[发明专利]一种基于高峰值功率VCSEL激光器的扫描测距装置

权利要求书

1.一种基于高峰值功率VCSEL激光器的扫描测距装置，其特征在于，包括激光旋转测距组件(1)和位于所述激光旋转测距组件(1)底部的控制与数据输出组件(2)；

其中，所述激光旋转测距组件(1)包括上盖(101)、光学模块(102)、第一PCB板(103)、光栅盘(104)和无线供电接收线圈(105)，所述上盖(101)的内部设置有所述光学模块(102)，所述光学模块(102)的底部设置有与之相配合的所述第一PCB板(103)，所述第一PCB板(103)的底部设置有所述光栅盘(104)，所述光栅盘(104)的外侧设置有与之相配合的所述无线供电接收线圈(105)；

所述光学模块(102)包括底座(10201)，且所述底座(10201)的底部与所述第一PCB板(103)的顶部连接，所述底座(10201)的顶部设置有发射镜筒(10202)，所述发射镜筒(10202)的内部设置有与之相配合的激光发射单元，所述发射镜筒(10202)的一侧设置有接收镜筒(10208)，所述接收镜筒(10208)的内部设置有与之相配合的激光接收单元；

所述激光发射单元包括设置于所述发射镜筒(10202)的前端的凸透镜(10203)，所述发射镜筒(10202)的后端设置有第一镜头固定块(10204)，所述第一镜头固定块(10204)的后端设置有高峰值功率、高调制速率的VCSEL激光器(10205)，所述VCSEL激光器(10205)的后侧设置有发射板(10206)，且所述发射板(10206)的前侧与所述发射镜筒(10202)的后端连接，且所述发射板(10206)上设置有窄脉冲大电流的激光驱动电路，所述发射板(10206)的后侧设置有第一屏蔽罩(10207)；

所述激光接收单元包括设置于所述接收镜筒(10208)前端的平凸透镜(10209)，所述平凸透镜(10209)的后侧且位于所述接收镜筒(10208)的后端设置有第二镜头固定块(10210)，且所述第二镜头固定块(10210)和所述第一镜头固定块(10204)的中部为空心结构，所述第二镜头固定块(10210)的内部设置有PIN二极管(10211)，所述PIN二极管(10211)的后侧设置有接收板(10212)，且所述接收板(10212)上设置有多级信号放大电路，所述接收板(10212)的后侧设置有第二屏蔽罩(10213)；

所述第一PCB板(103)上设置有第一MCU模块(1031)、TDC模块(1032)、第一DC-DC模块(1033)、无线供电接收模块(1034)和VCSEL调制电路(1035)，所述第一MCU模块(1031)分别与所述TDC模块(1032)、所述第一DC-DC模块(1033)和所述VCSEL调制电路(1035)电连接，所述无线供电接收模块(1034)与所述第一DC-DC模块(1033)电连接，且所述无线供电接收模块(1034)还通过导线与所述无线供电接收线圈(105)电连接；

所述控制与数据输出组件(2)包括下盖(201)、支撑座(202)、第二PCB板(203)、光电开关(204)、无线供电发射线圈(205)和空心轴电机(206)，所述下盖(201)的内部设置有所述第二PCB板(203)，所述第二PCB板(203)的顶部设置有所述支撑座(202)，且所述第二PCB板(203)上固定设置有所述光电开关(204)，所述支撑座(202)的顶部设置有所述无线供电发射线圈(205)，所述无线供电发射线圈(205)的内侧设置有所述空心轴电机(206)，且所述空心轴电机(206)输出轴的顶端贯穿所述光栅盘(104)并与所述第一PCB板(103)固定连接；

所述第二PCB板(203)上设置有第二MCU模块(2031)、第二DC-DC模块(2032)、无线供电发射模块(2033)、电机驱动模块(2034)和距离信号接收电路(2035)，第二MCU模块(2031)依次与所述第二DC-DC模块(2032)、所述电机驱动模块(2034)和所述距离信号接收电路(2035)电连接，所述无线供电发射模块(2033)通过导线与所述无线供电接收线圈(105)电连接，且所述距离信号接收电路(2035)由Si-PIN二极管组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于高峰值功率VCSEL激光器的扫描测距装置，其特征在于，所述平凸透镜(10209)的前端为弧形凸起面结构，所述平凸透镜(10209)的后端为平面结构，且所述平凸透镜(10209)的后端平面上设置有补偿镜片(10214)。