CN112666776B - 发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述深度信息获取模组包括一发射模组和至少一接收模组,其中所述发射模组和所述至少一接收模组可被独立地安装于所述电子设备的一电子设备主板,所述发射模组包括一基座、一发射电路板、至少一光发生元件以及至少一驱动芯片,其中所述发射电路板具有一上端面和一下端面,其中所述光发生元件被设置于所述发射电路板的所述上端面,并且所述光发生元件可导通地连接于所述发射电路板,其中所述驱动芯片以导通于所述发射电路板的方式被设置于所述发射电路板的所述下端面。
Description
技术领域
本发明涉及摄像模组领域,尤其涉及一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备。
背景技术
深度信息获取功能已经成为了智能电子设备的一大热点功能,尤其是手机人脸识别功能技术的日趋成熟,越来越多的手机厂商开始在自家的手机上搭载3D功能,深度信息获取模组也随之成为手机市场的一大重要零部件。深度信息获取可通过飞行时间、结构光或者双目等方法获取。现有市场环境下,基于飞行时间法则(Time of Flight,TOF)的深度信息摄像模组是其中较为热门的产品之一。
现有技术的深度信息获取模组通常被整体化地组装在电子设备主板(或电路板),即现有技术的深度信息获取模组的发射端和接收端在通常会被组装成一个整体,再将整体的所述深度信息获取模组组装在电子设备主板。深度信息获取模组的发射端和接收端两者需要通过一定的方式(如焊接或者导电胶粘接等)组装起来,但是被一体组装的所述深度信息获取模组在被安装在电子设备主板之前还存在较多的不稳定因素。比如,运输过程中的温度、碰撞等影响,往往会造成深度信息获取模组在出货检验和最终安装时的良品率大打折扣,从而造成严重的经济损失,同时影响摄像模组生产厂商和终端电子设备生产厂的生产和收益。现有技术的摄像模组中的不稳定因素被封装起来了,但是在摄像模组组装的过程中,不稳定因素的变异造成的问题难以处理,只能作为不良品进行处理,从而导致摄像模组的良品率降低。
基于此,许多电子设备生产厂家对自己的电子设备的设计,个性化需求上升,更希望自己参与模组的算法调试。同时,电子设备内部的空间利用率要求进一步提高,电子设备生产厂更希望能在电子设备组装部分完成对模组的组装和布局。现有技术的这种组装方式往往需要电子设备为摄像模组的组装预留较大的空间,存在一定的空间浪费。
另一方面,现有技术的深度信息获取模组的发射端的尺寸难以小型化和紧凑化,其主要原因在于现有技术的深度信息获取模组的所述发射端的电子元件通常在XY方向(长宽或水平)布置。影响深度信息获取模组的所述发射端投射光信号的波形的一个因素在于发射端的驱动IC(驱动芯片)与光发生元件之间的距离,由所述驱动IC控制光发生元件投射光信号的波形。现有技术的所述发射端的驱动IC通常被设置于接收端,而使其与光发生元件之间的布线距离较长,所述光发生元件投射的光信号的波形与理性波形的偏差较大,导致所述深度信息获取模组的拍摄精度有所影响。
现有技术的深度信息获取模组的所述发射端散热不够理想,工作过程中所述发射端温度过高,影响所述深度信息获取模组的整体使用寿命。另一方面,温度过高影响施加到光发生元件上的电流的大小,从而影响光发生元件的功率,导致所述深度信息获取模组的拍摄距离受到影响。影响现有技术的所述发射端散热性能的原因还在于发射端的各电子元件的布置集中,而导致热点集中,无法将产生的热量及时地向外传导,提高了模组热失效的概率。另一方面,发射端的驱动IC受热源影响较重,当所述驱动IC靠近于光发生元件时,两者因为其本身在工作时产生的影响因素(如热量、电磁干扰或者其它)之间的干扰,两者布置的过近则会相互影响各自的工作状态。也就是说,若所述驱动IC和所述光发生元件直接近距离贴附于同侧,则必需要有一定的间隔距离,但所述驱动IC和所述光发生元件的距离过长又影响所述光发生元件发射光线的波形。
现有技术的深度信息获取模组的发射端和接收端被组装成一体后再被组装至电子设备的主板,其中所述深度信息获取模组的发射端不能够独立地使用而发射特定波形的光信号。因为,现有技术的深度信息获取模组的所述发射端由所述接收端控制,而发射预设波形的所述光信号,即控制所述发射端的驱动芯片被封装在所述接收端。因此,现有技术的深度信息获取模组的所述发射端不能够独立的存在。
发明内容
本发明的一个主要优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述发射模组的驱动芯片和光发生元件被可导通地设置于所述发射模组的一电路板,减小所述驱动芯片与所述光发生元件之间的距离,有利于优化所述光发生元件发射光信号的波形,提高所述深度信息获取模组的拍摄质量。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述驱动芯片和所述光发生元件被可导通地设置于所述发射模组的一电路板,藉由所述电路板导通地连接于所述发射模组的一基座,有利于减少所述基座的电路布线难度。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述发射模组的各电子元件通过所述电路板被导通地设置于所述基座,有利于减少所述基座中布线的数量。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述发射模组的所述基座设有至少一避让槽(或避让空间等),其中所述发射模组的电子元件可被布置在所述避让槽(或避让空间),有利于提高所述发射模组的空间利用率,减小所述发射模组的体积。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述驱动芯片被以背对于所述光发生元件的方式可导通地设置于所述电路板。所述光发生元件和所述驱动芯片在空间Z轴方向(高度方向)被呈叠置的方式设置于所述电路板,即所述发射模组的所述光发生元件和所述驱动芯片被立体式地布置,有利于提高所述发射模组的空间利用率,减小所述发射模组的体积。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述电路板可导通地内置于所述基座,所述电路板以抬高所述光发生元件的方式降低所述光发生元件与外部环境的距离,有利于提高所述发射模组的散热性能。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述发射模组的所述电路板被内置于所述基座,藉由所述电路板间隔所述基座内部空间,其中所述发射模组的各电子元件被所述电路板间隔地设置于所述基座,有利于充分利用所述基座内部空间布置各所述电子元件,避免电子热点的集中,降低所述发射模组热失效的概率。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述避让槽连通所述电路板上方的第一容置空间于所述电路板下方的第二容置空间,以便所述第一容置空间和所述第二容置空间的热交换,提高所述发射模组的散热效率。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述避让槽被设置于所述基座,有利于所述基座厚度变薄,所述基座内的热量更容易通过所述基座热传导至外界,提高了所述发射模组的散热性能。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中驱动芯片和所述光发生元件被可导通地叠置于所述电路板的上表面和下表面,有利于减小由所述电路板接通所述驱动芯片和所述光发生元件之间的驱动电路距离,使得所述光发生元件产生的波形最接近理想方波,提高所述深度信息获取模组的探测精度和距离。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述深度信息获取模组的所述发射模组和接收模组可被独立地封装,减少所述发射模组和所述接收模组在被组装成一体时造成的组装误差,和在运输过程中造成的良品率的降低。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述深度信息获取模组的所述发射模组和接收模组可被独立地封装,以便基于所述电子设备的设计需求选择和布置所述深度信息获取模组的所述发射模组和所述接收模组。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,以分段式组装的方式组装所述发射模组,即所述发射模组的各电子元件先被封装在所述电路板,再将封装后的电路板组装至所述基座。通过分段式组装的方式有利于降低所述发射模组制造难度,提升生产加工效率和产量良率。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述电子设备的电子设备主板设有对应于所述深度信息获取模组的安装槽或安装孔,其中所述深度信息获取模组的所述接收模组被安装于所述安装槽或安装孔,降低所述电子设备的整体厚度,有利于所述电子设备的小型化。
本发明的另一个优势在于提供一发射模组及其制造方法、深度信息获取模组以及电子设备,其中所述深度信息获取模组的所述发射模组和所述接收模组被独立地组装至所述电子设备主板,基于所述电子设备主板调试所述深度信息获取模模组,有利于提高所述深度信息获取模组的组装良品率和所述电子设备的成品率。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一发射模组,供被独立地安装于一电子设备主板,包括:
一基座,供导通地连接于所述电子设备主板;
一发射电路板,其中所述发射电路板被导通地设置于所述基座,其中所述发射电路板具有一上端面和一下端面;
至少一光发生元件,其中所述光发生元件被设置于所述发射电路板的所述上端面,并且所述光发生元件可导通地连接于所述发射电路板;以及
至少一驱动芯片,其中所述驱动芯片以导通于所述发射电路板的方式被设置于所述发射电路板的所述下端面,其中所述驱动芯片通过所述发射电路板发送控制信号至所述光发生元件,以控制所述光发生元件发射的探测光束。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一发射模组的制造方法,其中所述制造方法包括如下步骤:
(a)电气封装一光发生元件和一驱动芯片于一发射电路板,其中所述光发生元件被可导通地设置于所述发射电路板的一上端面,其中所述驱动芯片被可导通地设置于所述发射电路板的一下端面;
(b)电气连接所述发射电路板于一基座,其中所述基座包括一基座主体和多个基座电路,其中所述发射电路板被固定于所述基座主体,并且所述发射电路板被可导通地连接于所述基座电路;以及
(c)盖合一光学元件于所述基座的所述基座主体,其中所述光学元件封闭所述基座主体。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一深度信息获取模组,适于被可导通地设置于一电子设备主板,包括:
至少一接收模组;和
如上任一所述的发射模组,其中所述发射模组发射预设波形的探测光线,所述接收模组接收所述探测光线的反射光线,以获取具有深度信息的图像。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一电子设备,包括:
一电子设备主体;
一电子设备主板,其中所述电子设备主板被设置于所述电子设备主体;以及
至少一深度信息获取模组,其中所述深度信息获取膜被可导通地设置于所述电子设备主板,所述深度信息获取模组进一步包括:
至少一接收模组;和
