具体实施方式

这里描述了示例方法、装置和系统。应当理解，词语“示例”和“示例性的”在这里用来表示“用作示例、实例或说明”。这里被描述为“示例”或“示例性”的任何实施方式或特征不必被解释为比其它实施方式或特征优选或有利。在不脱离这里呈现的主题的范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它改变。

因此，这里描述的示例实施方式并不旨在进行限制。本公开的方面，如这里大体描述的并在附图中示出的，可以以多种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些都在这里被考虑。

此外，除非上下文另外地建议，每个附图中示出的特征可以彼此结合地使用。因此，附图应当通常被视为一个或更多个总体实施方式的组成方面，应理解，并非所有示出的特征对于每个实施方式都是必需的。

I.概述

LIDAR装置包括光发射器和光接收器，该光发射器配置为经由发射路径中的一个或更多个光学元件(例如发射透镜、旋转反射镜和光学窗)将光发射到LIDAR装置的环境中，该光接收器配置为经由接收路径中的一个或更多个光学元件(例如光学窗、旋转反射镜、接收透镜和孔径)检测已经从发射器发射并被环境中的物体反射的光。光发射器可以包括例如发射沿着快轴和慢轴发散的光的激光二极管。激光二极管可以光学耦合到快轴准直器(例如柱面透镜或非柱面透镜)，该快轴准直器准直由激光二极管发射的光的快轴以提供被部分准直的发射光。光接收器可以包括例如硅光电倍增器(SiPM)，其通过孔径(例如针孔孔径)接收光。利用这种布置，期望光发射器和光接收器相对于彼此对准，使得来自光发射器的光能够经过发射路径进入LIDAR装置的环境中、然后被环境中的物体反射回到LIDAR装置中并通过接收路径被光接收器接收。然而，如果光发射器和光接收器相对于彼此不正确地对准，则来自光发射器的发射光可能经过发射路径在一方向上进入环境中，使得来自环境中的物体的反射光的仅一部分能够到达光接收器(或者该反射光都不能到达光接收器)。

光发射器和光接收器可以在它们安装在LIDAR装置中之前对准。为了便于对准，孔径可以安装在接收器中从而相对于接收透镜是可调节的。例如，接收器可以包括固定器，该固定器配置为安装包括孔径的孔径板和包括光传感器(例如SiPM)的光传感器板。固定器可以包括装配到孔径板中的相应孔中的销，使得当安装在固定器上时，孔径与光传感器对准。固定器和孔径板可以作为组装件相对于接收透镜一起移动。

在一示例对准过程中，光源(诸如发光二极管(LED))安装在固定器上，代替光传感器。该光源可以在通常由光传感器占据的位置。该光源发射光穿过孔径，使得发射的光穿过接收透镜。相机或配置为记录由光源发射的光的另一装置被定位为使得发射器和接收器都在相机的视场内。例如，相机可以聚焦在无穷远处或者聚焦在LIDAR装置的最大工作距离处。相机用于获得当光由发射器和接收器两者发射时的一个或更多个图像。该图像可以包括表示来自发射器的光的第一光点和表示来自接收器的光的第二光点。固定器和孔径作为组装件一起移动，直到接收器与发射器对准(例如，如由相机获得两个光点重叠的图像所指示的)。安装在固定器上的光源可以然后由光传感器代替，现在对准的发射器和接收器可以安装在LIDAR装置中。

II.示例LIDAR装置

图1A、图1B和图1C示出示例LIDAR装置100。在此示例中，LIDAR装置100具有装置轴线102并配置为如弧形箭头所示绕装置轴线102旋转。该旋转可以由联接到LIDAR装置100或包括在LIDAR装置100内的可旋转平台104提供。在一些实施方式中，可旋转平台104可以由步进电机或配置为机械旋转可旋转平台104的另一装置来致动。

图1A是LIDAR装置100的穿过包括装置轴线102的第一平面的截面图。图1B是LIDAR装置100的穿过第二平面的截面图，该第二平面稍微偏离关于装置轴线102相对于第一平面旋转90度的平面，使得第二平面穿过LIDAR装置100中的发射器。图1C是LIDAR装置100的穿过第三平面的截面图，该第三平面稍微偏离关于装置轴线102相对于第一平面旋转90度的平面，使得第三平面穿过LIDAR装置100中的接收器。

LIDAR装置100包括具有光学透明窗112a和112b的壳体110。反射镜120和光学腔122位于壳体110内。反射镜120配置为绕反射镜轴线124旋转，反射镜轴线124可以基本上垂直于装置轴线102。在此示例中，反射镜120包括三个反射表面126a、126b、126c，它们联接到旋转轴128。因此，如图1B和图1C所示，反射镜120通常是三棱镜的形状。然而，将理解，反射镜120可以不同地成形，并可以具有不同数量的反射表面。

