光学系统及激光雷达的制作方法

专利检索2026-08-22  21


本申请涉及激光测距,尤其涉及一种光学系统及激光雷达。


背景技术:

1、激光雷达是使用激光来探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统,其工作原理是激光发射模组先向目标发射用于探测的出射激光,然后激光接收模组接收从目标物体反射回来的回波激光,处理接收到的回波激光后可获得目标物体的有关信息,例如距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。其中,激光发射模组和激光接收模组通常需要配置光学系统,才能获取大视场角和高分辨率的点云数据。

2、目前,激光测距测距装置中的光学系统中的光学元件通常需要先装配在镜筒中,再通过镜筒装配在支架上,不仅增加了生产和装配的复杂程度,而且导致光学系统所需的零部件的数量较多,增加了生产成本。


技术实现思路

1、本申请提供一种光学系统及激光雷达,可以简化光学系统的生产和装配流程,而且可以减少光学系统的零部件的数量,从而降低生产成本。

2、第一方面,本申请提供一种光学系统,包括:支架,包括第一端面以及与第一端面相背设置的第二端面;所述支架还设有第一容纳腔;所述第一容纳腔沿着第一轴向方向延伸,且贯穿所述第一端面和所述第二端面;第一光学组件,每个所述第一光学组件包括至少一个光学元件,所述第一光学组件所包括的光学元件沿着所述第一轴向方向布设在所述第一容纳腔内,且与所述第一容纳腔的内壁相抵接。

3、第二方面,本申请提供一种激光雷达,包括如上所述的光学系统;所述激光雷达还包括壳体、发光模块和探测模块;所述壳体与所述第二端面连接;所述壳体与所述第二端面连接后,形成有容纳腔;所述发光模块和所述探测模块均设置在所述容纳腔内。

4、本申请的有益效果为:本申请提供的光学系统通过支架的第一容纳腔为第一光学组件提供安装空间,并通过第一限位组件对第一光学组件中的光学元件进行定位,使得支架可以直接安装第一光学组件,即支架复用了镜筒的功能。相比相关技术中,光学系统需要设置镜筒安装第一光学组件,再将镜筒安装在支架上,本申请可以简化光学系统的生产和装配流程,而且可以减少光学系统中的零件数量,进而降低生产成本。



技术特征:

1.一种光学系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还包括第一限位组件;所述第一限位组件与所述第一容纳腔的内壁连接,用于对所述第一光学组件所包括的光学元件进行限位。

3.根据权利要求2所述的光学系统,其特征在于:所述第一容纳腔的内壁包括沿着所述第一轴向方向依次排布的第一内壁部分、第一中间内壁部分和第二内壁部分;所述第一光学组件包括一个或多个透镜,每个所述透镜沿着所述第一轴向方向具有相对设置的两个光学面;第一光学组件所包括的透镜与所述第一中间内壁部分相抵接;所述第一限位组件还包括:

4.根据权利要求3所述的所述的光学系统,其特征在于:所述第一光学组件包括多个透镜;所述第一限位组件还包括间隔件;所述第一光学组件所包括的多个透镜中,每两个相邻的透镜之间设置有一个所述间隔件;所述间隔件用于使相邻两个透镜间隔设置。

5.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于:所述光学系统还包括透光片;所述透光片连接于所述支架的第一端面,包括朝向所述第一端面的第一透光面;所述透光片用于为所述第一光学组件提供保护,还用于允许所述第一光学组件对应的光线通过;

6.根据权利要求5所述的光学系统,其特征在于:

7.根据权利要求1-6任意一项所述的光学系统,其特征在于;所述支架还设有第二容纳腔,所述第二容纳腔沿着第二轴向方向延伸,且贯穿所述第一端面和所述第二端面;所述光学系统还包括第二光学组件,所述第二光学组件包括至少一个光学元件;

8.根据权利要求7所述的光学系统,其特征在于:所述第二光学组件所包括的光学元件沿着所述第二轴向方向布设在所述第二容纳腔内,且与所述第二容纳腔的内壁相抵接;所述光学系统还包括第二限位组件;所述第二限位组件与所述第二容纳腔的内壁连接,用于对所述第二光学组件所包括的光学元件进行限位。

