以下の記載は本発明を開示して当業者が本発明を実現できるようにするものである。以下に記載の好ましい実施形態は例示に過ぎず、当業者は他の明らかな変化形に容易に想到できる。以下の記載において定義された本発明の基本的な原理は他の実施形態、変形形態、改善形態、均等形態及び本発明の趣旨と範囲から離脱しない他の技術構成に応用できる。
当業者は以下のように理解できる。本発明の開示において、用語の「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」等が示す方位または位置関係は図面に示された方位または位置関係に基づくもので、本発明を説明しやすく及び簡単に説明するためのものであり、対象の装置または素子が必然的に特定の方位、特定の方位のある構造及び操作を示しまたは示唆するものではなく、このため、前記用語は本発明に対する制限と理解することはできない。
以下のように理解できる。用語の「一」は「少なくとも一つの」または「一つまたは複数の」と理解すべきであり、即ち一つの実施形態において、一つの素子の数量は一つとすることができ、他の実施形態において、該素子の数量は複数とすることができ、用語「一」は数量に対する制限と理解してはならない。
図1Aと図1Bは、本発明の好ましい実施形態によるTOF撮像モジュール1を示し、図2は、TOF撮像モジュール1を備えた電子機器1000を示す。
電子機器1000は、電子機器本体2とTOF撮像モジュール1とを含み、TOF撮像モジュール1は電子機器本体2に配置されている。電子機器1000はまた、少なくとも一つの撮像モジュール、例えば、長焦点撮像モジュール、中焦点撮像モジュール、及び広角撮像モジュールを含んでもよい。
TOF撮像モジュール1は小さい面積サイズを有するため、電子機器本体2は、撮像モジュールまたは他の部品を取り付けるためにより多くの取付スペースを有する。
具体的には、TOF撮像モジュール1は、投光器アセンブリ100と受信モジュールアセンブリ200とを含み、投光器アセンブリ100は、受信モジュールアセンブリ200に電気的に接続されており、投光器アセンブリ100は光を放出するために使用され、光は少なくとも1つの物体によって反射され、受信モジュールアセンブリ200は反射された光を受信し、放出光と反射光の時間差または位相差に基づいて当該物体の深度情報を取得する。
TOF撮像モジュール1は、投光器モジュール10、受信モジュール20、及び少なくとも1つの電子素子30を含み、少なくとも1つの電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されており、少なくとも1つの電子素子30は受信モジュール20に電気的に接続されている。電子素子30が電気的に接続されることは、少なくとも一部の電子素子30が、対応する投光器アセンブリ100および/または受信モジュールアセンブリ200の作動に寄与するために使用されることと理解できる。
さらに、投光器アセンブリ100は、投光器モジュール10と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200は、受信モジュール20と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、受信モジュール20に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、第1のレンズアセンブリ21、第1の感光素子22、および第1の回路基板23を含み、第1のレンズアセンブリ21は、光が通過して第1の感光素子22に到達して光電変換するための光路を提供し、第1の感光素子22は第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1のレンズアセンブリ21は、第1のレンズ211とベース(台座)212とを含み、ベース212は囲んで光窓を形成し、第1のレンズ211はベース212に支持されて第1の感光素子22の感光経路に保持され、これによって、光が第1のレンズ211を通過して光窓を通して第1の感光素子22に到達する。
投光器モジュール10は、投射アセンブリ11と第2の回路基板12とを含み、投射アセンブリ11は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12は受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は、セラミック基板、リジッドフレックスボード、または配線板などであってもよい。本発明において、少なくとも一部の投光器モジュール10の第2の回路基板12は、第1の回路基板23の上方に位置し、すなわち、第2の回路基板12が高さ方向に沿って第1の回路基板23に正射投影する時、その少なくとも一部は第1の回路基板23の範囲内にある。言い換えれば、第2の回路基板12が第1の回路基板23に対して投影する時、少なくとも一部は第1の回路基板23内に位置する。
投射アセンブリ11は、発光素子111とホルダー112とをさらに含み、発光素子111は第2の回路基板12上で電気的に支持され、ホルダー112は第2の回路基板12上で支持されて収容キャビティを形成し、発光素子111は収容キャビティに収容されている。
投射アセンブリ11はさらに光学補助素子113を含んでもよい。光学補助素子113は、ホルダー112に支持されて発光素子111の発光経路に保持され、発光素子111が発光した後、光は光学補助素子113を通過して外向きに放射する。光学補助素子113は、光学回折素子であってもよい。光学補助素子113は、発光素子111が外向きに光を放射するのを補助するために使用され、光学補助素子113のタイプは、本発明を制限しない。
さらに、ホルダー112は、セラミック焼結による一体成形、またはモールド一体成形などの一体成形によって第2の回路基板12に形成される。ホルダー112はまた、組立によって第2の回路基板12に取り付けられてもよい。好ましくは、ホルダー112と第2の回路基板12はセラミック焼結によって一体成形される。
図7Aを参照すると、第2の回路基板12は、導電部121と絶縁部122とを含み、絶縁部122は導電部121に接続されており、絶縁部122は、ホルダー112と一緒に導電部121に一体成形されることができ、例えば、モールド一体成形されることができる。
なお、投光器モジュール10のホルダー112および第2の回路基板12の絶縁部122は、同じまたは異なる材料で作られてもよいことが理解できる。投光器モジュール10の第2の回路基板12の材料の熱放散性能は、ホルダー112の材料の熱放散性能よりも優れているか、またはそれに近いことができる。第2の回路基板12とホルダー112は一体成形されてもよく、ホルダー112が第2の回路基板12に貼り付けられてもよい。両者がどのように形成されるかは本発明を制限しない。
さらに、TOF撮像モジュール1全体について、一般的に、投光器モジュール10の高さは、受信モジュール20の高さよりも低い。投光器モジュール10については、その高さは、ホルダー112の高さによって調整することができる。ホルダー112の高さが高いほど、投光器モジュール10の高さが高くなり、ホルダー112の高さが低いほど、投光器モジュール10の高さが低くなる。
本発明の一部の実施形態では、投光器モジュール10の高さは4.5mm以内である。本発明のいくつかの例では、投光器モジュール10の高さは4mm以内である。
この例では、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、受信モジュール20の第1の回路基板23に直接かつ電気的に接続されている。第2の回路基板12は表面と裏面を有し、第2の回路基板12の前記表面は、発光素子111を支持するために使用され、発光素子111は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12の前記裏面は、第1の回路基板23に接触するために使用され、第2の回路基板12は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1の回路基板23は表面と裏面を有し、第1の回路基板23の前記表面は、第1の感光素子22に電気的に接続されており、第1の回路基板23の前記表面と第2の回路基板12の前記裏面は、互いに対向するように配置されている。
第2の回路基板12は、少なくとも1つの第1の導電性端部1210と、少なくとも1つの第2の導電性端部1220とを備え、第1の導電性端部1210は第2の回路基板12の前記表面に位置し、第2の導電性端部1220は第2の回路基板12の前記裏面に位置し、第1の導電性端部1210と第2の導電性端部1220は、互いに導通することができ、しかも第1の導電性端部1210は、発光素子111と直接且つ電気的に接触している。
投光器モジュール10は受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている場合、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23と導通することができる。第2の導電性端部1220は、第1の回路基板23の導電性端部に直接に導通することができる。
さらに、電子素子30の一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されており、電子素子30の一部は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。好ましくは、投光器アセンブリ100の電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置され、例えば、電子素子30は、投光器モジュール10の発光素子111の駆動装置として実施され、または、コンデンサや抵抗器などの素子であってもよい。本発明の他の実施形態では、第1の回路基板23の前記裏面に配置された一部の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30であり、すなわち、受信モジュール20の作動に寄与するために使用される。本発明の他の実施形態では、第1の回路基板23の前記裏面に配置された一部の電子素子30の中で、一部は投光器モジュール10の作動に寄与するために使用され、その他の部分は、受信モジュール20の作動に寄与するために使用される。
受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面は平坦な表面であってもよく、電子素子30は、貼り付けによって第1の回路基板23に配置されてもよい。受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に溝を形成してもよく、電子素子30は前記溝の位置に貼り付けられることができ、これによって、第1の回路基板23と電子素子30との間の厚さを減らすことができる。電子素子30はまた、少なくとも部分的に第1の回路基板23に包まれるように第1の回路基板23に配置されてもよい。当業者が理解できるように、上記の配置方法は、電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法を制限するものではない。
このようにして、投光器モジュール10の第2の回路基板12のサイズを縮小することができる。投光器モジュール10の第2の回路基板12における電子素子30のために確保される取付スペースを縮小することができるため、投光器モジュール10全体の面積サイズを縮小でき、これによって、電子機器本体2がTOF撮像モジュール1の取付スペースが提供できるサイズである要求が低められる。言い換えれば、電子機器本体2は、例えば、フラッシュや異なるタイプの撮像モジュールなど、より多くの機能モジュールを収容できるようになる。
投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、すなわち、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12の前記表面に部分的に配置されてもよいことが理解できる。投光器アセンブリ100の電子素子30が投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置していても受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23に位置していても、投光器アセンブリ100が作動できるように、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。
