CN213940625U - Tof模组以及具有其的扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TOF模组以及具有其的扫地机器人，TOF模组包括：外壳、电路板、发射模块、接收模块、盖板、吸光罩，外壳内限定出一端敞开的容纳空间；发射模块、接收模块均与电路板固定并且电连接；盖板设于外壳敞开的一端；吸光罩开设有与发射模块相对的第一通光孔、与接收模块相对的第二通光孔，在光轴方向上，吸光罩至少部分夹在盖板与发射模块、接收模块之间，吸光罩与发射模块、接收模块相适配。由此，隔绝发射与接收之间的多路径漫反射窜光，通过吸光罩吸收部分灰尘反射光和模组周边高光器件，同步起到降低光路多路径反射，使光路可以集中在发射路径和接收路径内，排除其它的杂光，整体提升光功率信号。

Description

TOF模组以及具有其的扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及TOF模组领域，尤其是涉及一种TOF模组以及具有其的扫地机器人。

背景技术

TOF是飞行时间(Time of Flight)技术的缩写，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。

TOF模组在扫地机器人上应用时，由于扫地机器人在清洁的过程时，会将灰尘扬起并会在盖板表面产生灰尘颗粒，当发射光打出去，接收模块接收光线时，由于盖板表面灰尘的原因，光路会因灰尘产生多路径漫反射，如果TOF模组周边有高反射屏蔽罩等物体，也会产生在其表面产生光路反射，最终由于光路的漫反射窜光，造成TOF模组的深度信息和软件算法的不准确性，导致产品功能效果差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种TOF模组以及具有其的扫地机器人。

根据本实用新型第一方面实施例的TOF模组包括：外壳、电路板、发射模块、接收模块、盖板、吸光罩，所述外壳内限定出一端敞开的容纳空间；所述发射模块用于发射红外光线；所述接收模块用于接收红外光线，所述发射模块和所述接收模块均安装于所述容纳空间内，所述发射模块、所述接收模块均与所述电路板固定并且电连接；所述盖板设于所述外壳敞开的一端；所述吸光罩开设有与所述发射模块相对的第一通光孔、与所述接收模块相对的第二通光孔，在光轴方向上，所述吸光罩至少部分夹在所述盖板与所述发射模块、所述接收模块之间，所述吸光罩与发射模块、接收模块相适配。

根据本实用新型实施例的TOF模组，通过吸光罩填充在盖板与模组之间，隔绝发射与接收之间的多路径漫反射窜光，只保留吸光罩发射光和接收光的过孔，同时，通过吸光罩吸收部分灰尘反射光和模组周边高光器件(如屏蔽罩或电子元件等)，同步起到降低光路多路径反射的作用，使光路可以集中在发射路径和接收路径内，排除其它的杂光，整体提升光功率信号。

在一些实施例中在一些实施例中，所述吸光罩为一体成型，所述吸光罩包括：主体部、第一环形凸缘、第二环形凸缘，所述第一通光孔、第二通光孔位于主体部；第一环形凸缘在周向上包覆所述发射模块且与所述第一通光孔连通；第二环形凸缘在周向上包覆所述接收模块且与所述第二通光孔连通，所述第一环形凸缘与所述第二环形凸缘一体连接。由此，发射模块与接收模块全部被吸光罩罩住，进一步减少了发射模块、接收模块外侧的侧向杂光。

在一些实施例中，所述吸光罩至少部分具有弹性，所述主体部的朝向所述盖板的一侧表面具有凸起，所述凸起止抵于所述盖板。由此，凸起使吸光罩与盖板贴合地更紧密，吸光罩不易发生移动、错位。

在一些实施例中，所述凸起分布在所述第一环形凸缘与所述第二环形凸缘的交汇处。由此，凸起隔在第一通光孔、第二通光孔之间，凸起还能够避免发射光线和接收光线的互相干扰。

在一些实施例中，所述发射模块包括第一支架以及发射部，所述发射部设于所述第一支架上并且突出于第一支架，所述第一环形凸缘环绕在所述发射部的突出部分的外周并且止抵于所述第一支架。由此，第一环形凸缘的两端分别与盖板、第一支架相止抵，使吸光罩对发射部的周边形成严密包覆，进一步减少了杂光。

