CN109756652A - Tof摄像模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

TOF摄像模组及其制造方法

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。

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TOF摄像模组采用紧凑型结构化堆叠设计，以使得所述光源模块和所述感光控制模块被邻近地设置，以减少由于发射光与接收光路径不同所述产生的误差，从而获取更高精度的深度测量信息。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述光源模块能发出具有一预设波长的激光，其具有更高聚焦度且较高的抗外界干扰性的特征，以从源头上提供优化所述TOF摄像模组的测量精度的基础。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述光源模块包括一激光发射器和一电源供给，其中所述供给电路与所述激光发射器间隔地设置，以便于所述激光发射器散热。

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TOF摄像模组的所述线路板的背面(与所述光源模块所在面的相对一面)，被设置暴露在空气中，以便于散热。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述光源模块进一步地包括至少一导热件，其中所述导热件被设置于所述激光发射器，并通过一通孔穿过所述线路板和延伸至所述线路板的背面，以进一步地利于所述激光发射器的散热，保持所述TOF摄像模组工作温度和性能稳定。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述光源模块具有安全防护结构，以防止所述激光发射器发射的激光对人眼安全造成伤害。

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TOF摄像模组能智能地调节所述激光发射器的工作模式，以使得通过所述激光发射器产生的激光始终处于安全范围内。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中所述光源模块包括一金属保护罩和一衍射光学元件，所述衍射光学元件被设置于所述激光发射器和所述金属保护罩之间，其中所述金属防护罩被用作导通电路的一部分，从而一方面所述金属保护罩可防止所述衍射光学元件脱落，和所述激光发射器所发出的激光束伤害到人的眼睛，另一方面，金属保护罩还能在自身脱落时，断开向所述激光发射器提供电能的电路，以终止所述激光发射器的发光。

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TOF摄像模组还包括一温度传感器，其中所述温度传感器能够感应所述光源模块的所述激光发射器发出的激光的光强度，并以所述光强度作为控制信号，控制对所述光源模块的供电情况，以确保发射的激光处于人眼安全范围内。

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TOF摄像模组制造方法没有采用复杂的设备即可完成，从而使得所述TOF摄像模组的生产成本降低，以适用于所述TOF摄像模组的批量化生产。

本发明的另一目的在于提供一TOF摄像模组及其制造方法，其中在所述TOF摄像模组的制造过程中，所述TOF摄像模组组装完毕后被标定，从而使得所述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。

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TOF摄像模组通过一标定设备进行标定，所述标定设备标定所述TOF摄像模组的所述光源模块以及所述感光控制模块，使得所述TOF摄像模组有良好的光学表现。

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TOF摄像模组的标定过程中，所述TOF摄像模组可只获取一次图像而同时标定多种所述TOF摄像模组的标定参数，以此方式提高所述TOF摄像模组的标定效率，降低加工工序难度，减少加工成本。

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TOF摄像模组的透镜畸变通过所述标定设备标定，以此方式减少由于透镜畸变引起的TOF图像扭曲，从而使得所述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。

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TOF摄像模组的芯片灵敏度通过所述标定设备标定，从而避免由于所述感光控制模块中芯片灵敏度差异而造成的测量精度的偏差，即所述标定方法可减少由于芯片灵敏度差异而造成的TOF图像测试精度的偏差。

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TOF摄像模组的光电信号质量通过所述标定设备标定，从而确保所述光源模块发射出来的激光符合测试标准，并且避免由于光电信号转换不佳造成的TOF测试精度的偏差。

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TOF摄像模组的光斑均匀性通过所述标定设备标定，从而使得所述光源模块发射的激光源可以较高水准被所述感光控制模块接收处理，换言之，经过标定校正后的TOF摄像模组的所述光源模块有良好的光斑均匀性。

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TOF摄像模组的制造方法简单易操作，从而允许制造商采用简化的生产工艺制造，进一步地，本发明TOF摄像模组的机构使其更易于被自动化制造工艺制造，从而使其具有更低的制造成本。

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。

通过下面的描述，本发明的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现，为了达到以上任一发明目的，本发明提供一TOF摄像模组的制造方法，包括以下步骤：

S1：组装一TOF摄像模组，其中所述TOF摄像模组包括至少一光源模块以及至少一感光控制模块；以及S2：测试标定所述TOF摄像模组。

在一些实施例中，其中，所述TOF摄像模组的制造方法进一步包括以下步骤：

S3：检查包装所述TOF摄像模组。

在一些实施例中，其中，所述TOF摄像模组的组装过程进一步包括以下步骤：

S11：焊接至少一被动元件于一线路板；

S12：贴装至少一感光元件于所述线路板；

S13：组装所述光源模块以及所述感光控制模块于所述线路板；

S14：调试所述感光控制模块的焦距；以及

S15：组装一支架以固定保护所述TOF摄像模组。

在一些实施例中，其中，所述TOF摄像模组的组装过程进一步包括以下步骤：

S21：测试所述光源模块发出的激光安全性；

S22：标定所述TOF摄像模组，得到一系列标定参数；

S23：烧录所述标定参数于所述TOF摄像模组；以及

S24：测试所述TOF摄像模组的有效性。

在一些实施例中，其中，所述S11中的所述线路板包括至少一光源模块组装区，至少一感光控制模块组装区以及至少一挠性连接板，其中所述挠性连接板连接所述光源模块组装区以及所述感光控制模块组装区，以使得所述光源模块和所述感光控制模块可叠层地设置。

在一些实施例中，TOF光强传感器包括至少一控制器，其中所述控制器包括至少一数据处理模块，其中所述TOF光强传感器和所述数据处理模块可通电地相连接，其中所述TOF光强传感器被设置能够接收被被测目标反射的激光，并生成感应信号，其中所述数据处理模块被设置以自所述TOF光强传感器接收所述感应信号，其中所述数据处理模块被设置能够处理所述感应信号和生成初始图像数据。

在一些实施例中，其中，所述光源模块包括至少一电源供给，一用于发射激光的激光发射器，以及一导热件，其中所述激光发射器在被提供电能后激发发射激光，其中所述导热件被设置于所述激光发射器，并通过一通孔穿过所述线路板和延伸至所述线路板的背面。

在一些实施例中，其中，所述光源模块10进一步包括一金属保护罩以及一衍射光学元件，其中所述金属防护罩被设置在所述激光发射器的外侧，所述衍射光元件被设置于所述金属保护罩和所述激光发射器之间。

