一种微型固体测距模块整机结构的制作方法

本技术涉及激光测距，特别涉及一种微型固体测距模块整机结构。

背景技术：

1、激光测距技术基于时间飞行（time of flight，tof）原理，即通过测量激光从发射到被目标反射回接收器所需的时间来计算距离。

2、随着便携式设备和智能系统的普及，比如手持设备、车载系统、无人机等应用场景，对激光测距模块的体积和重量提出了更高的要求。目前，对于激光测距模块的整机结构设计，需要考虑激光器、光学系统、电子控制和信号处理等多个方面的集成，设计时需确保各部件紧凑布局，同时保证系统的稳定性和可靠性。为了满足市场需求，需要研发更小型、更高效、更可靠的激光测距设备。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种微型固体测距模块整机结构，通过搭载微型固体激光器，使得测距模块更加小巧、高效且稳定。

2、为实现上述目的，本技术提供一种微型固体测距模块整机结构，包括：

3、结构主体，设置有与所述结构主体的长度方向平行的发射通路和接收通路；

4、电路板组件，包括至少一块电路板，所述电路板安装在所述结构主体的侧面，所述电路板位于与所述结构主体的长度和/或宽度方向平行的平面；

5、接收光学组件，沿所述接收通路安装于所述结构主体；

6、发射光学组件，沿所述发射通路安装于所述结构主体，所述发射光学组件包括：

7、微型固体激光器，位于所述发射通路的光路上游，所述微型固体激光器的发射部沿所述发射通路朝向下游设置；

8、激光器扩束系统，位于所述发射通路的光路下游，所述激光器扩束系统用于控制所述微型固体激光器发射的激光束的发散角。

9、在一些实施例中，所述激光器扩束系统安装于所述结构主体的内部，所述微型固体激光器安装于所述结构主体的背侧，所述微型固体激光器的光轴与所述激光器扩束系统的光轴重合。

10、在一些实施例中，所述微型固体激光器设置有安装端板，所述安装端板位于与所述发射部相同的所述微型固体激光器的端部，所述安装端板设置有安装端面，所述安装端面与所述微型固体激光器的光轴垂直，所述安装端面与所述结构主体的背侧贴合。

11、在一些实施例中，还包括光电感应器，所述光电感应器位于所述发射通路的光路，所述光电感应器用于检测所述微型固体激光器发射激光的光电信号。

12、在一些实施例中，所述激光器扩束系统安装于所述结构主体的内部；

13、所述电路板组件包括控制电路板，所述控制电路板安装于所述结构主体的顶侧；

14、所述光电感应器安装于所述结构主体的顶侧且与所述控制电路板电连接。

15、在一些实施例中，所述结构主体的背侧设置有激光孔和激光安装孔，所述激光安装孔分布于所述激光孔的周围，所述激光孔用于与所述发射部对齐。

16、在一些实施例中，所述接收光学组件包括：

17、镜筒体，与所述结构主体一体成型，所述镜筒体的光轴与所述接收通路重合；

18、接收器电路板，安装于所述镜筒体的背侧。

19、在一些实施例中，所述镜筒体的背侧设置有接收孔和接收器安装孔，所述接收器安装孔分布于所述接收孔的周围，所述接收孔用于与所述接收器电路板的接收部对齐。

20、在一些实施例中，还包括光电感应器，所述光电感应器安装于所述结构主体且所述光电感应器的外部套设有绝缘套；和/或，

21、所述接收光学组件包括镜筒体和接收器电路板，所述接收器电路板安装于所述镜筒体的背侧且所述接收器电路板的外部罩设有屏蔽盖。

22、在一些实施例中，所述电路板组件包括控制电路板和驱动电路板，所述控制电路板安装于所述结构主体的顶侧，所述驱动电路板安装于所述结构主体的底侧，所述控制电路板通过控制板接插件与所述驱动电路板上的驱动板接插件电连接。

23、在一些实施例中，所述控制电路板通过第一紧固件安装于镜筒体与所述结构主体的一体成型件上；所述驱动电路板通过第二紧固件安装于镜筒体与所述结构主体的一体成型件上。

