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线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备与流程

2022-05-21 08:34:37 来源:中国专利 TAG:

线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备
技术领域
1.本发明涉及tof技术领域,更具体地涉及一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备。


背景技术:

2.近年来,随着3d成像技术的快速发展,tof成像技术也随之得以发展,使得tof摄像模组逐渐被应用于越来越多的领域,如体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉或自动3d建模等诸多领域。该tof摄像模组通常是通过飞行时间(timeofflight,tof)法来测量被测物体(或被测目标)的深度信息,具体地,飞行时间法通过测量主动发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(即脉冲测距法)或激光往返被测物体一次所产生的相位差(即相位差测距法),以换算成被拍摄景物的距离,用于产生深度信息来实现对被测物体的三维结构或三维轮廓的测量,进而获得该被测物体的灰度图像和深度信息。
3.按照tof模组的发射视场角的不同可分为常规面阵tof模组和线型tof模组等,其中常规面阵tof模组的视场角(即水平视场角
×
垂直视场角)一般为60
°×
45
°
或72
°×
55
°
等,而线型tof模组的水平视场角一般可达100
°
至120
°
,并且该线型tof模组的垂直视场角根据实际应用场景一般可设计为5
°
至40
°
。目前,线型tof模组主要应用于扫地机器人或激光雷达等slam或避障领域,并且按照线型tof模组的发射模块与接收模块之间的相对位置关系,可以分为水平排布和垂直堆叠两种方案。例如,如图1所示,针对水平排布的线型tof模组1p,其发射模块11p和接收模块12p被水平排布地设置,以使该发射模块11p的水平发射视场与该接收模块12p的水平接收视场在水平方向上对齐;如图2a所示,针对垂直堆叠的线型tof模组2p,其发射模块21p和接收模块12p被垂直堆叠地设置,以使该发射模块21p的水平反射视场与该接收模块22p的水平接收视场在垂直方向上对齐。
4.然而,由于目前市面上几乎所有的镜头均为圆形,使得现有的线型tof模组的该接收模块通常不得不使用圆形镜头,因此,受限于圆形镜头的尺寸和重量,该现有的线型tof模组的尺寸普遍较大、重量较重,不符合当下小体积、轻重量的发展潮流。特别地,如图2a和图2b所示,在该圆形镜头尺寸的限制下,该现有垂直堆叠的线型tof模组2p中该发射模块21p和该接收模块22p之间的基线距离s(baseline)通常也较大,导致该现有的线型tof模组的近场测距精度和准度较差。


技术实现要素:

5.本发明的一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其能够减小模组的整体尺寸和重量,有助于满足当下电子产品对小体积、轻重量的发展需求。
6.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组能够通过类线型镜头来减小模组的整体尺寸和重量,以便获得小体积、轻重量的模组。
7.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,
在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组的所述类线型镜头能够通过去除现有的圆形镜头中的无效区域被制造而成的,有助于降低模组的制造成本。
8.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组的所述类线型镜头能够被实施为椭圆形镜头或长条形镜头,以便在减小模组的整体尺寸和重量的同时,降低模组的制造和组装难度。
9.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组能够提高模组的近场测距精度和准度。
