3D成像子模组及其电子设备制造技术

本发明专利技术实施例涉及光电技术领域，提供了一种3D成像子模组及其制造方法以及基于3D成像子模组的电子设备。3D成像子模组包括：用于布置电路并设置有开孔的主板；与所述主板连接且覆盖所述开孔的底座；用于发射或接收光束的光束相关器，所述光束相关器被安装在所述底座上；设置有光学元件的镜座，与所述主板连接且覆盖所述开孔。该3D成像子模组通过直接在主板上连接不同的器件，结构紧凑，基于此3D成像子模组的3D成像电子设备体积小、集成度高。

3D imaging sub module and its electronic equipment

The embodiment of the invention relates to the field of photoelectric technology, provides a 3D imaging sub module and the manufacturing method thereof, and an electronic device based on the 3D imaging submodule. 3D imaging module includes: for circuit layout and set a perforated board; the base is connected with the motherboard and covering the hole; a light beam for transmitting or receiving correlator beam, the beam is mounted on the base; set a lens base optical element, and connection the motherboard and covering the hole. The 3D imaging sub module has a compact structure by directly connecting different devices on the motherboard, and the 3D imaging electronic device based on the 3D imaging sub module has small volume and high integration degree.

【技术实现步骤摘要】
3D成像子模组及其电子设备
本专利技术属于光电
，更具体地说，是涉及一种3D成像子模组及制造方法，以及基于3D成像子模组的电子设备。
技术介绍
深度相机可以获取目标的深度信息借此实现3D扫描、场景建模、手势交互，与目前被广泛使用的RGB相机相比，深度相机正逐步受到各行各业的重视。例如利用深度相机与电视、电脑等结合可以实现体感游戏以达到游戏健身二合一的效果，微软的KINECT、奥比中光的ASTRA是其中的代表。另外，谷歌的tango项目致力于将深度相机带入移动设备，如平板、手机，以此带来完全颠覆的使用体验，比如可以实现非常真实的AR游戏体验，可以使用其进行室内地图创建、导航等功能。智能电子设备如手机、平板等对内置3D成像的深度相机有着日益迫切的需求，随着深度相机目前正快速朝着体积越来越小、功耗越来越低的方向发展，深度相机作为内置元器件从而嵌入到其他电子设备中逐渐成为可能。然而，由于电子设备对外观、体积的不断追求，给其内置元器件的设计、安装等也带来了巨大的挑战，不仅要求元器件具有微小的体积，同时也要求各元器件之间布局足够合理以实现最优。
技术实现思路
本专利技术提出了一种结构紧凑的模组以及基本该模组的3D成像电子设备。为实现上述目的，根据本专利技术的一个实施例提供一种3D成像子模组，包括用于布置电路并设置有开孔的主板；与所述主板连接且覆盖所述开孔的底座；用于发射或接收光束的光束相关器，所述光束相关器被安装在所述底座上；以及与所述主板连接且覆盖所述开孔的镜座，所述镜座内设置有光学元件。在一些实施例中，所述底座包括半导体材料底座。在一些实施例中，所述光束相关器包括图像传感器或光源，所述图像传感器用于接收光束，所述光源用于发射光束。当所述光束相关器为图像传感器时，所述光学元件包括透镜；当所述光束相关器为光源时，所述光学元件包括DOE。根据本专利技术的一个实施例，还提供了一种3D成像子模组的制造方法，包括：提供主板，所述主板用于布置电路并设置有开孔；提供底座及光束相关器，所述光束相关器被安装在所述底座上，用于发射或接收光束；提供镜座，所述镜座内设置有光学元件；将所述底座与所述主板连接并覆盖所述开孔；将所述镜座与所述主板连接并覆盖所述开孔。根据本专利技术的一个实施例，还提供了一种3D成像电子设备，包括：投影模组以及至少一个成像模组，所述至少一个投影模组以及成像模组的结构与权利要求1~4所述的3D成像子模组结构相同。在一些实施例中，所述投影模组与所述成像模组共用同一个主板。本专利技术实施例提供的3D成像子模组及其电子设备与现有技术相比具有如下有益效果：该3D成像电子设备通过将主板开孔，并将模组中的设备直接与主板连接，从而降低模组的体积。另外在电子设备中进行模组的集成时，将模组直接与电子设备中的主板连接，集成度高、体积小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为深度相机正面示意图。图2为深度相机结构截面示意图。图3为根据本专利技术一个实施例的深度相机结构截面示意图。图4为根据本专利技术一个实施例的深度相机结构截面示意图。图5为根据本专利技术又一个实施例的深度相机结构截面示意图。图6为带有深度相机的手机示意图。图7为根据本专利技术的一个实施例的手机内置深度相机的正面示意图。具体实施方式为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，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，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术针对用于3D成像的深度相机或者嵌入了深度相机模组的电子设备，提出了更加紧凑的结构方案及结构安装方法。本专利技术所提出的结构方案及方法适用了所有类型的深度相机或电子设备，在下文的说明中将以基于结构光技术的深度相机及其相关的电子设备进行阐述本专利技术思想。图1所示的基于结构光的深度相机正面示意图。深度相机1包括用于3D成像的投影模组13及相应的成像模组11，其中投影模组13用于向空间中投射结构光图案，成像模组11则用于采集被目标调制后的结构光图案，通过对调制的结构光图案进行分析计算获取目标的深度图像，这里的分析计算一般由深度相机中的专用处理器（图中未示出）来完成。一般地，投影模组13用于投射不可见光图案，比如红外光，相应的，成像模组11也应该是红外相机，在一些实施例中，结构光图案也可以是其他任何波长的光，比如紫外、可见光等。成像模组11与投影模组13之间有一定的间距，这里称为基线。对于结构光深度相机而言，基线的长度会影响深度相机的测量范围及精度，一般地基线越长，测量范围越大；另外，对于同一测量距离，基线越长，测量精度则越高。然而当基线长时，要求深度相机的尺寸也就越大，导致难以嵌入到一些微型的电子设备中，因此基线的选取应是对深度相机尺寸、测量范围、精度等多方面的综合考虑。一般地，对于消费级深度相机而言，基线的距离宜处在区间1cm~10cm之间。为了让深度相机1拥有更多的功能，一般地，还在深度相机1中配置了彩色相机模组，比如RGB相机模组12，在后文的说明中均以RGB相机模组为例进行说明。配置了RGB相机模组12的深度相机1则拥有了同步获取目标深度图像以及RGB图像的能力。由于成像模组11与RGB相机模组12之间存在一定的距离，因此分别获取的深度图像与RGB图像之间必然存在一定的视差。在一些应用中，希望利用的是没有视差的深度图像与RGB图像，即RGBD图像。为此，往往需要对成像模组11与RGB相机模组12进行标定以获取二者之间的相对位置关系，根据标定结果则可以消除视差，这一过程往往也被称为配准。成像模组11与RGB相机模组12之间的距离越小，视差也就越小，配准的难度会降低，因此，往往RGB相机模组12会相对靠近成像模组11一些，如图1所示。在其他实施例中，也可以配置除RGB模组外的其他模组，比如在投影模组13的另一边同样也设置一个与成像模组11相同的模组，即三者在同一基线上，但两个成像模组分别位于两侧，这样就构成了主本文档来自技高网...

