一种用于扫地机器人的TOF模组和扫地机器人的制作方法

本发明涉及机器视觉
技术领域：
，更具体地涉及一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人。
背景技术：
：飞行时间法(timeofflight，tof)通过测量投射模组发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(常被称为脉冲测距法)或激光往返环境目标一次所产生的相位(相位差测距法)来实现对环境目标的三维结构或三维轮廓的测量。tof模组作为一种精度较高的测距仪器，广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3d建模等诸多领域。而不同的应用领域或应用场景对tof模组的性能要求也不相同，这就需要根据具体的应用领域或应用场景来设计不同的tof模组。随着科学技术的飞速发展，扫地机器人也逐渐进入了大众的视野，并且扮演着越来越重要的角色。但在扫地机器人的投射接收模组实现方案中，目前技术较为成熟的tof模组的视场角通常较小，而扫地机器人在水平方向(即h方向)上需要较大的视场角，以便测量较大范围的障碍信息。与此同时，扫地机器人在竖直方向(即v方向)上又需要较小的视场角，不仅是因为扫地机器人在v方向没有大视场角需求，同时可以此避免因地面反光而影响tof模组的测量精度，甚至会导致该tof模组无法正常工作。此外，目前大多数扫地机器人的tof模组位于该扫地机器人的上方，并且其在竖直方向(即v方向)上的视场角窗口在水平线以上，使得该视场角窗口位于扫地机器人的上方，这导致扫地机器人对诸如粪便、楼梯灯底面障碍物无法做出鉴别，进而影响扫地机器人的清扫效果和安全性能。而如果采用在水平线以下的设计，则扫地机器人本身的结构将会挡住投射接收模组所投射的光线，无法准确测距，甚至会导致该扫地机器人无法正常工作。技术实现要素：本发明的一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，其能够提供较大的水平视场角和较小的竖直视场角，有助于满足扫地机器人的实际测量需求。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述tof模组适于被安装于扫地机器人本体的侧部，有助于实现所述扫地机器人对诸如楼梯、粪便等位置的避障功能。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述tof模组的投射模组的输出光场在水平方向上的光强分布满足且n＝cosm(θmax)，m＞1，使得所述tof模组的接收模组接收到光强分布相对均匀的接收光场，有助于提高所述tof模组的测量精度。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述tof模组的投射模组的输出光场在水平方向上的光强分布最大值与最小值之间的比值不小于3，有助于兼顾所述扫地机器人所需的测距范围以及接收光场的均匀性。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述接收模组能够利用所述投射模组的输出光场中部分模糊区域的光能，有助于提高所述tof模组的光能利用率。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述投射模组的输出光场在竖直方向上的模糊区域的角度不大于2°，有助于防止因地面反光而影响所述tof模组的测量结果。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述投射模组的输出光场的竖直视场角不大于5°，有助于集中所述输出光场的总光强，以便提高所述tof模组的测距范围。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述接收模组中所述感光模块的主光倾斜角和镜头模块的主光倾斜角可以不匹配，有助于通过调整感光模块和/或镜头模块的主光倾斜角来增大所述镜头模块的相对照度。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述接收模组中所述感光模块的主光倾斜角cra_s和所述镜头模块的主光倾斜角cra_l满足条件：(cra_s-cra_l)*ri≥10，有助于增加所述tof模组的测距范围。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述tof模组的所述接收模组能够将竖直分辨率方向上的解像力补偿给水平分辨率方向上的解像力，也就是说，所述接收模组能够牺牲竖直方向上的像质以提高水平方向上的像质。