JP2022525426A - ライダーシステムにおけるオプトエレクトロニクスコンポーネントの取り付け構成 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001]本出願は、「MOUNTING CONFIGURATIONS FOR OPTOELECTRONIC COMPONENTS IN LIDAR SYSTEMS」と題する2019年3月25日に出願された米国仮出願第62/823,406号の利益および優先順位を主張し、その全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
式中、hは、光源110aのある一定の方向に沿ったスキャン範囲であり、fは、放射レンズ130の焦点距離である。所与のスキャン範囲hに対して、より短い焦点距離は、より広いAFOVをもたらすであろう。所与の焦点距離fに対して、より大きいスキャン範囲は、より広いAFOVをもたらすであろう。いくつかの実施形態では、ライダーセンサ100は、放射レンズ130の後焦平面にアレイとして配置された複数の光源を含んでいてもよく、そのため、それぞれの個々の光源のスキャン範囲を比較的小さく保ちながら、全部合わせたより大きなAFOVが実現され得る。したがって、ライダーセンサ100は、受信レンズ140の焦点面にアレイとして配置された複数の検出器を含んでいてもよく、各検出器は、それぞれの光源と共役であり得る。例えば、ライダーセンサ100は、図1に示されるように、第2の光源110bおよび第2の検出器160bを含んでいてもよい。他の実施形態では、ライダーセンサ100は、4つの光源および4つの検出器、または8つの光源および8つの検出器を含んでいてもよい。一実施形態では、ライダーセンサ100は、4×2アレイとして配置された8つの光源、および4×2アレイとして配置された8つの検出器を含んでいてもよく、そのため、ライダーセンサ100は、垂直方向におけるそのAFOVよりも、水平方向においてより広いAFOVを有し得る。様々な実施形態によれば、ライダーセンサ100の全部合わせたAFOVは、放射レンズの焦点距離、各光源のスキャン範囲、および光源の数に応じて、約5度~約15度、又は約15度~約45度、又は約45度~約120度の範囲であってもよい。
θ=1.22λ/D,
式中、λは、レーザパルスの波長、Dは、レンズ開口の直径である。角度分解能はまた、光源110aの放射領域のサイズ、並びにレンズ130及び140の収差に依存してもよい。様々な実施形態によれば、ライダーセンサ100の角度分解能は、レンズのタイプに応じて、約1mrad~約20mrad(約0.05~1.0度)の範囲であってもよい。
Claims (23)
- 第1の光軸と、第1のレンズの中心と、第1のベストフォーカスの表面によって特徴づけられる第1の光学レンズと、
1つまたは複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージは、前記第1の光軸に沿って前記第1の光学レンズから離間され、それぞれの第1のオプトエレクトロニクスパッケージは、複数の第1のオプトエレクトロニクスコンポーネントのそれぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントの表面が、実質的に前記第1のベストフォーカスの表面上にあるように、前記それぞれの第1のオプトエレクトロニクスパッケージ上に配置された前記複数の第1のオプトエレクトロニクスコンポーネントを含む、1つまたは複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージと、
第2の光軸と、第2のレンズの中心と、第2のベストフォーカスの表面によって特徴づけられる第2の光学レンズと、
1つまたは複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージは、前記第2の光軸に沿って前記第2の光学レンズから離間され、それぞれの第2のオプトエレクトロニクスパッケージは、複数の第2のオプトエレクトロニクスコンポーネントのそれぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントの表面が、実質的に前記第2のベストフォーカスの表面上にあるように、前記それぞれの第2のオプトエレクトロニクスパッケージ上に配置された前記複数の第2のオプトエレクトロニクスコンポーネントを含む、1つまたは複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージと、
を備える、ライダーシステム。 - 前記第1のベストフォーカスの表面および前記第2のベストフォーカスの表面のそれぞれが湾曲している、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数の第1のオプトエレクトロニクスコンポーネントのそれぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントが、実質的に前記第1のレンズの中心に向けられるように、前記複数の第1のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、前記それぞれの第1のオプトエレクトロニクスパッケージ上に配置され、
前記複数の第2のオプトエレクトロニクスコンポーネントのそれぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントが、実質的に前記第2のレンズの中心に向けられるように、前記複数の第2のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、前記それぞれの第2のオプトエレクトロニクスパッケージ上に配置される、請求項1に記載のライダーシステム。 - 前記それぞれの第1のオプトエレクトロニクスパッケージが、第1の表面実装デバイス(SMD)パッケージを備え、前記それぞれの第2のオプトエレクトロニクスパッケージが、第2のSMDパッケージを備える、請求項1に記載のライダーシステム。
- 第1のプリント回路基板(PCB)および第2のプリント回路基板(PCB)をさらに備え、
前記1つまたは複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージが、機械的および電気的に前記第1のPCBに結合され、前記1つまたは複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージが、機械的および電気的に第2のPCBに結合される、請求項4に記載のライダーシステム。 - 前記第1のPCBは、前記1つまたは複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージがマウントされる第1の曲面を有し、前記第2のPCBは、前記1つまたは複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージがマウントされる第2の曲面を有する、請求項5に記載のライダーシステム。