【技术保护点】
3D成像子模组，其特征在于，包括：主板，用于布置电路，并设置有开孔；底座，与所述主板连接，且覆盖所述开孔；光束相关器，所述光束相关器被安装在所述底座上，用于发射或接收光束；镜座，与所述主板连接，且覆盖所述开孔，所述镜座内设置有光学元件。

【技术特征摘要】
1.3D成像子模组，其特征在于，包括：主板，用于布置电路，并设置有开孔；底座，与所述主板连接，且覆盖所述开孔；光束相关器，所述光束相关器被安装在所述底座上，用于发射或接收光束；镜座，与所述主板连接，且覆盖所述开孔，所述镜座内设置有光学元件。2.如权利要求1所述的3D成像子模组，其特征在于，所述底座包括半导体材料底座。3.如权利要求1所述的3D成像子模组，其特征在于，所述光束相关器包括图像传感器或光源，所述图像传感器用于接收光束，所述光源用于发射光束。4.如权利要求3所述的3D成像子模组，其特征在于，当所述光束相关器为图像传感器时，所述光学元件包括透镜；当所述光束相关器为光源时，所述光学元件包括DOE。5.一种3D成像子模组的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供主板，所述主板用于布置电路并设置有开孔；提供底座及光束相关器，所述光束相关器...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇，王兆民，许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44