在一些实施例中，其中，所述步骤S13进一步包括以下步骤：

S131：组装所述电源供给电子元器件以及所述激光发射器于所述线路板；以及

S132：组装所述金属保护罩于所述线路板。

在一些实施例中，其中，所述步骤S15中所述支架与所述线路板形状相匹配，以固定所述线路板。

在一些实施例中，其中，所述S22进一步包括以下步骤；

S221：标定所述感光控制模块，得到至少一感光控制模块参数；以及

S222：标定所述光源模块，得到至少一光源模块参数。

在一些实施例中，其中，所述步骤S221进一步包括以下步骤：

S2211：标定所述感光控制模块的芯片灵敏度，得到至少一芯片灵敏度参数；以及

S2212：标定所述感光控制模块的透镜畸变，得到至少一透镜畸变参数。

在一些实施例中，其中，所述步骤S222进一步包括以下步骤：

S2221：标定该光源模块的至少一光电信号质量参数；以及

S2222：标定该光源模块的至少一光斑均匀性参数。

在一些实施例中，其中，所述步骤S2221进一步包括以下步骤：

S22211：标定所述光源模块的至少一暗态信号补偿参数；

S22212：标定所述光源模块的至少一固定位置光电信号质量参数；以及

S22213：标定所述光源模块的至少一变化相位光电信号质量参数。

在一些实施例中，所述TOF摄像模组的制造方法进一步包括以下步骤：

S223：标定该TOF摄像模组的至少一视场匹配参数；以及

S224：标定该TOF摄像模组的至少一温漂参数。

在一些实施例中，其中，所述TOF摄像模组的检查包装包括以下步骤：

S31；检查所述TOF摄像模组的外观；以及

S32：包装所述TOF摄像模组。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现，本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本发明较佳实施例的TOF摄像模组的立体示意图。

图2是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的背面立体示意图。

图3是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的爆炸立体示意图。

图4是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的俯视示意图。

图5是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的横断面示意图。

图6是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的主动光源的剖视图。

图7是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的感光接收模组的立体图。

图8是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的被测目标深度信息采集示意图。

图9是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的模块框图示意图。

图10是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的成像方法流程图。

图11是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的制造方法流程图。

图12是基于图11的根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的组装方法流程图。

图13是基于图11的根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的标定方法流程图。

图14到图16是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的组装过程示意图。

图17到图19是根据上述本发明较佳实施例的TOF摄像模组的标定过程示意图。

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。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一或多个”，即在一实施例中，一元件的数量可以为一，而在另外的实施例中，所述元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考说明书附图之图1至图9，依本发明较佳实施例的一TOF摄像模组1被阐明，其中本发明的所述TOF摄像模组1包括至少一用于提供具有预设波长激光的光源模块10和至少一感光控制模块20，其中所述感光控制模块20包括至少一TOF光强传感器21和一控制器22，其中所述控制器22包括至少一数据处理模块221，其中所述TOF光强传感器21和所述数据处理模块221可通电地相连接，其中所述光源模块10能产生具有预设波长激光至被测目标，所述TOF光强传感器21被设置能够接收由被测目标反射的激光，并生成感应信号，其中所述数据处理模块221被设置以自所述TOF光强传感器21接收所述感应信号，其中所述数据处理模块221被设置能够处理所述感应信号和生成初始图像数据。可以理解的是，所述 TOF光强传感器21被设置用于接收和/或感应被测物体或被测目标反射的激光，并生成相应初始图像数据。

值得注意的是，本文中的所述光源模块10和所述感光控制模块20形成深度检测系统，用以检测被测物体(或被测目标)的表面深度，从而得到被测物体深度成像数据。可以理解的是，本发明的所述TOF摄像模组1的所述光源模块10发射的激光被被测目标反射后，进一步被所述TOF光强传感器21感应和检测到。因此，所述TOF光强传感器21检测到的每个激光点数据均具有深度(值)信息。本领域技术人员可知，本发明TOF摄像模组1的所述光源模块10发出(发射)的激光可以是红外光。优选地，所述光源模块10发出的激光为具有一预设波长的激光。本领域技术人员可知，本发明TOF摄像模组1的所述控制器22可以是可编程SOC芯片，或包括至少一可编程SOC芯片。

如附图之图1至图9所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的所述控制器22包括一控制模块222，其中所述控制模块222被设置能够根据控制指令，如来自上位机或处理器的控制指令，控制所述TOF光强传感器21运行。也就是说，所述TOF光强传感器21 被可控制地连接于所述控制模块222。所述控制模块222也可根据预设程序控制所述TOF光强传感器21运行。进一步地，所述控制模块222被设置能够控制所述控制器22的其它功能模块的运行，如控制所述控制器22的所述数据处理模块221对所述TOF光强传感器21所感应的感应信号进行处理以生成相应的初始图像数据。进一步地，所述初始图像数据可进一步地传输给一上位机或处理器，其中所述上位机能够结合深度信息提取方法将初始图像数据进行转化得出所述被测目标的深度信息。也就是说，所述上位机可通信地连接于所述数据处理模块中所存储的被测目标的初始图像数据，以通过进一步地分析计算得出所述被测目标的深度信息。

优选地，所述控制器22的所述控制模块222被设置能够根据TOF标定参数，校正所述 TOF光强传感器21生成的初始图像数据。例如，为了减小本发明TOF摄像模组1所成图像的偏差和失真，需要去除TOF检测数据中与相邻激光(点)存在较大差异(过高或过低)的激光。这些光(点)可被视作TOF成像中的飞点。

如附图之图1至图9所示，依本发明较佳实施例的所述感光控制模块的所述控制器22进一步包括一数据接口223，其中所述数据接口223和所述数据处理模块221被通电地相互连接，以使所述控制器22中的所述初始图像数据可被传输给上位机或处理器。例如，通过一MIPI数据接口，将所述初始图像数据传输给上位机或嵌入式芯片处理器。

如附图之图6所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的光源模块10包括一电源供给11和被电连接于所述电源供给11的一用于发射激光的激光发射器12，其中所述激光发射器12在被提供电能后，激发发射激光。优选地，在本发明该优选实施例中，所述光源模块 10被实施为一垂直腔面发射器(VCSEL)10’，其包括一个垂直腔面发射激光器的所述电源供给11和所述激光发射器12。

本领域的技术人员应知晓，所述垂直腔面发射器(VCSEL)10’需维持于特定的温度范围才能正常工作，也就是说，需考虑所述TOF摄像模组1的散热问题，维持所述垂直腔面发射器(VCSEL)10’具有稳定的工作性能。相应地，在本发明的该优选实施中，所述电源供给11和所述激光发射器12被相间隔地设置，通过这样的方式，一方面增大所述光源模块11的总共散热面积，另一方面，避免所述电源供给11和所述激光发射器12所产生的热量相互影响，以利于所述光源模块10散热。

