透镜安装结构及激光接收机构的制作方法

本实用新型涉及雷达探测技术领域，特别是涉及一种透镜安装结构及激光接收机构。

背景技术：

激光雷达是一种利用激光进行探测和测距的装置。其原理与雷达或声呐类似，即：用发射装置向目标物体发射激光脉冲，通过接收装置测量返回脉冲的延迟和强度来测量目标物体的距离与反射率。

激光雷达在无人驾驶、无人机及自驾车的应用中起着至关重要的作用，其提供所探测到的周围环境信息给执行系统或驾驶者，以使系统或驾驶者更好的执行或操作，避免发生意外事故或偏离正常运行轨道。探测时，接收装置通过测量返回的信号或脉冲延迟及强度、从而进一步分析得到周围环境的信息，因此，接收机构尤其是透镜的安装可靠性对信号脉冲的接收至关重要，并间接影响到后续探测结果的可靠性。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种透镜安装结构及激光接收机构。该透镜安装结构的安装可靠性高，提高了信号接收的稳定性；该激光接收机构包含前述的透镜安装结构，信号接收稳定性高，使后续的探测结果也更加可靠。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种透镜安装结构，包括安装架，安装架设有安装通腔，安装通腔的腔壁设有安装台阶，安装台阶设有多个；滤镜组件，滤镜组件包括滤镜单元和滤镜压圈，滤镜单元设于安装台阶，滤镜压圈用于抵压滤镜单元；及透镜组件，透镜组件包括透镜单元和透镜压圈，透镜单元设于安装台阶，透镜单元和滤镜单元分别设于不同的安装台阶，透镜压圈用于抵压透镜单元。

上述透镜安装结构，安装通腔的腔壁设有安装台阶，使滤镜单元和透镜单元均能平稳安置在不同安装台阶上；滤镜压圈抵压滤镜单元，使滤镜单元的安装更加可靠；透镜压圈抵压透镜单元，使透镜单元的安装更加可靠；安装台阶和滤镜压圈的设置提高了滤镜单元和透镜单元的安装可靠性和位置稳定性，从而提升了接收激光时对激光的接收稳定性，避免滤镜单元和透镜单元安装不可靠导致接收效果差的问题。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，透镜单元包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜、第二透镜和第三透镜呈间距设置、并分别设于不同的安装台阶，透镜压圈包括第一压圈、第二压圈和第三压圈，第一压圈用于抵压第一透镜，第二压圈用于抵压第二透镜，第三压圈用于抵压第三透镜。

在其中一个实施例中，安装台阶呈环状设于安装通腔的腔壁，安装台阶包括第一台阶、第二台阶、第三台阶和第四台阶，第一台阶的半径小于第二台阶的半径，第二台阶的半径小于第三台阶的半径，第三台阶的半径小于第四台阶的半径，第一透镜、第二透镜和第三透镜分别设于第一台阶、第二台阶和第三台阶，滤镜单元设于第四台阶。

在其中一个实施例中，安装台阶还包括均呈环状设置的第五台阶、第六台阶、第七台阶和第八台阶，第一压圈、第二压圈、第三压圈和滤镜压圈分别设于第五台阶、第六台阶、第七台阶和第八台阶。

在其中一个实施例中，第一压圈的外环面设有外螺纹结构，第五台阶的阶面设有与外螺纹结构对应的内螺纹结构；

或第二压圈的外环面设有第一凸起，第六台阶的阶面设有与第一凸起对应的第一卡槽；

或第三压圈的外环面设有第二卡槽，第七台阶的阶面设有与第二卡槽对应的第二凸起；

或滤镜压圈的外环面设有呈环状设置的第一凸缘，第八台阶的阶面设有与第一凸缘对应的第一凹槽。

在其中一个实施例中，外螺纹结构和内螺纹结构之间还设有第一粘接体；

或第一凸起和第一卡槽的槽壁之间还设有第二粘接体；

或第二卡槽的槽壁和第二凸起之间还设有第三粘接体；

或第一凸缘和第一凹槽的槽壁之间还设有第四粘接体。

在其中一个实施例中，第一压圈还设有调节槽，调节槽用于进行第一压圈的旋转操作。

在其中一个实施例中，调节槽设有多个、并呈间距设置。

在其中一个实施例中，透镜压圈设有透镜倒角或透镜圆角，透镜倒角或透镜圆角朝透镜单元设置，透镜倒角或透镜圆角与透镜单元抵接。

另一方面，还提供了一种激光接收机构，包括如上述任一个实施例的透镜安装结构；及激光接收结构，激光接收结构包括激光接收器，激光接收器用于接收透镜组件发出的激光。

上述激光接收机构，采用前述任一个技术方案提供的透镜安装结构，当目标物体反射回的激光进一步通过滤镜组件和透镜组件后，激光汇聚效果更好，使激光接收器接收到的信号稳定性更高，进而也使后续获得的探测结果也更为可靠。

