CN110177191A - 一种用于3d摄像头人脸识别模块的盖板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板及其生产方法，其方法包括如下步骤，第一步、开料，第二步、外形加工，第三步、清洁，第四步、强化，第五步、清洁，第六步、印刷并制作摄像头光线穿透区，在该盖板基片背面设置遮蔽油墨层，同时，在该遮蔽油墨层上避空形成光线穿透区，第七步、清洁，第八步、在该盖板基片的该光线穿透区的出光口位置架设膜层，该膜层包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，第九步、将第八步完成的产品进行外观检验，然后覆盖保护膜，得到成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种盖板及其生产方法，特别是指一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板及其生产方法。
背景技术
如图1所示为 3D结构光三组摄像头分布示意图，其在盖板1上分别设置有LDM模组穿透区2、RGB模组穿透区3、IR模组穿透区4，现有的制作方法主要包括如下的步骤：现有的摄像头盖板1只是依靠玻璃或PC或PMMA材料自身的透光率进行透光,其可见光AR(550nm波段)和不可见光IR(850nm~1140nm波段)透光率最高只有88%左右,并且不同波长光线透光率同时存在,没法针对性的保留所需波段的透光率。其具体结构如图2所示，盖板1上设置有油墨层5，并分别在LDM模组穿透区2、RGB模组穿透区3、IR模组穿透区4位置形成透光区域6。
在具体使用的时候现有技术的透光结构存在如下的缺点，一. 可见光AR(550nm波段)透光率低，二. 不可见光IR(850nm~1140nm波段)透光率低，三. 对使用不可见光IR(850nm~1140nm波段)的摄像头,没有对可见光AR(550nm波段)进行抑制,会干涉摄像头在不可见光IR(850nm~1140nm波段)下的使用,造成3D人脸建模时精准度不够。
发明内容
本发明所采用的技术方案为：一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，包括如下步骤。第一步、开料，将选定的盖板大张原片用钻石刀轮裁切分片机分切成若干盖板基片，第二步、外形加工，将第一步中的该盖板基片利用夹具固定在CNC加工平台上，之后对该盖板基片外形尺寸进行CNC精加工，公差控制在+/-0.05mm，第三步、清洁，将第二步中完成CNC精加工的该盖板基片进行超声波清洗，第四步、强化，将第三步中清洗干净的该盖板基片分别单插于料架槽中，放置到钾、硅分子置换炉中,密封盖锁紧,之后进行结构强化，第五步、清洁，将第四步完成置换强化的该盖板基片进行超声波清洗。
第六步、印刷并制作摄像头光线穿透区，在该盖板基片背面设置遮蔽油墨层，同时，在该遮蔽油墨层上避空形成光线穿透区，该光线穿透区具有入光口、出光口以及透光内壁，该遮蔽油墨层具有顶面以及底面，其中，该顶面贴合在该盖板基片的背面上，该光线穿透区的该入光口设置在该遮蔽油墨层的该顶面上，该光线穿透区的该出光口设置在该遮蔽油墨层的该底面上，该透光内壁连接在该入光口与该出光口之间，该出光口的孔径大于该入光口的孔径，该遮蔽油墨层由若干油墨层叠设而成，该光线穿透区同时贯穿穿透若干该油墨层。
第七步、清洁，对该盖板基片进行超声波清洗，以保证光线穿透区的清洁。
第八步、在该盖板基片的该光线穿透区的出光口位置架设膜层，该膜层包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，其中，AR区镀膜层的制作方法包括如下步骤，步骤A、将该盖板基片上不需要设置AR区镀膜层的光线穿透区利用保护膜片保护遮挡起来，步骤B、将步骤A中的该盖板基片排列在真空电镀设备的锥形料具中，步骤C、将电镀使用的原材料氧化硅以及氧化钛分别放置在升化器中，氧化钛与氧化硅的重量比例为1:1.5，步骤D、将真空电镀设备密封，将装置有氧化硅的该升化器的温度控制在1650℃,将装置有氧化钛的该升化器温度控制在1850℃，之后按照一层氧化钛一层氧化硅的方式，交替将生化后的氧化钛以及氧化硅推进到锥形料具中进行交替镀膜，总体镀膜层数为六层，整体镀膜时间为60分钟，其中，氧化钛层与氧化硅层的厚度比例为1:1.5此刻，完成在对应光线穿透区上的AR区镀膜层的构建。
