本實用新型涉及傳感器,尤其涉及一種激光傳感器基座、激光傳感器和激光測距雷達。
背景技術(shù):
裝配激光傳感器的基座時通常用螺絲把成像模組固定在基座后端面的卡槽內(nèi),由于裝配誤差,成像模組上的圖像傳感器的光學(xué)成像線容易出現(xiàn)偏差,影響激光傳感器的測量精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本實用新型提供一種基座,用于激光傳感器,所述激光傳感器包括成像模組,所述成像模組包括圖像傳感器,基座包括:
后端面,所述基座在所述后端面形成有卡槽,所述卡槽形成有卡槽底面和自所述卡槽底面向上延伸的底側(cè)面和與所述底側(cè)面垂直連接的左側(cè)面和右側(cè)面,所述基座包括自所述卡槽底面向上延伸的卡筋,所述卡筋與所述底側(cè)面基本平行,用于限制所述成像模組以使所述成像模組與所述卡槽底面和所述底側(cè)面貼合。
在某些實施方式中,所述卡筋與所述底側(cè)面之間的距離小于或等于所述圖像傳感器的高度,所述左側(cè)面與所述右側(cè)面之間的距離大于所述圖像傳感器的寬度。
在某些實施方式中,所述卡槽包括與所述左側(cè)面和所述右側(cè)面垂直連接且與所述底側(cè)面相對的頂側(cè)面,所述卡筋與所述頂側(cè)面間隔設(shè)置。
在某些實施方式中,所述成像模組包括電路板,所述感光耦合元件設(shè)置在所述電路板上,所述后端面形成有多個螺孔,所述電路板形成有多個與所述螺孔分別對應(yīng)的通孔,所述電路板通過多個緊固件分別通過所述多個通孔螺入所述多個螺孔以固定在所述后端面上。
在某些實施方式中,所述基座包括與所述后端面相背的前端面,所述基座在所述前端面形成有與所述卡槽連通的鏡頭螺孔,所述成像模組包括鏡頭,所述鏡頭的外周面形成有外螺紋,所述鏡頭通過所述外螺紋與所述鏡頭螺孔配合固定在所述基座上。
在某些實施方式中,所述基座還包括與所述后端面和所述前端面垂直連接的頂端面,所述基座在所述頂端面形成有與所述鏡頭螺孔連通的注膠孔。
在某些實施方式中,所述基座包括與所述后端面垂直連接的頂端面、左端面和右端面,所述卡槽靠近所述右端面設(shè)置,所述基座在所述頂端面還形成有放置槽,所述放置槽用于安裝激光發(fā)射管,所述基座包括壓蓋,所述壓蓋固定在所述放置槽上以將所述激光發(fā)射管固定在所述基座上且與所述圖像傳感器光學(xué)耦合,所述壓蓋靠近所述左端面設(shè)置。
在某些實施方式中,所述放置槽包括放置槽底面,并在所述放置槽底面向內(nèi)形成沿自所述后端面向所述前端面延伸的第一凹陷部,所述壓蓋包括壓蓋底面,并在所述壓蓋底面向內(nèi)形成有第二凹陷部,所述第一凹陷部和所述第二凹陷部配合固定所述激光發(fā)射管。
在某些實施方式中,所述基座包括自所述第一凹陷部沿所述第一凹陷部的橫截面方向向下凹陷的導(dǎo)流槽。
在某些實施方式中,所述壓蓋包括側(cè)壁,所述側(cè)壁基本垂直連接圍成所述壓蓋,所述側(cè)壁的內(nèi)壁向所述壓蓋內(nèi)部延伸形成延伸部,所述延伸部上設(shè)置有彈性擠壓件,所述彈性擠壓件與所述激光發(fā)射管彈性相抵,且所述激光發(fā)射管能夠在所述彈性擠壓件的彈性擠壓的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動。
在某些實施方式中,所述延伸部位于所述側(cè)壁連接處的位置設(shè)置有多個壓蓋通孔,所述頂端面形成有多個與所述壓蓋通孔分別對應(yīng)的頂端螺孔,多個緊固件穿過多個壓蓋通孔,打入頂端螺孔以將壓蓋和頂端面固定連接并固定激光發(fā)射管。
在某些實施方式中,所述彈性擠壓件與所述延伸部之間、所述彈性擠壓件之間形成打膠槽。
一種激光傳感器包括基座。
一種激光測距雷達包括激光傳感器。