光学腔122配置为朝向反射镜120发射发射光以反射到LIDAR装置100的环境中(例如，通过窗112a和112b)。光学腔122还配置为接收已经被反射镜120反射的来自环境的光(例如，通过窗112a和112b进入LIDAR装置100的光)。从环境接收的光可以包括从光学腔122经由反射镜120发射到环境中的光的部分，该部分已经从环境中的一个或更多个物体反射。

如图1A所示，光学腔122包括发射器130和接收器132。发射器130配置为沿着第一光路134朝向反射镜120提供发射光。接收器132配置为沿着第二光路136接收来自反射镜120的光。光路134和136基本上彼此平行，使得接收器132可以沿着第二光路136接收来自发射器的发射光140中的从环境中的一个或更多个物体的反射，该发射光沿着第二光路134提供、然后被反射镜120反射到环境中(例如，通过窗112a和112b)。光路134和136可以平行于(或基本上平行于)装置轴线102。此外，装置轴线102可以与第一光路134和/或第二光路136重合(或几乎重合)。

在一示例实施方式中，发射器130包括发射光(例如，以脉冲的形式)的光源和准直从光源发射的光以沿着第一光路134提供被准直的发射光的发射透镜。光源可以是例如光学耦合到快轴准直器的激光二极管。然而，可以使用其它光源。图1B示出其中被准直的发射光140从发射器130沿着第一光路134朝向反射镜120发射的示例。在此示例中，被准直的发射光140被反射镜120的反射表面126b反射，使得被准直的发射光140穿过光学窗112a并进入LIDAR装置100的环境中。

在一示例实施方式中，接收器132包括接收透镜、孔径和光传感器。接收透镜配置为沿着第二光路136接收准直光，并将接收到的准直光聚焦在位于孔径内的一点处。光传感器被定位为接收在由接收透镜聚焦之后从孔径发散的光。图1C示出一示例，其中被接收的光142通过光学窗112a从环境接收，然后被反射镜120的反射表面126b沿着第二光路136朝向接收器132反射。

图1C所示的被接收的光142可以对应于图1B所示的发射光140的已经被环境中的一个或更多个物体反射的部分。通过以脉冲的形式发射发射光140，被接收的光142中的由接收器132中的光传感器检测的脉冲的时序可以用于确定到环境中的反射该发射光的脉冲的所述一个或更多个物体的距离。此外，可以基于在发送或接收光脉冲时LIDAR装置100关于装置轴线102的取向和反射镜120关于反射镜轴线124的取向来确定到所述一个或更多个物体的方向。

发射器130和接收器132可以彼此对准，使得发射光140可以被环境中的物体反射，以提供被接收的光142，该被接收的光142进入LIDAR装置100(例如，通过窗112a、112b)，被接收器132中的接收透镜接收(经由反射镜120和第二光路136)，并聚焦在孔径内的一点处以用于由光传感器检测。这有助于可靠地确定距离和方向。例如，如果接收器132中的孔径未对准，则接收透镜可以将被接收的光142聚焦到不在孔径内的点，结果光传感器可能无法检测到被接收的光140。为了有助于它们的对准，发射器130和接收器132可以如下所述地配置。此外，以下描述的是在光学腔122安装在LIDAR装置100中之前能够用于将接收器132与发射器130对准的方法。

III.示例车辆

图2A-图2E示出根据一示例实施方式的车辆200。车辆200可以是半自主或全自主车辆。尽管图2A-图2E将车辆200示出为汽车(例如货车)，但是将理解，车辆200可以包括另外类型的自主车辆、机器人或无人机，其能够使用传感器和关于其环境的其它信息在其环境内导航。

车辆200可以包括一个或更多个传感器系统202、204、206、208和210。在示例实施方式中，传感器系统202、204、206、208和210的每个包括各自的LIDAR装置。此外，传感器系统202、204、206、208和210中的一个或更多个可以包括雷达装置、相机或其它传感器。

传感器系统202、204、206、208和210的LIDAR装置可以配置为绕一轴线(例如，图2A-图2E所示的z轴)旋转从而用光脉冲照射车辆200周围的环境的至少一部分并检测被反射的光脉冲。基于反射的光脉冲的检测，可以确定关于环境的信息。从反射的光脉冲确定的信息可以指示到车辆200周围的环境中的一个或更多个物体的距离和方向。例如，该信息可以用于生成与车辆200的环境中的物理物体相关的点云信息。该信息还可以用于确定环境中的物体的反射率、环境中的物体的材料成分或者关于车辆200的环境的其它信息。

