CN210514609U - 一种3D ToF模组的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种3D ToF模组的检测装置，包括安装板、检测装置和输送装置，所述检测装置和输送装置均与安装板固定连接，所述输送装置输送3D ToF模组，所述检测装置位于输送装置上方对3D ToF模组进行检测，所述检测装置包括LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块，所述LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块沿着输送装置的输送方向依次布置。本实用新型通过LIV测试模块对不同功率下3D ToF模组发出光的光强和光谱进行检测，近场测试模块检测3D ToF模组上是否有坏点，远场测试模块检测3D ToF模组一定范围内的光能量是否会对人眼造成伤害，分三步对3D ToF模组上的光源进行多方面检测，检测全面，检测效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及光检测技术领域，尤其涉及一种3D ToF模组的检测装置。
背景技术
ToF(Time of Flight)即飞行时间，可以理解为通过光的飞行时间来计算物体的相对距离的一种3D成像技术。其基本原理是通过红外发射器发射调制过的光脉冲，遇到物体反射后，用接收器接收反射回来的光脉冲，并根据光脉冲的往返时间计算与物体之间的距离。这种调制方式对发射器和接收器的要求较高，光速那么快，对于时间的测量有极高的精度要求。在实际应用中，通常采用红外激光光源调制成脉冲波(一般是方波)，当遇到障碍物发生漫反射，再通过特制的 CCD传感器接收反射的脉冲波，这时波形已经产生了相位偏移，通过相位偏移可以计算物体到深度相机的距离。
基于飞行时间ToF原理的3D ToF传感器，输出高精度绝对测距数据，可满足各种应用设计对低成本、小封装和低功耗的要求。3D ToF传感器将适合更多应用领域：第一，通信产品和计算机的自动对焦辅助装置，接近检测，例如被全球许多手机厂商用于自动对焦辅助系统，投影机自动对焦辅助系统，用户探测和阅读距离管理；第二，家用电器、机器人、卫浴用品、智能家居控制面板、娱乐设备等，例如为卫浴设备开关系统提供更可靠的用户探测功能，服务机器人和扫地机器人；第三，消费电子和工业自动化、交通、安全等领域，例如为商品信息扫描、包装等工业应用提供可靠的物体探测，为寻找空停车位和车站门禁提供可靠的物体探测；第四，新应用包括玩具、手势控制、虚拟现实/人工智能等，例如无人机起降及巡航控制、机器人避障，在虚拟现实头显中增加手势控制功能。
综上所述，3D ToF原理并不复杂，但光速是速度的极限，要实现较高的距离测量精度，并将发射接收模块小型化并不容易，其主要难度在于需要提供高精准的高频脉冲光源，及为了提升测量距离，还需在保证光源的光强以及对人眼的生物安全性之间进行平衡。
例如，中国专利“CN109520708A”公开了一种用于移动终端的光学性能检测装置，该移动终端包括机身，所述机身具有位于其厚度方向上且相对的正面和背面，所述正面设置有TOF模组，所述背面设置有激光模组，其特征在于，包括用于对所述TOF模组校准并测试的TOF测试装置和用于对所述激光模组校准并测试的激光测试装置。所述TOF测试装置包括自下而上依序布置的第一TOF 测试机构、第一TOF校准机构、第二TOF测试机构以及第二TOF校准机构；所述激光测试装置包括位于所述第一测试机构下方的第一激光校准测试机构、位于所述第一激光校准测试机构与所述移动终端之间的第二激光校准测试机构，以及位于所述第二激光校准测试机构与所述第一激光校准测试机构的第三激光校准测试机构；所述第一TOF测试机构、第二TOF测试机构、第二TOF校准机构、第一激光校准测试机构以及第三激光校准测试机构均包括第一测试卡，第一 TOF校准机构和第二激光校准测试机构均包括反射率较所述第一测试卡的反射率高的第二测试卡。该技术方案只能用于校准TOF模组的识别准确性，无法检测3D ToF发出光的各种属性以及是否对人眼有伤害。
发明内容
为克服现有技术中存在的无法检测3D ToF发出光的各种属性以及是否对人眼有伤害的问题，本实用新型提供了一种3D ToF模组的检测装置。
本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：一种3D ToF模组的检测装置，包括安装板、检测装置和输送装置，所述检测装置和输送装置均与安装板固定连接，3D ToF模组放置在输送装置上并随输送装置移动，所述检测装置位于输送装置上方对3D ToF模组进行检测，所述检测装置包括LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块，所述LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块沿着输送装置的输送方向依次布置。
