多点近距离感应器制造技术

本发明专利技术公开了一种多点近距离感应器，包括多点近距离感应器模组和镜头组件，多点近距离感应器模组包括设置有感应器芯片光学设计位置和VCSEL芯片金属平台的PCB基板，还包括VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片，VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片信号连接，VCSEL芯片设置在VCSEL芯片金属平台上；镜头组件包括镜头盖，镜头盖设置有发射镜头和有接收镜头；镜头盖盖设在PCB基板上，感应器芯片包括微型镜头组和微处理器，微型镜头组和微处理器信号连接，微型镜头组设置在所述光线接收区。本发明专利技术还提供一种使用多点近距离感应器设计的电子设备和多点近距离检测方法。本发明专利技术提供的多点近距离感应器，可以实现多个位置点的检测，实现多点聚焦和人脸识别的功能。

Multi-point short-range inductor

The invention discloses a multi-point close-range sensor, which comprises a multi-point close-range sensor module and a lens module. The multi-point close-range sensor module includes a PCB substrate with an optical design position of the sensor chip and a metal platform of the VCSEL chip, a VCSEL chip driver and a VCSEL chip, a signal connection between the VCSEL chip driver and the VCSEL chip, and a VCSEL chip installed in the VCSEL core. On the sheet metal platform, the lens assembly includes a lens cover, which is provided with a transmitting lens and a receiving lens; the lens cover is arranged on the PCB substrate, the sensor chip includes a micro lens group and a microprocessor, and the micro lens group is connected with the microprocessor signal, and the micro lens group is arranged in the light receiving area. The invention also provides an electronic device designed with a multi-point close-range sensor and a multi-point close-range detection method. The multi-point close-range sensor provided by the invention can realize the detection of multiple position points and realize the functions of multi-point focusing and face recognition.