9.根据权利要求8所述的光学系统,其特征在于:所述第二容纳腔的内壁包括沿着第二轴向方向依次排布的第三内壁部分、第三中间内壁部分和第四内壁部分;所述第二光学组件包括一个或多个透镜,每个所述透镜沿着第二轴向方向具有相对设置的两个光学面;第二光学组件所包括的透镜与所述第二中间内壁部分相抵接;所述第二限位组件还包括:

10.根据权利要求9所述的所述的光学系统,其特征在于:所述第二光学组件包括多个透镜;所述第二限位组件还包括间隔件;所述第一光学组件所包括的多个透镜中,每两个相邻的透镜之间设置有一个所述间隔件;所述间隔件用于使相邻两个透镜间隔设置。

11.根据权利要求7所述的光学系统,其特征在于:所述光学系统还包括透光片;所述透光片连接于所述支架的第一端面,包括朝向所述第一端面的第一透光面;所述透光片用于为所述第一光学组件和第二光学组件提供保护,还用于允许所述第一光学组件和第二光学组件对应的光线通过;

12.根据权利要求11所述的光学系统,其特征在于:所述第一端面具有所述第二密封路径,所述光学系统包括所述第三密封连接结构和所述第四密封连接结构;

13.根据权利要求11所述的光学系统,其特征在于:所述第一端面具有所述第一密封路径和所述第二密封路径,所述光学系统还包括所述第一密封连接结构和所述第三密封连接结构;所述第一密封路径和所述第二密封路径之间具有共用密封路段;所述第一密封连接结构和所述第三密封连接结构之间共用部分结构。

14.根据权利要求11所述的光学系统,其特征在于:所述第一端面具有所述第一密封路径和所述第二密封路径;所述第一端面还具有至少一个第三密封路径,所述第三密封路径围绕所述第一密封路径和第二密封路径进行设置;所述光学系统还包括第五密封连接结构;所述第五密封连接结构在所述第三密封路径和所述第一透光面之间形成密封连接。

15.根据权利要求14所述的光学系统,其特征在于:所述第五密封连接结构包括第五密封凸起、第五密封凹槽和第五密封胶圈;所述第五密封凸起设置在所述第一端面上,且沿着所述第三密封路径进行设置,所述第五密封凹槽设置在所述第一透光面上,且与所述第五密封凸起对应,或,所述第五密封凹槽设置在所述第一端面上,且沿着所述第三密封路径进行设置,所述第五密封凸起设置在所述第一透光面上,且与所述第五密封凹槽对应;所述第五密封胶圈填充在所述第五密封凹槽内;所述第五密封凸起嵌入第五密封凹槽,通过所述第五密封胶圈与所述第五密封凹槽密封连接;或,所述第五密封连接结构包括第三焊接连接结构;所述第三焊接连接结构为沿着所述第三密封路径的路径,对所述第一端面和所述第一透光面进行焊接后所形成的焊接结构。

16.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于:所述透光片贴合设置在所述第一端面上。

17.一种激光雷达,其特征在于,包括权利要求7-16任一项所述的光学系统;所述激光雷达还包括壳体、发光模块和探测模块;所述壳体与所述第二端面连接;所述壳体与所述第二端面连接后,形成有容纳腔;

18.根据权利要求17所述的激光雷达,其特征在于:所述激光雷达包括两个所述发光模块和一个所述探测模块,两个所述发光模块位于所述探测模块的两侧;所述光学系统包括两个所述第二光学组件和一个所述第一光学组件;两个所述第二光学组件位于所述第一光学组件的两侧,且分别位于两个所述发光模块的出光侧;所述第一光学组件位于所述探测模块的入光侧;

19.根据权利要求18所述的激光雷达,其特征在于:


技术总结
本申请公开了一种光学系统及激光雷达,光学系统包括支架和至少一个第一光学组件;支架包括第一端面以及与第一端面相背设置的第二端面;支架还设有第一容纳腔,第一容纳腔沿着第一轴向方向延伸,且贯穿第一端面和所述第二端面;第一光学组件包括至少一个光学元件;第一光学组件所包括的光学元件沿着第一轴向方向布设在第一容纳腔内,且与第一容纳腔的内壁相抵接;本申请简化光学系统的生产和装配流程,而且可以减少光学系统的零部件的数量,从而降低光学系统的生产成本。

技术研发人员:张家超,李宏举
受保护的技术使用者:深圳市速腾聚创科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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