在一些实施例中，所述接收模块包括第二支架以及接收部，所述接收部设于第二支架内并且一部分突出于第二支架，所述第二环形凸缘环绕在所述接收部外并且止抵于所述第二支架。由此，第二环形凸缘的两端分别与盖板、第二支架相止抵，使吸光罩对接收部的周边形成严密包覆，进一步减少了杂光。

在一些实施例中，所述吸光罩采用泡棉材质、橡胶材质、硅胶材质中的任一种。由此，吸光罩采用上述材质，能够更柔性地填充在模块与盖板之间的空隙。

在一些实施例中，所述吸光罩为黑色，以具有更好的吸光效果。

根据本实用新型第二方面实施例的扫地机器人包括所述的TOF模组。

由此，在扫地机器人进行清洁时，由于扫地机器人的表面产生的灰尘，导致光路在TOF模组中产生多路径漫反射，造成窜光影响TOF效果的缺陷，为解决这一缺陷，将TOF模组的发射模块和接收模块端罩设吸光罩，使TOF模组的发射光和接收光在发射和接收间无法产生多路径漫反射空间，同时可以吸收模组周边多余的元件高光反射杂光，使光路可以稳定的从发射端发出、从接收端接收的同时不被漫反射杂光干扰，产品性能可以更加的稳定。

在一些实施例中，扫地机器人还包括主机壳，所述主机壳具有面板，所述面板具有下沉的安装凹部，所述安装凹部具有安装口，所述TOF模组安装在所述主机壳内且与所述安装凹部相对，所述外壳与所述安装凹部的底面相止抵且两者之间设有密封圈，所述盖板固定在所述安装凹部的凹陷面内并且罩盖所述安装口。

由此，面板下沉的设计能够为TOF模组的安装提供定位，密封圈使得TOF模组与主机壳的连接更紧密，也减少了灰尘进入TOF模组内。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的TOF模组的立体拆分示意图。

图2是根据本实用新型实施例的TOF模组的剖视示意图。

图3是根据本实用新型实施例的TOF模组的吸光罩的示意图。

附图标记：

TOF模组100，

外壳10，侧板11，底板12，

电路板20，

发射模块30，第一支架31，发射部32，突出部分321，

接收模块40，第二支架41，接收部42，

盖板50，

吸光罩60，第一通光孔a，第二通光孔b，第一环形凸缘61，第二环形凸缘62，主体部63，凸起64，

密封圈70，

面板200，安装凹部201，安装口c。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的TOF模组100。

根据本实用新型第一方面实施例的TOF模组100包括：外壳10、电路板20、发射模块30、接收模块40、盖板50、吸光罩60。

外壳10内限定出一端敞开的容纳空间。外壳10包括底板12以及环形的侧板11，侧板11可以是圆环形侧壁，也可以为矩形，侧板11与底板12的边沿相连接，容纳空间由底板12以及侧板11的内壁所限定。

发射模块30用于发射红外光线，发射模块30具有发射芯片，接收模块40用于接收红外光线，接收模块40具有接收芯片，可以将接收的光线生成图像信息，发射模块30和接收模块40均安装于容纳空间内。发射模块30、接收模块40经外壳10的敞开端装入容纳空间内，发射模块30、接收模块40均与电路板20固定，并且电连接。

盖板50设于外壳10敞开的一端，吸光罩60开设有与发射模块30相对的第一通光孔a、与接收模块40相对的第二通光孔b。第一通光孔a为吸光罩60上供发射光经过的过孔，第二通光孔b为吸光罩60上供接收光经过的过孔。

