一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统。


背景技术：

[0002]
激光扫描测距雷达能够用于检测目标位置，轮廓和速度，激光测距雷达的应用领域逐步拓展，精确测量、导航定位、安全避障，并开始应用于无人驾驶技术，激光扫描雷达是将发射的激光束通过扫描发射形成扫描截面，从而测试出待测物的特征信息。
[0003]
在激光测距传感器装调过程中，要保证发射和接收的精度就需要进行精密调节，并进行固定，目前发射调节固定的方法各异，所涉及的调节固定方法有限。如何进行精密调节，同时经受外界使用环境的强烈振动冲击和温度变化仍然是一个难题，因此解决或者改进上述问题和弊端对激光测距设备的组装调节显得尤为迫切。因此现有的光敏胶粘接等调节方式不能满足目前的使用要求。


技术实现要素：

[0004]
为解决现有技术存在的局限和缺陷，本实用新型提供一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统，包括发射板、快轴柱透镜、慢轴柱透镜、前镜筒、后镜筒、焊接板、光阑、焊接柱；
[0005]
所述发射板设置在所述前镜筒的入光端一侧，所述发射板上设置有半导体激光器，所述前镜筒的入光端设置有4个螺纹孔，所述前镜筒的出光端设置有3个螺纹孔，所述前镜筒的螺纹孔分别设置有焊接柱，所述发射板上设置有与所述前镜筒入光端的焊接柱对应的焊接孔，所述焊接板上设置有与所述前镜筒出光端的焊接柱对应的焊接孔；
[0006]
所述后镜筒设置在所述前镜筒的出光端一侧，所述快轴柱透镜设置在所述前镜筒内，所述慢轴柱透镜设置在所述后镜筒内，所述焊接板设置在所述后镜筒的出光面一侧，所述光阑设置在所述前镜筒的底部；
[0007]
所述前镜筒的一侧设置有凸型孔，所述凸型孔的前端尺寸与所述快轴柱透镜的长度相同，所述凸型孔的深度与所述快轴柱透镜的宽度相同，所述快轴柱透镜设置在所述凸型孔内，所述快轴柱透镜的入光面与所述前镜筒的凸型孔面贴平，所述快轴柱透镜的侧面通过顶丝进行紧固，所述凸型孔的入射端设置有圆孔，所述圆孔用于所述半导体激光器的反射光入射到所述快轴柱透镜上，所述凸型孔的出射端设置有椭圆孔，所述椭圆孔用于调节出射光；
[0008]
所述后镜筒的前端设置有方形凹台，所述方形凹台的尺寸与所述慢轴柱透镜的长宽相同，所述方形凹台的深度与所述慢轴柱透镜的边缘宽度相同；
[0009]
所述发射板和所述后镜筒用于调节自身的相对位置，以使所述发射板的发射光斑为水平出射的准直长线，以及所述后镜筒的光轴和所述前镜筒的光轴相互重合。
[0010]
可选的，所述焊接板通过所述后镜筒的出光面一侧的2个螺纹孔与所述后镜筒连
接，所述光阑通过所述前镜筒底部的3个螺纹孔与所述前镜筒连接。
[0011]
可选的，所述方形凹台的周围设置有避让所述焊接柱的3个调节孔，所述后镜筒的侧面设置有安装顶丝的螺纹孔，用于将所述慢轴柱透镜装入所述后镜筒的后侧面通过顶丝进行紧固。
[0012]
可选的，所述焊接板的尺寸和所述后镜筒的尺寸相同，所述焊接板上的孔位和大小与所述后镜筒的孔位和大小相同，所述焊接板上设置有2个安装孔和3个焊盘孔。
[0013]
可选的，所述光阑为f型结构，包括底面、第一立面、第二立面，所述第一立面、第二立面与所述底面垂直，所述光阑的底面设置有与所述前镜筒对应的安装孔，所述第一立面设置有尺寸为3*3mm的光阑孔，所述第二立面设置有尺寸为6*3mm的光阑孔，上述两个通孔的中心位置与所述前镜筒的光轴位置相同。
[0014]
可选的，所述光阑的第一立面设置在所述快轴柱透镜和所述慢轴柱透镜之间，所述光阑的第二立面设置在所述慢轴柱透镜的出光侧，所述前镜筒入光端的焊接柱设置在所述发射板的焊盘孔内，所述前镜筒出光端的焊接柱设置在焊接板的焊盘孔内。
[0015]
本实用新型具有下述有益效果：
[0016]