IR区镀膜层的制作方法包括如下步骤，步骤A、将该盖板基片上不需要设置IR区镀膜层的光线穿透区利用保护膜片保护遮挡起来，步骤B、将步骤A中的该盖板基片排列在真空电镀设备的锥形料具中，步骤C、将电镀使用的原材料氧化硅以及氧化钛分别放置在升化器中，氧化硅与氧化钛的重量比例为1:1，步骤D、将真空电镀设备密封，将装置有氧化硅的该升化器的温度控制在1650℃,将装置有氧化钛的该升化器温度控制在1850℃，之后按照一层氧化钛一层氧化硅的方式，交替将生化后的氧化钛以及氧化硅推进到锥形料具中进行交替镀膜，总体镀膜层数为十八层，整体镀膜时间为90分钟，其中，氧化钛层与氧化硅层的厚度比例为1:1，此刻，完成在对应光线穿透区上的AR区镀膜层的构建。
第九步、将第八步完成的产品进行外观检验，然后覆盖保护膜，得到成品。
一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板，其包括盖板基片，在该盖板基片背面设置遮蔽油墨层， 在该遮蔽油墨层上避空形成光线穿透区，该光线穿透区具有入光口、出光口以及透光内壁，该遮蔽油墨层具有顶面以及底面，其中，该顶面贴合在该盖板基片的背面上，该光线穿透区的该入光口设置在该遮蔽油墨层的该顶面上，该光线穿透区的该出光口设置在该遮蔽油墨层的该底面上，该透光内壁连接在该入光口与该出光口之间，该出光口的孔径大于该入光口的孔径，该遮蔽油墨层由若干油墨层叠设而成，该光线穿透区同时贯穿穿透若干该油墨层，在该盖板基片的该光线穿透区的出光口位置架设膜层，该膜层包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，其中，该AR区镀膜层以及该IR区镀膜层分别架设在对应的该光线穿透区的该出光口处。
本发明的有益效果为：本发明与现有技术相比，首先，解决了3D摄像头对人脸识别时高透光率的问题，其次，解决了3D摄像头模块人脸建模时LDM模组摄像头和IR模组摄像头在对人脸识别建模时可见光的影响,只让不可见光IR(850nm~1140nm波段)高穿透, 抑制了可见光AR(550nm波段)穿透的问题。
本发明解决了RGB模组主摄像头对人脸识别时可见光AR(550nm波段)的高穿透率要求，同时，解决了结构光3D摄像头模块人脸建模时LDM模组摄像头和IR模组摄像头对不可见光IR(850nm~1140nm波段)超高穿透率以及对可见光AR(550nm波段)要低穿透率的要求,提高识别精度,特别是在光线不足(比如室内,夜晚等)环境下结构光3D摄像头模块对人脸识别时的精准要求。
附图说明
图1为传统技术中3D结构光三组摄像头分布示意图。
图2为传统技术透光穿透区的位置示意图。
图3为本发明的摄像头光线穿透区的示意图。
图4为本发明的膜层的位置示意图。
图5为本发明的结构示意图。
图6为本发明的真空电镀设备的工作原理图。
具体实施方式
如图1至6所示，一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其包括如下步骤。
第一步、开料，将选定的盖板大张原片用钻石刀轮裁切分片机分切成若干盖板基片10，并将若干该盖板基片10单片插于料架中，该盖板大张原片为玻璃板材，该盖板基片10的尺寸为根据需要预定义的尺寸。
第二步、外形加工，将第一步中的该盖板基片10利用夹具固定在CNC加工平台上，之后对该盖板基片10外形尺寸进行CNC精加工，公差控制在+/-0.05mm。
第三步、清洁，将第二步中完成CNC精加工的该盖板基片10进行超声波清洗。
第四步、强化，将第三步中清洗干净的该盖板基片10分别单插于料架槽中，放置到钾、硅分子置换炉中,密封盖锁紧,之后进行结构强化。
强化过程中设定置换炉炉温420℃,时间为8小时，以满足该盖板基片10通过置换炉强化后 应力值CS≥650MPa,表面硅离子置换深度DOL≥30um，4点弯曲应值≥700MPa。