- プリント回路基板(PCB)をさらに備え、
前記1つまたは複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージおよび、前記1つまたは複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージが、機械的および電気的に前記PCBに結合される、請求項4に記載のライダーシステム。 - 前記1つまたは複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージが、複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージを含み、前記1つまたは複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージが、複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージを含む、前記ライダーシステムであって、前記ライダーシステムが、
複数の第1のファセットを有する第1のインターポーザであって、前記複数の第1のオプトエレクトロニクスパッケージが前記第1のインターポーザにマウントされ、それぞれの第1のオプトエレクトロニクスパッケージが、前記複数の第1のファセットのそれぞれのファセットに配置される、第1のインターポーザと、
複数の第2のファセットを有する第2のインターポーザであって、前記複数の第2のオプトエレクトロニクスパッケージが前記第2のインターポーザにマウントされ、それぞれの第2のオプトエレクトロニクスパッケージが、前記複数の第2のファセットのそれぞれのファセットに配置される、第2のインターポーザと、
をさらに備える、請求項4に記載のライダーシステム。 - 1つまたは複数の平面プリント回路基板(PCB)をさらに備え、前記第1のインターポーザおよび前記第2のインターポーザが前記1つまたは複数の平面PCBにマウントされる、請求項8に記載のライダーシステム。
- 前記複数の第1のオプトエレクトロニクスコンポーネントが複数の第1の光源を含み、
前記複数の第2のオプトエレクトロニクスコンポーネントが複数の第2の検出器を含む、請求項1に記載のライダーシステム。 - 前記複数の第1のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、第1の光源のセットおよび第1の検出器のセットを含み、
前記複数の第2のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、第2の光源のセットおよび第2の検出器のセットを含む、請求項1に記載のライダーシステム。 - ライダーシステムのためのオプトエレクトロニクスパッケージであって、前記ライダーシステムは、光軸と、レンズの中心と、ベストフォーカスの表面によって特徴付けられる光学レンズを備え、前記オプトエレクトロニクスパッケージは、
前記光軸に沿って前記光学レンズから離間された基板と、
それぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントの表面が、実質的に前記光学レンズの前記ベストフォーカスの表面上にあるように、前記基板上に配置される複数のオプトエレクトロニクスコンポーネントと、
を備える、オプトエレクトロニクスパッケージ。 - 前記第1のベストフォーカスの表面および前記第2のベストフォーカスの表面のそれぞれが湾曲している、請求項12に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記それぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントが、実質的に前記レンズの中心に向けられるように、前記それぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントが前記基板上に配置される、請求項12に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- プリント回路基板(PCB)に機械的および電気的に結合するための表面実装デバイス(SMD)パッケージとして構成される、請求項12に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記複数のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、複数の光源または複数の検出器を含む、請求項12に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記複数のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、光源のセットおよび検出器のセットを含む、請求項12に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記基板が複数のファセットによって特徴付けられる表面を有し、前記それぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントが前記複数のファセットのそれぞれのファセット上に配置される、請求項12に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- ライダーシステムのためのオプトエレクトロニクスパッケージであって、前記ライダーシステムは、光軸と、レンズの中心と、ベストフォーカスの表面によって特徴付けられる光学レンズを備え、前記オプトエレクトロニクスパッケージは、
前記光軸に沿って前記光学レンズから離間された基板と、
それぞれのオプトエレクトロニクスコンポーネントが、実質的に前記レンズの中心に向けられるように、前記基板上に配置される複数のオプトエレクトロニクスコンポーネントを備える、オプトエレクトロニクスパッケージ。 - プリント回路基板(PCB)に機械的および電気的に結合するための表面実装デバイス(SMD)パッケージとして構成される、請求項19に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記複数のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、複数の光源または複数の検出器を含む、請求項19に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記複数のオプトエレクトロニクスコンポーネントが、光源のセットおよび検出器のセットを含む、請求項19に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
- 前記基板が上面および側面を有し、前記光源のセットが前記側面に配置され、前記検出器のセットが前記上面に配置される、請求項22に記載のオプトエレクトロニクスパッケージ。
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