本实用新型一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统，包括发射板、快轴柱透镜、慢轴柱透镜、前镜筒、后镜筒、焊接板、光阑、焊接柱，发射板设置在前镜筒的入光端一侧，后镜筒设置在前镜筒的出光端一侧，快轴柱透镜和慢轴柱透镜分别设置在前镜筒和后镜筒内，发射电路板上设置有半导体激光器，焊接板设置在后镜筒的出光面一侧，发射板和后镜筒用于调节自身的相对位置，以使发射板的发射光斑为水平出射的准直长线，以及后镜筒的光轴和前镜筒的光轴相互重合。本实用新型提供的技术方案方便调节、便于组装，通过滤除杂散光实现精密调节，最终完成光斑的准直和光轴的调节。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的整体结构示意图。
[0018]
图2为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的前镜筒结构示意图。
[0019]
图3为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的后镜筒结构示意图。
[0020]
图4为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的光阑结构示意图。
[0021]
图5为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的调节方法流程图。
[0022]
其中，附图标记为：发射板-1；快轴柱透镜-2；慢轴柱透镜-3；前镜筒-4；后镜筒-5；焊接板-6；光阑-7；焊接柱-8；螺纹孔-41；凸型孔-42；圆孔-43；椭圆孔-44；方形凹台-51；螺纹孔-52；调节孔-53；安装孔-71；光阑孔-72。
具体实施方式
[0023]
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实
用新型提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统进行详细描述。
[0024]
实施例一
[0025]
本实施例提供一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统，包括发射板、快轴柱透镜、慢轴柱透镜、前镜筒、后镜筒、焊接板、光阑、焊接柱，快轴柱透镜和慢轴柱透镜分别安装在前镜筒和后镜筒内，发射电路板上焊接有半导体激光器，焊接板安装在后镜筒的出光面一侧，光阑安装在前镜筒上，焊接柱安装在前镜筒的入光端和出光端，焊接板和发射板上预留有和焊接柱对应的焊接孔，通过调节发射板和后镜筒的相对位置完成光斑的准直和光轴调节。
[0026]
本实施例提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统包括发射板、快轴柱透镜、慢轴柱透镜、前镜筒、后镜筒、焊接板、光阑、焊接柱，发射板上焊接有半导体激光器，快轴柱透镜安装在前镜筒内，慢轴柱透镜安装在后镜筒内，焊接板安装在后镜筒的出光面一侧，光阑安装在前镜筒底部。前镜筒一侧开有“凸”型孔，前端尺寸和快轴柱透镜的长相同，该侧还有三个螺纹孔，在安装快轴柱透镜的两端面开有螺纹通孔；入射端开有圆孔，出射端开有大的椭圆孔，两端都有螺纹孔用于安装焊接柱。
[0027]
本实施例提供的后镜筒前端开有方形孔的凹台，尺寸和慢轴柱透镜的长宽相同，周围开有避让焊接柱的通孔和安装焊接板的螺纹孔，侧面开有安装顶丝的螺纹孔。焊接板尺寸和后镜筒相同，其面上的孔位和大小也和后镜筒的相同。和焊接柱对应的通孔为焊盘孔。
[0028]
本实施例中，所述光阑为“f”型结构，底部留有和前镜筒安装的沉孔，和底面垂直的第一个立面开有一个3*3mm通孔，第二个立面开有6*3mm的通孔。
[0029]
本实施例所述的相对位置关系为发射电路板，后面为前镜筒，紧跟后面为后镜筒，光阑安装在前镜筒的底部，“f”型结构的第一个立面在快轴柱透镜和慢轴柱透镜之间，第二个立面在慢轴的柱透镜的后面，前镜筒入光端的焊接柱在发射板的焊盘孔内，出光端的焊接柱在焊接板的焊盘孔内。本实施例所述的光路为发射板上的半导体激光器经过双柱透镜完成子午和弧氏方向的准直，通过两道光阑对光线进行滤除杂散光。