本實用新型實施方式中,圖像傳感器裝配至卡槽上后,卡槽上的卡筋彈性限制圖像傳感器的位置,圖像傳感器的光學(xué)成像線能夠處于正確位置,避免了采用螺絲固定圖像傳感器影響光學(xué)成像線位置的情況,提高了測量精度。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本實用新型實施方式的激光傳感器的立體分解示意圖。
圖2是本實用新型實施方式的激光傳感器的另一視角的立體示意圖。
圖3是本實用新型實施方式的成像模組的立體示意圖。
圖4是本實用新型實施方式的激光傳感器的又一視角的立體示意圖。
圖5是本實用新型實施方式的激光傳感器的俯視視角的立體示意圖。
圖6是本實用新型實施方式的激光傳感器的又一視角立體示意圖。
圖7是本實用新型實施方式的激光傳感器的背面視角的立體示意圖。
圖8是本實用新型實施方式的壓蓋的的立體示意圖。
圖9是本實用新型實施方式的壓蓋的正視視角的立體示意圖。
圖10是本實用新型實施方式的壓蓋的俯視視角的立體示意圖。
圖11是本實用新型實施方式的激光傳感器的立體剖面示意圖。
圖12是本實用新型實施方式的激光傳感器應(yīng)用在激光測距雷達上的立體示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接或可以相互通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本實用新型。此外,本實用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母,這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外,本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
請參閱圖1-圖3,本實用新型實施方式提供的基座10用于激光傳感器100,激光傳感器100包括成像模組20,成像模組20包括圖像傳感器22?;?0包括后端面12、卡槽14和卡筋16。卡槽14位于基座后端面12,卡槽14形成有卡槽底面142和自卡槽底面142向上延伸的底側(cè)面144和與底側(cè)面144垂直連接的左側(cè)面146和右側(cè)面148,基座10包括自卡槽底面142向上延伸的卡筋16,卡筋16與底側(cè)面144基本平行,用于限制成像模組20以使成像模組20與卡槽底面142和底側(cè)面144貼合。
本實用新型實施方式中,成像模組20裝配至卡槽14上后,卡槽14上的卡筋16彈性限制圖像傳感器22的位置,圖像傳感器22的光學(xué)成像線能夠處于正確位置,避免了采用螺絲固定成像模組20影響光學(xué)成像線位置的情況,提高了激光傳感器100的測量精度。
基座10一般采用塑料制造,如此,制造工藝簡單,成本較低。
具體地,卡槽14的底側(cè)面144、左側(cè)面146和右側(cè)面148固定,如此能為卡入卡槽14的圖像傳感器22提供穩(wěn)定的支撐,并限制圖像傳感器22的移動,提高圖像傳感器22的成像精度。
在某些實施方式中,卡筋16與底側(cè)面144之間的距離小于或等于圖像傳感器22的高度,左側(cè)面146與右側(cè)面148之間的距離大于圖像傳感器22的寬度。
本實用新型實施方式中,圖像傳感器22的高性能和低噪聲電子學(xué)相結(jié)合通常能提供較高的圖像質(zhì)量和較為精確的色彩再現(xiàn),同時,圖像傳感器22易于集成,大大方便了圖像傳感器22在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。由于反射光線在圖像傳感器22上在水平方向上成像,所以左右側(cè)面148之間的間距大于圖像傳感器22的寬度,圖像傳感器22能在卡槽14上左右輕微移動,不會影響到成像質(zhì)量。圖像傳感器22在垂直方向上與卡槽14實行過盈配合,卡筋16和底側(cè)面144在垂直方向上限制圖像傳感器22的移動,保證圖像傳感器22的成像精度。
在某些實施方式中,卡槽14包括與左側(cè)面146和右側(cè)面148垂直連接且與底側(cè)面144相對的頂側(cè)面141,卡筋16與頂側(cè)面141間隔設(shè)置。
