一种激光雷达光学组件安装支架的制作方法

本发明涉及激光雷达安装技术领域，具体涉及一种激光雷达光学组件安装支架。

背景技术：

在自动驾驶技术中，环境感知系统是基础且至关重要的一环，是自动驾驶汽车安全性和智能性的保障，环境感知传感器中激光雷达在可靠度、探测范围、测距精度等方面具有不可比拟的优势。激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出目标对象与车的相对距离。

一方面，车载激光雷达作为感知周围信息的重要传感器，视场和扫描精度是其重要的参数。视场越大，信息越丰富，越有利于自动驾驶决策。采用mems镜等扫描方式的激光雷达，其视场大小往往受限于扫描器件的扫描视场大小，其扫描精度受限于扫描器件的震动频率。通常会通过在扫描器件前设置光学镜头来放大视场角，或者设置多个激光雷达对其采集的视场进行拼接。前置镜头组扩大视场角的方式需要较复杂的镜头组，且视场角放大的同时会等比例缩小有效孔径，从而降低激光雷达测远能力。另外，多激光雷达拼接的方案会显著增加总成本。

另一方面，激光雷达需要满足体积小、可靠性高、高成像帧频、高分辨率、远测距等性能。激光雷达中包含的诸多元器件，例如光源、探测器、集成电路板、引线等均需要进行合理的结构设计，以满足市场对其体积小的需求、同时又不影响其它技术指标的实现。然而，现有的激光雷达系统难以在小体积和多项性能参数之间达到平衡，如何合理地安排激光雷达的内部空间，在满足特定光路设计的前提下，提高空间利用率、使其结构更加紧凑化、以增加其应用场景，仍是目前激光雷达发展中亟需改进的方面。此外，现有技术中激光雷达的结构设计不合理还可能引起光源的散热性能不佳、信噪比低等问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有技术中激光雷达结构复杂，光学组件安装复杂，结构不紧凑，线束调整困难的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种激光雷达光学组件安装支架，

所述激光雷达光学组件安装支架，包括安装板、第一侧板和第二侧板，

所述安装板包括第一安装部和第二安装部，所述第二安装部在所述第一安装部的下方，

所述第一安装部上设置有至少一个第一安装孔，所述第二安装部上设置有至少一个第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔一一对应，

所述第一侧板和第二侧板分别设置在所述安装板的两侧。

进一步的，所述第一侧板和第二侧板相互背离的侧面上均设置有用于安装遮光板的凹陷部。

优选的，所述第一侧板和第二侧板上设置有安装孔或支撑槽。

进一步的，所述安装支架还包括延伸板，所述延伸板与所述第二安装部相连，并沿背离所述第二安装部的方向延伸，所述延伸板设置在所述第二安装孔的下方。

进一步的，所述第二安装部上还设置有切槽，所述切槽与所述延伸板设置在同侧，所述切槽与所述第二安装孔连通。

进一步的，所述安装支架还包括支撑板，所述支撑板与所述第一安装部相连，所述支撑板与所述延伸板设置在安装板相互背离的两侧。

进一步的，所述支撑板包括支撑部和固定部，所述支撑部一端与所述第二安装部相连，所述支撑部的另一端与所述固定部相连，所述固定部用于固定棱镜和/或棱镜支架。

进一步的，所述支撑板或所述棱镜支架的顶部平面与水平面之间呈第二预设夹角。

采用上述技术方案，本发明所述的激光雷达光学组件安装支架具有如下有益效果：

1)本发明结构简单，能够满足不同线束的激光雷达的装调；

2)本发明中，通过支撑板实现棱镜或棱镜支架的支撑固定，使得棱镜支架或棱镜拆装灵活；

3)本发明中，相邻两个第二安装孔或相邻两个第一安装孔之间均通过自称板隔开，有效避免了光路之间的相互干扰；

4)本发明中，可以在第一侧板和第二侧板上均设置倒s型结构，该倒s型结构行车一个有效的避让空间，有效避免棱镜安装时与侧板之间的相互干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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是实施例1所述的激光雷达光学组件安装支架的结构示意图；