[0030]
本实施例中，固定前镜筒，保证前镜筒和内部的快轴柱透镜固定不动，将发射板上的焊盘孔插到前镜筒的4个焊接柱上，使用外接工装对发射板进行前后左右上下以及旋转俯仰调节，使发射光斑为一水平出射的准直长线，然后添加后镜筒，使后镜筒的3个焊盘孔插入到前镜筒后端的3个焊接柱上，使用外接工装对后镜筒进行前后左右上下以及旋转俯仰调节，使发射光斑在长条方向也为准直光斑，同时保证光轴和前镜筒的光轴重合。
[0031]
图1为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的整体结构示意图。图2为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的前镜筒结构示意图。图3为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的后镜筒结构示意图。图4为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的光阑结构示意图。如图1-4所示，本实施例提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统，包括发射板1、快轴柱透镜2、慢轴柱透镜3、前镜筒4、后镜筒5、焊接板6、光阑7、焊接柱8，所述发射板1设置在所述前镜筒4的入光端一侧，所述发射板1上设置有半导体激光器，所述前镜筒4的入光端设置有4个螺纹孔41，所述前镜筒4的出光端设置有3个螺纹孔41，所述前镜筒4的螺纹孔41分别设置有焊接柱8，所述发射板1上设置有与所述前镜筒4入
光端的焊接柱8对应的焊接孔，所述焊接板6上设置有与所述前镜筒4出光端的焊接柱8对应的焊接孔。
[0032]
本实施例中，所述后镜筒5设置在所述前镜筒4的出光端一侧，所述快轴柱透镜2设置在所述前镜筒4内，所述慢轴柱透镜3设置在所述后镜筒5内，所述焊接板6设置在所述后镜筒5的出光面一侧，所述光阑7设置在所述前镜筒4的底部，所述前镜筒4的一侧设置有凸型孔42，所述凸型孔42的前端尺寸与所述快轴柱透镜2的长度相同，所述凸型孔42的深度与所述快轴柱透镜2的宽度相同，所述快轴柱透镜2设置在所述凸型孔内，所述快轴柱透镜2的入光面与所述前镜筒4的凸型孔面贴平，所述快轴柱透镜2的侧面通过顶丝进行紧固，所述凸型孔42的入射端设置有圆孔43，所述圆孔43用于所述半导体激光器的反射光入射到所述快轴柱透镜2上，所述凸型孔42的出射端设置有椭圆孔44，所述椭圆孔44用于调节出射光。
[0033]
参见图1-4，所述后镜筒5的前端设置有方形凹台51，所述方形凹台51的尺寸与所述慢轴柱透镜3的长宽相同，所述方形凹台51的深度与所述慢轴柱透镜3的边缘宽度相同，所述发射板1和所述后镜筒5用于调节自身的相对位置，以使所述发射板1的发射光斑为水平出射的准直长线，以及所述后镜筒5的光轴和所述前镜筒4的光轴相互重合。本实施例提供的技术方案方便调节、便于组装，通过滤除杂散光实现精密调节，最终完成光斑的准直和光轴的调节。
[0034]
本实施例中，所述焊接板6通过所述后镜筒5的出光面一侧的2个螺纹孔52与所述后镜筒5连接，所述光阑7通过所述前镜筒4底部的3个螺纹孔41与所述前镜筒4连接。所述方形凹台51的周围设置有避让所述焊接柱8的3个调节孔53，所述后镜筒5的侧面设置有安装顶丝的螺纹孔52，用于将所述慢轴柱透镜3装入所述后镜筒5的后侧面通过顶丝进行紧固。所述焊接板6的尺寸和所述后镜筒的尺寸相同，所述焊接板6上的孔位和大小与所述后镜筒的孔位和大小相同，所述焊接板6上设置有2个安装孔和3个焊盘孔。
[0035]
