激光雷达的发射装置及激光雷达制造方法及图纸

本申请提供了一种激光雷达的发射装置及激光雷达。激光雷达的发射装置包括：发射器主支架，具有朝向前侧开口的容纳空间；和由树脂材料一体成型的扩束镜。扩束镜具有随着靠近后侧外径尺寸逐渐缩小的渐缩形状，扩束镜在后部具有至少一个第一粘接区域。扩束镜以嵌入容纳空间的方式通过第一胶结构粘接于发射器主支架，第一胶结构夹置于第一粘接区域与发射器主支架之间。本申请能够根据扩束镜与发射器主支架的结构合理设置粘接区域以及位于粘接区域的胶结构，保证扩束镜与发射器主支架通过粘接区域可靠连接，进而获得满足激光雷达工作要求的发射装置。的发射装置。的发射装置。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达的发射装置及激光雷达


[0001]本申请涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达的发射装置及激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达是车辆能够实现自动驾驶技术的重要条件之一。通常，激光雷达通过发射和接收激光束来感知环境信息。为了扩大自动驾驶车辆对环境的感知范围，可以使用多颗激光雷达进行视场拼接以及增大单颗激光雷达的视场角的方式来实现大视场的效果。其中，单颗激光雷达的视场角可以通过对激光雷达的结构进行改进来增大。例如，在激光雷达的发射装置中设计扩束镜。扩束镜对激光束进行扩束，实现成倍的放大激光束的发射角度，增加激光雷达的视场角。
[0003]激光雷达中的扩束镜可以通过粘接剂直接粘接于发射器主支架。进一步地，为了保证激光雷达在高温、低温环境使用时粘接剂的粘接强度以及透镜强度，现有技术中的扩束镜通常采用玻璃材料，其热膨胀系数(例如7
×
10
‑6)与发射器主支架采用的材料的热膨胀系数(例如21
×
10
‑6)相似。扩束镜使用玻璃材料可以实现在环境温度变化时，扩束镜的尺寸变化与发射器主支架的尺寸变化区别不大，进而避免扩束镜由于形变而引起粘接区域的点胶结构产生受力，规避粘接强度失效风险。