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述tof模组的所述接收模组在竖直分辨率方向和水平分辨率方向上的解像力满足关系：100*mtf@unin)/(mtf@in*ri)≤3，有助于有效地提高所述镜头模块的相对照度，以便进一步增加所述tof模组的测距范围。本发明的另一目的在于提供一种用于扫地机器人的tof模组和扫地机器人，在本发明的一实施例中，其中所述接收模组能够在保证所述接收模组具有较高解像力的同时，减小所述镜头模块中所需的透镜数量，有助于缩小整个接收模组的结构尺寸。为了实现上述至少一发明目的或其他目的和优点，本发明提供了一种用于扫地机器人的tof模组，包括：一投射模组，其中所述投射模组适于被设置于扫地机器人本体，用于投射输出光场，其中所述输出光场在水平方向上的角度与在竖直方向上的角度之比大于10；和一接收模组，其中所述接收模组适于被对应地设置于该扫地机器人本体，用于接收被反射回的接收光场。在本发明的一实施例中，所述投射模组适于被安装于该扫地机器人本体的侧部，并且所述接收模组适于被对应地安装于所述该扫地机器人的侧部。在本发明的一实施例中，所述投射模组的所述输出光场在水平方向上的光强分布满足其中n＝cosm(θmax)，m＞1，其中θ为衍射角，i为相对光强。在本发明的一实施例中，所述输出光场在水平方向上光强分布的最大值与最小值之间的比值不小于3。在本发明的一实施例中，所述输出光场在水平方向上的模糊区域的起始位置角度小于所述投射模组的最大水平视场角。在本发明的一实施例中，所述输出光场在竖直方向上的模糊区域的角度范围不大于2°。在本发明的一实施例中，所述投射模组的所述输出光场在水平方向上的光强分布满足其中m＝1.73。在本发明的一实施例中，所述投射模组包括一光源模块和一衍射光学元件，其中所述衍射光学元件设于所述光源模块的发射路径，用于对所述光源模块发射的输入光场进行整形，以形成所述输出光场。在本发明的一实施例中，所述投射模组的所述衍射光学元件还用于在竖直方向上准直所述光源模块发射的所述输入光场。在本发明的一实施例中，所述接收模组包括一感光芯片和一镜头组件，其中所述镜头组件被对应地设置于所述感光芯片的感光路径，用于对该接收光场进行整形，其中所述感光芯片与所述镜头组件满足条件：(cra_s-cra_l)*ri≥10，其中cra_s为所述感光芯片的主光倾斜角，cra_l为所述镜头组件的主光倾斜角，ri为所述镜头组件的相对照度。在本发明的一实施例中，所述接收模组与所述接收模组之间满足关系：(100*mtf@unin)/(mtf@in*ri)≤3，其中mtf@in为所述接收模组在水平分辨方向上1奈奎斯特频率处的1视场解像力，mtf@unin为所述接收模组在竖直分辨方向上1奈奎斯特频率处的1视场解像力，ri为所述镜头组件的相对照度。在本发明的一实施例中，所述接收模组在水平分辨方向上1视场解像力mtf＞0.5对应的空间频率f(mtf>0.5)与所述镜头组件的镜片数量n之间满足关系：f(mtf>0.5)/(l*n)≥1.0，其中l为所述镜头组件的总长。根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种扫地机器人，包括：一扫地机器人本体；和上述任一所述的tof模组，其中所述tof模组被安装于所述扫地机器人本体的侧部。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是根据本发明的一实施例的配置有tof模组的扫地机器人的结构示意图。图2是根据本发明的上述实施例的所述tof模组的系统示意图。图3示出了根据本发明的上述实施例的所述tof模组的投射模组投射的输出光场在水平方向上的光强分布示意图。图4示出了根据本发明的上述实施例的所述投射模组投射的输出光场在竖直方向上的光强分布示意图。图5示出了根据本发明的上述实施例的所述投射模组投射的输出光场的分布示意图。图6示出了根据本发明的上述实施例的所述tof模组的接收模组的镜头组件的cra曲线示意图。图7示出了根据本发明的上述实施例的所述接收模组的所述镜头组件的ri曲线示意图。图8示出了根据本发明的上述实施例的所述接收模组在1奈奎斯特频率下的视场解像力示意图。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。随着扫地机器人的应用场景越来越复杂，人们对扫地机器人的期望也越来越高。例如，针对复式或阁楼式房间，人们期望扫地机器人能够自动识别诸如楼梯等障碍物，并能够自动避障。但目前大多数扫地机器人的投射接收模组位于该扫地机器人的上方，并且其在竖直方向上的视场角窗口在水平线以上，使得该视场角窗口位于扫地机器人的上方，这导致扫地机器人对诸如粪便、楼梯灯底面障碍物无法做出鉴别，进而影响扫地机器人的清扫效果和安全性能。