激光雷达的制作方法

专利2025-06-04  15


本申请属于雷达,更具体地说,是涉及一种激光雷达。


背景技术:

1、激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对车辆、货物、道路、障碍物、人、飞机、导弹等目标进行定位、探测、跟踪。

2、激光雷达探测器性能对激光雷达的测距性能有很大的影响,随着激光雷达技术的发展,对探测器的灵敏度,噪声都提出了很高的要求。但是随着激光雷达小型化的市场需求,探测能力的更高要求,激光雷达内部的温度升高,温度对探测器的性能影响越来越严重。

3、例如申请号为202123436333.3的中国专利公开了一种激光雷达,包括激光收发模组、顶部电路板、旋转负载、驱动器、无线供电组件、底部电路板和底座,其中激光收发模组包括背板和光路负载,背板的一板面上间隔地设置有激光发射器和激光接收器;背板设置有激光发射器的板面与光路负载的一端面固定连接,光路负载分别对应激光发射器、激光接收器贯穿设置有发射腔和接收腔;发射腔远离激光发射器的一端设置有发射透镜,接收腔远离激光接收器的一端设置有接收透镜。

4、针对上述中的相关技术,发明人认为存在以下缺陷:

5、常见激光雷达中,激光发射器的驱动电路板和探测器的接收电路板需要固定同时固定在背板上(即镜筒结构),虽然接收电路板自身发热量一般不高,但是激光发射器的驱动电路板在工作时,会产生大量的热量,这些热量会通过镜筒结构传递到接收电路板上,探测器的温度也会随之升高,从而严重影响激光雷达探测器的性能,导致激光雷达的测距性能大幅度下降,且激光雷达的环境适应性也比较差。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种激光雷达,以解决以下技术问题:

2、激光发射器的驱动电路板在工作时,会产生大量的热量,这些热量会通过镜筒结构传递到接收电路板上,探测器的温度也会随之升高,从而严重影响激光雷达探测器的性能,导致激光雷达的测距性能大幅度下降,且激光雷达的环境适应性也比较差。

3、为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:

4、提供一种激光雷达,包括发射模块、镜筒和接收模块,所述镜筒内设置有发射腔和接收腔,所述镜筒的一侧面设置有连通于所述接收腔的接收口,所述镜筒的另一侧面设置有连通于所述发射腔的发射口,所述接收模块与所述接收口对应布置,所述发射模块与所述发射口对应布置,所述发射模块和接收模块固定于所述镜筒的不同侧面,所述接收模块包括探测器和接收电路板,所述接收电路板和所述镜筒之间设置有第一隔热结构。

5、通过上述技术方案,由于接收电路板本身不是热源,因此可以通过对接收电路板进行隔热处理,第一隔热结构可以减少热源以及温度比较高的结构对接收电路板进行热传导以及热辐射,从而增大热平衡状态下其他部分结构与接收模块的温度梯度,间接降低接收模块的温度,提升激光雷达的测距性能,提升激光雷达的环境适应性。

6、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述第一隔热结构包括第一隔热涂层和第二隔热涂层,所述第一隔热涂层设于所述镜筒外侧面上,所述第二隔热涂层设于所述接收电路板临近所述接收口的侧面上。

7、通过上述技术方案,第一隔热涂层和第二隔热涂层均可采用喷涂的工艺形成,制作加工比较简单,在具有良好隔热效果的前提下,同时还附带有一定的固定效果。

8、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述第一隔热涂层和所述第二隔热涂层之间设置有胶粘层。

9、通过上述技术方案,胶粘层可以使第一隔热涂层和第二隔热涂层之间牢固连接,以实现镜筒和接收电路板之间的牢固连接,有利于接收电路板牢固安装。

10、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述第一隔热结构包括第一隔热材料层,所述第一隔热材料层设于所述接收电路板和所述镜筒的外侧面之间。

11、通过上述技术方案,第一隔热材料层可以直接采用填充的工艺形成,制作加工比较简单。

12、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述接收电路板上设置有若干紧固孔,所述接收电路板通过若干紧固件压紧于所述镜筒上,所述紧固件和所述紧固孔一一对应布置,所述紧固件贯穿所述紧固孔。

13、通过上述技术方案,接收电路板通过紧固件进行固定安装的方式,更加牢固稳定,有效防止接收电路板随意晃动,激光雷达运行会更加稳定。

14、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述紧固件和所述紧固孔之间还设置有第二隔热结构。

15、通过上述技术方案,第二隔热结构可以有效避免热量通过紧固件从镜筒上传递至接收电路板上,隔热效果会更好,更有利于保护接收电路板。

16、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述第二隔热结构为第二隔热材料层或第三隔热涂层。

17、通过上述技术方案,第二隔热材料层可以直接采用填充的工艺形成,制作加工比较简单,第三隔热涂层可采用喷涂的工艺形成,制作加工不仅比较简单,而且在具有良好隔热效果的前提下,同时还附带有一定的固定效果。

