结构光三维传感装置制造方法及图纸

本申请公开了一种结构光三维传感装置，其包括结构光投射模组、摄像模组和将它们固定在一起的安装组件，其中投射模组包括模组壳体以及设置在该模组壳体内的激光发射元件、衍射光学元件和驱动芯片，驱动芯片用于驱动激光发射元件；摄像模组工作在投射模组的工作波长上，其包括模组壳体和设置在模组壳体内的成像镜头、图像传感器芯片和存储器芯片，存储器芯片用于存储当投射模组和摄像模组被固定到安装组件上之后所采集的参考图。根据本实用新型专利技术，有利于简化结构光三维传感装置的结构，方便传感装置的安装和使用。

Three dimensional sensing device of structured light

【技术实现步骤摘要】
结构光三维传感装置
本技术总体上涉及三维传感技术，具体地涉及一种结构光三维传感装置。
技术介绍
结构光三维传感技术在消费电子、机器人、物流、工业检测等领域的应用越来越广泛。现有的结构光三维传感装置通常采用不同功能的、独立的模块(例如结构光投射模组和摄像模组)组装而成。然而，这些模块大多相互之间没有协调设计，造成结构光三维传感器体积较大，成本较高。此外，现有的结构光三维传感装置中，还需要在结构光投射模组和摄像模组之外为它们配置驱动电路、存储电路等，或者需要加载数据，进行设置和/或标定。这样造成结构光三维传感装置结构复杂、安装不便、成本高、使用起来不够便捷等问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构光三维传感装置，其至少部分地克服了现有技术中的问题。根据本技术的一个方面，提供一种结构光三维传感装置，包括第一模组、第二模组和用于将它们固定在一起的安装组件。所述第一模组为结构光投射模组，其包括第一模组壳体以及设置在该第一模组壳体内的激光发射元件、衍射光学元件和驱动芯片，其中所述激光发射元件发射预定波长的激光，所述衍射光学元件接收所述激光并投射出结构光，所述驱动芯片用于驱动所述激光发射元件。所述第二模组为工作在所述预定波长的摄像模组，其包括第二模组壳体和设置在该第二模组壳体内的成像镜头、图像传感器芯片和存储器芯片，其中所述存储器芯片用于存储当所述第一模组和第二模组被固定到所述安装组件上之后，在所述第一模组的结构光投射之下，通过所述第二模组所采集的参考图。优选地，所述第一模组还包括设置在所述第一模组壳体内的测光元件和/或测温元件。在一些实施例中，所述第一模组壳体包括第一保持架和连接至第一保持架的一个开口端的第一基板，所述衍射光学元件安装在第一保持架的另一开口端；并且所述第一模组还包括第一柔性电路板，该第一柔性电路板包括设置在所述第一模组壳体内的主体部分和从主体部分延伸到所述第一模组壳体外的延伸部分。优选地，所述第一柔性电路板的主体部分和所述激光发射元件分别直接设置在所述第一基板的顶面上，所述第一基板的顶面形成有导电线路层，并且所述激光发射元件至少部分地通过第一基板电连接至所述第一柔性电路板。在一些实施例中，所述第二模组壳体包括第二保持架和连接至第二保持架的一个开口端的第二基板，所述成像镜头安装在所述第二保持架的另一个开口端；所述第二模组还包括第二柔性电路板，该第二柔性电路板的一端设置在所述第二基板上，另一端延伸到第二模组壳体的外部，并且所述图像传感器芯片和存储器芯片与所述第二柔性电路板电连接。优选地，所述第二基板的顶面形成有导电线路层，并且所述第二模组的图像传感器芯片和存储器芯片至少部分地通过第二基板电连接至所述柔性电路板。在一些优选的实施例中，所述安装组件包括散热底板，所述第一模组的第一基板与第二模组的第二基板通过焊接、导热胶粘接、机械夹持中的一种或多种方式被固定在所述散热底板上。在另一些优选的实施例中，所述第一模组的第一基板和所述第二模组的第二基板为印刷电路板，和/或所述第一模组的第一基板和所述第二模组的第二基板为一体成型的同一块基板。在一些实施例中，所述安装组件包括印刷电路板、设置在所述印刷电路板的背面的散热底板以及位于两者之间的导热介质层，并且所述第一模组和第二模组被固定安装到所述印刷电路板的正面上。所述第一模组还可以包括第一柔性电路板，该第一柔性电路板的一端连接至所述激光发射元件和驱动芯片，另一端延伸到所述第一模组壳体的外部；所述第二模组还可以包括第二柔性电路板，该第二柔性电路板的一端连接至所述图像传感器芯片和存储器芯片，另一端延伸到所述第二模组壳体的外部。优选地，所述预定波长的激光为红外激光。在一些优选的实施例中，所述结构光三维传感装置还可以包括第三模组，该第三模组为红外泛光照明模组并包括发光元件和用于驱动该发光元件的驱动电路。在另一些优选的实施例中，所述结构光三维传感装置还包括第三模组，该第三模组为红外泛光照明模组；并且所述安装组件还包括插接端口构件，该插接端口构件设置在所述印刷电路板上，并且与所述第一模组和第三模组电连接。在一些实施例中，所述结构光三维传感装置还可以包括第四模组，该第四模组为可见光摄像模组，用于采集可见光图像。优选地，所述安装组件还包括插接端口构件，该插接端口构件设置在所述印刷电路板上，并且与所述第二模组和第四模组电连接。优选地，所述结构光三维传感装置还包括罩构件，该罩构件罩设在所述安装组件上，使得所述第一模组和第二模组容置于其中，并且所述罩构件具有分别供所述第一模组和第二模组的工作光路通过以及供所述第一模组和第二模组的柔性电路板穿过的若干个开口。根据本技术，将结构光投射模组、摄像头模组、投射模组驱动电路和摄像头存储电路集成在结构光三维传感器中，至少部分解决了以往结构光三维传感器集成度低、使用不便捷的等问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出根据本技术实施例的结构光三维传感装置的示意图；图2和图3示出可用于图1所示结构光三维传感装置的结构光投射模组的一个示例的结构示意图，其中图2为侧视剖面图，图3为俯视剖面图；图4、图5和图6示出了可用于图2和图3所示结构光投射模组的、顶面形成有导电线路层的基板的示例，其中图4示意性地示出基板顶面的导电线路层的一个示例的俯视图，图5和图6示出了该基板的层结构的不同示例；图7和图8示出可用于图1所示结构光三维传感装置的摄像模组的一个示例的结构示意图，其中图7为纵向侧视剖视图，图8为俯视剖视图；图9示出了可用于图7和图8所示摄像模组的、顶面形成有导电线路层的基板的示例；图10为根据本技术第一实施例的结构光三维传感装置的结构示意图；图11为根据本技术第二实施例的结构光三维传感装置的结构示意图；图12和图13示出了根据本技术第三实施例的结构光三维传感装置的结构示意图，其中图12为侧视剖视图，图13为俯视图(去掉了罩构件)；和图14为根据本技术第四实施例的结构光三维传感装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。图1示出根据本技术实施例的结构光三维传感装置的示意图。如图所示，根据本技术实施例的结构光三维传感装置包括至少一个结构光投射模组1、至少一个摄像模组2和用于将结构光投射模组1和摄像模组2固定组成一个整体的安装组件M。结构光投射模组1包括激光发射元件、衍射光学元件、驱动芯片和用于将它们固定组成一个整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构光三维传感装置，包括第一模组、第二模组和用于将它们固定在一起的安装组件，其特征在于：/n所述第一模组为结构光投射模组，其包括第一模组壳体以及设置在该第一模组壳体内的激光发射元件、衍射光学元件和驱动芯片，所述激光发射元件发射预定波长的激光，所述衍射光学元件接收所述激光并投射出结构光，所述驱动芯片用于驱动所述激光发射元件；/n所述第二模组为工作在所述预定波长的摄像模组，其包括第二模组壳体和设置在该第二模组壳体内的成像镜头、图像传感器芯片和存储器芯片，所述存储器芯片用于存储当所述第一模组和第二模组被固定到所述安装组件上之后，在所述第一模组的结构光投射之下，通过所述第二模组所采集的参考图。/n

