一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构技术方案

本发明专利技术公开一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，所述激光光源的发光孔分为多组，每组分别对应一发光的区域；每个区域内具有若干行发光孔，所有区域内的发光孔行呈周期性穿插排列；每行发光孔与激光光源侧边的打线区域连通，所述打线区域与对应的外围供电电路的焊盘通过金线电气连接；属于同一区域内的多行发光孔连接的打线区域连接至同一焊盘。本发明专利技术的激光光源的分区与封装简单、紧凑，充分利用有限的光源发光总面积，易于封装制造和生产。

【技术实现步骤摘要】
一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构
本专利技术涉及光电子
，具体涉及一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构。
技术介绍
3D成像装置可以大大地丰富用户的体验，提升产品竞争力。不同于传统的2D成像装置，如摄像机，只能获取物体的平面2D信息，3D成像装置还可以获取物体的深度信息，是一套测距系统，可以构建一个立体的3D模型，因此3D成像装置被广泛应用于工业测量，零件建模，医疗诊断，安防监控，机器视觉，生物识别，增强现实AR，虚拟现实VR等领域，具有极大的应用价值。TOF的全称是Time-Of-Flight，即飞行时间，是通过测量发射光从发射时刻到被物体反射至接收端的时间间隔，根据光速不变原理，可以实现距离测定，是3D成像装置常用的一种技术方案。目前存在两种TOF技术路线:iTOF(间接飞行时间，indirect-TOF)和dTOF(直接飞行时间，direct-TOF)。iTOF技术通过激光发射装置发射一束时间上周期性调制激光到物体表面上，返回光则在时序上产生一个相对于入射光的时间延迟，具体表现为相位延迟，相位延迟的大小与光的飞行时间具有对应的计算关系，iTOF即通过测量相位延迟来“间接”得到光的飞行时间，进而实现距离测量。dTOF技术则实现了对飞行时间Δt的直接测量，采用脉冲调试信号方式，sensor内部的每一个像素都直接测量达到光子的往返时间，具有灵敏度高的优点，避开了测量往返信号的相位差所引入的各种问题，并且不存在光电子积累的过程，其测量精度受光噪声的影响比较小，较低的信噪比要求有利于系统功耗的下降。在测距范围、抗干扰性、功耗方面，dTOF更具优势，应用场景更广。现有的公开号为CN209894976U和CN212905431U专利申请描述的时间飞行深度相机，对于基于dTOF技术原理的测距系统或3D成像装置而言，激光光源是非常重要的组成部分。相比iTOF测距系统，dTOF测距系统由于接收端sensor的特殊性，往往需要激光光源进行分区发射激光，即不同时刻激光光源的不同区域部分进行发光。具体到不同的dTOF光学系统方案，其分区方式不同，对应的激光光源封装到PCBA承载板上的方法也不同。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，激光光源的分区与封装简单、紧凑，充分利用有限的光源发光总面积，易于封装制造和生产。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，所述激光光源的发光孔分为多组，每组分别对应一发光的区域；每个区域内具有若干行发光孔，所有区域内的发光孔行呈周期性穿插排列；每行发光孔与激光光源侧边的打线区域连通，所述打线区域与对应的外围供电电路的焊盘通过金线电气连接；属于同一区域内的多行发光孔连接的打线区域连接至同一焊盘。本专利技术将激光光源分为多个独立控制的发光区域，每个区域内发光孔所连接的打线区域通过金线与焊盘进行电气连接，在外围电路给任意焊盘供电时，对应区域内的发光孔会被点亮出射激光，实现多组分区发光的功能。作为优选的，所述激光光源具有至少两层导电连接层，多个区域均匀布置在各不同的导电连接层。根据激光光源的结构，在有多个导线连接层时，可将发光的区域设置在不同的导电连接层上，且相邻的导电连接层间通过绝缘层进行电气隔绝，防止不同区域之间产生电气导通。作为优选的，所述激光光源的发光面设置有识别对位标记和追溯码区域。识别对位标记用于VCSEL在封装制造过程中的机器抓取识别与准确对位，可以是任意的简单图案，如星形、十字形。追溯码区域用于放置本激光光源的身份识别码，可以是字母、数字、二维码等图案。