本實用新型實施方式中,由于圖像傳感器22和卡槽14實行過盈配合,所以將圖像傳感器22卡入卡槽14中時,卡筋16需要向頂側(cè)面141方向發(fā)生輕微形變以容納圖像傳感器22,卡筋16與頂側(cè)面141間隔設(shè)置,則為卡筋16的輕微形變預(yù)留了空間,方便圖像傳感器22的安裝。
具體地,卡筋16通常采用塑料制成。
在某些實施方式中,卡槽14于左側(cè)面146和底側(cè)面144之間與右側(cè)面148和底側(cè)面144之間設(shè)置有兩個凹陷143。
本實用新型實施方式中,卡槽14與圖像傳感器22實行過盈配合且圖像傳感器22需要與卡槽14的底側(cè)面144緊密貼合,圖像傳感器22的拐角容易受卡槽14底側(cè)面144左右兩端拐角的擠壓從而造成圖像傳感器22的損壞。凹陷143則為圖像傳感器22的拐角保留了足夠的安裝空間,避免底側(cè)面144左右兩端的拐角擠壓圖像傳感器22從而損壞圖像傳感器22或影響圖像傳感器22的成像精度。
在某些實施方式中,成像模組20包括電路板24,圖像傳感器22設(shè)置在電路板24上,后端面12形成有多個螺孔122,電路板24形成有多個與螺孔122分別對應(yīng)的通孔242,多個緊固件244穿過通孔242,打入螺孔122以將電路板24和后端面12固定連接。
具體地,圖像傳感器22通過表面組裝技術(shù)(SMT)焊接到電路板24上。SMT焊接缺陷率低,且SMT焊接得到的圖像傳感器22可靠性高,抗震能力強。同時,通過SMT焊接得到的圖像傳感器22高頻特性好,能有效減少電磁和射頻的干擾,保證圖像傳感器22的成像質(zhì)量,進而保證激光傳感器100的測量精度。SMT焊接還易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率能大幅提高。
電路板24上的通孔242可以包括4個,如此,可以提供穩(wěn)定的固定力。
當然,通孔242的數(shù)量并不限于上面討論的實施方式,而可以根據(jù)需求采用更多數(shù)量以提供更加穩(wěn)定的固定力。
在某些實施方式中,通孔242的橫截面尺寸大于緊固件244的橫截面尺寸。
如此,緊固件244螺入通孔后,給成像模組20施加軸向力,而不會施加徑向力,進而不會因為緊固件244的與螺孔122之間的徑向力影響到成像模組20的位置,進一步提高成像模組20的成像精度。
在某些實施方式中,基座10包括與后端面12相背的前端面18,基座10在前端面18形成有與卡槽14連通的鏡頭螺孔182,成像模組20包括鏡頭26,鏡頭26的外周面形成有外螺紋262,鏡頭26通過外螺紋262與鏡頭螺孔182配合固定在基座10上。
本實用新型實施方式中鏡頭26與鏡頭螺孔182的配合結(jié)構(gòu)簡單,易于操作。且相比使用上下兩個支架將鏡頭26固定在基座10上的實施方式,本使用新型實施方式提供的裝配結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)鏡頭26更為方便,且鏡頭26固定后不會出現(xiàn)因為緊固件244固定支架而影響鏡頭26的安裝準確度的情況。同時,本實用新型提供的裝配結(jié)構(gòu)使得基座10和成像模組20更加一體化,精簡了整體結(jié)構(gòu),也更加美觀。
具體地,本實用新型實施方式中的鏡頭26包括內(nèi)置的濾光片。內(nèi)置濾光片能夠消除其他波長的光線對圖像傳感器22成像的干擾,提高圖像傳感器22成像精度。
請參閱圖1、圖4和圖5,在某些實施方式中,基座10還包括與后端面12和前端面18垂直連接的頂端面11,基座10在頂端面11形成有與鏡頭螺孔182連通的注膠孔112。