如上任一所述的发射模组,其中所述发射模组发射预设波形的探测光线,所述接收模组接收所述探测光线的反射光线,以获取具有深度信息的图像。
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是根据本发明的第一较佳实施例的一电子设备的整体示意图。
图2A是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的一深度信息获取模组的整体示意图。
图2B是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组的立体剖视图。
图3是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的一发射模组的剖视图。
图4是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的一基座的俯视图。
图5是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的一基座的示意图。
图6是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的一电路板的示意图。
图7是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的所述电路板的安装状态示意图。
图8是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的另一可选实施方式的一发射模组的剖视图。
图9是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的发射模组的一基座的俯视图。
图10是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组另一可选实施方式的一发射模组的剖视图。
图11是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的发射模组的一基座的俯视图。
图12是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的另一可选实施方式的一发射模组的剖视图。
图13A是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的一可选实施方式的一发射模组的俯视图。
图13B是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的剖视图,其示出了所述发射模组内气流的流动方式。
图14A是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的另一可选实施方式的一发射模组的俯视图。
图14B是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的剖视图,其示出了所述发射模组内气流的流动方式。
图15是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的一发射模组的另一可选实施方式的一基座的示意图。
图16是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的一发射模组的一基座的俯视图。
图17A是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的所述基座的一种画胶方式的示意图。
图17B是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的所述基座的另一种画胶方式的示意图。
图17C是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的所述基座的另一种画胶方式的示意图。
图18是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的一发射模组的一基座的俯视图。
图19是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的所述发射模组的所述基座的剖视图。
图20是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的一发射模组的制造流程示意图。
图21A是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的一深度信息获取模组的整体示意图。
图21B是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组的立体剖视图。
图22A是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的一可选实施方式的示意图。
图22B是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板另一可选实施方式的示意图。
图23是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的剖视图。
图24是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的示意图。
图25A是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的一可选实施方式的剖视图。
图25B是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的另一可选实施方式的剖视图。
图26A是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的示意图。
图26B是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组被组装至一电子设备主板的剖视图。
图27A是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的一深度信息获取模组的整体示意图。
图27B是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组的立体剖视图。
图27C是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组的立体的另一可选实施方式的剖视图。
图27D是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组的立体的另一可选实施方式的剖视图。
图28A是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的一深度信息获取模组的整体示意图。
图28B是根据本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组的立体剖视图。
图29是根据本发明上述较佳实施例的所述深度信息获取模组的被组装至一电子设备主板的示意图。
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“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参照本发明说明书附图1所示,依照本发明第一较佳实施例的一电子设备在接下来的描述中被阐明。所述电子设备包括一电子设备主机100、至少一电子设备主板200以及至少一深度信息获取模组300,其中所述电子设备主板200被设置于所述电子设备主机100,所述深度信息获取模组300被搭载至所述电子设备主板200。所述电子设备主机100通过所述电子设备主板200控制所述深度信息获取模组300拍摄,以获取一具有深度信息的图像(视频)数据信息。所述深度信息获取模组300被可导通地设置于所述电子设备主板200,其中所述电子设备主板200控制所述深度信息获取模组300向外投射光信号和拍摄图像。可以理解的是,所述电子设备还可以包括其他类型的摄像模组单元,其中所述摄像模组单元可以是广角摄像模组、长焦摄像模组等,在此仅仅作为示例性质的。其他类型的摄像模组单元与所述深度信息获取模组300共同组成摄像模组的组合,以获取清晰的拍摄图像。
参照本发明说明书附图之图2A至图7所示,依照本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组300的一种可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述深度信息获取模组300包括一发射模组10和至少一接收模组20,其中所述发射模组10和所述接收模组20彼此地相互独立,所述发射模组10和所述接收模组20被各自独立地组装至所述电子设备主板200。所述发射模组10和所述接收模组20被可导通地设置于所述电子设备主板200,其中所述发射模组10和所述接收模组20在所述电子设备主板200组装成为所述深度信息获取模组300。所述电子设备主板200驱动所述发射模组10投射光束,其中所述发射模组10基于所述电子设备主板200的控制信号发射预设波形的光信号。所述发射模组10投射光束至外界环境,当所述投射光束被投射至被照射物体时,被照射物体反射所述投射光束,其中所述接收模组20接收所述被照射物体反射的所述光束,以便基于发射和接收到的光束信号的时间差或相位差得出被照射物体的位置深度信息。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和所述接收模组20的高度不同,所述发射模组10的长度(Z方向)低于所述接收模组20的长度。因此,当所述深度信息获取模组300在被组装至所述电子设备主板200时,所述发射模组10的上端面可被以平齐于所述接收模组20上端面的方式被抬高或垫高;或者所述接收模组20的下端被以嵌入式的安装方式安装于所述电子设备主板200,以使得所述发射模组10与所述接收模组20平齐,以提升所述深度信息获取模组300的拍摄效果。
本领域技术人员可以理解的是,所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和所述接收模组20可被独立地安装于所述电子设备主板200,并且基于所述电子设备主板200调配所述发射模组10和所述接收模组20的相对位置关系,使得所述发射模组10的发射光轴与所述接收模组20的接收光轴相平行。换言之,所述发射模组10和所述接收模组20相互独立地组装至所述电子设备主板200,可基于所述电子设备的布局或设计方式排布所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和所述接收模组20。此外,所述发射模组10和所述接收模组20相互独立地组装,可减少固定所述发射模组10和所述接收模组20所使用的支架装置,有利于简化所述深度信息获取模组300的整体结构和尺寸,从而提高所述电子设备的空间利用率。
如图2A和图2B所示,所述接收模组20包括一镜头组件21、一感光元件22、以及至少一接收电路板23,其中所述镜头组件21被设置于所述感光元件22的上方,藉由所述镜头组件21为所述感光元件22提供一感光路径,以供外界光线通过所述感光路径投射至所述感光元件22。所述感光元件22转化所述外界光线的光信号为对应于所述光线好对应的电信号,即光电转换。所述感光元件22被设置于所述接收电路板23的一个表面,并且所述感光元件22被可导通地连接于所述接收电路板23,藉由所述接收电路板23支持所述感光元件22工作,和接收所述感光元件22的光电信号。