图2图1的另一视角的示意图；

图3是图1的主视图；

图4是图1的后视图；

图5是图1的侧视图；

图6是图1的俯视图；

图7是图6中沿a－a线的剖视图；

图8是实施例1所述的侧板的结构示意图；

图9是实施例2所述的激光雷达光学组件安装支架的结构示意图；

图10是实施例3所述的激光雷达光学组件安装支架的结构示意图；

图中，1－安装板，11－第一安装部，111－第一安装孔，112－第一侧面，113－第二侧面，114－斜切面，115－安装槽，12－第二安装部，121－第二安装孔，122－第三侧面，123－第四侧面，124－切槽，125－台阶，13－支撑板，131－支撑部，132－固定部，133－第一凹槽，134－第二凹槽，14－转接块安装孔，15－固定孔，2－侧板，21－第一侧板，22－第二侧板，23－第一面，231－第一平面，232－第二平面，24－第二面，241－第一分面，242－第二分面，243－台阶面，2431－第一台阶分面，2432－第二台阶分面，2433－第三台阶分面，25－第三面，251－连接孔，252－定位孔，26－第四面，27－第五面，28－斜面，281－安装孔，29－支撑槽，3－延伸板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种激光雷达光学组件安装支架，所述激光雷达光学组件安装支架用于安装固定所述光学组件，所述光学组件包括透镜组件和棱镜，所述棱镜通过棱镜支架固定设置在所述安装支架上。

所述光学组件安装支架包括第一侧板21、第二侧板22和安装板1，所述第一侧板21和第二侧板22分别设置在所述安装板1的两端，所述安装板1包括第一安装部11和第二安装部12，所述第二安装部12设置在所述第一安装部11的下方，

所述第二安装部12上设置有至少一个第二安装孔121，所述第一安装部11上设置有至少一个第一安装孔111，所述第一侧板21和第二侧板22之间夹装有至少一个棱镜，所述棱镜设置在所述第一安装孔111的上方，所述第二安装孔121、第一安装孔111和棱镜的个数一一对应。所述第二安装孔121用于穿过发射系统发出的光束，所述第一安装孔111用于安装透镜组。优选的，所述第一安装孔111用于安装光接收透镜组件，所述第二安装孔121用于安装光发射透镜组件。

所述第一安装部11包括相对设置的第一侧面112和第二侧面113，所述第二安装部12包括相对设置的第三侧面122和第四侧面123，所述第一侧面112和第三侧面122平齐，所述第二侧面113设置在所述第四侧面123的内侧，即所述第一侧面112与所述第二侧面113之间的距离小于所述第三侧面122与所述第四侧面123之间的距离。

所述第一安装部11还包括斜切面114，所述斜切面114与水平面之间呈第一预设夹角。具体的，所述斜切面114包括第一边和第二边，所述斜切面114与所述第一侧面112的交线为第一边，所述斜切面114与所述第二侧面113的交线为第二边，所述第一边在所述第二边的上方。优选的，所述斜切面114与水平面之间的第一预设夹角范围为0°～45°。本实施例中，所述斜切面114与所述第一侧面112之间的第一预设夹角优选为30°。

进一步的，所述第二侧面113上还设置有转接块安装孔14，用于安装转接块，所述转接块用于转接电路板。

具体的，在一个优选方案中，所述第二安装部12和第一安装部11一体成型，组成l型结构，所述第二安装部12即为l型结构的水平部，所述第一安装部11即为l型结构的竖直部。

所述第一侧板21和第二侧板22对称设置在所述安装板1的两端，所述第一侧板21和第二侧板22的底部与所述第二安装部12的底部圆弧连接。所述第一侧板21和第二侧板22相互背离的侧面上均设置有用于安装遮光板的凹陷部。

在本实施例中，所述第一侧板21和第二侧板22为对称结构。以下以第一侧板21和第二侧板22的统称-侧板进行说明，所述侧板包括第一面23和第二面24，所述第一面23和第二面24相对设置。进一步的，所述侧板还包括第三面25、第四面26、第五面27、第六面和斜面28，所述第三面25和第四面26相对设置，所述第五面27和第六面相对设置，所述第五面27为所述侧板的顶面，所述第六面为所述侧板的底面，所述斜面28一边与所述第三面25相连，所述斜面28的另一边与所述第五面27相连，所述第六面与所述第二安装部12相连。所述第三面25上设置有定位孔252和连接孔251，通过所述定位孔252实现所述光学组件安装支架与发射装调支架之间的定位，并通过所述连接孔251实现两者之间的连接。

可以理解的是，因为第一侧板21和第二侧面板22为对称结构，上述以及下文提及的“第一”、“第二”等及其它侧板的组成部分均在第一侧板21和第二侧板22上指相对应的位置。