在光轴方向上，吸光罩60至少部分夹在盖板50与发射模块30、接收模块40之间，吸光罩60与发射模块30、接收模块40相适配。可以理解的是，发射模块30、接收模块40可以通过不同的吸光罩60进行吸光，也可以采用一个一体式的吸光罩60与发射模块30、接收模块40相适配。

根据本实用新型实施例的TOF模组100，通过吸光罩60填充在盖板50与模组之间，隔绝发射与接收之间的多路径漫反射窜光，只保留吸光罩60发射光和接收光的过孔，同时，通过吸光罩60吸收部分灰尘反射光和模组周边高光器件(如屏蔽罩或电子元件等)，同步起到降低光路多路径反射的作用，使光路可以集中在发射路径和接收路径内，排除其它的杂光，整体提升光功率信号。

在一些实施例中，吸光罩60为一体成型，吸光罩60包括：主体部63、第一环形凸缘61、第二环形凸缘62，第一通光孔a、第二通光孔b位于主体部63；第一环形凸缘61在周向上包覆发射模块30且与第一通光孔a连通；第二环形凸缘62在周向上包覆接收模块40且与第二通光孔b连通，第一环形凸缘61与第二环形凸缘62一体连接。

其中，第一环形凸缘61的内孔形成为第一通光孔a，第二环形凸缘62的内孔形成为第二通光孔b。由此，采用一体式的吸光罩60，利用吸光罩60的第一环形凸缘61与发射模块30适配，利用第二环形凸缘62与接收模块40适配，发射模块30与接收模块40全部被吸光罩60罩住，进一步减少了发射模块30、接收模块40外侧的侧向杂光。

如图2和图3所示，吸光罩60至少部分具有弹性，主体部63的朝向盖板50的一侧表面具有凸起64，凸起64止抵于盖板50。具体地，第一环形凸缘61、第二环形凸缘62在模组的长度方向依次分布，吸光罩60的表面的局部凸起64形成凸起64，凸起64为长条形凸起64，凸起64沿吸光罩60的宽度方向延伸。由此，凸起64能够起到预压作用，凸起64使吸光罩60与盖板50贴合地更紧密，吸光罩60不易发生移动、错位。

在一些实施例中，吸光罩60可以为材料一致的结构，比如吸光罩60采用具有弹性的材料制成。当然，本实用新型并不限于此，在另一些实施例中，吸光罩60也可以采用局部具有弹性的材料，比如，仅仅将凸起64或者将吸光罩60的靠近盖板50的一侧表面设置成具有弹性，也能够实现凸起64对盖板50的预压。

进一步地，凸起64分布在第一环形凸缘61与第二环形凸缘62的交汇处。由此，凸起64隔在第一通光孔a、第二通光孔b之间，凸起64还能够避免发射光线和接收光线的互相干扰。

参见图2所示，发射模块30包括第一支架31以及发射部32，发射部32设于第一支架31上并且突出于第一支架31，第一环形凸缘61环绕在发射部32的突出部,321的外围并且止抵于第一支架31。具体而言，发射部32包括能够发射光线的光源，电路板20位于底板12上，第一支架31固定在电路板20上，发射部32固定在电路板20上，并且与电路板20电连接，以在接收到电路板20的信号后发射光线。由此，第一环形凸缘61的两端分别与盖板50、第一支架31相止抵，使吸光罩60对发射部32的周边形成严密包覆，进一步减少了杂光。

同理，接收模块40包括第二支架41以及接收部42，接收部42设于第二支架41内并且一部分突出于第二支架41，第二环形凸缘62环绕在接收部42外并且止抵于第二支架41。由此，第二环形凸缘62的两端分别与盖板50、第二支架41相止抵，使吸光罩60对接收部42的周边形成严密包覆，进一步减少了杂光。