本实施例提供的光阑7为f型结构，包括底面、第一立面、第二立面，所述第一立面、第二立面与所述底面垂直，所述光阑7的底面设置有与所述前镜筒4对应的安装孔71，所述第一立面设置有尺寸为3*3mm的光阑孔72，所述第二立面设置有尺寸为6*3mm的光阑孔72，上述两个通孔的中心位置与所述前镜筒4的光轴位置相同。所述光阑7的第一立面设置在所述快轴柱透镜2和所述慢轴柱透镜3之间，所述光阑7的第二立面设置在所述慢轴柱透镜3的出光侧，所述前镜筒4入光端的焊接柱8设置在所述发射板1的焊盘孔内，所述前镜筒4出光端的焊接柱8设置在焊接板1的焊盘孔内。
[0036]
图5为本实用新型实施例一提供的用于激光测距雷达发射光路的调节系统的调节方法流程图。如图5所示，本实施例提出了一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统，包括发射板、快轴柱透镜、慢轴柱透镜、前镜筒、后镜筒、焊接板、光阑、焊接柱，发射板上焊接有半导体激光器，快轴柱透镜安装在前镜筒内，慢轴柱透镜安装在后镜筒内，焊接板安装在后镜筒的出光面一侧，光阑安装在前镜筒底部，通过快慢轴两个柱透镜实现对半导体激光器的准直。
[0037]
优选的，所述的前镜筒一侧开有“凸”型孔，前端尺寸和快轴柱透镜的长相同，深度和宽相同，在安装快轴柱透镜的两端面开有螺纹通孔，快轴柱透镜装入方形孔内，入光面和前镜筒的方形孔面贴平，侧面使用顶丝进行紧固；“凸”型孔面还有3个螺纹孔用于和光阑进行装配，入射端开有圆孔用于半导体激光器的反射光入射到快轴柱透镜上，出射端开有大
的椭圆孔，为了便于出射光的调节，两后两端各开有4个和3个螺纹孔用于安装焊接柱。
[0038]
本实施例中，所述的后镜筒前端开有方形孔的凹台，尺寸和慢轴柱透镜的长宽相同，深度和慢轴柱透镜的边缘宽度相同，周围开有避让焊接柱的3个通孔和安装焊接板的2个螺纹孔，侧面开有安装顶丝的螺纹孔，用于将慢轴柱透镜装入后侧面顶丝紧固。所述的焊接板尺寸和后镜筒相同，其面上的孔位和大小也和后镜筒的相同，2个安装孔和3个焊盘孔。所述光阑为“f”型结构，底部留有和前镜筒安装的3个沉孔，和底面垂直的第一个立面开有一个3*3mm通孔，第二个立面开有6*3mm的通孔，其通孔中心位置和前镜筒的光轴位置相同。
[0039]
本实施例提供的安装位置关系为发射电路板，半导体激光器光源，后面为前镜筒，内部安装有快轴柱透镜，紧跟后面为后镜筒，内部安装有慢轴柱透镜，光阑安装在前镜筒的底部，“f”型结构的第一个立面在快轴柱透镜和慢轴柱透镜之间，第二个立面在慢轴的柱透镜的后面，前镜筒入光端的焊接柱在发射板的焊盘孔内，出光端的焊接柱在焊接板的焊盘孔内。所述的光路为发射板上的半导体激光器经过双柱透镜完成子午和弧氏方向的准直，通过两道光阑对光线进行滤除杂散光。
[0040]
本实施例中，调节方法为固定前镜筒，保证前镜筒和内部的快轴柱透镜固定不动，将发射板上的焊盘孔插到前镜筒的4个焊接柱上，使用外接工装对发射板进行前后左右上下以及旋转俯仰调节，使发射光斑为一水平出射的准直长线，然后添加后镜筒，使后镜筒的3个焊盘孔插入到前镜筒后端的3个焊接柱上，使用外接工装对后镜筒进行前后左右上下以及旋转俯仰调节，使发射光斑在长条方向也为准直光斑，同时保证光轴和前镜筒的光轴重合，然后将7个焊接柱和发射板、焊接板进行焊接固定，取光阑将光阑前立面插入到前镜筒内，使用3个螺钉将光阑固定到前镜筒上。
[0041]
本实施例一种用于激光测距雷达发射光路的调节系统，包括发射板、快轴柱透镜、慢轴柱透镜、前镜筒、后镜筒、焊接板、光阑、焊接柱，发射板设置在前镜筒的入光端一侧，后镜筒设置在前镜筒的出光端一侧，快轴柱透镜和慢轴柱透镜分别设置在前镜筒和后镜筒内，发射电路板上设置有半导体激光器，焊接板设置在后镜筒的出光面一侧，发射板和后镜筒用于调节自身的相对位置，以使发射板的发射光斑为水平出射的准直长线，以及后镜筒的光轴和前镜筒的光轴相互重合。本实施例提供的技术方案方便调节、便于组装，通过滤除杂散光实现精密调节，最终完成光斑的准直和光轴的调节。
[0042]
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。