如附图之图1至图7所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1进一步包括一线路板 30，其中，优选地，所述光源模块10和所述感光控制模块20均被设置于所述线路板30。也就是，在本发明的该优选实施例中，所述光源模块10与所述感光控制模块20被集成地设置于所述线路板30，一方面使得所述TOF摄像模组1具有紧凑性结构，另一方面，利于提高所述TOF摄像模组1的深度测量精度。

更具体地说，所述光源模块10的所述激光发射器12和所述感光控制模块20的所述TOF 光强传感器21被邻近地设置于所述线路板30，以使得所述激光发射器12至被测目标之间的所形成的发射光路，与被测目标至所述TOF光强传感器21所形成的接收光路尽可能平行且相近地设置，以减少由于发射光路和接收光路路径不同所产生的误差，提高所述TOF摄像模组1的测量精度。

所述线路板30包括但不限于硬式电路板，挠性电路板，软硬结合板，以及陶瓷和PCB 板。在本发明的该优选实施例中，所述线路板30为PCB板，其具有一光源模块组装区31和一感光控制模块组装区32，其中所述光源模块组装区31和所述感光控制模块组装区32通过一挠性连接板33相连，以使得所述光源模块10和所述感光控制模块20可相对自由移动，优化所述TOF摄像模组1的整体结构。特别地，在本发明中，所述TOF摄像模组1采用堆叠化设计模式，即，所述光源模块10和所述感光控制模块20处于不同的高度空间中，通过这样的方式，使得所述TOF摄像模组1的尺寸减小，同时各部件之间安装公差也相对减小。

值得一提的是，为了便于所述光源模块10甚至是整个TOF摄像模组1的散热，本发明 TOF摄像模组1的所述线路板30的背面部分区域(与所述光源模块10所在面的相对一面)被设置暴露在空气中，以便于散热。

进一步地，在本发明的一实施例中，设置于所述线路板30背面的金属导电层被部分地裸露，所述裸露区域对应于光源模块10，以进一步加强所述线路板的散热效果。

在本发明的另一实施例中，所述线路板30还包括一导热板34，所述导热板重叠地设置于所述线路板的背面(与所述光源模块10所在面的相对一面)，并且可导通地连接于所述光源模块10和所述感光控制模块20，以通过所述所述导热板加强所述TOF摄像模组1的散热性能。

此外，在本发明的另一实施例中，所述光源模块10进一步包括至少一导热件13，其中所述导热件13被设置于所述激光发射器12，并通过一通孔301穿过所述线路板30和延伸至所述线路板30的背面。

本领域的技术人员应了解，本发明TOF摄像模组1采用了激光作为测量光，故，其模块电路设计必须满足人眼激光安全要求，且通过国际认证标准。为了确保在TOF摄像模组1的制造和使用过程中，激光不会伤害到人的眼睛，本发明TOF摄像模组1进一步地提供了一安全防护结构，以保护人的眼睛。更具体地说，本发明TOF摄像模组1的光源模块10进一步包括一金属保护罩14，其中所述金属防护罩14被设置在所述激光发射器12的外侧121，且被用作导通电路的一部分。换句话说，当所述金属保护罩14自所述激光发射器12的外侧121 脱落时，用于向所述光源模块10的激光发射器12供电的电路被断开，从而使所述光源模块 10的所述激光发射器12的光激发或发光被终止。此外，所述金属保护罩14被设置在所述激光发射器12的所述外侧121，作为所述激光发射器12的外壳体，还进一步为激光发射器12 提供一定的保护作用。

如附图之图1至图7所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的光源模块10进一步包括一衍射光学元件15(DOE)，其中所述衍射光学元件15被保持在所述激光发射器12 的光线路径，用以改变所述激光发射器12所产生光波的相位和空间强度。本领域的技术人员应了解，经过调制的发射激光，不仅具有更高的抗环境干扰性能，利于提高所述TOF摄像模组1的测量精度，而且经过调制的发射光波对人眼不会造成伤害。

特别地，在本发明的该优选实施例中，所述衍射光学元件15被设置于所述金属保护罩 14和所述激光发射器12之间，因此，所述金属保护罩14一方面可防止所述衍射光学元件15 脱落，和防止所述激光发射器12发出的激光束伤害到人的眼睛，另一方面，所述金属保护罩 14还能在自身脱落时，断开向所述激光发射器12提供电能的电路，以终止所述激光发射器 12的发光。特别地，所述金属保护罩14安装于所述线路板30，以于所述线路板30和所述金属保护罩14之间形成一隔离腔141，其中所述激光发射器12和所述衍射光元件15被收容于所述隔离腔141，并通过设置于所述金属保护罩14顶端的一光窗142，控制该激光的出射方向。所述隔离腔141配合所述光窗142，一方面，隔离所述激光发射器12，防止产生辐射污染，另一方面，所述激光发射器12所产生的激光仅能通过所述光窗142抵至外界，以有限地限定该激光的出射方向。

如附图之图1至图9所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1进一步包括一温度传感器40，其中所述温度传感器40能够感应所述光源模块10的所述激光发射器12的温度，以在所述激光发射器12的工作温度超过一预设温度后，所述感光控制模块20的所述控制器22的所述控制模块222能够降低甚至切断对所述光源模块10的所述激光发射器12的供电，以确保所述光源模块10的所述激光发射器12工作在安全范围内，不会被损坏掉。

如附图之图1至图9所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的所述光源模块10进一步包括一驱动电路16，其中所述驱动电路16被设置在所述电源供给11和所述激光发射器12之间，以控制所述电源供给11对所述激光发射器12的供电。也就是说，所述驱动电路16分别电连接于所述电源供给11和所述激光发射器12。优选地，所述驱动电路16与所述控制器22的所述控制模块222可通电地相连通，以使所述电路能够根据所述控制模块222的控制指令控制向所述电源供给11对所述激光发射器12的供电。

如附图之图1至图7所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的所述感光控制模块 20进一步包括一镜头23，其中所述镜头23包括至少一透镜231，其中所述镜头被设置在所述感光控制模块20的所述TOF光强传感器21的外侧，并且对应于所述TOF光强传感器21的感光路径，以通过所述镜头采集被测目标表面所反射的激光。

如附图之图1至图7所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的所述感光控制模块 20进一步包括一保持架24，其中所述保持架24被设置用于保持所述镜头23处在一适当的位置。优选地，所述镜头23被设置在所述保持架24形成的一位置固定孔240中，以确保所述镜头23处在一预设位置。

