[实用新型]微型TOF单点测距模组以及微型TOF单点测距设备

说明书

本申请提供微型TOF单点测距模组以及微型TOF单点测距设备，模组包括：激光发射器，其用于发射调制光；TOF图像传感器，其用于收集目标物接收到调制光后反射回来的反射光，并形成测量数据，其连接激光发射器；数据处理模块，其用于根据测量数据形成深度信息，其连接TOF图像传感器；以及隔离组件，其用于隔离TOF图像传感器与激光发射器以确保激光发射器发出的调制光不会在模组内部反射到TOF图像传感器上。本申请能够减小模组体积、减小模组的功耗和生产成本。

技术领域

本申请涉及图像领域，尤其涉及微型TOF单点测距模组以及微型TOF单点测距设备。

背景技术

TOF是Time of flight的简写，翻译为飞行时间。其探测物体距离的过程是通过给目标物体连续发送光脉冲或调制光源，然后用传感器接收从物体返回的光，经过特定算法计算出光脉冲或调制光源的飞行(往返)时间，来得到目标物体距离。由于使用主动式光源，因此不易受外界环境光的影响，抗干扰能力强。并且相对比普通相机的3D成像技术，TOF技术的体积小、响应速度快以及识别精度高，使得其受到需要使用3D视觉的移动端和车载等应用领域的青睐，比如手机、人脸识别器等。

跟普通相机模组成像过程类似，TOF相机模组的单元主要包含光源、光学透镜、感光芯片和计算单元。TOF相机模组通常使用VCSEL来发射高频率调制的光，调制频率一般在100MHz左右，其所发射的光通常处于红外波段，人眼一般不可见。光学透镜是成像必不可少的元件，用来收集反射光，使得更容易成像。为了消除环境光的影响，镜头上往往加上滤光片，该滤光片只收集发射光源波段的光。感光芯片主要包含传感器和控制单元，传感器是TOF相机的核心，使用2个或者以上的快门，来采样多个时间段的发射光线。控制单元是对调制光和快门进行精确控制，并对传感器中的电荷进行读取和转换，并发送给数据接口。计算单元是根据传感芯片的数据来计算出深度，通常是MCU或者 SoC。

通常TOF相机模组中的各个单元是分开的，需要额外的电路进行连接，例如晶振、内存芯片、电源管理芯片等，导致体积大，不适合运用于对体积要求很高的设备中，比如手机等，是一个很大的挑战。同时TOF相机模组由于其他额外电路而导致成本高和功耗高。

实用新型内容

本申请提供一种微型TOF单点测距模组以及微型TOF单点测距设备，能够在解决现在的TOF相机模组的各个单元分开以及需要额外电路而导致TOF相机模组体积大、成本高和功耗高问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种微型TOF单点测距模组，模组包括：激光发射器，其用于发射调制光；TOF图像传感器，其用于收集目标物接收到调制光后反射回来的反射光，并形成测量数据，其连接激光发射器；数据处理模块，其用于根据测量数据形成深度信息，其连接TOF图像传感器；以及隔离组件，其用于隔离TOF图像传感器与激光发射器以确保激光发射器发出的调制光不会在模组内部反射到TOF图像传感器上。

优选地，隔离组件将微型TOF单点测距模组分为至少两个区域，其中，激光发射器被配置在其中一区域，TOF图像传感器和数据处理模块被配置在另一区域。

优选地，隔离组件将微型TOF单点测距模组分为至少两个区域，其中，激光发射器和数据处理模块被配置在其中一区域，TOF图像传感器被配置在另一区域。

优选地，隔离组件包括黑胶挡板。

优选地，TOF图像传感器以及数据处理模块封装在同一模组内。

优选地，TOF图像传感器包括：控制单元，其用于控制激光发射器发射调制光；像素单元，其用于获取反射光并得到模拟数据，将模拟数据转换为测量数据，其连接控制单元；数据传输单元，其用于将测量数据传输至数据处理模块，其连接像素单元。

优选地，TOF图像传感器的像素区域的大小根据机器安装镜头的误差进行设置。