第五步、清洁，将第四步完成置换强化的该盖板基片10进行超声波清洗。
第六步、印刷并制作摄像头光线穿透区，如图4-5所示，在该盖板基片10背面设置遮蔽油墨层20，同时，在该遮蔽油墨层20上避空形成光线穿透区30，该光线穿透区30具有入光口31、出光口32以及透光内壁33。
该遮蔽油墨层20具有顶面21以及底面22，其中，该顶面21贴合在该盖板基片10的背面上，该光线穿透区30的该入光口31设置在该遮蔽油墨层20的该顶面21上，该光线穿透区30的该出光口32设置在该遮蔽油墨层20的该底面22上。
该透光内壁33连接在该入光口31与该出光口32之间，该出光口32的孔径大于该入光口31的孔径，该遮蔽油墨层20由若干油墨层23叠设而成，该光线穿透区30同时贯穿穿透若干该油墨层23。
在具体实施的时候，该遮蔽油墨层20由三层该油墨层23叠设而成。
该遮蔽油墨层20按照如下的方法制作，如图3所示，根据摄像头孔尺寸要求，制作穿透区菲林以及制作丝印网版。
将第五步中的该盖板基片10放置在夹具上，调整印刷机刮刀压力在0.2Mpa,刮刀角度在22°,刮刀速度5m/min;通过丝印网版将若干该油墨层23依次印刷到该盖板基片10的背面。
印刷一层该油墨层23之后进行90℃,30分钟的烘干，之后再印刷另外一层该油墨层23，直至完成该遮蔽油墨层20的印刷。
每层该油墨层23的厚度控制在6~8um。
为了将每层该油墨层23的厚度控制在6~8um，网版选用420目,张网角度22.5度。
第七步、清洁，对该盖板基片10进行超声波清洗，以保证光线穿透区30的清洁。
第八步、在该盖板基片10的该光线穿透区30的出光口32位置架设膜层40。
该膜层40包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，其中，AR区镀膜层的制作方法包括如下步骤。
步骤A、将该盖板基片10上不需要设置AR区镀膜层的光线穿透区30利用保护膜片保护遮挡起来。
步骤B、将步骤A中的该盖板基片10排列在真空电镀设备100的锥形料具110中。
步骤C、将电镀使用的原材料氧化硅以及氧化钛分别放置在升化器120中，氧化钛与氧化硅的重量比例为1:1.5。
步骤D、将真空电镀设备100密封，将装置有氧化硅的该升化器120的温度控制在1650℃,将装置有氧化钛的该升化器120温度控制在1850℃，之后按照一层氧化钛一层氧化硅的方式，交替将生化后的氧化钛以及氧化硅推进到锥形料具110中进行交替镀膜，总体镀膜层数为六层，整体镀膜时间为60分钟，其中，氧化钛层与氧化硅层的厚度比例为1:1.5此刻，完成在对应光线穿透区30上的AR区镀膜层的构建，AR区镀膜层能使550nm波段的可见光穿透，使对应于AR区镀膜层的RGB模组主摄像头孔处可见光AR(550nm波段) 透光率达到≥96%。
IR区镀膜层的制作方法包括如下步骤。
步骤A、将该盖板基片10上不需要设置IR区镀膜层的光线穿透区30利用保护膜片保护遮挡起来。
步骤B、将步骤A中的该盖板基片10排列在真空电镀设备100的锥形料具110中。
步骤C、将电镀使用的原材料氧化硅以及氧化钛分别放置在升化器120中，氧化硅与氧化钛的重量比例为1:1。
步骤D、将真空电镀设备100密封，将装置有氧化硅的该升化器120的温度控制在1650℃,将装置有氧化钛的该升化器120温度控制在1850℃，之后按照一层氧化钛一层氧化硅的方式，交替将生化后的氧化钛以及氧化硅推进到锥形料具110中进行交替镀膜，总体镀膜层数为十八层，整体镀膜时间为90分钟，其中，氧化钛层与氧化硅层的厚度比例为1:1，此刻，完成在对应光线穿透区30上的AR区镀膜层的构建，IR区镀膜层能使850nm~1140nm波段的不可见光穿透，使对应于IR区镀膜层的LDM模组摄像头以及IR模组摄像头处不可见光IR(850nm~1140nm波段) 透光率达到≥95%, AR(550nm波段) 抑制透光率达到≤30%。
LDM模组摄像头以及IR模组摄像头用以进行3D人脸建模。
第九步、将第八步完成的产品进行外观检验，然后覆盖保护膜，得到成品。