【技术实现步骤摘要】
多点近距离感应器
本专利技术涉及近距离感应器设备领域，尤其涉及一种多点近距离感应器，以及利用该多点近距离感应器设计的电子设备。
技术介绍
随着科技的发展，特别是智能手机、数码照相机技术的发展，距离感应器对于辅助手机和相机的对焦起到了重要的重要。然而，现有的距离感应器只能实现一个点检测，还不能实现多点检测。随着智能手机和数码相机进一步的发展，为了应对多点辅助对焦和人脸识别的应用，需要一种多点近距离感应器。现有技术并没有提供一种实用的多点近距离感应器。
技术实现思路
本专利技术针对现有电子设备的需要，提供一种多点近距离感应器，多点近距离检测方法和利用该多点近距离感应器设计的电子设备，如手机、数码相机等。本专利技术提供的多点近距离感应器，可以实现多个位置点的检测。本专利技术实施例提供的一种多点近距离感应器，包括多点近距离感应器模组和镜头组件，所述多点近距离感应器模组包括设置有感应器芯片光学设计位置和VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，垂直腔面发射激光器)芯片金属平台的PCB(PrintedCircuitBoard,集成电路板)基板，还包括VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片，所述VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片信号连接，所述VCSEL芯片设置在所述VCSEL芯片金属平台上，所述PCB基板上设置驱动器连接焊盘，所述VCSEL芯片驱动器焊接在所述驱动器连接焊盘上；还包括设置在感应器芯片光学设计位置上的感应器芯片，所述PCB基板、感应器芯片和VCSEL芯片一体封装；所述镜头组件包括镜头盖，所述镜头盖设置容纳腔，所述镜头盖对应所述PCB基板的VCSEL芯片区域设置有发射镜头区，所述镜头盖对应所述PCB基板的感应器芯片区域设置接收镜头区，所述发射镜头区设置有发射镜头，所述接收镜头区设置有接收镜头；所述镜头盖盖设在所述PCB基板上，使得PCB基板至镜头盖之间的容纳腔区域形成密闭空间；还包括遮光板，所述遮光板连接所述PCB基板和所述镜头盖前端内侧壁，所述遮光板用于将所述PCB基板与镜头盖之间的密闭空间分隔成激光发射区和光线接收区，所述激光发射区对应所述VCSEL芯片至所述发射镜头区域，所述光线接收区对应所述接收镜头至所述PCB基板区域；所述感应器芯片包括微型镜头组和微处理器，所述微型镜头组和所述微处理器信号连接，所述微型镜头组设置在所述光线接收区。本专利技术实施例还提供一种多点近距离检测方法，包括如下步骤：一种多点近距离检测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过VCSEL芯片发射940纳米波段红外激光光子，所述940纳米波段红外激光光子经发射镜头进行滤波处理，滤除940纳米波段以外的光子，并经发射镜头衍射处理后，形成940纳米波段红外线发射激光光子组；通过接收镜头接收红外激光光子，并经所述接收镜头进行滤波处理，形成940纳米波段红外接收红外激光光子，经接收镜头进一步衍射处理后，形成940纳米波段红外激光光子组；通过微型镜头组感应所述940纳米波段红外激光光子组，并将微型镜头组的感应结果发送至微处理器，由所述微处理器通过所述感应结果计算反射所述940纳米波段红外激光光子组物体多个位置点的距离。本专利技术实施例提供的多点近距离感应器和多点近距离检测方法，通过VCSEL芯片发射出940纳米波段红外激光光子，并经发射镜头发射出去，红外激光光子遇到障碍物后将被反射回来，再通过接收镜头接收红外激光光子，微型镜头组对投射到其上的红外激光光子进行感应，其中经过不同传输距离传送过来的红外激光光子在微型镜头组上的微镜头引起的感应是不同的，微处理器根据这种感应的不同，可以计算出不同反射点到本专利技术提供的多点近距离感应器的距离，从而实现多个位置点的检测。所述VCSEL芯片可以为850纳米波段或940纳米波段红外激光发射器，本专利技术实施例优选940纳米波段红外激光发射器，其发射的红外激光更为稳定，检测结果更为准确。所述发射镜头和接收镜头上均设有940纳米波段红外滤光涂层。通过将VCSEL芯片为设置为940纳米波段红外激光发射器，使其主要发射940纳米波动的红外激光光子，同时，通过发射镜头和接收镜头均设置940纳米波段红外滤光涂层，使得只有940纳米波段的红外激光光子可以通过发射镜头或者接收镜头，其他波段的激光光子将被滤除掉。本专利技术提供的多点近距离感应器的VCSEL芯片可以设置为其他波段的激光发射器，对应的，发射镜头和接收镜头需要设置相应波段的滤光涂层。但由于940纳米波段红外激光光子具有良好的传播特性和检测特性，本专利技术实施例提供的多点近距离感应器优选940纳米波段红外激光发射器。优选地，所述发射镜头和接收镜头均为具有衍射功能的镜头。通过衍射，一方面，可以实现将VCSEL芯片发射的940纳米波段红外激光光子更好地发射出去，另一方面，也可以将接收到的940纳米波段红外激光光子更好地接收并被微型镜头组感应。使用具有衍射功能的镜头，实现对940纳米波段的红外激光光子的发射和接收功能的同时，可减小环境光对感应器的影响，获得更好的检测效果。优选地，所述微型镜头组为矩阵微型镜头组，所述矩阵微型镜头组包括2240个微型镜头。优选地，所述发射镜头与所述VCSEL芯片平行，所述接收镜头与所述矩阵微型镜头平行。优选地，在所述PCB基板背面烧制有二维码，所述二维码上包含生产所述感应器芯片的晶圆单元KGD、生产所述VCSEL芯片的晶圆单元KGD，生产所述发射镜头和接收镜头的晶圆单元KGD，以及所述多点近距离感应器的生产时间信息。KGD(KnownGoodDie，良品裸晶圆)是一种MAP文件，其标示出了每一个芯片是良品还是缺陷品。本专利技术实施例还提供一种具有多点近距离识别的摄像头，包括摄像镜头组件和如上述的多点近距离感应器，所述摄像镜头组件分别与所述VCSEL芯片和感应器芯片信号连接。本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括上述的具有多点近距离识别的摄像头。具体的，本专利技术实施例提供的电子设备为手机或者数码照相机或者数码摄像机。附图说明图1为本专利技术实施例1中多点近距离感应器立体结构示意图；图2为本专利技术实施例1中多点近距离感应器模组结构示意图；图3为本专利技术实施例1中镜头组件结构示意图；图4为本专利技术实施例1中2240个微型镜头的距阵微型镜头组结构示意图；图5为本专利技术实施例1中不同距离目标物体在2240个距阵微型镜头测试中呈现出的光子图谱；图6为本专利技术实施例1中多点近距离感应器模组背面引脚结构示意图；图7为本专利技术实施例1中PCB基板焊线引脚结构示意图；图8为本专利技术实施例3中多点近距离检测方法流程示意图；图9为本专利技术实施例4中多点近距离感应器模组封装方法流程示意图；图10为本专利技术实施例5中多点近距离感应器封装方法流程示意图。附图中：310、PCB基板；311、感应器芯片；312、VCSEL芯片；313、驱动器连接焊盘；314、矩阵微型镜头组；320、镜头盖；321、发射镜头；322、接收镜头；323、遮光板。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。实施例1：如图1至图7所示，本专利技术实施例提供的多点近距离感应器，包括多点近距离感应器模组和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多点近距离感应器，其特征在于，包括多点近距离感应器模组和镜头组件，所述多点近距离感应器模组包括设置有感应器芯片光学设计位置和VCSEL芯片金属平台的PCB基板，还包括VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片，所述VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片信号连接，所述VCSEL芯片设置在所述VCSEL芯片金属平台上，所述PCB基板上设置驱动器连接焊盘，所述VCSEL芯片驱动器焊接在所述驱动器连接焊盘上；还包括设置在感应器芯片光学设计位置上的感应器芯片，所述PCB基板、感应器芯片和VCSEL芯片一体封装；所述镜头组件包括镜头盖，所述镜头盖设置容纳腔，所述镜头盖对应所述PCB基板的VCSEL芯片区域设置有发射镜头区，所述镜头盖对应所述PCB基板的感应器芯片区域设置接收镜头区，所述发射镜头区设置有发射镜头，所述接收镜头区设置有接收镜头；所述镜头盖盖设在所述PCB基板上，使得PCB基板至镜头盖之间的容纳腔区域形成密闭空间；还包括遮光板，所述遮光板连接所述PCB基板和所述镜头盖前端内侧壁，所述遮光板用于将所述PCB基板与镜头盖之间的密闭空间分隔成激光发射区和光线接收区，所述激光发射区对应所述VCSEL芯片至所述发射镜头区域，所述光线接收区对应所述接收镜头至所述PCB基板区域；所述感应器芯片包括微型镜头组和微处理器，所述微型镜头组和所述微处理器信号连接，所述微型镜头组设置在所述光线接收区。...