从系统202、204、206、208和210中的一个或更多个获得的信息可以用于控制车辆200，诸如当车辆200正以自主或半自主模式运行时。例如，该信息可以用于确定路线(或调整现有路线)、速度、加速度、车辆方向、制动操纵或车辆200的其它驾驶行为或操作。

在示例实施方式中，系统202、204、206、208和210中的一个或更多个可以是与图1A-图1C所示的LIDAR装置100类似的LIDAR装置。IV.示例发射器和接收器配置

图3(以截面侧视图)示出光学腔122的示例配置，示出发射器130和接收器132的部件。在此示例中，发射器130包括安装到发射透镜管302的发射透镜300，接收器132包括安装到接收透镜管306的接收透镜304。在图3中，发射透镜管302和接收透镜管306被示出为连接在一起。然而，将理解，管302和306可以间隔开，或者它们可以与光学腔122的壳体成一体。

发射透镜管302具有内部空间310，从光源314发射的出射光312能够在内部空间310内到达发射透镜300。发射透镜300配置为至少部分地准直出射光312以沿着第一光轴134提供发射光(例如，被准直的发射光)。如图3所示，光源314包括光学耦合到快轴准直器318的激光二极管316。激光二极管316可以包括多个激光二极管出射区域并可以配置为发射近红外光(例如，具有约905nm的波长的光)。快轴准直器318可以是附接到激光二极管316或与激光二极管316间隔开的柱面透镜或非柱面透镜。然而，将理解，可以使用其它类型的光源，并且这样的光源可以发射其它波长(例如，可见或紫外波长)的光。

光源314可以安装在安装结构320上在发射透镜300的焦点处或焦点附近的位置。安装结构320可以由附接到发射透镜管302的基座322支撑。

接收透镜管306具有内部空间330。接收透镜304配置为沿着第二光轴136接收光(例如，从发射透镜300发射的已经被环境中的物体反射的准直光)并聚焦所接收的光。孔径332相对于接收透镜304设置，使得由接收透镜304聚焦的光发散出孔径332。具体地，孔径332靠近接收透镜304的焦平面设置。在图3所示的示例中，接收透镜304的焦点位于孔径332内。在此示例中，孔径332是在由不透明材料组成的孔径板334中形成的开口。更具体地，孔径332可以是小的针孔尺寸的孔径，具有在.02mm²和.06mm²之间的截面面积(例如.04mm²)。然而，其它类型的孔径是可能的并在这里被考虑。此外，尽管孔径板334被示出为仅具有单个孔径，但是将理解，多个孔径可以形成在孔径板334中。

孔径板334夹在接收透镜管306和固定器340之间。固定器340具有内部空间342，在该内部空间342内光在被接收透镜304聚焦之后从孔径332发散。因此，图3示出内部空间330中的会聚光344和内部空间342内的发散光346，该会聚光344代表由接收透镜300聚焦到孔径332内的焦点的光，该发散光346从孔径332扩展。

其上设置有光传感器352的传感器板350安装到固定器340，使得光传感器352在内部空间342内并能够接收发散光346的至少一部分。光传感器352可以包括一个或更多个雪崩光电二极管(APD)、单光子雪崩二极管(SPAD)或其它类型的光探测器。在一示例实施方式中，光传感器352是硅光电倍增器(SiPM)，其包括并联连接的SPAD的二维阵列。光传感器352的光敏面积可以大于孔径332的尺寸。

有利地，光传感器352通过成形固定器340而相对于固定器340对准，使得当板350被附接时固定器340直接约束光传感器352的位置。可选地，光传感器352可以精确地定位在板350上，并且板350和/或固定器340可以包括相对于固定器340对准板350的特征。

图4是图3所示的光学腔122的示例配置的正视图。如图4所示，发射透镜300和接收透镜304可以每个具有矩形形状。透镜管302和306的内部空间310和330可以分别具有对应的矩形形状的截面。

如图3和图4所示，固定器340具有向上延伸的突起360。如下面更详细描述的，在对准过程期间调节臂可以通过抓住突起360来保持固定器340，在对准过程中调节臂可以将固定器340和孔径板334(包括孔径332)作为组装件相对于接收透镜304一起移动。更具体地，调节臂可以在图4所示的x和z方向上移动固定器340和孔径板334。

图5是接收器130的分解截面图(剖切面垂直于图3和图4中指示的z轴)，示出其部件的一些可以如何连接在一起。在此示例中，接收透镜管306具有凸缘500，凸缘500能够连接到固定器的相应凸缘502，使得孔径板334夹在其间。更具体地，固定器340的凸缘502包括安装销504和506，安装销504和506装配在孔径板334中的相应孔508和510内。以这种方式，孔径板334可以可移除地安装到固定器340上，使得孔径324相对于固定器的内部空间342处于明确限定的位置(例如，使得孔径332与内部空间342的中心线精确对准)。在孔径板334安装在固定器340上的情况下，固定器340和孔径332可以在用于将接收器132与发射器130对准的对准过程中作为组装件相对于接收透镜304一起移动。

