本技術(shù)涉及激光雷達領(lǐng)域,尤其涉及一種激光雷達的裝調(diào)方法及裝調(diào)裝置。
背景技術(shù):
1、目前,在激光雷達領(lǐng)域,越來越多的部件采用芯片集成的方式,芯片化可以降低激光雷達的制造成本并縮小激光雷達的體積。例如,使用光纖發(fā)射器的激光雷達內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,只有將大部分部件進行芯片化設(shè)計才能滿足低成本和小體積的需求。
2、但是,在一個芯片上集成全部的激光通道,制作工藝難度非常大,因此,現(xiàn)有方案通常采用將多個激光通道集成在多個芯片上的集成方式,以減小芯片制作工藝的難度,從而利于芯片的量產(chǎn)。
3、由于激光雷達發(fā)射端的定位精度決定了激光雷達的測量精度和測遠能力,因此,在激光雷達的生產(chǎn)過程中,對多個激光器芯片的精確定位至關(guān)重要。
4、背景技術(shù)部分的內(nèi)容僅僅是公開人所知曉的技術(shù),并不當然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種激光雷達的裝調(diào)方法及裝調(diào)裝置,能夠?qū)Χ鄠€激光器芯片進行精確定位,從而可以保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
2、首先,本發(fā)明提供一種激光雷達的裝調(diào)方法,所述激光雷達包括:多個激光器芯片,所述激光器芯片包括:多個激光發(fā)射單元;發(fā)射光學(xué)模塊,適于傳輸各激光器芯片發(fā)射的激光,所述發(fā)射光學(xué)模塊包括:準直單元;所述裝調(diào)方法包括:
3、調(diào)整每個所述激光器芯片的位置,使得每個所述激光器芯片位于所述準直單元的焦平面上;
4、調(diào)整各所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度;
5、固定各所述激光器芯片。
6、可選地,所述調(diào)整每個所述激光器芯片的位置,使得每個所述激光器芯片位于所述準直單元的焦平面上,包括:
7、分別獲取每個所述激光器芯片上至少兩個所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑;
8、基于所述光斑,調(diào)整所述激光器芯片的位置,直至所有的所述光斑均滿足預(yù)設(shè)條件。
9、可選地,所述預(yù)設(shè)條件包括所述光斑的尺寸在預(yù)設(shè)尺寸范圍內(nèi)。
10、可選地,所述分別獲取每個所述激光器芯片上至少兩個所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,包括:
11、分別選取每個所述激光器芯片上距離大于或等于預(yù)設(shè)閾值的兩個所述激光發(fā)射單元;
12、獲取所選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑。
13、可選地,所述調(diào)整各所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度,包括:
14、分別調(diào)整任意兩個相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各相鄰的所述激光器芯片上的各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光分別對準各自的預(yù)設(shè)角度。
15、可選地,所述分別調(diào)整任意兩個相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各相鄰的所述激光器芯片上的各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光分別對準各自的預(yù)設(shè)角度,包括:
16、分別獲取每個所述相鄰的所述激光器芯片上至少一個所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑;
17、基于所述光斑,調(diào)整各相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度。
18、可選地,所述基于所述光斑,調(diào)整各相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,包括:
19、調(diào)整各相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的相對位置,使得所述光斑之間的相對位置滿足預(yù)設(shè)要求。
20、可選地,所述預(yù)設(shè)要求包括:
21、相鄰的所述激光器芯片上的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑在預(yù)設(shè)方向上的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)。
22、可選地,所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,包括:
23、所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光經(jīng)放大后形成的光斑。
24、可選地,所述固定各所述激光器芯片,包括:
25、通過粘合劑將各所述激光器芯片與所述發(fā)射光學(xué)模塊固定連接。
26、本發(fā)明還提供一種激光雷達的裝調(diào)裝置,所述激光雷達包括:多個激光器芯片,所述激光器芯片包括多個激光發(fā)射單元;發(fā)射光學(xué)模塊,適于傳輸各激光器芯片發(fā)射的激光,所述發(fā)射光學(xué)模塊包括準直單元;所述裝調(diào)裝置包括:
27、成像模塊,適于獲取各所述激光器芯片上選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑;
28、位置調(diào)整模塊,適于調(diào)整所述激光器芯片的位置,使得各所述激光器芯片位于所述準直單元的焦平面上,且各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度。
29、可選地,所述成像模塊包括:
30、一個或多個成像單元,所述成像單元適于獲取所述光斑;
31、測量單元,適于獲取所述光斑的尺寸和光斑之間在預(yù)設(shè)方向上的距離。
32、可選地,所述裝調(diào)裝置還包括:
33、光學(xué)放大模塊,設(shè)置于所述激光雷達和所述成像模塊之間,適于放大所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成所述光斑。
34、可選地,所述光學(xué)放大模塊包括:一個或多個光學(xué)放大單元,所述光學(xué)放大單元適于放大所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成所述光斑,所述光學(xué)放大單元與所述成像單元對應(yīng)設(shè)置。
35、可選地,所述成像單元的感光面與所述光學(xué)放大模塊的光軸垂直。
36、可選地,所述裝調(diào)裝置還包括:
37、反射模塊,設(shè)置于所述激光雷達和所述成像模塊之間。
38、采用本發(fā)明提供的激光雷達的裝調(diào)方法,其中,所述激光雷達包括多個激光器芯片和發(fā)射光學(xué)模塊,所述激光器芯片包括多個激光發(fā)射單元,所述發(fā)射光學(xué)模塊包括準直單元,通過調(diào)整每個激光器芯片的位置,使得每個激光器芯片位于所述準直單元的焦平面上,進而調(diào)整各激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得每個激光器芯片上的各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度,能夠?qū)γ總€激光器芯片進行精確定位,從而可以保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
39、進一步地,所述激光發(fā)射單元的位置不同,其發(fā)射的激光經(jīng)過所述準直單元準直后出射至外部空間形成的光斑也不同,由于同一激光器芯片上的各激光發(fā)射單元排列在同一平面上,因此,通過分別獲取每個所述激光器芯片上至少兩個所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,進而基于所述光斑,調(diào)整所述激光器芯片的位置,直至所有的所述光斑均滿足預(yù)設(shè)條件,可以將每個激光器芯片精確定位至所述準直單元的焦平面上,使得每個激光器芯片上所有的激光發(fā)射單元均位于所述準直單元的焦平面上,從而能夠有效保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
40、進一步地,由于光斑的尺寸是可以定量計算的,因此,通過比較獲取的每個所述激光器芯片上至少兩個所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑的尺寸是否在預(yù)設(shè)尺寸范圍內(nèi),不僅可以將每個激光器芯片精確定位至所述準直單元的焦平面上,而且易于實施。
41、進一步地,當所述激光器芯片偏離所述準直單元的焦平面時,偏離所述準直單元的焦平面的距離越遠的激光發(fā)射單元,其發(fā)射的激光形成的光斑的尺寸變化越大,換言之,當激光發(fā)射單元偏離所述準直單元的焦平面的距離較近時,其發(fā)射的激光形成的光斑的尺寸變化較小。因此,若獲取的激光器芯片上至少兩個所述激光發(fā)射單元的距離較近,可能會導(dǎo)致被選擇的兩個激光發(fā)射單元都偏離所述準直單元的焦平面的距離較近,但存在其他激光發(fā)射單元偏離所述準直單元的焦平面距離較遠,由于它們發(fā)射的激光形成的光斑的尺寸變化較小,在預(yù)設(shè)尺寸范圍內(nèi),容易導(dǎo)致較大的激光器芯片定位誤差。故而,通過分別選取每個所述激光器芯片上距離大于或等于預(yù)設(shè)閾值的兩個所述激光發(fā)射單元,進而獲取所選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,可以進一步提高對每個激光器芯片定位的精確度,從而能夠進一步保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
42、進一步地,通過分別調(diào)整任意兩個相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各相鄰的所述激光器芯片上的各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光分別對準各自的預(yù)設(shè)角度,可以保障多塊激光器芯片上的所有激光發(fā)射單元發(fā)射的激光均對準各自的預(yù)設(shè)角度,從而能夠有效保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
43、進一步地,通過分別獲取每個所述相鄰的所述激光器芯片上至少一個所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,進而基于所述光斑,調(diào)整各相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,使得各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度,通過兩個激光器芯片的激光發(fā)射單元的光斑的位置關(guān)系反應(yīng)兩個激光器芯片的位置關(guān)系,基于該光斑之間的位置關(guān)系調(diào)整激光器芯片在焦平面上的位置,從而使得多個激光器芯片出射的所有激光對準預(yù)設(shè)的角度,不僅可以對每個激光器芯片進行精確定位,而且易于實施。
