[实用新型]一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组

权利要求书

1.一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，包括基座(10)，所述基座(10)装设有基板(1)，装设在基板(1)上的垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)，装设在垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)上方并与基座(10)固定连接用于将垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)发射的光束角度扩大到120°的广角扩束透镜系统(6)，所述广角扩束透镜系统(6)由一片镜片构成，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)发射的为中角度单模光束，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)一侧装设有用于接收反射光束的广角接收器组件(4)，所述广角接收器组件(4)包括光学成像系统(7)，装设在光学成像系统(7)下方的接收光信号的飞行时间成像器(8)，所述飞行时间成像器(8)经过处理后输出图像信息。

2.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)的发射角为60°×45°。

3.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)的底面导电极通过导电胶与基板(1)上的导电极贴合导通，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)的表面导电极通过导电引线(9)与基板(1)上的另一个导电极焊接导通，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)工作点亮时通过基板(1)上的两个导电极供电。

4.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述广角扩束透镜系统(6)的镜片为光学透明树脂材料构件、光学透明硅胶材料构件、玻璃材料构件或者光敏无影胶材料构件；

所述广角扩束透镜系统(6)的镜片材料的光学折射率在940nm波段介于1.30-1.75之间。

5.根据权利要求4所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述基座(10)为聚邻苯二甲酰胺PPA材料构件或者聚酰亚胺树脂PI材料构件，所述广角扩束透镜系统(6)其中的一个镜片与基座(10)为双料一体成型或者广角扩束透镜系统(6)的镜片与基座(10)通过粘接胶固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述广角扩束透镜系统(6)其中的一个镜片与基座(10)为材料相同的一体结构，所述镜片材料为透明液态硅胶或者耐高温透明树脂，所述耐高温透明树脂的玻璃化温度介于200-300℃之间，光学折射率在940nm波段介于1.30-1.75之间。

7.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述广角扩束透镜系统(6)的镜片表面镀有光学增透膜或者透近红外波段的带通滤波光学膜。

8.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述广角扩束透镜系统(6)的镜片表面为镜面或者具有混光作用的鳞片面或者微结构纹理面。

9.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述飞行时间成像器(8)装设在基板(1)上或者装设在单独的另一块基板上。

10.根据权利要求1所述的一种将光束扩大到120°的广角飞行时间传感器模组，其特征在于，所述广角扩束透镜系统(6)为第一广角扩束透镜系统(61)，所述第一广角扩束透镜系统(61)与垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)之间装设有第一硅胶(11)，所述第一广角扩束透镜系统(61)包括第一透镜(611)，所述第一透镜(611)具有第一透镜内凹球面(6111)和第一透镜马鞍形配光曲面(6112)，所述垂直腔面发射激光器VCSEL芯片(2)发射的光束经第一透镜(611)进行一次扩束，扩束的最大的光束角全角为2βmax，所述光束角全角2βmax≥120°。