受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23に位置する投光器モジュール10の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23を介して、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されており、投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、第2の回路基板12に直接且つ電気的に接触している。
さらに、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23の前記表面に配置され、第1の感光素子22の周りに位置し、それぞれ第1の回路基板23に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、これによって、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23のサイズを縮小することに寄与する。受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23における受信モジュールアセンブリ200の電子素子30のために確保される取付スペースを減らすことができるからである。受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23の前記裏面に位置する受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護部材24をさらに含み、保護部材24は、第1の回路基板23の下方に位置し、保護部材24は保護キャビティ240を形成し、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は保護キャビティ240に収容されている。
この例では、保護部材24は囲壁であり、保護部材24は第1の回路基板12から下向きに延伸してなり、保護キャビティ240の口は外に露出し、第1の回路基板12の前記裏面側から、第1の回路基板12の前記裏面に取り付けられている電子素子30を直接に観察することができる。このようにして、ほこりなどの汚染物質が第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30に接触するのを防ぐことができる。一方、保護部材24により、電子素子30は比較的に懸架状態にあり、好ましくは、保護部材24の高さは、電子素子30の高さより高く、これによって、TOF撮像モジュール1が電子機器本体2に取り付けられている場合、TOF撮像モジュール1は保護部材24を介して電子機器本体2に支持され、取付過程で電子素子30が押し付けられることを避けることができ、電子素子30が保護部材24に対して懸架状態に保つことができる。つまり、電子素子30の前記裏面は、電子機器本体2と接触しなくてもよく、または、電子素子30は、大きな圧迫に耐える必要がない。具体的には、電子素子30と保護部材24は第1の回路基板23の裏面に配置され、電子素子30は、保護部材24によって囲まれた保護キャビティ240に収容されている。電子素子30の高さは、好ましくは保護部材24の高さより低い。
本発明の別のいくつかの例では、図4Bを参照すると、保護部材24は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置され、受信モジュール20は保護層25をさらに含み、保護層25は保護キャビティ240に位置し、保護材料で形成されている。前記保護材料は、接着剤などの保護材であってもよい。保護層25は、例えば、電子素子30に、水が入るか、または他の物質によって汚染されて、電子素子30の正常な作動が影響されることがないように、電子素子30をある程度密封することができる。
受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、第1の回路基板23の前記裏面に貼り付けられていてもよく、第1の回路基板23内に部分的に包まれていてもよい。当業者が理解できるように、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23に位置する電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法は、ここでは例示的なものであり、制限するものではない。
保護部材24は、第1の回路基板23の前記裏面に取り付けられていてもよく、第1の回路基板23と一体に成形してもよい。
本発明のいくつかの例では、保護部材24の高さ範囲は、0.35mm〜0.5mmである。本発明のいくつかの例では、保護部材24の高さは0.45mmである。
この例では、TOF撮像モジュール1の面積サイズは10.5mm×6.6mm以内である。本発明のいくつかの例では、TOF撮像モジュール1の面積サイズは10mm×6.1mm以内である。
さらに、TOF撮像モジュールは、フード70を含み、フード70は、投光器モジュール10を保護する役割を果たすように投光器モジュール10に取り付けられ、発光素子111によって放射された光は、フード70を通過して外側に伝播することができる。
TOF撮像モジュールの投光器モジュール10と受信モジュール20は段差があり、段差の範囲は0.15mmを超えない。すなわち、投光器モジュール10と受信モジュール20の上面の段差範囲は0.15mmを超えず、投光器モジュール10の高さが受信モジュール20の高さよりわずかに高くてもよく、投光器モジュール10の高さが受信モジュール20の高さよりわずかに低くてもよい。
図3は、本発明の別の好ましい実施形態によるTOF撮像モジュール1を示す。
具体的には、TOF撮像モジュール1は、投光器アセンブリ100と受信モジュールアセンブリ200とを含み、投光器アセンブリ100は、受信モジュールアセンブリ200に電気的に接続されており、投光器アセンブリ100は光を放出するために使用され、光は少なくとも1つの物体によって反射され、受信モジュールアセンブリ200は反射された光を受信し、前記放出した光と前記反射された光の時間差または位相差に基づいて当該物体の深度情報を取得する。
TOF撮像モジュール1は、投光器モジュール10、受信モジュール20、及び少なくとも1つの電子素子30を含み、少なくとも1つの電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されており、少なくとも1つの電子素子30は受信モジュール20に電気的に接続されている。
さらに、投光器アセンブリ100は、投光器モジュール10と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されている。
受信モジュールアセンブリ200は、受信モジュール20と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、受信モジュール20に電気的に接続されている。
TOF撮像モジュール1はさらにフレキシブル接続部材40を含み、フレキシブル接続部材40は、投光器モジュール10と受信モジュール20にそれぞれ電気的に接続されている。言い換えれば、投光器モジュール10はフレキシブル接続部材40を介して受信モジュール20に電気的に接続されており、受信モジュール20はフレキシブル接続部材40を介して投光器モジュール10に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、第1のレンズアセンブリ21、第1の感光素子22、および第1の回路基板23を含み、第1のレンズアセンブリ21は、光が通過して第1の感光素子22に到達して光電変換するための光路を提供し、第1の感光素子22は第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1のレンズアセンブリ21は、第1のレンズ211とベース212とを含み、ベース212は囲んで光窓を形成し、第1のレンズ211はベース212に支持されて第1の感光素子22の感光経路に保持され、これによって、光が第1のレンズ211を通過して光窓を通して第1の感光素子22に到達する。
投光器モジュール10は、投射アセンブリ11と第2の回路基板12とを含み、投射アセンブリ11は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12は受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。具体的には、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、フレキシブル接続部材40を介して前記受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。
投射アセンブリ11は、発光素子111とホルダー112とをさらに含み、発光素子111は第2の回路基板12上で電気的に支持され、ホルダー112は第2の回路基板12上で支持されて収容キャビティを形成し、発光素子111は収容キャビティに収容されている。
投射アセンブリ11はさらに光学補助素子113を含んでもよい。光学補助素子113は、ホルダー112に支持されて発光素子111の発光経路に保持され、発光素子111が発光した後、光は光学補助素子113を通過して外向きに放射する。光学補助素子113は、光学回折素子であってもよい。光学補助素子113は、発光素子111が外向きに光を放射するのを補助するために使用され、光学補助素子113のタイプは、本発明を制限しない。
さらに、ホルダー112は、セラミック焼結による一体成形、またはモールド一体成形などの一体成形によって第2の回路基板12に形成される。ホルダー112はまた、組立によって第2の回路基板12に取り付けられてもよい。この例では、ホルダー112はセラミック焼結によって第2の回路基板12に一体成形される。
図7Aを参照すると、第2の回路基板12は、導電部121と絶縁部122とを含み、絶縁部122は導電部121に接続されており、絶縁部122は、ホルダー112と一緒に導電部121に一体成形されることができ、例えば、モールド一体成形されることができ、また、セラミック焼結によって形成することもできる。
投光器モジュール10のホルダー112および第2の回路基板12の絶縁部122は、同じまたはことなる材料で作られてもよいことが理解できる。投光器モジュール10の第2の回路基板12の材料の熱放散性能は、ホルダー112の材料の熱放散性能よりも優れているか、またはそれに近いことができる。
さらに、TOF撮像モジュール1全体について、投光器モジュール10の高さは、受信モジュールアセンブリ200の高さよりも低い。投光器モジュール10については、その高さは、ホルダー112の高さによって調整することができる。ホルダー112の高さが高いほど、投光器モジュール10の高さが高くなり、ホルダー112の高さが低いほど、投光器モジュール10の高さが低くなる。
本発明の一部の実施形態では、投光器モジュール10の高さは4.5mm以内である。本発明のいくつかの例では、投光器モジュール10の高さは4mm以内である。
本発明のいくつかの例では、受信モジュール20の第1の回路基板23の厚さ範囲は0.4mm以内であり、0.35mmであってもよい。第1の回路基板23の層数は3〜7層、例えば、6層であってもよい。
この例では、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、フレキシブル接続部材40を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は表面と裏面を有し、第2の回路基板12の前記表面は、発光素子111を支持するために使用され、発光素子111は第2の回路基板12に電気的に接続されている。
第1の回路基板23は表面と裏面を有し、第1の回路基板23の前記表面は、第1の感光素子22に電気的に接続されており、第1の回路基板23の前記表面と第2の回路基板12の前記裏面は、互いに対向するように配置されている。
