CN109059797B - 飞行时间模组及其控制方法、控制器和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行时间模组的控制方法。飞行时间模组包括光发射器和光检测器，控制方法包括：获取标定电信号；控制光发射器发射光信号；控制光检测器将接收到的光信号转化为检测电信号；和根据检测电信号与标定电信号控制光发射器的工作参数。此外，本发明还公开了一种飞行时间模组的控制器、飞行时间模组和电子装置。本发明实施方式的飞行时间模组的控制方法、飞行时间模组的控制器、飞行时间模组和电子装置，根据由光发射器发射的光信号转化得到检测电信号与标定电信号之间的差异调节光发射器的工作参数，从而校准光发射器输出的光功率，保证飞行时间模组获取的深度信息的精度。

Description

飞行时间模组及其控制方法、控制器和电子装置

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，更具体而言，涉及一种飞行时间模组的控制方法、飞行时间模组的控制器、飞行时间模组和电子装置。

背景技术

飞行时间(Time of Flight，TOF)模组可通过计算光发射器发射光信号的时刻，与光接收器接收到光信号的时刻之间的时间差来计算被测物体的深度信息。飞行时间模组工作时，一般需要保证其获取的深度信息的精度，以更好地应用该深度信息，例如实现更好的3D效果及AR体验。

发明内容

本发明实施方式提供一种飞行时间模组的控制方法、飞行时间模组的控制器、飞行时间模组和电子装置。

本发明实施方式提供一种飞行时间模组的控制方法，所述飞行时间模组包括光发射器和光检测器，所述控制方法包括：获取标定电信号；控制所述光发射器发射光信号；控制所述光检测器将接收到的所述光信号转化为检测电信号；和根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数。

本发明实施方式提供一种飞行时间模组的控制器，所述飞行时间模组包括光发射器和光检测器，所述控制器用于：获取标定电信号；控制所述光发射器发射光信号；控制所述光检测器将接收到的所述光信号转化为检测电信号；和根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数。

本发明实施方式提供一种飞行时间模组，所述飞行时间模组包括光发射器、光检测器和上述实施方式的控制器，所述光发射器用于发射光信号；所述光检测器用于将接收到的所述光信号转化为检测电信号。

本发明实施方式提供一种电子装置，所述电子装置包括机壳和上述实施方式的飞行时间模组，所述飞行时间模组设置在所述机壳上。

本发明实施方式的飞行时间模组的控制方法、飞行时间模组的控制器、飞行时间模组和电子装置，根据由光发射器发射的光信号转化得到检测电信号与标定电信号之间的差异控制光发射器的工作参数，从而校准光发射器输出的光功率，保证飞行时间模组获取的深度信息的精度。

本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明某些实施方式的飞行时间模组的控制方法的流程示意图；

图2是本发明某些实施方式的飞行时间模组的模块示意图；

图3是本发明某些实施方式的飞行时间模组的光发射器的光源的结构示意图；

图4至图9是本发明某些实施方式的飞行时间模组的控制方法的流程示意图；

图10是本发明某些实施方式的电子装置的一个状态的立体结构示意图；

图11是本发明某些实施方式的电子装置的另一个状态的立体结构示意图；

图12是本发明某些实施方式的飞行时间模组的立体结构示意图；

图13是本发明某些实施方式的飞行时间模组的俯视示意图；

图14是本发明某些实施方式的飞行时间模组的仰视示意图；

图15是本发明某些实施方式的飞行时间模组的侧视示意图；

图16是图13所示的飞行时间模组沿XVI线的截面示意图；

图17是图16所示的飞行时间模组中XVII部分的放大示意图；

图18是本发明某些实施方式的飞行时间模组在柔性电路板未弯折时的正面结构示意图；

图19至图22是本发明某些实施方式的光发射器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图描述的本发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1和图2，本发明实施方式提供一种飞行时间模组20的控制方法。飞行时间模组20包括光发射器23和光检测器27。控制方法包括：

01：获取标定电信号；

02：控制光发射器23发射光信号；

03：控制光检测器27将接收到的光信号转化为检测电信号；和

04：根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数。

请参阅图2，本发明实施方式提供一种飞行时间模组20的控制器28。飞行时间模组20包括光发射器23和光检测器27。本发明实施方式的飞行时间模组20的控制方法可由本发明实施方式的飞行时间模组20的控制器28实现。例如，控制器28可用于执行01、02、03和04中的方法。也即是说，控制器28可以用于：获取标定电信号；控制光发射器23发射光信号；控制光检测器27将接收到的光信号转化为检测电信号；和根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数。

本发明实施方式的飞行时间模组20的控制方法和飞行时间模组20的控制器28，根据由光发射器23发射的光信号转化得到检测电信号与标定电信号之间的差异调节光发射器23的工作参数，从而校准光发射器23输出的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

具体地，光发射器23可以为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，VCSEL)。光检测器27可以为光电二极管(Photo-Diode，PD)或其他能够将光信号转化为电信号的元件，光检测器27的数量可以为一个或多个。

光检测器27用于将接收到的光信号转化为检测电信号。光检测器27接收到的光信号可以是光发射器23直接发射的光信号，或者是光发射器23发射后经反射或折射等过程后到达光检测器27的光信号。光检测器27将接收到的光信号转化为检测电信号，检测电信号可以为电流信号或电压信号。