在此基础上，所述输送装置包括一号直线导轨和一号滑块，所述一号直线导轨水平固定在安装板上，所述一号滑块位于一号直线导轨上方并与一号直线导轨滑动连接。
在此基础上，所述LIV测试模块包括二号直线导轨、二号滑块、一号连接支架和积分球，所述二号直线导轨垂直于安装板并与安装板固定连接，所述二号滑块与二号直线导轨滑动连接，所述一号连接支架一端与二号滑块固定连接，另一端与积分球固定连接，所述积分球位于一号直线导轨的正上方。
在此基础上，所述积分球直径为6英寸，开口直径为2英寸，内表面有高朗伯体反射涂层，具有95％以上反射率。
在此基础上，所述近场测试模块包括三号直线导轨、三号滑块、二号连接支架和近场相机，所述三号直线导轨垂直于安装板并与安装板固定连接，所述三号滑块与三号直线导轨滑动连接，所述二号连接支架一端与三号滑块固定连接，另一端与近场相机固定连接，所述近场相机位于一号直线导轨的正上方。
在此基础上，所述近场相机具有放大功能，放大倍数为200倍。
在此基础上，所述远场测试模块包括四号直线导轨、四号滑块、三号连接支架、远场相机、扩散膜、安装框和支撑板，所述四号直线导轨垂直于安装板并与安装板固定连接，所述四号滑块与四号直线导轨滑动连接，所述三号连接支架一端与四号滑块固定连接，另一端与远场相机固定连接，所述远场相机位于一号直线导轨的正上方。所述支撑板垂直固定在安装板上，所述安装框与安装板相互平行，所述安装框一端与支撑板上部固定连接，所述安装框中部固定有扩散膜，所述扩散膜位于远场相机和一号直线导轨之间。
在此基础上，所述检测装置还包括壳体，所述安装板与壳体中部四周固定连接，将壳体分为上下两部分。
在此基础上，所述检测装置还包括检测台，所述检测台与壳体上部分固定连接，所述检测台上设置有显示器、键盘、鼠标、急停按钮和声光报警器。
在此基础上，所述检测装置还包括控制器、存储器和计算器，所述控制器、存储器和计算器均固定设置在壳体下部分，所述计算器分别与控制器、存储器和检测台电连接，所述控制器分别与检测装置和输送装置电连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块沿着输送装置的输送方向依次布置，3D ToF模组放置在一号滑块上沿着一号直线导轨移动， LIV测试模块对不同功率下3D ToF模组发出光的光强和光谱进行检测，近场测试模块检测3D ToF模组上是否有坏点，远场测试模块检测3D ToF模组一定范围内的光能量是否会对人眼造成伤害，分三步对3D ToF模组上的光源进行多方面检测，检测全面，检测效果好；
本实用新型通过将二号直线导轨、三号直线导轨和四号直线导轨垂直于安装板布置，便于积分球、近场相机和远场相机调节与3D ToF模组的距离从而进行检测，结构简单，易于实现，检测效率高；
本实用新型通过在检测台上设置显示器，将LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块检测出的图像或数据结果反馈到显示器上，便于人员进行对比分析。
附图说明
图1是本实用新型的简要结构示意图；
图中：1、安装板，21、一号直线导轨，22、一号滑块，31、二号直线导轨， 32、二号滑块，33、一号连接支架，34、积分球，41、三号直线导轨，42、三号滑块，43、二号连接支架，44、近场相机，51、四号直线导轨，52、四号滑块， 53、三号连接支架，54、远场相机，55、扩散膜，56、安装框，57、支撑板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型示意性的示出了一种3D ToF模组的检测装置。
本实用新型披露了一种3D ToF模组的检测装置，如图1所示，一种3D ToF 模组的检测装置，包括安装板1、检测装置和输送装置，所述检测装置和输送装置均与安装板1固定连接，3D ToF模组放置在输送装置上并随输送装置移动，所述检测装置位于输送装置上方对3D ToF模组进行检测，所述检测装置包括LIV 测试模块、近场测试模块和远场测试模块，所述LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块沿着输送装置的输送方向依次布置。LIV测试模块对不同功率下3D ToF模组发出光的光强和光谱进行检测，近场测试模块检测3DToF模组上是否有坏点，远场测试模块检测3D ToF模组一定范围内的光能量是否会对人眼造成伤害，分三步对3D ToF模组上的光源进行多方面检测，检测全面，检测效果好。