所述第一侧板21和第二侧板22的第一面23分别与所述安装板1的两端相连。作为优选的，所述的第一面23包括第一平面231和第二平面232，所述第一平面231和第二平面232之间通过弧形结构连接。所述第一侧板21和第二侧板22上的第一平面231之间的距离小于两侧板上第二平面232面之间的距离。作为优选的，所述弧形结构为倒s形。

可以理解的是，所述第一面23也可以为平面，即第一平面231和第二平面232组成一个整体平面，上述结构仅是一个优选实施方案，并不对其进行限定。

所述凹陷部设置在所述第二面24上，并将所述第二面24分割为第一分面241、第二分面242和台阶面243，所述台阶面243一边与所述第一分面241相连，所述台阶面243的另一边与所述第二分面242相连；所述台阶面243为z字型结构，所述台阶面243的宽度即表示所述凹陷部的凹陷深度。所述台阶面243包括依次相连的第一台阶分面2431、第二台阶分面2432和第三台阶分面2433，所述第一台阶分面2431包括第一连接边和第二连接边，所述第一台阶分面2431与所述第二台阶分面2432的交线为第一连接边，所述第一台阶分面2431与所述斜面28的交线为第二连接边。

所述第一安装部11的第二侧面112上凸出有至少一个支撑板13，所述支撑板13用于支撑棱镜和/或棱镜支架。优选的，在本实施例中，所述支撑板13包括支撑部131和固定部132，所述支撑部131一端与所述第二安装部12相连，所述支撑部131的另一端与所述固定部132相连，所述固定部132用于固定所述棱镜和所述棱镜支架，所述棱镜支架用于支撑固定棱镜。

在一个优选方案中，所述第二安装部12的第三侧面122上间隔设置有4个相同的第二安装孔121，用于穿过光发射系统发射的光束，每个第二安装孔121贯穿所述第三侧面122和第四侧面123。所述第一安装部11的第一侧面112上间隔设置有4个相同的第一安装孔111，每个第一安装孔111贯穿所述第一侧面112和第二侧面113，每个第一安装孔111对应安装一个透镜组。所述第一安装部11的第二侧面113上凸出有3个支撑板13，所述第一侧板21和第二侧板22之间夹装有4个棱镜。所述3个支撑板13间隔设置在所述第一侧板21和第二侧板22之间，每个支撑板13间隔设置在相邻第一安装孔111之间。所述4个棱镜通过棱镜支架设置在间隔设置的侧板和支撑板13之间或设置在间隔设置的支撑板13之间，即设置在侧板和棱镜支撑板之间的间隙或者设置在支撑板13和支撑板13之间，便于入射光或者出射光通过该间隙射入所述棱镜或通过从所述棱镜射出的光。所述第二安装孔121、第一安装孔111和所述棱镜一一对应设置。

所述第二安装孔121中，在其贯穿方向上设置有至少一个台阶125。在一个优选方案中，所述台阶125为2个，包括第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和第二台阶将所述第二安装孔121分隔为第一光发射分孔、第二光发射分孔和第三光发射分孔。所述第一光发射分孔、第二光发射分孔和第三光发射分孔沿第三侧面122到第四侧面123的方向依次设置。所述至少一个台阶125的外围周长沿远离所述第三侧面122的方向依次增加，即，所述第一光发射分孔、第二光发射分孔和第三光发射分孔的截面周长依次增加。即从所述第四侧面123向第三侧面122的方向上(光的入射方向)光发射分孔依次减小。优选的，所述第一光发射分孔、第二光发射分孔和第三光发射分孔均为矩形结构，通过设置沿光发射方向依次减小的光发射分孔，在保证入射光发射不受阻挡的同时能够使得光在入射至目标物时光束聚集。

可以理解的是，在所述第二安装孔121中设置台阶125以及设置的台阶的个数仅是一个优选方案，并不对其进行限制。在其它实施的方案中，所述第二安装孔121中也可以不设置台阶125，或所述台阶125的个数也可以为1个，即将所述第二安装孔121分隔为2个光发射分孔。

所述第一安装孔111中在其贯穿方向上设置有多个安装槽115。所述安装槽115用于安装所述透镜组件。优选的，在本实施例中，所述安装槽115为4个。所述安装槽115的尺寸不等。具体的，所述安装槽115包括沿第三侧面122向第四侧面123方向依次设置的第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽，所述透镜组件设置在在所述第一安装孔111中的安装槽115中。优选的，所述第一安装孔111为圆形结构，所述第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽的孔径依次减小。

具体的，所述3个支撑板13包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板间隔设置在所述第一侧板21和第二侧板22之间，且所述支撑板13与所述侧板之间也为间隔设置。