本實用新型實施方式中,鏡頭26安裝完畢后,鏡頭26外周面的螺紋與鏡頭螺孔182的配合不足以穩(wěn)定地固定鏡頭26的位置,所以通過頂端面11的注膠孔112注入膠水,進一步固定鏡頭26,則能保證鏡頭26的物理中心與圖像傳感器22的光學(xué)成像線始終重合,進而保證鏡頭26和圖像傳感器22的成像效果。
具體地,注膠孔112的孔徑不宜太小,否則注入膠水時,膠水容易堆積在注膠孔112入口處并凝固,無法進入鏡頭螺孔182內(nèi)完成對鏡頭26與鏡頭螺孔182的固定作用。
在某些實施方式中,基座10在頂端面11形成有與注膠孔112連通的收容槽114。
本實用新型實施方式中,收容槽114能收留注膠孔112溢出的少量膠水,避免溢出的膠水通過頂端面11流入后端面12的電路板24上,對電路板24造成損壞。
具體地,收容槽114為呈長方形的凹槽。
請參閱圖1、圖6和圖7,在某些實施方式中,基座10包括與后端面12垂直連接的頂端面11、左端面13和右端面15,卡槽14靠近右端面15設(shè)置,基座10在頂端面11還形成有放置槽116,放置槽116用于安裝激光發(fā)射管118,基座10包括壓蓋111,壓蓋111固定在放置槽116上以將激光發(fā)射管118固定在基座10上且與圖像傳感器22光學(xué)耦合,壓蓋111靠近左端面13設(shè)置。
如此,激光發(fā)射管118和圖像傳感器22的光學(xué)耦合得到保證。
具體地,壓蓋111固定激光發(fā)射管118后,激光發(fā)射管118仍能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
在某些實施方式中,放置槽116包括放置槽底面,并在放置槽底面向內(nèi)形成沿自后端面12向前端面18延伸的第一凹陷部1162,壓蓋111包括壓蓋111底面,并在壓蓋111底面向內(nèi)形成有第二凹陷部1112,第一凹陷部1162和第二凹陷部1112配合固定激光發(fā)射管118。
如此,壓蓋111、激光發(fā)射管118和放置槽116穩(wěn)定連接在一起且結(jié)構(gòu)簡單,易于安裝。
在某些實施方式中,基座10包括自第一凹陷部1162沿第一凹陷部1162的橫截面方向向下凹陷的導(dǎo)流槽1164。
本實用新型實施方式中,導(dǎo)流槽1164用來將從打膠槽1111注入的膠水引導(dǎo)至激光發(fā)射管118底部,將激光發(fā)射管118牢牢固定在放置槽116上,如此,激光發(fā)射管118不易發(fā)生位移,測距精度得到保證。
請再參閱圖1和圖2,在某些實施方式中,基座10形成有位于第一凹陷部1162靠近后端面12一端的阻擋部1166。
本實用新型實施方式中,阻擋部1166能夠阻止激光發(fā)射管118在放置槽116的軸線方向上發(fā)生位移,進一步增強激光發(fā)射管118位置的穩(wěn)定性。
當然,激光發(fā)射管118的尾部即與發(fā)射激光一端相背的一端,配合放置槽114上的阻擋部1166,形成有突出部1186。激光發(fā)射管118安裝到放置槽116上后,突出部1186抵靠阻擋部1166。
在某些實施方式中,激光發(fā)射管118基本呈圓柱狀,并包括靠近前端面18的前端部1182,前端部1182沿軸向形成有平面切口1184。
本實用新型實施方式中,平面切口1184突出放置槽116設(shè)置,如此,激光發(fā)射管118的發(fā)射視野得到較大拓寬。同時,平面切口1184還方便激光發(fā)射管118的裝夾和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
請參閱圖8-圖11,在某些實施方式中,壓蓋111包括側(cè)壁1116,側(cè)壁1116基本垂直連接圍成壓蓋111,側(cè)壁1116的內(nèi)壁向壓蓋111內(nèi)部延伸形成延伸部11162,延伸部11162上設(shè)置有彈性擠壓件1118,彈性擠壓件1118與激光發(fā)射管118彈性相抵,且激光發(fā)射管118能夠在彈性擠壓件1118的彈性擠壓的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動。