第2の回路基板12は、少なくとも1つの第1の導電性端部1210と、少なくとも1つの第2の導電性端部1220とを備え、第1の導電性端部1210は第2の回路基板12の前記表面に位置し、第2の導電性端部1220は第2の回路基板12の側面に位置し、第1の導電性端部1210と第2の導電性端部1220は、互いに導通することができ、しかも第1の導電性端部1210は、発光素子111と直接且つ電気的に接触している。この例では、第1の導電性端部1210は、導電部121の上面に形成され、第2の導電性端部1220は、導電部121の側面に形成される。
投光器モジュール10は受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている場合、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23と導通することができる。この例では、第2の導電性端部1220は、フレキシブル接続部材40を介して第1の回路基板23に導通することができる。
第2の導電性端部1220は、第2の回路基板12の前記裏面または側面に位置することができる。
この例では、投光器モジュール10は依然として受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられるが、投光器モジュール10本体と受信モジュール20は、フレキシブル接続部材40、例えば、ソフトボードを介して互いに導通する。
さらに、電子素子30の一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されており、電子素子30の一部は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。投光器モジュール10に電気的に接続されている電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。このようにして、投光器モジュール10の第2の回路基板12のサイズを縮小することができる。投光器モジュール10の第2の回路基板12における電子素子30のために確保される取付スペースを縮小することができるため、投光器モジュール10全体の面積サイズを縮小でき、これによって、電子機器本体2がTOF撮像モジュール1の取付スペースが提供できるサイズである要求が低められる。言い換えれば、電子機器本体2は、例えば、フラッシュや異なるタイプの撮像モジュールなど、より多くの機能モジュールを収容できるようになる。
投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、すなわち、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12の前記表面に部分的に配置されてもよいことが理解できる。投光器10の電子素子30が投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置していても受信モジュール20の第1の回路基板23に位置していても、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する投光器モジュール10の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23を介して、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されており、投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、第2の回路基板12に直接且つ電気的に接触している。
さらに、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記表面に配置され、第1の感光素子22の周りに位置し、それぞれ第1の回路基板23に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、これによって、受信モジュール20の第1の回路基板23のサイズを縮小することに寄与する。受信モジュール20の第1の回路基板23における受信モジュールアセンブリ200の電子素子30のために確保される取付スペースを減らすことができるからである。受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に位置する受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護部材24をさらに含み、保護部材24は、第1の回路基板23の下方に位置し、保護部材24は保護キャビティ240を形成し、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は保護キャビティ240に収容されている。
このようにして、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30にほこりなどの汚染物質が接触することを防ぐことができる一方、保護部材24により、電子素子30が懸架状態にある。
なお、この例では、保護部材24は、保護囲壁241と保護底壁242とを含み、保護囲壁241は保護キャビティ240を囲んで形成し、保護底壁242は保護キャビティ240の口を閉じる。保護底壁242は保護囲壁241に接続されているので、汚染物質は、底面から上向きに保護キャビティ240内に入って電子素子30を汚染することができない。
受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、第1の回路基板23の前記裏面に貼り付けられていてもよく、第1の回路基板23内に部分的に包まれていてもよい。当業者が理解できるように、受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法は、ここでは例示的なものであり、制限するものではない。
保護部材24は、第1の回路基板23の前記裏面に取り付けられていてもよく、第1の回路基板23と一体に成形してもよい。
理解できるように、保護部材24は金属材料からなっていてもよく、これによって、TOF撮像モジュール1は保護部材24を介して接地することができ、TOF撮像モジュール1の接地性能をさらに提供する。それと同時に、金属材料で作られた保護部材24は、当該位置の熱放散性能を増強することができ、第1の回路基板23の熱放散に寄与することができる一方、第1の回路基板23の前記表面または第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30の熱放散に寄与することができる。
さらに、TOF撮像モジュールは、フード70を含み、フード70は、投光器モジュール10を保護する役割を果たすように投光器モジュール10に取り付けられ、発光素子111によって放射された光は、フード70を通過して外側に伝播することができる。
図4Aと図4Bはそれぞれ、上記の好ましい実施形態におけるTOF撮像モジュール1の変形例を示す。図4Aに示される例では、保護部材24は、受信モジュール20の第1の回路基板23に一体成形され、第1の回路基板23の前記裏面に位置する。
受信モジュール20の第1の回路基板23は、フレキシブル接続部材40を介して投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。
受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、保護部材24が一体成形される過程において保護部材24に包まれている。このようにして、電子素子30を保護できるだけではなく、平坦な面を提供することもできる。保護部材24の底面は、TOF撮像モジュール1の下面であるため、モールド成形工程によって形成されたTOF撮像モジュール1の下面は平坦な面となることができ、後続のTOF撮像モジュール1及び他の機器の取付が容易になる。
任意選択で、保護部材24はモールド成形によって第1の回路基板23の前記裏面に一体成形される。モールド成形工程によって形成された保護部材24は傾斜な角度を有し、この傾斜な角度により、モールド成形工程において上下の型の離型が容易になる。
さらに、この例では、ホルダー112と第2の回路基板12とは別々に成形されている。すなわち、ホルダー112は、例えば、貼り付けによって、第2の回路基板12に取り付けられている。
図4Bに示される例では、保護部材24は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。
投光器モジュール10の第2の回路基板12は、受信モジュール20の第1の回路基板23に直接且つ電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護層25をさらに含む。保護層25は、保護キャビティ240が位置する箇所を充填し、保護材料で形成されている。保護材料は、接着剤などの保護材料であってもよい。保護層25は、例えば、電子素子30に、水が入るか、または他の物質によって汚染されて、電子素子30の正常な作動が影響されることがないように、電子素子30をある程度密封することができる。。保護層25の厚さは、保護部材24の高さより高くても低くてもよく、保護部材24の高さと等しくてもよい。
図5Aは、本発明の好ましい実施形態によるTOF撮像モジュール1を示す。
具体的には、TOF撮像モジュール1は、投光器アセンブリ100と受信モジュールアセンブリ200とを含み、投光器アセンブリ100は、受信モジュールアセンブリ200に電気的に接続されており、投光器アセンブリ100は光を放出するために使用され、光は少なくとも1つの物体によって反射され、受信モジュールアセンブリ200は反射された光を受信し、放出光と反射光の時間差または位相差に基づいて当該物体の深度情報を取得する。
TOF撮像モジュール1は、投光器モジュール10、受信モジュール20、及び少なくとも1つの電子素子30を含み、少なくとも1つの電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されており、少なくとも1つの電子素子30は受信モジュール20に電気的に接続されている。
さらに、投光器アセンブリ100は、投光器モジュール10と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200は、受信モジュール20と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、受信モジュール20に電気的に接続されている。
本発明の別の変形例では、少なくとも1つの電子素子30は投光器モジュール10の第2の回路基板12の裏面に配置されている。
TOF撮像モジュール1はさらにフレキシブル接続部材40を含み、フレキシブル接続部材40は、投光器モジュール10と受信モジュール20にそれぞれ電気的に接続されている。言い換えれば、投光器モジュール10はフレキシブル接続部材40を介して受信モジュール20に電気的に接続されており、受信モジュール20はフレキシブル接続部材40を介して投光器モジュール10に電気的に接続されている。
TOF撮像モジュール1は、支持ベース50をさらに含み、支持ベース50は、投光器モジュール10を受信モジュール20上に支持し、投光器モジュール10と受信モジュール20は支持ベース50を介して互いに導通している。
なお、この例では、支持ベース50は中空構造である。
受信モジュール20は、第1のレンズアセンブリ21、第1の感光素子22、および第1の回路基板23を含み、第1のレンズアセンブリ21は、光が通過して第1の感光素子22に到達して光電変換するための光路を提供し、第1の感光素子22は第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1のレンズアセンブリ21は、第1のレンズ211とベース212とを含み、ベース212は囲んで光窓を形成し、第1のレンズ211はベース212に支持されて第1の感光素子22の感光経路に保持され、これによって、光が第1のレンズ211を通過して光窓を通して第1の感光素子22に到達する。
