一种飞行时间测量系统及电子设备技术方案

本申请公开一种飞行时间测量系统及电子设备，涉及光学传感器技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种飞行时间测量系统及电子设备


[0001]本申请涉及光学传感器
，尤其涉及一种飞行时间测量系统及电子设备
。

技术介绍

[0002]目前的移动终端设备为了更好的视觉效果以及便携性更佳，一般采用全面屏，同时，为了满足人脸识别
、
安全刷脸支付
、
深度信息采集等需求，终端设备中搭配有飞行时间
(Time Of Flight
，
TOF)
相机，飞行时间相机设置于屏幕下方
。
飞行时间相机向场景中发射近红外光，利用光的飞行时间或相位信息，测量场景中物体的距离
。TOF
相机的优点是深度信息计算量小，抗干扰性强，测量范围远，因此已经渐渐受到青睐
。
[0003]现有技术中，飞行时间相机中的发射端
(TX)
和接收端
(RX)
均嵌入屏幕下方，而发射端和接收端间距为第一距离，当第一距离过小时，会导致
TOF
发射端的红外光在经过屏幕时在屏幕多层结构内部发生多次反射，使得靠近接收端的图像传感器
(sensor)
采集到非实际情况的深度信息，并引起处理误判和识别功能失效等严重问题
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种飞行时间测量系统及电子设备，该飞行时间测量系统可以实现减少杂光对被测物体的成像和深度计算所形成的干扰，提高深度信息的信息采集精确度
。
[0005]为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种飞行时间测量系统，包括屏幕和飞行时间相机，飞行时间相机设置于屏幕的一侧，飞行时间相机包括发射端和接收端，屏幕包括屏幕发光层和基板，屏幕发光层设置于基板上，屏幕上开设有发射窗和接收窗
。
发射端发射的红外光经过发射窗，接收端接收经过接收窗的红外光，发射端与接收端的间距大于或者等于阈值距离，和
/
或基板上设置有消光结构
。
其中，阈值距离是指能减少通过屏幕发光层进入接收端的杂光的距离；消光结构减少通过屏幕发光层进入接收端的杂光
。
[0007]在此基础上，通过在发射端发射红外光，红外光经过发射窗到达被测物体，在被测物体上产生反射，被反射的红外光经过接收窗被接收端接收，通过对红外光的飞行时间可以计算出被测物体的距离
。
通过设置发射端与接收端的间距大于或者等于阈值距离，由于阈值距离是指能减少通过屏幕发光层进入接收端的杂光的距离，也即增加发射端与接收端的距离，更远的传播距离使得杂光在屏幕发光层内多次反射，从而削弱杂光的能量，减少进入到接收端的杂光，从而提高深度信息的信息采集精确度
。
通过在基板上设置消光结构，消光结构可以对屏幕发光层内的杂光形成多次反射，消耗光的能量和传输方向，或者可以直接对屏幕发光层内的杂光进行吸收，实现减少通过屏幕发光层传输到接收端的杂光，减少杂光对被测物体的成像和深度计算所形成的干扰，提高深度信息的信息采集精确度
。
[0008]在第一方面的一种可能的设计方式中，消光结构包括消光膜层，消光膜层设置于基板靠近屏幕发光层的一侧，消光膜层用于吸收进入屏幕发光层的杂光
。
[0009]在此基础上，通过将消光结构设置为消光膜层，并将其设置在基板靠近屏幕发光
层的一侧，杂光在屏幕发光层内进行传输时，反射到消光膜层时，消光膜层可以对杂光进行吸收，从而减少通过屏幕发光层传输到接收端的杂光，减少杂光对被测物体的成像和深度计算所形成的干扰，提高深度信息的信息采集精确度
。
[0010]在第一方面的一种可能的设计方式中，消光结构包括微结构层，微结构层设置于基板靠近屏幕发光层的一侧，微结构层用于散射和弱化通过屏幕发光层进入接收端的杂光
。
[0011]在此基础上，通过将消光结构设置为微结构层，并将其设置在基板靠近屏幕发光层的一侧，杂光在屏幕发光层内进行传输时，反射到微结构层时，微结构层可以对杂光进行散射，使得屏幕发光层内的杂光存在多个传输方向，从而减少通过屏幕发光层传输到接收端的杂光，减少杂光对被测物体的成像和深度计算所形成的干扰，提高深度信息的信息采集精确度