标定电信号即为检测电信号的期望值。也即是说，控制器28根据检测电信号与标定电信号之间的差异来调节光发射器23的工作参数，使得光检测器27根据接收的光信号转化得到的检测电信号最终等于标定电信号或者趋近于标定电信号。控制器28可以在控制光发射器23发射光信号前获取标定电信号；或者在控制光检测器27将接收到的光信号转化为检测电信号前获取标定电信号；或者在根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数前获取标定电信号，这里不作限制。

控制器28根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数，该工作参数可以为工作电流、工作电压、工作功率、光发射器23的光源60开启发光元件62的数量(如图3和图19所示)等。控制光发射器23的工作参数可以是增大光发射器23的工作参数、减小光发射器23的工作参数或者保持光发射器23的工作参数不变。

请参阅图2和图4，在某些实施方式中，获取标定电信号的步骤(即01)包括：

011：控制多个飞行时间模组20的光发射器23发射光信号；

012：控制多个飞行时间模组20的光检测器27分别将接收到的对应的飞行时间模组20的光发射器23发射的光信号转化为多个参考电信号；和

013：根据多个参考电信号计算标定电信号。

请参阅图2，在某些实施方式中，控制器28可用于执行011、012和013中的方法。也即是说，控制器28还可以用于：控制多个飞行时间模组20的光发射器23发射光信号；控制多个飞行时间模组20的光检测器27分别将接收到的对应的飞行时间模组20的光发射器23发射的光信号转化为多个参考电信号；和根据多个参考电信号计算标定电信号。

具体地，在获取标定电信号的过程中，控制器28可控制多个飞行时间模组20的光发射器23依次发射光信号，然后控制多个飞行时间模组20的光检测器27依次将接收到的对应的光信号转化为多个参考电信号。在得到多个参考电信号后，控制器28可根据多个参考电信号的平均值计算标定电信号；或者根据多个参考电信号的中位数计算标定电信号；或者根据多个参考电信号的众数计算标定电信号等。

下面以多个飞行时间模组20包括第一飞行时间模组、第二飞行时间模组、第三飞行时间模组和第四飞行时间模组为例进行说明，本发明实施方式的需要控制光发射器23的工作参数的飞行时间模组20可以为上述第一飞行时间模组、第二飞行时间模组、第三飞行时间模组和第四飞行时间模组中的任意一个，或者不属于上述第一飞行时间模组、第二飞行时间模组、第三飞行时间模组和第四飞行时间模组中的任何一个。第一飞行时间模组包括第一光发射器和第一光检测器，第二飞行时间模组包括第二光发射器和第二光检测器，第三飞行时间模组包括第三光发射器和第三光检测器，第四飞行时间模组包括第四光发射器和第四光检测器。控制器28先控制第一光发射器发射光信号，然后第一光检测器将第一光发射器发射的光信号转化为第一参考电信号。控制器28再控制第二光发射器发射光信号，然后第二光检测器将第二光发射器发射的光信号转化为第二参考电信号。控制器28再控制第三光发射器发射光信号，然后第三光检测器将第三光发射器发射的光信号转化为第三参考电信号。控制器28最后控制第四光发射器发射光信号，然后第四光检测器将第四光发射器发射的光信号转化为第四参考电信号。在得到第一参考电信号、第二参考电信号、第三参考电信号和第四参考电信号后，例如，第一参考电信号为0.4mA，第二参考电信号为0.3mA，第三参考电信号为0.5mA，第四参考电信号为0.5mA。控制器28根据0.4mA、0.3mA、0.5mA、0.5mA的平均值计算得到标定电信号为0.425mA；或者控制器28根据0.4mA、0.3mA、0.5mA、0.5mA的中位数计算得到标定电信号为0.45mA；或者控制器28根据0.4mA、0.3mA、0.5mA、0.5mA的众数计算得到标定电信号为0.5mA。

在其他实施方式中，多个飞行时间模组20也可以包括其他数量(大于或等于两个)的飞行时间模组20，控制器28也可以控制多个飞行时间模组20的光发射器23同时发射光信号，以获取标定电信号，具体地，可采用遮光装置或其他方式使得多个飞行时间模组20获取参考电信号的过程相互不影响即可。控制器28还可以根据多个参考电信号采用其他计算方式计算得到标定电信号，这里不作限制。

本发明实施方式中，控制器28根据多个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到唯一的标定电信号，在后续任意一个飞行时间模组20(可以是上述多个飞行时间模组20中的任意一个或者其他任意的飞行时间模组20)需要校准光发射器23输出的光功率时，控制器28均可以采用该标定电信号，从而根据检测电信号与该标定电信号控制光发射器23的工作参数，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

请参阅图2和图5，在某些实施方式中，获取标定电信号的步骤(即01)包括：

014：控制每个飞行时间模组20的光发射器23发射光信号；和

015：控制每个飞行时间模组20的光检测器27将接收到的对应的飞行时间模组20的光发射器23发射的光信号转化为电信号以作为标定电信号；

根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数的步骤(即04)包括：

041：根据检测电信号与对应的标定电信号控制光发射器23的工作参数。

请参阅图2，在某些实施方式中，控制器28可用于执行014、015和041中的方法。也即是说，控制器28还可以用于：控制每个飞行时间模组20的光发射器23发射光信号；控制每个飞行时间模组20的光检测器27将接收到的对应的飞行时间模组20的光发射器23发射的光信号转化为电信号以作为标定电信号；和根据检测电信号与对应的标定电信号控制光发射器23的工作参数。

