光学投影模组、感测装置、设备及光学投影模组组装方法制造方法及图纸

技术编号:20991662 阅读:21 留言:0更新日期:2019-04-29 21:53
本申请适用于光学和电子技术领域,提供了一种光学投影模组,用于投射具有预设图案的图案化光束至被测目标物上进行三维感测,其包括光源、电路板、基板、镜筒及设置在镜筒上的光学元件。所述光源设置在基板上并与所述基板电连接。所述基板设置在电路板上并与电路板电连接以使得所述光源通过基板与电路板实现电连接。所述镜筒设置在基板组装有光源的一侧表面上并罩住所述光源。所述光学元件与光源对准以使得光源所发出的光束经过光学元件的调制后形成具有预设图案的图案化光束投射至被测目标物上。

Assembly Method of Optical Projection Module, Sensor, Equipment and Optical Projection Module

The application is applicable to the field of optical and electronic technology, and provides an optical projection module for projecting a patterned beam with a preset pattern onto the object to be measured for three-dimensional sensing, including a light source, a circuit board, a substrate, a mirror barrel and an optical element arranged on the barrel. The light source is arranged on the substrate and electrically connected with the substrate. The substrate is arranged on the circuit board and electrically connected with the circuit board so that the light source is electrically connected with the circuit board through the substrate. The mirror barrel is arranged on one side surface of the light source assembled on the substrate and covers the light source. The optical element is aligned with the light source so that the beam emitted by the light source is modulated by the optical element to form a patterned beam with a preset pattern and projected onto the object under test.

