CN106817794A - Tof电路模块及其应用 - Google Patents
Tof电路模块及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106817794A CN106817794A CN201510844942.2A CN201510844942A CN106817794A CN 106817794 A CN106817794 A CN 106817794A CN 201510844942 A CN201510844942 A CN 201510844942A CN 106817794 A CN106817794 A CN 106817794A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tof
- circuit modules
- light
- light source
- modules
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
TOF电路模块及其应用,其中所述TOF电路模块,包括一光源单元和一反射光单元;其中所述光源单元包括一驱动电路驱动一照明模组产生调制光,所述反射光单元用于接收所述调制光经由一目标物的反射信号,以得到所述目标物距离所述电路模块的距离信息。
Description
技术领域
本发明涉及TOF技术领域,更进一步,涉及一TOF电路模块及其应用。
背景技术
随着光学测量以及计算机视觉的发展,光学三维测量技术逐渐成熟,已逐渐出现在手势控制、3D建模、汽车雷达以及机器人视觉系统等领域中,也成为当前测量领域中的热点,而在这些应用过程都离不开3D摄像模组。
近些年,摄像模组的方向朝着实现3D成像、测距、体感交互等各种新型功能应用发展,而TOF(Time-Of-Flight飞行时间)技术是诸多三维光学测量技术中表现较为突出的一种技术。TOF技术的基本原理是:主动光源的发出的光线经被测物体反射后被TOF设备捕获,而后TOF设备根据光线由发出至捕获的时间差或相位差来计算被测物体的距离,以产生深度信息。此外,TOF设备结合传统的相机拍摄,就可以将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的图形方式呈现出来。
TOF深度相机是近些年发展起来的TOF技术的应用设备,其不仅能向传统的2D相机那样获得光线强度信息,还能实时获得感光器件上每个像素点到目标物体对应的距离。可是TOF深度相机发展至今,在3D摄像等众多方面已远不能满足现有智能设备的发展需求。
首先,现有的TOF深度相机的集成度低、功能单一,是存在的一个明显问题。以深度相机在识别检测中的应用为例,在检测识别过程中,TOF深度相加需要与扫描仪、信息处理设备等相配合,测量过程与成像相互分离,处理流程复杂,相应的硬件设备较多、完全不适于应用于现有的智能设备,尤其不能满足现有技术中智能设备的轻薄化发展,如手机、平板电脑等,要求配置体积较小的3D摄像模组。
其次,从TOF技术的原理来说,提供一个可以产生识别光线的主动光源必不可以少,而且主动光源需要与TOF设备相配合。而在现有技术中,都是通过附加的设备来实现,比如提供一个LED光源,而对于外加的光源需要考虑与TOF设备的之间的协调配合,以提供合适的主动光源,这个过程无疑使得TOF设备的使用更加繁琐,技术要求也相对较高。
此外,现有的智能设备发展的趋势中,不同设备之间的兼容、互通、数据共享都是极为重要的方面,可是现有的TOF设备却通常不具有这样便利的功能。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一TOF电路模块,其将主动光源的驱动与控制电路与TOF电路相融合,使得不需要提供额外的驱动电路就可以提供主动光源。
本发明的另一个目的在于提供一TOF电路模块,其通过改变主动光源的调制频率,从而改变工作测量距离,使得测量范围更加广泛。
本发明的另一个目的在于提供一TOF电路模块,其易于直接与外部设备通信连接,方便地完成数据的传递与控制。
本发明的另一个目的在于提供一TOF电路模块,其选择性地由外部设备提供主动光源的驱动,形成多种备选驱动方式,使得电路模块工作更加可靠、稳定。
本发明的另一目的在于提供一TOF电路模块,其集成多种功能,集成度高,封装小,可定制生产。
本发明的另一个目的在于提供一TOF电路模块,其配合其它部件,如镜头组件,组装形成一TOF模组。
本发明的另一个目的在于提供一TOF模组,其将主动光源的产生与反射光线的接收以及光线信息处理通过一个TOF模组完成,并且高度集成化,使得TOF技术通过模组化实现。
本发明的另一个目的在于提供一TOF模组,其将主动光源的驱动与控制电路以及反射光线的接收与信息处理电路集成于一个TOF电路模块,结构紧凑的布置不同部件,使得TOF模组实现小型化,适于安装于便携式智能设备,如手机、平板电脑等。