一旦实现了期望的对准，其上安装有孔径板334的固定器340可以相对于接收透镜管306固定。这可以通过带有相应垫圈524和526的螺钉520和522来实现。具体地，螺钉520分别穿过凸缘502、孔径板334和凸缘500中的安装孔530、531和532，螺钉522分别穿过凸缘502、孔径板334和凸缘500中的安装孔533、534和535。

安装孔532和536可以是螺纹孔，其分别与螺钉520和522的轴上的相应螺纹配合。在示例实施方式中，安装孔530、531、534和535大于螺钉520和522的轴，使得固定器340和孔径332可以在一位置范围(例如，在x和z方向上的位置范围)内相对于凸缘500一起移动，这仍然使螺钉520和522能够被接收到凸缘500的安装孔532和536中。这种配置允许固定器340和孔径332相对于接收透镜304的一运动范围(例如，在对准过程期间)，其可以小于1毫米或者可以是几毫米或者甚至更大，取决于实现方式。在这种配置中，运动范围在一平面内。在可选的配置中，运动范围可以是球形的，诸如通过使用凸缘500和502上的球形表面，该球形以接收透镜304为中心。运动范围也可以具有其它形状。

图5还示出其上设置有光传感器352的传感器板350可以如何安装到固定器340。固定器340包括凸缘540(位于固定器340的与凸缘502相反的一侧)。凸缘540和传感器板350的每个都包括安装孔，以允许传感器板350通过螺钉安装到凸缘540，在图5中举例说明为通过螺钉546和548。具体地，螺钉546分别穿过传感器板350和凸缘540中的安装孔541和542，螺钉548分别穿过传感器板350和凸缘540中的安装孔543和544。

图5还示出可安装到固定器340的凸缘540上而代替光传感器板350的光发射器板550(例如，使用螺钉546和548)。光源552设置在光发射器板550上。光源552可以包括发光二极管(LED)、激光二极管或发射与由光源314发射的相同或相似波长的光的任何其它光源。

当光发射器板550安装在固定器340的凸缘540上时，光源552位于内部空间342中，使得光源552能够通过孔径332发光。通过孔径332发射的光被接收透镜304准直，并作为准直光束发射离开接收器132。当接收器132与发射器130正确对准时，准直光束沿着第二光轴136被发射离开接收器132。

如下面更详细描述的，示例对准过程可以使用光源314和光源552两者，来自光源314的光作为第一束准直光通过发射透镜300发射，来自光源552的光作为第二束准直光通过接收透镜302发射。当第一束准直光和第二束准直光重叠时(例如，如由相机获得的图像所示)，接收器132与发射器130正确对准。

图6示出固定器340沿着y轴的视图。此视图示出具有通向内部空间342的开口600的凸缘502。图6还示出孔径板334，孔径板334可以通过凸缘502上的销504和506可拆卸地安装在凸缘502上，销504和506装配到孔径板334中的相应孔508和510中。如图6所示，孔508和510是圆形的。可选地，孔508和510可以具有伸长的形状(例如，孔508和510可以是狭槽)。在孔径板334以这种方式安装在凸缘502上的情况下，孔径332位于开口600的中心上。

图3-图6示出可用于可拆卸地附接接收器132的各种部件的结构的例子，诸如凸缘、销、螺钉、垫圈和安装孔。将理解，可以使用其它紧固件或附接方式。此外，代替以可移除的方式附接部件，部件可以例如使用焊接、硬焊、软焊或粘合剂(诸如环氧树脂)以永久的方式附接。

V.示例对准技术

图7示意性地示出可用于将接收器132与发射器130对准的布置(arrangement)700。布置700包括相机702，相机702被定位为使得光学腔122在相机702的视场内。相机702可以聚焦在无穷远处，或者相机702可以聚焦在预定距离(诸如LIDAR装置的最大工作距离)处。对于对准过程，如上所述，具有光源552的光发射器板550安装在固定器340的凸缘540上，孔径板334安装在固定器340的凸缘502上。然而，安装有光发射器板550和孔径332的固定器340没有附接到接收透镜管306。具体地，螺钉520和522或者不在适当位置，或者仅松散地在适当位置。固定器340由调节臂704支撑在安装于固定器340上的孔径板334与接收透镜管306的凸缘500接触的位置。调节臂704可以通过抓住突起360来支撑固定器340。

