需求。另外,导热凝胶具有一定的附着性,不会有出油和变干的问题,可靠性更高。
96.例如,可以通过点胶机以点胶的方式填充导热凝胶。点胶的方式能够实现定点定量的控制,节省人工的同时也提升了生产效率。
97.导热硅脂可以是以有机硅酮为主要原料,添加耐热、导热性能优异的材料制成的有机硅脂状复合物。
98.导热硅脂能够耐高低温、耐水、耐氧并且耐气候老化,同时具低油离度(趋向于零),并且在-50摄氏度至230摄氏度的温度下能够长期保持使用时的脂膏状态。
99.本领域技术人员应当了解,也可以使用任何其他具有良好导热性能的材料作为导热件。
100.由于空隙中设置有导热件5,当激光器模组2工作时,导热件5可以迅速吸收激光器模组2产生的热量,并且将热量传导到底座1进行散热。这样可以防止由于温度过高而对激光器模组2内部的零部件造成损坏。当然,激光器模组2产生的热量也会传导到与激光器模组2的顶部23面接触的固定支架3,并经由固定支架3传导至底座1进行散热。
101.下面对激光器模组2向底座1的安装过程进行说明。作为一例,将激光器模组2放置于底座1上,并进行光路调试;在完成光路调试后,向安装槽4中填充导热凝胶;并且,实施固定支架3与激光器模组2、底座1的焊接。由此,将激光器模组2牢固地固定于底座1。需要说明
的是,在不矛盾的情况下,上述处理步骤的顺序可以调整;可以依次进行,也可以部分动作并行地进行。
102.下面,结合图5和图6对激光器模组2的结构进行说明。
103.如图5和图6所示,激光器模组2至少包括壳体21和激光器22。激光器22被收纳于壳体21中,用于发射预设波长的激光光束。壳体21的顶部23与固定支架3连接,壳体21的基部24抵接于安装槽4的槽底面41。
104.壳体21为激光器模组2的收纳保护壳体,用于收纳保护激光器22等激光器模组内部的功能器件。如图5和图6所示,本实施例的壳体21例如构成为长方体形状,内部具有用于收纳激光器22等电子器件的收纳空间。壳体21例如可以分为基座部分和盖体部分,基座部分和盖体部分例如可以通过焊接的方式成为一体。
105.壳体21可以由金属材料制成,金属材料例如可以包括铜、铝或合金等材料。壳体21例如可以通过cnc工艺制成。
106.激光器22例如可以是半导体激光器、光纤激光器或其他合适的激光器,用于发射预设波长的光束。
107.预设波长例如可以介于850nm至1800nm的范围内。在该范围内的波长具有较好的高低温环境稳定性,并且功率高,功耗小。作为具体的例子,预设波长例如可以是905nm、1535nm或者1550nm。
108.本技术实施例中,激光器模组2只要能够出射规定的激光光束即可,对激光器模组2的壳体21内部的结构没有特别限定。作为一例,激光器模组2包括可发出905nm的红外光源的激光器,该激光器的发光面沿着第二方向朝向一侧。激光器模组2还包括被动元件、驱动芯片、pcb板等。
109.由激光器模组2出射的激光光束可以通过包括透镜组、反射镜、mems(micro-electro-mechanical system;微机电系统)振镜(扫描振镜)的光路传输到探测区域探测障碍物。
110.在一些实施例中,发射装置还包括:反射镜组,反射镜组包括至少一个反射镜,位于发射光路上,用于反射光束;mems振镜,mems振镜用于接收发射镜组反射的光束,并且使该光束反射至扩束透镜组;和扩束透镜组,扩束透镜组包括至少一个扩束透镜,用于扩束光束,并且使光束朝着规定的区域(探测区域)出射。
111.作为一例,激光器模组2以及透镜组可以都设置于底座1。
112.如上所述,由于激光器模组2和透镜组均设于底座1,因此容易确定这些元器件之间的相对位置,便于提高组装精度,而且还易于实现发射装置整体的集成化、模块化。
113.本公开实施例还提供一种激光雷达,激光雷达至少包括用于向探测区域发射预设波长的光束的发射装置、和用于接收来自探测区域的上述光束的反射回波的接收装置。此处,发射装置可以采用上述任一实施例中的发射装置。
114.由此,能够通过发射装置向探测区域发射激光光束,并且通过接收装置接收从探测区域反射回来的光束回波来测量探测区域中目标对象的位置、速度等信息。由于发射模组得到了稳定的固定,且不会因温度变化而发生松动等不良情况,因此能够确保激光光束始终朝向预定的方向出射,进而能够确保激光雷达的探测精度和探测结果的可靠性。
115.本发明的特征和益处通过参考示例性实施例进行说明。相应地,本公开实施例明
确地不应局限于这些说明一些可能的非限制性特征的组合的示例性的实施例,这些特征可单独或者以特征的其他组合的形式存在。
116.以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:


1.一种激光雷达的发射装置,其特征在于,所述发射装置包括:底座,所述底座具有至少一个安装槽;至少一个激光器模组,各所述激光器模组分别位于所述底座的所述安装槽中;和至少一个固定支架,所述固定支架用于将各所述激光器模组固定于所述底座。2.根据权利要求1所述的发射装置,其特征在于,对应于各激光器模组,分别设置所述固定支架,所述固定支架包括第一连接端部和第二连接端部;所述第一连接端部与所述激光器模组的顶部连接;所述第二连接端部与所述底座连接。3.根据权利要求2所述的发射装置,其特征在于,所述发射装置包括多个激光器模组和多个固定支架,所述多个固定支架中的各固定支架配置于所连接的激光器模组的同一侧;或者,所述多个固定支架中的一部分固定支架配置于所连接的激光器模组的同一侧;或者,所述多个固定支架中的相邻的所述固定支架彼此邻近地设置或是彼此连接成一体。4.根据权利要求2所述的发射装置,其特征在于,所述固定支架的所述第一连接端部与所述激光器模组的顶部形成第一焊接结构;所述固定支架的所述第二连接端部与所述底座形成第二焊接结构。5.根据权利要求2所述的发射装置,其特征在于,所述固定支架是由带状金属件弯折而成的刚性支架。6.根据权利要求5所述的发射装置,其特征在于,所述固定支架包括第一安装板部、第二安装板部以及连结所述第一安装板部和所述第二安装板部的连结板部,所述第一连接端部位于所述第一安装板部,所述第二连接端部位于所述第二安装板部,所述第一连接端部与所述激光器模组的顶面面接触,所述第二连接端部与所述底座的上表面接触。7.根据权利要求1所述的发射装置,其特征在于,所述安装槽包括槽底面和槽侧面,所述激光器模组以基部抵接于所述槽底面的方式至少部分地收纳于所述安装槽内,且所述激光器模组与所述槽侧面之间留有空隙。8.根据权利要求7所述的发射装置,其特征在于,所述发射装置还包括:导热件,所述导热件位于所述底座的所述安装槽中并且填充所述空隙。9.根据权利要求1所述的发射装置,其特征在于,所述激光器模组至少包括:壳体,所述壳体的顶部与所述固定支架连接,所述壳体的基部抵接于所述安装槽的槽底面;和激光器,所述激光器位于所述壳体中,用于发射预设波长的光束,在所述底座上还设有透镜组。10.一种激光雷达,其特征在于,所述激光雷达至少包括:
权利要求1至9中任一项所述的发射装置,构成为向探测区域发射预设波长的光束;和接收装置,构成为接收来自所述探测区域的所述光束的反射回波。

技术总结


本公开实施例公开了一种激光雷达的发射装置和激光雷达,所述发射装置包括:底座,所述底座具有至少一个安装槽;至少一个激光器模组,各所述激光器模组分别位于所述底座的所述安装槽中;和至少一个固定支架,所述固定支架用于将各所述激光器模组固定于所述底座。根据本公开实施例的发射装置使用固定支架来代替固化胶固定激光器模组和底座,可以使得激光器模组和底座之间的固定连接更加稳定可靠。模组和底座之间的固定连接更加稳定可靠。模组和底座之间的固定连接更加稳定可靠。


技术研发人员:

任金虎 夏冰冰 石拓

受保护的技术使用者:

北京一径科技有限公司

技术研发日:

2022.07.05

技术公布日:

2022/11/24

本文发布于:2022-11-25 19:21:52,感谢您对本站的认可!

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