为了实现以上发明目的,本发明的一方面提供一TOF电路模块,包括一光源单元和一反射光单元;其中所述光源单元包括一驱动电路驱动一照明模组产生调制光,所述反射光单元用于接收所述调制光经由一目标物的反射信号,以得到所述目标物距离所述电路模块的距离信息。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述驱动电路为一LED驱动器,用于驱动一LED工作。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述光源单元包括一LED,所述驱动电路驱动所述LED产生调制光。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述驱动电路选择性地驱动电路,当所述光源电源的功率低于预定值时,所述照明模组由外部设备驱动。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述光源单元包括一调制器,调制所述驱动电路的驱动频率,以产生不同频率的调制光。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块,其包括一接口单元,用于将所述光源单元以及所述反射光单元通信连接于外围设备。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述接口单元包括一SPI接口,用于连接外部控制设备。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述接口单元包括一电源接口,用于连接于外部电源设备。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块包括一控制单元,所述控制单元通信连接于所述光源单元与所述反射光单元,使得所述光源单元与所述反射光单元信息交互、协调配合。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述控制单元通信连接于所述接口单元,以便于通过外部设备编程控制所述TOF电路模组。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,反射光单元包括一光线接收子单元和一信息处理子单元,所述信息处理子单元通信连接于所述光线接收子单元和所述控制单元,从而结合分析、处理入射光与反射光。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述光线接收子单元包括一感光元件,集成于所述TOF电路模块。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述感光元件为一CCD阵列。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,TOF电路模块包括一稳压器,管理所述TOF电路模块的工作电压。
根据本发明的一实施例,所述的TOF电路模块中,所述电源接口电连接于所述稳压器,以使得外部电源适宜所述TOF电路模块。
本发明的另一方面提供一TOF模组,包括一镜头组件和一TOF电路模块,其中所述镜头组件位于所述TOF电路模块的前侧,以使得进入所述镜头组件的光线投射至所述TOF电路模块,以通过所述TOF电路模块由光线信息得到距离信息。
根据本发明的一实施例,所述的TOF模组,其包括一光源,所述TOF电路模块的所述驱动电路驱动所光源工作。
根据本发明的一实施例,所述的TOF模组中,所述TOF电路模块所述驱动电路为一LED驱动器,所述光源为一LED,所述LED驱动器驱动所述LED工作。
根据本发明的一实施例,所述的TOF模组中,所述TOF电路模块包括一调制器,以调制所述TOF模组的所述光源的频率,从而使得所述TOF模组具有不同的工作距离。
根据本发明的一实施例,所述的TOF模组中,所述TOF电路模块包括一接口单元,用于所述TOF电路模组通信连接于外部设备。
附图说明
图1是根据本发明的第一个优选实施例的TOF电路模块框图。
图2是根据本发明的上述优选实施例的TOF电路模块的光路关系示意图。
图3是根据本发明的上述优选实施例的TOF电路模块电路关系框图。
图4是根据本发明的上述优选实施例的TOF电路模块电路一实施方式示意图。
图5是根据本发明的上述优选实施例的TOF电路模块的电路图。
图6是根据本发明的第二个优选实施例的TOF模组的框图。
图7是根据本发明的第二个优选实施例的TOF模组的光路关系示意图。
图8是根据本发明的第二个优选实施例的TOF模组的立体图。
图9是根据本发明的第二个优选实施例的TOF模组的爆炸图。
图10是根据本发明的第二个优选实施例的TOF模组的应用示意图。
图11是根据本发明的第二个优选实施例的TOF模组的另一个应用示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
如图1至图5所示,是根据本发明的第一个优选实施例的TOF电路模块,所述TOF电路模块通过比较相移来计算光线信号的飞行时间,进一步基于光线信号的三维飞行时间来测量目标物的深度信息,从而得到目标物体的带有深度、距离、灰度等参数的图像信息。所述TOF电路模块集成多种不同的功能,从而可以通过一个TOF电路模块实现现有技术中的多个不同设备的功能,且电路集成度高、封装小,可以配合不同的部件形成不同的TOF设备,如TOF深度相机。
如图1所示,是根据本发明的第一个优选实施例的TOF电路模块的框图。所述TOF电路模块包括一光源单元100、一反射光单元200和一控制单元300。
