[实用新型]光学外罩及激光雷达传感器

说明书

本实用新型涉及激光测距领域，公开了光学外罩及激光雷达传感器，其包括底座、旋转机芯组件和光学外罩，旋转机芯组件的上、下两侧各设有一个定位轴承，两个定位轴承同轴，光学外罩与上侧的定位轴承连接，底座与下侧的定位轴承连接，旋转机芯组件设有激光测距模块，光学外罩将激光测距模块包围，光学外罩为台阶状，相邻两级台阶间为弧形面，光学外罩底部与底座固定连接。本实用新型通过在旋转机芯上下设置两个同轴的定位轴承，保证了旋转机芯的稳定性，提高了其测距的精度，寿命长；激光测距模块的各部分合理的固定于旋转机芯上，整合后减少了零件数量，加工、装配简单化，成本低，降低了产品体积；光学外罩可有效的减小杂光干扰。

技术领域

本实用新型涉及激光测距领域，尤其涉及了光学外罩及激光雷达传感器。

背景技术

在现有的旋转激光测距装置领域，现有的带光学防护外罩的激光传感器基于光学和结构原理的限制，基本都是用轴承固定一侧旋转工作台，或上方，或下方，从而实现旋转测距的目的。由于这类测距装置是用防护罩用来防尘防水的，这就带来了一个光学调试前后与装配罩前后的光学精度方面的误差，这种装配误差对长距离的量程表现更为明显，也就是不带罩光学参数先调试好了，再加罩后光学装配效果就会产生多种位置变化的误差，而且由于单端面轴承固定/限位轴承的另一端摆动会带来由于整个产品寿命周期长(3年-5年)，产品整机多数用于防碰撞、辅助驾驶等场合(比如AGV,扫地机，服务机器人，汽车等)，不可避免周而复始高强度振动工作，对旋转激光测距装置的磨损还是比较明显的，尤其是产品中、后使用周期更显著，直接的表现是激光测距装置抖动加大，测距精度下降，测距数据报错，加速产品缩短使用寿命直至报废等。

在现有的带防护外罩领域，现有的技术主要有以下几种类型：一种是发射、接收窗口分开两个零件，这种方式的缺点是零件多，防尘、防水不可靠，发射、接收窗口其装配精度作为一个光学零件对测距精度影响较大，激光测距装置尺寸要求较大；一种是发射、接收窗口合二为一，做成一体式直身窗口，中间用使用较厚的隔光片相对的在窗口内表面接触隔光，这种方式的缺点是光学干扰隔光不容易彻底，或者要求隔光片的厚度尺寸要大。

为了解决上述问题，结合目前需求市场对产品稳定性、小尺寸有更高的要求，本发明提出了一种采用立体结构的多功能机芯机构，以及一种防光学干扰的光学防护外罩装置。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的问题，提供了光学外罩及激光雷达传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

光学外罩，其为中空结构且其侧壁为台阶状，相邻两级台阶间为弧形面，其内部设有固定凸台，固定凸台用于固定上定位轴承。

激光雷达传感器，其包括底座、旋转机芯组件，旋转机芯组件的上、下两侧各设有一个定位轴承，两个定位轴承同轴，底座与下侧的定位轴承连接，旋转机芯组件上设有激光测距模块和前文所述的光学外罩，光学外罩将激光测距模块包围，激光测距模块的发射腔与接收腔与光学外罩内壁小间隙配合，光学外罩的底端外壁设有一圈凸台，底座的内壁上设有与凸台配合的凹槽，光学外罩通过其上的凸台伸入凹槽中以固定。

作为优选，旋转机芯组件包括旋转机芯、无刷电机转子模块、无线供电机构、无线光电通信上电路板和无线光电通信下电路板，无刷电机转子模块与旋转机芯连接用于驱动旋转机芯转动，无线光电通信上电路板与底座的无线光电通信下电路板通信连接；无线供电机构一端与底座上的无线光电通信下电路板电连接，另一端与测距主板、无线光电通信上电路板电连接，其用于为激光测距模块供电。

作为优选，旋转机芯与底座间设有一圈光栅结构和与光栅结构配合的光电开关，光电开关与光栅结构配合检测旋转速度，光栅结构和光电开关中一者固定于旋转机芯底部，另一者固定于底座上。