[实用新型]电子模块和三维扫描设备

说明书

本公开的各实施例涉及电子模块和三维扫描设备。基板和耦合到该基板的覆盖结构形成腔室。该腔室容纳被配置为发射辐射的发射器、谐振反射器、检测器和固定反射器。第一和第二窗口延伸穿过覆盖结构。发射器、第一反射器和第二反射器被相互地布置，使得从发射器发射的辐射被固定的反射器朝向MEMS反射器反射，以朝向第一窗口进行另外的反射，以形成输出信号。检测器和第二窗口被相互地布置，使得穿过第二窗口的入射辐射被检测器接收。电子模块可以用于3D感测应用。根据本公开的实施例，设备的成本和尺寸被显著降低。

技术领域

本公开涉及电子模块和三维扫描设备。

背景技术

随着深度感测技术的引入，现在3D感测的使用通常已经被广泛地用在智能手机和便携式设备上。特别地，期望该技术通过面部识别来革新安全方法。

实施3D感测的已知方法中的一个方法是基于飞行时间(ToF)方法。通常的ToF架构包括红外(IR)源，该红外(IR)源被配置为朝向物体生成IR光脉冲(发射的光束)。被物体反射的光束被检测器接收。通过测量发射的光束和反射的光束之间的时间(直接ToF)或相移(间接ToF)来计算深度。这种方法具有多个优点，其中包括范围更长、精确度更高、所需功率更少、处理要求低、精确的最小物体距离(MOD，归因于更高的角度分辨率)，以及对眩光效果的高抵抗力(在处于运动中的物体的情况下)。但是，它对反射和散射现象敏感。

实施3D感测的另一已知方法是基于结构化光。在这种情况下，已知的图案被投影到物体上；如此投影的图案被物体扭曲，并且对光图案的扭曲的分析可以被用来计算深度值并且实现物体的形状的几何重构。该技术具有以下优点：对反射和散射较少地敏感，并且允许利用正在进行的成本优化路径来实施大体积解决方案。但是，它需要大量的处理、复杂的组件装配，并且分辨率受组件的分辨率限制。

已知的是，利用分离的投影/检测方案来实施上述系统，诸如一种解决方案，其中投影仪和检测器均被包含在其自己的封装中，并且即使它们可能被安装在相同的印刷电路板上，也彼此物理地分离。特别地，投影仪通常包括激光源和以微机电系统(MEMS)技术制造的微反射镜；激光源被定向，以使光束指向微反射镜，并且控制微反射镜的振荡以将光束导向目标。该方法的主要限制是系统复杂性以及与可以设计和制造光机械解决方案的合作伙伴合作的需求。此外，通过将投影仪和检测器安装为单独的模块，集成度降低并且最终模块的大小增加。在系统性能受损的情况下才能实现较小的尺寸。

因此，在本领域中需要一种克服现有技术的上述问题和缺点，而不影响性能的技术解决方案。

实用新型内容

本公开至少解决上述系统复杂性的问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种电子模块，包括：基底基板；覆盖结构，覆盖结构被耦合到基底基板并且与基底基板形成腔室；在腔室中的发射器，被配置为生成第一辐射；在腔室中的第一反射器；在腔室中的第二反射器；第一窗口，第一窗口延伸穿过覆盖结构并且对第一辐射透明；第二窗口，第二窗口在距第一窗口一定距离处延伸穿过覆盖结构，并且对来自腔室之外的环境的第二辐射透明；在腔室中的检测器，被配置为感测第二辐射，其中发射器、第一反射器和第二反射器被相互地布置，使得由发射器生成的第一辐射被第二反射器朝向第一反射器反射，并且被第一反射器朝向第一窗口反射，以形成电子模块的输出，并且其中检测器和第二窗口被相互地布置，使得穿过第二窗口的第二辐射被检测器接收。

在一些实施例中，基底基板具有平行于基准平面的顶表面，并且还包括：第一支撑结构，第一支撑结构在腔室中延伸，具有相对于基准平面倾斜的支撑表面；第二支撑结构，第二支撑结构在腔室中延伸，具有相对于基准平面倾斜的支撑表面，其中第一反射器被耦合到第一支撑结构的支撑表面，其中第二反射器被耦合到第二支撑结构的支撑表面，其中第一支撑结构和第二支撑结构的支撑表面彼此面对，以使第一辐射被第二反射器朝向第一反射器反射。