一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板，其包括盖板基片10，在该盖板基片10背面设置遮蔽油墨层20，在该遮蔽油墨层20上避空形成光线穿透区30，该光线穿透区30具有入光口31、出光口32以及透光内壁33，该遮蔽油墨层20具有顶面21以及底面22，其中，该顶面21贴合在该盖板基片10的背面上，该光线穿透区30的该入光口31设置在该遮蔽油墨层20的该顶面21上，该光线穿透区30的该出光口32设置在该遮蔽油墨层20的该底面22上。
该透光内壁33连接在该入光口31与该出光口32之间，该出光口32的孔径大于该入光口31的孔径，该遮蔽油墨层20由若干油墨层23叠设而成，该光线穿透区30同时贯穿穿透若干该油墨层23。
在具体实施的时候，该遮蔽油墨层20由三层该油墨层23叠设而成。
每层该油墨层23的厚度为6~8um。
在该盖板基片10的该光线穿透区30的出光口32位置架设膜层40，该膜层40包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，其中，该AR区镀膜层以及该IR区镀膜层分别架设在对应的该光线穿透区30的该出光口32处。
该AR区镀膜层能使550nm波段的可见光穿透，使对应于AR区镀膜层的RGB模组主摄像头孔处可见光AR(550nm波段) 透光率达到≥96%。
该IR区镀膜层能使850nm~1140nm波段的不可见光穿透，使对应于IR区镀膜层的LDM模组摄像头以及IR模组摄像头处不可见光IR(850nm~1140nm波段) 透光率达到≥95%,AR(550nm波段) 抑制透光率达到≤30%。
LDM模组摄像头以及IR模组摄像头用以进行3D人脸建模。
Claims (9)
1.一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、开料，将选定的盖板大张原片用钻石刀轮裁切分片机分切成若干盖板基片，
第二步、外形加工，将第一步中的该盖板基片利用夹具固定在CNC加工平台上，之后对该盖板基片外形尺寸进行CNC精加工，公差控制在+/-0.05mm，
第三步、清洁，将第二步中完成CNC精加工的该盖板基片进行超声波清洗，
第四步、强化，将第三步中清洗干净的该盖板基片分别单插于料架槽中，放置到钾、硅分子置换炉中,密封盖锁紧,之后进行结构强化，
第五步、清洁，将第四步完成置换强化的该盖板基片进行超声波清洗，
第六步、印刷并制作摄像头光线穿透区，在该盖板基片背面设置遮蔽油墨层，同时，在该遮蔽油墨层上避空形成光线穿透区，
该光线穿透区具有入光口、出光口以及透光内壁，该遮蔽油墨层具有顶面以及底面，其中，该顶面贴合在该盖板基片的背面上，该光线穿透区的该入光口设置在该遮蔽油墨层的该顶面上，该光线穿透区的该出光口设置在该遮蔽油墨层的该底面上，该透光内壁连接在该入光口与该出光口之间，该出光口的孔径大于该入光口的孔径，该遮蔽油墨层由若干油墨层叠设而成，该光线穿透区同时贯穿穿透若干该油墨层，
第七步、清洁，对该盖板基片进行超声波清洗，以保证光线穿透区的清洁，
第八步、在该盖板基片的该光线穿透区的出光口位置架设膜层，该膜层包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，其中，AR区镀膜层的制作方法包括如下步骤，
步骤A、将该盖板基片上不需要设置AR区镀膜层的光线穿透区利用保护膜片保护遮挡起来，
步骤B、将步骤A中的该盖板基片排列在真空电镀设备的锥形料具中，
步骤C、将电镀使用的原材料氧化硅以及氧化钛分别放置在升化器中，氧化钛与氧化硅的重量比例为1:1.5，
步骤D、将真空电镀设备密封，将装置有氧化硅的该升化器的温度控制在1650℃,将装置有氧化钛的该升化器温度控制在1850℃，之后按照一层氧化钛一层氧化硅的方式，交替将生化后的氧化钛以及氧化硅推进到锥形料具中进行交替镀膜，总体镀膜层数为六层，整体镀膜时间为60分钟，其中，氧化钛层与氧化硅层的厚度比例为1:1.5此刻，完成在对应光线穿透区上的AR区镀膜层的构建，
IR区镀膜层的制作方法包括如下步骤，
步骤A、将该盖板基片上不需要设置IR区镀膜层的光线穿透区利用保护膜片保护遮挡起来，
