一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置的制作方法

文档序号:14987746发布日期:2018-07-20 21:35阅读:265来源:国知局

本实用新型涉及激光测距装置技术领域,具体来说,涉及一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置。



背景技术:

激光雷达广泛用于测量目标物体与其他物体之间的距离、以及其他物体相对于目标物体之间的速度,例如行驶中的汽车与周围障碍物之间的距离和相对速度、无人机在降落时与地面的距离和相对速度等。

市面上已有的激光测距雷达的耦合调节、安装固定方式大同小异。采用精密的光学三维位移台、二维调整架和安装平台,调整发射、接收的xyz位置,实现发射和接收的耦合;调整完成后,使用硅胶或者热熔胶安装固定。该方法存在调整夹具复杂、调试时间长、操作麻烦、可靠性低、无法大批量生产等不足,无法满足日益增长的市场需求。



技术实现要素:

针对相关技术中的上述技术问题,本实用新型提出一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置,能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置,包括透镜座,所述透镜座上安装有透镜,所述透镜座的轴孔内滑动连接有Z向调节座,所述Z向调节座的下方滑动连接有X向调节座,所述X向调节座的下方滑动连接有Y向调节座,所述Y向调节座的下方固定安装有LD及驱动电路板或APD及信号处理板;其中,所述透镜包括接收透镜和发射透镜。

进一步的,所述接收透镜采用非球面透镜聚焦,非球面透镜一面镀增透膜,一面镀窄带膜。

进一步的,所述发射透镜采用非球面透镜准直,非球面透镜的双面均镀增透膜,增加透光率。

进一步的,所述Z向调节座通过滑动装置一与X向调节座滑动连接。

优选的,所述滑动装置一包括滑块和与所述滑块配合的滑槽。

进一步的,所述X向调节座通过滑动装置二与Y向调节座滑动连接。

优选的,所述滑动装置二包括滑块和与所述滑块配合的滑槽。

本实用新型的有益效果:本实用新型通过X向调节座、Y向调节座和Z向调节座的配合使用以及设置滑动装置,可有效的降低耦合调节的难度,同时本装置操作简便,大大提高耦合调节效率,进而提高了生产效率,满足大批量生产需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例所述的一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置的实施例一;

图中:

1、透镜座;2、透镜;3、Z向调节座;4、X向调节座;5、Y向调节座;6、LD及驱动电路板或APD及信号处理板;7、轴孔;201、透镜座一;202、接收透镜一;203、发射透镜一;204、LD及驱动电路板一;205、Z向调节座一;206、X向调整座一;207、APD及信号处理板一;208、Y向调节座一;209、弹簧;210、调节螺钉;211、紧定螺钉;212、固定螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,根据本实用新型实施例所述的一种三维耦合微调一体化的激光发射和接收装置,包括透镜座1,所述透镜座1上安装有透镜2,所述透镜座1的轴孔7内滑动连接有Z向调节座3,所述Z向调节座3的下方连接有X向调节座4,所述X向调节座4的下方连接有Y向调节座5,所述Y向调节座5的下方固定安装有LD及驱动电路板或APD及信号处理板6;其中,所述透镜2包括接收透镜和发射透镜。

在一具体实施例中,所述接收透镜采用非球面透镜聚焦,非球面透镜一面镀增透膜,一面镀窄带膜。

在一具体实施例中,所述发射透镜采用非球面透镜准直,非球面透镜的双面均镀增透膜,增加透光率。

在一具体实施例中,所述Z向调节座3通过滑动装置一与X向调节座4滑动连接。

在一具体实施例中,所述滑动装置一包括滑块和与所述滑块配合的滑槽。

在一具体实施例中,所述X向调节座4通过滑动装置二与Y向调节座5滑动连接。

在一具体实施例中,所述滑动装置二包括滑块和与所述滑块配合的滑槽。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案,以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时,本实用新型包括透镜、透镜座、Z向调节座、X向调节座、Y向调节座和LD及驱动电路板或APD及信号处理板;透镜固定安装在透镜座上;Z向调节座与透镜座的轴孔配合,Z向调节座在透镜座的轴孔中前后滑动实现z向可调;X向调节座的滑块(或滑槽)配合安装在Z向调节座的滑槽(或滑块)上,通过滑动实现X向可调;Y向调节座的滑块(或滑槽)配合安装在X向调节座的滑槽(或滑块)上,通过滑动实现Y向可调;LD及驱动电路板或APD及信号处理板固定安装在Y向调节座上。

Z向调节座、X向调节座、Y向调节座之间的滑块、滑槽结构,可以是普通的直槽、直滑块配合结构,也可以是燕尾槽结构,或者是具体相同功能的其它类似结构;在调节的过程中,可预先在滑槽上涂上硅胶,利用硅胶固化时间长的特点,在其未完全固化前完成X、Y向的调节,调整完成后,使用螺钉或者其它的办法固定,待硅胶完全固化后,完成组装。

实施例一:

如图2所示:具体耦合过程如下:发射透镜一203、接收透镜一202通过机械公差配合固定安装在透镜座一201上;LD及驱动电路板一204、APD及信号处理板一207固定安装在Y向调节座一208上;由于燕尾槽相互垂直,X向与Y向的调节互不影响,故通过调节螺钉210和弹簧209的松紧配合,可以调节X向的位移,此时Y向位移是不变的,同样的,调节Y向时X向也是不变的;耦合安装前,将硅胶涂在燕尾槽的接触面上,安装好接收装置(组件)在一个合适的位置(以检测到信号为准),调节螺钉210与弹簧209的松紧配合,调整X向调整座一206的位移(也就是调整LD及驱动电路板一204的X向位置),找到APD及信号处理板一207输出的最大值时停止对X向调整座一206的位置调整;同理,Y向的调节与X向的类似;Z向调节座一205的外轴与透镜座一201的安装孔通过机械加工保证轴孔间隙配合,保证Z向调节座一205在X向、Y向无位移的移动(在允许的公差范围内),在透镜座201孔内滑动,实现Z向调节座一205的Z向调节,当APD及信号处理板一207输出最大值时停止对Z向调整座一205的位置调整;调整完发射装置(组件)后,按照上面的顺序和方法调整接收装置(组件);耦合完后,使用紧定螺钉211固定X向调整座一206、Y向调整座一208,使用固定螺钉212固定Z向调整座一205,固定的过程中注意观察APD及信号处理板一207的输出信号,若信号值有变化,再次调整调节螺钉210的松紧度,使得信号回到最大值,调整完成后,使用螺纹专用固定胶固定调节螺钉210、紧定螺钉211、固定螺钉212;待硅胶及螺纹专用固定胶完全固化后,耦合调节完成。在这个过程中激光发射和接收装置安装在同一块透镜座上,保证发射和接收的光轴平行。

综上所述,本实用新型通过X向调节座、Y向调节座和Z向调节座的配合使用以及设置滑动装置,可有效的降低耦合调节的难度,同时本装置操作简便,大大提高耦合调节效率,进而提高了生产效率,满足大批量生产需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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