线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备技术

一种线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备。该线型TOF摄像模组包括一组装支架、一光源发射模块以及一感光接收模块。该光源发射模块被设置于该组装支架，并且该光源发射模块的水平发射视场角大于该光源发射模块的垂直发射视场角，用于发射线型光束。该感光接收模块被对应地设置于该组装支架，并且该感光接收模块包括一感光组件和被对应地设置于该感光组件的感光路径的一类线型镜头。该类线型镜头包括至少一类线型镜片，其中每该类线型镜片的横截面的水平中心线的长度大于其垂直中心线的长度，并且该类线型镜片的该水平中心线对应于该光源发射模块的水平发射视场，使得该被反射回的线型光束先被该类线型镜头汇聚，再被该感光组件接收。光组件接收。光组件接收。

【技术实现步骤摘要】
线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备


[0001]本专利技术涉及TOF
，更具体地涉及一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着3D成像技术的快速发展，TOF成像技术也随之得以发展，使得TOF摄像模组逐渐被应用于越来越多的领域，如体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉或自动3D建模等诸多领域。该TOF摄像模组通常是通过飞行时间(TimeOfFlight，TOF)法来测量被测物体(或被测目标)的深度信息，具体地，飞行时间法通过测量主动发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(即脉冲测距法)或激光往返被测物体一次所产生的相位差(即相位差测距法)，以换算成被拍摄景物的距离，用于产生深度信息来实现对被测物体的三维结构或三维轮廓的测量，进而获得该被测物体的灰度图像和深度信息。
[0003]按照TOF模组的发射视场角的不同可分为常规面阵TOF模组和线型TOF模组等，其中常规面阵TOF模组的视场角(即水平视场角
×
垂直视场角)一般为60
°×
45
°
或72
°×
55
°
等，而线型TOF模组的水平视场角一般可达100
°
至120
°
，并且该线型TOF模组的垂直视场角根据实际应用场景一般可设计为5
°
至40
°
。目前，线型TOF模组主要应用于扫地机器人或激光雷达等SLAM或避障领域，并且按照线型TOF模组的发射模块与接收模块之间的相对位置关系，可以分为水平排布和垂直堆叠两种方案。例如，如图1所示，针对水平排布的线型TOF模组1P，其发射模块11P和接收模块12P被水平排布地设置，以使该发射模块11P的水平发射视场与该接收模块12P的水平接收视场在水平方向上对齐；如图2A所示，针对垂直堆叠的线型TOF模组2P，其发射模块21P和接收模块12P被垂直堆叠地设置，以使该发射模块21P的水平反射视场与该接收模块22P的水平接收视场在垂直方向上对齐。
[0004]然而，由于目前市面上几乎所有的镜头均为圆形，使得现有的线型TOF模组的该接收模块通常不得不使用圆形镜头，因此，受限于圆形镜头的尺寸和重量，该现有的线型TOF模组的尺寸普遍较大、重量较重，不符合当下小体积、轻重量的发展潮流。特别地，如图2A和图2B所示，在该圆形镜头尺寸的限制下，该现有垂直堆叠的线型TOF模组2P中该发射模块21P和该接收模块22P之间的基线距离S(Baseline)通常也较大，导致该现有的线型TOF模组的近场测距精度和准度较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其能够减小模组的整体尺寸和重量，有助于满足当下电子产品对小体积、轻重量的发展需求。
[0006]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组能够通过类线型镜头来减小模组的整体尺寸和重量，以便获得小体积、轻重量的模组。
[0007]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，
在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组的所述类线型镜头能够通过去除现有的圆形镜头中的无效区域被制造而成的，有助于降低模组的制造成本。
[0008]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组的所述类线型镜头能够被实施为椭圆形镜头或长条形镜头，以便在减小模组的整体尺寸和重量的同时，降低模组的制造和组装难度。
[0009]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组能够提高模组的近场测距精度和准度。
[0010]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组能够明显地减小光源发射模块与感光接收模块之间的基线距离，有助于在进一步减小模组的整体尺寸的同时，还能够显著提高模组的近场测距精度和准度。
[0011]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组能够同步地去除感光芯片和滤光片中的无效区域，以大幅地降低模组的物料成本。
[0012]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述线型TOF摄像模组中的所述光源发射模块和所述感光接收模块在垂直堆叠时，两者之间的基线距离得以被大幅地减小，不仅能够显著提高模组的近场测距精度和准度，而且能够显著地减小模组在垂直方向上的尺寸，更有利于客户端的装机。