10.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组能够明显地减小光源发射模块与感光接收模块之间的基线距离,有助于在进一步减小模组的整体尺寸的同时,还能够显著提高模组的近场测距精度和准度。
11.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组能够同步地去除感光芯片和滤光片中的无效区域,以大幅地降低模组的物料成本。
12.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述线型tof摄像模组中的所述光源发射模块和所述感光接收模块在垂直堆叠时,两者之间的基线距离得以被大幅地减小,不仅能够显著提高模组的近场测距精度和准度,而且能够显著地减小模组在垂直方向上的尺寸,更有利于客户端的装机。
13.本发明的另一优势在于提供一线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其中为了达到上述优势,在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本发明成功和有效地提供一解决方案,不只提供一简单的线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,同时还增加了所述线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备的实用性和可靠性。
14.为了实现上述至少一优势或其他优势和发明目的,本发明提供了一线型tof摄像模组,包括:
15.一组装支架;
16.一光源发射模块,其中所述光源发射模块被设置于所述组装支架,并且所述光源发射模块的水平发射视场角大于所述光源发射模块的垂直发射视场角,用于发射线型光束;以及
17.一感光接收模块,其中所述感光接收模块被对应地设置于所述组装支架,并且所述感光接收模块包括:
18.一感光组件,用于接收被反射回的线型光束;和
19.一类线型镜头,其中所述类线型镜头包括至少一类线型镜片,其中每所述类线型镜片的横截面具有一水平中心线和一垂直中心线,并且所述水平中心线的长度大于所述垂直中心线的长度,其中所述类线型镜头被对应地设置于所述感光组件的感光路径,并且所述类线型镜片的所述水平中心线对应于所述光源发射模块的水平发射视场,使得该被反射回的线型光束先被所述类线型镜头汇聚后,再被所述感光组件接收以获得深度信息。
20.根据本技术的一实施例,所述光源反射模块和所述感光接收模块被垂直堆叠地组装于所述组装支架,其中所述光源发射模块的所述水平发射视场和垂直发射视场分别与所述感光接收模块的水平接收视场和垂直接收视场在垂直方向上对齐,使得所述类线型镜片
的所述垂直中心线平行于所述线型tof摄像模组的基线。
21.根据本技术的一实施例,所述类线型镜头的所述类线型镜片具有长条形横截面,其中所述长条形横截面的长边对应于所述类线型镜片的所述水平中心线,并且所述长条形横截面的短边对应于所述类线型镜片的所述垂直中心线。
22.根据本技术的一实施例,所述类线型镜片具有两直线边缘和两弧形边缘,其中所述类线型镜片的所述两水平内边缘分别沿着平行于所述水平中心线的方向直线地延伸,并且所述类线型镜片的所述两弧形边缘分别沿着平行于所述垂直中心线的方向向外弯曲地延伸。
23.根据本技术的一实施例,所述类线型镜头的所述类线型镜片具有椭圆形横截面,以形成一椭圆形镜片,其中所述椭圆形镜片的长轴作为所述类线型镜片的所述水平中心线,并且所述椭圆形镜片的短轴作为所述类线型镜片的所述垂直中心线。
24.根据本技术的一实施例,所述光源反射模块和所述感光接收模块被水平排布地组装于所述组装支架,其中所述光源发射模块的所述水平发射视场和垂直发射视场分别与所述感光接收模块的水平接收视场和垂直接收视场在水平方向上对齐,以获得具有水平排布结构的所述线型tof摄像模组。
25.根据本技术的一实施例,所述类线型镜头的所述类线型镜片具有长条形横截面或椭圆形横截面。
26.根据本技术的一实施例,所述光源发射模块包括一发射端线路板和一发射模块主体,其中所述发射模块主体被可通电地设置于所述发射端线路板,用于发射该线型光束,其中所述感光接收模块的所述感光组件包括一接收端线路板和一接收模块主体,其中所述接收模块主体被可通电地设置于所述接收端线路板,用于接收被反射回且经由所述类线型镜头汇聚后的线型光束,其中所述组装支架被叠置于所述发射端线路板和所述接收端线路板之间,并且所述反射端线路板和所述接收端线路板分别位于所述组装支架的上侧和下侧。