投光器モジュール10は、投射アセンブリ11と第2の回路基板12とを含み、投射アセンブリ11は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12は受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は、セラミック基板、リジッドフレックスボード、または配線板などであってもよい。
投射アセンブリ11は、発光素子111とホルダー112とをさらに含み、発光素子111は第2の回路基板12上で導電的に支持され、ホルダー112は第2の回路基板12上で支持されて収容キャビティを形成し、発光素子111は収容キャビティに収容されている。
投射アセンブリ11はさらに光学補助素子113を含んでもよい。光学補助素子113は、ホルダー112に支持されて発光素子111の発光経路に保持され、発光素子111が発光した後、光は光学補助素子113を通過して外向きに放射する。光学補助素子113は、光学回折素子であってもよい。光学補助素子113は、発光素子111が外向きに光を放射するのを補助するために使用され、光学補助素子113のタイプは、本発明を制限しない。
さらに、ホルダー112は、セラミック焼結による一体成形などの一体成形によって第2の回路基板12に形成される。ホルダー112はまた、組立によって第2の回路基板12に取り付けられてもよい。
第2の回路基板12は、導電部121と絶縁部122とを含み、絶縁部122は導電部121に接続されており、絶縁部122は、ホルダー112と一緒に導電部121に一体成形されることができ、例えば、モールド一体成形またはセラミック焼結などによって一体成形されることができる。
投光器モジュール10のホルダー112および第2の回路基板12の絶縁部122は、同じまたは異なる材料で作られてもよいことが理解できる。投光器モジュール10の第2の回路基板12の材料の熱放散性能は、ホルダー112の材料の熱放散性能よりも優れているか、またはそれに近いことができる。
さらに、TOF撮像モジュール1全体について、投光器モジュール10の高さは、受信モジュール20の高さよりも低い。投光器モジュール10については、その高さは、ホルダー112の高さによって調整することができる。ホルダー112の高さが高いほど、投光器モジュール10の高さが高くなり、ホルダー112の高さが低いほど、投光器モジュール10の高さが低くなる。
本発明の一部の実施形態では、投光器モジュール10の高さは4.5mm以内である。本発明のいくつかの例では、投光器モジュール10の高さは4mm以内である。
この例では、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、支持ベース50内に位置するフレキシブル接続部材40を介して、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第2の回路基板12は、少なくとも1つの第1の導電性端部1210と、少なくとも1つの第2の導電性端部1220とを備え、第1の導電性端部1210は第2の回路基板12の前記表面に位置し、第2の導電性端部1220は第2の回路基板12の側面に位置し、第1の導電性端部1210と第2の導電性端部1220は、互いに導通することができ、しかも第1の導電性端部1210は、発光素子111と直接且つ電気的に接触している。
投光器モジュール10は受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている場合、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23と導通することができる。この例では、第2の導電性端部1220は、フレキシブル接続部材40を介して第1の回路基板23に導通される。
支持ベース50は、射出成形、モールド成形、セラミックダイカストなどのプロセスによって作製することができる。
なお、この例では、支持ベース50は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に一体成形されている。
第2の回路基板12自体は、射出成形、モールド成形、セラミック焼結などの一体作製プロセスによって作製でき、支持ベース50と第2の回路基板12の絶縁部122の材料は同じでなくてもよいことが理解できる。第2の回路基板12が一体成形された後、第2の回路基板12に支持ベース50が一体成形される。好ましくは、第2の回路基板12はセラミック焼結によって一体成形される。
支持ベース50と絶縁部122は、導電部121に一体成形されてもよい。つまり、支持ベース50と第2の回路基板12の絶縁部122は一体成形される。このようにして、支持ベース50と投光器モジュール20との接続強度に有利である。
さらに、電子素子30の一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されており、電子素子30の一部は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。投光器モジュール10に電気的に接続されている電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。このようにして、投光器モジュール10の第2の回路基板12のサイズを縮小することができる。投光器モジュール10の第2の回路基板12における電子素子30のために確保される取付スペースを縮小することができるため、投光器モジュール10全体の面積サイズを縮小でき、これによって、電子機器本体2がTOF撮像モジュール1の取付スペースが提供できるサイズである要求が低められる。言い換えれば、電子機器本体2は、例えば、フラッシュや異なるタイプの撮像モジュールなど、より多くの機能モジュールを収容できるようになる。
投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、すなわち、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12の前記表面に部分的に配置されてもよいことが理解できる。投光器アセンブリ100の電子素子30が投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置していても受信モジュール20の第1の回路基板23に位置していても、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23及びフレキシブル接続部材40を介して、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されており、投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、第2の回路基板12に直接且つ電気的に接触している。
さらに、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記表面に配置され、第1の感光素子22の周りに位置し、それぞれ第1の回路基板23に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、これによって、受信モジュール20の第1の回路基板23のサイズを縮小することに寄与する。受信モジュール20の第1の回路基板23における受信モジュールアセンブリ200の電子素子30のために確保される取付スペースを減らすことができるからである。受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に位置する受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護部材24をさらに含み、保護部材24は、第1の回路基板23の下方に位置し、保護部材24は保護キャビティ240を形成し、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は保護キャビティ240に収容されている。ほこりなどの汚染物質が第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30に接触するのを防ぐことができる。一方、保護部材24により、電子素子30は比較的に懸架状態にある。
具体的には、保護部材24は底面を有し、電子素子30は表面と裏面とを有し、電子素子30の前記表面は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に接続されており、電子素子30の前記裏面は、保護キャビティ240に露出され、保護部材24の前記底面の位置は、電子素子30の前記裏面より低い。これによって、TOF撮像モジュール1が電子機器本体2の回路基板に取り付けられている場合、TOF撮像モジュール1は保護部材24の底面を介して電子機器本体2に支持され、取付過程で電子素子30が押し付けられることを避けることができ、電子素子30が保護部材24に対して懸架状態に保つことができる。つまり、電子素子30の前記裏面は、電子機器本体2と接触しなくてもよく、または、電子素子30の前記裏面は、大きな押し付けに耐える必要がない。
受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、第1の回路基板23の前記裏面に貼り付けられていてもよく、第1の回路基板23内に部分的に包まれていてもよい。当業者が理解できるように、受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法は、ここでは例示的なものであり、制限するものではない。
保護部材24は、第1の回路基板23の前記裏面に取り付けられていてもよく、第1の回路基板23と一体に成形してもよい。
本発明のいくつかの例では、保護部材24の高さ範囲は、0.35mm〜0.5mmである。本発明のいくつかの例では、保護部材24の高さは0.45mmである。
この例では、TOF撮像モジュール1の面積サイズは12mm×7mm以内である。本発明のいくつかの例では、TOF撮像モジュール1の面積サイズは11.6mm×6.5mm以内である。
さらに、TOF撮像モジュールは、フード70を含み、フード70は、投光器モジュール10を保護する役割を果たすように投光器モジュール10に取り付けられ、発光素子111によって放射された光は、フード70を通過して外側に伝播することができる。
図5Bは、本発明の上記の好ましい実施形態によるTOF撮像モジュール1の変形例を示す。
具体的には、TOF撮像モジュール1は、投光器アセンブリ100と受信モジュールアセンブリ200とを含み、投光器アセンブリ100は、受信モジュールアセンブリ200に電気的に接続されており、投光器アセンブリ100は光を放出するために使用され、光は少なくとも1つの物体によって反射され、受信モジュールアセンブリ200は反射された光を受信し、放出光と反射光の時間差または位相差に基づいて当該物体の深度情報を取得する。
TOF撮像モジュール1は、投光器モジュール10、受信モジュール20、及び少なくとも1つの電子素子30を含み、少なくとも1つの電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されており、少なくとも1つの電子素子30は受信モジュール20に電気的に接続されている。
さらに、投光器アセンブリ100は、投光器モジュール10と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200は、受信モジュール20と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、受信モジュール20に電気的に接続されている。
TOF撮像モジュール1はさらに支持ベース50を含み、支持ベース50は、投光器モジュール10を受信モジュール20に支持する。なお、この例では、支持ベース50は中空の構造である。
TOF撮像モジュール1はさらに導電性部材60を含み、導電性部材60は、導電性本体61と、第1の接続端部611および第2の接続端部612とを含み、第1の接続端部611と第2の接続端部612はそれぞれ導電性本体61の両端に位置して投光器モジュール10と受信モジュール20にそれぞれ導通される。導電性本体61は、電気信号を送信することができる。支持ベース50は、導電性部材60に一体成形されている。なお、投光器モジュール10を受信モジュール20に接続できるように、本発明の導電性部材60は直線ワイヤーであってもよい。導電性部材60は、導通を実現するために支持体50の内部に配置された多層回路層として実施することもできる。
