微型半导体激光测距仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种微型半导体激光测距仪，包括电源，激光发射器模组（含激光发射器、微非球面透镜发射天线及其电路板），激光接收器模组（含激光探测器、微非球面透镜接收天线及其电路板），数据处理模组。能对目标距离快速测定、显示、传输和存储。本实用新型结构紧凑，模组化结构，可置于诸如智能手机、IPAD、相机、摄像机、笔记本电脑、行车记录仪、汽车防撞控制系统、机器人、智能穿戴产品（如智能眼镜、头戴显示器）等需要感知距离的产品内，安装简易，使用方便、可靠，用途十分广泛。
【专利说明】微型半导体激光测距仪
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光机电产品，具体涉及一种微型半导体激光测距仪。
【背景技术】
[0002]半导体激光测距仪因其具有测距、观察等性能倍受高尔夫球手、猎手和户外活动者喜爱，但也因其体积较大，自成一体，其功能难以扩展到现在的诸多如手机、相机、摄像机、汽车防撞控制系统、机器人上。而微型半导体激光测距仪因其体积更小和模组化设计，容易装在手机、摄像机、汽车主动安全控制系统、机器人、智能穿戴产品上，作为其距离感知系统，增加这些设备或仪器的功能和用途。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种微型半导体激光测距仪，它既能测量目标距离，又能轻易装入诸如手机、机器人，提升这些设备或仪器的使用功能。
[0004]为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案:微型半导体激光测距仪，包括电源、数据处理电路板、显示器、激光发射模组和激光接收模组，其中所述数据处理电路板的输出端与显示器连接，所述电源分别与激光发射模组和激光接收模组的电源端连接供电，激光发射模组向外发射激光，激光接收模组接收返回的激光回波，激光发射模组和激光接收模组的信号输出端均与数据处理电路板连接。
[0005]所述激光发射模组由微非球面透镜I (直径小于2_)、激光发射器和集成为芯片形式的激光发射电路组成。
[0006]所述激光接收模组由微非球面透镜II (直径小于2_)、激光探测器和集成为芯片形式的激光接收电路组成。
[0007]为了更好地实施本实用新型，具体地，所述激光发射电路置于激光发射器的下方，激光发射器的激光发射口紧贴微非球面透镜I，并封装在一起。所述激光接收电路置于激光探测器的下方，激光探测器的激光接收口紧贴微非球面透镜II，并封装在一起。
[0008]所述数据处理电路板设置有数据输出接口，用于外接计算机或显示器，便于显示和输出数据。
[0009]所述电源、激光发射模组、激光接收模组和数据处理电路板分开设置于不同位置，激光发射模组、激光接收模组分别与数据处理电路板通过串口连接通信，从而使以上各独立部分联结为一个整体。
[0010]进一步，本实用新型的微型半导体激光测距仪安装在需要进行测距的产品中。该产品包括手机、相机、平板电脑、摄像机、行车记录仪、汽车防撞控制系统(汽车主动安全系统)或机器人，或需要测距的智能穿戴产品，如智能眼镜、头戴显示器，等等。
[0011]本实用新型与传统测距仪相比，将各部分均做成模组，体积大幅度减小，并能根据配合产品的形状、大小设计安装接口，模组间通过串口连接，与配合产品形成一个整体，这完全有别于传统激光测距仪，这极大地扩大了激光测距仪的应用领域和使用范围，也极大地提升了配合产品的使用功能和应用领域。采用微非球面透镜替换传统测距仪中的传统光学系统，简化了光路，大大缩小了测距仪的体积。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的电路原理图；
[0014]图中:1-电源，2-激光发射模组，3-激光接收模组，4-数据处理电路板，5-显示器，6-数据输出接口，2-1:微非球面透镜I ,2-2:激光发射器,2-3:激光发射电路,3-1:微非球面透镜II，3-2:激光探测器，3-3:激光接收电路。
【具体实施方式】
[0015]参见图1和图2，微型半导体激光测距仪，包括电源1、数据处理电路板4、显示器