参照图1、图2,根据本发明的一实施例,所述光源单元100用于驱动一照明模组1产生光信号,所述反射单元200用于接收、处理光信号经由一目标物2的反射信号,所述控制单元300控制所述光源单元100、所述反射光单元200的工作。举例来说,在所述TOF电路工作的过程中,所述光源单元100驱动所述照明模组1产生光信号,并且使其光信号投射至需要被检测的所述目标物2;进一步,投射的光信号到达所述目标物2后,被所述目标物2反射形成反射信号;而后,所述反射信号被所述反射光单元200接收,并进行处理,进而结合所述光信号以及所述反射信号分析、计算得到所述目标物2的带有深度信息的图像信息。
在本发明的这个实施例中,所述光源单元100驱动所述照明模组1工作,举例地但不限于LED,使其产生光信号,如近红外光信号。值得一提的是,在利用TOF技术的过程中,首先需要提供主动光源,以投射于被检测的物体,在现有技术中,这种主动光源通常是通过一传感器产生经过调制的近红外光。而提供的主动光需要考虑两个方面的因素,一是能够提供稳定的光源,另一个因素是与TOF设备之间的配合,使得光信号能够被应用。LED是其中应用极为广泛的一种光源,而由于LED自身的PN结的导通特性的限制,其能够适应的电源电压和电流变动范围十分狭窄,稍许偏离就可能无法点亮LED或者发光效率严重降低,或者缩短使用寿命甚至烧毁芯片,其发光强度、光色以及通断控制等变化几乎是无法预估的,现行的工频电源和常见的电池均不适合直接供给LED。因此,通常LED都需要配置一个LED驱动器或者LED驱动电路,通过LED驱动器来驱动、控制LED的工作,使得LED在最佳电压或电流状态下工作。也就是说,在现有技术中,通常都需要额外提供LED驱动器来驱动LED工作,从而提供主动光源。而根据本发明的这个优选实施例,所述光源单元100可以直接驱动一LED工作,从而不需要提供额外的驱动电路来驱动所述LED工作。此外,所述光源单元100通信连接于所述控制单元300,可以通过所述控制单元300来控制、协调所述光源单元100与所述反射光单元200的相互协调工作。
在本发明的一个实施例中,参照图4,所述光源单元100包括一驱动电路110,用于驱动一光源产生调制光。在一种实施方式中,所述驱动电路110被实施为一LED驱动器,所述LED驱动器用于驱动一LED发光或正常工作,也就是说,将所述LED驱动器设置于TOF电路的载体上,如PCB线路板,从而与其它部件形成TOF电路模块。这一点完全不同于现有技术,在现有技术中,在利用LED照明装置作为主动光源时,都是通过单独提供LED驱动设备来驱动LED照明装置工作以提供主动光源,这种应用方式中就存在诸多问题,比如使用的不便利、与TOF设备的协调配合问题等,而在本发明的实施例中,将所述LED驱动器集成于所述TOF电路模块,而不需要提供额外的驱动设备,克服现有技术中主动光源提供方式中存在的不便利、协调配合等问题。
本领域的技术人员应当理解的是,在上述实施例中,所述LED驱动器用于驱动所述LED工作,从而提供需要的主动光源,但并不是限制,也就是说,在其他实施例中,当采用其他类型的照明装置提供主动光源时,所述光源单元可以包括相适应的驱动器或者提供相应的光源,而不限于LED光源。
在本发明的这个实施例中,所述LED驱动器通信连接于所述控制单元300,通过所述控制单元300协调控制所述LED驱动器与设备之间的协调配合工作。
更具体地,在本发明的一实施例中,参照图4,所述控制单元300被实施为一控制器(Controller),所述LED驱动器通信连接于所述控制器,通过所述控制器协调控制所述LED驱动器,使得所述LED驱动器协调配合所述TOF电路模块的其他部件的工作,如所述反射光单元200。
更进一步,根据本发明的一实施例,参照图4,所述光源单元100包括一调制器120,其用于将一信号源提供的信号调制成稳定的高频振荡信号或者预定频率的信号。更进一步,所述调制器120调制所述信号源提供的信号,使其适于提供于所述LED驱动器,使所述LED驱动器驱动LED工作。所述LED驱动器110通过所述调制器120以及所述信号源通信连接于所述控制器。
值得一提的是,所述TOF电路模块可以测量的工作距离与返回信号的相位、波长以及调制频率等参数有关,而根据本发明的一实施例,所述调制器120调制所述LED驱动器的驱动频率,使得LED被驱动产生的光线信号频率变化,从而改变所述TOF电路模组的可测量的工作距离。也就是说,所述TOF电路模块提供可调节的工作距离,使得测量范围更加广泛。在所述TOF工作的过程中,所述控制器传递信息至所述信号源,使其产生电子信号,产生的信号经过所述调制器120调制,传递至所述LED驱动器,使得所述LED驱动器能够驱动所述LED产生预定调制频率的光源信号。而当所述TOF电路模块需要设定不同测量工作距离时,通过所述控制器的调节或者通过所述调制器120调节所述LED的调制频率,使得所述LED产生不同频率的光源,从而得以改变可以测量的工作距离。
在本发明的另一个实施例中,所述光源单元100包括一LED,所述LED驱动器驱动所述LED工作。也就是说,在所述TOF工作时,不需要外部提供额外的主动光源设备,可以直接通过所述光源单元100的所述LED驱动器110驱动所述LED工作,通过所述LED提供所述TOF工作的主动光源。在一实施方式中,所述LED正极连接到电源VCC,负极连接到可调脉冲PWM端,驱动模块通过波形调制器通过PWM信号的高低电平变化及频率,实现控制LED发射光线的作用。
