[实用新型]一种固态面阵探测装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种探测装置，特别涉及一种固态面阵探测装置。

背景技术

光学扫描探测装置是一种使用准直光束，通过三角测量、飞行时间（Time of Flight，简称为TOF）等方法进行非接触式扫描测距的设备。目前，通常的飞行时间光学扫描探测装置包括：光发射模块、接收并处理信号的芯片、电机、轴承及导电滑环。光发射模块发出红外探测光束，该红外探测光束发射到被测物体表面，遇到障碍物后光束反射到接收并处理信号的芯片上，芯片通过测量发射到接收之间的时间（或者相位差）、已知光速，即可求出被测物体到装置的距离。这类装置将用于测距的光发射模块、光接收模块等部件安装在一可连续旋转的平台上实现光束的扫描，通过电机旋转可以得到一周360度的环境距离信号。该常见的光学扫描探测装置在每个角度只能得到单点的距离信息。

然而，上述通过电机旋转来探测距离的光学扫描探测装置：（1）需要设置连接旋转部分与固定部分的滑环，但是对于用于大众消费级量产探测装置的低价滑环来说，极易磨损，不能满足探测装置的使用寿命要求；（2）上述以旋转方式来探测距离的装置占用的体积大，在未来的应用中，很难再进一步缩小装置占用的体积；（3）目前依靠旋转来实现多线（例如64、32线）的激光雷达，价格很高，并且对光发射模块与接收模块以成对方式设置，对发射模块与接收模块角度设置要求高，不利于量产。

实用新型内容

本申请提供一种不包含任何机械旋转结构的固态面阵探测装置。

一种固态面阵探测装置，包括光发射模块、接收模块、和主板，所述光发射模块发出红外探测光，所述红外探测光射向环境中，遇到被测物体被反射；所述接收模块与所述光发射模块连接，由被测物体反射的红外探测光入射到接收模块中，接收模块接收由被测物体反射的红外探测光；所述主板与所述接收模块相连接，所述主板计算出光发射模块出的红外探测与由被测物体反射的红外探测光之间相位差，基于飞行时间法计算探测装置与被测物体之间的距离；其中，所述接收模块具有光电传感器，所述光电传感器为由M行N列个光电传感器单元所组成的一块面阵光电传感器。

上述任一实施例中，所述接收模块得到由被测物体反射的红外探测光的信号采样信息。

上述任一实施例中，所述接收模块同时得到由被测物体反射的红外探测光的光强。

上述任一实施例中，所述光发射模块具有光源，所述光源为LED光源或者激光光源。

上述任一实施例中，所述光源为LED光源，所述LED光源的个数为2、4、6、8或者10个。

上述任一实施例中，所述光源为LED光源，所述光发射模块的发散角为水平120度、垂直90度。

上述任一实施例中，所述光发射模块包括调制电路及光源；所述光发射模块的调制电路和光源集成于同一电路板上。

上述任一实施例中，所述调制电路通过正弦波调制光源发出红外探测光，或者通过方波调制光源发出红外探测光。

上述任一实施例中，所述光发射模块位于接收模块下方；所述接收模块通过所述电路板中的通孔，接收由被测物体反射的红外探测光。

上述任一实施例中，所述电路板具有通孔，所述光源围绕通孔设置。

上述任一实施例中，所述面阵光电传感器为CMOS传感器、CCD传感器、雪崩二极管、光电倍增管或者光电二极管。

上述任一实施例中，所述面阵光电传感器具有MxN个像素单元，所述固态面阵探测装置能够得到被测物体在水平方向上N个不同位置、以及得到在垂直于水平方向上的M个不同位置的距离信息。

上述任一实施例中，所述面阵光电传感器的接收光路上设置有成像镜头。

上述任一实施例中，所述成像镜头镀有红外带通滤光膜，所述带通滤光膜的透过率峰值波长与光发射模块光源发出的红外探测光波长相同。

上述任一实施例中，信号采样的次数为四次或者两次，相邻两次信号采样的间隔为90度。

上述任一实施例中，所述接收模块的接收光路上设置有带通滤光片，所述带通滤光片的透过率峰值波长与光发射模块光源发出的红外探测光波长相同。

上述任一实施例中，所述带通滤光片设置于所述光电传感器的光接收面上。

上述任一实施例中，所述固态面阵探测装置还包括外壳，所述光发射模块、接收模块与主板设置于外壳内；其中，所述光发射模块紧贴于外壳内。

上述任一实施例中，所述外壳由金属材料制作，所述光发射模块与外壳之间具有导热硅脂。

上述任一实施例中，所述外壳侧面上设置有散热鳍片。