所述第一支撑板包括第一固定部和第一支撑部，所述第一固定部设置在所述第一支撑部上。所述第一支撑部一端与所述第二安装部12相连，所述第一支撑部的另一端与所述第一固定部相连，所述第一固定部用于固定所述棱镜支架。所述第一支撑部为板状结构。所述第一支撑部包括第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部相对设置，所述第一端部与所述第二安装部相连，所述第二端部与所述第一固定部相连。所述第一固定部为矩形块状结构。所述第一固定部的顶部平面即为所述第一支撑板的顶部平面。该顶部平面与水平面之间呈第二预设夹角。所述第二预设夹角的范围为0～45°，优选的，本实施例中，所述第二预设夹角优选为30°。

进一步的，所述第一固定部还包括第一安装面和第二安装面，所述第一安装面和第二安装面相对设置，所述第一安装面上设置有第一凹槽133，所述第二安装面上设置有第二凹槽134，所述第一凹槽133和第二凹槽134相对设置。所述第一凹槽133和第二凹槽134均用于支撑棱镜。

所述第一固定部与所述第一支撑部之间圆角过度设置。

所述第二支撑板包括第二固定部和第二支撑部，所述第二固定部设置在所述第二支撑部上。所述第二支撑部一端与所述第二安装部12相连，所述第二支撑部的另一端与所述第二固定部相连，所述第二固定部用于固定所述棱镜支架。所述第二支撑部为板状结构。所述第二支撑部包括第三端部和第四端部，所述第三端部和第四端部相对设置，所述第三端部与所述第二安装部相连，所述第四端部与所述第二固定部相连。所述第二固定部为矩形块状结构，所述第二固定部的顶部平面即为所述第二支撑板的顶部平面，该顶部平面与所述第一固定部的顶部平面平行。

所述第一固定部与所述第一支撑部之间圆角过渡连接。

所述第三支撑板包括第三固定部和第三支撑部，所述第三固定部设置在所述第三支撑部上。优选的，在本实施例中，所述第三支撑板与所述第二支撑板相同，所述第二支撑板和第三支撑板对称设置在所述第二支撑板的两侧，上述已经对第一支撑板进行了介绍，对于第三支撑板这里不再赘述。

所述第一侧板21和第二侧板22的斜面28上均设置有安装孔281，所述安装孔281用于安装固定棱镜支架，所述第一侧板21和第二侧板22上的弧形结构作为所述棱镜支架的避让空间，避免棱镜支架与所述第一面23之间发生干涉。

可以理解的是，在上述实施例中，所述第二安装孔121、第一安装孔111、棱镜以及所述支撑板13的个数以及形状、尺寸仅是一个优选方案，并不对其进行限制。在其它可实施的方案中，所述第二安装孔121、第一安装孔111以及棱镜的个数可以为1个、2个或根据需要设置满足需求的任意个数。所述支撑板13的个数也可以为1个、2个或根据需要设置满足需求的任一个数。所述第二安装孔121的形状也可以为圆形、腰型或其它形状。多个所述第二安装孔121、多个第一安装孔111以及多个棱镜可以相同也可以不同。并不对其进行限制。

所述第一安装部11的第一侧面112上还设置有固定孔15，所述固定孔15设置在所述第一安装孔111的四周，作为优选的，每个第一安装孔111的四周均矩形分布有四个固定孔15，所述固定孔15用于固定压板，所述压板由于固定所述透镜组件。

进一步的，所述安装支架还包括延伸板3，所述延伸板3与所述第二安装部12相连，并沿背离所述第三侧面122的方向延伸，所述延伸板3设置在所述第二安装孔121的下方。优选的，所述延伸板3与所述安装支架一体成型。所述延伸板3包括底面和顶面，所述底面与所述第二安装部12的底部平面平齐，所述顶面与所述第二安装孔121靠近所述第二安装部12底部的弧线相切。所述延伸板3上设置有多个通孔和/或多个盲孔，用于固定或定位其它安装部件。

所述第二安装部12的第四侧面123上还设置有切槽124，所述切槽124与所述第二安装孔121连通。优选的，所述切槽124远离所述第二安装部12的底部设置。

实施例2：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了激光雷达光学组件安装支架另一种结构，与实施例1不同的是，在本实施例中，所述斜切面114与水平面之间的第一预设夹角优选为45°。