【技术实现步骤摘要】
光学投影模组、感测装置、设备及光学投影模组组装方法
本申请属于光学
,尤其涉及一种光学投影模组、感测装置、设备及光学投影模组组装方法。
技术介绍
现有的三维(ThreeDimensional,3D)结构光发射模组因需要使用红外光进行投影,发热量较大,常会出现散热不足的问题。
技术实现思路
本申请提供一种光学投影模组、感测装置、设备及光学投影模组组装方法以解决上述技术问题。本申请实施方式提供一种光学投影模组,用于投射具有预设图案的图案化光束至被测目标物上进行三维感测,其包括光源、电路板、基板、镜筒及设置在镜筒上的光学元件。所述光源设置在基板上并与所述基板电连接。所述基板设置在电路板上并与电路板电连接以使得所述光源通过基板与电路板实现电连接。所述镜筒设置在基板组装有光源的一侧表面上并罩住所述光源。所述光学元件与光源对准以使得光源所发出的光束经过光学元件的调制后形成具有预设图案的图案化光束投射至被测目标物上。在某些实施方式中,所述基板由具有高导热率的硬质材料制成,选自陶瓷或金属中的任意一种及其组合。在某些实施方式中,还包括保护盖板,所述保护盖板设置在镜筒远离电路板一端的容置槽内,并位于所述光学元件的出光侧。在某些实施方式中,还包括被动元件及连接器,所述被动元件和连接器通过表面贴装工艺设置在电路板上位于镜筒外的部分。在某些实施方式中,所述光学元件选自准直元件、扩束元件、微透镜阵列、光栅及衍射光学元件中的一种及其组合。在某些实施方式中,所述光源包括半导体基底及形成在所述半导体基底上的多个发光单元,所述发光单元以二维点阵的形式分布在所述半导体基底上,所述发光单元中存在参考子区域,与该参考子区域之间的相关系数大于或等于预设阈值的发光单元子区域所组成的集合占全部发光单元的比例值与所述集合中各个发光单元子区域对应的相关系数的平均值的乘积大于或等于0.25而小于1。在某些实施方式中,所述相关系数为归一化相关系数,所述预设的相关系数阈值为0.3。本申请实施方式提供一种感测装置,其用于感测被测目标物的三维信息,其包括感测模组及上述任意一实施方式中所述的光学投影模组,所述感测模组用于感测所述光学模组在被测目标物上投射的预设图案并通过分析所述预设图案的图像获取被测标的物的三维信息。本申请实施方式提供一种设备,包括上述实施方式中所述的的感测装置,所述设备根据所述感测装置所感测到的被测目标物的三维信息来执行相应功能。本申请实施方式提供一种光学投影模组的组装方法,所述光学投影模组包括光源、电路板、基板、镜筒及设置在镜筒上的光学元件,所述组装方法包括如下步骤:在所述镜筒上设置光学元件;在所述基板上设置光源;通过主动对准确定好所述组装有光学元件的镜筒与基板上光源之间的相对位置;将确定好在基板上位置的所述组装有光学元件的镜筒固定在所述已设置有光源的基板上;及将已设置有光源和镜筒的基板设置在所述电路板上。本申请实施方式所提供的光学投影模组、感测装置、设备及光学投影模组的组装方法利用导电的基板增加模组的整体强度同时改善对光源的散热效率。同时,采用镜筒组装和电路板组装分开同步进行的方式,可以提高组装效率。本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请实施方式的实践了解到。附图说明图1是本申请第一实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。图2是图1中所述光源的结构示意图。图3是图1中所述光源的发光单元分布示意图。图4是本申请第二实施方式提供的感测装置的结构示意图。图5是本申请第三实施方式提供的设备的结构示意图。图6是本申请提供的一种光学投影模组组装方法的步骤流程图。图7是图6中各步骤的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或排列顺序。由此,限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“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,或一体化连接;可以是机械连接,也可以是电连接或相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。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申请中的具体含义。下文的公开提供了许多不同的实施方式或示例用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母,这种重复使用是为了简化和清楚地表述本申请,其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或设定之间的特定关系。此外,本申请在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本申请技术方案的示例,但是本领域普通技术人员应该意识到本申请的技术方案也可以通过下文未描述的其他工艺和/或其他材料来实现。进一步地,所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中,提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而,本领域技术人员应意识到,即使没有所述特定细节中的一个或更多,或者采用其它的结构、组元等,也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。如图1所示,本申请第一实施方式提供了一种光学投影模组,用于投射出预设的感测光斑图案至被测目标物上进行三维感测。所述光学投影模组1包括光源12、电路板14、基板15、镜筒16、设置在镜筒16上的光学元件17及设置在光学元件17出光侧的保护盖板18。所述光源12设置在基板15上并与基板15电连接。所述基板15通过表面贴装(SurfaceMountedTechnology,SMT)工艺设置在所述电路板14上。所述镜筒16设置在基板15组装有光源12的一侧表面上并罩住所述光源12。所述光学元件17与光源12对准以使得光源12所发出的光束经过光学元件17的调制后形成具有预设图案的图案化光束投射至被测目标物上。所述光学元件17包括,但不限于,准直元件、扩束元件、微透镜阵列、光栅及衍射光学元件(DiffractiveOpticalElements,DOE)中的一种及其组合。在本实施方式中,所述光学投影模组1为用于感测被测目标物三维数据的三维感测装置。所述光源12发出具有预设光场分布的一组光束。所述光束根据感测原理及应用场景可以为具有特定波长的光束。在本实施方式中,所述光束用于感测被测目标物的三维信息,可以为红外或近红外波长光束,波长范围为750纳米(Nanometer,nm)至1650nm。如图2所示,所述光源12包括半导体基底120、形成在所述半导体基底120上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学投影模组,用于投射具有预设图案的图案化光束至被测目标物上进行三维感测,其包括光源、电路板、基板、镜筒及设置在镜筒上的光学元件,所述光源设置在基板上并与所述基板电连接,所述基板设置在电路板上并与电路板电连接以使得所述光源通过基板与电路板实现电连接,所述镜筒设置在基板组装有光源的一侧表面上并罩住所述光源,所述光学元件与光源对准以使得光源所发出的光束经过光学元件的调制后形成具有预设图案的图案化光束投射至被测目标物上。

【技术特征摘要】
1.一种光学投影模组,用于投射具有预设图案的图案化光束至被测目标物上进行三维感测,其包括光源、电路板、基板、镜筒及设置在镜筒上的光学元件,所述光源设置在基板上并与所述基板电连接,所述基板设置在电路板上并与电路板电连接以使得所述光源通过基板与电路板实现电连接,所述镜筒设置在基板组装有光源的一侧表面上并罩住所述光源,所述光学元件与光源对准以使得光源所发出的光束经过光学元件的调制后形成具有预设图案的图案化光束投射至被测目标物上。2.如权利要求1所述的光学投影模组,其特征在于,所述基板由具有高导热率的硬质材料制成,选自陶瓷或金属中的一种及其组合。3.如权利要求1所述的光学投影模组,其特征在于,还包括保护盖板,所述保护盖板设置在镜筒远离电路板一端的容置槽内,并位于所述光学元件的出光侧。4.如权利要求1所述的光学投影模组,其特征在于,还包括被动元件及连接器,所述被动元件和连接器通过表面贴装工艺设置在电路板上位于镜筒外的部分。5.如权利要求1所述的光学投影模组,其特征在于,所述光学元件选自准直元件、扩束元件、微透镜阵列、光栅及衍射光学元件中的一种及其组合。6.如权利要求1所述的光学投影模组,其特征在于,所述光源包括半导体基底及形成在所述半导体基底上的多个发光单元,所述发光单...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡定云
申请(专利权)人:深圳阜时科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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