值得一提的是,所述TOF电路模块提供两种备选的驱动方式,一种是直接驱动方式,即通过所述LED电路模块内置的所述LED驱动器110驱动LED工作;另一是通过外部驱动电路驱动的方式。也就是说,在使用的过程中,可以根据不同的需求选择适应的驱动方式,比如,当所述TOF电路模块内置的驱动功率不足时,可以选择外部驱动电路进行驱动,从而使得所述TOF电路模块的工作性能更加稳定、可靠。同时内置驱动以及内置LED的方式可以更好地减少环境光对测量精度的影响,使得测量更加精准。
换句话说,所述光源单元100的所述驱动电路选择性地驱动所述照明模组或所述LED工作,当所述光源单元100的功率低于预定值时,所述驱动电路不驱动所述照明模组或所述LED,而由外部设备提供驱动,从而使得所述TOF电路模组稳定、可靠地工作。
根据本发明的这个实施例,所述反射光单元200包括一光线接收子单元210和一信息处理子单元220。所述光线接收子单元210用于接收所述照明模组1发出的、且被所述目标物2反射之后得到的反射信号,所述信息处理子单元220用于分析、处理所述光线接收子单元210接收到的光线信息。
在本发明的一实施例中,所述光线接收子单元210包括一感光元件211,通过所述感光元件将接收到的光信号转变为电信号。也就是说,所述照明模组1被驱动后产生的光线投射至所述目标物2,被所述目标物2反射后,反射光到达所述光线接收子单元210,所述光线接收子单元210的所述感光元件感光,从而将光信号转变为电信号。在本发明的一种实施方式中,所述感光元件被实施为一CCD阵列,通过所述CCD阵列进行感光。
所述光线接收子单元210包括一相关器212,其利用信号的相关特性将有用信号从干扰和噪声中提取出来。也就是说,所述感光元件感光后得到的信息传递至所述相关器212,通过所述相关器212提取信号中的有用信息,并且将提取后的信息传递至其他部件。
在本发明的一实施例中,所述光线接收子单元210包括一移相器(Phaseshifter)213,其能够对波的相位进行调整。所述移相器213通信连接所述调制器120和所述相关器212,从而便于准确地分析、比较入射光与反射光的相位、时间信息。
所述光线接收子单元210包括一模数转换器(A/D)214,将光线信息模拟信号转变为数字信号,并且将信号传递至所述信号处理子单元220,通过所述信号处理子单元220处理、分析得到的信息,由此计算得到每个像素的深度信息。
在所述TOF电路模块工作时,需要获得入射光线和反射光线的时间、相位、波长等信息,通过光线传播时间的相位差来计算所述目标物2的深度信息,所述移相器213调整所述光源单元100的相位,使得入射光线的信息准确地传递至所述反射光单元200,并且将信息传递至所述相关器212,通过所述相关器212提取入射光信号与反射光信号的有用信息。
在本发明的一个实施例中,所述信号处理子单元220被实施为一信号处理器(Signal-processing),所述信号处理器通信连接于所述控制器。所述信号处理器对按照预期的目的对各种类型的电信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程,从而可以得到所述目标物2的深度以及图像信息。在这个实施例中,所述信号处理器主要是对入射光和反射光相位、时间、波长、调制频率等信息进行综合处理。
根据本发明的这个实施例,所述TOF电路模块包括一接口单元400,用于所述TOF电路模块的内部设备与各种外围设备以串行方式通信以交换信息。外围设备可以是FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。在一种实施方式中,所述接口单元400包括一SPI(Serial Peripheral Interface串行外设接口)接口410,其方便与外围标准器件直接对接。所述SPI接口具有四条线:低电平有效的从机选择线NSS、串行时钟线SCLK、主机输出/从机输入数据线MOSI以及主机输入/从机输出数据线MISO。所述SPI接口分别信息交换于所述控制器与所述信号处理器,所述SPI接口可直接与一上位机MCU相连接,从而方便地完成命令控制与数据传输。数据信息的传输与共享是现代电子设备的一个重要发展趋势,而在现有技术中,TOF设备通常不能直接与外部设备相连,主机的数据传输与控制相当不便利,而根据本发明的实施例,所述SPI接口的设置使得TOF电路模块实现方便地数据传输、操作简单、易于外部的控制主机建立通信,程序编写也相对简单。
所述TOF电路模块还包括一存储器,存储所述控制器的信息。所述存储器为RAM/EEPROM,稳定存储所述控制器内的信息。
所述TOF电路模块包括一稳压器(Voltage regulator),所述稳压器能自动调整输出电压,将波动较大和达不到电器要求的电源电压稳定在电器的设定范围内,使各种电路或电器设备能够在额定工作电压下正常工作。在本发明这个实施例中,所述稳压器可以从外部获取电源,并且设定预定的调整电压,使得外部输入的电压能够使得所述TOF电路模块的内部的电路正常工作。
值得一提的是,所述接口单元400包括一电源接口420,用于电连接外部电源设备。所述电源接口420电连接于所述稳压器,从而使得外部接入电源适宜所述TOF电路模块。因此所述TOF电路模块能够直接通过外接电源获取工作电源。而在本发明的另一个实施例中,所述TOF电路模块包括一内部电源,也就是说,直接通过内部供电来提供工作电源,而不需要从外部获取电能。所述TOF电路模块还可以提供选择性的供电方式,从而外界电源或内部电源中选择提供工作电能。