作为优选的，每行发光孔分别连接有一打线区域，各打线区域分别通过金线与焊盘连接。在所有发光的区域位于同一导电连接层时，不同区域之间不能有交叉，不同区域对应的打线区域应相互座位，可以设置每行发光孔有独立的打线区域，多个打线区域通过金线连接同一焊盘。作为优选的，属于同一区域内的多行发光孔连接同一打线区域，所述打线区域通过多条金线连接至焊盘。属于同一组的发光孔也可以连接同一打线区域，常用该打线区域呈长条形布置。另外，由于单根金线的电流承载能力有限，一般为了增加电流承载能力，打线区域和供电电路焊盘之间会打多跟金线来进行连接。作为优选的，相邻两行发光孔错位分布。通常，相邻行的发光孔之间是1/2错位排列，即下一行的发光孔位于上一行的相邻发光孔之间的中分线上。如果测距系统在光源面积、发光孔总数量方面的要求有余裕的情况下，也可以进行1/3错位排列、1/4错位排列等等。或者不错位排列。作为优选的，每行发光孔中，相邻两个发光孔之间的区域边界向内收缩；对应地，临近的一行发光孔的区域边界凸起，与所述收缩位置互补。通过每行发光孔边界的收缩和图形，形成近似菱形的边界形状(也可以理解为波浪形或齿状)，在上一行与下一行发光孔交错的地方为菱形的凸起部分，可以充分利用不同行之间交错所产生的y方向上间隙，来尽可能扩大分组区域的面积，即各自导电连接层的平面面积，以使其能承载更大的注入电流，且散热性能更加，提升发光孔的发光效率。作为优选的，处于不同导电连接层的区域边界可部分重叠，进一步扩大发光区域的范围，提升发光孔的发光效率、散热性能。作为优选的，连接不同区域内发光孔的打线区域位置错开。多个打线区域在激光光源的同一层时，不同区域之间不能有交叉，否则会发生串联导通，失去分组分区的功能。附图说明图1为本专利技术实施例的一种激光光源分区封装结构示意图；图2为本专利技术实施例的VCSEL光源的结构堆叠示意图；图3为本专利技术实施例的一种激光光源分区封装结构示意图；图4为本专利技术实施例的一种激光光源分区封装结构示意图；图5为本专利技术实施例的一种激光光源分区封装结构示意图；图6为本专利技术实施例的一种激光光源分区封装结构示意图。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开的具体实施例的限制。本文中所涉及的方位词“上”、“下”、“左”和“右”，是以对应附图为基准而设定的，可以理解，上述方位词的出现并不限定本专利技术的保护范围。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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专利技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，其特征在于：/n所述激光光源的发光孔分为多组，每组分别对应一发光的区域；/n每个区域内具有若干行发光孔，所有区域内的发光孔行呈周期性穿插排列；/n每行发光孔与激光光源侧边的打线区域连通，所述打线区域与对应的外围供电电路的焊盘通过金线电气连接；/n属于同一区域内的多行发光孔连接的打线区域连接至同一焊盘。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，其特征在于：
所述激光光源的发光孔分为多组，每组分别对应一发光的区域；
每个区域内具有若干行发光孔，所有区域内的发光孔行呈周期性穿插排列；
每行发光孔与激光光源侧边的打线区域连通，所述打线区域与对应的外围供电电路的焊盘通过金线电气连接；
属于同一区域内的多行发光孔连接的打线区域连接至同一焊盘。


2.根据权利要求1所述的用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，其特征在于，所述激光光源具有至少两层导电连接层，多个区域均匀布置在各不同的导电连接层。


3.根据权利要求1所述的用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，其特征在于，所述激光光源的发光面设置有识别对位标记和追溯码区域。


4.根据权利要求1所述的用于dTOF测距系统的激光光源分区封装结构，其特征在于，每行发光孔分别连接有一打线区域，各打...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安，陈驰，张莉萍，
申请(专利权)人：深圳市安思疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44