[发明专利]用于基于LIDAR的3-D成像的集成照射和检测

摘要

本文描述了一种利用高度集成LIDAR测量装置执行三维LIDAR测量的方法和系统。在一个方面中，照射源、检测器和照射驱动器被集成在单一印刷电路板上。另外，在一些实施例中，相关的控制和信号调节电子器件也集成在公共的印刷电路板上。此外，在一些实施例中，照射驱动器和照射源集成在被独立地封装并附接到印刷电路板的公共氮化镓基板上。在另一方面中，从照射源发射的照射光和被朝向检测器引导的返回光在该集成LIDAR测量装置内共用一公共光学路径。在一些实施例中，返回光通过分束器与照射光分开。在一些其他实施例中，该光学设计避免了与分束器相关的损失。

主权项

1.一种集成的光检测和测距(LIDAR)装置，包括：被安装到印刷电路板的照射源，所述照射源被配置成产生照射光的测量脉冲；被安装到所述印刷电路板的检测器，所述检测器被配置成检测光的返回脉冲并产生表示检测到的返回脉冲的输出信号，其中所述返回脉冲是从被相应的测量脉冲照射的三维环境中的一位置反射的测量脉冲的量，其中所述照射光的测量脉冲和所述返回脉冲在所述集成LIDAR装置内、在一距离上共用一公共光学路径；被安装到所述印刷电路板的照射驱动器，所述照射驱动器电耦合到所述照射源并配置成向所述照射源提供一定量的电功率，致使所述照射源发射所述照射光的测量脉冲；被安装到所述印刷电路板的许多模拟信号调节电子器件，所述模拟信号调节电子器件被配置成放大由所述检测器产生的输出信号；被安装到所述印刷电路板的模数转换器，所述模数转换器被配置成将放大的输出信号转换成数字信号；和计算系统，其被配置用于：接收表示检测到的光量的数字信号；并且基于所述数字信号，确定所述测量脉冲从所述LIDAR装置到所述三维环境中的被测量位置并返回到本LIDAR装置的飞行时间。