5、数据输出接口 6、激光发射模组2和激光接收模组3，其中所述数据处理电路板4的输出端与显示器5连接，所述电源I分别与激光发射模组2和激光接收模组3的电源端连接供电，激光发射模组2向外发射激光，激光接收模组3接收返回的激光回波，激光发射模组2和激光接收模组3的信号输出端均与数据处理电路板4连接；数据处理电路根据激光的飞行时间计算出到目标的测距，这种计算方式为现有技术，此处不再赘述。数据处理电路板4设置有数据输出接口 6，将测得的目标距离通过显示屏显示或向外输出数据。
[0016]在本实用新型中，激光发射器2-2采用市售的OSRAM芯片，激光探测器3_2采用市售的重庆航伟光电科技公司的芯片，数据处理电路板4中的进行数据处理的CPU为飞思卡尔MC9S08LG32CLH芯片，微非球面透镜采用市购的直径小于2mm的微非球面透镜。
[0017]本实用新型将两个传统光学系统分别融为一个微非球面镜，以减小其体积。所述激光发射模组2由微非球面透镜I 2-1、激光发射器2-2和集成为芯片形式的激光发射电路2-3组成；激光发射电路2-3置于激光发射器2-2的下方，激光发射器2-2的激光发射口紧贴微非球面透镜I 2-1，并封装在一起。所述激光接收模组3由微非球面透镜II 3-1、激光探测器3-2和集成为芯片形式的激光接收电路3-3组成。激光接收电路3-3置于激光探测器3-2的下方，激光探测器3-2的激光接收口紧贴微非球面透镜II 3-1，并封装在一起。
[0018]激光发射模组2与激光接收模组3微非球面透镜方向应朝同一方向且两个光轴须平行，才能接收到激光回波并解算出距离。
[0019]激光发射模组2与激光接收模组3也可以并排封装在一起，视使用产品而定。
[0020]所述电源1、激光发射模组2、激光接收模组3和数据处理电路板4分开设置于不同位置，激光发射模组2、激光接收模组3分别与数据处理电路板4通过串口连接通信。
[0021]本测距仪采用微非球面透镜、集成电路封装，将测距仪所有功能模块小型化，且做成单独的模组，各模组可单独置放，便于与所配合产品配合安装，实现多领域用途。
[0022]本实用新型的微型半导体激光测距仪还可以根据不同配合产品的特性或空间，设计出相应的形状和接口，方便安装。
【权利要求】
1.微型半导体激光测距仪，包括电源(I)、数据处理电路板(4)和显示器(5)，所述数据处理电路板(4)的输出端与显示器(5)连接，其特征在于:还包括激光发射模组(2)和激光接收模组(3)，其中所述电源(I)分别与激光发射模组(2)和激光接收模组(3)的电源端连接供电，激光发射模组(2)向外发射激光，激光接收模组(3)接收返回的激光回波，激光发射模组(2)和激光接收模组(3)的信号输出端均与数据处理电路板(4)连接； 所述激光发射模组(2)由微非球面透镜I (2-1)、激光发射器(2-2)和集成为芯片形式的激光发射电路(2-3)组成； 所述激光接收模组(3)由微非球面透镜II (3-1)、激光探测器(3-2)和集成为芯片形式的激光接收电路(3-3)组成。
2.根据权利要求1所述微型半导体激光测距仪，其特征在于:所述激光发射电路(2-3)置于激光发射器(2-2)的下方,激光发射器(2-2)的激光发射口紧贴微非球面透镜I(2-1)，并封装在一起。
3.根据权利要求1所述微型半导体激光测距仪，其特征在于:所述激光接收电路(3-3 )置于激光探测器(3-2 )的下方，激光探测器(3-2 )的激光接收口紧贴微非球面透镜II(3-1)，并封装在一起。
4.根据权利要求1到3任一项所述微型半导体激光测距仪，其特征在于:所述数据处理电路板(4 )设置有数据输出接口( 6 )。
5.根据权利要求1到3任一项所述微型半导体激光测距仪，其特征在于:所述电源(I)、激光发射模组(2)、激光接收模组(3)和数据处理电路板(4)分开设置于不同位置，激光发射模组(2)、激光接收模组(3)分别与数据处理电路板(4)通过串口连接通信。
6.根据权利要求1到3任一项所述微型半导体激光测距仪，其特征在于:所述微型半导体激光测距仪安装在需要进行测距的产品中。
7.根据权利要求6所述微型半导体激光测距仪，其特征在于:所述需要进行测距的产品包括手机、平板电脑、相机、摄像机、行车记录仪、汽车防撞控制系统或机器人，或需要测距的智能穿戴产品。
【文档编号】G01S17/08GK203838341SQ201420239741
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】朱杰, 蒋世权, 高明晓, 许琳, 刘晓梅 申请人:重庆海珠光电科技有限公司