支持ベース50は、射出成形、モールド成形、セラミックダイカストなどのプロセスによって得ることができる。導電性部材60は、射出成形材料、モールド成形材料、またはダイカストされたセラミックによって包まれている。
受信モジュール20は、第1のレンズアセンブリ21、第1の感光素子22、および第1の回路基板23を含み、第1のレンズアセンブリ21は、光が通過して第1の感光素子22に到達して光電変換するための光路を提供し、第1の感光素子22は第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1のレンズアセンブリ21は、第1のレンズ211とベース212とを含み、ベース212は囲んで光窓を形成し、第1のレンズ211はベース212に支持されて第1の感光素子22の感光経路に保持され、これによって、光が第1のレンズ211を通過して光窓を通して第1の感光素子22に到達する。
この例では、第1のレンズアセンブリ21と投光器モジュール10はそれぞれ独立して第1の回路基板23に保持されている。言い換えれば、第1のレンズアセンブリ21と投光器モジュール10との間には物理的接触はない。
任意選択で、支持ベース50は、ベース212に一体成形されてもよい。長さ方向において、ベース212と支持ベース50はそれぞれ第1のレンズ211と投光器モジュール10に安定した支持を提供する。一体に結合された支持ベース50とベース212は、両者間の結合をより安定させる。
さらに、この例では、投光器モジュール10は、投射アセンブリ11と第2の回路基板12とを含み、投射アセンブリ11は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12は受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。具体的には、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、導電性部材60を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は、セラミック基板、リジッドフレックスボード、または配線板などであってもよい。
投射アセンブリ11は、発光素子111とホルダー112とをさらに含み、発光素子111は第2の回路基板12上で電気的に支持され、ホルダー112は第2の回路基板12上で支持されて収容キャビティを形成し、発光素子111は収容キャビティに収容されている。
投射アセンブリ11はさらに光学補助素子113を含んでもよい。光学補助素子113は、ホルダー112に支持されて発光素子111の発光経路に保持され、発光素子111が発光した後、光は光学補助素子113を通過して外向きに放射する。光学補助素子113は、光学回折素子であってもよい。光学補助素子113は、発光素子111が外向きに光を放射するのを補助するために使用され、光学補助素子113のタイプは、本発明を制限しない。
さらに、ホルダー112は、セラミック焼結による一体成形などの一体成形によって第2の回路基板12に形成される。ホルダー112はまた、組立によって第2の回路基板12に取り付けられてもよい。
さらに、TOF撮像モジュール1全体について、投光器モジュール10の高さは、受信モジュール20の高さよりも低い。投光器モジュール10については、その高さは、ホルダー112の高さによって調整することができる。ホルダー112の高さが高いほど、投光器モジュール10の高さが高くなり、ホルダー112の高さが低いほど、投光器モジュール10の高さが低くなる。
本発明の一部の実施形態では、投光器モジュール10の高さは4.5mm以内である。本発明のいくつかの例では、投光器モジュール10の高さは4mm以内である。
この例では、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、導電性部材60を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は表面と裏面を有し、第2の回路基板12の前記表面は、発光素子111を支持するために使用され、発光素子111は第2の回路基板12に電気的に接続されている。
受信モジュール20の第1の回路基板23は表面と裏面を有し、第1の回路基板23の前記表面は、第1の感光素子22に電気的に接続されている。
第2の回路基板12は、少なくとも1つの第1の導電性端部1210と、少なくとも1つの第2の導電性端部1220とを備え、第1の導電性端部1210は第2の回路基板12の前記表面に位置し、第2の導電性端部1220は第2の回路基板12の前記裏面に位置し、第1の導電性端部1210と第2の導電性端部1220は、互いに導通することができ、しかも第1の導電性端部1210は、発光素子111と直接且つ電気的に接触している。
投光器モジュール10は受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている場合、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23と導通することができる。この例では、第2の導電性端部1220は、導電性部材60を介して第1の回路基板23の導電性端部に導通する。
具体的な実施形態では、第2の回路基板12と導電性部材60との間に課題となる電気的接続を確立するために、投光器モジュール10の第2の回路基板12の第2の導電性端部1220と導電性部材60の第1の接続端部611との間に、導電性銀接着剤などの導電性媒体を適用する必要がある。しかしながら、一般的に使用される導電性媒体は通常に流動性を有するため、導電性媒体を適用する過程で、導電性媒体がオーバーフローして投光器モジュール10の短絡などの故障を引き起こす可能性がある。なお、導電性媒体は、第2の回路基板12と導電性部材60とを電気的に接続するだけではなく、導電性媒体を介して第2の回路基板12と導電性部材60を固定することもできる。
同様に、上記の技術課題に対して、本発明の好ましい実施形態では、支持ベース50には少なくとも1つの溝500が設けられている。導電性媒体のオーバーフローによる投光器モジュール10の短絡を防ぐために、溝500は、第2の回路基板12および導電性部材60の電気的接続部にそれぞれ配置されている。より具体的には、図5Bに示すように、本発明の好ましい実施形態では、溝500は、支持ベース50の上面に凹んで形成されており、導電性部材60の第1の接続端部611は、少なくとも1つの溝500に露出している。これに対応して、投光器モジュール20が支持ベース50の前記上面に貼り付けられている場合、第2の導電性端部1220は、導電性部材60の第1の接続端部611と接触するように、それぞれ溝500に対応して埋め込まれる。ここで、少なくとも1つの溝500内には導電性媒体が配置され、投光器モジュール10が支持ベース50に貼り付けられている場合、導電性媒体のオーバーフローによる短絡などの故障を防ぐために、少なくとも1つの溝500は第2の回路基板12によって密封される。
なお、投光器モジュール10を支持ベース50に貼り付けられる時、溝500は、投光器モジュール10の位置合わせ基準と見なすことができる。これにより、投光器モジュール10を支持ベース50の前記上面に位置付けて取り付けることができる。
導電性部材60は、支持ベース50内に埋め込むことができ、これにより、導電性部材60間の短絡などの故障を避けることができ、導電性部材60が酸化されるのを防ぐこともできる。
支持ベース50がモールド成形により一体成形される場合、支持ベース50に貫通孔を形成してから導電性部材60を前記貫通孔に設置することができる。
この例では、投光器モジュール10は依然として受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられるが、投光器モジュール10と受信モジュール20は、導電性部材60を介して互いに導通する。
支持ベース50は、射出成形、モールド成形、セラミックダイカストなどのプロセスによって作製することができる。導電性部材60の導電性本体61の表面には絶縁材料が覆うことができる。
さらに、電子素子30の一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されており、電子素子30の一部は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。投光器モジュール10に電気的に接続されている電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。このようにして、投光器モジュール10の第2の回路基板12のサイズを縮小することができる。投光器モジュール10の第2の回路基板12における電子素子30のために確保される取付スペースを縮小することができるため、投光器モジュール10全体の面積サイズを縮小でき、これによって、電子機器本体2がTOF撮像モジュール1の取付スペースが提供できるサイズである要求が低められる。言い換えれば、電子機器本体2は、例えば、フラッシュや異なるタイプの撮像モジュールなど、より多くの機能モジュールを収容できるようになる。
投光器モジュール10の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、すなわち、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12の前記表面に部分的に配置されてもよいことが理解できる。投光器10の電子素子30が投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置していても受信モジュール20の第1の回路基板23に位置していても、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23及び導電性部材60を介して、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されており、投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置する投光器モジュール10の電子素子30は、第2の回路基板12に直接且つ電気的に接触している。
さらに、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記表面に配置され、第1の感光素子22の周りに位置し、それぞれ第1の回路基板23に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、これによって、受信モジュール20の第1の回路基板23のサイズを縮小することに寄与する。受信モジュール20の第1の回路基板23における受信モジュールアセンブリ200の電子素子30のために確保される取付スペースを減らすことができるからである。受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に位置する受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護部材24をさらに含み、保護部材24は、第1の回路基板23の下方に位置し、保護部材24は保護キャビティ240を形成し、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は保護キャビティ240に収容されている。
このようにして、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30にほこりなどの汚染物質が接触することを防ぐことができる一方、保護部材24により、電子素子30が懸架状態にある。具体的には、保護部材24は底面を有し、電子素子30は表面と裏面とを有し、電子素子30の前記表面は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に接続されており、電子素子30の前記裏面は、保護キャビティ240に露出され、保護部材24の前記底面の位置は、電子素子30の前記裏面より低い。これによって、TOF撮像モジュール1が電子機器本体2の回路基板に取り付けられている場合、TOF撮像モジュール1は保護部材24の前記底面を介して電子機器本体2に支持され、取付過程で電子素子30が押し付けられることを避けることができ、電子素子30が保護部材24に対して懸架状態に保つことができる。つまり、電子素子30の前記裏面は、電子機器本体2と接触しなくてもよく、または、電子素子30の前記裏面は、大きな押し付けに耐える必要がない。