27.根据本技术的一实施例,所述的线型tof摄像模组,进一步包括一电连接装置,其中所述电连接装置将所述光源发射模块的所述发射端线路板可通电地连接于所述感光接收模块的所述接收端线路板。
28.根据本技术的一实施例,所述感光组件的所述接收模块主体包括一感光芯片和一滤光元件,其中所述感光芯片被贴装于所述接收端线路板,并且所述感光芯片电连接于所述接收端线路板,其中所述滤光元件被设置于所述感光芯片和所述类线型镜头之间的光路中,并且所述滤光元件具有长条形横截面,其中所述滤光元件的长边和短边分别对应于所述类线型镜片的所述水平中心线和所述垂直中心线,用于过滤经由所述类线型镜头汇聚后的线型光束。
29.根据本技术的一实施例,所述感光芯片具有长条形像素区域,并且所述长条形像素区域的长边和短边分别对应于所述类线型镜片的所述水平中心线和所述垂直中心线。
30.根据本技术的另一方面,本技术进一步提供了一电子设备,包括:
31.一电子设备本体;和
32.至少一线型tof摄像模组,其中每所述线型tof摄像模组分别被设置于所述电子设备本体,以用于获取深度信息,并且每所述tof摄像模组包括:
33.一组装支架;
34.一光源发射模块,其中所述光源发射模块被设置于所述组装支架,并且所述光源发射模块的水平发射视场角大于所述光源发射模块的垂直发射视场角,用于发射线型光束;以及
35.一感光接收模块,其中所述感光接收模块被对应地设置于所述组装支架,并且所述感光接收模块包括:
36.一感光组件,用于接收被反射回的线型光束;和
37.一类线型镜头,其中所述类线型镜头包括至少一类线型镜片,其中每所述类线型镜片的横截面具有一水平中心线和一垂直中心线,并且所述水平中心线的长度大于所述垂直中心线的长度,其中所述类线型镜头被对应地设置于所述感光组件的感光路径,并且所述类线型镜片的所述水平中心线对应于所述光源发射模块的水平发射视场,使得该被反射回的线型光束先被所述类线型镜头汇聚后,再被所述感光组件接收以获得该深度信息。
38.根据本技术的另一方面,本技术进一步提供了一线型tof摄像模组的制造方法,包括步骤:
39.设置一光源发射模块于一组装支架,其中所述光源发射模块的水平发射视场角大于所述光源发射模块的垂直发射视场角,用于发射线型光束;和
40.对应地设置一感光接收模块于该组装支架,其中所述感光接收模块的一类线型镜头被对应地设置于所述感光接收模块的一感光组件的感光路径,并且所述类线型镜头中每个类线型镜片的横截面的水平中心线的长度大于其垂直中心线的长度,其中所述类线型镜片的所述水平中心线对应于所述光源发射模块的水平发射视场,使得被反射回的线型光束先被所述类线型镜头汇聚后,再被所述感光组件接收以获得深度信息。
41.通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
42.本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
43.图1示出了现有技术中水平排布的线型tof模组的立体示意图。
44.图2a示出了现有技术中垂直堆叠的线型tof模组的立体示意图。
45.图2b示出了现有技术中上述垂直堆叠的线型tof模组的平面示意图
46.图3是根据本发明的一实施例的一线型tof摄像模组的立体示意图。
47.图4示出了根据本发明的上述实施例的所述线型tof摄像模组的平面示意图。
48.图5示出了根据本发明的上述实施例的所述线型tof摄像模组的爆炸示意图。
49.图6示出了根据本发明的上述实施例的所述线型tof摄像模组的第一变形实施方式。
50.图7示出了根据本发明的上述实施例的所述线型tof摄像模组的第二变形实施方式。
51.图8是根据本发明的一实施例的一电子设备的立体示意图。
52.图9是根据本发明的一实施例的一线型tof摄像模组的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
53.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
54.本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
55.在本发明中,权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”,即在一个实施例,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个,否则术语“一”并不能理解为唯一或单一,术语“一”不能理解为对数量的限制。