进一步的，在本实施中，所述安装板1上设置有一个第二安装孔121和一个第一安装孔111，所述第一侧板21和第二侧板22之间夹装有1个棱镜。所述第一侧板21和第二侧板22侧板均包括第一面23和第二面24，所述第一面23和第二面24相对设置，且所述第一面23和第二面24均为平面。

所述第二安装孔121、第一安装孔111和棱镜的位置一一对应。所述第二安装孔121贯穿所述第二安装部12的第三侧面122和第四侧面123，作为优选的，所述第二安装孔121的孔径在其贯穿长度上处处相同。所述光接收111孔贯穿所述第一安装部11的第一侧面112和第二侧面113，所述第一安装孔111的孔径在其贯穿长度上处处相同，所述透镜组件设置在所述第一安装孔111中，所述透镜组件与所述第一安装孔中间优选为胶粘固定。

所述第一侧板21和第二侧板22的第一面23上均设置有支撑槽29，所述支撑槽29用于安装固定棱镜，优选的，所述棱镜的两端分别胶粘固定在所述第一侧板21和第二侧板22的支撑槽29上。

所述第二安装部12的第四侧面123上还设置有切槽124，所述切槽124与所述第二安装孔121连通。优选的，所述第二安装孔121的所述切槽124靠近所述第二安装部12的底部设置。

实施例3：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了激光雷达光学组件安装支架另一种结构，与实施例1不同的是，在本实施例中，所述斜切面114与水平面之间的第一预设夹角优选为45°。

在本实施例中，所述第二安装部12上设置有2个第二安装孔121，所述第一安装部11上设置有2个第一安装孔111，所述第一侧板21和第二侧板22之间夹装有2个棱镜。

所述第二安装孔121、第一安装孔111和棱镜的位置一一对应。所述第二安装孔121贯穿所述第二安装部12的第三侧面122和第四侧面123，所述第二安装孔121中在其贯穿方向上设置有至少一个台阶125。在一个优选方案中，所述台阶125为1个，所述台阶125将所述第二安装孔121分隔为第四光发射分孔和第五光发射分孔。所述第四光发射分孔和第五光发射分孔沿第三侧面122到第四侧面123的方向依次设置。所述至少一个台阶125的外围周长沿远离所述第三侧面122的方向依次增加，即，所述第四光发射分孔和第五光发射分孔的截面周长依次增加，即从所述第四侧面123向第三侧面122的方向上(光的入射方向)光发射分孔依次减小。优选的，所述第四光发射分孔和第五光发射分孔均为矩形结构，通过设置沿光发射方向依次减小的光发射分孔，在保证入射光发射不受阻挡的同时能够使得光在投射至目标物时光束聚集。

可以理解的是，在所述第二安装孔121中设置台阶125以及设置的台阶125的个数仅是一个优选方案，并不对其进行限制。

所述第一安装孔111中在其贯穿方向上设置有多个安装槽115。所述安装槽115用于安装所述透镜组件。优选的，在本实施例中，所述多个安装槽115尺寸相同，且相邻安装槽115之间形成有隔圈。所述隔圈用于填充所述透镜组件中的相邻部件之间的间隙。优选的，所述透镜组件嵌设在所述第一安装孔111中的安装槽115中，所述第一安装孔111为圆形结构。

进一步的，在本实施例中，所述支撑板13为1个，所述支撑板13，包括第一板面、第二板面、第三板面、第四板面、第五板面和第六板面，所述第一板面和第二板面相对设置，所述第三板面和第四板面相对设置，所述第五板面和第六板面相对设置，所述第一板面与所述第二侧面相连，所述第二板面与所述第四侧面齐平；所述第三板面和第四板面均与所述第二安装部圆角过度连接，所述第五板面与所述第二安装部12相连，所述第六板面即为所述支撑板的顶部平平面，所述第六板面与水平面之间呈第二预设夹角，所述第二预设夹角的范围为0～45°，优选的，本实施例中，所述第二预设夹角优选为45°。所述第三板面用于支撑所述棱镜支架，所述棱镜支架上设置有第一支撑台和第二支撑台，所述第一支撑台和第二支撑台相对设置，支撑所述棱镜。所述两个棱镜中其中一个一端设置在所述第一侧板上固定的棱镜支架上，另设置在所述第一支撑台上，所述两个棱镜中的另一个一端设置在所述第二侧板上固定的棱镜支架上，另一端设置在所述第二支撑台上。

进一步的，在本实施例中，所述第二安装部12的第四侧面123上设置的切槽124沿所述第二安装孔121的周边设置。优选的，所述切槽124与所述第二安装孔124连通。

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