受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、第1の回路基板23の前記裏面に貼り付けられていてもよく、第1の回路基板23内に部分的に包まれていてもよい。当業者が理解できるように、受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法は、ここでは例示的なものであり、制限するものではない。
保護部材24は、第1の回路基板23の前記裏面に取り付けられていてもよく、第1の回路基板23と一体に成形してもよい。
理解できるように、保護部材24は金属材料からなっていてもよく、これによって、TOF撮像モジュール1は保護部材24を介して接地することができ、TOF撮像モジュール1の接地性能をさらに提供する。それと同時に、金属材料で作られた保護部材24は、当該位置の熱放散性能を増強することができ、第1の回路基板23の熱放散に寄与することができる一方、第1の回路基板23の前記表面または第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30の熱放散に寄与することができる。
本発明の別のいくつかの例では、支持ベース50は、組立によって投光器モジュール10と受信モジュール20に接続されている。
投光器モジュール10の第2の回路基板12は、支持ベース50内の導電性部材60を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。これによって、第1の回路基板23の前記裏面に位置する少なくとも一部の電子素子30は、第1の回路基板23と導電性部材60を介して投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続される。
本発明の別のいくつかの例では、保護部材24は、受信モジュール20の第1の回路基板23に一体成形されており、第1の回路基板23の前記裏面に位置する。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、保護部材24が一体成形される過程において保護部材24に包まれている。このようにして、電子素子30を保護できるだけではなく、平坦な面を提供することもできる。保護部材24の前記底面は、TOF撮像モジュール1の下面であるため、モールド成形工程によって形成されたTOF撮像モジュール1の下面は平坦な面となることができ、後続のTOF撮像モジュール1及び他の機器の取付が容易になる。
本発明の別のいくつかの例では、例えば、図4Bに示される例では、保護部材24は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置され、受信モジュール20は、保護層25をさらに含む。保護層25は、保護キャビティ240に位置し、保護材料で形成されている。保護材料は、接着剤などの保護材料であってもよい。保護層25は、例えば、電子素子30に、水が入るか、または他の物質によって汚染されて、電子素子30の正常な作動が影響されることがないように、電子素子30をある程度密封することができる。
本発明の別のいくつかの例では、支持ベース50は、受信モジュール20の第1の回路基板23に一体成形されることができる。
さらに、TOF撮像モジュールは、フード70を含み、フード70は、投光器モジュール10を保護する役割を果たすように投光器モジュール10に取り付けられ、発光素子111によって放射された光は、フード70を通過して外側に伝播することができる。
図6Aは、本発明の好ましい実施形態によるTOF撮像モジュール1を示す。
具体的には、TOF撮像モジュール1は、投光器アセンブリ100と受信モジュールアセンブリ200とを含み、投光器アセンブリ100は、受信モジュールアセンブリ200に電気的に接続されており、投光器アセンブリ100は光を放出するために使用され、光は少なくとも1つの物体によって反射され、受信モジュールアセンブリ200は反射された光を受信し、放出光と反射光の時間差または位相差に基づいて当該物体の深度情報を取得する。
TOF撮像モジュール1は、投光器モジュール10、受信モジュール20、及び少なくとも1つの電子素子30を含み、少なくとも1つの電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されており、少なくとも1つの電子素子30は受信モジュール20に電気的に接続されている。
さらに、投光器モジュール10は、投光器モジュール10と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されている。受信モジュール20は、受信モジュール20と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、受信モジュール20に電気的に接続されている。
TOF撮像モジュール1はさらにフレキシブル接続部材40をを含み、フレキシブル接続部材40は、投光器モジュール10と受信モジュール20にそれぞれ電気的に接続されいる。言い換えれば、投光器モジュール10はフレキシブル接続部材40を介して受信モジュール20に電気的に接続されており、受信モジュール20はフレキシブル接続部材40を介して投光器モジュール10に電気的に接続されている。
TOF撮像モジュール1はさらに支持ベース50を含み、支持ベース50は、投光器モジュール10を受信モジュール20に支持する。
受信モジュール20は、第1のレンズアセンブリ21、第1の感光素子22、および第1の回路基板23を含み、第1のレンズアセンブリ21は、光が通過して第1の感光素子22に到達して光電変換するための光路を提供し、第1の感光素子22は第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1のレンズアセンブリ21は、第1のレンズ211とベース212とを含み、ベース212は囲んで光窓を形成し、第1のレンズ211はベース212に支持されて第1の感光素子22の感光経路に保持され、これによって、光が第1のレンズ211を通過して光窓を通して第1の感光素子22に到達する。
投光器モジュール10は、投射アセンブリ11と第2の回路基板12とを含み、投射アセンブリ11は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12は受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は、セラミック基板、リジッドフレックスボード、または配線板などであってもよい。
投射アセンブリ11は、発光素子111とホルダー112とをさらに含み、発光素子111は第2の回路基板12上で電気的に支持され、ホルダー112は第2の回路基板12上で支持されて収容キャビティを形成し、発光素子111は収容キャビティに収容されている。
投射アセンブリ11はさらに光学補助素子113を含んでもよい。光学補助素子113は、ホルダー112に支持されて発光素子111の発光経路に保持され、発光素子111が発光した後、光は光学補助素子113を通過して外向きに放射する。光学補助素子113は、光学回折素子であってもよい。光学補助素子113は、発光素子111が外向きに光を放射するのを補助するために使用され、光学補助素子113のタイプは、本発明を制限しない。
さらに、ホルダー112は、セラミック焼結による一体成形などの一体成形によって第2の回路基板12に形成される。ホルダー112はまた、組立によって第2の回路基板12に取り付けられてもよい。
第2の回路基板12は、導電部121と絶縁部122とを含み、絶縁部122は導電部121に接続されており、絶縁部122は、ホルダー112と一緒に導電部121に一体成形されることができ、例えば、モールド一体成形されることができる。
投光器モジュール10のホルダー112および第2の回路基板12の絶縁部122は、同じまたは異なる材料で作られてもよいことが理解できる。投光器モジュール10の第2の回路基板12の材料の熱放散性能は、ホルダー112の材料の熱放散性能よりも優れているか、またはそれに近いことができる。
さらに、TOF撮像モジュール1全体について、投光器モジュール10の高さは、受信モジュール20の高さよりも低い。投光器モジュール10については、その高さは、ホルダー112の高さによって調整することができる。ホルダー112の高さが高いほど、投光器モジュール10の高さが高くなり、ホルダー112の高さが低いほど、投光器モジュール10の高さが低くなる。
本発明の一部の実施形態では、投光器モジュール10の高さは4.5mm以内である。本発明のいくつかの例では、投光器モジュール10の高さは4mm以内である。
この例では、支持ベース50は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に一体成形されており、しかも、第2の回路基板12が成形された後に、支持ベース50は第2の回路基板に一体成形される。さらに、支持ベース50と第2の回路基板12の材料は異なる。なお、この例では、支持ベース50は、ベース212に一体成形されている。長さ方向において、ベース212と支持ベース50はそれぞれ第1のレンズ211と投光器モジュール10に安定した支持を提供する。一体に結合された支持ベース50とベース212は、両者間の結合をより安定させる。
さらに、この例では、ホルダー112、支持ベース50、及び第2の回路基板12は一体成形され、これによって、投光器モジュール10は安定した構造を有する。より具体的には、ホルダー112、支持ベース50、及び第2の回路基板12は、セラミックプロセスによって一体成形されてから、支持ベース50を備えた投光器モジュール10は、第1の回路基板23に取り付けられる。
任意選択で、ホルダー112と支持ベース50はそれぞれ第2の回路基板12に取付されてもよい。ホルダー112と支持ベース50、及び第2の回路基板12の絶縁部12の材料は、同じでもよく、異なっていてもよい。
具体的には、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、フレキシブル接続部材40を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第2の回路基板12は、少なくとも1つの第1の導電性端部1210と、少なくとも1つの第2の導電性端部1220とを備え、第1の導電性端部1210は第2の回路基板12の前記表面に位置し、第2の導電性端部1220は第2の回路基板12の側面に位置し、第1の導電性端部1210と第2の導電性端部1220は、互いに導通することができ、しかも第1の導電性端部1210は、発光素子111と直接且つ電気的に接触している。この例では、第1の導電性端部1210は導電部121の上面に形成されており、第2の導電性端部1220は導電部121の側面に形成されている。
投光器モジュール10は受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている場合、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23と導通することができる。この例では、第2の導電性端部1220は、フレキシブル接続部材40を介して第1の回路基板23に電気的に接続されている。
さらに、電子素子30の一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されており、電子素子30の一部は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。投光器モジュール10に電気的に接続されている電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。このようにして、投光器モジュール10の第2の回路基板12のサイズを縮小することができる。投光器モジュール10の第2の回路基板12における電子素子30のために確保される取付スペースを縮小することができるため、投光器モジュール10全体の面積サイズを縮小でき、これによって、電子機器本体2がTOF撮像モジュール1の取付スペースが提供できるサイズである要求が低められる。言い換えれば、電子機器本体2は、例えば、フラッシュや異なるタイプの撮像モジュールなど、より多くの機能モジュールを収容できるようになる。