56.在本发明的描述中,需要理解的是,属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.目前,线型tof模组主要应用于扫地机器人或激光雷达等slam或避障领域,并且按照线型tof模组的发射模块与接收模块之间的相对位置关系,可以分为水平排布和垂直堆叠两种方案。然而,无论是如图1所示的水平排布的线型tof模组1p,还是如图2a所示的垂直堆叠的线型tof模组2p,因目前市面上几乎所有的镜头均为圆形而使得现有的线型tof模组1p、2p的接收模块通常不得不使用圆形镜头,进而导致该现有的线型tof模组1p、2p的尺寸普遍较大、重量较重,不符合当下小体积、轻重量的发展潮流。
59.本技术考虑到线型tof模组的水平视场角一般可达100
°
至120
°
,并且该线型tof模组的垂直视场角根据实际应用场景一般可设计为5
°
至40
°
,也就是说,该现有的线型tof模组1p、2p的接收模块12p、22p中圆形镜头必然存在较大面积的无效区域,因此本技术基于此而创造性地提出了一种线型tof摄像模组及其制造方法和电子设备,其能够减小模组的整体尺寸和重量,有助于满足当下电子产品对小体积、轻重量的发展需求。
60.具体地,参考附图之图3至图5所示,根据本发明的一实施例的一线型tof摄像模组
被阐明,其中所述线型tof摄像模组1包括一光源发射模块10、一感光接收模块20以及一组装支架30。所述光源发射模块10被设置于所述组装支架30,并且所述光源发射模块10的水平发射视场角h1大于所述光源发射模块10的垂直发射视场角v1,用于发射线型光束。所述感光接收模块20被对应地设置于所述组装支架30,并且所述感光接收模块20包括一感光组件21和一类线型镜头22,其中所述感光组件21用于接收被反射回的线型光束,其中所述类线型镜头22包括至少一类线型镜片220,其中每所述类线型镜片220的横截面具有一水平中心线2201和一垂直中心线2202,并且所述水平中心线2201的长度大于所述垂直中心线2202的长度,其中所述类线型镜头22被对应地设置于所述感光组件21的感光路径,并且所述类线型镜片220的所述水平中心线2201对应于所述光源反射模块10的水平发射视场,使得被反射回的经由所述光源发射模块10发射的该线型光束先通过所述类线型镜头22的汇聚,再被所述感光组件21接收以获得深度信息。与此同时,所述感光接收模块20的水平接收视场对应于所述类线型镜片220的所述水平中心线2201,并且所述感光接收模块20的垂直接收视场对应于所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202,使得所述感光接收模块20的水平接收视场角h2大于所述感光接收模块20的垂直接收视场角v2,进而确保所述感光接收模块20的所述水平接收视场角和所述垂直接收视场角分别对应地匹配所述光源发射模块10的所述水平发射视场角和所述垂直发射视场角。
61.值得注意的是,由于本技术的所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜片220的所述水平中心线2201对应于所述光源反射模块10的水平发射视场,使得本技术的所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜片220的所述水平中心线2201的长度只需等于该现有的线型tof模组中的圆形镜片的直径就能够满足对该线型光束进行汇聚的需要,因此本技术的所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202的长度能够小于该现有的线型tof模组中的圆形镜片的直径,使得本技术的所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜头22的尺寸和重量必然小于该现有的线型tof模组中的圆形镜头的尺寸和重量。换言之,相比于该现有的线型tof模组,本技术的所述线型tof摄像模组1的整体尺寸和重量均得以减小,有助于满足当下电子产品对小体积、轻重量的发展需求。
62.更具体地,所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜片220的所述水平中心线2201可以平行或重合于所述光源反射模块10的水平发射视场,并且所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202对应地重合或平行于所述光源反射模块10的垂直发射视场,以便充分利用所述类线型镜片220的横截面,尽可能减小所述类线型镜头22中的无效区域,以最大限度地减小所述类线型镜头22的尺寸和重量。