调节臂704联接到调节平台706，调节平台706可以调节调节臂704的位置从而在x和z方向上调节固定器340和孔径332。以这种方式，固定器340和孔径332可以相对于接收透镜304进行调节。例如，可以在接收透镜304的焦平面内调节孔径332的位置。这种调节可以用于将接收器132与发射器130对准。

在示例对准过程中，光源314和552都用于发射光，光源314发射由发射透镜300准直的光以提供第一束准直光，光源552发射穿过孔径332的由接收透镜304准直的光以提供第二束准直光。第一束和第二束准直光在图7中通常由从光学腔122到相机702的虚线710表示。

相机702可以用于获得一系列图像，其中第一束和第二束准直光由图像中的相应光点指示。图8A和图8B示出可使用图7所示的布置中的相机702获得的示例图像。图8A示出示例图像800，其包括表示来自发射器130的第一束准直光的光点802和表示来自接收器132的第二束准直光的光点804。在此图像800中，光点802和804不重叠，这表明接收器132没有与发射器130正确对准。此外，光点802和804之间的偏移(例如，在光点802和804的中心点之间的距离)可以表示未对准的程度。

基于此偏移，可以使用调节平台706调节孔径332的位置。相机702可以用于获得一个或更多个后续图像，并且孔径332的位置可以使用调节平台来调节以减小后续图像中的光点之间的偏移。可以继续该调节，直到光点部分地或完全地重叠。图8B示出其中光点完全重叠的示例图像810。在此图像810中，光点812(表示来自发射器130的第一束准直光)被包含在光点814(表示来自接收器132的第二束准直光)内。

在一些实现方式中，图像800可以由相机702获得作为示出光点802和光点804两者的单个图像。类似地，图像810可以由相机获得作为示出光点812和光点814两者的单个图像。在另外的实现方式中，图像800可以是从相机702获得的两个图像生成的合成图像，这两个图像包括示出光点802的第一图像和示出光点804的第二图像。类似地，图像810可以是由相机702获得的两个图像生成的合成图像，该图像中的一个示出光点812，另一个图像示出光点814。

当光点完全重叠时(例如，如图8B所示)，可以认为接收器132与发射器130正确对准。在此时，可以拧紧螺钉520和522(例如，拧紧到预定扭矩)以将固定器340附接到接收透镜管306，使孔径板334夹在其间，从而保持孔径332相对于接收透镜304的位置，该位置被发现为将接收器132与发射器130对准。然后可以用光传感器板350替换光发射器板550，并且现在对准的光学腔122可以安装在LIDAR装置中。

在示例实施方式中，固定器340和孔径332在安装在LIDAR装置中之后可以保持可调节。具体地，图3-图6所示的配置使孔径332的位置能够在以后重新调节(例如，通过松开螺钉520和522)。例如，如果发射器130和接收器132在使用一定时间段之后变得未对准，则可以执行这样的重新调节。

尽管光点的完全重叠(例如，如图8B所示)是确定接收器132与发射器130正确对准的一种可能标准，但是将理解，其它标准也是可能的。例如，光点的部分重叠或者非重叠光点之间的预定的小偏移可以表示对于某些应用的足够对准。此外，将理解，导致接收器132与发射器130对准的固定器340和孔径332的调节可以取决于相机702相对于光学腔122定位的特定距离。

在一些实现方式中，当两个光点没有完全重叠而是彼此偏移预定量时，接收器132可以与发射器130正确对准。例如，LIDAR装置可以包括光学元件，该光学元件与由接收器132接收的光不同地偏转从发射器130发射的光。在这样的实现方式中，可以执行对准过程以实现两个光点之间的预定偏移，而不是实现这两个光点的完全重叠。

相机702也可以用于评估光学腔122的其它方面。例如，相机702可以用于评估第一束准直光(发射光)相对于发射透镜300的光束轮廓。为了执行光束轮廓的评估，相机702可以在光源314发射光时聚焦在发射透镜300上。在此焦点处，相机也可以用于识别透镜300上的污垢。

图9A和图9B示出可使用相机702获得的发射透镜300的示例图像，示出两种不同的光束轮廓。图9A示出根据第一示例的图像900，该图像900具有指示发射光在发射透镜300处的位置的光点902。在此第一示例中，光点902通常位于图像900的中心，这表示发射光通常位于发射透镜300的中心。图9B示出根据第二示例的图像910，该图像910具有指示发射光在发射透镜300处的位置的光点912。在此第二示例中，光点912不在图像910的中心，而是偏移到一侧。因此，在此第二示例中，发射光不在发射透镜300的中心。响应于确定发射光没有充分地位于发射透镜300的中心(例如，如图9B所示)，可以调节或替换光源314。