。
[0012]在第一方面的一种可能的设计方式中，微结构层包括多个结构单元，结构单元的形状为锯齿形
、
圆弧形
、
三角形
、
菱形
、
阶梯型中的一种或者多种
。
[0013]在此基础上，通过设置微结构层包括多个结构单元，杂光传输到每个结构单元时，每个结构单元都可以对屏幕发光层内的杂光形成散射，有利于弱化杂光的能量
。
通过将结构单元设置为锯齿形
、
圆弧形
、
三角形
、
菱形
、
阶梯型中的一种或者多种，有利于对杂光形成散射
。
[0014]在第一方面的一种可能的设计方式中，结构单元的单元尺寸为
0.05
μ
m
，结构单元的厚度尺寸为
0.1
μ
m
，相邻两个结构单元的间隔为
0.05
μ
m。
[0015]在此基础上，该设计方式示出了微结构层中结构单元的一种具体的尺寸设计
。
[0016]在第一方面的一种可能的设计方式中，发射端设置于屏幕第一端的正下方，接收端设置于屏幕第二端的正下方
。
[0017]在此基础上，通过将发射端和接收端设置于屏幕的两端，使得发射端和接收端保持最大的距离，有利于减少杂光的干扰，提高深度信息的信息采集精确度
。
[0018]在第一方面的一种可能的设计方式中，消光膜层为无色透明状膜层，或，消光膜层为漫反射涂料层
。
[0019]在此基础上，通过将消光膜层设置为无色透明状膜层，可以保证屏幕的头像效率可以满足常规的显示需求
。
将消光膜层设置为漫反射层，为本申请实施例中的一种具体实现方式
。
[0020]在第一方面的一种可能的设计方式中，消光膜层的厚度为5μ
m
至
70
μ
m。
[0021]在此基础上，通过将消光膜层的厚度设置在此范围内，可以实现在不影响间隔区域内屏幕显示特性的同时，消除在屏幕内层反射的杂光
。
[0022]在第一方面的一种可能的设计方式中，消光膜层采用旋涂
、
喷涂或者流延成型的方式制成
。
[0023]在此基础上，该设计方式示出了消光膜层的一些具体的制作方式
。
[0024]在第一方面的一种可能的设计方式中，微结构层采用激光刻蚀
、
化学腐蚀
、
喷砂
、
激光雾化或者模压成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种飞行时间测量系统，包括屏幕和飞行时间相机，其特征在于，所述飞行时间相机设置于所述屏幕的一侧，所述飞行时间相机包括发射端和接收端，所述屏幕包括屏幕发光层和基板，所述屏幕发光层设置于所述基板上，所述屏幕上开设有发射窗和接收窗；所述发射端发射的红外光经过所述发射窗，所述接收端接收经过所述接收窗的红外光；所述发射端与所述接收端的间距大于或者等于阈值距离，所述阈值距离是指能减少通过所述屏幕发光层进入所述接收端的杂光的距离
。2.
根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述基板上设置有消光结构，所述消光结构减少通过所述屏幕发光层进入所述接收端的杂光
。3.
根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述消光结构包括消光膜层，所述消光膜层设置于所述基板靠近所述屏幕发光层的一侧，所述消光膜层用于吸收进入所述屏幕发光层的杂光
。4.
根据权利要求2或3所述的测量系统，其特征在于，所述消光结构包括微结构层，所述微结构层设置于所述基板靠近所述屏幕发光层的一侧，所述微结构层用于散射和弱化通过所述屏幕发光层进入所述接收端的杂光
。5.
根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述微结构层包括多个结构单元，所述结构单元的形状为锯齿形
、
圆弧形
、
三角形
、
菱形
、
阶梯型中的一种或者多种
。6.
根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述结构单元的单元尺寸为
0.05

【专利技术属性】
技术研发人员：袁高炜，王若秋，冯晓刚，郑峥，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：