本领域的技术人员应当理解的是,上述所述SPI接口410以及所述电源接口420的类型可以根据需要设置,而不限于图中所示类型。
所述TOF电路模块中各电路单元以电子器件,如所述光源单元100、所述反射光单元200、所述控制单元300、所述接口单元400等,可以集成于一PCB线路板、定制化生产。
如图6至图10是根据本发明的第二个优选实施例的一TOF模组,所述TOF模组将上述实施例中TOF电路模块与光学器件相结合形成模组化的TOF设备。所述TOF模组在实现被拍摄目标的图像摄取的同时能够得到目标的深度信息,从而实现3D摄像功能,而且所述TOF模组的电路模块的高度集成以及与光学器件的结构紧凑的布置,使得TOF模组得以实现模组化,适宜安装于不同尺寸以及功能需求的智能设备。
所述TOF模组包括一镜头组件10、一支架20和一TOF电路模块30,所述支架20安装于所述TOF电路模块的前侧,所述镜头组件10安装于所述支架,以使得所述镜头组件10位于所述TOF电路模块30上方。
所述镜头组件10用于将入射于所述TOF模组的光线进行调制,使得经过所述目标物反射的光线入射于所述TOF模组内,从而由光线信息得到所述目标的图像以及深度、距离信息。
在一个实施例中,所述镜头组件10还可以包括一马达,用于调节所述镜头组件10的焦距等参数。
所述TOF模组还可以包括一滤色片,被安装于所述支架20,位于所述TOF电路模块30的上方位置。也就是说,入射光线进入所述镜头组件10后,经过所述滤色片的滤色作用再到达所述TOF电路模块30。
根据本发明的一实施例,所述TOF模组30包括一光源40,与所述镜头组件10方向一致地安装。所述光源40电连接于所述TOF电路模块,以通过所述TOF电路模块30驱所述照明模组1工作。更具体地来说,所述光源40电连接于所述TOF电路模块的所述光源单元100,通过所述光源单元的100驱动所述光源40工作,以提供所述TOF模组工作的光信号。在所述TOF模组工作的过程中,所述TOF电路模块的所述光源单元100驱动所述光源40产生预定调制频率的光信号,以投射至所述目标物。
值得一提的,当需要设定不同工作测量距离时,可以通过调节或设置所述TOF电路模块30的所述光源单元100的调制频率来实现。也可以是在设计或者定制所述TOF模组时,将所述TOF电路模块30的所述光源单元100的调制频率设定至预定值。
更具体地,根据本发明的一实施例,所述镜头组件10位于所述TOF电路模块30的所述反射光单元200的所述光线接收子单元210的所述感光元件211的前方位置,以使得进入所述镜头组件10的光线高效地投射至所述感光元件211,以更加准确地获取所述目标物的3D图像信息。
在本发明的一个实施例中,所述TOF模组在摄取所述目标的3D图像的过程中的工作流程是:所述TOF电路模块30的所述光源单元100驱动所光源40产生预定调制频率的光信号,并使其投射至所述目标物2;投射至所述目标物的光信号经过所述目标物2反射后得到反射信号;反射信号被所述TOF模组接收,通过所述镜头组件10进入所述TOF模组内部;所述TOF电路模块30的所述反射光单元200的所述光线接收子单元210的所述感光元件211接收光线而感光,将光信号转变为电子信号;进一步,通过所述光线接收子单元210以及所述信号处理子单元220的对投射至所述目标物2的入射光和反射光信号的分析、处理等综合作用,进而得到所述目标物的3D图像以及距离信息。
如图10、图11所示是本发明的上述优选实施例的TOF模组的两种应用方式示意,应用于一智能手机设备以及应用于一平板电脑。现代智能设备的发展趋势中,图像摄取功能是其中极为重要的一个功能,而图像摄像功能朝着实现3D成像、测距、体感交互方向发展,现有的摄像模组虽然在体积上不断减少,能够安装于多种智能设备上,可是在功能上却不能实现3D成像、测距等功能。另一方面,部分TOF设备独立性强,如TOF深度相机虽然能够实现3D成像、测距的功能,却由于设备辅助,而且需要与辅助设备配合,因此并不满足现有的众多智能设备的需求,尤其是要求小体积摄像装置的智能设备,如手机、平板电脑、可穿戴设备等。而根据本发明的上述优选实施例的所述TOF电路模块以及所述TOF模组由于高度的集成化、部件之间结构紧凑的布置,因此能够实现模组化、小体积化,使更多的设备能够应用TOF技术,进而摄取目标的3D图像、距离等更加丰富的信息。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (20)
1.一TOF电路模块,其特征在于,包括:
一光源单元;和
一反射光单元;其中所述光源单元包括一驱动电路驱动一照明模组产生调制光,所述反射光单元用于接收所述调制光经由一目标物的反射信号,以得到所述目标物距离所述电路模块的距离信息。
2.根据权利要求1所述的TOF电路模块,其中所述驱动电路为一LED驱动器,用于驱动一LED工作。
3.根据权利要求1所述的TOF电路模块,其中所述光源单元包括一LED,所述驱动电路驱动所述LED产生调制光。
4.根据权利要求1所述的TOF电路模块,其中所述驱动电路选择性地驱动电路,当所述光源电源的功率低于预定值时,所述照明模组由外部设备驱动。
5.根据权利要求1至4任一所述的TOF电路模块,其中所述光源单元包括一调制器,调制所述驱动电路的驱动频率,以产生不同频率的调制光。
6.根据权利要求1至4任一所述的TOF电路模块,其包括一接口单元,用于将所述光源单元以及所述反射光单元通信连接于外围设备。
