微型半導體激光測距儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微型半導體激光測距儀，包括電源，激光發(fā)射器模組（含激光發(fā)射器、微非球面透鏡發(fā)射天線及其電路板），激光接收器模組（含激光探測器、微非球面透鏡接收天線及其電路板），數(shù)據(jù)處理模組。能對目標距離快速測定、顯示、傳輸和存儲。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，模組化結(jié)構(gòu)，可置于諸如智能手機、IPAD、相機、攝像機、筆記本電腦、行車記錄儀、汽車防撞控制系統(tǒng)、機器人、智能穿戴產(chǎn)品（如智能眼鏡、頭戴顯示器）等需要感知距離的產(chǎn)品內(nèi)，安裝簡易，使用方便、可靠，用途十分廣泛。
【專利說明】微型半導體激光測距儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光機電產(chǎn)品，具體涉及一種微型半導體激光測距儀。

【背景技術(shù)】
[0002]半導體激光測距儀因其具有測距、觀察等性能倍受高爾夫球手、獵手和戶外活動者喜愛，但也因其體積較大，自成一體，其功能難以擴展到現(xiàn)在的諸多如手機、相機、攝像機、汽車防撞控制系統(tǒng)、機器人上。而微型半導體激光測距儀因其體積更小和模組化設(shè)計，容易裝在手機、攝像機、汽車主動安全控制系統(tǒng)、機器人、智能穿戴產(chǎn)品上，作為其距離感知系統(tǒng)，增加這些設(shè)備或儀器的功能和用途。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種微型半導體激光測距儀，它既能測量目標距離，又能輕易裝入諸如手機、機器人，提升這些設(shè)備或儀器的使用功能。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采用如下技術(shù)方案:微型半導體激光測距儀，包括電源、數(shù)據(jù)處理電路板、顯示器、激光發(fā)射模組和激光接收模組，其中所述數(shù)據(jù)處理電路板的輸出端與顯示器連接，所述電源分別與激光發(fā)射模組和激光接收模組的電源端連接供電，激光發(fā)射模組向外發(fā)射激光，激光接收模組接收返回的激光回波，激光發(fā)射模組和激光接收模組的信號輸出端均與數(shù)據(jù)處理電路板連接。
[0005]所述激光發(fā)射模組由微非球面透鏡I (直徑小于2_)、激光發(fā)射器和集成為芯片形式的激光發(fā)射電路組成。
[0006]所述激光接收模組由微非球面透鏡II (直徑小于2_)、激光探測器和集成為芯片形式的激光接收電路組成。
[0007]為了更好地實施本實用新型，具體地，所述激光發(fā)射電路置于激光發(fā)射器的下方，激光發(fā)射器的激光發(fā)射口緊貼微非球面透鏡I，并封裝在一起。所述激光接收電路置于激光探測器的下方，激光探測器的激光接收口緊貼微非球面透鏡II，并封裝在一起。
[0008]所述數(shù)據(jù)處理電路板設(shè)置有數(shù)據(jù)輸出接口，用于外接計算機或顯示器，便于顯示和輸出數(shù)據(jù)。
[0009]所述電源、激光發(fā)射模組、激光接收模組和數(shù)據(jù)處理電路板分開設(shè)置于不同位置，激光發(fā)射模組、激光接收模組分別與數(shù)據(jù)處理電路板通過串口連接通信，從而使以上各獨立部分聯(lián)結(jié)為一個整體。
[0010]進一步，本實用新型的微型半導體激光測距儀安裝在需要進行測距的產(chǎn)品中。該產(chǎn)品包括手機、相機、平板電腦、攝像機、行車記錄儀、汽車防撞控制系統(tǒng)(汽車主動安全系統(tǒng))或機器人，或需要測距的智能穿戴產(chǎn)品，如智能眼鏡、頭戴顯示器，等等。
[0011]本實用新型與傳統(tǒng)測距儀相比，將各部分均做成模組，體積大幅度減小，并能根據(jù)配合產(chǎn)品的形狀、大小設(shè)計安裝接口，模組間通過串口連接，與配合產(chǎn)品形成一個整體，這完全有別于傳統(tǒng)激光測距儀，這極大地擴大了激光測距儀的應(yīng)用領(lǐng)域和使用范圍，也極大地提升了配合產(chǎn)品的使用功能和應(yīng)用領(lǐng)域。采用微非球面透鏡替換傳統(tǒng)測距儀中的傳統(tǒng)光學系統(tǒng)，簡化了光路，大大縮小了測距儀的體積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的電路原理圖；
[0014]圖中:1-電源，2-激光發(fā)射模組，3-激光接收模組，4-數(shù)據(jù)處理電路板，5-顯示器，6-數(shù)據(jù)輸出接口，2-1:微非球面透鏡I ,2-2:激光發(fā)射器,2-3:激光發(fā)射電路,3-1:微非球面透鏡II，3-2:激光探測器，3-3:激光接收電路。

【具體實施方式】
[0015]參見圖1和圖2，微型半導體激光測距儀，包括電源1、數(shù)據(jù)處理電路板4、顯示器
5、數(shù)據(jù)輸出接口 6、激光發(fā)射模組2和激光接收模組3，其中所述數(shù)據(jù)處理電路板4的輸出端與顯示器5連接，所述電源I分別與激光發(fā)射模組2和激光接收模組3的電源端連接供電，激光發(fā)射模組2向外發(fā)射激光，激光接收模組3接收返回的激光回波，激光發(fā)射模組2和激光接收模組3的信號輸出端均與數(shù)據(jù)處理電路板4連接；數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)激光的飛行時間計算出到目標的測距，這種計算方式為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。數(shù)據(jù)處理電路板4設(shè)置有數(shù)據(jù)輸出接口 6，將測得的目標距離通過顯示屏顯示或向外輸出數(shù)據(jù)。