[0013]本专利技术的另一优势在于提供一线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，其中为了达到上述优势，在本专利技术中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本专利技术成功和有效地提供一解决方案，不只提供一简单的线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备，同时还增加了所述线型TOF摄像模组及其制造方法和电子设备的实用性和可靠性。
[0014]为了实现上述至少一优势或其他优势和专利技术目的，本专利技术提供了一线型TOF摄像模组，包括：
[0015]一组装支架；
[0016]一光源发射模块，其中所述光源发射模块被设置于所述组装支架，并且所述光源发射模块的水平发射视场角大于所述光源发射模块的垂直发射视场角，用于发射线型光束；以及
[0017]一感光接收模块，其中所述感光接收模块被对应地设置于所述组装支架，并且所述感光接收模块包括：
[0018]一感光组件，用于接收被反射回的线型光束；和
[0019]一类线型镜头，其中所述类线型镜头包括至少一类线型镜片，其中每所述类线型镜片的横截面具有一水平中心线和一垂直中心线，并且所述水平中心线的长度大于所述垂直中心线的长度，其中所述类线型镜头被对应地设置于所述感光组件的感光路径，并且所述类线型镜片的所述水平中心线对应于所述光源发射模块的水平发射视场，使得该被反射回的线型光束先被所述类线型镜头汇聚后，再被所述感光组件接收以获得深度信息。
[0020]根据本申请的一实施例，所述光源反射模块和所述感光接收模块被垂直堆叠地组装于所述组装支架，其中所述光源发射模块的所述水平发射视场和垂直发射视场分别与所述感光接收模块的水平接收视场和垂直接收视场在垂直方向上对齐，使得所述类线型镜片
的所述垂直中心线平行于所述线型TOF摄像模组的基线。
[0021]根据本申请的一实施例，所述类线型镜头的所述类线型镜片具有长条形横截面，其中所述长条形横截面的长边对应于所述类线型镜片的所述水平中心线，并且所述长条形横截面的短边对应于所述类线型镜片的所述垂直中心线。
[0022]根据本申请的一实施例，所述类线型镜片具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一线型TOF摄像模组，其特征在于，包括：一组装支架；一光源发射模块，其中所述光源发射模块被设置于所述组装支架，并且所述光源发射模块的水平发射视场角大于所述光源发射模块的垂直发射视场角，用于发射线型光束；以及一感光接收模块，其中所述感光接收模块被对应地设置于所述组装支架，并且所述感光接收模块包括：一感光组件，用于接收被反射回的线型光束；和一类线型镜头，其中所述类线型镜头包括至少一类线型镜片，其中每所述类线型镜片的横截面具有一水平中心线和一垂直中心线，并且所述水平中心线的长度大于所述垂直中心线的长度，其中所述类线型镜头被对应地设置于所述感光组件的感光路径，并且所述类线型镜片的所述水平中心线对应于所述光源发射模块的水平发射视场，使得该被反射回的线型光束先被所述类线型镜头汇聚后，再被所述感光组件接收以获得深度信息。2.如权利要求1所述的线型TOF摄像模组，其中，所述光源反射模块和所述感光接收模块被垂直堆叠地组装于所述组装支架，其中所述光源发射模块的所述水平发射视场和垂直发射视场分别与所述感光接收模块的水平接收视场和垂直接收视场在垂直方向上对齐，使得所述类线型镜片的所述垂直中心线平行于所述线型TOF摄像模组的基线。3.如权利要求2所述的线型TOF摄像模组，其中，所述类线型镜头的所述类线型镜片具有长条形横截面，其中所述长条形横截面的长边对应于所述类线型镜片的所述水平中心线，并且所述长条形横截面的短边对应于所述类线型镜片的所述垂直中心线。4.如权利要求3所述的线型TOF摄像模组，其中，所述类线型镜片具有两直线边缘和两弧形边缘，其中所述类线型镜片的所述两水平内边缘分别沿着平行于所述水平中心线的方向直线地延伸，并且所述类线型镜片的所述两弧形边缘分别沿着平行于所述垂直中心线的方向向外弯曲地延伸。5.如权利要求2所述的线型TOF摄像模组，其中，所述类线型镜头的所述类线型镜片具有椭圆形横截面，以形成一椭圆形镜片，其中所述椭圆形镜片的长轴作为所述类线型镜片的所述水平中心线，并且所述椭圆形镜片的短轴作为所述类线型镜片的所述垂直中心线。6.如权利要求1所述的线型TOF摄像模组，其中，所述光源反射模块和所述感光接收模块被水平排布地组装于所述组装支架，其中所述光源发射模块的所述水平发射视场和垂直发射视场分别与所述感光接收模块的水平接收视场和垂直接收视场在水平方向上对齐，以获得具有水平排布结构的所述线型TOF摄像模组。7.如权利要求6所述的线型TOF摄像模组，其中，所述类线型镜头的所述类线型镜片具有长条形横截面或椭圆形横截面。8.如权利要求1至7中任一所述的线型TOF摄像模组，其中，所述光源发射模块包括一发射端线路板和一发射模块主体，其中所述发射模块主体被可通电地设置于所述发射端线路板，用于发射该线型光束，其中所述感光接收模块的所述感光组件包括一接收端线路板和一接收模块主体，其中所述接收模块主体被可通电地设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢梦哲，杜亚凤，
申请(专利权)人：余姚舜宇智能光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：