[发明专利]TOF摄像模组及其制造方法

说明书

本发明公开了一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述制造方法包括TOF摄像模组的组装过程，标定过程以及包装过程，其中所述TOF摄像模组包括至少一光源模块，至少一感光控制模块以及一线路板，所述光源模块以及所述感光控制模块通过所述TOF摄像模组的制造方法组装于所述线路板，其中所述TOF摄像模组被标定以使得所述TOF摄像模组所得到的TOF图像(或深度图像)具有较高的测量精度和/或良好的分辨率。

技术领域

本发明涉及TOF(时间飞行法，Time of Flight)技术领域，尤其涉及一TOF摄像模组及其制造方法。

背景技术

飞行时间法(Time Of Flight，TOF)通过测量测量仪器发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(常被称为脉冲测距法)或激光往返被测物体一次所产生的相位(相位差测距法) 来实现对被测物体(或被测物体检测区域)的三维结构或三维轮廓的测量。TOF测量仪器可同时获得灰度图像和距离图像，广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3D建模等诸多领域。

然而，TOF测量仪器，如TOF相机，对被测物体的深度或三维结构的测量主要是基于脉冲信号或激光的相位差的测量。其通常包括一光源发射模块和一感光接收模块，所述光源发射模块与所述感光接收模块相配合，并基于TOF深度测量生成被测目标的深度信息。更具体地说，所述光源发射模块发射一特定波段的光波，所述发射光波在被测目标的表面反射，以被所述感光接收模块所接收，进而，所述感光接收模块根据发射光波和接收光波之间的时间差或者相位差计算出被测目标的深度信息。所述TOF测量仪器不仅能够获取被测目标的深度信息，同时，还能如传统摄像模组板获取被测目标的灰度信息和亮度信息。

然而现有的TOF测量仪器，如TOF相机等大多价格昂贵，体积较大，这限制了TOF测量技术的广泛应用，尤其是限制了其在电子消费品的普及。

更具体地说，对于TOF测量仪器而言，提供一可以产生识别光线的主动光源是必不可以少的核心元件，在现有技术中，主动光源通常为一附加的设备，比如提供一LED光源。不难想象，额外附加的主动光源会使得所述TOF测量仪器的体积增大。同时，考虑到外加的光源需要与所述感光接收模块之间相协调配合，额外附加的主动光源无疑会增加TOF测量仪器的布局难度，影响深度信息测量的精度。

其次，在通过所述TOF测量仪器采集被测目标的深度信息的过程中，所述主动光源所发射的主动光波的特性，从源头上影响着所述TOF测量仪器的测量精度。因此，选择具有更高聚焦度且能在外界环境中具有一定抗干扰性的合适波段的光波，尤为重要，基于上述考量，选择激光发射器作为主动光源为较优的选择。然而，如果控制不当，发射的激光会对人眼造成损伤；其次，所述激光主动光源在工作过程中，需要维持于一定的温度范围内，才能正常工作，因此，所述TOF测量仪器的散热问题也是在采用激光主动光源时急需解决的问题。

此外，TOF测量仪器要求所述光源模块的主动光源与所述感光接收模块的感光接收元件，近可能地靠近，以减少由于发射光与接收光路的光线传输路径不同所产生的误差。然而，由于现有的封装工艺的局限，现有的TOF测量仪器的所述光源模块和所述感光结构模块通常在同一平面内铺设布局，占据相对较大的空间，导致其无法被广泛地应用于其他电子设备，尤其无法适应当下电子设备轻薄化的发展潮流。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述TOF摄像模组的整体结构被优化，以使其具有更小的体积和便于使用者使用。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述摄像模组包括一光源模块和一感光控制模块，其中所述光源模块和所述感光控制模块被共同设置于一线路板，也就是说，本发明所提供的所述TOF摄像模组具有较高的集成性，以利于所述TOF摄像模组的整体布局优化，缩小其体型尺寸。