7.根据权利要求6所述的TOF电路模块,其中所述接口单元包括一SPI接口,用于连接外部控制设备。
8.根据权利要求6所述的TOF电路模块,其中所述接口单元包括一电源接口,用于连接于外部电源设备。
9.根据权利要求6所述的TOF电路模块,其包括一控制单元,所述控制单元通信连接于所述光源单元与所述反射光单元,使得所述光源单元与所述反射光单元信息交互、协调配合。
10.根据权利要求6所述的TOF电路模块,其中所述控制单元通信连接于所述接口单元,以便于通过外部设备编程控制所述TOF电路模组。
11.根据权利要求6所述的TOF电路模块,其中反射光单元包括一光线接收子单元和一信息处理子单元,所述信息处理子单元通信连接于所述光线接收子单元和所述控制单元,从而结合分析、处理入射光与反射光。
12.根据权利要求11所述的TOF电路模块,其中所述光线接收子单元包括一感光元件,集成于所述TOF电路模块。
13.根据权利要求12所述的TOF电路模块,其中所述感光元件为一CCD阵列。
14.根据权利要求8所述的TOF电路模块,其中TOF电路模块包括一稳压器,管理所述TOF电路模块的工作电压。
15.根据权利要求14所述的TOF电路模块,其中所述电源接口电连接于所述稳压器,以使得外部电源适宜所述TOF电路模块。
16.一TOF模组,其特征在于,包括:
一镜头组件;和
一权利要求1所述的TOF电路模块,其中所述镜头组件位于所述TOF电路模块的前侧,以使得进入所述镜头组件的光线投射至所述TOF电路模块,以通过所述TOF电路模块由光线信息得到距离信息。
17.根据权利要求16所述的TOF模组,其包括一光源,所述TOF电路模块的所述驱动电路驱动所光源工作。
18.根据权利要求17所述的TOF模组,其中所述TOF电路模块所述驱动电路为一LED驱动器,所述光源为一LED,所述LED驱动器驱动所述LED工作。
19.根据权利要求18所述的TOF模组,其中所述TOF电路模块包括一调制器,以调制所述TOF模组的所述光源的频率,从而使得所述TOF模组具有不同的工作距离。
20.根据权利要求19所述的TOF模组,其中所述TOF电路模块包括一接口单元,用于所述TOF电路模组通信连接于外部设备。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510844942.2A CN106817794A (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Tof电路模块及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510844942.2A CN106817794A (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Tof电路模块及其应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106817794A true CN106817794A (zh) | 2017-06-09 |
Family
ID=59103353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510844942.2A Pending CN106817794A (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Tof电路模块及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106817794A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107076853A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-08-18 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Tof测距系统及可移动平台 |
CN108833889A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-11-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 |
CN109116332A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-01 | Oppo广东移动通信有限公司 | 阵列光源、tof测距方法、摄像头模组及电子设备 |
CN109324633A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法与装置、飞行时间设备、终端及计算机可读存储介质 |
CN109756652A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 浙江舜宇智能光学技术有限公司 | Tof摄像模组及其制造方法 |
CN109901178A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 余姚舜宇智能光学技术有限公司 | 一种小型化tof电路模块及tof模组 |
