TOF摄像模组及其投射模块和电子设备制造技术

本发明专利技术提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述TOF摄像模组包括一投射模块和一接收模块，其中所述投射模块的所述投射单元被所述驱动芯片控制而投射一检测光线，其中所述接收模块被邻近地设置于所述投射模块，所述接收模块接收所述检测光线的反射光线，和基于所述反射光线获得被照物体的一深度信息。所述接收模块包括一发射电路板、一支架、一光学元件、至少一投射单元以及至少一驱动芯片，其中所述驱动芯片被可导通地连接所述发射电路板，所述驱动芯片通过所述发射电路板控制所述投射单元，其中所述驱动芯片和所述投射单元位于所述发射电路板的同侧。

【技术实现步骤摘要】
TOF摄像模组及其投射模块和电子设备
本专利技术涉及摄像模组
，尤其涉及一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备。
技术介绍
随着生物识别技术，例如人脸识别技术的逐渐完善，正被广泛地应用于各类移动终端(手机、平板电脑)以实现基于生物特征的各类应用开发，比如密码解锁，快捷支付等。在人脸识别技术中，基于飞行时间法则(TimeofFlight，TOF)的深度信息摄像模组，即TOF摄像模组是其中较为热门的产品之一。TOF摄像模组，即指利用传感器发出经过调制后的光线，然后遇到物体反射后，传感器通过计算发射光线和接收到来自于物体反射的光线的时间差或者是相位差，来获得关于该物体的一深度信息。现有的TOF摄像模组，其通常包括一投射模块、一接收模块和一电路板，其中所述投射模块和所述接收模块分别直接安装并电连接于电路板。由于目前的电子设备，比如智能手机、平板电脑等的需求是轻薄化和全面屏的发展趋势，而摄像模组的设计也趋向于小型化。现有技术的TOF摄像模组还存在下述至少一缺陷：首先，所述TOF摄像模组的投射模块投射的投射光信号的波形差。影响所述投射模块投射的投射光信号波形的主要原因是所述投射模块的驱动芯片和投射单元的走线距离，若驱动芯片与投射单元的走线距离越远则所述驱动芯片控制所述投射单元投射得到的脉冲波形成类似山峰状。由于驱动芯片自身的尺寸较大，现有技术的TOF摄像模组的所述驱动芯片被设置于所述接收模块或叠置于所述投射模块的下方，以便于减小所述TOF摄像模组XY方向(长宽)的尺寸。但是现有这种TOF摄像模组的所述驱动芯片和所述投射单元的走线距离较长，导致投射光信号的波形较差。其次，电子设备在被组装时，所述TOF摄像模组通常被通过焊接的方式叠置在所述电子设备的电路板的上方，并且由于驱动芯片通常被叠置在所述投射模块的背面，导致现有技术的TOF摄像模组的厚度无法进一步被减小，不利于电子设备的轻薄化。另一方面，现有技术的TOF摄像模组的散热性能较差，而TOF摄像模组的所述投射模块温度过高则会影响投射单元的光功率，或影响所述TOF摄像模组的使用寿命。现有技术的TOF摄像模组的发射端和接收端被组装成一体后再被组装至电子设备的主板，其中所述TOF摄像模组的发射端不能够独立地使用而发射特定波形的光信号。因为，现有技术的TOF摄像模组的所述发射端由所述接收端控制，而发射预设波形的所述光信号，即控制所述发射端的驱动芯片被封装在所述接收端。现有技术的TOF摄像模组的所述发射端不是一个能够独立存在和工作的模组，即现有技术的所述发射端需要在所述接收端的控制下工作。因此，现有技术的TOF摄像模组的所述发射端不能独立的存在。
技术实现思路
本专利技术的一个主要优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中通过减小所述TOF摄像模组的一投射模块的驱动芯片与投射单元的走线距离，减小所述投射模块的寄生电感，提升所述投射单元投射出的光信号的脉冲波形质量，提高信噪比。本专利技术的另一优势在于提供了一具有完整功能的发射端模组，所述发射端模组包括一封装于内部的驱动IC，所述发射端模组底部具有焊点，可通过底部焊点与终端主板直接导通，即发射端模组可独立于接收端模组独立工作。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的驱动芯片和投射单元被贴附于所述投射模块的一电路板的同侧，有利于缩短所述驱动芯片和所述投射单元之间的走线距离。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的所述电路板为陶瓷基板，有利于提高所述投射模块的散热性。