附图说明

图1为实施例中激光接收机构的整体结构爆炸图；

图2为图1实施例中激光接收机构的截面结构图；

图3为图1实施例中的安装架的整体结构示意图；

图4为图1实施例中激光接收机构的整体结构图。

附图标注说明：

100、安装架，110、安装通腔，120、安装台阶，210、滤镜单元，220、滤镜压圈，230、滤镜垫圈，310、第一透镜，320、第二透镜，330、第三透镜， 340、第一压圈，341、调节槽，342、透镜倒角，350、第二压圈，360、第三压圈，400、激光接收器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：

需要说明的是，文中所称元件与另一个元件“固定”时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图4所示的实施例，提供了一种透镜安装结构，包括安装架100，安装架100设有安装通腔110，安装通腔110的腔壁设有安装台阶120，安装台阶120设有多个；滤镜组件，滤镜组件包括滤镜单元210和滤镜压圈220，滤镜单元210设于安装台阶120，滤镜压圈220用于抵压滤镜单元210；及透镜组件，透镜组件包括透镜单元和透镜压圈，透镜单元设于安装台阶120，透镜单元和滤镜单元210分别设于不同的安装台阶120，透镜压圈用于抵压透镜单元。

安装通腔110的腔壁设有安装台阶120，使滤镜单元210和透镜单元均能平稳安置在不同安装台阶120上；滤镜压圈220抵压滤镜单元210，使滤镜单元 210的安装更加可靠；透镜压圈抵压透镜单元，使透镜单元的安装更加可靠；安装台阶120和滤镜压圈220的设置提高了滤镜单元210和透镜单元的安装可靠性和位置稳定性，从而提升了接收激光时对激光的接收稳定性，避免滤镜单元 210和透镜单元安装不可靠导致接收效果差的问题。

在激光雷达的使用过程中，若滤镜单元210和透镜单元的安装不够稳定，很容易使滤镜单元210和透镜单元的位置发生变化，影响到激光从滤镜单元210 和透镜单元中通过时的光学效果，使激光的接收效果较差，进而使后续的探测结果可靠性也变差。

本实施例中，通过安装台阶120的设置，将滤镜单元210和透镜单元分别安装在不同的安装台阶120，并分别通过滤镜压圈220和透镜压圈抵压对应的滤镜单元210和透镜单元，使滤镜单元210和透镜单元的安装可靠性更高，进而使激光通过滤镜单元210和透镜单元后获取更好的汇聚技术效果，从而提高激光信号的接收效果及接收稳定性。

进一步地，如图1和图2所示的实施例，滤镜单元210和滤镜压圈220之间还设有滤镜垫圈230。滤镜垫圈230起到缓冲作用，避免滤镜压圈220抵压滤镜单元210时可能造成对滤镜单元210的损害。

更进一步地，滤镜单元210可以是滤光片，也可以是其他能够起到滤光作用的光学器件，本领域技术人员可根据需要进行具体选用，以满足实际的需要，这里不再赘述。

如图1和图2所示的实施例，透镜单元包括第一透镜310、第二透镜320和第三透镜330，第一透镜310、第二透镜320和第三透镜330呈间距设置、并分别设于不同的安装台阶120，透镜压圈包括第一压圈340、第二压圈350和第三压圈360，第一压圈340用于抵压第一透镜310，第二压圈350用于抵压第二透镜320，第三压圈360用于抵压第三透镜330。

如图1和图2所示，本领域技术人员可根据需要设置不同参数的第一透镜 310、第二透镜320和第三透镜330，以满足不同的光汇聚及处理需要。

另外，本领域技术人员可根据需要只设置第一透镜310和第二透镜320，或设置更多的透镜单元，而透镜单元和透镜压圈对应设置即可，以满足实际的需要，这里不再赘述。

如图1至图3所示的实施例，安装台阶120呈环状设于安装通腔110的腔壁，安装台阶120包括第一台阶、第二台阶、第三台阶和第四台阶，第一台阶的半径小于第二台阶的半径，第二台阶的半径小于第三台阶的半径，第三台阶的半径小于第四台阶的半径，第一透镜310、第二透镜320和第三透镜330分别设于第一台阶、第二台阶和第三台阶，滤镜单元210设于第四台阶。

如图1至图3所示的实施例，安装台阶还包括均呈环状设置的第五台阶、第六台阶、第七台阶和第八台阶，第一压圈340、第二压圈350、第三压圈360 和滤镜压圈220分别设于第五台阶、第六台阶、第七台阶和第八台阶。