本實用新型實施方式中,彈性擠壓件1118和激光發(fā)射管118處于彈性相互擠壓的狀態(tài)。當然,彈性擠壓是源于彈性擠壓件1118的彈性結(jié)構(gòu),以及壓蓋111和放置槽116對于彈性擠壓件1118和激光發(fā)射管118的支撐而形成的。激光發(fā)射管118在持續(xù)被彈性擠壓的狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。對激光發(fā)射管118的調(diào)節(jié)停止,則激光發(fā)射管118會立即因彈性擠壓作用而限位在準確位置。
在某些實施方式中,延伸部11162位于側(cè)壁1116連接處的位置設(shè)置有多個壓蓋通孔113a,,頂端面11形成有多個與壓蓋通孔113a分別對應(yīng)的頂端螺孔113,多個緊固件244穿過多個壓蓋通孔113a,打入頂端螺孔113以將壓蓋111和頂端面11固定連接并固定激光發(fā)射管118。
如此,結(jié)構(gòu)簡單,易于操作。
具體地,壓蓋通孔113a可以包括4個,頂端螺孔113對應(yīng)設(shè)置。如此,螺絲螺入壓蓋通孔113a和對應(yīng)的頂端螺孔113,可以為激光發(fā)射管118提供穩(wěn)定的固定力。
當然,壓蓋通孔113a的數(shù)量并不限于上面討論的實施方式,而可以根據(jù)需求采用更多數(shù)量為激光發(fā)射管118提供更加穩(wěn)定的固定力。
壓蓋通孔113a可以分布在壓蓋111的側(cè)壁1116之間相交的部分,如此,可以提供均勻的固定力。當然,在其他實施方式中,壓蓋通孔113a也可以根據(jù)需求變換位置設(shè)置。
在某些實施方式中,彈性擠壓件1118與延伸部11162之間和彈性擠壓件1118之間形成打膠槽1111。
本實用新型實施方式中,壓蓋111和彈性擠壓件1118固定激光發(fā)射管118,且旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)激光發(fā)射管118到位后,從打膠槽1111注入膠水,進一步固定激光發(fā)射管118,避免激光傳感器100在使用過程中碰撞或跌落導(dǎo)致激光發(fā)射管118發(fā)生位移,影響激光傳感器100的測量精度。
具體地,狹長的打膠槽1111能讓膠水接觸激光發(fā)射管118更大面積的表面,更穩(wěn)定地固定激光發(fā)射管118。
在某些實施方式中,彈性擠壓件1118和側(cè)壁1116的連接處設(shè)置有小孔1113。
本實用新型實施方式中,小孔1113用于灌入更多的膠水,進一步固定彈性擠壓件1118和激光發(fā)射管118。
本實用新型實施方式提供的激光傳感器100包括基座10。
包括上述基座10的激光傳感器100的激光發(fā)射管118和鏡頭26的安裝、調(diào)節(jié)更為方便,測量精度也大大提高。
請參閱圖12,本實用新型實施方式的激光測距雷達1000包括激光傳感器100。
將激光傳感器100設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部1004上,則旋轉(zhuǎn)部1004能通過電機的驅(qū)動,帶動激光傳感器100相對于固定部1002做360度旋轉(zhuǎn),大大提升了激光傳感器100的測距范圍。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施方式”、“某些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合所述實施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施方式,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。