63.示例性地,如图3和图4所示,在本技术的一示例中,所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜片220可以具有长条形横截面,其中所述长条形横截面的长边对应于所述类线型镜片220的所述水平中心线2201,并且所述长条形横截面的短边对应于所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202,以确保所述类线型镜片220的所述水平中心线2201的长度大于所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202的长度,使得所述类线型镜片220能够提供足够的有效区域与经由所述光源发射模块10发射的线型光束相匹配以实现所需的汇聚要求。
64.优选地,所述类线型镜片220的所述水平中心线2201的长度与所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202的长度之间的比例在2:1至30:1之间,以便在提供足够大的有效区域以满足线型光束的汇聚要求的同时,也能够尽可能减小所述类线型镜头22的尺寸和重
量。
65.更优选地,如图3和图4所示,所述类线型镜头22的每所述类线型镜片220具有两直线边缘221和两弧形边缘222,其中所述两水平边缘221分别沿着平行于所述水平中心线2201的方向直线地延伸,并且所述两弧形边缘222分别沿着平行于所述垂直中心线2202的方向向外弯曲地延伸,使得所述类线型镜片220能够通过切割或打磨圆形镜片的方式被制成,有助于降低所述类线型镜片220的制造成本。
66.最优选地,所述类线型镜片220的所述弧形边缘222可以被实施为圆弧边缘,并且所述类线型镜片220的所述弧形边缘222的直径等于所述类线型镜片220的所述水平中心线2201的长度,这样仅需对现有的圆形镜片切割两刀就能够获得所述类线型镜片220,以最大程度地简化所述类线型镜片220的制造工艺,大幅地降低所述类线型镜头22的制造成本。当然,在本技术的其他示例中,所述线型tof摄像模组1中的所述类线型镜片220还可以具有诸如长方形或圆角矩形等等之类的长条形横截面,只要能够满足对反射回的线型光束的汇聚要求即可,本技术对此不再赘述。
67.值得注意的是,由于现有的线型tof模组在该圆形镜头尺寸的限制下中该发射模块和该接收模块之间的基线距离(baseline)通常也较大(如图2b所示),导致该现有的线型tof模组的近场测距精度和准度较差,因此,为了解决这一问题,在本技术的上述实施例中,如图3和图4所示,所述线型tof摄像模组1的所述光源反射模块10和所述感光接收模块20可以被垂直堆叠地组装于所述组装支架30,其中所述光源发射模块10的水平发射视场与所述感光接收模块20的水平接收视场在垂直方向上对齐,并且所述光源发射模块10的垂直发射视场与所述感光接收模块20的垂直接收视场在垂直方向上对齐,使得所述感光接收模块20的所述类线型镜头22的所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202平行于所述线型tof摄像模组1的基线,以便缩小所述线型tof摄像模组1的所述光源发射模块10和所述感光接收模块20之间的基线距离s,从而提高所述线型tof摄像模组1的近场测距精度和准度。换言之,如图4所示,本技术的所述线型tof摄像模组1能够摆脱现有的圆形镜头尺寸的限制,使得所述线型tof摄像模组1能够明显地减小所述光源发射模块10与所述感光接收模块20之间的基线距离s,有助于在减小模组的整体尺寸的同时,还能够显著提高模组的近场测距精度和准度。
68.根据本技术的上述实施例,如图5所示,所述光源发射模块10可以包括一发射端线路板11和一发射模块主体12,其中所述发射模块主体12被可通电地设置于所述发射端线路板11,用于发射该线型光束。所述感光接收模块20的所述感光组件21可以包括一接收端线路板211和一接收模块主体212,其中所述接收模块主体212被可通电地设置于所述接收端线路板211,用于接收被反射回且经由所述类线型镜头22汇聚后的线型光束,以获得深度信息。