所述镜头组件21包括一至少一光学镜片211、一镜架212、一基座213以及设置于所述基座213的至少一滤光元件214,其中所述光学镜片211基于所述接收模组20的所述感光路径被所述镜架212支撑于所述基座213的上方。光线经由所述光学镜片211传输至所述滤光元件214,以供所述滤光元件214对光线过滤,以滤除影响成像的杂光。本领域技术人员可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述接收模组20还可以包括其它元件,比如用于支撑和固定所述镜头组件的支架、或支持所述接收模组20工作的电子元器件等元件。
值得一提的是,本发明的该优选实施例的所述发射模组10和所述接收模组20可分别通过连接器导通地连接于所述电子设备主板200;或者通过焊接的方式导通地设置于所述电子设备主板200。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10和所述接收模组20分别以连接器连接的方式导通地连接于所述电子设备主板200。相应地,所述接收模组20进一步包括至少一接收端连接器24的一端被电气连接于所述接收模组20的所述接收电路板23,藉由所述接收端连接器24可导通地连接所述接收模组20的所述接收电路板23于所述电子设备主板200。
可以理解的是,所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和/或所述接收模组20被以光轴可调整的方式设置于所述电子设备主板200。示例性地,当所述发射模组10被固定后,调整所述接收模组20的接收光轴,以使得所述接收模组20的接收光轴平行于所述发射模组10的所述发射光轴。可基于算法补偿的方式调整所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和/或所述接收模组20,以便于所述深度信息获取模组300获取清晰图像信息。
如图2A和图2B所示,所述深度信息获取模组300进一步包括至少一固定架30,其中所述接收模组20被设置于所述固定架30,藉由所述固定架30固定所述接收模组20于所述电子设备主板200。所述接收模组20被可调节的设置于所述固定架30,当所述固定架30被固定于所述电子设备主板200,可基于所述固定架30调整所述接收模组20的接收光轴,以使得所述接收模组20的光轴与所述发射模组10的光轴方向平行或近似平行。所述固定架30包括一固定架主体31和至少一模组调整腔301,其中所述接收模组20被所述固定架主体31固定地保持在所述模组调整腔301。
如图2A至图7所示,所述发射模组10包括一基座11,设置于所述基座11的至少一发射电路板12、至少一光发生元件13以及至少一驱动芯片14,其中所述光发生元件13和所述驱动芯片14被可导通地设置于所述发射电路板12。所述驱动芯片14通过所述发射电路板12可通信地连接于所述光发生元件13,以控制所述光发生元件13发射预设波形的光信号。本领域技术人员可以理解的是,所述驱动芯片14与所述光发生元件13之间的导通连接距离越近,则所述驱动芯片14发射至所述光发生元件13的控制信号被干扰越少。因此,通过减小所述驱动芯片14与所述光发生元件13之间的通信连接距离的方式,减少所述驱动芯片14受干扰的程度,从而提高所述驱动芯片14控制所述光发生元件13而发射的所述光信号的波形,从而有利于提高所述深度信息获取模组300的拍摄精确性。
所述发射模组10进一步包括至少一光学元件15,其中所述光学元件15被设置于所述基座11的上端,基于所述发射模组10的所述发射光轴所述光学元件15被所述基座11支撑,所述光学元件15整形、衍射或扩束所述光发生元件13发射的光信号。所述光学元件15对所述光发生元件13发射的光信号进行高频调制处理,和透射到外界环境。可以理解的是,所述光学元件15基于所述发射模组10的光轴方向被设置于所述光发生元件13的上方。在本发明的该优选实施例中,所述光学元件15被以贴附、胶粘或卡扣的方式设置于所述基座11的上端部,其中所述光学元件15被安装的方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
如图2B所示,所述发射模组10的所述光学元件15与所述基座11限定一容置空间101,其中所述发射电路板12、所述光发生元件13以及所述驱动芯片14被保持在所述容置空间101。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述容置空间101被所述光学元件15密封,即所述发射模组10为内部密封的结构。
相应地,所述基座11具有一开口,其中所述开口被形成于所述基座11的上端,所述光学元件15被设置于所述基座11的上端,并且由所述光学元件15密封所述基座11上端的开口,以限定密封的所述容置空间101。
所述发射模组10的所述发射电路板12被可导通地设置于所述基座11,所述驱动芯片14和所述光发生元件13通过所述发射电路板12导通于所述基座11,藉由所述基座11可导通地连通所述发射模组10的各电子元件于所述电子设备主板200。在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10被以独立于所述接收模组20的方式导通地连接于所述电子设备主板200,其中所述电子设备主板200通过所述基座11支持所述容置空间101内的各电子元件(比如光发生元件13或驱动芯片14)工作。所述发射模组10的所述基座11以焊接导通的方式或通过连接器连接的方式电气连接于所述电子设备主板200。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,控制所述光发生元件13的所述驱动芯片14(驱动IC)被封装在所述发射模组10的所述容置空间101,有利于减小所述光发生元件13和所述驱动芯片14之间的物理距离。可以理解的是,所述驱动芯片14距离所述光发生元件13越长,所述驱动芯片14传输至所述光发生元件13的光控制信号所受到的外界环境干扰越大,如电磁干扰等。因此,减少所述光发生元件13和所述驱动芯片14之间的物理距离,可有效减少外界环境的干扰,从而提高所述光发生元件13发射光信号的波形的稳定。
如图6和图7所示,所述发射电路板12具有一上端面121和一下端面122,其中所述发射电路板12的所述上端面121位于所述发射电路板12的上表面,其中所述上端面121朝向于所述发射模组10发射光线的方向,其中所述下端面122位于所述发射电路板12的下表面,其中所述下端面122背向于所述发射模组10发射光线的方向。在本发明的该优选实施例中,所述驱动芯片14被可导通地设置于所述发射电路板12的所述下端面122。所述光发生元件13被设置于所述发射电路板12的上方,其中所述光发生元件13被可导通地设置于所述发射电路板12的所述上端面121。简言之,所述光发生元件13和所述驱动芯片14基于所述发射电路板12背对背地设置,其中所述光发生元件13和所述驱动芯片14被所述发射电路板12间隔地导通。
所述发射电路板12的所述上端面121和所述下端面122分别被设置多个导通点或焊接点,以供所述发射模组10的各电子元件通过所述导通点或焊接点可导通地连接于所述发射电路板12。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述光发生元件13和所述驱动芯片14之间的物理距离长度最短为所述发射电路板12的厚度,即所述光发生元件13和所述驱动芯片14在沿所述发射模组10投射光轴方向的投影存在重叠。
所述发射电路板12进一步包括一发射电路基板123和至少一驱动电路124,其中所述驱动电路124被内置于所述发射电路基板123,藉由所述驱动电路124电器连接所述发射模组10的电子元件。存在至少一所述驱动电路124被用于导通地连接所述光发生元件13于所述驱动芯片14。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述驱动电路124的长度为所述发射电路基板123的厚度。换言之,所述光发生元件13与所述驱动芯片14被上下地叠置于所述发射电路板12的正面和背面,所述发射电路板12的所述驱动电路124上下地导通所述光发生元件13于所述驱动芯片14。简言之,在本发明的该优选实施例中,所述光发生元件13和所述驱动芯片14在所述发射模组10的光轴方向背对背地间隔所述发射电路板12。
本领域技术人员可以理解的是,所述驱动电路124被垂直地设置于所述发射电路基板123,并且所述驱动电路124导通地连接所述光发生元件13和所述驱动芯片14,从而有利于减小所述光发生元件13和所述驱动芯片14之间的电路传输距离。所述驱动芯片14基于所述驱动电路124发送至所述光发生元件13的通信距离即为所述发射电路基板123的厚度,其中所述光发生元件13发射的光线的光波最接近于理想方波。可以理解的是,所述光发生元件13和所述驱动芯片14之间的电路传输距离缩短,则所述驱动芯片14通过所述驱动电路124传输至所述光发生元件13的信号变异量(如信号损伤或者功率损失等)减小,使得光发生元件产生的波形趋近于理想波形,从而提高模组测量的精度和距离。
优选地,所述发射电路板12的所述发射电路基板123为陶瓷电路板,其中所述陶瓷板的散热性能好,有利于提高所述发射模组10的散热性能。可以理解的是,所述发射电路板12的类型在此仅仅作为示例性的,而非限制。因此,在本发明的其他可选实施例中,所述发射电路板12还可被实施为其他类型的线路板,比如印刷电路板、氧化铝陶瓷电路板,氮化铝陶瓷电路板等。
如图2B至图7所示,所述发射模组10进一步包括至少一电子元件单元16和至少一PD(光电二极管,photo diode)元件17,其中所述电子元件单元16和所述PD元件17被可导通地设置于所述发射电路板12。所述电子元件单元16可被实施为有源器件或无源器件,比如电容、电感或电阻等。所述PD元件17被邻近地设置于所述光发生元件13,并且所述PD元件17和所述电子元件单元16位于所述发射电路板12的异侧,即所述PD元件17被贴附于所述发射电路板12的所述上端面121。所述PD元件17为人眼安全和皮肤安全的监控器件,同时负责自动功率控制。所述PD元件17用于监控所述发射模组10的光线变化,并将接收到的光线转换为对应的电流信号后传输至所述驱动芯片14。当所述发射模组10投射出现异常时,所述PD元件17可发出控制信号至所述驱动芯片14,以使得所述驱动芯片14中止所述投射单10的投射工作。
所述电子元件单元16被设置于所述发射电路板12的所述上端面121或所述下端面122,其被用于支持所述发射模组10的所述驱动IC或所述光发射元件13工作。
如图3和图6所示,所述光发生元件13被贴附于所述发射电路板12的所述上端面121,其中所述光发生元件13的一个电极(比如负极)通过SMT工艺(表面贴装技术,SurfaceMounting Technology),或通过导电胶可导通地贴装于所述上端面121。所述光发生元件13的另一电极(比如正极)可通过至少一引线导通地连接于所述发射电路板12的至少一所述的驱动电路124,以实现所述光发生元件13与所述发射电路板12的导通。所述PD元件17的一个电极通过SMT工艺或导电胶贴附的方式设置于所述发射电路板12的所述上端面121。
可以理解的是,所述发射模组10的所述光发生元件13和所述驱动芯片14被所述发射电路板12上下地间隔,并且所述电子元件单元16被设置于所述发射电路板12的上表面或下表面。所述发射模组10的各电子元件(所述光发生元件13、所述驱动芯片14、所述电子元件单元16以及所述PD元件17等)被可导通地设置于所述发射电路板12,并且所述发射模组10的各电子元件基于光轴方向的空间(Z轴)被叠置于所述发射电路板12。因此,所述发射模组10的各电子元件无需平铺地设置,有利于减小所述发射模组10的横向尺寸(XY方向),也有利于减小所述发射模组10的体积。
另一方面,所述发射模组10的各电子元件基于光轴方向的空间(Z轴)被可导通地布置于所述发射电路板12的所述上表面121和所述下表面122,藉由所述发射电路板12的所述电路板基板123间隔所述光发生元件13和所述驱动芯片14,避免所述发射模组10的各电子元件产生的热量集中在所述发射电路板12的单侧。换言之,所述发射模组10的各电子元件基于光轴方向的空间(Z轴)被所述发射电路板12间隔,而以立体式的分布方式被设置于所述发射电路板12的所述上表面121和所述下表面122,以避免热点集中,提高所述发射模组10的散热效率,降低所述发射模组10的热失效概率。
如图3至图7所述,所述发射模组10的所述发射电路板12进一步包括一内侧部125和环绕于所述内侧部125的至少一外缘部126,其中所述外缘部126自所述内侧部125向外地延伸而成。换言之,所述发射电路板12的所述内侧部125和所述外缘部126为一体式结构。在本发明的该优选实施例中,所述发射电路板12的所述外缘部126被导通地连接于所述基座11,其中所述发射模组10的各电子元件被设置于所述内侧部125。所述发射模组10的所述光发生元件13、所述驱动芯片14以及所述电子元件单元16通过所述发射电路板12导通于所述基座11。
在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10的所述基座11通过焊接连接或通过连接器连接的方式被可导通地连接于电子设备主板200,以实现所述发射模组10的各电子元件与所述电子设备主板200可通信地导通。
所述发射电路板12通过SMT工艺贴附于所述基座11,或者所述发射电路板12通过Flip-chip工艺(倒焊芯片工艺)焊接于所述基座11,以实现所述发射电路板12的所述外缘部126与所述基座11的导通连接。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发射电路板12的所述电路板基板123为陶瓷板时,通过Flip-chip工艺在所述发射电路板12的下端设置至少一焊盘,藉由所述焊盘导通地连接所述发射电路板12于所述基座11。可以理解的是,当所述发射电路板12为印刷电路板或其他类型的电路板时,所述发射电路板12还可通过贴附的方式或导电胶粘贴的方式导通地连接于所述基座11。
详细地说,当所述发射电路板12为陶瓷板时,所述发射电路板12进一步包括多个金属凸点127,其中所述金属凸点127基于植球工艺形成于所述发射电路板12的所述下端面122。所述发射电路板12通过所述金属凸点127可导通地焊接于所述基座11。可以理解的是,所述基座11设有与所述发射电路板12对应的至少一焊盘区,以供所述发射电路板12通过所述焊盘区电气连接于所述基座11。值得一提的是,所述金属凸点127被设置于所述发射电路板12的所述外缘部126。
本领域技术人员可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10的各电子元件被电气连接于所述发射电路板12,藉由所述发射电路板12导通于所述基座11。所述发射模组10的所述基座11只需要设置与所述发射电路板12相导通的电路,而无需设置与各电子元件对应的导通电路。因此,本发明提供的所述发射模组10可减少所述基座11内部电路的布线数量和布线难度,有利于提高所述发射模组10的生产加工效率。
如图2A至图7所示,所述发射电路板12被封装于所述基座11内的所述容置空间101,其中所述发射电路板12分割所述容置空间101为一第一容置腔102和一第二容置腔103,其中所述第一容置腔102位于所述发射电路板12的下方,所述第二容置腔103位于所述发射电路板12的上方。所述发射模组10的所述光发生元件13和所述PD元件17被保持在所述第二容置腔103,其中所述驱动芯片14和至少一所述电子元件单元16被保持在所述第一容置腔102。
可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述光发生元件13和所述PD元件17产生的热量散布在所述第二容置腔103,其中所述驱动芯片14产生的热量散布在所述第一容置腔102。因此,所述发射模组10的各电子元件所产生的热量不会集中在同一空间,有利于热量的向外传导。
如图3至图7所示,所述基座11四周环绕形成所述容置空间101,优选地,在本发明的该优选实施例中,所述基座11为四周环绕的且顶部设有开口的结构。所述基座11包括一基座主体111和内置于所述基座主体111的至少一基座电路112,其中所述基座电路112的一端可导通地连接于所述发射电路板12,其中所述基座电路112的另一端被用于可导通地连接于所述电子设备主板200。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10的所述基座11通过焊接导通的方式,即所述基座11的所述基座电路112被可导通地连接于所述电子设备主板200;或者,所述基座11的所述基座电路112通过连接器连接的方式导通地连接于所述电子设备主板200。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10的所述发射电路板12通过SMT工艺或导电胶贴付的方式可导通地连接于所述基座11的所述基座电路112;或者所述发射电路板12通过flip-chip工艺的方式可导通地连接于所述基座11的所述基座电路112。
所述基座11的所述基座主体111进一步包括一基座基底1111,环绕于所述基座基底1111的一第一台阶1112、一第二台阶1113以及一基座墙1114,其中所述第一台阶1112位于所述第二台阶1113的内侧,并且所述第一台阶1112的高度低于所述第二台阶1113的高度。所述基座墙1114位于所述第二台阶1113的外侧,并且所述第二台阶的高度低于所述基座墙1114的高度。简言之,本发明的该优选实施例的所述基座11为环形的阶梯结构,台阶结构外周高,内周低,其中所述第二台阶1113位于所述第一台阶1112和所述基座墙1114之间。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述基座11的所述基座主体111为陶瓷安装底座,即所述基座主体111为陶瓷材料,所述基座电路112被包埋于所述基座主体111的所述第一台阶1112。更优选地,在本发明的该优选实施例中,所述基座11为一体式结构。所述基座电路112上下地贯穿于所述基座主体111的所述第一台阶1112,其中所述发射电路板12被设置于所述第一台阶1112的上方。可选地,所述基座11还可被实施为一模塑材料的安装座,其中所述基座11的所述基座主体111通过模塑工艺成型,并且所述基座电路112被包埋于所述基座主体111的所述第一台阶1112。本领域技术人员可以理解的是,本发明所述的所述基座11的材料和制作方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
可选地,所述基座11的所述基座基底1111、所述第一台阶1112、所述第二台阶1113以及所述基座墙1114还可通过依次内嵌的方式连接,即所述基座基底1111被内嵌于所述第一台阶1112下端的内侧,其中所述第一台阶1112内嵌于所述第二台阶1113下端的内侧,并且所述第二台阶1113内嵌于所述基座墙1114下端的内侧。可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述基座11的形成方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
所述发射电路板12被设置于所述第一台阶1112的上方,其中所述第一台阶1112以抬高于所述发射电路板12的方式支撑所述发射电路板12,以使得被设置于所述发射电路板12的所述光发生元件13的高度被抬高。所述光发生元件13被所述第一台阶1112抬高和接近于上方的外部环境,有利于提高所述发射模组10的整体散热性能。
所述光学元件15通过贴附、卡扣等方式设置于所述第二台阶1113,其中所述光学元件15封闭所述基座11上端开口,从而形成密封的所述容置空间101。
值得一提的是,所述发射电路板12的所述外缘部126通过所述金属凸点127焊接于所述第二台阶1113的上方,其中所述金属凸点127在所述发射电路板12的所述外缘部126和所述第二台阶1113之间形成空隙,藉由所述空隙连通所述第一容置腔102和所述第二容置腔103,以便所述第一容置腔102和所述第二容置腔103相互连通,所述第一容置腔102和所述第二容置腔103的温度能够轻易达到平衡。
所述第一台阶1112具有一第一焊接面11121和一第二焊接面11122,其中所述第一焊接面11121位于所述第一台阶1112的上端表面,所述第二焊接面11122位于所述第一台阶1112的下端表面。所述基座11的各所述基座电路112的上端延伸至所述第一台阶1112的所述第一焊接面11121,并且所述基座电路112的下端延伸至所述第一台阶1112的所述第二焊接面11122。
所述第一台阶1112进一步具有一第一内侧壁11123,其中所述第一内侧壁11123环绕于所述第一容置腔102的外周。所述第一容置腔102的热量通过所述第一内侧壁11123向外传导。如图7所示,设置于所述发射电路板12的所述驱动芯片14和所述电子元件单元16被所述第一内侧壁11123限制在所述第一容置腔102。
如图4和图7所示,所述基座11进一步包括多个上焊点113和多个下焊点114,其中所述上焊点113被可导通地设置于所述第一台阶1112的所述第一焊接面11121,各所述下焊点114被可导通地设置于所述第一台阶1112的所述第二焊接面11122。所述上焊点113被电气连接于所述基座电路112的上端,所述下焊点114被电气连接于所述基座电路112的下端。
相应地,所述基座11下端的所述下焊点114被可导通地设置于所述电子设备主板200,或者所述基座11下端的所述下焊点114被可导通地设置于一连接器,通过所述连接器电气连接于所述电子设备主板200。
所述基座11进一步设有一电路板安装部115,其中所述电路板安装部115位于所述第一台阶1112的上方和所述第二台阶1113的内侧,其中所述发射电路板12被保持在所述电路板安装部115。值得一提的是,所述电路板安装部115的空间尺寸大于所述发射电路板12的尺寸,以便所述发射电路板12能够被容置于所述电路板安装部115。
所述第二台阶1113进一步具有一承载面11131和一第二内侧壁11132,其中所述第二内侧壁11132环绕于所述电路板安装部115的外周。所述承载面11131位于所述第二台阶1113的顶部表面,其中所述光学元件15被以贴付或卡扣的方式设置于所述第二台阶1113的所述承载面11131。进一步地,所述基座11进一步设有一光学元件安装部116,其中所述光学元件安装部116被形成于所述第二台阶1113的上端和所述基座墙11114的内侧,其中所述光学元件15被设置于所述光学元件安装部116。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述光学元件15通过粘贴的方式贴附于所述第二台阶1113的所述承载面11131。相应地,所述发射模组10进一步包括至少一胶粘层18,其中所述胶粘层18被涂覆于所述基座11的所述第二台阶1113的所述承载面11131,通过所述胶粘层18固定所述光学元件15于所述光学元件安装部116。
如图8和图9所示,依照本发明上述较佳实施例的所述发射模组10的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述发射模组10进一步设有至少一下避让槽117,其中所述下避让槽117被形成于所述第一台阶1112,其中所述下避让槽117自所述第一台阶1112的所述第一内侧壁11123向所述基座墙1114方向凹,使得所述基座11的壁厚变小,有利于所述容置空间101内热量的传导,增强散热效率。
在本发明的该优选实施例中,至少一所述的电子元件单元16被贴附于所述发射电路板12的所述下端面122,并且所述电子元件单元16的一端自所述发射电路板12的所述内侧部125延伸地贴附于所述外缘部126。相应地,所述电子元件单元16的一端或整体地伸展所述下避让槽117,其中所述电子元件单元16产生的热量可通过所述下避让槽117传导至所述基座11的所述基座主体111,并通过所述基座主体111散热。可以理解的是,所述下避让槽117被形成于所述基座主体111的所述第一台阶1112,所述下避让槽117减小所述基座主体111的厚度,有利于提高所述基座主体111的热传导效率。
此外,所述下避让槽117被形成于所述第一台阶1112的内侧,其中所述下避让槽117连通于所述第一容置腔102,因此,当所述基座11整体尺寸大小不变的情况下,所述基座11可供容纳更多的所述电子元件单元16,有利于提高所述基座11的空间利用效率,和有利于减小所述发射模组10的整体体积。可以理解的是,所述电子元件单元16可被容置在所述下避让槽117,可使得所述发射电路板12下方的各电子元件之间的间隙更大,避免热点集中,有利于提高所述发射模组10的整体散热效率。
优选地,所述基座11为陶瓷安装底座,并且所述陶瓷安装底座烧结成型为一体式结构,其中所述下避让槽为矩形槽,以便容纳贴附于所述发射电路板12下方的所述电子元件单元16。可以理解的是,在本发明的该优选实施例方式中,所述下避让槽117的形状和成型方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
如图10和图11所示,依照本发明上述较佳实施例的所述发射模组10的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述发射模组10进一步设有至少一上避让槽118,其中所述上避让槽118被形成于所述第二台阶1113,其中所述上避让槽118自所述第二台阶1113的所述第二内侧壁11132向所述基座墙1114方向凹,使得所述基座11的壁厚变小,有利于所述容置空间101内热量的传导,增强散热效率。
在本发明的该优选实施例中,至少一所述的电子元件单元16被贴附于所述发射电路板12的所述上端面121,并且所述电子元件单元16的一端自所述发射电路板12的所述内侧部125延伸地贴附于所述外缘部126。相应地,所述电子元件单元16的一端或整体地伸展所述上避让槽118,其中所述电子元件单元16产生的热量可通过所述上避让槽118传导至所述基座11的所述基座主体111,并通过所述基座主体111散热。可以理解的是,所述上避让槽118被形成于所述基座主体111的所述第二台阶1113,所述上避让槽118减小所述基座主体111的厚度,有利于提高所述基座主体111的热传导效率。
此外,所述上避让槽118被形成于所述第二台阶1113的内侧,其中所述上避让槽118连通于所述第二容置腔103,因此,当所述基座11整体尺寸大小不变的情况上,所述基座11可供容纳更多的所述电子元件单元16,有利于提高所述基座11的空间利用效率,和有利于减小所述发射模组10的整体体积。可以理解的是,所述电子元件单元16可被容置在所述上避让槽118,可使得所述发射电路板12上方的各电子元件之间的间隙更大,避免热点集中,有利于提高所述发射模组10的整体散热效率。
优选地,所述基座11为陶瓷安装底座,并且所述陶瓷安装底座烧结成型为一体式结构,其中所述上避让槽为矩形槽,以便容纳贴附于所述发射电路板12上方的所述电子元件单元16。可以理解的是,在本发明的该优选实施例方式中,所述上避让槽118的形状和成型方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
如图12和图13所示,依照本发明上述较佳实施例的所述发射模组10的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述发射模组10进一步设有至少一上避让空间118A,其中所述上避让空间118A被形成于所述第二台阶1113的内侧。与上述较佳实施例不同的是,所述上避让空间118A为形成于所述第二台阶1113内侧的空间。在本发明的该优选实施例中,至少一所述的电子元件单元16被贴附于所述发射电路板12的所述上端面121,并且所述电子元件单元16的一端自所述发射电路板12的所述内侧部125延伸地贴附于所述外缘部126。相应地,所述电子元件单元16的一端延伸至所述上避让槽118A。
本领域技术人员很容易想到的是,在所述第一台阶1112的内侧设置至少一下避让槽117,以供所述发射电路板12下方的所述电子元件单元16伸展于所述下避让槽117;和在所述第二台阶1113的内侧设置至少一上避让槽118,以供所述发射电路板12上方的所述电子元件单元16伸展于所述上避让槽118。
如图13A至图14B所示,依照本发明的另一方面,本发明示出了所述下避让槽117的两种不同实施方式。如图13A和图13B所述,所述发射电路板12密封地设置于所述第一台阶1112的上方,其中所述发射电路板12遮盖所述下避让槽117。换言之,所述发射电路板12密封地设置于所述第一台阶1112,并且由所述发射电路板12间隔所述容置空间101,而形成所述第一容置腔102和所述第二容置腔103。
如图14A和图14B所示,当所述发射电路板12被可导通地设置于所述基板11的所述第一台阶1112,所述第一台阶1112的上端设有一引流口11124,其中所述引流口11124连通所述下避让槽117于所述第二容置腔103。由于所述下避让槽117的内侧连通于所述第一容置腔102,因此,所述下避让槽117通过所述引流口11124连通所述第一容置腔102于所述第二容置腔103,以便所述第一容置腔102和所述第二容置腔103内气体可通过所述下避让槽117相互流通。可以理解的是,所述第一容置腔102和所述第二容置腔103通过所述下避让槽117实现连通,以便于所述第一容置腔102和所述第二容置腔103温度平衡,从而避免由于所述第一容置腔102和所述第二容置腔103的温度不平衡而导致所述发射电路板12的弯曲或损坏。
如图15和图16所示,依照本发明的另一方面,本发明进一步提供所述发射模组10的另一可选实施方式。与上述第一较佳实施例的不同的是,所述发射模组10的所述基座11,其中所述基座11包括一基座主体111B和内置于所述基座主体111B的至少一基座电路112,其中所述基座电路112的一端可导通地连接于所述发射电路板12,其中所述基座电路112的另一端被用于可导通地连接于所述电子设备主板200。所述基座主体111B包括一基座基底1111B,设置于所述基座基底1111B的至少二第一台阶1112B、一第二台阶1113B以及一基座墙1114B,其中所述第一台阶1112B位于所述第二台阶1113B的内侧,并且所述第一台阶1112B的高度低于所述第二台阶1113B的高度。所述基座墙1114B位于所述第二台阶1113B的外侧,并且所述第二台阶的高度低于所述基座墙1114B的高度。
与上述第一较佳实施例不同的是,所述第一台阶1112B间隔地设置于所述第二台阶1113B的内侧或边角,其中所述基座电路112被内置于各所述第一台阶1112B。所述发射电路板12被可导通地设置于各所述第一台阶1112B的上方,藉由所述第一台阶1112B支撑所述发射电路板12。
在相邻的两个所述第一台阶1112B之间形成一避让通道1101B,所述避让通道1101B连通所述第一容置腔102和所述第二容置腔103,以便当所述发射电路板12设置于所述第一台阶1112B时,所述第一容置腔102和所述第二容置腔103通过所述避让通道1101B实现热量的交换和流通。可以理解的是,所述避让通道1101B允许设置于所述发射电路板12的各电子元件自所述发射电路板12的所述外缘部126向外伸展,从而便于更多的电子元件被布置在所述发射电路板12,也有利于缩小所述发射模组10的体积。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述光学元件15被所述胶粘层18粘接于所述第二台阶1113的所述承载面11131。所述胶粘层18在凝结固化的过程中需要向外引导所述容置空间101内的气体,从而防止所述胶粘层18在固化时所述容置空间101内的气体因受热膨胀而影响所述光学元件15的粘贴效果。在本发明的该优选实施例中,所述胶粘层18是通过画胶的方式涂覆胶水于所述第二台阶1113的所述承载面11131。
如图17A至图17C所示,示出了本发明几种不同的画胶方式。所述承载面11131的上方涂覆胶水,其中所述胶水固化后形成所述胶粘层18。没有涂覆胶水的部分,在所述基座11的所述第二台阶1113和所述光学元件15之间形成至少一逃气缝隙19。所述逃气缝隙19连通所述容置空间101于外界环境,以便当所述胶水在被加热固化时,所述逃气缝隙19引导所述容置空间101内的气体至外界环境,避免所述容置空间101内气体压力过高。
如图17A所示,胶水被涂覆在所述承载面11131的三边,即留有所述承载面11131的单边不被画胶,即在所述承载面11131的一条边留有画胶缺口,以形成所述逃气缝隙19。可以理解的是,胶水被涂覆的位置和画胶缺口的位置在此仅仅作为示例性的,而非限制。
如图17B和图17C所示,画胶缺口被形成于所述承载面11131的任意位置,其中所述画胶缺口对应地形成所述逃气缝隙19。缺口形成的优选方式为画胶开始位置和画胶最终结束位置不连接来形成画胶缺口。本领域技术人员很容易想到的是,所述画胶缺口也可以是画胶开始和结束位置重合,而在任一位置中断来形成所述胶水缺口。
值得一提的是,所述画胶缺口位置可被形成于所述承载面11131的拐角位置,即画胶开始位置在所述拐角位置一侧,画胶结束位置在所述拐角位置的另一侧,从而画胶时少经历一个拐角。可以理解的是,拐角位置画胶速度低,少经历拐角(或者弧线),多走直线有利于提高生产效率。
参照本发明说明书附图之图18和图19所示,依照本发明上述较佳实施例的所述发射模组10的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述发射模组10与上述较佳实施例不同的是所述发射模组10的逃气设计结构。
详细地说,所述基座11进一步设有至少一逃气槽1102,其中所述逃气槽1102被形成于所述基座11的所述基座主体111的上端,其中所述逃气槽1102连通所述容置空间101于外界环境,以便当所述胶粘层在被加热固化时,由所述逃气槽1102引导所述容置空间101内的气体至外界环境。在本发明的该优选实施例中,所述基座11的所述基座主体111可以但不限于陶瓷基座、模塑基座,亦或是其他材料种类的基座。优选地,所述基座11为一体式烧结成型的陶瓷支撑底座,其中所述逃气槽1102一体成型于所述第二台阶1113和所述基座墙1114。
值得一提的是,当所述发射模组10的所述胶粘层18凝结固化后,所述逃气槽1102或所述逃气缝隙被封堵,以密封所述发射模组10的所述容置空间101。
参照本发明说明书附图之图20所示,根据本发明另一方面,本发明进一步提供一发射模组10的制造方法,其中所述制造方法包括如下步骤:
(a)电气封装一光发生元件13和一驱动芯片14于一发射电路板12,其中所述光发生元件13被可导通地设置于所述发射电路板12的一上端面121,其中所述驱动芯片14被可导通地设置于所述发射电路板12的一下端面122;
(b)电气连接所述发射电路板12于一基座11,其中所述基座11包括一基座主体111和多个基座电路112,其中所述发射电路板12被固定于所述基座主体111,并且所述发射电路板12被可导通地连接于所述基座电路112;以及
(c)盖合一光学元件15于所述基座11的所述基座主体111,其中所述光学元件15封闭所述基座主体111。
在本发明的该优选实施例中,上述制造方法的所述步骤(a)为本发明所述发射模组10的一级封装,其中所述光发生元件13、所述驱动芯片14、以及其他的各电子元件被集成地设置于所述发射电路板12,以组成一工装主体。
所述光发生元件13和所述驱动芯片14被所述发射电路板12间隔而背对背设置于所述发射电路板12,并且所述光发生元件13通过所述发射电路板12导通于所述驱动芯片14。可以理解的是,本发明所述工装主体包括完成所述发射模组10的各功能的各有源器件,比如驱动芯片14、光发生元件13以及所述PD元件17,和各无源器件(电容、电阻等)。
所述发射电路板12包括一发射电路基板123和内置于所述发射电路基板123的多个驱动电路124,其中存在至少一所述驱动电路124导通地连接所述驱动芯片14于所述光发生元件13,以供所述驱动芯片14通过所述驱动电路124发送控制信号至所述光发生元件13。优选地,在本发明的该优选实施例中,连通所述驱动芯片14于所述光发生元件13的所述驱动电路124的长度等于所述发射电路板12的厚度,即所述驱动电路124垂直地设置于所述发射电路基板123,从而使得所述驱动芯片14和所述光发生元件13之间的通信距离最短。
在本发明的该优选实施例中,上述制造方法的所述步骤(b)为本发明所述发射模组10的二级封装,即一级封装的所述工装主体被以电气连接的方式设置于所述基座11的所述基座主体111。在本发明的该优选实施例中,若所述发射电路板12为陶瓷电路板,所述工装主体通过flip-chip工艺焊接于所述基座11的所述基座主体111,并且所述发射电路板12导通地连接于所述基座电路112。相应地,本发明的上述制造方法的所述步骤(b)进一步包括如下步骤:
(b.1)在所述发射电路板12的所述下端面122以植球的方式设置多个金属凸点127;和
(b.2)焊接所述金属凸点127于所述基座11的一第一台阶1112,其中所述金属凸点127导通地连接于所述基座11的所述基座电路112,并且固定所述发射电路板12于所述第一台阶1112。
若所述发射电路板12为印刷线路板,所述工装主体通过SMT工艺贴装于所述基座11的所述基座主体111,并且所述发射电路板12导通地连接于所述基座电路112。
本发明的所述基座11为烧结成型的一体式陶瓷底座。相应地,在上述制造方法的所述步骤(b)之前进一步包括如下步骤:预制多个基座电路112于所述基座主体111的所述第一台阶1112,其中所述基座电路112的上端延伸至所述第一台阶1112的上端表面,所述基座电路112的下端延伸至所述第一台阶的下端表面;和烧结所述基座主体111,以制得所述基座11。在本发明的该优选实施例中,通过烧结制得的所述基座11的所述基座主体111包括一基座基底1111,环绕于所述基座基底1111的一第一台阶1112、一第二台阶1113以及一基座墙1114,其中所述第一台阶1112位于所述第二台阶1113的内侧,并且所述第一台阶1112的高度低于所述第二台阶1113的高度。
在上述制造方法的二级封装中,所述工装主体被导通地设置于所述基座11,其中所述发射电路板12分隔所述基座11的一容置空间101为一第一容置腔102和一第二容置腔103,其中所述光发生元件13和所述PD元件17被保持在所述第二容置腔103,其中所述驱动芯片14被保持在所述第一容置腔102。
在本发明上述方法的所述基座11的烧结制作工艺步骤中,进一步包括步骤:在所述第一台阶1112的内侧形成至少一下避让槽117,其中所述下避让槽117连通于所述第一容置腔102,以供至少一电子元件单元16自所述发射电路板12的内侧部向外伸展至所述下避让槽117。在本发明上述方法的所述基座11的烧结制作工艺步骤中,进一步包括步骤:在所述第二台阶1113的内侧形成至少一上避让槽118,其中所述上避让槽118连通于所述第二容置腔103,以供至少一电子元件单元16自所述发射电路板12的内侧部向外伸展至所述上避让槽118。
在本发明的该优选实施例中,上述制造方法的所述步骤(c)为本发明所述发射模组10的三级封装。上述制造方法的所述步骤(c)进一步包括如下步骤:
(c.1)涂覆胶水至所述基座主体111的所述第二台阶1113,和在未画胶区域形成一逃气缝隙1101;和
(c.2)贴合所述光学元件15于所述第二台阶1113,和固化所述胶水以形成一胶粘层18,其中所述胶粘层粘接所述光学元件15于所述基座主体111。
参照本发明说明书附图之图21A和图21B所示,依照本发明上述较佳实施例的所述电子设备的一深度信息获取模组300的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述深度信息获取模组300包括一发射模组10、至少一接收模组20以及至少一模组支架40,其中所述发射模组10被可导通地设置于所述模组支架40,由所述模组支架40抬高所述发射模组10的安装高度。在本发明的该优选实施例中,所述模组支架40被叠置于所述发射模组10的下方,其中所述模组支架40可导通地连接所述发射模组10于所述电子设备主板200;或者由所述模组支架40被叠置于所述发射模组10的下方,其中所述发射模组10通过连接器电气连接于所述电子设备主板200。
本领域技术人员可以理解的是,所述深度信息获取模组300的所述发射模组10的高度低于所述接收模组20的高度,因而通过所述模组支架40垫高的方式提升所述发射模组10的高度。优选地,所述发射模组10的顶端与所述接收模组20的顶端大致平齐,有利于提升所述深度信息获取模组300的拍摄性能。
值得一提的是,与上述第一较佳实施例相同的是,所述发射模组10和所述接收模组20彼此地相互独立,所述发射模组10和所述接收模组20被各自独立地组装至所述电子设备主板200。所述发射模组10和所述接收模组20被可导通地设置于所述电子设备主板200,其中所述发射模组10和所述接收模组20在所述电子设备主板200组装成为所述深度信息获取模组300。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10和所述接收模组20的结构和功能与上述第一较佳实施例相同。
如图21A和图21B所示,所述模组支架40包括一支架主体41和设置于所述支架主体41的多个支架电路42,其中所述支架电路42被内置于所述支架主体41。所述发射模组10的所述基座11被可导通地设置于所述模组支架40,其中所述基座11的所述基座主体111被固定于所述支架主体41,所述基座11的所述基座电路112被电气连接于所述支架电路42,以使得所述发射模组10和所述模组支架40的导通。
所述模组支架40的所述支架主体41具有一支架上表面411和一支架下表面412,其中所述发射模组10通过粘贴或焊接的方式贴附于所述支架主体41的所述支架上表面411。本领域技术人员可以理解的是,所述模组支架40的所述支架主体41通过一体成型的方式设置于所述电子设备主板200,或者所述模组支架40的所述支架主体41通过粘贴或焊接的方式贴附于所述电子设备主板200。
所述模组支架40的所述支架电路42的一端延伸至所述支架主体41的所述支架上表面411,所述支架电路42的另一端延伸至所述支架主体41的所述支架下表面412。所述基座11的所述下焊点114电气连接于模组支架40的所述支架电路42的上端,其中所述支架电路42的下端被导通地连接于所述电子设备主板;或者所述支架电路42的下端被导通地连接于一连接器,藉由所述连接器连接所述模组支架40于所述电子设备主板200。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述模组支架40的所述支架主体41为陶瓷支架,其中所述支架主体41通过烧结工艺一体地成型于所述电子设备主板200。可选地,所述模组支架40的所述支架主体41为模塑支架,其中所述支架主体41通过模塑工艺一体地成型于所述电子设备主板200。相应地,所述支架电路42被预制于所述支架主体41,并且各所述支架电路42的下端被电气连接于所述电子设备主板200。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,设置于所述电子设备主板200的电子元件可被包埋于所述支架主体41,即所述模组支架40被设置于所述电子元件单元的上方。
参照本发明说明书附图之图22A至图26B,示出了本发明的所述电子设备的所述深度信息获取模组300被安装于所述电子设备主板200的几种可选实施方式。如图22A和图22B所示,所述电子设备主板200包括一主板主体210和进一步设有至少一发射端安装部220和至少一接收端安装部230,其中所述发射端安装部220和所述接收端安装部230被形成于所述主板主体210。所述深度信息获取模组300的所述发射模组10被安装于所述发射端安装部220,并且所述发射模组10通过焊接连接的方式导通地连接于所述主板主体210;或者,所述发射模组10通过连接器连接的方式导通地连接于所述主板主体210。所述深度信息获取模组300的所述接收模组20被安装于所述接收端安装部230,并且所述接收模组20通过焊接连接的方式导通地连接于所述主板主体210;或者,所述接收模组20通过连接器连接的方式导通地连接于所述主板主体210。可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和所述接收模组20被安装和导通的连接方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
值得一提的是,由于所述深度信息获取模组300的所述发射模组10的高度低于所述接收模组20的高度。在本发明的该优选实施例中,降低所述接收模组20的安装高度,可减小所述发射模组10和所述接收模组20的高度差。
如图22A和图22B所示,由于所述深度信息获取模组300的所述发射模组10和所述接收模组20被相互独立地安装于所述电子设备主板200。因此,可基于不同的设计需求安装所述发射模组10和所述接收模组20,比如所述发射模组10和所述接收模组20横向或纵向地排布在所述电子设备主板200。
如图23至图26B所示,所述电子设备主板200的所述发射端安装部220为形成于所述主板主体210的一平面区域,即所述发射模组10被设置于所述电子设备主板200的平面。值得一提的是,所述发射模组10通过粘贴、焊接、或一体成型的方式固定地安装于所述主板主体210。所述电子设备主板200的所述接收端安装部230为形成于所述主板主体210的安装孔、安装半孔、安装槽、或安装平面。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述接收模组10被以其接收光轴可调节的方式固定于所述电子设备主板200的所述接收端安装部230。
如图23和图24所示,在本发明的该优选实施例中,所述接收端安装部230被实施为一半透孔或通孔,其中所述接收模组20被安装至所述接收端安装部230。所述固定架30被固定地设置于所述电子设备主板200的所述主板主体210。本领域技术人员很容易想到的是,所述接收端安装部230还可被实施为形成于所述主板主体210顶端或侧端的半透槽或通槽。可以理解的是,所述深度信息获取模组300的所述接收模组20可从所述接收端安装部230向外伸展,以便所述接收模组20被设置靠近于所述电子设备主体100的顶部,有利于减小所述深度信息获取模组300的屏占比。
在本发明的该优选实施例中,所述模组支架40的所述支架主体41被一体地成型于所述电子设备主板200的所述发射端安装部220,并且所述模组支架40的所述支架电路42电气连接所述发摄模组10于所述电子设备主板200的主板主体210。所述发射模组10被可导通地设置于所述模组支架40,其中所述发射模组10的所述基座11被固定于所述支架主体41,并且所述基座11的所述下焊点114对应地电气连接于所述模组支架40的所述支架电路42。可以理解的是,所述发射模组10的所述基座11通过焊接或粘贴固定的方式设置于所述模组支架40。
本发明说明书附图之图25A示出了所述深度信息获取模组300的另一可选安装方式。在本发明的该优选实施方式中,所述电子设备主板200的所述主板主体210的厚度增大,并且所述接收端安装部230被实施为形成于所述主板主体210的通孔或通槽。在本发明的该优选实施中,所述发射模组10被设置于所述发射端安装部220,其中所述发射端安装部220形成于所述主板主体210的上端表面。可以理解的是,通过增大所述主板主体210的厚度,降低所述接收模组20的安装高度,和提高所述发射模组10的安装高度,从而在不使用支架抬升的情况下,使得所述发射模组10的上端高度大致平行于所述接收模组20的上端平面高度。
与上述安装方式不同的是,所述发射模组10的所述基座11的所述基座主体111通过焊接固定或粘接固定的方式固定地安装于所述主板主体210,由所述主板主体210保持所述发射模组10位置稳定。所述基座11的所述下焊点114导通地连接所述基座电路112于所述主板主体210。
本发明说明书附图之图25B示出了所述深度信息获取模组300的另一可选安装方式。在本发明的该优选实施方式中,所述发射模组10的所述基座11的所述基座主体111的厚度(高度)增大,以提升所述发射模组10的整体高度,使得所述深度信息获取模组被安装于所述电子设备主板200时,所述发射模组10的高度大致平行于所述接收模组20的高度。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10的所述基座主体111被一体地成型于所述电子设备主板200。所述发射模组10的所述基座11为陶瓷安装底座,其中所述基座11的所述基座主体111通过烧结成型的方式一体地成型于所述电子设备主板200的所述发射端安装部220。可选地,所述发射模组10的所述基座11的所述基座主体111通过焊接固定或粘接固定的方式固定地安装于所述主板主体210,由所述主板主体210保持所述发射模组10位置稳定。所述基座11的所述下焊点114导通地连接所述基座电路112于所述主板主体210。
本发明说明书附图之图26A示出了所述深度信息获取模组300的另一可选安装方式。所述发射模组10的所述基座11的所述基座主体111的厚度(高度)增大,以提升所述发射模组10的整体高度,使得所述深度信息获取模组被安装于所述电子设备主板200时,所述发射模组10的高度大致平行于所述接收模组20的高度。与上述较佳实施例不同的是,所述电子设备主板200的所述发射端安装部220和所述接收端安装部230为形成于所述主板主体210的平面安装区域,即所述发射模组10和所述接收模组20被安装于同一平面。
本发明说明书附图之图26B示出了所述深度信息获取模组300的另一可选安装方式。所述深度信息获取模组300的包括一发射模组10、一接收模组20、一固定架30C,其中所述接收模组20被以其光轴可调整的方式设置于所述固定架30C。所述发射模组10被设置于所述固定架30C,由所述固定架30C抬高所述发射模组10的位置,以使所述发射模组10的高度与所述接收模组20的高度大致平行。所述发射模组10被所述固定架30C以悬空的方式固定在所述电子设备主板200的上方,以保持所述发射模组10的发射光轴平行于所述接收模组20的接收光轴。
详细地说,所述固定架30C进一步包括一固定架主体31C和进一步设有至少一发射端固定腔302C和一接收端固定腔303C。所述发射模组10被收容于所述发射端固定腔302C,所述接收模组20被收容于所述接收端固定腔303C,并且所述发射模组10和所述接收模组20被所述固定架主体31C固定。所述固定架主体31C进一步包括一发射端固定支架311C和一接收端固定支架312C,其中所述发射端固定支架311C形成所述发射端固定腔302C,所述接收端固定架312C形成所述接收端固定腔303C。优选地,所述固定架31C的所述发射端固定支架311C与所述接收端固定架312C为一体式支架结构。
如图26B所示,所述发射模组10被所述固定架30C的所述固定架主体31C架空地设置于所述电子设备主板200的上方,其中所述发射模组10通过柔性电路板或连接器电气连接于所述电子设备主板200。
相应地,所述深度信息获取模组300进一步包括一连接单元50,其中所述连接单元50可导通地连接所述发射模组10的所述基座11于所述电子设备主板200。在本发明的该优选实施例中,所述连接单元50被可导通地设置与所述发射模组10的所述基座11的下端,其中所述基座11的所述下焊点114电气连接于所述连接单元50。优选地,所述连接单元50为柔性电路板,其中所述连接单元50通过一连接器导通地连接于所述电子设备主板200的所述主板主体210。可选地,所述连接单元50还可被实施为一印刷电路板、陶瓷电路板等具有连接功能的装置。更优选地,所述连接单元50被贴附于所述发射模组10的下方。
参照本发明说明书附图至图27A至图27B所示,依照本发明所述电子设备的一深度信息获取模组300D的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述深度信息获取模组300D包括一发射模组10D、一接收模组20D、以及至少一模组支架40D,其中所述发射模组10D被导通地连接于所述接收模组20D。所述发射模组10D被设置于所述接收模组20D,其中所述发射模组10D和所述接收模组20D被组合成为一组合式的摄像模组。与上述第一较佳实施例的所述深度信息获取模组300不同的是,在所述深度信息获取模组300D被组装成一TOF模组后再被装载至所述电子设备主板200。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10D的结构和功能与上述第一较佳实施例的所述发射模组10的结构和功能相同,不同点在于所述接收模组20D。详细地说,所述接收电路板23D包括一电路板发射端231D和一电路板接收端232D,其中所述接收电路板23D为一体式结构,即所述电路板发射端231D一体地延伸自所述电路板接收端232D。参照本发明说明书附图至图27C和图27D示出了所述深度信息获取模组300D的另外两种可选实施方式。所述深度信息获取模组300D包括一发射模组10D、一接收模组20D、至少一模组支架40E(或模组支架40F)以及至少一软板60E,其中所述发射模组10D被导通地连接于所述接收模组20D。所述发射模组10D被设置于所述接收模组20D,其中所述发射模组10D和所述接收模组20D被组合成为一组合式的摄像模组。与上述第一较佳实施例的所述深度信息获取模组300不同的是,在所述深度信息获取模组300D被组装成型后再被装载至所述电子设备主板200。
值得一提的是,所述深度信息获取模组300D的所述发射模组10D、所述接收模组20D与上述较佳实施例相同,不同点在于所述模组支架40E和所述发射模组10D导通于所述接收模组20D的方式。
如图27C所示,所述模组支架40E被设置于所述发射模组10D的所述基座11D的下方,有所述模组支架40E抬高所述发射模组10D的安装高度,以使得所述发射模组10D的高度与所述接收模组20D的高度大致齐平。所述模组支架40E被一体地成型于所述接收电路板23D的所述电路板发射端231D。所述发射模组10D的所述基座11D被固定于所述模组支架40E的上端表面。
所述软板60E导通地连接所述发射模组10D的所述基座11D于所述接收模组20D的所述接收电路板23D。值得一提的是,所述软板60E为柔性连接板材,其中所述软板60E的一端导通地连接于所述基座11D的所述基座电路112D,其中所述软板60E的另一端导通地连接于所述接收电路板23D的所述电路板发射端231D。
如图27D示出了另一可选实施方式,在本发明的该可选实施方式中,所述模组支架40F的结构与上述较佳实施例的所述模组支架40E的结构不同。所述模组支架40F为支撑架,其中所述模组支架40F通过粘贴或焊接的方式固定于所述电路板23D的所述电路板发射端231D。所述发射模组10D的所述基座11D被固定于所述模组支架40E的上端表面。所述模组支架40F具有一支架容纳腔,其中所述支架容纳腔可容纳电子元件,即电子元件可被安装于所述模组支架40F的所述支架容纳腔。
参照本发明说明书附图之图28A之图29所示,依照本发明上述较佳实施例的所述电子设备的所述深度信息获取模组300D的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐明。所述深度信息获取模组300D包括一发射模组10D、以及一接收模组20D,其中所述发射模组10D被导通地连接于所述接收模组20D。所述发射模组10D被设置于所述接收模组20D,其中所述发射模组10D和所述接收模组20D被组合成为一组合式的摄像模组。与上述第一较佳实施例的所述深度信息获取模组300不同的是,在所述深度信息获取模组300D被组装成型后再被装载至所述电子设备主板200。
值得一提的是,与上述较佳实施例不同的是,所述深度信息获取模组300D的所述发射模组10D的安装和连接方式。所述发射模组10D被固定地设置于所述接收模组20D的所述接收电路板23D,并且所述发射模组10D的所述基座11D被导通地连接于所述接收电路板23D。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10D的所述基座11D的底部厚度增加,以使得所述发射模组10D的整体高度提升。
在本发明的该优选实施例中,所述发射模组10D的所述基座11D的所述基座电路112D电气连接于所述接收电路板23D的所述电路板发射端231D。
优选地,所述基座11D的所述基座主体111D被一体地成型于所述接收电路板23D的所述电路板发射端231D,其中所述基座电路112D被预制地设置于所述基座主体111D。
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 (40)
1.一发射模组,供被独立地安装于一电子设备主板,其特征在于,包括:
一基座,供导通地连接于所述电子设备主板;
一发射电路板,其中所述发射电路板被导通地设置于所述基座,其中所述发射电路板具有一上端面和一下端面;
至少一光发生元件,其中所述光发生元件被设置于所述发射电路板的所述上端面,并且所述光发生元件可导通地连接于所述发射电路板;以及
至少一驱动芯片,其中所述驱动芯片以导通于所述发射电路板的方式被设置于所述发射电路板的所述下端面,其中所述驱动芯片通过所述发射电路板发送控制信号至所述光发生元件,以控制所述光发生元件发射的探测光束。
2.根据权利要求1所述的发射模组,其中所述发射电路板进一步包括多个金属凸点,其中所述金属凸点被设置于所述发射电路板的所述下端面,所述发射电路板藉由所述金属凸点导通地连接于所述基座。
3.根据权利要求1所述的发射模组,进一步包括至少一电子元件单元和一光学元件,其中所述光学元件被设置于所述基座,所述光学元件密封所述基座上端的开口,并且由所述光学元件和所述基座限定一容置空间,其中所述发射电路板被封装于所述容置空间。
4.根据权利要求3所述的发射模组,其中所述基座包括一基座主体和至少一组基座电路,其中所述基座电路被包埋于所述基座主体,所述发射电路板被固定于所述基座主体,并且所述发射电路板电气连接于所述基座电路,以供所述基座电路导通所述发射电路板于所述电子设备主板。
5.根据权利要求4所述的发射模组,其中所述基座主体包括一基座基底、环绕于所述基座基底的一第一台阶、一第二台阶以及一基座墙,其中所述第一台阶位于所述第二台阶的内侧,并且所述第一台阶的高度高于所述基座基底的高度,所述第一台阶的高度低于所述第二台阶的高度,所述基座墙位于所述第二台阶外侧,其中所述发射电路板被固定地设置于所述第一台阶。
6.根据权利要求5所述的发射模组,其中所述基座进一步设有一电路板安装部,其中所述电路板安装部位于所述第一台阶的上方和所述第二台阶的内侧,所述电路板安装部的尺寸大于所述发射电路板的尺寸,以便所述发射电路板被设置于所述电路板安装部,藉由所述第一台阶以抬高所述发射电路板的方式支撑所述发射电路板。
7.根据权利要求5所述的发射模组,其中所述发射电路板被固定地设置于所述第一台阶,所述光发生元件和所述驱动芯片被导通地连接于所述发射电路板,由所述发射电路板分割所述容置空间为一第一容置腔和一第二容置腔,所述光发生元件被保持在所述第二容置腔,所述驱动芯片被保持在所述第一容置腔。
8.根据权利要求7所述的发射模组,其中所述基座电路被包埋于所述第一台阶,其中所述第一台阶具有一第一焊接面和一第二焊接面,其中所述第一焊接面位于所述第一台阶的上表面,所述第二焊接面位于所述第一台阶的下表面,其中各所述基座电路的一端延伸至所述第一焊接面,并且各所述基座电路的另一端延伸至所述第二焊接面。
9.根据权利要求8所述的发射模组,其中所述发射电路板密封地设置于所述第一台阶的所述第一焊接面,由所述发射电路板分隔所述第一容置腔和所述第二容置腔。
10.根据权利要求8所述的发射模组,其中所述基座进一步包括多个上焊点和多个下焊点,其中所述上焊点被设置于所述第一台阶的所述第一焊接面,各所述下焊点被设置于所述第一台阶的所述第二焊接面,并且所述上焊点和所述下焊点电气连接于所述基座电路。
11.根据权利要求7所述的发射模组,其中所述第二台阶具有一承载面,所述基座进一步设有一光学元件安装部,其中所述光学元件安装部位于所述承载面的上方和所述基座墙的内侧,所述光学元件被固定地安装于所述光学元件安装部。
12.根据权利要求11所述的发射模组,进一步包括一胶粘层,其中所述胶粘层被涂覆于所述第二台阶的所述承载面,所述胶粘层粘贴以固定所述光学元件于所述第二台阶。
13.根据权利要求7所述的发射模组,其中所述基座进一步设有至少一下避让槽,其中所述第一台阶具有一第一内侧壁,所述下避让槽形成于所述第一台阶的所述第一内侧壁,其中所述下避让槽连通于所述第一容置腔,以允许被设置于所述发射电路板下方的所述电子元件单元伸展至所述下避让槽。
14.根据权利要求7或13所述的发射模组,其中所述基座进一步设有至少一上避让槽,其中所述第二台阶具有一第二内侧壁,所述上避让槽形成于所述第二台阶的所述第二内侧壁,其中所述上避让槽连通于所述第二容置腔,以允许被设置于所述发射电路板上方的所述电子元件单元伸展至所述上避让槽。
15.根据权利要求7或13所述的发射模组,其中所述基座进一步设有至少一上避让空间,其中所述第二台阶具有一第二内侧壁,所述上避让空间形成于所述第二台阶的所述第二内侧壁,其中所述上避让空间连通于所述第二容置腔,以允许被设置于所述发射电路板上方的所述电子元件单元伸展至所述上避让空间。
16.根据权利要求13所述的发射模组,其中所述第一台阶设有一引流口,所述引流口被形成于所述第一台阶和所述发射电路板之间,所述引流口连通所述下避让槽,所述引流口和所述下避让槽连通所述第一容置腔和所述第二容置腔,以允许气体在所述第一容置腔和所述第二容置腔间流动。
17.根据权利要求4所述的发射模组,其中所述基座主体包括一基座基底、环绕于所述基座基底的多个第一台阶、一第二台阶以及一基座墙,其中所述第一台阶位于所述第二台阶的内侧,相邻任意两个所述第一台阶间隔地设置,并且所述第一台阶的高度高于所述基座基底的高度,所述第一台阶的高度低于所述第二台阶的高度,所述基座墙位于所述第二台阶外侧,其中所述发射电路板被固定地设置于所述第一台阶。
18.根据权利要求15所述的发射模组,其中相邻的两个所述第一台阶之间形成一避让通道,所述避让通道连通所述第一容置腔和所述第二容置腔,以允许被设置于所述发射电路板的所述电子元件单元伸展至所述上避让空间,和允许气体在所述第一容置腔和所述第二容置腔间流动。
19.根据权利要求12所述的发射模组,其中通过画胶的方式在所述第二台阶的所述承载面形成所述胶粘层,并且在画胶过程中预留画胶缺口,形成至少一逃气缝隙,其中所述逃气缝隙连通所述容置空间于外界环境。
20.根据权利要求5或17所述的发射模组,其中所述基座进一步设有至少一逃气槽,其中所述逃气槽被形成于所述第二台阶,所述逃气槽连通所述容置空间于外界环境。
21.根据权利要求5或17所述的发射模组,其中所述基座为一体式陶瓷安装底座。
22.跟据权利要求1所述的发射模组,其中所述基座包括:
一基座主体,其中所述发射电路板被固定于所述基座主体;和
多个基座电路,其中各所述基座电路被包埋于所述基座主体,所述发射电路板电气连接于所述基座电路,以供所述基座电路导通所述发射电路板于所述电子设备主板。
23.一发射模组的制造方法,其特征在于,其中所述制造方法包括如下步骤:
(a)电气封装一光发生元件和一驱动芯片于一发射电路板,其中所述光发生元件被可导通地设置于所述发射电路板的一上端面,其中所述驱动芯片被可导通地设置于所述发射电路板的一下端面;
(b)电气连接所述发射电路板于一基座,其中所述基座包括一基座主体和多个基座电路,其中所述发射电路板被固定于所述基座主体,并且所述发射电路板被可导通地连接于所述基座电路;以及
(c)盖合一光学元件于所述基座的所述基座主体,其中所述光学元件封闭所述基座主体。
24.根据权利要求23所述的制造方法,其中所述发射电路板包括一发射电路基板和内置于所述发射电路基板的多个驱动电路,其中存在至少一所述驱动电路导通地连接所述驱动芯片于所述光发生元件。
25.根据权利要求23所述的制造方法,其中所述基座主体包括一基座基底,环绕于所述基座基底的一第一台阶、一第二台阶以及一基座墙,其中所述第一台阶位于所述第二台阶的内侧,并且所述第一台阶的高度低于所述第二台阶的高度。
26.根据权利要求25所述的制造方法,其中上述制造方法的所述步骤(b)进一步包括如下步骤:
(b.1)在所述发射电路板的所述下端面以植球的方式设置多个金属凸点;和
(b.2)焊接所述金属凸点于所述基座的所述第一台阶,其中所述金属凸点导通地连接于所述基座的所述基座电路,并且固定所述发射电路板于所述第一台阶。
27.根据权利要求25所述的制造方法,其中在上述制造方法的所述步骤(b)之前进一步包括如下步骤:
预制多个基座电路于所述基座主体的所述第一台阶,其中所述基座电路的上端延伸至所述第一台阶的上端表面,所述基座电路的下端延伸至所述第一台阶的下端表面,由所述光学元件和所述基座限定一容置空间,所述发射电路板分割所述容置空间为一第一容置腔和一第二容置腔;和
烧结所述基座主体,以制得所述基座。
28.根据权利要求27所述的制造方法,其中在上述制造的步骤进一步包括:在所述第一台阶的内侧形成至少一下避让槽,其中所述下避让槽连通于所述第一容置腔,以供至少一电子元件单元自所述发射电路板的内侧部向外伸展地嵌入至所述下避让槽。
29.根据权利要求27或28所述的制造方法,其中在上述制造的步骤进一步包括:在所述第二台阶的内侧形成至少一上避让槽,其中所述上避让槽连通于所述第二容置腔,以供至少一电子元件单元自所述发射电路板的内侧部向外伸展地嵌入至所述上避让槽。
30.一深度信息获取模组,适于被可导通地设置于一电子设备主板,其特征在于,包括:
至少一接收模组;和
如权利要求1至22任一所述的发射模组,其中所述发射模组发射预设波形的探测光线,所述接收模组接收所述探测光线的反射光线,以获取具有深度信息的图像。
31.根据权利要求30所述的深度信息获取模组,进一步包括至少一固定架,其中所述接收模组被以其光轴可调整地设置于所述固定架,供所述固定架固定所述接收模组于所述电子设备主板。
32.根据权利要求31所述的深度信息获取模组,其中所述固定架包括一固定架主体和进一步设有至少一发射端固定腔和一接收端固定腔,其中所述发射模组被固定地设置于所述发射端固定腔,所述接收模组被设置于所述接收端固定腔。
33.根据权利要求32所述的深度信息获取模组,其中所述固定架主体包括一发射端固定支架和一接收端固定支架,其中所述接收模组被以其光轴可调整的方式固定于所述接收端固定支架,所述发射模组被设置于所述发射端固定支架,以供所述发射端固定支架抬高所述发射模组的高度,以使得所述发射模组的高度与所述接收模组的高度平齐。
34.根据权利要求33所述的深度信息获取模组,进一步包括一模组支架,其中所述发射模组被固定地设置于所述模组支架的上方,藉由所述模组支架抬高所述发射模组的安装位置。
35.根据权利要求34所述的深度信息获取模组,其中所述模组支架包括一支架主体和包埋于所述支架主体的多个支架电路,其中所述发射模组被固定地设置于所述支架主体的上方,所述基座电气连接于所述支架电路,以供所述支架电路可导通地连接所述发射模组于所述电子设备主板。
36.根据权利要求35所述的深度信息获取模组,其中所述支架主体为一体式模塑支架,所述支架主体具有一支架上表面和一支架下表面,其中所述支架电路的一端延伸至所述支架上表面,所述支架电路的另一端延伸至所述支架下表面。
37.根据权利要求36所述的深度信息获取模组,其中所述支架主体为一体式模塑支架,所述支架主体具有一支架上表面和一支架下表面,供所述支架下表面贴附于所述电子设备主板,其中所述发射模组的所述基座被固定地贴附于所述支架上表面。
38.根据权利要求35所述的深度信息获取模组,其中所述支架主体为一体式陶瓷支架,供所述支架主体一体地成型于所述电子设备主板。
39.根据权利要求30所述的深度信息获取模组,其中所述接收模组包括一镜头组件、一感光元件以及至少一接收电路板,其中所述镜头组件基于所述感光元件的感光路径被设置于所述接收电路板,所述感光元件被贴附于所述接收电路板,其中所述接收电路板进一步包括一电路板接收端和自所述电路板接收端一体向外延伸的一电路板发射端,其中所述发射模组的所述基座被可导通地连接于所述电路板发射端。
40.一电子设备,其特征在于,包括:
一电子设备主体;
一电子设备主板,其中所述电子设备主板被设置于所述电子设备主体;以及
至少一深度信息获取模组,其中所述深度信息获取模组被可导通地设置于所述电子设备主板,所述深度信息获取模组进一步包括:
至少一接收模组;和
如权利要求1至22任一所述的发射模组,其中所述发射模组发射预设波形的探测光线,所述接收模组接收所述探测光线的反射光线,以获取具有深度信息的图像。
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