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的支架为散热性支架，以通过所述支架提高所述投射模块的散热性。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的所述支架一体地成型于所述电路板，所述驱动芯片及部分其他电子元件被所述支架包裹，以减小所述投射模块的XY(长宽)尺寸。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的所述支架一体地成型于所述电路板，有利于提高所述投射模块的可靠性和整体强度。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的所述支架被一体地成型于所述电路板，减小所述投射模块的制造加工工艺，提高生产效率。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的所述支架被一体地成型于所述电路板，所述驱动芯片被所述支架包裹，以便所述支架保护所述驱动芯片。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模块的所述支架被一体地成型于所述电路板所述驱动芯片被所述支架包裹，其中所述支架传导所述驱动芯片产生的热量，提高所述投射模块的散热性能。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述TOF摄像模组的所述投射模块和接收模块可被独立地设置于所述电子设备的主板，可基于所述电子设备的设计需求组装所述TOF摄像模组，有利于提高所述TOF摄像模组的使用性能。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述投射模组的所述驱动芯片和所述投射单元被置于同侧，以降低所述投射模块的整体厚度，有利于所述电子设备的轻薄化。本专利技术的另一个优势在于提供一TOF摄像模组及其投射模块和电子设备，其中所述电子设备的主板设有对应于所述TOF摄像模组的安装槽(孔或半孔)，所述TOF摄像模组的所述接收模块被对应地嵌入至所述主板的所述安装槽(孔或半孔)，有利于降低所述电子设备整体厚度。本专利技术的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。依本专利技术的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本专利技术的一投射模块，包括：一发射电路板；一支架，其中所述支架被设置于所述发射电路板；一光学元件，其中所述光学元件被贴附于所述支架，藉由所述光学元件和所述支架在所述发射电路板的上方形成一容置空间；至少一投射单元，其中所述投射单元被设置于所述容置空间，所述投射单元被可导通地贴附于所述发射电路板；以及至少一驱动芯片，其中所述驱动芯片被可导通地连接所述发射电路板，所述驱动芯片通过所述发射电路板控制所述投射单元，其中所述驱动芯片和所述投射单元位于所述发射电路板的同侧。根据本专利技术的一个实施例，所述发射电路板具有一上端面和一下端面，其中所述驱动芯片被以邻近于所述投射单元的方式贴附于所述发射电路板的所述上端面。根据本专利技术的一个实施例，所述投射模块进一步包括一连接层，藉由所述连接层连接所述支架与所述发射电路板的所述上端面。根据本专利技术的一个实施例，所述连接层选自：胶粘层、或锡焊层组成的连接层组。根据本专利技术的一个实施例，所述支架以热传导的方式接触所述驱动芯片，藉由所述支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一投射模块，其特征在于，包括：/n一发射电路板；/n一支架，其中所述支架被设置于所述发射电路板；/n一光学元件，其中所述光学元件被贴附于所述支架，藉由所述光学元件和所述支架在所述发射电路板的上方形成一容置空间；/n至少一投射单元，其中所述投射单元被设置于所述容置空间，所述投射单元被可导通地贴附于所述发射电路板；以及/n至少一驱动芯片，其中所述驱动芯片被封装至所述容置空间，所述驱动芯片被可导通地连接于所述发射电路板，并且所述驱动芯片与所述投射单元同侧，所述驱动芯片基于所述发射电路板发送光控制信号至所述投射单元。/n