如附图至图1至图7所示，依本发明较佳实施的TOF摄像模组1的所述感光控制模块20 还包括一滤光元件25，其中所述滤光元件25设置于所述TOF光强传感器21和所述镜头23之间，以通过所述滤光元件25过滤杂光，提高所述TOF摄像模组1的测量精度。优选地，所述滤光元件25被设置只允许所述激光发射器12所产生的激光透过，并最终辐射至所述TOF 光强传感器21进行光电反应，将带有被测目标深度信息的光信号转化为电信号。值得一提的是，在本发明的一实施例中，所述滤光元件25被设置于所述保持架24，并处于所述镜头23和所述TOF光强传感器25之间。可选地，在本发明的另一实施例中，所述感光控制模块20 还包括一滤光元件支架，其中所述滤光元件25组装于所述滤光元件支架，所述滤光元件支架组装于所述保持架24，以通过所述滤光元件支架改变所述滤光元件25的支撑方式。

如附图之图1至图7所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1进一步包括一支架50，其中所述线路板30被设置在所述支架50，以使所述线路板30的位置被固定。进一步地，被设置在所述线路板30的各个电子元件的位置也被固定，以实现TOF摄像模组1的预设布局。

相应地，如图8和如图10所示，本发明还提供一种TOF深度图像成像方法，其中所述方法包括步骤：

S1发射一具有预设波长的激光；

S2所述感光控制模块20的所述TOF光强传感器21接收被测目标反射的激光，以进行光电转化；和

S3所述感光控制模块20的所述数据处理模块221接收并处理来自所述TOF光强传感器 21的感应信号，以生成初始图像数据。

在所述激光发射的步骤中，该激光由一垂直腔面发射器10’提供，并且所述激光经由一衍射光学元件15进行调制，以使得该激光符合人眼激光安全要求。

在所述接收反射激光的步骤中，所述发射激光被滤光元件25过滤，以将杂光从该激光中去除。

特别地，在信息处理的步骤中，为了减小本发明TOF摄像模组1所成图像的偏差和失真，需要去除TOF检测数据中与相邻激光(点)存在较大差异(过高或过低)的激光。

可以理解的是，所述初始图像数据包含激光照射区域所返回的每个点的强度值，进一步地，当所述TOF光强传感器21在不同时间对被测目标进行检测时，可以通过软件解析出被测目标的各个部位在不同时间的深度值，以使得在信息处理的步骤中，所述数据处理模块可以根据计算得到被测目标，甚至是被测目标的各个部位的位置变化，以实现动态分析和动态感应识别。举例来说，如，根据使用者的身体各部位的位置变化、预测使用者的行为，以实现体感控制。

值得一提的是，信息处理步骤之后，所述TOF深度图像成像方法还包括步骤：

S4将所述初始图像数据信息传输给上位机。如，将所述初始图像数据信息传输给上位机，并经过上位机的软件处理，并显示于一显示装置，以通过所述显示屏幕呈现被软件解析出来的该被测目标的深度图像信息。

进一步地，本发明所提供的TOF摄像模组1可同时获得灰度图像信息和距离图像信息，以传输给所述上位机，其中所述上位机能够根据所述灰度信息和所述距离图像信息，进行信息呈现或对信息进行再加工，以辅助实现其他功能。

根据本发明的另一方面，本发明提供一上述TOF摄像模组1的制造方法，其中所述TOF 摄像模组1没有采用复杂的设备即可制造完成，从而使得所述TOF摄像模组1的生产成本降低，以适用于所述TOF摄像模组1的批量化生产。并且，所述TOF摄像模组1的结构允许制造商采用简化的生产工艺制造，进一步地，本发明TOF摄像模组1的机构使其更易于被自动化制造工艺制造，从而使其具有更低的制造成本。综上，通过所述TOF摄像模组1的制造方法制造的所述TOF摄像模组1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。

具体而言，所述TOF摄像模组1的制造方法包括以下步骤：

100：组装一TOF摄像模组1，其中所述TOF摄像模组1包括至少一光源模块以及至少一感光控制模块；

200：测试标定所述TOF摄像模组1；以及

300：包装所述TOF摄像模组1。

换言之，所述TOF摄像模组1的制造方法大致可以分为包括TOF摄像模组1的组装过程，标定过程以及包装过程三个过程。TOF摄像模组1的零元件经过所述TOF摄像模组1的组装后得到一初始TOF摄像模组1，所述初始TOF摄像模组1经过所述标定过程后得到一系列的标定参数，并且得到一最终TOF摄像模组1，所述最终TOF摄像模组1被检查包装。

所述TOF摄像模组1的组装过程进一步包括以下步骤：焊接电子元器件；COB芯片贴装；模块组装；模块调焦；以及支架组装。所述TOF摄像模组1的零元件通过所述TOF摄像模组1的组装过程组装成所述TOF摄像模组1。

如图14至16所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的组装过程被展示。所述TOF摄像模组1包括一光源模块10，一感光控制模块20以及一线路板30，其中，优选地，所述光源模块10和所述感光控制模块20均被设置于所述线路板30。也就是，在本发明的该优选实施例中，所述光源模块10与所述感光控制模块20被集成地设置于所述线路板30，一方面使得所述TOF摄像模组1具有紧凑性结构，另一方面，利于提高所述TOF摄像模组1 的深度测量精度。

其中所述线路板30包括但不限于硬式电路板，挠性电路板，软硬结合板，以及陶瓷和 PCB板。在本发明的该优选实施例中，所述线路板30为PCB板，其具有一光源模块组装区31和一感光控制模块组装区32，其中所述光源模块组装区31和所述感光控制模块组装区32通过一挠性连接板33相连，以使得所述光源模块10和所述感光控制模块20可相对自由移动，优化所述TOF摄像模组1的整体结构。特别地，在本发明中，所述TOF摄像模组1采用堆叠化设计模式，即，所述光源模块10和所述感光控制模块20处于不同的高度空间中，通过这样的方式，使得所述TOF摄像模组1的尺寸减小，同时各部件之间安装公差也相对减小。

为了使得所述光源模块10以及所述感光控制模块20可正常工作，所述线路板30的工作表面铺设有一系列的被动元件35，其中，所述被动元件35的设置使得所述光源模块10以及所述感光控制模块20可电联通于所述线路板30，并且正常运作。、

换言之，在本发明的一实施例中，所述电子元件焊接步骤包括：提供所述线路板30以及焊接所述被动元件35于所述线路板30，其中所述线路板30包括所述光源模块组装区31，所述感光控制模块组装区32，以及一挠性连接板33，所述光源模块组装区31以及所述感光控制模块32通过所述挠性连接板33连接，并且所述光源模块组装区31以及所述感光控制模块 32处于不同的高度空间，以缩小所述TOF摄像模组1的尺寸。其中所述被动元件35在本发明的实施例中以SMT工艺贴装于所述线路板30。