24、在一些实施例中，所述第一紧固件有两个，一个安装于所述结构主体，另一个安装于所述镜筒体；和/或，

25、所述第二紧固件有两个，一个安装于所述结构主体，另一个安装于所述镜筒体。

26、相对于上述背景技术，本技术所提供的微型固体测距模块整机结构主要包括结构主体、电路板组件、接收光学组件和发射光学组件；结构主体设置有与结构主体的长度方向平行的发射通路和接收通路；电路板组件包括至少一块电路板，电路板安装在结构主体的侧面，电路板位于与结构主体的长度和/或宽度方向平行的平面；接收光学组件沿接收通路安装于结构主体；发射光学组件沿发射通路安装于结构主体，发射光学组件包括微型固体激光器和激光器扩束系统，微型固体激光器位于发射通路的光路上游，微型固体激光器的发射部沿发射通路朝向下游设置；激光器扩束系统位于发射通路的光路下游，激光器扩束系统用于控制微型固体激光器发射的激光束的发散角。

27、在该微型固体测距模块整机结构的工作过程中，由结构主体起到安装和承载各组件如电路板组件、接收光学组件和发射光学组件的作用，由电路板组件起到驱动和控制各组件如接收光学组件和发射光学组件的作用，由发射光学组件起到发射激光的作用，由接收光学组件起到接收反射后的激光的作用，进而利用激光测距技术的tof原理，实现微型固体测距模块整机结构的测距功能。

28、在该微型固体测距模块整机结构的组装方面，对于结构主体，结构主体的各侧面可为组件提供安装位置，同时结构主体还设置有发射通路和接收通路，从而便于实现包括电路板组件、接收光学组件和发射光学组件在内的多组件集成，能够确保各组件的紧凑布局，为整机结构的小型化打下基础。其中，因为发射通路和接收通路与结构主体的长度方向平行，所以在结构主体的机械加工层面上即可保证发射通路和接收通路的光轴平行度，避免了调试工序，为整机结构的可靠性打下基础。对于电路板组件，电路板组件包括至少一块电路板，全部电路板均安装在结构主体的侧面，并且电路板位于与结构主体的长度和/或宽度方向平行的平面，从而实现整体布局紧凑，空间利用率高。对于接收光学组件和发射光学组件，接收光学组件沿接收通路安装于结构主体，发射光学组件沿发射通路安装于结构主体，除了前述接收光学组件和发射光学组件在结构主体上的集成方式以外，尤其是对于发射光学组件，发射光学组件包括微型固体激光器和激光器扩束系统，微型固体激光器作为整机结构中激光发射的核心部件，在测距模块中的应用带来了整机尺寸的减小、效率的提高以及可靠性的增强。具体而言，由于微型固体激光器的结构更为紧凑，它们能够在较小的空间内提供相同或更高的输出功率，从而使整机结构设计更加轻便和紧凑；此外，微型固体激光器的高电光转换效率意味着在消耗相同电能的情况下可以产生更多的光能，提升了能量利用的效率；在可靠性方面，微型固体激光器因其优秀的热稳定性和抗环境干扰能力，能够在各种工作条件下保持稳定的性能，减少了维护需求，延长了设备的使用寿命。这些优势使得采用微型固体激光器的整机结构在实际应用中更为高效和可靠。对于激光器扩束系统，激光器扩束系统位于发射通路的光路下游，因为微型固体激光器位于发射通路的光路上游并且发射部沿发射通路朝向下游设置，所以微型固体激光器发射的激光会沿发射通路经过激光器扩束系统，通过激光器扩束系统对微型固体激光器发射的激光束进行调整和控制，从而改变激光束的发散特性，实现对激光束形状和尺寸的精确控制，进一步提高采用微型固体激光器的整机结构的可靠性。

29、结合上述结构及过程说明，可以看到，该微型固体测距模块整机结构至少具有以下有益效果：该微型固体测距模块整机结构通过搭载微型固体激光器，使得测距模块更加小巧、高效且稳定。