18、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述发射腔和所述接收腔平行且间隔布置。

19、通过上述技术方案,镜筒内的空间布局更加紧凑合理,有利于缩小整个激光雷达的尺寸和体型。

20、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述镜筒上设置有凹陷部,所述凹陷部包括倾斜面,所述倾斜面上设置有穿孔,所述凹陷部内安装有反射镜片,所述反射镜片的反射面和所述穿孔对应布置。

21、通过上述技术方案,在狭小的空间内增设凹陷部,以便反射镜片安装固定,空间布局更加紧凑合理,有利于缩小整个激光雷达的尺寸和体型。

22、在本申请的一种可实现的技术方案中,所述发射模块包括激光器和驱动电路板,所述驱动电路板和镜筒的外侧面之间粘接固定。

23、通过上述技术方案,上述设计的发射模块,结构简单,无需采用螺钉等方式固定,安装固定比较方便。

24、综上所述,本申请至少包括以下一种有益的技术效果:

25、由于接收电路板本身不是热源,因此可以通过对接收电路板进行隔热处理,第一隔热结构可以减少热源以及温度比较高的结构对接收电路板进行热传导以及热辐射,从而增大热平衡状态下其他部分结构与接收模块的温度梯度,间接降低接收模块的温度,提升激光雷达的测距性能,提升激光雷达的环境适应性。



技术特征:

1.一种激光雷达,其特征在于,包括发射模块(1)、镜筒(2)和接收模块(3),所述镜筒(2)内设置有发射腔(21)和接收腔(22),所述镜筒(2)的一侧面设置有连通于所述接收腔(22)的接收口,所述镜筒(2)的另一侧面设置有连通于所述发射腔(21)的发射口,所述接收模块(3)与所述接收口对应布置,所述发射模块(1)与所述发射口对应布置,所述发射模块(1)和接收模块(3)固定于所述镜筒(2)的不同侧面,所述接收模块(3)包括探测器(31)和接收电路板(32),所述接收电路板(32)和所述镜筒(2)之间设置有第一隔热结构(4)。

2.如权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,所述第一隔热结构(4)包括第一隔热涂层(41)和第二隔热涂层(42),所述第一隔热涂层(41)设于所述镜筒(2)外侧面上,所述第二隔热涂层(42)设于所述接收电路板(32)临近所述接收口的侧面上。

3.如权利要求2所述的激光雷达,其特征在于,所述第一隔热涂层(41)和所述第二隔热涂层(42)之间设置有胶粘层(43)。

4.如权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,所述第一隔热结构(4)包括第一隔热材料层(44),所述第一隔热材料层(44)设于所述接收电路板(32)和所述镜筒(2)的外侧面之间。

5.如权利要求4所述的激光雷达,其特征在于,所述接收电路板(32)上设置有若干紧固孔(321),所述接收电路板(32)通过若干紧固件(5)压紧于所述镜筒(2)上,所述紧固件(5)和所述紧固孔(321)一一对应布置,所述紧固件(5)贯穿所述紧固孔(321)。

6.如权利要求5所述的激光雷达,其特征在于,所述紧固件(5)和所述紧固孔(321)之间还设置有第二隔热结构(6)。

7.如权利要求6所述的激光雷达,其特征在于,所述第二隔热结构(6)为第二隔热材料层或第三隔热涂层。

8.如权利要求1至7中任一项所述的激光雷达,其特征在于,所述发射腔(21)和所述接收腔(22)平行且间隔布置。

9.如权利要求8所述的激光雷达,其特征在于,所述镜筒(2)上设置有凹陷部(23),所述凹陷部(23)包括倾斜面,所述倾斜面上设置有穿孔(24),所述凹陷部(23)内安装有反射镜片(7),所述反射镜片(7)的反射面和所述穿孔(24)对应布置。

10.如权利要求7所述的激光雷达,其特征在于,所述发射模块(1)包括激光器(11)和驱动电路板(12),所述驱动电路板(12)和镜筒(2)的外侧面之间粘接固定。


技术总结
本申请涉及雷达技术领域,并提供了一种激光雷达,包括发射模块、镜筒和接收模块,镜筒内设置有发射腔和接收腔,镜筒的一侧面设置有连通于接收腔的接收口,镜筒的另一侧面设置有连通于发射腔的发射口,接收模块与接收口对应布置,发射模块与发射口对应布置,发射模块和接收模块固定于镜筒的不同侧面,接收模块包括探测器和接收电路板,接收电路板和镜筒之间设置有第一隔热结构。本申请提供的激光雷达,第一隔热结构可以减少热源以及温度比较高的结构对接收电路板进行热传导以及热辐射,从而增大热平衡状态下其他部分结构与接收模块的温度梯度,间接降低接收模块的温度,提升激光雷达的测距性能,提升激光雷达的环境适应性。

技术研发人员:张正正,周帆,马亚坤
受保护的技术使用者:武汉万集光电技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/index.php/read-1820793.html

最新回复(0)