投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、すなわち、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12の前記表面に部分的に配置されてもよいことが理解できる。投光器アセンブリ100の電子素子30が投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置していても受信モジュール20の第1の回路基板23に位置していても、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23及びフレキシブル接続部材40を介して、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されており、投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、第2の回路基板12に直接且つ電気的に接触している。
さらに、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23の前記表面に配置され、第1の感光素子22の周りに位置し、それぞれ第1の回路基板23に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、これによって、受信モジュール20の第1の回路基板23のサイズを縮小することに寄与する。受信モジュール20の第1の回路基板23における受信モジュールアセンブリ200の電子素子30のために確保される取付スペースを減らすことができるからである。受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に位置する受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護部材24をさらに含み、保護部材24は、第1の回路基板23の下方に位置し、保護部材24は保護キャビティ240を形成し、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は保護キャビティ240に収容されている。
なお、この例では、保護部材24は、保護囲壁241と保護底壁242とを含み、保護囲壁241は保護キャビティ240を囲んで形成し、保護底壁242は保護キャビティ240の口を閉じる。保護底壁242は保護囲壁241に接続されているので、汚染物質は、底面から上向きに保護キャビティ240内に入って電子素子30を汚染することができない。
受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、第1の回路基板23の前記裏面に貼り付けられていてもよく、第1の回路基板23内に部分的に包まれていてもよい。当業者が理解できるように、受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法は、ここでは例示的なものであり、制限するものではない。
保護部材24は、第1の回路基板23の前記裏面に取り付けられていてもよく、第1の回路基板23と一体に成形してもよい。
本発明のいくつかの例では、保護部材24の高さ範囲は、0.35mm〜0.5mmである。本発明のいくつかの例では、保護部材24の高さは0.45mmである。
この例では、TOF撮像モジュール1の面積サイズは12mm×7mm以内である。本発明のいくつかの例では、TOF撮像モジュール1の面積サイズは11.6mm×6.5mm以内である。
さらに、TOF撮像モジュールは、フード70を含み、フード70は、投光器モジュール10を保護する役割を果たすように投光器モジュール10に取り付けられ、発光素子111によって放射された光は、フード70を通過して外側に伝播することができる。
図6Bは、本発明の上記の好ましい実施形態によるTOF撮像モジュール1の変形例を示す。
具体的には、TOF撮像モジュール1は、投光器アセンブリ100と受信モジュールアセンブリ200とを含み、投光器アセンブリ100は、受信モジュールアセンブリ200に電気的に接続されており、投光器アセンブリ100は光を放出するために使用され、光は少なくとも1つの物体によって反射され、受信モジュールアセンブリ200は反射された光を受信し、放出光と反射光の時間差または位相差に基づいて当該物体の深度情報を取得する。
TOF撮像モジュール1は、投光器モジュール10、受信モジュール20、及び少なくとも1つの電子素子30を含み、少なくとも1つの電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されており、少なくとも1つの電子素子30は受信モジュール20に電気的に接続されている。
さらに、投光器アセンブリ100は、投光器モジュール10と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、投光器モジュール10に電気的に接続されている。受信モジュール20は、受信モジュール20と少なくとも1つの電子素子30とを含み、電子素子30は、受信モジュール20に電気的に接続されている。
TOF撮像モジュール1はさらに支持ベース50を含み、支持ベース50は、投光器モジュール10を受信モジュール20に支持する。TOF撮像モジュール1はさらに導電性部材60を含み、導電性部材60は、導電性本体61と、第1の接続端部611および第2の接続端部612とを含み、第1の接続端部611と第2の接続端部612はそれぞれ導電性本体61の両端に位置して投光器モジュール10と受信モジュール20にそれぞれ導通される。導電性本体61は、電気信号を送信することができる。支持ベース50は、導電性部材60に一体成形されている。
支持ベース50は、射出成形、モールド成形、セラミックダイカストなどのプロセスによって得ることができる。導電性部材60は、射出成形材料、モールド成形材料、またはダイカストされたセラミックによって包まれている。
受信モジュール20は、第1のレンズアセンブリ21、第1の感光素子22、および第1の回路基板23を含み、第1のレンズアセンブリ21は、光が通過して第1の感光素子22に到達して光電変換するための光路を提供し、第1の感光素子22は第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第1のレンズアセンブリ21は、第1のレンズ211とベース212とを含み、ベース212は囲んで光窓を形成し、第1のレンズ211はベース212に支持されて第1の感光素子22の感光経路に保持され、これによって、光が第1のレンズ211を通過して光窓を通して第1の感光素子22に到達する。受信モジュール20は、第1の回路基板23上で支持されているベースホルダー26を含む。ベース212は、ベースホルダー26に支持されている。
なお、この例では、支持ベース50は、ベース212に一体成形されている。長さ方向において、ベース212と支持ベース50はそれぞれ第1のレンズ211と投光器モジュール10に安定した支持を提供する。一体に結合された支持ベース50とベース212は、両者間の結合をより安定させる。
さらに、この例では、投光器モジュール10が安定した構造を有するように、ホルダー112、支持ベース50、及び第2の回路基板12は一体成形されている。より具体的には、ホルダー112、支持ベース50、及び第2の回路基板12は、セラミックプロセスによって一体成形されてから、支持ベース50を備えた投光器モジュール10は第1の回路基板23に取り付けられる。
投光器モジュール10は、投射アセンブリ11と第2の回路基板12とを含み、投射アセンブリ11は第2の回路基板12に電気的に接続されており、第2の回路基板12は受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。具体的には、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、導電性部材60を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は、セラミック基板、リジッドフレックスボード、または配線板などであってもよい。
投射アセンブリ11は、発光素子111とホルダー112とをさらに含み、発光素子111は第2の回路基板12上で電気的に支持され、ホルダー112は第2の回路基板12上で支持されて収容キャビティを形成し、発光素子111は収容キャビティに収容されている。
投射アセンブリ11はさらに光学補助素子113を含んでもよい。光学補助素子113は、ホルダー112に支持されて発光素子111の発光経路に保持され、発光素子111が発光した後、光は光学補助素子113を通過して外向きに放射する。光学補助素子113は、光学回折素子であってもよい。光学補助素子113は、発光素子111が外向きに光を放射するのを補助するために使用され、光学補助素子113のタイプは、本発明を制限しない。
さらに、ホルダー112は、セラミック焼結による一体成形などの一体成形によって第2の回路基板12に形成される。ホルダー112はまた、組立によって第2の回路基板12に取り付けられてもよい。
さらに、支持ベース50と受信モジュール20のベース212は一体成形される。ベース212が成形された後、支持ベース50がベース212に一体成形されてもよいし、支持ベース50と受信モジュール20のベース212は一体成形されてもよい。つまり、支持ベース50とベース212の材料は、同じでもよく、異なっていてもよい。
さらに、TOF撮像モジュール1全体について、投光器モジュール10の高さは、受信モジュール20の高さよりも低い。投光器モジュール10については、その高さは、ホルダー112の高さによって調整することができる。ホルダー112の高さが高いほど、投光器モジュール10の高さが高くなり、ホルダー112の高さが低いほど、投光器モジュール10の高さが低くなる。
本発明の一部の実施形態では、投光器モジュール10の高さは4.5mm以内である。本発明のいくつかの例では、投光器モジュール10の高さは4mm以内である。
この例では、投光器モジュール10の第2の回路基板12は、導電性部材60を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。第2の回路基板12は表面と裏面を有し、第2の回路基板12の前記表面は、発光素子111を支持するために使用され、発光素子111は第2の回路基板12に電気的に接続されている。
受信モジュール20の第1の回路基板23は表面と裏面を有し、第1の回路基板23の前記表面は、第1の感光素子22に電気的に接続されており、第1の回路基板23の前記表面と第1の回路基板23の前記裏面は、互いに対向するように配置されている。
TOF撮像モジュール1は、少なくとも1つの第1の導電性端部1210と、少なくとも1つの第2の導電性端部1220とを備え、第1の導電性端部1210は第2の回路基板12の前記表面に位置し、第2の導電性端部1220は支持ベース50の前記裏面に位置し、支持ベース50の前記裏面は、第1の回路基板23の前記表面に直接に接触し、これによって、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23に直接に導通され、投光器モジュール10の第1の回路基板12は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。支持ベース50と、投光器モジュール10の第2の回路基板12との間は、図示されていない貫通した導電性部材を介して導通できることが理解できる。
投光器モジュール10と支持ベース50は受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている場合、第2の導電性端部1220は第1の回路基板23と導通することができる。