44、進一步地,當所述相鄰的所述激光器芯片定位至正確位置時,同一個所述激光器芯片上的各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑的相對位置是固定的,因此,通過調(diào)整各相鄰的所述激光器芯片在所述焦平面上的相對位置,使得兩個激光器芯片的所述光斑之間的相對位置滿足預(yù)設(shè)要求,可以使得各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度,故而可以對每個所述相鄰的所述激光器芯片進行精確定位,從而能夠有效保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
45、進一步地,通過判斷相鄰的所述激光器芯片上的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑在預(yù)設(shè)方向上的距離是否在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi),不僅可以對每個所述相鄰的所述激光器芯片進行精確定位,而且還能提高定位的效率。
46、進一步地,基于所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光經(jīng)放大后形成的光斑,調(diào)整每個所述激光器芯片的位置以及各所述激光器芯片在所述焦平面上的位置,可以更加清楚地分辨所述光斑的尺寸變化,從而能夠進一步提高各激光器芯片的定位精度以及定位效率。
47、進一步地,通過粘合劑將各所述激光器芯片與所述發(fā)射光學(xué)模塊固定連接,不僅可以將各所述激光器芯片與所述發(fā)射光學(xué)模塊固定連接,還能避免對各所述激光器芯片的磨損。
48、本發(fā)明還提供一種激光雷達的裝調(diào)裝置,其中,所述激光雷達包括多個激光器芯片和發(fā)射光學(xué)模塊,所述激光器芯片包括多個激光發(fā)射單元,所述發(fā)射光學(xué)模塊包括準直單元,通過成像模塊獲取各所述激光器芯片上選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,進而通過位置調(diào)整模塊調(diào)整所述激光器芯片的位置,使得各所述激光器芯片位于所述準直單元的焦平面上,且各所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光對準預(yù)設(shè)角度,能夠?qū)γ總€激光器芯片進行精確定位,從而可以保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
49、進一步地,所述成像模塊可以包括一個成像單元以及測量單元,通過一個成像單元獲取所述光斑,進而通過測量單元獲取所述光斑的尺寸和光斑之間在預(yù)設(shè)方向上的距離,可以將每個激光器芯片精確定位至所述準直單元的焦平面上以及對每個相鄰的所述激光器芯片進行精確定位,從而能夠有效保障激光雷達的測量精度和測遠能力。此外,由于通過一個成像單元可以獲取各所述激光器芯片上選取的任意所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,結(jié)構(gòu)簡單,不僅易于實施,而且有利于裝置的檢修及維護。所述成像模塊也可以包括多個成像單元以及測量單元,通過設(shè)置多個成像單元分別獲取各所述激光器芯片上選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑,可以降低成像模塊的制造成本,從而有利于整個裝調(diào)裝置的量產(chǎn)及推廣應(yīng)用。
50、進一步地,所述裝調(diào)裝置還可以包括設(shè)置于所述激光雷達和所述成像模塊之間的光學(xué)放大模塊,通過所述光學(xué)放大模塊放大所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成所述光斑,可以更加清楚地分辨所述光斑的尺寸變化,從而能夠進一步提高各激光器芯片的定位精度以及定位效率。
51、進一步地,所述光學(xué)放大模塊可以包括一個與所述成像單元對應(yīng)設(shè)置光學(xué)放大單元,通過一個光學(xué)放大單元放大各所述激光器芯片上選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成所述光斑,結(jié)構(gòu)簡單,不僅易于實施,而且有利于裝置的檢修及維護。所述光學(xué)放大模塊也可以包括多個與所述成像單元對應(yīng)設(shè)置光學(xué)放大單元,通過多個光學(xué)放大單元分別放大各所述激光器芯片上選取的所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成所述光斑,可以降低光學(xué)放大模塊的制造成本,從而能夠進一步降低整個裝調(diào)裝置的制造成本。
52、進一步地,通過將成像單元的感光面與所述光學(xué)放大模塊的光軸垂直設(shè)置,有利于確定各激光器芯片正確定位時各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光形成的光斑的尺寸,從而有利于確定所述光斑的尺寸變化,可以進一步提高對每個激光器芯片定位的精確度,從而能夠進一步保障激光雷達的測量精度和測遠能力。
53、進一步地,所述裝調(diào)裝置還可以包括設(shè)置于所述激光雷達和所述成像模塊之間的反射模塊,通過所述反射模塊調(diào)節(jié)各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光的光路,可以減小整個裝調(diào)裝置的占用空間,更易于實施。