【技术特征摘要】
1.一种多点近距离感应器，其特征在于，包括多点近距离感应器模组和镜头组件，所述多点近距离感应器模组包括设置有感应器芯片光学设计位置和VCSEL芯片金属平台的PCB基板，还包括VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片，所述VCSEL芯片驱动器和VCSEL芯片信号连接，所述VCSEL芯片设置在所述VCSEL芯片金属平台上，所述PCB基板上设置驱动器连接焊盘，所述VCSEL芯片驱动器焊接在所述驱动器连接焊盘上；还包括设置在感应器芯片光学设计位置上的感应器芯片，所述PCB基板、感应器芯片和VCSEL芯片一体封装；所述镜头组件包括镜头盖，所述镜头盖设置容纳腔，所述镜头盖对应所述PCB基板的VCSEL芯片区域设置有发射镜头区，所述镜头盖对应所述PCB基板的感应器芯片区域设置接收镜头区，所述发射镜头区设置有发射镜头，所述接收镜头区设置有接收镜头；所述镜头盖盖设在所述PCB基板上，使得PCB基板至镜头盖之间的容纳腔区域形成密闭空间；还包括遮光板，所述遮光板连接所述PCB基板和所述镜头盖前端内侧壁，所述遮光板用于将所述PCB基板与镜头盖之间的密闭空间分隔成激光发射区和光线接收区，所述激光发射区对应所述VCSEL芯片至所述发射镜头区域，所述光线接收区对应所述接收镜头至所述PCB基板区域；所述感应器芯片包括微型镜头组和微处理器，所述微型镜头组和所述微处理器信号连接，所述微型镜头组设置在所述光线接收区。2.如权利要求1所述的多点近距离感应器，其特征在于，所述VCSEL芯片为940纳米波段红外激光发射器，所述发射镜头和接收镜头上均设有940纳米波段红外滤光涂层。3.如权利要求1或2所述的多点近距离感应器，其特征在于，所述发射镜头和接收镜头均为具有衍射功能的镜头。4.如权利要求3所述的多点近距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯海平，高扬，
申请(专利权)人：深圳赛意法微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44