【技术特征摘要】
1.一投射模块，其特征在于，包括：
一发射电路板；
一支架，其中所述支架被设置于所述发射电路板；
一光学元件，其中所述光学元件被贴附于所述支架，藉由所述光学元件和所述支架在所述发射电路板的上方形成一容置空间；
至少一投射单元，其中所述投射单元被设置于所述容置空间，所述投射单元被可导通地贴附于所述发射电路板；以及
至少一驱动芯片，其中所述驱动芯片被封装至所述容置空间，所述驱动芯片被可导通地连接于所述发射电路板，并且所述驱动芯片与所述投射单元同侧，所述驱动芯片基于所述发射电路板发送光控制信号至所述投射单元。


2.根据权利要求1所述的投射模块，其中所述发射电路板具有一上端面和一下端面，其中所述驱动芯片被以邻近于所述投射单元的方式贴附于所述发射电路板的所述上端面。


3.根据权利要求2所述的投射模块，其中所述投射模块进一步包括一连接层，藉由所述连接层连接所述支架与所述发射电路板的所述上端面。


4.根据权利要求3所述的投射模块，其中所述连接层选自：胶粘层、或锡焊层组成的组合。


5.根据权利要求3所述的投射模块，其中所述支架以热传导的方式接触所述驱动芯片，藉由所述支架传导所述驱动芯片产生的热量。


6.根据权利要求5所述的投射模块，其中所述支架具有一容置腔，所述驱动芯片被置于所述容置腔，所述支架以热接触的方式遮盖所述驱动芯片的上表面。


7.根据权利要求5所述的投射模块，其中所述支架选自：陶瓷烧结支架和模塑支架组成的支架组合。


8.根据权利要求2所述的投射模块，其中所述支架通过模塑工艺被一体地成型于所述发射电路板的所述上端面。


9.根据权利要求8所述的投射模块，其中所述驱动芯片被所述支架覆盖，藉由所述支架传导所述驱动芯片产生的热量。


10.根据权利要求2至9任一所述的投射模块，其中所述发射电路板包括：
一发射电路基板；
多个上焊点，其中所述上焊点被设置于所述发射电路基板的上端；
多个下焊点，其中所述下焊点被设置于所述发射电路基板的下端；以及
多个导通电路，其中所述导通电路电气连接各所述上焊点和各所述下焊点，其中所述驱动芯片通过所述上焊点和所述导通电路可导通地连接，各所述下焊点通过所述导通电路电气连接于所述上焊点。


11.根据权利要求10所述的投射模块，其中所述投射模块进一步包括一软板和一连接器，其中所述发射电路板的所述下焊点可导通地连接于所述软板，藉由所述软板可导通地连接所述软板于所述连接器。


12.根据权利要求2至9任一所述的投射模块，其中所述投射模块进一步包括一软板，其中所述软板的一端被可导通地连接于所述发射电路板。


13.根据权利要求2所述的投射模块，其中所述支架包括一支架主体和进一步设有一安装槽以及至少一逃气槽，其中所述安装槽被形成于所述支架主体的上端，所述光学元件被设置于所述安装槽，所述逃气槽连通所述容置空间于外界环境，藉由所述逃气槽平衡所述容置空间与外界环境的气压。


14.根据权利要求2所述的投射模块，其中所述支架包括一支架主体和进一步设有至少一画胶区，在所述画胶区和所述光学元件之间由胶水固化形成一固化胶层和间隔地形成一逃气缝隙，其中所述逃气缝隙连通所述容置空间于外界环境，藉由所述逃气缝隙平衡所述容置空间与外界环境的气压。


15.根据权利要求2所述的投射模块，其中所述投射模块进一步包括至少一电气元件，其中所述电子元件被可导通地连接于所述发射电路板。


16.根据权利要求15所述的投射模块，其中所述电子元件包括一光电二极管，用于监控所述投射模块内光线变化，所述光电二极管被可导通地连接于所述驱动芯片，以供所述驱动芯片基于所述光电二极管的检测信息控制所述投射单元的工作状态。


17.根据权利要求15所述的投射模块，其中所述电子元件包括一负温度系数器件，所述负温度系数器件被用于监控所述投射单元的温度，所述负温度系数器件通过所述发射电路板被可导通地连接于所述驱动芯片。


18.根据权利要求10所述的投射模块，其中所述发射电路板的所述发射电路基板选自：陶瓷基板和PCB板的组合。


19.一TOF摄像模组，其特征在于，包括：
如权利要求1至10任一所述的投射模块，其中所述投射模块的所述投射单元被所述驱动芯片控制而投射一检测光线；和
一接收模块，其中所述接收模块被邻近地设置于所述投射模块，所述接收模块接收所述检测光线的反射光线，和基于所述反射光线获得被照物体的一深度信息。


20.根据权利要求19所述的TOF摄像模组，其中所述投射模块和所述接收模块被相独立地设置。


21.根据权利要求19所述的TOF摄像模组，其中所述TOF摄像模组包括一镜头组件、一感光元件、以及至少一接收电路板，其中所述感光元件被贴附于所述接收电路板，所述镜头组件基于所述感光元件的感光路径被设置于所述接收电路板的上方。


22.根据权利要求21所述的TOF摄像模组，其中所述接收电路板包括一电路板接收端和自所述电路板接收端一体延伸的一电路板发射端，其中所述投射模块被设置于所述接收电路板的所述电路板发射端上方，所述投射模块的所述发生电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏罕钢，陈飞帆，王晓锋，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33