【技术特征摘要】
1.一种结构光三维传感装置，包括第一模组、第二模组和用于将它们固定在一起的安装组件，其特征在于：
所述第一模组为结构光投射模组，其包括第一模组壳体以及设置在该第一模组壳体内的激光发射元件、衍射光学元件和驱动芯片，所述激光发射元件发射预定波长的激光，所述衍射光学元件接收所述激光并投射出结构光，所述驱动芯片用于驱动所述激光发射元件；
所述第二模组为工作在所述预定波长的摄像模组，其包括第二模组壳体和设置在该第二模组壳体内的成像镜头、图像传感器芯片和存储器芯片，所述存储器芯片用于存储当所述第一模组和第二模组被固定到所述安装组件上之后，在所述第一模组的结构光投射之下，通过所述第二模组所采集的参考图。


2.如权利要求1所述的结构光三维传感装置，其特征在于，所述第一模组还包括设置在所述第一模组壳体内的测光元件和/或测温元件。


3.如权利要求1所述的结构光三维传感装置，其特征在于，所述第一模组壳体包括第一保持架和连接至第一保持架的一个开口端的第一基板，所述衍射光学元件安装在第一保持架的另一开口端；并且
所述第一模组还包括第一柔性电路板，该第一柔性电路板包括设置在所述第一模组壳体内的主体部分和从主体部分延伸到所述第一模组壳体外的延伸部分。


4.如权利要求3所述的结构光三维传感装置，其特征在于，所述第一柔性电路板的主体部分和所述激光发射元件分别直接设置在所述第一基板的顶面上，所述第一基板的顶面形成有导电线路层，并且所述激光发射元件至少部分地通过第一基板电连接至所述第一柔性电路板。


5.如权利要求1-4中任一项所述的结构光三维传感装置，其特征在于，所述第二模组壳体包括第二保持架和连接至第二保持架的一个开口端的第二基板，所述成像镜头安装在所述第二保持架的另一个开口端；
所述第二模组还包括第二柔性电路板，该第二柔性电路板的一端设置在所述第二基板上，另一端延伸到第二模组壳体的外部，并且所述图像传感器芯片和存储器芯片与所述第二柔性电路板电连接。


6.如权利要求5所述的结构光三维传感装置，其特征在于，所述第二基板的顶面形成有导电线路层，并且所述第二模组的图像传感器芯片和存储器芯片至少部分地通过第二基板电连接至所述柔性电路板。


7.如权利要求5所述的结构光三维传感装置，其特征在于，所述安装组件包括散热底板，所述第一模组的第一基板与第二模组的第二基板通过焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑京立，朱庆峰，田克汉，尹晓东，杨兴朋，张国伟，蒋超，
申请(专利权)人：北京驭光科技发展有限公司，杭州国超光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11