作为本实用新型的优选实施例，所述输送装置包括一号直线导轨21和一号滑块22，所述一号直线导轨21水平固定在安装板1上，所述一号滑块22位于一号直线导轨21上方并与一号直线导轨21滑动连接。一号直线导轨21侧面设置有三个传感器，每个传感器分别与LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块所在位置相对应；一号滑块22侧面设置有触发器，当触发器触发传感器时，一号滑块22停止运动，停在相应的测试模块下方等待测试。传感器可以是接近开关、光电开关或行程开关中的一种。
作为本实用新型的优选实施例，所述LIV测试模块包括二号直线导轨31、二号滑块32、一号连接支架33和积分球34，所述二号直线导轨31垂直于安装板 1并与安装板1固定连接，所述二号滑块32与二号直线导轨31滑动连接，所述一号连接支架33一端与二号滑块32固定连接，另一端与积分球34固定连接，所述积分球34位于一号直线导轨21的正上方。进一步的，所述积分球34直径为6英寸，开口直径为2英寸，内表面有高朗伯体反射涂层，具有95％以上反射率，光谱测量范围：800～980nm，光谱精度0.1nm，光能量测试范围：0～5W，分辨率0.01mW。
作为本实用新型的优选实施例，所述近场测试模块包括三号直线导轨41、三号滑块42、二号连接支架43和近场相机44，所述三号直线导轨41垂直于安装板1并与安装板1固定连接，所述三号滑块42与三号直线导轨41滑动连接，所述二号连接支架43一端与三号滑块42固定连接，另一端与近场相机44固定连接，所述近场相机44位于一号直线导轨21的正上方。进一步的，所述近场相机 44具有放大功能，放大倍数为200倍。
作为本实用新型的优选实施例，所述远场测试模块包括四号直线导轨51、四号滑块52、三号连接支架53、远场相机54、扩散膜55、安装框56和支撑板57，所述四号直线导轨51垂直于安装板1并与安装板1固定连接，所述四号滑块52 与四号直线导轨51滑动连接，所述三号连接支架53一端与四号滑块52固定连接，另一端与远场相机54固定连接，所述远场相机54位于一号直线导轨21的正上方。所述支撑板57垂直固定在安装板1上，所述安装框56与安装板1相互平行，所述安装框56一端与支撑板57上部固定连接，所述安装框56中部固定有扩散膜55，所述扩散膜55位于远场相机54和一号直线导轨21之间。
作为本实用新型的优选实施例，所述二号连接支架43和三号连接支架53均为倒L型结构。
作为本实用新型的优选实施例，所述一号直线导轨21、二号直线导轨31、三号直线导轨41和四号直线导轨51侧面均设置有拖链用于放置线路，避免线路紊乱。
作为本实用新型的优选实施例，所述检测装置还包括壳体，所述安装板1与壳体中部四周固定连接，将壳体分为上下两部分。
作为本实用新型的优选实施例，所述检测装置还包括检测台，所述检测台与壳体上部分固定连接，所述检测台上设置有显示器、键盘、鼠标、急停按钮和声光报警器。
作为本实用新型的优选实施例，所述检测装置还包括控制器、存储器和计算器，所述控制器、存储器和计算器均固定设置在壳体下部分，所述计算器分别与控制器、存储器和检测台电连接，所述控制器分别与检测装置和输送装置电连接。
本实用新型的工作原理是：
将3D ToF模组放置在一号滑块22上并接通电源，使3D ToF模组处于工作状态，移动一号滑块22到积分球34下方，积分球34下行，调节3D ToF模组的工作电压，同时对3D ToF模组上的光源检测光强和光谱，随后在显示器上生成 LIV曲线图，第一步检测完成后，一号滑块22继续移动到近场相机44下方，近场相机44放大后检测3D ToF模组上单个发射单元是否均正常工作，判断是否存在坏点，第二步检测完成后，一号滑块22继续移动到扩散膜55下方，扩散膜 55上方的远场相机54进行检测以每个发射单元为圆心、7mm为半径(人眼瞳孔的大小)内的光能量，进行判断是否会对人眼造成伤害，由此分三步完成对 3D ToF模组上光源的检测。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块沿着输送装置的输送方向依次布置，3D ToF模组放置在一号滑块22上沿着一号直线导轨21 移动，LIV测试模块对不同功率下3D ToF模组发出光的光强和光谱进行检测，近场测试模块检测3D ToF模组上是否有坏点，远场测试模块检测3D ToF模组一定范围内的光能量是否会对人眼造成伤害，分三步对3D ToF模组上的光源进行多方面检测，检测全面，检测效果好；
本实用新型通过将二号直线导轨31、三号直线导轨41和四号直线导轨51 垂直于安装板1布置，便于积分球34、近场相机44和远场相机54调节与3D ToF 模组的距离从而进行检测，结构简单，易于实现，检测效率高；
本实用新型通过在检测台上设置显示器，将LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块检测出的图像或数据结果反馈到显示器上，便于人员进行对比分析。