69.示例性地,如图3和图5所示,所述组装支架30被叠置于所述线型tof摄像模组1中的所述发射端线路板11和所述接收端线路板211之间,并且所述发射端线路板11和所述接收端线路板211分别位于所述组装支架30的上侧和下侧。与此同时,所述线型tof摄像模组1进一步包括一电连接装置40,其中所述电连接装置40将所述发射端线路板11可通电地连接于所述接收端线路板211,便于同步控制所述线型tof摄像模组1的所述光源发射模块10和所述感光接收模块20。
70.优选地,如图5所示,所述电连接装置40被实施为一柔性电路板41,以通过所述柔性电路板41来摆脱所述发射端线路板11和所述接收端线路板211之间的位置制约,便于简化所述线型tof摄像模组1的结构设计,有助于合理地布置所述光源发射模块10和所述感光接收模块20的位置。当然,在本发明的其他示例中,所述电连接装置40也可以但不限于被实施为诸如排线、异形电路板等等其他类型的电连接装置,只要能够保证将所述发射端线路板11可通电地连接于所述接收端线路板211即可,本发明对此不再赘述。
71.此外,根据本技术的上述实施例,如图5所示,所述线型tof摄像模组1的所述光源发射模块10的所述发射模块主体12可以但不限于包括一光源器件121、一匀光件122以及一发射端支架123,其中所述光源器件121被贴装于所述发射端线路板11的上表面,并且所述光源器件121电连接于所述发射端线路板11,其中所述发射端支架123被设置于所述发射端线路板11的所述上表面,并且所述发射端支架123包围所述光源器件121,其中所述匀光件122被安装于所述发射端支架123,并所述匀光件122位于所述光源器件121的发射路径,用于对经由所述光源器件121发出的光束进行匀光处理。可以理解的是,所述发射端线路板11的所述上表面面向所述光源发射模块10的发射方向;并且所述发射端线路板11的下表面面向所述光源发射模块10的发射方向的反方向,即所述光源发射模块10的发射方向由所述发射端线路板11的所述下表面指向所述发射端线路板11的所述上表面。
72.值得注意的是,本发明的所述匀光件122可以但不限于被实施为散光器(英文:diffuser),只要能够使经由所述光源器件121发出的光束散布的较为均匀即可。此外,本发明的所述光源器件121可以但不限于被实施为一垂直腔面发射激光器(英文:vcsel),用于发射激光光束。
73.根据本发明的上述实施例,如图3和图5所示,所述线型tof摄像模组1的所述感光接收模块20中所述接收模块主体212可以但不限于包括一感光芯片2121和一滤光元件2122,其中所述感光芯片2121被贴装于所述接收端线路板211,并且所述感光芯片2121电连接于所述接收端线路板211,其中所述滤光元件2122被设置于所述感光芯片2121和所述类线型镜头22之间光路中,用于过滤经由所述类线型镜头22汇聚之后的线型光束,使得所述感光芯片2121接收经由所述滤光元件2122过滤后的光束,有助于提升所述线型tof摄像模组1的成像质量。
74.优选地,如图5所示,所述接收模块主体212的所述滤光元件2122具有长条形横截面,其中所述滤光元件2122的长边对应于所述类线型镜头22的所述类线型镜片220的所述水平中心线2201,并且所述滤光元件2122的短边对应于所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202,以与经由所述类线型镜头22汇聚后的线型光束相匹配,便于在提供较高的滤光效果的同时,还能够减小所述滤光元件2122的用料,有助于降低所述线型tof摄像模组1的制造成本。
75.值得注意的是,目前市面上大部分tof模组的感光芯片(sensor)的有效像素区域(effectivepixelarea)的长宽比通常为4:3左右,而对于本技术的所述线型tof摄像模组1而言,由于其实际使用到的像素区域一般只占所述感光芯片2121的中间若干行,因此,如图5所示,本技术的所述线型tof摄像模组1的所述感光芯片2121可以具有长条形像素区域21210(如长宽比为2:1或3:1等),并且所述长条形像素区域21210的长边和短边分别对应于所述类线型镜片220的所述水平中心线2201和所述垂直中心线2202,以便减小像素行数,从
而大幅降低所述感光芯片2121的成本。
76.值得一提的是,在本技术的一示例中,所述光源发射模块10的所述发射模块主体12可以但不限于通过焊接方式被固定至所述发射端线路板11,并且所述发射端线路板11可以但不限于通过胶粘的方式固定至所述组装支架30的上端面;与此同时,所述感光接收模块20的所述接收模块主体22可以但不限于通过螺纹连接的方式被固定至所述组装支架30,并且所述接收端线路板可以但不限于通过点胶的方式被固定到所述组装支架30的下端面。