具体地，在获取标定电信号的过程中，控制器28可控制每个飞行时间模组20的光发射器23发射光信号，然后控制每个飞行时间模组20的光检测器27将接收到的对应的光信号转化为电信号以作为标定电信号。也即是说，每个飞行时间模组20可以单独的获得一个标定电信号，多个飞行时间模组20之间的标定电信号是互不关联的。控制器28根据检测电信号与对应的标定电信号控制光发射器23的工作参数。

仍以多个飞行时间模组20包括第一飞行时间模组、第二飞行时间模组、第三飞行时间模组和第四飞行时间模组为例进行说明，本发明实施方式的需要控制光发射器23的工作参数的飞行时间模组20可以为上述第一飞行时间模组、第二飞行时间模组、第三飞行时间模组和第四飞行时间模组中的任意一个。第一飞行时间模组包括第一光发射器和第一光检测器，第二飞行时间模组包括第二光发射器和第二光检测器，第三飞行时间模组包括第三光发射器和第三光检测器，第四飞行时间模组包括第四光发射器和第四光检测器。控制器28先控制第一光发射器发射光信号，然后第一光检测器将第一光发射器发射的光信号转化为电信号以作为第一标定电信号。控制器28再控制第二光发射器发射光信号，然后第二光检测器将第二光发射器发射的光信号转化为电信号以作为第二标定电信号。控制器28再控制第三光发射器发射光信号，然后第三光检测器将第三光发射器发射的光信号转化为电信号以作为第三标定电信号。控制器28最后控制第四光发射器发射光信号，然后第四光检测器将第四光发射器发射的光信号转化为电信号以作为第四标定电信号。例如，第一标定电信号为0.4mA，第二标定电信号为0.3mA，第三标定电信号为0.5mA，第四标定电信号为0.5mA。控制器28还判断当前需要控制光发射器23的工作参数的飞行时间模组20为哪个飞行时间模组20，若当前需要控制光发射器23的工作参数的飞行时间模组20为第一飞行时间模组，则控制器28根据检测电信号与第一标定电信号控制光发射器23的工作参数，以使得检测电信号最终等于第一标定电信号或者趋近于第一标定电信号。当前需要控制光发射器23的工作参数的飞行时间模组20为第二飞行时间模组、第三飞行时间模组和第四飞行时间模组时，控制器28对应的根据检测电信号与第二标定电信号、第三标定电信号或第四标定电信号控制光发射器23的工作参数，在此不再详细说明。

本发明实施方式中，控制器28对每个飞行时间模组20进行标定，在后续每个飞行时间模组20需要校准光发射器23输出的光功率时，控制器28采用与该飞行时间模组20或者与光检测器27对应的一个标定电信号，从而根据检测电信号与该标定电信号控制光发射器23的工作参数，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

另外，由于每个飞行时间模组20或者光检测器27都对应有一个标定电信号，因而，光检测元件27的设置位置、摆放角度，及光发射器23的扩散器80(如图19所示)的反射率的可选择性更高，只需要满足上述因素在校准光发射器23输出的光功率时，与在获取标定电信号的过程中基本一致即可。

请参阅图2和图6，在某些实施方式中，获取标定电信号的步骤(即01)包括：

016：直接读取预存在飞行时间模组20中的标定电信号，标定电信号是根据每个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到的；或者，标定电信号是根据多个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到的。

请参阅图2，在某些实施方式中，控制器28可用于执行016中的方法。也即是说，控制器28可以用于直接读取预存在飞行时间模组20中的标定电信号，标定电信号是根据每个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到的；或者，标定电信号是根据多个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到的。

具体地，在根据每个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到标定电信号(例如，采用014和015中的方法)，或者根据多个飞行时间模组20中的光发射器23及光检测器27标定得到标定电信号(例如，采用011、012和013中的方法)后，控制器28可以将标定电信号存储在飞行时间模组20的存储器29(如图2所示)中，该存储器29可以为(Electrically Erasable Programmable read only memory，EEPROM)，带电可擦可编程只读存储器。

本发明实施方式中，标定电信号预存在飞行时间模组20内(一般是飞行时间模组20出厂前预存在飞行时间模组20内)，当控制器28需要根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数时，控制器28即从飞行时间模组20的存储器29中读取对应的标定电信号，较为方便。

请参阅图2、图3和图7，在某些实施方式中，光发射器23包括光源60。根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数的步骤(即04)包括：

042：根据检测电信号与标定电信号控制光源60的工作电流。

请参阅图2和图3，在某些实施方式中，光发射器23包括光源60。控制器28可用于执行042中的方法。也即是说，控制器28可以用于根据检测电信号与标定电信号控制光源60的工作电流。

具体地，控制器28可根据检测电信号与标定电信号之间的差异控制光源60的工作电流，以调节光发射器23输出的光功率，实现光发射器23输出的光功率的校准，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

请参阅图2、图3和图8，在某些实施方式中，检测电信号和标定电信号均为电流信号。根据检测电信号与标定电信号控制光源60的工作电流的步骤(即042)包括：

0422：在检测电信号大于标定电信号时，减小光源60的工作电流；和

0424：在检测电信号小于标定电信号时，增大光源60的工作电流。

请参阅图2和图3，在某些实施方式中，检测电信号和标定电信号均为电流信号。控制器28可用于执行0422和0424中的方法。也即是说，控制器28可以用于：在检测电信号大于标定电信号时，减小光源60的工作电流；和在检测电信号小于标定电信号时，增大光源60的工作电流。