[0016]在本實用新型中，激光發(fā)射器2-2采用市售的OSRAM芯片，激光探測器3_2采用市售的重慶航偉光電科技公司的芯片，數(shù)據(jù)處理電路板4中的進行數(shù)據(jù)處理的CPU為飛思卡爾MC9S08LG32CLH芯片，微非球面透鏡采用市購的直徑小于2mm的微非球面透鏡。
[0017]本實用新型將兩個傳統(tǒng)光學系統(tǒng)分別融為一個微非球面鏡，以減小其體積。所述激光發(fā)射模組2由微非球面透鏡I 2-1、激光發(fā)射器2-2和集成為芯片形式的激光發(fā)射電路2-3組成；激光發(fā)射電路2-3置于激光發(fā)射器2-2的下方，激光發(fā)射器2-2的激光發(fā)射口緊貼微非球面透鏡I 2-1，并封裝在一起。所述激光接收模組3由微非球面透鏡II 3-1、激光探測器3-2和集成為芯片形式的激光接收電路3-3組成。激光接收電路3-3置于激光探測器3-2的下方，激光探測器3-2的激光接收口緊貼微非球面透鏡II 3-1，并封裝在一起。
[0018]激光發(fā)射模組2與激光接收模組3微非球面透鏡方向應(yīng)朝同一方向且兩個光軸須平行，才能接收到激光回波并解算出距離。
[0019]激光發(fā)射模組2與激光接收模組3也可以并排封裝在一起，視使用產(chǎn)品而定。
[0020]所述電源1、激光發(fā)射模組2、激光接收模組3和數(shù)據(jù)處理電路板4分開設(shè)置于不同位置，激光發(fā)射模組2、激光接收模組3分別與數(shù)據(jù)處理電路板4通過串口連接通信。
[0021]本測距儀采用微非球面透鏡、集成電路封裝，將測距儀所有功能模塊小型化，且做成單獨的模組，各模組可單獨置放，便于與所配合產(chǎn)品配合安裝，實現(xiàn)多領(lǐng)域用途。
[0022]本實用新型的微型半導體激光測距儀還可以根據(jù)不同配合產(chǎn)品的特性或空間，設(shè)計出相應(yīng)的形狀和接口，方便安裝。
【權(quán)利要求】
1.微型半導體激光測距儀，包括電源(I)、數(shù)據(jù)處理電路板(4)和顯示器(5)，所述數(shù)據(jù)處理電路板(4)的輸出端與顯示器(5)連接，其特征在于:還包括激光發(fā)射模組(2)和激光接收模組(3)，其中所述電源(I)分別與激光發(fā)射模組(2)和激光接收模組(3)的電源端連接供電，激光發(fā)射模組(2)向外發(fā)射激光，激光接收模組(3)接收返回的激光回波，激光發(fā)射模組(2)和激光接收模組(3)的信號輸出端均與數(shù)據(jù)處理電路板(4)連接； 所述激光發(fā)射模組(2)由微非球面透鏡I (2-1)、激光發(fā)射器(2-2)和集成為芯片形式的激光發(fā)射電路(2-3)組成； 所述激光接收模組(3)由微非球面透鏡II (3-1)、激光探測器(3-2)和集成為芯片形式的激光接收電路(3-3)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述微型半導體激光測距儀，其特征在于:所述激光發(fā)射電路(2-3)置于激光發(fā)射器(2-2)的下方,激光發(fā)射器(2-2)的激光發(fā)射口緊貼微非球面透鏡I(2-1)，并封裝在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述微型半導體激光測距儀，其特征在于:所述激光接收電路(3-3 )置于激光探測器(3-2 )的下方，激光探測器(3-2 )的激光接收口緊貼微非球面透鏡II(3-1)，并封裝在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述微型半導體激光測距儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理電路板(4 )設(shè)置有數(shù)據(jù)輸出接口( 6 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述微型半導體激光測距儀，其特征在于:所述電源(I)、激光發(fā)射模組(2)、激光接收模組(3)和數(shù)據(jù)處理電路板(4)分開設(shè)置于不同位置，激光發(fā)射模組(2)、激光接收模組(3)分別與數(shù)據(jù)處理電路板(4)通過串口連接通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述微型半導體激光測距儀，其特征在于:所述微型半導體激光測距儀安裝在需要進行測距的產(chǎn)品中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述微型半導體激光測距儀，其特征在于:所述需要進行測距的產(chǎn)品包括手機、平板電腦、相機、攝像機、行車記錄儀、汽車防撞控制系統(tǒng)或機器人，或需要測距的智能穿戴產(chǎn)品。
【文檔編號】G01S17/08GK203838341SQ201420239741
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】朱杰, 蔣世權(quán), 高明曉, 許琳, 劉曉梅 申請人:重慶海珠光電科技有限公司