步骤B、将步骤A中的该盖板基片排列在真空电镀设备的锥形料具中，
步骤C、将电镀使用的原材料氧化硅以及氧化钛分别放置在升化器中，氧化硅与氧化钛的重量比例为1:1，
步骤D、将真空电镀设备密封，将装置有氧化硅的该升化器的温度控制在1650℃,将装置有氧化钛的该升化器温度控制在1850℃，之后按照一层氧化钛一层氧化硅的方式，交替将生化后的氧化钛以及氧化硅推进到锥形料具中进行交替镀膜，总体镀膜层数为十八层，整体镀膜时间为90分钟，其中，氧化钛层与氧化硅层的厚度比例为1:1，此刻，完成在对应光线穿透区上的AR区镀膜层的构建，
第九步、将第八步完成的产品进行外观检验，然后覆盖保护膜，得到成品。
2.如权利要求1所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其特征在于：第一步中，该盖板大张原片为玻璃板材。
3.如权利要求1所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其特征在于：第四步中，强化过程中设定置换炉炉温420℃,时间为8小时，以满足该盖板基片通过置换炉强化后 应力值CS≥650MPa,表面硅离子置换深度DOL≥30um，4点弯曲应值≥700MPa。
4.如权利要求1所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其特征在于：第六步中，该遮蔽油墨层由三层该油墨层叠设而成，该遮蔽油墨层按照如下的方法制作，根据摄像头孔尺寸要求，制作穿透区菲林以及制作丝印网版，
将第五步中的该盖板基片放置在夹具上，调整印刷机刮刀压力在0.2Mpa,刮刀角度在22°,刮刀速度5m/min;通过丝印网版将若干该油墨层依次印刷到该盖板基片的背面,
印刷一层该油墨层之后进行90℃,30分钟的烘干，之后再印刷另外一层该油墨层，直至完成该遮蔽油墨层的印刷，每层该油墨层的厚度控制在6~8um，为了将每层该油墨层的厚度控制在6~8um，网版选用420目,张网角度22.5度。
5.如权利要求1所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其特征在于：第八步中，AR区镀膜层能使550nm波段的可见光穿透，使对应于AR区镀膜层的RGB模组主摄像头孔处可见光AR 透光率达到≥96%。
6.如权利要求1所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块盖板的生产方法，其特征在于：第八步中，IR区镀膜层能使850nm~1140nm波段的不可见光穿透，使对应于IR区镀膜层的LDM模组摄像头以及IR模组摄像头处不可见光IR透光率达到≥95%, AR 抑制透光率达到≤30%。
7.一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板，其包括盖板基片，在该盖板基片背面设置遮蔽油墨层，其特征在于：
在该遮蔽油墨层上避空形成光线穿透区，该光线穿透区具有入光口、出光口以及透光内壁，该遮蔽油墨层具有顶面以及底面，其中，该顶面贴合在该盖板基片的背面上，
该光线穿透区的该入光口设置在该遮蔽油墨层的该顶面上，该光线穿透区的该出光口设置在该遮蔽油墨层的该底面上，
该透光内壁连接在该入光口与该出光口之间，该出光口的孔径大于该入光口的孔径，该遮蔽油墨层由若干油墨层叠设而成，该光线穿透区同时贯穿穿透若干该油墨层，
在该盖板基片的该光线穿透区的出光口位置架设膜层，该膜层包括AR区镀膜层以及IR区镀膜层，其中，该AR区镀膜层以及该IR区镀膜层分别架设在对应的该光线穿透区的该出光口处。
8.如权利要求7所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板，其特征在于：该遮蔽油墨层由三层该油墨层叠设而成。
9.如权利要求8所述的一种用于3D摄像头人脸识别模块的盖板，其特征在于：每层该油墨层的厚度为6~8um。
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