具体地，一般情况下，光源60的工作电流越大时，光发射器23输出的光功率越大，当检测电信号为电流信号时，光检测器27根据接收的光信号转化得到的检测电信号也越大。因此，当检测电信号大于标定电信号时，表明检测电信号偏大，即光发射器23输出的光功率偏大，因而需要减小光源60的工作电流以减小光发射器23输出的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。同理，当检测电信号小于标定电信号时，表明检测电信号偏小，即光发射器23输出的光功率偏小，因而需要增大光源60的工作电流以增大光发射器23输出的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。可以理解，当检测电信号等于标定电信号时，检测电信号符合期望值，控制器28无需调节光源60的工作电流，或者说控制器28控制光源60的工作电流保持不变，以保持光发射器23输出当前的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

在其他实施方式中，控制器28也可以在检测电信号大于第一标定阈值时，减小光源60的工作电流；在检测电信号小于第二标定阈值时，增大光源60的工作电流；在检测电信号大于或等于第二标定阈值时且小于或等于第一标定阈值时，保持光源60的工作电流不变。其中，第一标定阈值大于标定电信号，第二标定阈值小于标定电信号。

以标定电信号等于0.4mA为例，第一标定阈值可以为0.41mA，第二标定阈值可以为0.39mA。当检测电信号大于或等于0.39mA，且小于或等于0.41mA时，控制器28保持光源60的工作电流不变，以避免由于检测电信号存在轻微变化或误差时，控制器28对光源60的工作电流进行频繁调节，干扰飞行时间模组20的工作，增加飞行时间模组20的控制逻辑的复杂度。

请参阅图2、图3和图9，在某些实施方式中，光发射器23包括光源60，光源60包括多个发光元件62。根据检测电信号与标定电信号控制光发射器23的工作参数的步骤(即04)包括：

043：根据检测电信号与标定电信号控制光源60开启的发光元件62的数量。

请参阅图2和图3，在某些实施方式中，光发射器23包括光源60，光源60包括多个发光元件62。控制器28可用于执行043中的方法。也即是说，控制器28可以用于根据检测电信号与标定电信号控制光源60开启的发光元件62的数量。

具体地，控制器28可根据检测电信号与标定电信号之间的差异控制光源60开启的发光元件62的数量，以调节光发射器23输出的光功率，实现光发射器23输出的光功率的校准，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

以检测电信号和标定电信号为电流信号为例，控制器28可以在检测电信号大于标定电信号时，减少光源60开启的发光元件62的数量；在检测电信号小于标定电信号时，增加光源60开启的发光元件62的数量；在检测电信号等于标定电信号时，保持光源60开启的发光元件62的数量不变。具体地，一般情况下，光源60开启的发光元件62的数量越多时，光发射器23输出的光功率越大，当检测电信号为电流信号时，光检测器27根据接收的光信号转化得到的检测电信号也越大。因此，当检测电信号大于标定电信号时，表明检测电信号偏大，即光发射器23输出的光功率偏大，因而需要减少光源60开启的发光元件62的数量以减小光发射器23输出的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。同理，当检测电信号小于标定电信号时，表明检测电信号偏小，即光发射器23输出的光功率偏小，因而需要增加光源60开启的发光元件62的数量以增大光发射器23输出的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。可以理解，当检测电信号等于标定电信号时，检测电信号符合期望值，控制器28无需调节光源60开启的发光元件62的数量，或者说控制器28控制光源60开启的发光元件62的数量保持不变，以保持光发射器23输出当前的光功率，保证飞行时间模组20获取的深度信息的精度。

在其他实施方式中，控制器28也可以在检测电信号大于第一标定阈值时，减少光源60开启的发光元件62的数量；在检测电信号小于第二标定阈值时，增加光源60开启的发光元件62的数量；在检测电信号大于或等于第二标定阈值时且小于或等于第一标定阈值时，保持光源60开启的发光元件62的数量不变。其中，第一标定阈值大于标定电信号，第二标定阈值小于标定电信号。

以标定电信号等于0.4mA为例，第一标定阈值可以为0.41mA，第二标定阈值可以为0.39mA。当检测电信号大于或等于0.39mA，且小于或等于0.41mA时，控制器28保持光源60开启的发光元件62的数量不变，以避免由于检测电信号存在轻微变化或误差时，控制器28对保持光源60开启的发光元件62的数量进行频繁调节，干扰飞行时间模组20的工作，增加飞行时间模组20的控制逻辑的复杂度。

在某些实施方式中，控制器28根据检测电信号与标定电信号控制光源60的工作电流，与控制器28根据检测电信号与标定电信号控制光源60开启的发光元件62的数量，两者之间可以结合使用。当检测电信号与标定电信号之间的差值较大，例如大于某个电信号阈值时，控制器28根据检测电信号与标定电信号控制光源60开启的发光元件62的数量；当检测电信号与标定电信号之间的差值较小，例如小于某个电信号阈值时，控制器28根据检测电信号与标定电信号调节光源60的工作电流。可以理解，当检测电信号与标定电信号之间的差值较大时，直接调节光源60开启的发光元件62的数量较为快捷有效，而当检测电信号与标定电信号之间的差值较小时，对光源60的工作电流进行微调即可。

请参阅图10及图11，本发明实施方式的电子装置100包括机壳10及飞行时间模组20。电子装置100可以是手机、平板电脑、游戏机、智能手表、头显设备、无人机等，本发明实施方式以电子装置100为手机为例进行说明，可以理解，电子装置100的具体形式并不限于手机。

机壳10可以作为电子装置100的功能元件的安装载体，机壳10可以为功能元件提供防尘、防水、防摔等的保护，功能元件可以是显示屏30、或可见光摄像头40、受话器50等。在本发明实施例中，机壳10包括主体11及可动支架12，可动支架12在驱动装置的驱动下可以相对于主体11运动，例如可动支架12可以相对于主体11滑动，以滑入主体11(如图10所示)内部或从主体11中滑出(如图11所示)。部分功能元件(例如显示屏30)可以安装在主体11上，另一部分功能元件(例如飞行时间模组20、可见光摄像头40、受话器50)可以安装在可动支架12上，可动支架12运动可带动该另一部分功能元件缩回主体11内或从主体11中伸出。

飞行时间模组20安装在机壳10上。具体地，机壳10上可以开设有采集窗口，飞行时间模组20与采集窗口对准安装以使飞行时间模组20采集深度信息。在本发明实施例中，飞行时间模组20安装在可动支架12上，用户在需要使用飞行时间模组20时，可以触发可动支架12从主体11中滑出以带动飞行时间模组20从主体11中伸出，在不需要使用飞行时间模组20时，可以触发可动支架12滑入主体11以带动飞行时间模组20缩回到主体11中。当然，图10及图11所示仅是对机壳10的一种具体形式的举例，不能理解为对本发明的机壳10的限制，例如在另一个例子中，机壳10上开设的采集窗口可以是固定不动的，飞行时间模组20固定设置且与采集窗口对准；在又一个例子中，飞行时间模组20固定设置在显示屏30的下方。

请参阅图12至图16，飞行时间模组20包括第一基板组件21、垫块22、第一光学器件23、第二光学器件24、光检测器27和控制器28。第一基板组件21包括互相连接的第一基板211及柔性电路板212。垫块22设置在第一基板211上。第一光学器件23设置在垫块22上。柔性电路板212弯折且柔性电路板212的一端连接第一基板211，另一端连接第一光学器件23。第二光学器件24设置在第一基板211上，第二光学器件24包括壳体241及设置在壳体241上的光学元件242，壳体241与垫块22连接成一体。

本发明实施方式的电子装置100中，由于第一光学器件23设置在垫块22上，垫块22可以垫高第一光学器件23的高度，进而使得第一光学器件23与第二光学器件24的高度差减小，避免二者(第一光学器件23与第二光学器件24)中的一个发射或接收光信号时被另一个遮挡。当第一光学器件23为光发射器23，第二光学器件24为光接收器24时，光发射器23发射的光信号不易被光接收器24遮挡，使得光信号能够完全照射到被测物体上；当第一光学器件23为光接收器，第二光学器件24为光发射器时，外界的光信号在进入光接收器前，不会被光发射器阻挡。

由于光发射器23设置在垫块22上，垫块22可以垫高光发射器23的高度，进而提高光发射器23的出射面的高度，光发射器23发射的光信号不易被光接收器24遮挡，使得光信号能够完全照射到被测物体上。

下面将以第一光学器件23为光发射器23，第二光学器件24为光接收器24为例进行举例说明。可以理解，在其他实施方式中，第一光学器件23可以为光接收器，第二光学器件24可以为光发射器。

具体地，第一基板组件21包括第一基板211及柔性电路板212。第一基板211可以是印刷线路板或柔性线路板，第一基板211上可以铺设有飞行时间模组20的控制线路等。柔性电路板212的一端可以连接在第一基板211上，柔性电路板212可以发生一定角度的弯折，使得柔性电路板212两端连接的器件的相对位置可以有较多选择。

请参阅图12及图16，垫块22设置在第一基板211上。在一个例子中，垫块22与第一基板211接触且承载在第一基板211上，具体地，垫块22可以通过胶粘等方式与第一基板211结合。垫块22的材料可以是金属、塑料等。在本发明实施例中，垫块22与第一基板211结合的面可以是平面，垫块22与该结合的面相背的面也可以是平面，使得光发射器23设置在垫块22上时具有较好的平稳性。

光发射器23用于向外发射光信号，具体地，光信号可以是红外光，光信号可以是向被测物体发射的点阵光斑，光信号以一定的发散角从光发射器23中射出。光发射器23设置在垫块22上，在本发明实施例中，光发射器23设置在垫块22的与第一基板211相背的一侧，或者说，垫块22将第一基板211及光发射器23间隔开，以使光发射器23与第一基板211之间形成高度差。光发射器23还与柔性电路板212连接，柔性电路板212弯折设置，柔性电路板212的一端连接第一基板211，另一端连接光发射器23，以将光发射器23的控制信号从第一基板211传输到光发射器23，或将光发射器23的反馈信号(例如光发射器23的发射光信号的时间信息、频率信息，光发射器23的温度信息等)传输到第一基板211。