如图3所示，第一台阶、第五台阶、第二台阶、第六台阶、第三台阶、第七台阶、第四台阶、第八台阶的半径分别由小到大设置，形成阶梯状的安装通腔110。

如图2所示，第一压圈340、第二压圈350、第三压圈360和滤镜压圈220 的外环面分别与第五台阶的阶面、第六台阶的阶面、第七台阶的阶面和第八台阶的阶面配合连接。

在一个实施例中，第一压圈340的外环面设有外螺纹结构，第五台阶的阶面设有与外螺纹结构对应的内螺纹结构。

通过外螺纹结构与内螺纹结构的螺纹配合，在第一压圈340旋转固定的过程中，第一压圈340的纵向位置发生变化，当第一压圈340下移到一定位置时，抵压到第一透镜310，从而使第一压圈340设于第五台阶的阶面、并抵压对应的第一透镜310，使第一透镜310的安装位置固定，使第一透镜310的安装更加可靠。

当然，根据需要，第二压圈350和第六台阶、第三压圈360和第七台阶、滤镜压圈220和第八台阶均可采用螺纹结构的形式进行设置，这里不再赘述。

在一个实施例中，第二压圈350的外环面设有第一凸起，第六台阶的阶面设有与第一凸起对应的第一卡槽。

在一个实施例中，第三压圈360的外环面设有第二卡槽，第七台阶的阶面设有与第二卡槽对应的第二凸起。

第二压圈350的第一凸起与第六台阶的第一卡槽配合，或第三压圈360的第二卡槽与第七台阶的第二凸起配合，均能够实现透镜压圈与安装台阶120的配合、并能够在预设位置对透镜单元实现抵压作用。

在一个实施例中，滤镜压圈220的外环面设有呈环状设置的第一凸缘，第八台阶的阶面设有与第一凸缘对应的第一凹槽。

第一凸缘和第一凹槽的配合同样能够实现卡固作用、并使卡固后的滤镜压圈220起到抵压滤镜单元210的作用。

在一个实施例中，外螺纹结构和内螺纹结构之间还设有第一粘接体。

在一个实施例中，第一凸起和第一卡槽的槽壁之间还设有第二粘接体。

在一个实施例中，第二卡槽的槽壁和第二凸起之间还设有第三粘接体。

在一个实施例中，第一凸缘和第一凹槽的槽壁之间还设有第四粘接体。

在安装第一压圈340时，在第一压圈340的外螺纹结构处涂抹第一粘接体，或在第五台阶的内螺纹结构处涂抹第一粘接体，以使第一压圈340与第五台阶配合安装后能够进一步连接可靠，提高第一压圈340的安装位置可靠性和对第一透镜310的抵压可靠性。

第一凸起与第一卡槽、第二卡槽和第二凸起及第一凸缘和第一凹槽的粘接体同理，这里不再赘述。

进一步地，第一粘接体、第二粘接体、第三粘接体和第四粘接体可以是螺纹胶，也可以是其他能够满足要求的胶体，不再赘述。

如图1所示的实施例，第一压圈340还设有调节槽341，调节槽341用于进行第一压圈340的旋转操作。

如图1所示的实施例，调节槽341设有多个、并呈间距设置。

如图1所示的实施例，调节槽341呈矩形槽结构设置、并设在第一压圈340 的端部位置，当第一压圈340和第五台阶之间进行螺纹连接时，通过安装工具与调节槽341配合、以推动第一压圈340旋转，从而便于第一压圈340与第五台阶的螺纹配合旋转操作，从而提高安装效率。

当然，根据需要，第二压圈350、第三压圈360及滤镜压圈220均为螺纹连接时，均可以采用设置调节槽341的方式进行设置，以便于安装操作，不再赘述。

如图2所示的实施例，透镜压圈设有透镜倒角342或透镜圆角，透镜倒角 342或透镜圆角朝透镜单元设置，透镜倒角342或透镜圆角与透镜单元抵接。

由于透镜压圈在抵压透镜单元时，透镜压圈的边缘可能无法起到更好的接触抵压作用，因而，设置透镜倒角342或透镜圆角以起到更好的抵压技术效果。

当然，根据需要，第二压圈350和第三压圈360均可设置倒角或圆角，以起到更好的抵压技术效果。

如图1、图2和图3所示的实施例，还提供了一种激光接收机构，包括如上述任一个实施例的透镜安装结构；及激光接收结构，激光接收结构包括激光接收器400，激光接收器400用于接收透镜组件发出的激光。

采用前述任一个实施例提供的透镜安装结构，当目标物体反射回的激光进一步通过滤镜组件和透镜组件后，光处理效果更好，使接收到的信号稳定性更高，进而也使后续获得的探测结果也更为可靠。

进一步地，激光接收器400包括激光探测器。目标物体反射会的激光经过滤镜组件和透镜组件进行光学处理后汇聚到激光探测器的光敏面上，完成目标的探测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。