さらに、電子素子30の一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されており、電子素子30の一部は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。投光器モジュール10に電気的に接続されている電子素子30の少なくとも一部は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に配置されている。このようにして、投光器モジュール10の第2の回路基板12のサイズを縮小することができる。投光器モジュール10の第2の回路基板12における電子素子30のために確保される取付スペースを縮小することができるため、投光器モジュール10全体の面積サイズを縮小でき、これによって、電子機器本体2がTOF撮像モジュール1の取付スペースが提供できるサイズである要求が低められる。言い換えれば、電子機器本体2は、例えば、フラッシュや異なるタイプの撮像モジュールなど、より多くの機能モジュールを収容できるようになる。
投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、すなわち、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12の前記表面に部分的に配置されてもよいことが理解できる。投光器アセンブリ100の電子素子30が投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置していても受信モジュール20の第1の回路基板23に位置していても、投光器アセンブリ100の電子素子30は、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されている。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23及び導電性部材60を介して、投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続されており、投光器モジュール10の第2の回路基板12に位置する投光器アセンブリ100の電子素子30は、第2の回路基板12に直接且つ電気的に接触している。
さらに、受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュールアセンブリ200の第1の回路基板23の前記表面に配置され、第1の感光素子22の周りに位置し、それぞれ第1の回路基板23に電気的に接続されている。受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に部分的に配置されてもよく、これによって、受信モジュール20の第1の回路基板23のサイズを縮小することに寄与する。受信モジュール20の第1の回路基板23における受信モジュールアセンブリ200の電子素子30のために確保される取付スペースを減らすことができるからである。受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に位置する受信モジュールアセンブリ200の電子素子30は、第1の回路基板23に電気的に接続されている。
受信モジュール20は、保護部材24をさらに含み、保護部材24は、第1の回路基板23の下方に位置し、保護部材24は保護キャビティ240を形成し、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は保護キャビティ240に収容されている。このようにして、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30にほこりなどの汚染物質が接触することを防ぐことができる一方、保護部材24により、電子素子30が懸架状態にある。具体的には、保護部材24は底面を有し、電子素子30は表面と裏面とを有し、電子素子30の前記表面は、受信モジュール20の第1の回路基板23の前記裏面に接続されており、電子素子30の前記裏面は、保護キャビティ240に露出され、保護部材24の前記底面の位置は、電子素子30の裏面より低い。これによって、TOF撮像モジュール1が電子機器本体2の回路基板に取り付けられている場合、TOF撮像モジュール1は保護部材24の前記底面を介して電子機器本体2に支持され、取付過程で電子素子30が押し付けられることを避けることができ、電子素子30が保護部材24に対して懸架状態に保つことができる。つまり、電子素子30の前記裏面は、電子機器本体2と接触しなくてもよく、または、電子素子30の前記裏面は、大きな押し付けに耐える必要がない。
受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、第1の回路基板23の前記裏面に貼り付けられていてもよく、第1の回路基板23内に部分的に包まれていてもよい。当業者が理解できるように、受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30と第1の回路基板23との間の接続方法は、ここでは例示的なものであり、制限するものではない。
保護部材24は、第1の回路基板23の前記裏面に取り付けられていてもよく、第1の回路基板23と一体に成形してもよい。
理解できるように、保護部材24は金属材料からなっていてもよく、これによって、TOF撮像モジュール1は保護部材24を介して接地することができ、TOF撮像モジュール1の接地性能をさらに提供する。それと同時に、金属材料で作られた保護部材24は、当該位置の熱放散性能を増強することができ、第1の回路基板23の熱放散に寄与することができる一方、第1の回路基板23の前記表面または第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30の熱放散に寄与することができる。
本発明の別のいくつかの例では、支持ベース50は、組立によって投光器モジュール10と受信モジュール20に接続されている。
投光器モジュール10の第2の回路基板12は、支持ベース50内の導電性部材60を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に電気的に接続されている。これによって、第1の回路基板23の前記裏面に位置する少なくとも一部の電子素子30は、第1の回路基板23と導電性部材60を介して投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続される。
本発明の別のいくつかの例では、保護部材24は、受信モジュール20の第1の回路基板23に一体成形されており、第1の回路基板23の前記裏面に位置する。受信モジュール20の第1の回路基板23に位置する電子素子30は、保護部材24が一体成形される過程において保護部材24に包まれている。このようにして、電子素子30を保護できるだけではなく、平坦な面を提供することもできる。保護部材24の底面は、TOF撮像モジュール1の下面であるため、モールド成形工程によって形成されたTOF撮像モジュール1の下面は平坦な面となることができ、後続のTOF撮像モジュール1及び他の機器の取付が容易になる。
この例では、受信モジュール20は、保護層25をさらに含む。保護層25は、保護キャビティ240に位置し、保護材料で形成されている。保護材料は、接着剤などの保護材料であってもよい。保護層25は、例えば、電子素子30に、水が入るか、または他の物質によって汚染されて、電子素子30の正常な作動が影響されることがないように、電子素子30をある程度密封することができる。保護層25は、電子素子30を完全に覆ってもよく、電子素子30の少なくとも一部を露出させてもよい。
本発明の別のいくつかの例では、支持ベース50は、受信モジュール20の第1の回路基板23に一体成形されることができる。
投光器モジュール10の第2の回路基板12の一実施形態は、図7Aに示されている。具体的には、第2の回路基板12は、導電部121と絶縁部122とを含み、絶縁部122は導電部121に接続されて絶縁の役割を果たす。任意選択で、絶縁部122は導電部121に一体成形されている。
第1の導電性端部1210と第2の導電性端部1220は、それぞれ、導電部121の上面と下面に形成されている。第2の導電性端部1220はまた、導電部121の側面に形成されてもよい。
導電部121は、第1の導電性部分1211と第2の導電性部分1212とをさらに含み、第1の導電性部分1211と第2の導電性部分1212が同時に導通される時の短絡を避けるように、第1の導電性部分1211と第2の導電性部分1212は絶縁部122により絶縁されている。
第1の導電性部分1211は、導電の役割を果たすだけではなく、発光素子112によって生成された熱を第2の回路基板12の一方の側から他方の側に伝達して放散させるための熱放散の役割を果たすこともできる。好ましくは、第1の導電性部分1211は、第2の導電性部分1212より大きく、第1の導電性部分1211は、発光素子112を支持するために使用できる。第1の導電性部分1211は、発光素子112の電極に接続することができ、第2の導電性部分1212は、通電後に回路を形成するように、発光素子112の別の電極に接続することができる。
好ましくは、第1の導電性部分1211は、絶縁部分122を高さ方向に貫通し、第1の導電性端部1210は、第1の導電性部分1211の上面に形成され、第2の導電性端部1220は、第1の導電性部分1211の下面に形成される。
本発明の別のいくつかの例では、第2の導電性端部1220が、第1の導電性部分1211の側面に形成されることが理解できる。
導電部121は、第3の導電性部分1213と第4の導電性部分1214とをさらに含んでもよい。第3の導電性部分1213と第4の導電性部分1214は、他の電子素子115を導電的に支持するために使用でき、例えば、PD素子(光強度検出)、コンデンサ抵抗、NTC(温度制御)などの素子に通電するために使用できる。
当業者が理解できるように、導電部121はさらに、第5の導電性部分またはより多くの導電性部分を含んでもよい。導電部121の構造及び配置は、需要に合わせて柔軟に設計することができる。
投光器モジュール10の第2の回路基板12の一実施形態は図7Bに示される。第2の回路基板12は、導電層310、回路層320、絶縁層330、および熱放散部340を含み、絶縁層330は、導電層310と回路層320にそれぞれ接続され、熱放散部340は、導電層310と回路層320に形成される。好ましくは、第1の導電性端部1210は、熱放散部340の上面に形成され、第2の導電性端部1220は、熱放散部340の下面に形成される。導電層310および回路層320は、それぞれ、光照射によって現像されてから、電気めっきによって形成される。任意選択で、第2の導電性端部1220はまた、側面に形成されてもよい。
本発明の別の態様によれば、本発明は、
投光器モジュール10及び受信モジュール20を提供するステップ;および
投光器モジュール10の第2の回路基板12に電気的に接続するように、少なくとも1つの電子素子30を受信モジュール20の第1の回路基板23の裏面に配置するステップ
を含む、TOF撮像モジュール1の組立方法を提供する。
本発明の一実施形態によれば、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は、フレキシブル接続部材40を介して第2の回路基板12に電気的に接続されている。
本発明の一実施形態によれば、第1の回路基板23の前記裏面に位置する電子素子30は、支持ベース50内に位置する導電性部材60を介して第2の回路基板12に電気的に接続されている。
本発明の一実施形態によれば、投光器モジュール10は、受信モジュール20の第1の回路基板23に直接に取り付けられている。
本発明の一実施形態によれば、投光器モジュール10は、支持ベース50を介して受信モジュール20の第1の回路基板23に取り付けられている。
本発明の一実施形態によれば、支持ベース50は、投光器モジュール10の第1の回路基板23に一体成形されている。
本発明の一実施形態によれば、支持ベース50は、受信モジュール20のベース212に一体成形されている。
本発明の一実施形態によれば、支持ベース50は、受信モジュール20の第1の回路基板23に一体成形されている。
上記記載および図面に示された本発明の実施形態は例示に過ぎず、本発明を限定するものではないと当業者は理解すべきである。本発明の目的は完全で効果的に実現されている。本発明の機能および構造の原理は実施例において開示および説明されており、前記原理に反しない限り、本発明の実施形態について如何なる変形または改善をすることができる。