一种激光雷达制造技术

本申请涉及激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达。本申请激光雷达包括光源、发射光学系统、接收装置，所述光源用于产生出射光束，出射光束经过发射光学系统射向目标，目标返回的反射光进入接收装置，在光源、发射光学系统之间设有电路板，在电路板上开设有通光孔，用于通过光源出射光，所述的电路板为一块或多块，所述的电路板为多块时，电路板之间的距离可调整。本申请实施例通过将光源设置在电路板下方，出射光经电路板上开设的通光孔进入发射光学系统进行准直扩束，发射光学系统所需要的光路长度与各硬件结构之间的间距公用，光学结构整体占用空间小。

A kind of lidar

The application relates to the field of lidar, in particular to a lidar. The laser radar of the application includes a light source, a transmitting optical system and a receiving device. The light source is used to generate an outgoing light beam. The outgoing light beam is directed to the target through the transmitting optical system, and the reflected light returned by the target enters the receiving device. A circuit board is arranged between the light source and the transmitting optical system, and a through-hole is arranged on the circuit board for emitting light through the light source. The circuit board is When the circuit board is a plurality of blocks, the distance between the circuit boards can be adjusted. In the embodiment of the application, the light source is arranged under the circuit board, and the outgoing light enters the transmitting optical system through the through-hole opened on the circuit board for collimation and beam expansion. The optical path length required for the transmitting optical system and the spacing between the hardware structures are common, and the overall space occupied by the optical structure is small.