可以使用一个或更多个度量来评估发射光是否在发射透镜300处足够居中。在一种方法中，可以确定和比较图像的不同部分内的光强度。例如，可以确定图像900的部分900a-d中的光强度，并且可以确定图像910的部分910a-d中的光强度。如果两个最外面部分中的强度之间的差足够小(例如，当通过总强度或平均强度归一化时)，则第一束准直光可以被认为在发射透镜300处足够居中。例如，图像900的部分900a和900d中的光强度之间的差可以相对小，使得第一束准直光可以被认为足够居中，而图像910的部分910a和910d中的光强度之间的差可以相对大，使得第一束准直光可以被认为不够居中。

图7所示的布置700包括平移平台720，该平移平台720可以用于将滤光器、透镜和/或其它光学部件移入或移出相机702的视场(例如，当相机702聚焦在无限远或其它预定距离时)，取决于由相机702获得的图像的类型。为了获得用于将接收器132与发射器130对准的图像(诸如图8A和图8B所示的图像)，中性密度滤波器722可以放置在相机702的视场中。在从两个图像生成合成图像的实现方式中，中性密度滤波器722可以用于获得两个图像，或者可以用于仅获得图像之一。为了获得用于评估发射光在发射透镜300处的光束轮廓的图像(诸如图9A和图9B所示的图像)，由中性密度滤波器和一个或更多个透镜(例如消色差双合透镜)组成的光学布置724可以放置在相机702的视场中。选择所述一个或更多个透镜，使得发射透镜300在相机702仍然聚焦在无限远或其它预定距离的情况下成像。

图10示出布置1000，其可以用作图7所示的布置700的替代物。在此布置1000中，使用两个相机来获得图像。第一相机1002获得用于将接收器132与发射器130对准的图像(诸如图8A和图8B所示的图像)。第二相机1004获得用于评估发射光在发射透镜300处的光束轮廓的图像(诸如图9A和图9B所示的图像)。第一相机1002可以聚焦在无穷远处(或其它预定距离)，第二相机1004可以聚焦在发射透镜300上。布置1000可以包括光学元件诸如分束器1006，其将从光学腔122发射的光710(光710包括第一束准直光和第二束准直光)的第一部分引导到第一相机1002，并将光710的第二部分引导到第二相机1004。

图11是示例方法1100的流程图，该示例方法1100可以用作制造LIDAR装置(诸如图1A-图1C所示的LIDAR装置100)的整个过程的部分。示例方法1100包括布置相机和光学系统使得光学系统在相机的视场内，如方框1102所示。相机可以是例如基于CCD的相机或其它类型的数字成像装置。该光学系统可以是LIDAR装置的部件，诸如图3-图6中所示并在上面描述的具有发射器130和接收器132的光学腔122。在示例实施方式中，光学系统包括：第一光源(例如光源314)；光学耦合到第一光源的第一透镜(例如发射透镜300)，其中第一透镜配置为准直由第一光源发射的光，以提供第一束准直光；第二光源(例如光源552)；包括孔径(例如孔径板334中的孔径332)和固定器(例如固定器340)的组装件，其中固定器将第二光源保持在使得第二光源发射光穿过孔径的位置；以及光学耦合到孔径的第二透镜(例如接收透镜304)，其中第二透镜配置为准直由第二光源发射穿过孔径的光以提供第二束准直光，其中该组装件相对于第二透镜是可调节的。

相机和光学系统的布置可以对应于图7所示的布置、图10所示的布置或一些其它布置。在该布置中，光学系统的至少一部分在相机的视场中。例如，至少发射透镜300和接收透镜304可以在相机的视场内，使得相机可以接收通过发射透镜300发射的第一束准直光和通过接收透镜304发射的第二束准直光。光学系统(或其部分)可以通过一个或更多个光学元件(诸如一个或更多个中性密度滤波器、波长选择滤波器、透镜、反射镜、分束器或偏振器)而在相机的视场中。例如，偏振器可以用于评估激光二极管的偏振特性。

示例方法1100还包括使用相机来获得一个或更多个图像，其中所述一个或更多个图像示出表示第一束准直光的相应第一光点和表示第二束准直光的相应第二光点，如由方框1104所示。在一些实现方式中，相机可以获得示出第一光点和第二光点两者的图像。在另外的实现方式中，相机可以获得示出第一光点的第一图像和示出第二光点的第二图像，并可以基于第一图像和第二图像生成合成图像，使得合成图像示出第一光点和第二光点两者。因此，直接地或通过合成，可以获得示出第一光点和第二光点两者的图像。在一些情况下，图像可以示出第一光点和第二光点不重叠，诸如图8A所示的图像800。在另外的情况下，图像显示可以示出第一光点和第二光点完全重叠，诸如图8B所示的图像810。在另外的情况下，图像可以示出第一光点和第二光点部分地重叠。如上所述，以这种方式获得的所述一个或更多个图像可以用于将接收器132与发射器130对准。