CN110278429A (zh) * | 2018-03-18 | 2019-09-24 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
WO2020038062A1 (zh) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 |
WO2020052288A1 (zh) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | Oppo广东移动通信有限公司 | 深度采集模组及移动终端 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204231704U (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-25 | 上海两高照明有限公司 | 一种多用途替换用led灯管 |
-
2015
- 2015-11-30 CN CN201510844942.2A patent/CN106817794A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204231704U (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-25 | 上海两高照明有限公司 | 一种多用途替换用led灯管 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ESPROS PHOTONICS CORPORATION: "《DATASHEET-epc610》", 31 October 2014 * |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018133089A1 (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Tof测距系统及可移动平台 |
CN107076853A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-08-18 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Tof测距系统及可移动平台 |
CN107076853B (zh) * | 2017-01-23 | 2019-02-19 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Tof测距系统及可移动平台 |
CN109756652A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 浙江舜宇智能光学技术有限公司 | Tof摄像模组及其制造方法 |
CN109756652B (zh) * | 2017-11-01 | 2021-02-05 | 浙江舜宇智能光学技术有限公司 | Tof摄像模组及其制造方法 |
CN109901178A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 余姚舜宇智能光学技术有限公司 | 一种小型化tof电路模块及tof模组 |
CN110278426A (zh) * | 2018-03-18 | 2019-09-24 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
US11493605B2 (en) | 2018-03-18 | 2022-11-08 | Ningbo Sunny Opotech Co., Ltd. | Depth information camera module and base assembly, projection assembly, electronic device and manufacturing method thereof |
CN110278429A (zh) * | 2018-03-18 | 2019-09-24 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
CN110278428A (zh) * | 2018-03-18 | 2019-09-24 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、投射组件、电子设备和制备方法 |
CN110278427B (zh) * | 2018-03-18 | 2024-02-20 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
CN110278427A (zh) * | 2018-03-18 | 2019-09-24 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
CN110278426B (zh) * | 2018-03-18 | 2024-02-13 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
CN110278428B (zh) * | 2018-03-18 | 2024-01-16 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、投射组件、电子设备和制备方法 |