当所述被动元件35被贴装于所述线路板30上后，进而进行COB芯片封装工艺。所述芯片为所述感光控制模块20中的感光元件，当所述光源模块10发射出的激光抵达一被测物后被反射抵达所述感光控制模块20，所述感光控制模块20的所述感光元件感光所述激光。

在本发明的一实施例中，所述感光芯片以COB工艺封装于所述线路板30，但熟悉该项技术的人应该明白，所述感光芯片的COB封装仅作为一实施例而不作为限制。所述感光元件可以任意方式贴装于所述线路板。经过所述电子元器件焊接以及芯片贴装后得到如图14所示的电路板。

随后，所述光源模块10以及所述感光控制模块20被组装于所述线路板30，所述光源模块10以及所述感光控制模块20组装于所述光源模块组装区31和所述感光控制模块组装区 32，值得注意的是，所述光源模块10以及所述感光控制模块20的组装并无严格的组装顺序，所述光源模块10以及所述感光控制模块20甚至可以同时组装。

所述感光控制模块20包括至少一TOF光强传感器21和一控制器22，其中所述控制器 22包括至少一数据处理模块221，一控制模块222以及一数据接口223，其中所述TOF光强传感器21和所述数据处理模块221可通电地相连接，其中所述控制模块222被设置能够根据控制指令，如来自上位机的控制指令，控制TOF光强传感器21运行，所述数据接口223可将所述控制器22中的所述初始图像数据可被传输给上位机。

如附图之图1至图7所示，依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1的所述感光控制模块 20进一步包括一镜头23，一保持架24以及一滤光元件25，其中所述镜头23包括至少一透镜231，其中所述镜头被设置在所述感光控制模块20的所述TOF光强传感器21的外侧，并且对应于所述TOF光强传感器21的感光路径，以通过所述镜头采集被测目标表面所反射的激光，其中所述保持架24被设置用于保持所述镜头23处在一适当的位置，其中所述滤光元件25设置于所述TOF光强传感器21和所述镜头23之间，以通过所述滤光元件25过滤杂光，提高所述TOF摄像模组1的测量精度。

值得一提的是，在本发明的一实施例中，所述滤光元件25被设置于所述保持架24，并处于所述镜头23和所述TOF光强传感器25之间。可选地，在本发明的另一实施例中，所述感光控制模块20还包括一滤光元件支架，其中所述滤光元件25组装于所述滤光元件支架，所述滤光元件支架组装于所述保持架24，以通过所述滤光元件支架改变所述滤光元件25的支撑方式。

凭此，所述感光控制模块20的所述TOF光强传感器21，所述控制器22，所述镜头23，所述保持架24以及所述滤光元件25所述一定的规律组装于所述线路板30。

所述光源模块10包括一电源供给11，一用于发射激光的激光发射器12，以及一导热件13，其中所述激光发射器12在被提供电能后，激发发射激光，其中所述导热件13被设置于所述激光发射器12，并通过一通孔301穿过所述线路板30和延伸至所述线路板30的背面。

值得注意的是，所述光源模块10进一步包括一金属保护罩14以及一衍射光学元件15，其中所述金属防护罩14被设置在所述激光发射器12的外侧121，且被用作导通电路的一部分。换句话说，当所述金属保护罩14自所述激光发射器12的外侧121脱落时，用于向所述光源模块10的激光发射器12供电的电路被断开，从而使所述光源模块10的激光发射器12的光激发或发光被终止。此外，所述金属保护罩14被设置在所述激光发射器12的外侧121，作为所述激光发射器12的外壳体，还进一步为激光发射器12提供一定的保护作用。其中所述衍射光学元件15用以改变所述激光发射器12所产生光波的相位和空间强度，以获取具有较为理想的光能密度。其中，所述衍射光元件15被设置于所述金属保护罩14和所述激光发射器12之间，因此，所述金属保护罩14一方面可防止所述衍射光学元件15脱落，和激光发射器12发出的激光束伤害到人的眼睛，另一方面，金属保护罩14还能在自身脱落时，断开向所述激光发射器12提供电能的电路，以终止所述激光发射器12的发光。

凭此，所述光源模块10的所述电源供给11先被组装于所述线路板10，所述导热件13 一体连接于所述激光发射器12，所述激光发射器12组装于所述线路板10。进一步地，所述衍射光学元件15以及所述金属保护罩14组装于所述线路板30，其中，所述衍射光元件15被设置于所述金属保护罩14和所述激光发射器12之间。

依本发明较佳实施例的TOF摄像模组1进一步包括一温度传感器40，其中所述温度传感器40能够感应所述光源模块10的所述激光发射器12发出的激光的光强度，以在所述激光发射器12发出的激光的光功率超过一预设功率后，所述感光控制模块20的所述控制器22的所述控制模块222能够降低甚至切断对所述光源模块10的所述激光发射器12的供电，以确保所述光源模块10的所述激光发射器12发出的激光在安全范围内。凭此，所述温度传感器40 也被组装于所述线路板30。

当所述光源模块10以及所述感光控制模块20被组装于所述线路板30，需要对所述感光控制模块20进行调焦步骤，即调整所述感光控制模块20中的各个光学元件符合光学标准，以保证所述TOF摄像模组1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。

当所述感光控制模块20完成调焦步骤后，需要对所述TOF摄像模组1进行支架组装步骤。由于所述线路板30上所述光源模块组装区31以及所述感光控制模块组装区32通过所述挠性线路板30连接，并且为了让所述光源模块组装区31以及所述感光控制模块组装区32保持一定的高度差，所述TOF摄像模组1进一步包括一支架50，其中所述线路板30被设置在所述支架50，以使所述线路板30的位置被固定。进一步地，被设置在所述线路板30的各个电子元件的位置也被固定，以实现TOF摄像模组1的预设布局。值得一提的是，所述支架50 与所述线路板30有相类似的形状。

所述TOF摄像模组1被组装完毕后需要进行测试标定，以使得所述TOF摄像模组1的各个光学参数符合实际产品参数，以使得所述TOF摄像模组1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。

所述测试标定过程进一步包括以下步骤：

201：测试所述TOF摄像模组1的激光安全性；

202：标定所述TOF摄像模组1，得到一系列标定参数；

203：烧录所述标定参数；以及

204：进行所述TOF摄像模组1的有效性测试。

本发明TOF摄像模组1进一步地提供了一安全防护结构以保护人的眼睛。所述TOF摄像模组1的激光在组装完成后需要进行安全性测试，以确保所述TOF摄像模组1的激光符合人眼安全保护，以确保所述TOF摄像模组1的使用安全性。更具体地说，本发明TOF摄像模组1的光源模块10进一步包括所述金属保护罩14，当所述金属保护罩14自所述激光发射器12的外侧121脱落时，用于向所述光源模块10的激光发射器12供电的电路被断开，从而使所述光源模块10的激光发射器12的光激发或发光被终止。

所述TOF摄像模组1的标定通过所述标定设备70完成，所述标定设备70包括一第一标定盒71以及第二标定盒72，其中所述第一标定盒71被适用于标定所述感光控制模块20以及所述光源模块10，所述第二标定盒72被适用于标定所述光源模块10，以此方式使得所述光源模块10可发出符合光学测试的激光，同时所述感光控制模块20也可精准地接收所述光源模块10发出的激光，从而使得所述TOF摄像模组1可以用以检测被测物体(或被测目标)的表面深度，从而得到被测物体的初始图像数据，软件处理后解析出深度信息。

所述标定感光控制模块20的步骤进一步包括以下步骤：标定所述感光控制模块20的芯片灵敏度，得到一芯片灵敏度参数；和标定所述感光控制模块20的透镜畸变，得到一透镜畸变参数。

如图13所示，所述感光控制模块20的标定通过所述第一标定盒71完成。所述第一标定盒71包括一标定板711以及一发光板712，其中所述发光板712上以一定规律排布着发光元件7121，在本发明的一实施例中，所述发光元件7121被实施为白炽灯。其中所述发光板712 置于所述标定板711背面，所述感光控制模块20置于所述标定板711的正面并与所述标定板 711隔有一定距离，换言之，所述标定板711位于所述感光控制模块20与所述发光板712之间，所述感光控制模块20的标定图像显示在所述标定板711上。所述标定板711的面积不小于所述发光板712的面积，从而使得所述发光板712可发光显示于所述标定板711。在此需要特别注意的是，所述发光板712并不一定是一层可视的板层材料，所述发光板712可直接设置于所述标定板711的背面而形成一发光层712’，本发明在这方面不受限制。

所述发光板712的边缘位置间隔排布一系列所述发光元件7121，所述发光元件7121的亮度与位置可控，操作人员通过以所述发光板712为基准来标定所述感光控制模块20。

由于每一感光芯片对于光照的敏感度不同，所述使得装配有所述感光芯片的所述感光控制模块20对于光照的敏感度不同，然而由于所述感光控制模块20通过对光路相位差的判断来测取被测物的深度信息，故倘若所述感光芯片灵敏度不佳将极大地影响所述TOF摄像模组 1的测试精度。

在所述感光控制模块20的芯片灵敏度的标定过程中，所述发光板712的亮度从弱变强，不同光亮度的所述发光元件7121显示于所述发光板711，从而使得所述感光控制模块20可收取到不同强度的光照，所述发光板712的亮度不同程度地变化，从而可标定到所述感光控制模块20中所述感光芯片对光照的敏感度，而得到一芯片灵敏度参数。换言之，通过所述第一标定盒71中所述发光板712亮度的变化，可得到所述感光控制模块20中所述感光芯片对多大强度的光照开始反应，也可得到所述感光控制模块20中所述感光芯片对多大强度的光照开始反应不稳，通过所述控制模块232标定得到所述感光控制模块20的所述芯片灵敏度。

在所述感光控制模块20的标定过程中，不仅仅所述感光芯片会对所述TOF摄像模组1 的测试精度造成影响，所述感光控制模块20中的所述镜头23也会对所述TOF摄像模组1的测试精度造成影响。具体而言，由于所述镜头23的特定结构，故所述镜头23在对光路的接收中会造成边缘畸变偏差，所述第一标定盒71被适用于标定所述感光控制模块20的透镜畸变，得到所述透镜畸变参数。

当所述发光板712发光显示在所述标定板711上时，所述标定板711上对应于所述发光元件7121的位置发出光亮。此时，倘若所述镜头23不存在畸变的话，所述感光控制模块20 应该得到与所述标定板71上发光位置相同的照片，然而所述感光控制模块20得到的镜头标定图像81如图所示。所述镜头标定图像81的边缘与所述发光板712的边缘存在边缘偏差，该边缘偏差由所述镜头23的透镜畸变造成。通过所述镜头标定图像81与所述发光板712存在的边缘偏差得到所述镜头23的透镜畸变参数，此处所述透镜畸变参数进一步包括所述畸变曲线和畸变函数，所述透镜畸变参数被刻录在所述TOF摄像模组1以校正所述透镜畸变。另外，所述透镜畸变的标定步骤中，所述标定设备70同时标定所述镜头23的投影误差，焦距以及光轴偏差。换言之，所述透镜畸变步骤进一步包括以下步骤：根据所述透镜畸变参数，计算得到一透镜畸变函数。

由于所述TOF摄像模组1中，所述感光控制模块20通过判断光路的相位差来判断被测物的深度信息，由此，所述光源模块10的发光性能对所述TOF摄像模组1的测试精度也有极大的影响。

所述标定所述光源模块的步骤进一步包括以下步骤：标定所述光源模块10的光电信号质量参数标定所述光源模块10的光斑均匀参数。其中所述标定光电信号质量进一步包括以下步骤：标定所述光源模块10的暗态信号补偿参数；标定所述光源模块10的固定位置光电信号质量参数；以及标定所述光源模块10的变化相位光电信号质量参数。

具体而言，所述标定暗态信号补偿参数以及所述标定所述固定位置光电信号质量的步骤也通过所述第一标定盒71完成。如图15所述，所述发光板712置于所述标定板711背面，所述光源模块10置于所述标定板711的正面并与所述标定板711隔有一定距离，换言之，所述标定板711位于所述光源模块10与所述发光板712之间，所述光源模块10的发光光源显示在所述标定板711上。此时，所述发光板712不发光，仅仅通过所述光源模块10的发光显示于所述标定板711。

由于杂光或者其他因素的影响，即使在所述光源模块10且所述发光板712都不发光的情况下，所述标定板711上依旧会收集到暗态情况下的具备一定亮度的感光图像，所述暗态信号补偿参数的标定解决杂光等因素对TOF摄像模组1的工作造成的影响。换言之，在理论情况下，当所述光源模块10以及所述发光板712均不发光时，收集到所述标定板712的图像应该是全黑图像，然而实际情况下由于所述暗态电信号噪声的存在，所述标定板712上依旧可以得到一定亮度的图像。在本发明的一实施例中，通过在所述光源模块10且所述发光模块 712都不发光的情况下，测试所述标定板711，即可标定所述光源模块10的暗态信号补偿参数。

另外，所述光源模块10可能会存在电信号不稳定的情况，其主要原因是所述光源模块 10的被动电元件不稳定，从而使得所述光源模块10发出的光源也可能存在不稳定的情况，通过标定所述光源模块10的固定位置光电信号质量来解决上述问题。

在本发明的一实施例中，所述光源模块10在距离所述标定板711固定的距离位置发光并映射在所述标定板711上，理论而言，此时所述标定板711上应该得到均匀分布的光点，即所述标定板711预设得到均匀光斑。然而在实际中所述标定板711上并不是所有的光斑都均匀，从而判定所述光源模块10光电信号不稳定，并得到所述固定位置光电信号质量。

另外，所述光照残缺点以及所述变化相位光电信号质量通过所述第二标定盒72的标定完成。具体而言，如图17所示，所述第二标定盒72包括一光纤整合器721，至少两光纤722 以及一光路标定板713，其中所述光纤722的长度不一从而模拟不同距离的光学测试。值得一提的是，通过不同长度的光纤的设置以模拟不同距离下的光学测试，以此方式大大地节省了标定设备的体积。其中，所述光源模块10置于所述光纤整合器721的一侧，所述光源模块 10发出的预定波长的激光进入所述光纤整合器721，所述光纤整合器721对所述激光进行整合后传送给不同长度的所述光纤722，所述光纤22一端联通于所述光纤整合器721，另一端连通于所述光路标定板713，经过所述光纤722的光路映射在所述光路标定板713上，从而得到不同光路距离下的光点情况。

为了避免所述光纤722本身的缺陷对所述光源模块10标定造成的影响，所述光源模块 10需进行光照残缺点标定。具体而言，由于落到所述光路标定板713上的光斑均来自于所述光纤整合器712，故一定所述光纤整合器712自身发生残缺则会很大程度地影响所述光源模块10的后续标定。在所述光照残缺点的标定过程中，通过判断所述光照标定板713上光照残缺的点来判断哪一条所述光纤722存在残缺。换言之，理论情况下，所述光照标定板713上应该分布相同光照强度的光点，一旦检测到某一光点发生残缺即可判定运输该光点的所述光纤722发生残缺，得到所述光纤残缺信息，用于后续设备维护和软件测试标准制定。

另外，由于所述TOF摄像模组1主要是通过判断光路的相位差来判断被测物的深度信息，故所述光源模块10发出的激光的变化相位光电信号质量对于所述TOF摄像模组1而言至关重要。所述第二标定盒72被适用于标定所述光源模块10的变化相位光电信号质量。

具体而言，由于所述光纤722被设置为不同长度，从而所述光路标定板723上可得到不同光路距离下的光点信息，即，所述光路标定板723上可得到不同光路相位下的光点信息。具体而言，以所述光路标定板723上显示等比增长光路相位的光点为例，比如所述光路标定板723上显示A、B、C三个光点，其中所述A光点，B光点以及C光点分别对应于所述1M 光纤，1.5M光纤，2M光纤，按照理论而言，所述A光点，B光点以及C光点应该有与调制波形相位相关的光照亮度。但此时测试中对比三个光点之间的光照亮度，却存在不确定的变化相位差，以此方式所述标定方法得到所述TOF摄像模组1的变化相位光电变化参数，从而标定不同距离光路下的偏差。换言之，可根据所述变化相位光电变化参数得到不同光路距离下需要补偿不同光照的信息。

另外，所述光源模组10的光斑均匀性指的是所述光源模块10发出的激光光源的均匀度，所述光斑均匀性的标定通过所述第一标定盒10完成。所述光源模块10发光在所述标定板711 上，通过分析所述标定板711上的光斑得到一光斑均匀图，从而标定得到所述光斑均匀参数。

除此之外，在所述TOF摄像模组1的标定过程中还需要标定所述TOF摄像模组1的视场匹配度，即，所述TOF摄像模组1的标定方法中进一步包括以下步骤：标定所述TOF摄像模组1的视场匹配参数。

具体而言，所述TOF摄像模组1中所述光源模块10与所述感光控制模块20间隔设置，所述光源模块10发出的光源并不能百分百地被所述感光控制模块20接收，在理论光学设计中，所述光源模块10与所述感光控制模块20的视场要求完全匹配。然而实际操作中可能会由于所述光源模块10与所述感光控制模块20存在的组装误差，或者所述光源模块10与所述感光控制模块20的光轴位置偏移，而导致所述光源模块10与所述感光控制模块20的视场匹配度不符合标准。

为了标定所述视场匹配度，在本发明的一实施例中，所述光源模块10发光在所述标定板 711上，所述感光控制模块712接收感应所述光源模块10发出的光照区域，分析判断所述感光控制模块20接收到的所述光照区域与所述光源模块10的发光区域的匹配度，而标定得到所述TOF摄像模组1的视场匹配参数。

值得注意的是，在本发明的实施例中，所述标定视场匹配参数的步骤可在所述标定所述感光控制模块20之前。凭此，一旦标定过程中所述视场匹配度不可校正，则无需进行后续 TOF摄像模组1的标定。

另外，所述TOF摄像模组1的标定方法进一步包括以下步骤：标定所述TOF摄像模组1 的温漂参数。由于所述光源模块10向外发射预定波长的波长，进而导致所述光源模块10在发光过程中可能会导致温度变化。一般而言，所述光源模块10的温度越高，所述光源模块10发出的激光光源的功率就越低，从而影响所述TOF摄像模组1的测试精度。比如，所述激光光源的功率低到一定程度时就有可能导致所述感光控制模块20无法接受到光线，而极大地影响所述感光控制模块20的测试精度。由此可知，所述光源模块10的温度会影响所述TOF摄像模组1的测试精度。

在所述TOF摄像模组1的温漂参数的标定过程中，可通过测试不同温度下所述光源模块 10的激光强度，而得到一关于激光强度与温度的标准曲线，再测取所述TOF摄像模组1的工作温度，而标定得到所述TOF摄像模组1的温漂参数。

换言之，所述温漂标定过程进一步包括以下步骤：测试不同温度下所述光源模块10的激光强度，得到一温度强度标准曲线；和测得所述光源模块10的工作温度，根据所述温度强度标准曲线，标定得到所述TOF摄像模组1的温漂参数。