在一些实施例中，吸光罩60采用泡棉材质、橡胶材质、硅胶材质中的任一种。由此，吸光罩60采用上述材质，能够更柔性地填充在模块与盖板50之间的空隙。

进一步，吸光罩60为黑色，以具有更好的吸光效果。

根据本实用新型第二方面实施例的扫地机器人包括上述实施例的TOF模组100。

由此，在扫地机器人进行清洁时，由于扫地机器人的表面产生的灰尘，导致光路在TOF模组100中产生多路径漫反射，造成窜光影响TOF效果的缺陷，为解决这一缺陷，将TOF模组100的发射模块30和接收模块40罩吸光罩60，优选一体式吸光罩，使TOF模组100的发射光和接收光在发射和接收间无法产生多路径漫反射空间，同时可以吸收模组周边多余的元件高光反射杂光，使光路可以稳定的从发射模块30发出、从接收模块40接收的同时不被漫反射杂光干扰，产品性能可以更加的稳定。

在一些实施例中，如图2所示，扫地机器人还包括主机壳，主机壳具有面板200，面板200具有下沉的安装凹部201，安装凹部201具有安装口c，TOF模组100安装在主机壳内且与安装凹部201相对，外壳10与安装凹部201的底面相止抵且两者之间设有密封圈70，盖板50固定在安装凹部201的凹陷面内并且罩盖安装口c。

由此，面板200下沉的设计能够为TOF模组100的安装提供定位，密封圈70使得TOF模组100与主机壳的连接更紧密，也减少了灰尘进入TOF模组100内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种TOF模组，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内限定出一端敞开的容纳空间；

电路板；

发射模块，所述发射模块用于发射红外光线；

接收模块，所述接收模块用于接收红外光线，所述发射模块和所述接收模块均安装于所述容纳空间内，所述发射模块、所述接收模块均与所述电路板固定并且电连接；

盖板，所述盖板设于所述外壳敞开的一端；以及

吸光罩，所述吸光罩开设有与所述发射模块相对的第一通光孔、与所述接收模块相对的第二通光孔，在光轴方向上，所述吸光罩至少部分夹在所述盖板与所述发射模块、所述接收模块之间，所述吸光罩与发射模块、接收模块相适配。

2.根据权利要求1所述的TOF模组，其特征在于，所述吸光罩为一体成型，所述吸光罩包括：

主体部，所述第一通光孔、第二通光孔位于主体部；

在周向上包覆所述发射模块的、与所述第一通光孔连通的第一环形凸缘；

在周向上包覆所述接收模块的、与所述第二通光孔连通的第二环形凸缘，所述第一环形凸缘与所述第二环形凸缘一体连接。

3.根据权利要求2所述的TOF模组，其特征在于，所述吸光罩至少部分具有弹性，所述主体部的朝向所述盖板的一侧表面具有凸起，所述凸起止抵于所述盖板。

4.根据权利要求3所述的TOF模组，其特征在于，所述凸起分布在所述第一环形凸缘与所述第二环形凸缘的交汇处。

5.根据权利要求2所述的TOF模组，其特征在于，所述发射模块包括第一支架以及发射部，所述发射部设于所述第一支架上并且突出于第一支架，所述第一环形凸缘环绕在所述发射部的突出部分的外周并且止抵于所述第一支架。

6.根据权利要求2所述的TOF模组，其特征在于，所述接收模块包括第二支架以及接收部，所述接收部设于第二支架内并且一部分突出于第二支架，所述第二环形凸缘环绕在所述接收部外并且止抵于所述第二支架。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的TOF模组，其特征在于，所述吸光罩采用泡棉材质、橡胶材质、硅胶材质中的任一种。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的TOF模组，其特征在于，所述吸光罩为黑色。

9.一种扫地机器人，其特征在于，包括：如权利要求1-8中任一项所述的TOF模组。

10.根据权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，包括主机壳，所述主机壳具有面板，所述面板具有下沉的安装凹部，所述安装凹部具有安装口，所述TOF模组安装在所述主机壳内且与所述安装凹部相对，所述外壳与所述安装凹部的底面相止抵且两者之间设有密封圈，所述盖板固定在所述安装凹部的凹陷面内并且罩盖所述安装口。

Images