[发明专利]单层片式激光雷达设备及其制造方法

说明书

本发明提供一种单层片式激光雷达设备，包括：一发射模块、一接收模块以及一处理模块，其中所述发射模块向预定范围内提供激光光线，其中所述接收模块从预定范围内感应被反射回的激光光线供所述处理模块测算，其中所述发射模块包括一光源器和一发射透镜，其中所述发射透镜采用单层式，以使得所述光源器与所述发射透镜之间的距离决定所述单层片式激光雷达设备的长度。另外地，本发明提供一单层片式激光雷达设备的制造方法。

技术领域

本发明涉及雷达探测与激光雷达领域，尤其涉及一种单层片式的激光雷达设备以及制造装配方法。

背景技术

激光雷达为藉由激光发射与反射来探测范围内的目标物体。简单的、普通的激光发射与接收效率很低，需要复杂的光学系统来补充发射与接收的机能。而且，通常需要两端同时加强，否则很容易造成后期处理中的判断不准确。若对于光线的发射和接收都没有达到要求，那么再好的算法处理也无法准确地判断探测结果。

现有的激光雷达设备，如图1所示，其主要包括一发射端10P和一接收端20P。所述发射端10P又进一步包括一激光光源11P和一发射镜头12P。所述接收端20P进一步包括一感应器21P和一接收镜头22P。一般地，所述激光光源11P为LD激光，而所述感应器21P为APD探测器。也就是说，所述激光光源11P和所述感应器21P均为电子器件。所述发射镜头12P和所述接收镜头22P均为镜片组。为了实现高质量的激光雷达效果，除了使用优质的所述激光光源11P和所述感应器21P之外，复杂的所述发射镜头12P和所述接收镜头22P也是需要的。

众所周知地，越是高精度的激光雷达，所具有的所述发射镜头12P和所述接收镜头22P越是精度和复杂。如图1所示，现有的激光雷达设备在研发趋势上也着重于将所述发射镜头12P和所述接收镜头22P复杂化，以实现更高的发射与接收效率，方便更准确地将目标解析出来。但是，所述发射镜头12P和所述接收镜头22P的复杂必然地导致了镜片的数量增多。镜片组的多层化是设备大型化的主要原因。因为芯片技术的发展，所述激光光源11P和所述感应器21P的体积可能变得更小。但是，所述激光光源11P和所述感应器21P本身占据的空间而言，相较于所述发射镜头12P和所述接收镜头22P是非常小的一部分。不从所述发射镜头12P和所述接收镜头22P的体积上解决问题是不可能实现激光雷达整体体积的减小。

另外，复杂的镜片组无论在研发上，还是制造上都会带来高成本的投入。整体设备的良率也得不到有效地控制。而且，在所述发射端10P和所述接收端20P分别地被制造与安装中，相对地位置与配合度都需要额外地投入精力，对于生产和使用都是不方便的。

激光雷达设备体积的减小会带来很多好处。主要利于将激光雷达设备安装在多种不同的场合，使得目标探测得到更广阔的应用范围，促进激光雷达智能化发展。小型化并且高精度的激光雷达设备必将成为市场的主流。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一种单层片式激光雷达设备及其制造方法，其中简化镜片组的形式，保证设备轻薄化的基础上提高探测精度。

本发明的另一个优势在于提供一种单层片式激光雷达设备及其制造方法，其中利用单层片式的方式的发射模块或者接收模块，从镜片组的角度上极大地减少整体的体积，进而保证整体设备的小型化。

本发明的另一个优势在于提供一种单层片式激光雷达设备及其制造方法，其中在不增加光源功率的基础上，利用单层式的光学系统，保证效率并降低能耗。

本发明的另一个优势在于提供一种单层片式激光雷达设备及其制造方法，其中减少在整体中所使用的镜片复杂情况，提高光学系统的制造良率，进而提升生产效率。

本发明的另一个优势在于提供一种单层片式激光雷达设备及其制造方法，其中单层片式的方式的发射模块或者接收模块能够被一体式地安装，避免分体安装所带来的不便。