77.附图6示出了根据本技术的上述实施例的所述线型tof摄像模组1的第一变形实施方式。具体地,如图6所示,相比于根据本技术的上述实施例,根据本技术的所述第一变形实施方式的不同之处在于:所述类线型镜头22中的所述类线型镜片220可以具有椭圆形横截面,以形成一椭圆形镜片220a,并且所述椭圆形镜片220a的长轴作为所述类线型镜片220的所述水平中心线2201,并且所述椭圆形镜片220a的短轴作为所述类线型镜片220的所述垂直中心线2202,以便提高对被反射回的经由所述光源发射模块10发射的该线型光束进行汇聚的效果,有助于提高所述线型tof摄像模组1的探测质量。
78.更具体地,如图6所示,在本技术的这个变形实施方式中,所述光源反射模块10和所述感光接收模块20可以被垂直堆叠地组装于所述组装支架30,并且所述光源发射模块10的水平发射视场平行于所述感光接收模块20中的所述椭圆形镜片220a的长轴,并且所述光源发射模块10的垂直发射视场沿着所述椭圆形镜片220a的短轴方向延伸,以使所述光源发射模块10的水平发射视场与所述感光接收模块20的水平接收视场在垂直方向上对齐,并且所述光源发射模块10的垂直发射视场与所述感光接收模块20的垂直接收视场在垂直方向上对齐,从而获得具有垂直堆叠结构的所述线型tof摄像模组1,使得所述椭圆形镜片220a的短轴平行于所述线型tof摄像模组1的基线。
79.附图7示出了根据本技术的上述实施例的所述线型tof摄像模组1的第二变形实施方式。具体地,如图7所示,相比于根据本技术的上述第一变形实施方式,根据本技术的所述第二变形实施方式的所述线型tof摄像模组1的不同之处在于:所述光源反射模块10和所述感光接收模块20可以被水平排布地组装于所述组装支架30,并且所述光源发射模块10的水平发射视场沿着所述感光接收模块20中的所述椭圆形镜片220a的长轴方向延伸,并且所述光源发射模块10的垂直发射视场平行于所述椭圆形镜片220a的短轴,以使所述光源发射模块10的水平发射视场与所述感光接收模块20的水平接收视场在水平方向上对齐,并且所述光源发射模块10的垂直发射视场与所述感光接收模块20的垂直接收视场在水平方向上对齐,从而获得具有水平排布结构的所述线型tof摄像模组1,使得所述椭圆形镜片220a的长轴平行于所述线型tof摄像模组1的基线。可以理解的是,相比于该现有的线型tof模组的圆形镜片,本技术的所述椭圆形镜片220a的长轴等于该圆形镜片的直径且所述椭圆形镜片220a的短轴小于该圆形镜片的直径,就能够满足对反射回的线型光束的汇聚要求,此时所述所述椭圆形镜片220a的的体积和重量必然小于该圆形镜片的体积和重量,从而获得小体积、轻重量的所述线型tof摄像模组1。
80.根据本技术的另一方面,如图8所示,本技术进一步提供了一电子设备,其中所述电子设备包括一电子设备本体800和至少一上述线型tof摄像模组1,其中每个所述线型tof摄像模组1分别被设置于所述电子设备本体800,以用于获取深度信息。
81.值得一提的是,所述电子设备本体800的类型不受限制,例如所述电子设备本体
800可以是扫地机器人、深度相机、无人机、管道清理机器人、智能手机、电脑等任何能够被配置所述线型tof摄像模组1的电子设备。本领域的技术人员可以理解的是,尽管附图8中以所述电子设备本体800被实施为扫地机器人为例,但其并不构成对本发明的内容和范围的限制。
82.根据本发明的另一方面,本发明进一步提供了一线型tof摄像模组的制造方法。具体地,如图9所示,所述线型tof摄像模组的制造方法,包括步骤:
83.s100:设置一光源发射模块于一组装支架,其中所述光源发射模块的水平发射视场角大于所述光源发射模块的垂直发射视场角,用于发射线型光束;和
84.s200:对应地设置一感光接收模块于该组装支架,其中所述感光接收模块的一类线型镜头被对应地设置于所述感光接收模块的一感光组件的感光路径,并且所述类线型镜头中每个类线型镜片的横截面的水平中心线的长度大于其垂直中心线的长度,其中所述类线型镜片的所述水平中心线对应于所述光源发射模块的水平发射视场,使得被反射回的线型光束先被所述类线型镜头汇聚后,再被所述感光组件接收以获得深度信息。
85.本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
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