在一些实施方式中，方法1100还可以包括基于由相机获得的所述一个或更多个图像(例如，基于两个图像的合成)确定第一光点和第二光点之间的偏移，并基于该偏移相对于第二透镜调节组装件。组装件的调节可以使用类似于图7所示和上面描述的调节臂704和调节平台706的机构。

在基于该偏移相对于第二透镜调节组装件之后，方法1100还可以包括使用相机来获得一个或更多个后续图像，并基于所述一个或更多个后续图像(例如，基于两个图像的合成)来确定第一光点和第二光点具有至少预定的重叠。预定的重叠可以被选择为完全重叠(例如，如图8B所示)，或者可以被选择为一定量的部分重叠(例如，至少30％重叠、50％重叠、70％重叠或90％重叠)。

在确定第一光点和第二光点在后续图像中具有至少预定重叠之后，方法1100还可以包括用光传感器(例如在光传感器板350上的光传感器352)替换固定器中的第二光源(例如在光发射器板550上的光源552)。

在用光传感器替换固定器中的第二光源之后，方法1100还可以包括将光学系统安装在LIDAR装置(例如LIDAR装置100)中。

在方法1100的一些实施方式中，相机用于在相机聚焦在无穷远处或预定距离(诸如LIDAR装置的最大范围)时获得所述一个或更多个图像。

在一些实施方式中，方法1100还包括相对于光学系统布置附加相机(例如相机1004)，使得至少第一透镜在附加相机的视场内，以及使用附加相机来获得至少第一透镜的至少一个图像。在一些实现方式中，附加相机可以用于获得第一透镜和第二透镜两者的一个或多个图像(例如，用于检查透镜上的污垢)。

在使用附加相机的实施方式中，方法1100还可以包括基于第一透镜的至少一个图像确定第一束准直光相对于第一透镜的光束轮廓。第一光源可以包括激光二极管和快轴准直器。激光二极管可以包括多个激光二极管出射区域。可选地，第一束准直光相对于第一透镜的光束轮廓可以基于由相机获得的第一透镜的至少一个图像来确定，而无需使用附加相机。

在使用附加相机或配置为获得图像的其它附加装置的实施方式中，相机和光学系统的布置可以类似于图10所示的布置1000，其中相机和附加相机都经由分束器(例如分束器1006)光学耦合到光学系统。在使用分束器的示例布置中，至少第一透镜和第二透镜经由穿过分束器的透射而在相机的视场内，并且至少第一透镜经由从分束器的反射而在附加相机的视场内。可选地，相机的视场可以经由从分束器的反射，而附加相机的视场可以经由穿过分束器的透射。

VI.结论

附图中示出的特定布置不应被认为是限制性的。应当理解，其它实施方式可以包括给定附图中示出的更多或更少的每种元件。此外，示出的元件中的一些可以被组合或省略。此外，说明性的实施方式可以包括没有在附图中示出的元件。

表示信息处理的步骤或方框可以对应于可配置为执行这里描述的方法或技术的特定逻辑功能的电路。可选地或另外地，表示信息处理的步骤或方框可以对应于模块、段或程序代码(包括相关数据)的部分。程序代码可以包括可由处理器执行的一个或更多个指令，用于实现方法或技术中的特定逻辑功能或动作。程序代码和/或相关数据可以存储在任何类型的计算机可读介质上，诸如包括磁盘、硬盘驱动器或其它存储介质的存储装置。

计算机可读介质还可以包括非暂时性计算机可读介质，诸如短时间存储数据的计算机可读介质，如寄存器存储器、处理器高速缓存和随机存取存储器(RAM)。计算机可读介质还可以包括更长时间地存储程序代码和/或数据的非暂时性计算机可读介质。因此，计算机可读介质可以包括二级或永久长期存储，像只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、光盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读介质也可以是任何其它易失性或非易失性存储系统。计算机可读介质可以被认为是例如计算机可读存储介质或有形存储装置。

尽管已经公开了各种示例和实施方式，但是其它示例和实施方式对于本领域技术人员来说将是明显的。各种公开的示例和实施方式是为了说明的目的，而不旨在进行限制，真正的范围由所附权利要求来指示。