请参阅图12、图13及图15，光接收器24用于接收被反射回的光发射器23发射的光信号。光接收器24设置在第一基板211上，且光接收器24和第一基板211的接触面与垫块22和第一基板211的接触面基本齐平设置(即，二者的安装起点是在同一平面上)。具体地，光接收器24包括壳体241及光学元件242。壳体241设置在第一基板211上，光学元件242设置在壳体241上，壳体241可以是光接收器24的镜座及镜筒，光学元件242可以是设置在壳体241内的透镜等元件。进一步地，光接收器24还可以包括感光芯片(图未示)，由被测物体反射回的光信号通过光学元件242作用后照射到感光芯片中，感光芯片对该光信号产生响应。飞行时间模组20计算光发射器23发出光信号与感光芯片接收经被测物体反射该光信号之间的时间差，并进一步获取被测物体的深度信息，该深度信息可以用于测距、用于生成深度图像或用于三维建模等。本发明实施例中，壳体241与垫块22连接成一体。具体地，壳体241与垫块22可以是一体成型，壳体241与垫块22可以一并安装在第一基板211上，便于安装，例如壳体241与垫块22的材料相同并通过注塑、切削等方式一体成型；或者壳体241与垫块22的材料不同，二者通过双色注塑形成等方式一体成型。壳体241与垫块22也可以是分别成型，二者形成配合结构，在组装飞行时间模组20时，可以先将壳体241与垫块22连接成一体，再共同设置在第一基板211上；也可以先将壳体241与垫块22中的一个设置在第一基板211上，再将另一个设置在第一基板211上且连接成一体。

本发明实施方式的电子装置100中，由于光发射器23设置在垫块22上，垫块22可以垫高光发射器23的高度，进而提高光发射器23的出射面的高度，光发射器23发射的光信号不易被光接收器24遮挡，使得光信号能够完全照射到被测物体上。光发射器23的出射面可以与光接收器24的入射面齐平，也可以是光发射器23的出射面略低于光接收器24的入射面，还可以是光发射器23的出射面略高于光接收器24的入射面。

请参阅图14及图16，在某些实施方式中，第一基板组件21还包括加强板213，加强板213结合在第一基板211的与垫块22相背的一侧。加强板213可以覆盖第一基板211的一个侧面，加强板213可以用于增加第一基板211的强度，避免第一基板211发生形变。另外，加强板213可以由导电的材料制成，例如金属或合金等，当飞行时间模组20安装在电子装置100上时，可以将加强板213与机壳10电连接，以使加强板213接地，并有效地减少外部元件的静电对飞行时间模组20的干扰。

请参阅图16至图18，在某些实施方式中，垫块22包括伸出第一基板211的侧边缘2111的凸出部225，柔性电路板212绕凸出部225弯折设置。具体地，垫块22的一部分直接承载在第一基板211上，另一部分未与第一基板211直接接触，且相对第一基板211的侧边缘2111伸出形成凸出部225。柔性电路板212可以连接在该侧边缘2111，柔性电路板212绕凸出部225弯折，或者说，柔性电路板212弯折以使凸出部225位于柔性电路板212弯折围成的空间内，当柔性电路板212受到外力的作用时，柔性电路板212不会向内塌陷而导致弯折的程度过大，造成柔性电路板212损坏。

进一步地，如图17所示，在某些实施方式中，凸出部225的外侧面2251为平滑的曲面(例如圆柱的外侧面等)，即凸出部225的外侧面2251不会形成曲率突变，即使柔性电路板212贴覆着凸出部225的外侧面2251弯折，柔性电路板212的弯折程度也不会过大，进一步确保柔性电路板212的完好。

请参阅3至图14，在某些实施方式中，飞行时间模组20还包括连接器26，连接器26连接在第一基板211上。连接器26用于连接第一基板组件21及外部设备。连接器26与柔性电路板212分别连接在第一基板211的相背的两端。连接器26可以是连接座或连接头，当飞行时间模组20安装在机壳10内时，连接器26可以与电子装置100的主板连接，以使得飞行时间模组20与主板电连接。连接器26与柔性电路板212分别连接在第一基板211的相背的两端，例如可以是分别连接在第一基板211的左右两端，或者分别连接在第一基板211的前后两端。

请参阅图13及图14，在某些实施方式中，光发射器23与光接收器24沿一直线L排列，连接器26与柔性电路板212分别位于直线L的相背的两侧。可以理解，由于光发射器23与光接收器24排列设置，因此沿直线L的方向上，飞行时间模组20的尺寸可能已经较大。连接器26与柔性电路板212分别设置在直线L的相背的两侧，不会再增加飞行时间模组20沿直线L方向上的尺寸，进而便于将飞行时间模组20安装在电子装置100的机壳10上。

请参阅图16及图17，在某些实施方式中，垫块22与第一基板211结合的一侧开设有收容腔223。飞行时间模组20还包括设置在第一基板211上的电子元件25，电子元件25收容在收容腔223内。电子元件25可以是电容、电感、晶体管、电阻等元件，电子元件25可以与铺设在第一基板211上的控制线路电连接，并用于驱动或控制光发射器23或光接收器24工作。电子元件25收容在收容腔223内，合理地利用了垫块22内的空间，不需要增加第一基板211的宽度来设置电子元件25，利于减小飞行时间模组20的整体尺寸。收容腔223的数量可以是一个或多个，多个收容腔223可以是互相间隔的，在安装垫块22时，可以将收容腔223与电子元件25的位置对准并将垫块22设置在第一基板211上。