所述TOF摄像模组1进行标定后得到一系列所述标定参数，所述标定参数通过BIN文件烧录至所述TOF摄像模组1，在本发明的一实施例中，所述BIN文件的烧录将十进制的所述标定参数以二进制的方式烧录于所述TOF摄像模组1，并且所述BIN文件烧录还烧录该TOF摄像模组1的其他参数，比如，所述BIN文件烧录进一步烧录所述TOF摄像模组1的生产日期以及产品型号等，从而使得所述TOF摄像模组1有特定的识别信息。

当所述标定参数被烧录于所述TOF摄像模组1，所述TOF摄像模组1可联通于至少一上位机以对所述TOF摄像模组1进行有效性测试。其中有效性测试被适用于进一步检测所述TOF摄像模组1的标定参数，当所述TOF摄像模组1的有效性测试结果符合预设标准，所述TOF摄像模组1可进行后续包装工序。

所述TOF摄像模组1的包装过程进一步包括检查所述TOF摄像模组1的外观，以及包装所述TOF摄像模组1。其中所述TOF摄像模组1的外观检查检查所述TOF摄像模组1的外观是否有瑕疵，是否有刮痕等情况，以使得所述TOF摄像模组1有良好标准的外观。

值得一提的是，所述TOF摄像模组1的制造方法简单易操作，从而允许制造商采用简化的生产工艺制造，进一步地，本发明TOF摄像模组1的机构使其更易于被自动化制造工艺制造，从而使其具有更低的制造成本。

由此可以看到本发明目的可被充分有效完成。用于解释本发明功能和结构原理的所述实施例已被充分说明和描述，且本发明不受基于这些实施例原理基础上的改变的限制。因此，本发明包括涵盖在附属权利要求书要求范围和精神之内的所有修改。

另外，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 (19)

1.一TOF摄像模组的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

S1：组装一TOF摄像模组，其中所述TOF摄像模组包括至少一光源模块以及至少一感光控制模块；以及

S2：测试标定所述TOF摄像模组。

2.根据权利要求1所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述TOF摄像模组的制造方法进一步包括以下步骤：

S3：检查包装所述TOF摄像模组。

3.根据权利要求1或2所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述TOF摄像模组的组装过程进一步包括以下步骤：

S11：焊接至少一被动元件于一线路板；

S12：贴装至少一感光元件于所述线路板；

S13：组装所述光源模块以及所述感光控制模块于所述线路板；

S14：调试所述感光控制模块的焦距；以及

S15：组装一支架以固定保护所述TOF摄像模组。

4.根据权利要求1或2所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述TOF摄像模组的组装过程进一步包括以下步骤：

S21：测试所述光源模块发出的激光安全性；

S22：标定所述TOF摄像模组，得到一系列标定参数；

S23：烧录所述标定参数于所述TOF摄像模组；以及

S24：测试所述TOF摄像模组的有效性。

5.根据权利要求3所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述TOF摄像模组的组装过程进一步包括以下步骤：

S21：测试所述光源模块发出的激光安全性；

S22：标定所述TOF摄像模组，得到一系列标定参数；

S23：烧录所述标定参数于所述TOF摄像模组；以及

S24：测试所述TOF摄像模组的有效性。

6.根据权利要求3所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述S11中的所述线路板包括至少一光源模块组装区，至少一感光控制模块组装区以及至少一挠性连接板，其中所述挠性连接板连接所述光源模块组装区以及所述感光控制模块组装区，以使得所述光源模块和所述感光控制模块可叠层地设置。

7.根据权利要求3所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述感光控制模块包括至少一TOF传感器和至少一控制器，其中所述控制器包括至少一数据处理模块，其中所述TOF传感器和所述数据处理模块可通电地相连接，其中所述TOF传感器被设置能够接收被被测目标反射的激光，并生成感应信号，其中所述数据处理模块被设置以自所述TOF传感器接收所述感应信号，其中所述数据处理模块被设置能够处理所述感应信号和生成初始原始数据。

8.根据权利要求3所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述光源模块包括至少一电源供给，一用于发射激光的激光发射器，以及一导热件，其中所述激光发射器在被提供电能后激发发射激光，其中所述导热件被设置于所述激光发射器，并通过一通孔穿过所述线路板和延伸至所述线路板的背面。

9.根据权利要求8所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述光源模块10进一步包括一金属保护罩以及一衍射光学元件，其中所述金属屏蔽罩被设置在所述激光发射器的外侧，所述衍射光元件被设置于所述金属保护罩和所述激光发射器之间。

10.根据权利要求9所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述步骤S13进一步包括以下步骤：

S131：组装所述电源供给电路元器件以及所述激光发射器于所述线路板；以及

S132：组装所述金属保护罩于所述线路板。

11.根据权利要求7所述的所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述光源模块包括至少一电源供给，一用于发射激光的激光发射器，以及一导热件，其中所述激光发射器在被提供电能后激发发射激光，其中所述导热件被设置于所述激光发射器，并通过一通孔穿过所述线路板和延伸至所述线路板的背面。

12.根据权利要求3所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述步骤S15中所述支架与所述线路板形状相匹配，以固定所述线路板。

13.根据权利要求4或5所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述S22进一步包括以下步骤；

S221：标定所述感光控制模块，得到至少一感光控制模块参数；以及

S222：标定所述光源模块，得到至少一光源模块参数。

14.根据权利要求13所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述步骤S221进一步包括以下步骤：

S2211：标定所述感光控制模块的芯片灵敏度，得到至少一芯片灵敏度参数；

以及

S2212：标定所述感光控制模块的透镜畸变，得到至少一透镜畸变参数。

15.根据权利要求14所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述步骤S222进一步包括以下步骤：

S2221：标定该光源模块的至少一光电信号质量参数；以及

S2222：标定该光源模块的至少一光斑均匀性参数。

16.根据权利要求15所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述步骤S2221进一步包括以下步骤：

S22211：标定所述光源模块的至少一暗态信号补偿参数；

S22212：标定所述光源模块的至少一固定位置光电信号质量参数；以及

S22213：标定所述光源模块在不同相位值情况下的变化相位光电信号质量参数。

17.根据权利要求13所述的TOF摄像模组的制造方法，所述TOF摄像模组的制造方法进一步包括以下步骤：

S223：标定该TOF摄像模组的至少一视场匹配参数；以及

S224：标定该TOF摄像模组的至少一温漂参数。

18.根据权利要求2所述的TOF摄像模组的制造方法，其中，所述TOF摄像模组的检查包装包括以下步骤：

S31；检查所述TOF摄像模组的外观；以及

S32：包装所述TOF摄像模组。

19.一TOF摄像模组，由权利要求1到18中任一所述的TOF摄像模组的制造方法制造而成。