说明书包括以下主题，以项1-20的形式来表述：1.一种光探测和测距(LIDAR)装置，包括：发射器，其中发射器包括：激光二极管；光学耦合到激光二极管的快轴准直器；以及光学耦合到快轴准直器的发射透镜，其中发射透镜配置为至少部分地准直由激光二极管发射的穿过快轴准直器的光，以沿着第一光轴提供发射光；以及接收器，其中接收器包括：接收透镜，其中接收透镜配置为沿着基本上平行于第一光轴的第二光轴接收光并聚焦所接收的光；光传感器；以及包括孔径和固定器的组装件，其中孔径靠近接收透镜的焦平面，其中固定器配置为将光传感器保持在相对于孔径的一位置，使得光传感器接收在被接收透镜聚焦之后从孔径发散的光，以及其中该组装件相对于接收透镜是可调节的。2.如项1所述的LIDAR装置，其中孔径包括在孔径板中的开口，以及其中孔径板可移除地安装在固定器上。3.如项1或2所述的LIDAR装置，其中快轴准直器包括柱面透镜或非柱面透镜中的至少一种。4.如项1-3中任一项所述的LIDAR装置，其中光传感器包括单光子光探测器的阵列。5.如项4所述的LIDAR装置，其中单光子光探测器的阵列具有比孔径大的光敏面积。6.如项4或5所述的LIDAR装置，其中光传感器包括硅光电倍增管(SiPM)。7.如项1-6中任一项所述的LIDAR装置，还包括反射镜，其中反射镜配置为(i)将从发射透镜沿着第一光轴发射的发射光反射到LIDAR装置的环境中，以及(ii)将来自环境的发射光的反射沿着第二光轴朝向接收透镜反射。8.一种方法，包括：布置相机和光学系统，使得光学系统的至少一部分在相机的视场内，其中光学系统包括：第一光源；光学耦合到第一光源的第一透镜，其中第一透镜配置为准直由第一光源发射的光以提供第一束准直光；第二光源；包括孔径和固定器的组装件，其中固定器将第二光源保持在一位置使得第二光源发射光穿过孔径；以及光学耦合到孔径的第二透镜，其中第二透镜配置为准直由第二光源发射穿过孔径的光以提供第二束准直光，其中组装件相对于第二透镜是可调节的；以及使用相机获得一个或更多个图像，其中所述一个或更多个图像示出表示第一束准直光的相应第一光点和表示第二束准直光的相应第二光点。9.如项8所述的方法，还包括：基于所述一个或更多个图像，确定第一光点和第二光点之间的偏移；以及基于该偏移相对于第二透镜调节组装件。10.如项9所述的方法，还包括：在基于该偏移相对于第二透镜调节组装件之后，使用相机获得一个或更多个后续图像；以及基于所述一个或更多个后续图像，确定第一光点和第二光点具有至少预定的重叠。11.如项10所述的方法，还包括：在确定第一光点和第二光点具有至少预定的重叠之后，用光传感器替换固定器中的第二光源。12.如项11所述的方法，包括在用光传感器替换固定器中的第二光源之后，将光学系统安装在光探测和测距(LIDAR)装置中。13.如项8-12中任一项所述的方法，其中使用相机获得一个或更多个图像包括当相机聚焦在无穷远处时使用相机获得所述一个或更多个图像。14.如项13所述的方法，还包括：将附加透镜光学耦合到相机，使得相机聚焦在第一透镜上；使用聚焦在第一透镜上的相机来获得第一透镜的至少一个图像；以及基于第一透镜的至少一个图像确定第一束准直光相对于第一透镜的光束轮廓。15.如项8-14中任一项所述的方法，还包括：相对于光学系统布置附加相机，使得至少第一透镜在附加相机的视场内；使用附加相机获得第一透镜的至少一个图像；以及基于第一透镜的至少一个图像确定第一束准直光相对于第一透镜的光束轮廓。16.如项15所述的方法，还包括：经由分束器将相机和附加相机光学耦合到光学系统。17.如项16所述的方法，其中至少第一透镜和第二透镜经由穿过分束器的透射而在相机的视场内，并且至少第一透镜经由从分束器的反射而在附加相机的视场内。18.一种系统，包括：第一光源；光学耦合到第一光源的第一透镜，其中第一透镜配置为准直由第一光源发射的光以提供第一束准直光；第二光源；包括孔径和固定器的组装件，其中固定器将第二光源保持在一位置使得第二光源发射光穿过孔径；光学耦合到孔径的第二透镜，其中第二透镜配置为准直由第二光源发射的穿过孔径的光以提供第二束准直光，其中组装件相对于第二透镜是可调节的；以及相机，其中至少第一透镜和第二透镜在相机的视场内，以及其中相机聚焦在无穷远处。19.如项18所述的系统，还包括：附加相机，其中至少第一透镜在附加相机的视场内，以及其中附加相机聚焦在第一透镜上。20.如项19所述的系统，还包括：分束器，其中第一透镜和第二透镜经由穿过分束器的透射而在相机的视场内，以及其中第一透镜经由从分束器的反射而在附加相机的视场内。