请参阅图16及图18，在某些实施方式中，垫块22开设有与至少一个收容腔223连通的避让通孔224，至少一个电子元件25伸入避让通孔224内。可以理解，需要将电子元件25收容在收容腔223内时，要求电子元件25的高度不高于收容腔223的高度。而对于高度高于收容腔223的电子元件25，可以开设与收容腔223对应的避让通孔224，电子元件25可以部分伸入避让通孔224内，以在不提高垫块22高度的前提下布置电子元件25。

请参阅图16，在某些实施方式中，光发射器23包括第二基板组件231、光源组件232及外壳233。第二基板组件231设置在垫块22上，第二基板组件231与柔性电路板212连接。光源组件232、光检测器27和控制器28设置在第二基板组件231上，光源组件232用于发射光信号。外壳233设置在第二基板组件231上，外壳233形成有收容空间2331，收容空间2331可用于收容光源组件232。柔性电路板212可以是可拆装地连接在第二基板组件231上。光源组件232与第二基板组件231电连接。外壳233整体可以呈碗状，且外壳233的开口向下罩设在第二基板组件231上，以将光源组件232收容在收容空间2331内。在本发明实施例中，外壳233上开设有与光源组件232对应的出光口2332，从光源组件232发出的光信号穿过出光口2332后发射到出去，光信号可以直接从出光口2332穿出，也可以经其他光学器件改变光路后从出光口2332穿出。

请继续参阅图16，在某些实施方式中，第二基板组件231包括第二基板2311及补强件2312。第二基板2311与柔性电路板212连接。光源组件232及补强件2312设置在第二基板2311的相背的两侧。第二基板2311的具体类型可以是印刷线路板或柔性线路板等，第二基板2311上可以铺设有控制线路。补强件2312可以通过胶粘、铆接等方式与第二基板2311固定连接，补强件2312可以增加第二基板组件231整体的强度。光发射器23设置在垫块22上时，补强件2312可以与垫块22直接接触，第二基板2311不会暴露在外部，且不需要与垫块22直接接触，第二基板2311不易受到灰尘等的污染。

在如图16所示的实施例中，补强件2312与垫块22分体成型。在组装飞行时间模组20时，可以先将垫块22安装在第一基板211上，此时柔性电路板212的两端分别连接第一基板211及第二基板2311，且柔性电路板212可以先不弯折(如图18所示的状态)。然后再将柔性电路板212弯折，使得补强件2312设置在垫块22上。

当然，在其他实施例中，补强件2312与垫块22可以一体成型，例如通过注塑等工艺一体成型，在组装飞行时间模组20时，可以将垫块22及光发射器23一同安装在第一基板211上。

请参阅图18，在某些实施方式中，补强件2312上形成有第一定位件2313。垫块22包括本体221及第二定位件222，第二定位件222形成在本体221上。第二基板组件231设置在垫块22上时，第一定位件2313与第二定位件222配合。具体地，第一定位件2313与第二定位件222配合后，能有效地限制第二基板组件231与垫块22之间的相对运动。第一定位件2313及第二定位件222的具体类型可以依据需要进行选择，例如第一定位件2313为形成在补强件2312上的定位孔，同时第二定位件222为定位柱，定位柱伸入定位孔内以使第一定位件2313与第二定位件222相互配合；或者第一定位件2313为形成在补强件2312上的定位柱，第二定位件222为定位孔，定位柱伸入定位孔内以使第一定位件2313与第二定位件222相互配合；或者第一定位件2313及第二定位件222的数量均为多个，部分第一定位件2313为定位孔，部分第二定位件222为定位柱，部分第一定位件2313为定位柱，部分第二定位件222为定位孔，定位柱伸入定位孔内以使第一定位件2313与第二定位件222相互配合。

下面将对光源组件232的结构进行举例说明：

请参阅图19，光源组件232包括光源60、镜筒70、扩散器(diffuser)80及保护罩90。光源60连接在第二基板组件231上，镜筒70包括相背的第一面71及第二面72，镜筒11开设贯穿第一面71与第二面72的收容腔75，第一面71朝第二面72凹陷形成与收容腔75连通的安装槽76。扩散器80安装在安装槽76内。保护罩90安装在镜筒70的第一面71所在的一侧，扩散器80夹设在保护罩90与安装槽76的底面77之间。

保护罩90可以通过螺纹连接、卡合、紧固件连接的方式安装在镜筒70上。例如，请参阅图19，当保护罩90包括顶壁91及保护侧壁92时，保护罩90(保护侧壁92)上设置有内螺纹，镜筒70上设置有外螺纹，此时保护罩90的内螺纹与镜筒70的外螺纹螺合以将保护罩90安装在镜筒70上；或者，请参阅图20，当保护罩90包括顶壁91时，保护罩90(顶壁91)开设有卡孔95，镜筒70的端部设置有卡勾73，当保护罩90设置在镜筒70上时，卡勾73穿设在卡孔95内以使保护罩90安装在镜筒70上；或者，请参阅图21，当保护罩90包括顶壁91及保护侧壁92时，保护罩90(保护侧壁92)开设有卡孔95，镜筒70上设置有卡勾73，当保护罩90设置在镜筒70上时，卡勾73穿设在卡孔95内以使保护罩90安装在镜筒70上；或者，请参阅图22，当保护罩90包括顶壁91时，镜筒70的端部开设有第一定位孔74，保护罩90(顶壁91)上开设有与第一定位孔74对应的第二定位孔93，紧固件94穿过第二定位孔93并锁紧在第一定位孔74内以将保护罩90安装在镜筒70上。当保护罩90安装在镜筒70上时，保护罩90与扩散器80抵触并使扩散器80与底面77抵触，从而使扩散器80被夹设在保护罩90与底面77之间。

光源组件232通过在镜筒70上开设安装槽76，并将扩散器80安装在安装槽76内，以及通过保护罩90安装在镜筒70上以将扩散器80夹持在保护罩90与安装槽76的底面77之间，从而现实将扩散器80固定在镜筒70上。且避免使用胶水将扩散器80固定在镜筒70上，从而能够避免胶水挥发后凝固在扩散器80的表面而影响扩散器80的微观结构，并能够避免连接扩散器80和镜筒70胶水因老化而使粘着力下降时扩散器80从镜筒70上脱落。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种飞行时间模组的控制方法，其特征在于，所述飞行时间模组包括光发射器和光检测器，所述控制方法包括：

获取标定电信号；

控制所述光发射器发射光信号；其中，所述光检测器接收到的光信号是所述光发射器直接发射的光信号；

控制所述光检测器将接收到的所述光信号转化为检测电信号；和

根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数，使得所述光检测器根据接收到的所述光信号转换得到的所述检测电信号等于所述标定电信号或者趋近于所述标定电信号，所述工作参数为工作电流、工作电压、工作功率或光源中发光元件的数量。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取标定电信号的步骤包括：

控制多个所述飞行时间模组的所述光发射器发射所述光信号；

控制多个所述飞行时间模组的所述光检测器分别将接收到的对应的所述飞行时间模组的所述光发射器发射的所述光信号转化为多个参考电信号；和

根据多个所述参考电信号计算所述标定电信号。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取标定电信号的步骤包括：

控制每个所述飞行时间模组的所述光发射器发射所述光信号；和

控制每个所述飞行时间模组的所述光检测器将接收到的对应的所述飞行时间模组的所述光发射器发射的所述光信号转化为电信号以作为所述标定电信号；

所述根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数的步骤包括：

根据所述检测电信号与对应的所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取标定电信号的步骤包括：

直接读取预存在所述飞行时间模组中的标定电信号，所述标定电信号是根据每个所述飞行时间模组中的所述光发射器及所述光检测器标定得到的；或者，所述标定电信号是根据多个所述飞行时间模组中的所述光发射器及所述光检测器标定得到的。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述光发射器包括光源，所述根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数的步骤包括：

根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光源的工作电流。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述检测电信号和所述标定电信号均为电流信号，所述根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光源的工作电流的步骤包括：

在所述检测电信号大于所述标定电信号时，减小所述光源的工作电流；和

在所述检测电信号小于所述标定电信号时，增大所述光源的工作电流。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述光发射器包括光源，所述光源包括多个发光元件，所述根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数的步骤包括：

根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光源开启的所述发光元件的数量。

8.一种飞行时间模组的控制器，其特征在于，所述飞行时间模组包括光发射器和光检测器，所述控制器用于：

获取标定电信号；

控制所述光发射器发射光信号；其中，所述光检测器接收到的光信号是所述光发射器直接发射的光信号；

控制所述光检测器将接收到的所述光信号转化为检测电信号；和

根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数，使得所述光检测器根据接收到的所述光信号转换得到的所述检测电信号等于所述标定电信号或者趋近于所述标定电信号，所述工作参数为工作电流、工作电压、工作功率或光源中发光元件的数量。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述控制器还用于：

控制多个所述飞行时间模组的所述光发射器发射所述光信号；

控制多个所述飞行时间模组的所述光检测器分别将接收到的对应的所述飞行时间模组的所述光发射器发射的所述光信号转化为多个参考电信号；和

根据多个所述参考电信号计算所述标定电信号。

10.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述控制器还用于：

控制每个所述飞行时间模组的所述光发射器发射所述光信号；

控制每个所述飞行时间模组的所述光检测器将接收到的对应的所述飞行时间模组的所述光发射器发射的所述光信号转化为电信号以作为所述标定电信号；和

根据所述检测电信号与对应的所述标定电信号控制所述光发射器的工作参数。

11.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述控制器还用于：

直接读取预存在所述飞行时间模组中的标定电信号，所述标定电信号是根据每个所述飞行时间模组中的所述光发射器及所述光检测器标定得到的；或者，所述标定电信号是根据多个所述飞行时间模组中的所述光发射器及所述光检测器标定得到的。

12.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述光发射器包括光源，所述控制器还用于：

根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光源的工作电流。

13.根据权利要求12所述的控制器，其特征在于，所述检测电信号和所述标定电信号均为电流信号，所述控制器还用于：

在所述检测电信号大于所述标定电信号时，减小所述光源的工作电流；和

在所述检测电信号小于所述标定电信号时，增大所述光源的工作电流。

14.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述光发射器包括光源，所述光源包括多个发光元件，所述控制器还用于：

根据所述检测电信号与所述标定电信号控制所述光源开启的所述发光元件的数量。

15.一种飞行时间模组，其特征在于，所述飞行时间模组包括：

光发射器，所述光发射器用于发射光信号；

光检测器，所述光检测器用于将接收到的所述光信号转化为检测电信号；和

权利要求8-14任意一项所述的控制器；其中，所述光检测器接收到的光信号是所述光发射器直接发射的光信号。

16.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

机壳；和

权利要求15所述的飞行时间模组，所述飞行时间模组设置在所述机壳上。

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