技术实现思路

[0004]本申请要解决的技术问题
[0005]如上所述，在使用玻璃材料制作扩束镜的方案中，通常利用玻璃材料与发射器主支架所用材料的热膨胀系数相差不大的特点，来维持激光雷达中扩束镜与发射器主支架的连接的稳定性。然而，由于扩束镜需要实现扩大视场的功能，其外形轮廓往往呈现不规则的扇形。例如，扩束镜的尺寸可以是激光雷达中常规圆形透镜的3
‑
4倍，扩束镜的中厚可以是激光雷达中常规圆形透镜的2
‑
3倍。所以，在使用玻璃材料制造扩束镜这样复杂外形尺寸和轮廓的组件时，必然导致难以量产，无法保证良率。
[0006]在实际应用中，针对上述扩束镜加工难的问题，通过组合多个尺寸较小的扩束镜来实现一个大的扩束镜的方案来解决。但是，采用组合小尺寸扩束镜的方案又会增加产品的开发成本、装配工序和操作调试难度，不利于保证光路设计的精度，也不利于产品的集成化和模块化。
[0007]本申请是为了解决上述技术问题而研发的，其目的在于提供一种激光雷达的发射装置和激光雷达，从而能够在满足激光雷达大视场要求的同时满足在高温或低温环境下稳定使用的要求且制造组装简单，易于量产。
[0008]解决技术问题的方案
[0009]本申请的第一方面提供一种激光雷达的发射装置，在一些实施例，发射器主支架，具有朝向前侧开口的容纳空间；和由树脂材料一体成型的扩束镜，扩束镜具有随着靠近后侧外径尺寸逐渐缩小的渐缩形状，扩束镜在后部具有至少一个第一粘接区域，扩束镜以嵌
入容纳空间的方式通过第一胶结构粘接于发射器主支架，所述第一胶结构夹置于第一粘接区域与发射器主支架之间。
[0010]由于发射器主支架具有朝向前侧开口的容纳空间且扩束镜以嵌入容纳空间的方式通过第一胶结构粘接于发射器主支架，因此只需在扩束镜或者发射器主支架相应的位置进行点胶，再将扩束镜由发射器主支架的前侧开口插入发射器主支架进行装配，就可以使激光雷达的发射装置完成组装，装配工艺简单。其中，由于扩束镜是由树脂材料一体成型的，因此即使扩束镜具有不规则的形状，也能够容易地批量生产。进一步地，由于扩束镜具有随着靠近后侧外径尺寸逐渐缩小的渐缩形状，因此扩束镜的后部的结构更为紧凑，遇热或遇冷时的形变尺寸较小。当第一胶结构夹置于第一粘接区域与发射器主支架之间时，粘接剂受到材料因形变而产生的应力会较小，可以实现将扩束镜和发射器主支架稳定的连接，且不易产生因粘接剂对扩束镜的拉扯力而导致的扩束镜碎裂等不良情况。
[0011]在一些实施例，扩束镜具有随着靠近后侧而彼此接近的第一侧面和第二侧面、第三侧面和第四侧面。扩束镜还具有位于第一侧面和第二侧面中的至少一者的第二粘接区域，和/或扩束镜还具有位于第三侧面和第四侧面中的至少一者的第三粘接区域。
[0012]由于扩束镜还具有位于第一侧面和第二侧面中的至少一者的第二粘接区域，和/或扩束镜还具有位于第三侧面和第四侧面中的至少一者的第三粘接区域，因此，能够通过来自这些粘接区域的粘接力抵抗沿着侧面的变形力，能够分散、缓解在扩束镜的侧面产生的形变应力，避免应力集中，进而能够避免扩束镜从其安装位置脱落或是扩束镜碎裂等不良情况，即，在第二粘接区域和/或第三粘接区域胶接能够在不影响扩束镜使用的前提下增加扩束镜与发射器主支架之间的连接紧密性。
[0013]在一些实施例，扩束镜具有位于比第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面靠前侧的位置的前表面，扩束镜还具有位于前表面的端缘部的第四粘接区域。
[0014]由于扩束镜还具有位于前表面的端缘部的第四粘接区域，因此第四粘接区域的粘接剂能够吸收局部应力，抑制或避免扩束镜前表面的形变或位移，增加扩束镜的前部与发射器主支架之间的装配稳定性。另外，在第四粘接区域，扩束镜变形所引起的应力以正应力为主，因此，与在以剪切应力为主的区域相比，第四粘接区域发生脱胶的风险较小。
[0015]在一些实施例，扩束镜还具有至少一个位于第一侧面和第二侧面中的任一者与第三侧面的相连部的第五粘接区域。
[0016]由于第五粘接区域位于侧面的相连部附近，因此第五粘接区域的粘接剂能够避免扩束镜相对于发射器主支架的错位变形所引起的剪切应力集中，避免树脂制的扩束镜因应力集中而发生碎裂、脱胶等不良情况。
[0017]在一些实施例，发射器主支架具有形成于容纳空间的后部的后定位面，发射器主支架还具有位于后定位面中的至少一个第六粘接区域。
[0018]由于发射器主支架具有形成于容纳空间的后部的后定位面，因此可以帮助扩束镜实现快速定位，便于安装。由于第六粘接区域位于因热胀冷缩产生的变形应力比较小的后定位面，因此可以实现在第六粘接区域通过胶接的方式使扩束镜和发射器主支架连接，且不易产生因粘接剂对扩束镜的拉扯力而导致的扩束镜碎裂等不良情况。
[0019]在一些实施例，在第六粘接区域和第一粘接区域的一方或双方涂敷有粘接剂，在安装状态，在第六粘接区域与第一粘接区域之间夹置有第一胶结构，第六粘接区域与第一
粘接区域相粘接。
[0020]由于在安装状态，第六粘接区域与第一粘接区域相粘接，因此能够实现通过第六粘接区域与第一粘接区域完成扩束镜与发射器主支架的定位和连接。
[0021]在一些实施例，发射器主支架具有形成于容纳空间的侧部的第一侧定位面和第二侧定位面，在第一侧定位面与第二侧定位面之间还具有第三侧定位面和/或第四侧定位面。发射器主支架还具有位于第一侧定位面和第二侧定位面中的至少一者的第七粘接区域。
[0022]由于发射器主支架还具有位于第一侧定位面和第二侧定位面中的至少一者的第七粘接区域，和/或发射器主支架还具有位于第三侧定位面的第八粘接区域，因此，能够通过来自这些粘接区域的粘接力抵抗沿着扩束镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的发射装置，其特征在于，包括：发射器主支架，具有朝向前侧开口的容纳空间；和由树脂材料一体成型的扩束镜，所述扩束镜具有随着靠近后侧外径尺寸逐渐缩小的渐缩形状，所述扩束镜在后部具有至少一个第一粘接区域，所述扩束镜以嵌入所述容纳空间的方式通过第一胶结构粘接于所述发射器主支架，所述第一胶结构夹置于所述第一粘接区域与所述发射器主支架之间。2.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述扩束镜具有随着靠近后侧而彼此接近的第一侧面和第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述扩束镜还具有位于所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一者的第二粘接区域，和/或所述扩束镜还具有位于所述第三侧面和所述第四侧面中的至少一者的第三粘接区域。3.根据权利要求2所述的发射装置，其特征在于，所述扩束镜具有位于比所述第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧面和所述第四侧面靠前侧的位置的前表面，所述扩束镜还具有位于所述前表面的端缘部的第四粘接区域。4.根据权利要求3所述的发射装置，其特征在于，所述扩束镜还具有至少一个位于所述第一侧面和所述第二侧面中的任一者与所述第三侧面的相连部的第五粘接区域。5.根据权利要求4所述的发射装置，其特征在于，所述发射器主支架具有形成于所述容纳空间的后部的后定位面，所述发射器主支架还具有位于所述后定位面中的至少一个第六粘接区域。6.根据权利要求5所述的发射装置，其特征在于，在所述第六粘接区域和所述第一粘接区域的一方或双方涂敷有粘接剂，在安装状态，在所述第六粘接区域与所述第一粘接区域之间夹置有所述第一胶结构，所述第六粘接区域与所述第一粘接区域相粘接。7.根据权利要求5所述的发射装置，其特征在于，所述发射器主支架具有形成于所述容纳空间的侧部的第一侧定位面和第二侧定位面，在所述第一侧定位面与所述第二侧定位面之间还具有第三侧定位面，所述发射器主支架还具有位于所述第一侧定位面和所述第二侧定位面中的至少一者的第七粘接区域，和/或所述发射器主支架还具有位于所述第三侧定位面的第八粘接区域。8.根据权利要求7所述的发射装置，其特征在于，在所述第二粘接区域和所述第七粘接区域的一方或双方，以及，在所述第三粘接区域和所述第八粘接区域的一方或双方涂敷有粘接剂，在安装状态，在所述第七粘接区域与所述第二粘接区域之间夹置有第二胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，赵方岭，孟宪东，刘佳尧，石拓，
申请(专利权)人：苏州一径科技有限公司，
类型：新型
国别省市：