上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：包括安装板(1)、检测装置和输送装置，所述检测装置和输送装置均与安装板(1)固定连接，3D ToF模组放置在输送装置上并随输送装置移动，所述检测装置位于输送装置上方对3D ToF模组进行检测，所述检测装置包括LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块，所述LIV测试模块、近场测试模块和远场测试模块沿着输送装置的输送方向依次布置。
2.根据权利要求1所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述输送装置包括一号直线导轨(21)和一号滑块(22)，所述一号直线导轨(21)水平固定在安装板(1)上，所述一号滑块(22)位于一号直线导轨(21)上方并与一号直线导轨(21)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述LIV测试模块包括二号直线导轨(31)、二号滑块(32)、一号连接支架(33)和积分球(34)，所述二号直线导轨(31)垂直于安装板(1)并与安装板(1)固定连接，所述二号滑块(32)与二号直线导轨(31)滑动连接，所述一号连接支架(33)一端与二号滑块(32)固定连接，另一端与积分球(34)固定连接，所述积分球(34)位于一号直线导轨(21)的正上方。
4.根据权利要求3所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述积分球(34)直径为6英寸，开口直径为2英寸，内表面有高朗伯体反射涂层，具有95％以上反射率。
5.根据权利要求2所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述近场测试模块包括三号直线导轨(41)、三号滑块(42)、二号连接支架(43)和近场相机(44)，所述三号直线导轨(41)垂直于安装板(1)并与安装板(1)固定连接，所述三号滑块(42)与三号直线导轨(41)滑动连接，所述二号连接支架(43)一端与三号滑块(42)固定连接，另一端与近场相机(44)固定连接，所述近场相机(44)位于一号直线导轨(21)的正上方。
6.根据权利要求5所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述近场相机(44)具有放大功能，放大倍数为200倍。
7.根据权利要求2所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述远场测试模块包括四号直线导轨(51)、四号滑块(52)、三号连接支架(53)、远场相机(54)、扩散膜(55)、安装框(56)和支撑板(57)，所述四号直线导轨(51)垂直于安装板(1)并与安装板(1)固定连接，所述四号滑块(52)与四号直线导轨(51)滑动连接，所述三号连接支架(53)一端与四号滑块(52)固定连接，另一端与远场相机(54)固定连接，所述远场相机(54)位于一号直线导轨(21)的正上方，所述支撑板(57)垂直固定在安装板(1)上，所述安装框(56)与安装板(1)相互平行，所述安装框(56)一端与支撑板(57)上部固定连接，所述安装框(56)中部固定有扩散膜(55)，所述扩散膜(55)位于远场相机(54)和一号直线导轨(21)之间。
8.根据权利要求1所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括壳体，所述安装板(1)与壳体中部四周固定连接，将壳体分为上下两部分。
9.根据权利要求8所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括检测台，所述检测台与壳体上部分固定连接，所述检测台上设置有显示器、键盘、鼠标、急停按钮和声光报警器。
10.根据权利要求9所述的一种3D ToF模组的检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括控制器、存储器和计算器，所述控制器、存储器和计算器均固定设置在壳体下部分，所述计算器分别与控制器、存储器和检测台电连接，所述控制器分别与检测装置和输送装置电连接。
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| CN116007898A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-25 | 上海菲莱测试技术有限公司 | 一种VCSEL Array激光器综合测试系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200512 |