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达
本申请涉及测量仪器领域，尤其涉及一种激光雷达。
技术介绍
目前，固态激光雷达系统，通常包括多个硬件模块，例如处理器模块、激光发射模块、接收模块、通信模块等，这些模块需要多层电路，并与结构进行合理配合，如图1所示，为一种现有的激光雷达系统，其光源1、发射光学系统4处于整个雷达前部，以便于配合光学系统并确保光路不被第一电路板21、第二电路板22、第三电路板23遮挡，这种情况下，激光雷达的整体厚度为光源1到发射光学系统4之间的光路长度加上各硬件结构的间距，光源1到发射光学系统4之间的光路长度为准直结构所需的焦距加上其他光学结构需要的长度。固态激光雷达系统的发射光学系统，需要将出射光束整形为所需的光型分布。其中，为了实现横向大视场且纵向窄视场，需要先对光源进行准直，获得纵向窄视场（通常是3度到20度），再将准直后的光进行扩束，获得横向大视场（通常是60度到150度）。当纵向窄视场要求极小时（0.5度-3度），准直所需的光学结构要求焦距较长，光源1到发射光学系统4之间的所需要的光路长度也就较长，因而光学结构整体高度需要占用更大的空间结构，特别是会大大增加整机厚度。
技术实现思路
本申请实施例在于提出一种提供一种激光雷达，解决现有技术存在的光学结构整体占用空间大，整机厚度大的问题。为达此目的，本专利技术申请实施例采用以下技术方案：一方面，一种激光雷达，包括光源、发射光学系统、接收装置，所述光源用于产生出射光束，出射光束经过发射光学系统射向目标，目标返回的反射光进入接收装置，在光源、发射光学系统之间设有电路板，在电路板上开设有通光孔，用于通过光源出射光，所述的电路板为一块或多块，所述的电路板为多块时，电路板之间的距离可调整。在一种可能的实现方式中，所述的电路板为多块时，电路板之间的间距为3-15mm，电路板与光源之间的间距为3-15mm。在一种可能的实现方式中，所述的电路板上设有处理电路、通信电路、接收电路中的一种或多种。在一种可能的实现方式中，所述的发射光学系统包括准直装置、扩束装置，所述的准直装置与光源之间的距离为准直装置后焦距。在一种可能的实现方式中，所述的准直装置后焦距为25mm到50mm。在一种可能的实现方式中，所述的出射光发散角θ为5-40°。在一种可能的实现方式中，所述的出射光发散角θ为20-30°。在一种可能的实现方式中，所述的电路板上通光孔的孔径为光源到电路板距离*2*tan(θ/2)。在一种可能的实现方式中，所述的光源为LED或激光器。在一种可能的实现方式中，所述的接收电路用于将接收装置发来的光信号转化为电信号，所述的处理电路用于处理接收装置发来的光信号，所述的通信电路用于将处理电路处理结果发予上位机。本申请实施例通过将光源设置在电路板下方，出射光经电路板上开设的通光孔进入发射光学系统进行准直扩束，发射光学系统所需要的光路长度与各硬件结构之间的间距公用，光学结构整体占用空间小，整机厚度薄。附图说明图1是
技术介绍
示意图。图2是本申请实施例1的简化示意图。图3是本申请实施例2的简化示意图。图4是本申请实施例3的简化示意图。图中：1、光源；2、电路板；3、接收装置；4、发射光学系统；5、准直装置；6、扩束装置；7、通光孔；21、第一电路板；22、第二电路板；23、第三电路板。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1由图2所示，一种激光雷达，包括光源1、发射光学系统4、接收装置3，所述光源1用于产生出射光束，出射光束经过发射光学系统4射向目标，目标返回的反射光进入接收装置3，在光源1、发射光学系统4之间设有电路板2，在电路板2上开设有通光孔7，用于通过光源出射光，所述的电路板2为一块。通过将光源1设置在电路板2下方，出射光经电路板2上开设的通光孔7进入发射光学系统4进行准直扩束，发射光学系统4所需要的光路长度与各硬件结构之间的间距公用，光学结构整体占用空间小，整机厚度薄。光源1为单独设置。所述的电路板2上设有处理电路、通信电路、接收电路。所述的发射光学系统4包括准直装置5、扩束装置6，所述的准直装置5与光源1之间的距离为准直装置后焦距。准直装置后焦距指的是光源1到准直装置5的最后一个镜片的距离。所述的准直装置后焦距为25mm到50mm。准直焦距为25-50mm,满足一般激光雷达测量要求，且不会造成雷达整体体积偏大。所述的出射光发散角θ为5-40°。出射光发散角采用上述角度，发散角过小则即使进行准直扩束，其所能测量的范围也会过小，不能满足实际需要；发散角过大则所需要的能量过大，能耗大。所述的出射光发散角θ为20-30°。进一步限定出射光发散角，在这一角度范围内兼顾测量范围和能耗需求。所述的电路板2上通光孔7的孔径为光源到电路板距离*2*tan(θ/2)。一般来说，电路板2上的通光孔7孔径预先已加工好，为光源1到电路板2的距离*2*tan(θ/2)，光源1到电路板2距离根据准直装置后焦距、电路板布线需要通过实验调整得出，根据得出的光源1到电路板2距离，可以计算得到电路板2上的通光孔7孔径并进行预先加工。所述的光源1为LED或激光器。所述的光源1为LED或激光器，接收装置为光电传感器，品种可以为单像素PIN管或APD，也可以是多像素的PIN或APD阵列、CCD、CMOS等。所述的接收电路用于将接收装置3发来的光信号转化为电信号，所述的处理电路用于处理接收装置发来的光信号，所述的通信电路用于将处理电路处理结果发予上位机（图中未画出）。实施例2如图3所示，所述的电路板为从上向下依次设置的第一电路板21、第二电路板22，第一电路板21、第二电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，包括光源、发射光学系统、接收装置，所述光源用于产生出射光束，出射光束经过发射光学系统射向目标，目标返回的反射光进入接收装置，其特征在于，在光源、发射光学系统之间设有电路板，在电路板上开设有通光孔，用于通过光源出射光，所述的电路板为一块或多块，所述的电路板为多块时，电路板之间的距离可调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，包括光源、发射光学系统、接收装置，所述光源用于产生出射光束，出射光束经过发射光学系统射向目标，目标返回的反射光进入接收装置，其特征在于，在光源、发射光学系统之间设有电路板，在电路板上开设有通光孔，用于通过光源出射光，所述的电路板为一块或多块，所述的电路板为多块时，电路板之间的距离可调整。


2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述的电路板为多块时，电路板之间的间距为3-15mm，电路板与光源之间的间距为3-15mm。


3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述的电路板上设有处理电路、通信电路、接收电路中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述的发射光学系统包括准直装置、扩束装置，所述的准直装置与光源之间的距离为准直装置后焦距。
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【专利技术属性】
技术研发人员：疏达，李远，杨野，
申请(专利权)人：北醒北京光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11