CN110278429B (zh) * | 2018-03-18 | 2021-09-21 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 深度信息摄像模组及其基座组件、电子设备和制备方法 |
CN108833889B (zh) * | 2018-08-22 | 2020-06-23 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 |
CN108833889A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-11-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 |
WO2020038062A1 (zh) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 |
WO2020038064A1 (zh) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 |
CN109116332A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-01 | Oppo广东移动通信有限公司 | 阵列光源、tof测距方法、摄像头模组及电子设备 |
WO2020052288A1 (zh) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | Oppo广东移动通信有限公司 | 深度采集模组及移动终端 |
CN109324633B (zh) * | 2018-09-27 | 2021-07-02 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法与装置、飞行时间设备、终端及计算机可读存储介质 |
CN109324633A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法与装置、飞行时间设备、终端及计算机可读存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106817794A (zh) | Tof电路模块及其应用 | |
CN207382424U (zh) | Tof摄像模组以及电子设备 | |
CN101690243B (zh) | 摄像装置以及摄像方法 | |
CN110463183A (zh) | 识别装置及方法 | |
US10652513B2 (en) | Display device, display system and three-dimension display method | |
CN109819173B (zh) | 基于tof成像系统的深度融合方法和tof相机 | |
CN104156649B (zh) | 用于移动终端安全认证的静脉识别成像装置及方法 | |
US11644570B2 (en) | Depth information acquisition system and method, camera module, and electronic device | |
CN104834154A (zh) | 闪光灯装置和成像装置 | |
CN107783353A (zh) | 用于捕捉立体影像的装置及系统 | |
CN104935790A (zh) | 成像系统 | |
CN105049742A (zh) | 一种移动终端及双色温补偿方法 | |
CN104181752A (zh) | 闪光灯模组及配置该闪光灯模组的摄像装置 | |
CN101738827B (zh) | 一种usb数字工业相机 | |
CN101388138B (zh) | 互动图像系统、互动装置及其运作方法 | |
CN111679289A (zh) | 一种深度计算系统、方法及计算机可读存储介质 | |
CN212543935U (zh) | 一种可适应环境亮度的3d摄像头组件、控制电路 | |
CN210719062U (zh) | 一种基于无线同步的跟踪装置及扫描系统 | |
CN108279421A (zh) | 带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机 | |
CN107462248A (zh) | 一种室内光学定位系统及其使用方法 | |
CN110136203B (zh) | Tof设备的标定方法及其标定系统 | |
CN103945093A (zh) | 基于arm平台人脸识别可见近红外一体摄像装置及方法 | |
CN212992427U (zh) | 一种图像采集模组 | |
CN113052884A (zh) | 信息处理方法、信息处理装置、存储介质与电子设备 | |
CN109600531A (zh) | 双目视觉扫描系统及扫描方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170609 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |