CN114598793A - Tof摄像模组及其制造方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备。该TOF摄像模组包括一光源发射模块、一感光接收模块以及一导热支架。该导热支架包括一塑料支架和被对应地设置于该塑料支架的一导热元件,其中该光源发射模块和该感光接收模块被组装于该塑料支架,其中该导热元件的一部分与该光源发射模块的该发射端线路板直接接触,并且该导热元件的另一部分被裸露在该塑料支架之外,用于通过该导热元件将经由该光源发射模块产生的热量传导出去。
Description
技术领域
本发明涉及TOF技术领域,更具体地涉及一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备。
背景技术
近年来,随着3D成像技术的快速发展,TOF成像技术也随之得以发展,使得TOF摄像模组逐渐被应用于越来越多的领域,如体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉或自动3D建模等诸多领域。该TOF摄像模组通常是通过飞行时间(Time Of Flight,TOF)法来测量被测物体(或被测目标)的深度信息,具体地,飞行时间法通过测量主动发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(即脉冲测距法)或激光往返被测物体一次所产生的相位差(即相位差测距法),以换算成被拍摄景物的距离,用于产生深度信息来实现对被测物体的三维结构或三维轮廓的测量,进而获得该被测物体的灰度图像和深度信息。
目前,如图1所示,常规的TOF摄像模组1P通常包括一光源发射模块11P、一感光接收模块12P以及一塑料支架13P,其中该光源发射模块11P和该感光接收模块12P通过上下堆叠的方式被组装于该塑料支架13P,并且该光源发射模块11P的发射端线路板111P和该感光接收模块12P的接收端线路板121P分别位于所述模组支架13P的上下两侧。
然而,该常规的TOF摄像模组1P只注重模组的性能和加工可行性,并未考虑实际应用场景对散热性能的要求。事实上该光源发射模块11P的该光源器件是该常规的TOF摄像模组1P的主要发热源,但由于该光源发射模块11P的光源器件直接贴装于该发射端线路板111P,并且该发射端线路板111P位于该塑料支架13P和该光源发射模块11P的该光源器件之间,使得该光源发射模块11P的所述发射端线路板111P无法与外界环境直接接触,而该塑料支架13P的导热性能又较差,因此,该光源发射模块11P的光源器件所产生的热量将难以通过该发射端线路板111P快速地散发出去,造成该常规的TOF摄像模组1P的散热性能较差。特别地,随着TOF摄像模组对高精度、远探测距离等要求的提高,所需的光源器件的功率也随之增大,进而产生越来越多的热量,导致该常规的TOF摄像模组1P的温度越来越高,严重影响该常规的TOF摄像模组1P的工作稳定性。
发明内容
本发明的一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其能够改善所述TOF摄像模组的散热性能,降低所述TOF摄像模组的光源发射模块的工作温度,有助于提高所述TOF摄像模组的工作稳定性。
本发明的另一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述TOF摄像模组能够利用导热支架将经由所述光源发射模块产生的热量传递给模组周围的环境,有助于提升所述TOF摄像模组的散热性能。
本发明的另一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述TOF摄像模组能够在保留原有模组结构的基础上,仅通过在塑料支架上合理地布设导热元件就能够大幅地提升所述TOF摄像模组的散热性能,而无须繁杂地改动结构,有助于在较低的改造成本下,大幅地提高模组的散热性能。
本发明的另一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述TOF摄像模组无须采用全金属支架来提高散热性能,以避免提高模组成本,增大模组重量。
本发明的另一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述TOF摄像模组的所述导热支架能够通过在塑料支架上敷设铜箔的方式来制成,以便在提高散热性能的同时,又不增加模组的成本和重量。
本发明的另一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述TOF摄像模组的所述导热支架能够通过在塑料支架上涂覆导热胶的方式来制成,以便在提高散热性能的同时,又能够对线路板起到防护作用。
本发明的另一优势在于提供一TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,其中为了达到上述优势,在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本发明成功和有效地提供一解决方案,不只提供一简单的TOF摄像模组及其制造方法和电子设备,同时还增加了所述TOF摄像模组及其制造方法和电子设备的实用性和可靠性。
为了实现上述至少一优势或其他优势和发明目的,本发明提供了一TOF摄像模组,包括:
一光源发射模块,其中所述光源发射模块包括一发射端线路板和一发射模块主体,其中所述发射模块主体被可通电地设置于所述发射端线路板,用于发射光束;
一感光接收模块,其中所述感光接收模块包括一接收端线路板和一接收模块主体,其中所述接收模块主体被可通电地设置于所述接收端线路板,用于接收被反射回的光束;以及
一导热支架,其中所述导热支架包括一支架主体和被对应地设置于所述支架主体的一导热元件,其中所述光源发射模块和所述感光接收模块被组装于所述支架主体,其中所述导热元件的一部分与所述光源发射模块的所述发射端线路板直接接触,并且所述导热元件的另一部分被裸露在所述支架主体之外。
根据本申请的一实施例,所述导热支架的所述导热元件包括一接触层和至少一裸露侧翼,其中所述导热元件的所述接触层被设置于所述发射端线路板和所述支架主体之间,并且所述导热元件的所述至少一裸露侧翼自所述接触层弯折地延伸,以包覆于所述支架主体的侧部。
根据本申请的一实施例,所述导热元件的所述接触层具有片状结构,以被叠置于所述发射端线路板和所述支架主体之间。
根据本申请的一实施例,所述导热元件的所述至少一裸露侧翼自所述导热元件的所述接触层的边缘一体地延伸,以形成具有片状结构的所述导热元件。
根据本申请的一实施例,所述导热支架被叠置于所述发射端线路板和所述接收端线路板之间,并且所述导热元件的所述裸露侧翼自所述接触层的左右两端分别一体地向下延伸至所述所述接收端线路板。
根据本申请的一实施例,所述导热元件进一步包括一扩展层,其中所述扩展层自所述裸露侧翼弯折地延伸,以叠置地接触所述接收端线路板。
根据本申请的一实施例,所述导热元件的所述扩展层被扩展地贴附于所述接收端线路板的整个下表面。
根据本申请的一实施例,所述的TOF摄像模组,进一步包括一电连接装置,其中所述电连接装置将所述光源发射模块的所述发射端线路板可通电地连接于所述感光接收模块的所述接收端线路板。
根据本申请的一实施例,所述导热元件由铜箔、石墨片以及导热胶中的任一种制成。
根据本申请的另一方面,本申请进一步提供了一电子设备,包括:
一电子设备本体;和
至少一TOF摄像模组,其中每所述TOF摄像模组分别被设置于所述电子设备本体,以用于获取深度图像;其中每所述TOF摄像模组包括:
一光源发射模块,其中所述光源发射模块包括一发射端线路板和一发射模块主体,其中所述发射模块主体被可通电地设置于所述发射端线路板,用于发射光束;
一感光接收模块,其中所述感光接收模块包括一接收端线路板和一接收模块主体,其中所述接收模块主体被可通电地设置于所述接收端线路板,用于接收被反射回的光束;以及
一导热支架,其中所述导热支架包括一支架主体和被对应地设置于所述支架主体的一导热元件,其中所述光源发射模块和所述感光接收模块被组装于所述支架主体,其中所述导热元件的一部分与所述光源发射模块的所述发射端线路板直接接触,并且所述导热元件的另一部分被裸露在所述支架主体之外。
根据本申请的一实施例,所述电子设备本体包括一外壳和一组装支架,其中所述组装支架被对应地设置于所述外壳,以在所述组装支架和所述外壳之间形成一容纳空间,用于容纳所述TOF摄像模组,其中所述TOF摄像模组被固设于所述组装支架,并且所述TOF摄像模组的所述导热支架的所述导热元件面对面地接触所述组装支架。
根据本申请的一实施例,所述电子设备本体进一步包括一导热片,其中所述导热片被面接触地设置于所述外壳和所述组装支架之间,并且所述导热片被叠置于所述TOF摄像模组的所述感光接收模块的所述接收端线路板的下表面。
根据本申请的一实施例,所述电子设备本体进一步包括一透光盖体,其中所述透光盖体被对应地设置于所述外壳,以密封所述容纳空间。
根据本申请的一实施例,所述电子设备本体进一步包括一RGB摄像模组,其中所述RGB摄像模组被对应地设置于所述组装支架,并且所述RGB摄像模组被容纳于所述容纳空间,用于采集RGB彩色图像。
根据本申请的另一方面,本申请进一步提供了一TOF摄像模组的制造方法,包括步骤:
对应地设置一导热元件于一支架主体,以形成一导热支架;和
对应地组装一光源发射模块和一感光接收模块于该导热支架,其中该导热元件的一部分与该光源发射模块的一发射端线路板直接接触,并且该导热元件的另一部分被裸露在该支架主体之外,用于通过该导热元件将经由该光源发射模块产生的热量传导出去。
根据本申请的一实施例,所述的TOF摄像模组的制造方法,进一步包括步骤:
通过一电连接装置将该发射端线路板可通电地连接于该感光接收模块的一接收端线路板。
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示出了现有技术中常规的TOF摄像模组的立体示意图。
图2是根据本发明的一实施例的一TOF摄像模组的立体示意图。
图3示出了根据本发明的上述实施例的所述TOF摄像模组的爆炸示意图。
图4示出了根据本发明的上述实施例的所述TOF摄像模组的剖视示意图。
图5是根据本发明的一实施例的一电子设备的立体示意图。
图6示出了根据本发明的上述实施例的所述电子设备的爆炸示意图。
图7示出了根据本发明的上述实施例的所述电子设备的剖视示意图。
图8是根据本发明的一实施例的一TOF摄像模组的制造方法的流程示意图。
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。
在本发明中,权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”,即在一个实施例,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。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个,否则术语“一”并不能理解为唯一或单一,术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1所示,该常规的TOF摄像模组1P只注重模组的性能和加工可行性,并未考虑实际应用场景对散热性能的要求。事实上该光源发射模块11P的该光源器件是该常规的TOF摄像模组1P的主要发热源,但由于该光源发射模块11P的光源器件直接贴装于该发射端线路板111P,并且该发射端线路板111P位于该塑料支架13P和该光源发射模块11P的该光源器件之间,使得该光源发射模块11P的所述发射端线路板111P无法与外界环境直接接触,而该塑料支架13P的导热性能又较差,因此,该光源发射模块11P的光源器件所产生的热量将难以通过该发射端线路板111P快速地散发出去,造成该常规的TOF摄像模组1P的散热性能较差。
而为了提高TOF摄像模组的散热性能,虽然一些现有的TOF摄像模组利用全金属支架来替代该塑料支架13P,但是全金属支架的成本高、重量大,使得现有的TOF摄像模组的整体重量大幅增加,不利于该现有的TOF摄像模组在诸如机器视觉等领域的应用。因此,为了解决上述问题,本发明提供了一种具有较好散热性、小重量、低成本的TOF摄像模组。
参考附图之图2至图4所示,根据本发明的一实施例的一TOF摄像模组被阐明,其中所述TOF摄像模组1包括一光源发射模块10、一感光接收模块20以及一导热支架30。所述光源发射模块10包括一发射端线路板11和一发射模块主体12,其中所述发射模块主体12被可通电地设置于所述发射端线路板11,用于发射光束。所述感光接收模块20包括一接收端线路板21和一接收模块主体22,其中所述接收模块主体22被可通电地设置于所述接收端线路板21,用于接收被反射回的光束,以获得深度图像。
特别地,如图2和图3所示,所述TOF摄像模组1的所述导热支架30可以包括一支架主体31和被对应地设置于所述支架主体31的一导热元件32,其中所述光源发射模块10和所述感光接收模块20被对应地组装于所述支架主体31,其中所述导热元件32的一部分与所述光源发射模块10的所述发射端线路板11直接接触,并且所述导热元件32的另一部分被裸露在所述支架主体31之外,其中所述导热元件32由导热材料制成,用于通过所述导热元件32将经由所述光源发射模块10产生的热量传导出去。可以理解的是,本申请的所述支架主体31可以但不限于通过诸如塑料等材料制成,本申请对此不再赘述。
值得注意的是,由于所述导热元件32的一部分直接接触所述光源发射模组10的所述发射端线路板11,并且所述导热元件32的另一部分则直接裸露在所述支架主体31之外,因此经由所述光源发射模组10产生的热量将先通过所述发射端线路板11传导至所述导热元件32,再通过所述导热元件32将热量传导出去,以提高所述TOF摄像模组1的散热性能。
具体地,在本申请的上述实施例中,如图3和图4所示,所述导热支架30的所述导热元件32可以包括一接触层321和至少一裸露侧翼322,其中所述导热元件32的所述接触层321被设置于所述光源发射模块10的所述发射端线路板11和所述支架主体31之间,以直接接触所述光源发射模块10的所述发射端线路板11,其中所述导热元件32的所述至少一裸露侧翼322自所述接触层321弯折地延伸,以包覆于所述支架主体31的侧部,使得所述导热元件32的所述至少一裸露侧翼322裸露在所述支架主体31的外部,以便通过所述导热元件32将所述光源发射模块10产生的热量传导出去,提高所述TOF摄像模组1的散热性能。
更具体地,如图3和图4所示,所述导热元件32的所述接触层321具有片状结构,以被叠置于所述光源发射模块10的所述发射端线路板11和所述支架主体31之间,以在增大所述发射端线路板11与所述导热元件32之间的接触面积,提高热量传递效率的同时,还不会大幅增加所述TOF摄像模组1的厚度,有助于获得高度较小的模组。
优选地,如图3和图4所示,所述导热元件32的所述至少一裸露侧翼322自所述导热元件32的所述接触层321的边缘一体地延伸,以形成具有片状结构的所述导热元件32,有助于进一步增大所述导热元件32的散热效率,从而进一步提升所述TOF摄像模组1的散热性能。
示例性地,在本申请的一示例中,所述导热元件32可以但不限于由铜箔320制成,其中所述铜箔320的中间部分被叠置于所述光源发射模块10的所述发射端线路板11和所述支架主体31的上表面之间,以形成具有片状结构的所述接触层321,并且所述铜箔320的左右端部分别被弯折以包覆所述支架主体31的左右侧表面,以形成具有片状结构的两个所述裸露侧翼322,使得所述导热元件32具备U形结构,以便利用所述铜箔320良好的导热性能来提升所述TOF摄像模组1的散热性能。
值得注意的是,在本申请的另一示例中,所述导热元件32也可以但不限于由诸如石墨片、导热胶或其他散热性能良好的材料制成,只要能够提高所述TOF摄像模组1的散热性能即可,本申请对此不再赘述。
根据本申请的上述实施例,如图3所示,所述导热支架30被叠置于所述TOF摄像模组1中的所述发射端线路板11和所述接收端线路板21之间,并且所述发射端线路板11和所述接收端线路板21分别位于所述支架主体31的上侧和下侧,其中所述导热元件32的所述裸露侧翼322自所述接触层321的左右两端一体地向下延伸至所述接收端线路板21,以便利用所述接收端线路板21来增大所述TOF摄像模组1的散热面积,有助于进一步提高所述TOF摄像模组1的散射性能。
优选地,如图3和图4所示,所述导热元件32可以进一步包括一扩展层323,其中所述扩展层323叠置于所述接收端线路板21,有助于扩展所述导热元件32与所述接收端线路板21之间的接触面积,便于提高所述导热元件32与所述接收端线路板21之间的热传递效率,进而提高所述TOF摄像模组1的散热性能。特别地,在本申请的一示例中,所述导热元件32的所述扩展层323自所述裸露侧翼322弯折地一体延伸,以便叠置地接触所述接收端线路板21,有助于增大所述导热元件32的整体散热面积,提高所述TOF摄像模组1的散热性能。
更优选地,所述导热元件32的所述扩展层323自所述导热元件32的一个所述裸露侧翼322延伸至所述导热元件32的另一个所述裸露侧翼322,以形成具有口字型结构的所述导热元件32,并且所述导热元件32的所述扩展层323贴附于所述接收端线路板21的下表面,以使所述导热元件32的所述扩展层323也裸露在外,有助于进一步提高所述TOF摄像模组1的散热性能。
最优选地,所述导热元件32的所述扩展层323可以被扩展地贴附于所述接收端线路板21的整个下表面,以最大限度地提升所述TOF摄像模组1的散热性能。
值得一提的是,在本发明的上述实施例中,如图2和图4所示,所述TOF摄像模组1进一步包括一电连接装置50,其中所述电连接装置50将所述发射端线路板11可通电地连接于所述接收端线路板21,便于同步控制所述TOF摄像模组1的所述光源发射模块10和所述感光接收模块20。
优选地,如图4所示,所述电连接装置50被实施为一柔性电路板51,以通过所述柔性电路板51来摆脱所述发射端线路板11和所述接收端线路板21之间的位置制约,便于简化所述TOF摄像模组1的结构设计,有助于合理地布置所述光源发射模块10和所述感光接收模块20的位置。当然,在本发明的其他示例中,所述电连接装置50也可以但不限于被实施为诸如排线、异形电路板等等其他类型的电连接装置,只要能够保证将所述发射端线路板11可通电地连接于所述接收端线路板21即可,本发明对此不再赘述。
此外,根据本申请的上述实施例,如图4所示,所述TOF摄像模组1的所述光源发射模块10的所述发射模块主体12可以但不限于包括一光源器件121、一匀光件122以及一发射端支架123,其中所述光源器件121被贴装于所述发射端线路板11的上表面,并且所述光源器件121电连接于所述发射端线路板11,其中所述发射端支架123被设置于所述发射端线路板11的所述上表面,并且所述发射端支架123包围所述光源器件121,其中所述匀光件122被安装于所述发射端支架123,并所述匀光件122位于所述光源器件121的发射路径,用于对经由所述光源器件121发出的光束进行匀光处理。可以理解的是,所述发射端线路板11的所述上表面面向所述光源发射模块10的发射方向;并且所述发射端线路板11的下表面面向所述光源发射模块10的发射方向的反方向,即所述光源发射模块10的发射方向由所述发射端线路板11的所述下表面指向所述发射端线路板11的所述上表面。
值得注意的是,本发明的所述匀光件122可以但不限于被实施为散光器(英文:Diffuser),只要能够使经由所述光源器件121发出的光束散布的较为均匀即可。
此外,本发明的所述光源器件121可以但不限于被实施为一垂直腔面发射激光器(英文:VCSEL),用于发射激光光束。特别地,所述导热元件32的所述接触层321被叠置于所述发射端线路板11的所述下表面,并且所述导热元件32的所述接触层321对应于被贴装于所述发射端线路板11的所述上表面的所述光源器件121,以便将经由所述光源器件121产生的热量通过所述发射端线路板11高效地传递至所述导热元件32,进而通过所述导热元件32将该热量传导出去,以提升所述TOF摄像模组1的散热性能。
根据本发明的上述实施例,如图4所示,所述TOF摄像模组1的所述感光接收模块20的所述接收模块主体22可以但不限于包括一感光芯片221和一光学镜头222,其中所述感光芯片221被贴装于所述接收端线路板21的上表面,并且所述感光芯片221电连接于所述接收端线路板21。所述镜座223被设置于所述接收端线路板21的所述上表面,并且所述镜座223包围所述感光芯片221。所述光学镜头222被组装于所述镜座223,并且所述光学镜头222位于所述感光芯片221的感光路径,使得光束先通过所述光学镜头222的汇聚,再被所述感光芯片221接收以成像。
进一步地,如图4所示,所述接收模块主体22还可以包括一滤光元件224,其中所述滤光元件224被设置于所述感光芯片221和所述光学镜头222之间,用于过滤经由所述光学镜头222汇聚之后的光束,使得所述感光芯片221接收经由所述滤光元件224过滤后的光束,有助于提升所述TOF摄像模组1的成像质量。
值得一提的是,在本申请的一示例中,所述光源发射模块10的所述发射模块主体12可以但不限于通过焊接方式被固定至所述发射端线路板11,并且所述发射端线路板11可以但不限于通过胶粘的方式固定至所述导热支架30的上端面;与此同时,所述感光接收模块20的所述接收模块主体22可以但不限于通过螺纹连接的方式被固定至所述导热支架30,并且所述接收端线路板可以但不限于通过点胶的方式被固定到所述导热支架30的下端面。
特别地,所述导热支架30的所述导热元件32可以但不限于通过嵌合或胶粘的方式被对应地固定至所述支架主体31上,以组成具有结构稳定、重量轻以及散热效率高的所述导热支架30。
根据本申请的另一方面,如图5至图7所示,本申请进一步提供了一电子设备,其中所述电子设备包括一电子设备本体40和至少一上述TOF摄像模组1,其中每个所述TOF摄像模组1分别被设置于所述电子设备本体40,以用于获取深度图像。
具体地,如图6和图7所示,所述电子设备本体40可以包括一外壳41和一组装支架42,其中所述组装支架42被对应地设置于所述外壳41,以在所述组装支架42和所述外壳41之间形成一容纳空间400,用于容纳所述TOF摄像模组1。
更具体地,如图6和图7所示,所述TOF摄像模组1被固设于所述电子设备本体40的所述组装支架42,并且所述TOF摄像模组1的所述导热支架30的所述导热元件32的所述裸露侧翼322面对面地接触所述组装支架42,以通过所述导热元件32将来自所述光源发射模块10产生的热量传递给所述组装支架42,进而通过所述组装支架42将该热量散发出去。可以理解的是,所述电子设备本体40的所述组装支架42可以但不限于通过金属或热导性塑料制成,以增强所述组装支架42的热传递效率。
优选地,在本申请的一示例中,如图6和图7所示,所述电子设备本体40可以进一步包括一导热片43,其中所述导热片43被面接触地设置于所述外壳41和所述组装支架42之间,以通过所述导热片43将热量从所述组装支架42传递至所述外壳41,以便通过所述外壳41将该热量散发至外部环境中,有助于进一步扩展所述TOF摄像模组1的散热面积,提高所述TOF摄像模组1的散热性能。
更优选地,如图6和图7所示,所述电子设备本体40的所述导热片43被叠置于所述TOF摄像模组1的所述感光接收模块20的所述接收端线路板21的下表面,以在通过所述导热片43支撑所述TOF摄像模组1的同时,还能够使所述导热片43直接接触所述接收端线路板21,以便通过所述导热片43将热量从所述接收端线路板21直接传递至所述外壳41,提高相应的热传递效率。
最优选地,如图6和图7所示,所述TOF摄像模组1的所述导热支架30的所述导热元件32的所述扩展层323被叠置于所述接收端线路板21和所述导热片43之间,以使所述导热支架30的所述导热元件32面对面地接触所述导热片43,便于通过所述导热片43将热量从所述发射端线路板21直接传递至所述外壳41,进一步提高相应的热传递效率,从而大幅地提升所述TOF摄像模组1的散热性能。
可以理解的是,在所述导热元件32的所述扩展层323与所述导热片43之间可以涂设导热性能良好的硅胶,以防两者之间存在空气间隙而降低两者之间的热传递效率。同理地,在本申请的所述电子设备中任何其他相接触的界面之间均可以涂设硅胶,以便最大限度地提高热传递效率,进而最大限度地提升所述TOF摄像模组1的散热性能。
值得注意的是,在本发明的上述实施例中,如图6和图7所示,所述电子设备本体40可以进一步包括一透光盖体44,其中所述透光盖体44被对应地设置于所述外壳41,以密封所述容纳空间400,使得所述TOF摄像模组1的所述光源发射模块10和所述感光接收模块20均被密封于所述容纳空间400内。这样在不影响所述TOF摄像模组1正常工作的同时,所述透光盖体44还能够密封地保护所述光源发射模块10和所述感光接收模块20,以进一步提升所述TOF摄像模组1的密封性能。
可以理解的是,所述透光盖体44可以具有透光窗口,其中所述透光盖体44的所述透光窗口由透光材料制成,而所述透光盖体44中的其他部分可以由非透光材料制成;其中所述透光盖体44的所述透光窗口位于所述光源发射模块10的发射路径和所述感光接收模块20的接收路径,以确保所述TOF摄像模组1正常工作。当然,在本发明的其他示例中,所述透光盖体44可以但不限于由诸如玻璃、透明塑料等透光材料制成,以允许光束直接透过所述透过所述透光盖体44。
值得一提的是,在本申请的上述实施例中,如图6所示,所述电子设备本体40还可以进一步包括一RGB摄像模组45,其中所述RGB摄像模组45被对应地设置于所述组装支架42,并且所述RGB摄像模组45被容纳于所述容纳空间400,用于采集RGB彩色图像。
当然,所述电子设备本体40的类型不受限制,例如所述电子设备本体40可以是深度相机、扫地机器人、无人机、管道清理机器人、智能手机、电脑等任何能够被配置所述TOF摄像模组1的电子设备。本领域的技术人员可以理解的是,尽管附图5至图7中以所述电子设备本体40被实施为深度为例,但其并不构成对本发明的内容和范围的限制。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供了一TOF摄像模组的制造方法。具体地,如图8所示,所述TOF摄像模组的制造方法,包括步骤:
S100:对应地设置一导热元件于一支架主体,以形成一导热支架;和
S200:对应地组装一光源发射模块和一感光接收模块于该导热支架,其中该导热元件的一部分与该光源发射模块的一发射端线路板直接接触,并且该导热元件的另一部分被裸露在该支架主体之外,用于通过该导热元件将经由该光源发射模块产生的热量传导出去。
值得注意的是,所述的TOF摄像模组的制造方法,可以进一步包括步骤:
S300:通过一电连接装置将该发射端线路板可通电地连接于该感光接收模块的一接收端线路板。
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 (16)
1.一TOF摄像模组,其特征在于,包括:
一光源发射模块,其中所述光源发射模块包括一发射端线路板和一发射模块主体,其中所述发射模块主体被可通电地设置于所述发射端线路板,用于发射光束;
一感光接收模块,其中所述感光接收模块包括一接收端线路板和一接收模块主体,其中所述接收模块主体被可通电地设置于所述接收端线路板,用于接收被反射回的光束;以及
一导热支架,其中所述导热支架包括一支架主体和被对应地设置于所述支架主体的一导热元件,其中所述光源发射模块和所述感光接收模块被组装于所述支架主体,其中所述导热元件的一部分与所述光源发射模块的所述发射端线路板直接接触,并且所述导热元件的另一部分被裸露在所述支架主体之外。
2.如权利要求1所述的TOF摄像模组,其中,所述导热支架的所述导热元件包括一接触层和至少一裸露侧翼,其中所述导热元件的所述接触层被设置于所述发射端线路板和所述支架主体之间,并且所述导热元件的所述至少一裸露侧翼自所述接触层弯折地延伸,以包覆于所述支架主体的侧部。
3.如权利要求2所述的TOF摄像模组,其中,所述导热元件的所述接触层具有片状结构,以被叠置于所述发射端线路板和所述支架主体之间。
4.如权利要求3所述的TOF摄像模组,其中,所述导热元件的所述至少一裸露侧翼自所述导热元件的所述接触层的边缘一体地延伸,以形成具有片状结构的所述导热元件。
5.如权利要求4所述的TOF摄像模组,其中,所述导热支架被叠置于所述发射端线路板和所述接收端线路板之间,并且所述导热元件的所述裸露侧翼自所述接触层的左右两端分别一体地向下延伸至所述所述接收端线路板。
6.如权利要求5所述的TOF摄像模组,其中,所述导热元件进一步包括一扩展层,其中所述扩展层自所述裸露侧翼弯折地延伸,以叠置地接触所述接收端线路板。
7.如权利要求6所述的TOF摄像模组,其中,所述导热元件的所述扩展层被扩展地贴附于所述接收端线路板的整个下表面。
8.如权利要求1至7中任一所述的TOF摄像模组,进一步包括一电连接装置,其中所述电连接装置将所述光源发射模块的所述发射端线路板可通电地连接于所述感光接收模块的所述接收端线路板。
9.如权利要求1至7中任一所述的TOF摄像模组,其中,所述导热元件由铜箔、石墨片以及导热胶中的任一种制成。
10.一电子设备,其特征在于,包括:
一电子设备本体;和
至少一TOF摄像模组,其中每所述TOF摄像模组分别被设置于所述电子设备本体,以用于获取深度图像;其中每所述TOF摄像模组包括:
一光源发射模块,其中所述光源发射模块包括一发射端线路板和一发射模块主体,其中所述发射模块主体被可通电地设置于所述发射端线路板,用于发射光束;
一感光接收模块,其中所述感光接收模块包括一接收端线路板和一接收模块主体,其中所述接收模块主体被可通电地设置于所述接收端线路板,用于接收被反射回的光束;以及
一导热支架,其中所述导热支架包括一支架主体和被对应地设置于所述支架主体的一导热元件,其中所述光源发射模块和所述感光接收模块被组装于所述支架主体,其中所述导热元件的一部分与所述光源发射模块的所述发射端线路板直接接触,并且所述导热元件的另一部分被裸露在所述支架主体之外。
11.如权利要求10所述的电子设备,其中,所述电子设备本体包括一外壳和一组装支架,其中所述组装支架被对应地设置于所述外壳,以在所述组装支架和所述外壳之间形成一容纳空间,用于容纳所述TOF摄像模组,其中所述TOF摄像模组被固设于所述组装支架,并且所述TOF摄像模组的所述导热支架的所述导热元件面对面地接触所述组装支架。
12.如权利要求11所述的电子设备,其中,所述电子设备本体进一步包括一导热片,其中所述导热片被面接触地设置于所述外壳和所述组装支架之间,并且所述导热片被叠置于所述TOF摄像模组的所述感光接收模块的所述接收端线路板的下表面。
13.如权利要求12所述的电子设备,其中,所述电子设备本体进一步包括一透光盖体,其中所述透光盖体被对应地设置于所述外壳,以密封所述容纳空间。
14.如权利要求11至13中任一所述的电子设备,其中,所述电子设备本体进一步包括一RGB摄像模组,其中所述RGB摄像模组被对应地设置于所述组装支架,并且所述RGB摄像模组被容纳于所述容纳空间,用于采集RGB彩色图像。
15.一TOF摄像模组的制造方法,其特征在于,包括步骤:
对应地设置一导热元件于一支架主体,以形成一导热支架;和
对应地组装一光源发射模块和一感光接收模块于该导热支架,其中该导热元件的一部分与该光源发射模块的一发射端线路板直接接触,并且该导热元件的另一部分被裸露在该支架主体之外。
16.如权利要求15所述的TOF摄像模组的制造方法,进一步包括步骤:
通过一电连接装置将该发射端线路板可通电地连接于该感光接收模块的一接收端线路板。
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