而如果采用在水平线以下的设计，则扫地机器人本身的结构将会挡住投射接收模组所投射的光线，无法准确测距，甚至会导致该扫地机器人无法正常工作。此外，在扫地机器人的投射接收模组实现方案中，目前技术较为成熟的tof模组的视场角通常较小，而扫地机器人在水平方向(即h方向)上需要较大的视场角，以便测量较大范围的障碍信息。与此同时，扫地机器人在竖直方向上有需要较小的视场角，以避免因地面反光而影响tof模组的测量精度，甚至会导致该tof模组无法正常工作。因此，本发明提供了一种新的实现方案以解决上述问题。参考附图之图1至图8所示，根据本发明的一实施例的用于扫地机器人的tof模组被阐明。具体地，如图1所示，所述扫地机器人1包括一扫地机器人本体10和一tof模组20，其中所述tof模组20被设置于所述扫地机器人本体10的侧部，以允许所述tof模组20投射的光线被置于水平线以下，有助于通过所述tof模组20对诸如楼梯、粪便等等高度较低的底面障碍物做出鉴别，从而便于所述扫地机器人1实现对楼梯、粪便等位置的避障功能。值得注意的是，由于所述tof模组20被设置于所述扫地机器人本体10的侧部，使得所述扫地机器人本体10的顶部无突起，因此所述tof模组20不会增加所述扫地机器人的整机高度，不仅便于携带，而且还便于在高度较低的空间(如衣柜下方的地面等等)内进行清扫。进一步地，如图1和图2所示，所述tof模组20包括一投射模组21和一接收模组22，其中所述投射模组21用于向环境目标30投射输出光场210，其中所述接收模组22用于接收被该环境目标30反射回的接收光场220，其中所述投射模组21的水平视场角θh与竖直视场角θl之间的比值大于10，以使所述投射模组21的所述输出光场210在水平方向上具有较大的角度，而在竖直方向上则具有较小的角度，以满足所述扫地机器人1的应用场景(即在水平方向上需要较大的测距范围以确定周围环境，而在竖直方向上则只需要较小的测距范围即可，甚至越小越好)。可以理解的是，所述接收模组21的所述接收光场220为在该环境目标30处所述输出光场210发生反射后被所述接收模组22接收到的光场。示例性地，如图3和图4所示，所述投射模组21的水平视场角θh可以但不限于被实施为120°，且所述投射模组21的竖直视场角θl可以但不限于被实施为5°，使得所述投射模组21的水平视场角与竖直视场角之间的比值为24。此时，所述投射模组21的所述输出光场210将在该环境目标30的表面形成一条窄带状光斑(即线性光斑)，这样较大的水平视场角能够确保所述扫地机器人1获得很大的水平测距范围，而较小的竖直视场角则能够有效地避免因底面反光而影响所述tof模组的测量精度。值得注意的是，由于所述投射模组21的水平视场角较大，使得所述输出光场210在水平方向上的边缘区域在该环境目标30的衍射角度将会很大，这导致经由该环境目标30反射以原路返回到达所述接收模组22的光将十分微弱。因此，如果所述投射模组21投射的所述输出光场210的光强分布在水平方向上是均匀的话，那么所述接收模组22接收的所述接收光场220的光强分布在水平方向上将不可能达到均匀，并且呈现中心高、边缘低的光强分布，这将严重影响所述tof模组的测量精度和测距范围。为了解决所述接收光场220的光强分布不均匀的问题，本发明对所述投射模组21的所述输出光场210的光强分布进行设计，以便尽可能确保所述接收模组22所接受到的所述接收光场220的光强分布达到基本相对均匀。具体地，如图3所示，所述投射模组21的所述输出光场210在水平方向上的光强分布满足其中n＝cosm(θmax)，m＞1，其中θ为衍射角，i为相对光强，以使所述tof模组20的所述接收模组22能够接收到光强分布相对均匀的所述接收光场220，有助于提高所述tof模组20的测量精度。换句话说，所述输出光场210在水平方向上的相对光强i与衍射角θ之间的关系满足其中n＝cosm(θmax)，m＞1，以确保所述接收模组22所接受到的所述接收光场220的光强分布基本达到相对均匀，有助于提高所述tof模组20的测量精度。值得注意的是，所述投射模组21的所述输出光场210在水平方向上的中心位置(衍射角较小的位置)处的光强最小，并在水平方向上的边缘位置(衍射角较大的位置)处的光强最大，这恰好可以补偿该环境目标30的反射损耗(即在衍射角较小的位置处该环境目标30反射耗损较小，而在衍射角较大的位置处该环境目标30反射耗损较大)，以便使得所述接收模组22接收到光强分布基本均匀的所述接收光场220。进一步地，考虑到所述tof模组20的测量距离和所述接收光场220的均匀性两因素的限制，在本发明的这个实施例中，如图3所示，所述输出光场210在水平方向上光强分布的最大值(接近视场边缘处)与最小值(视场中心处)之间的比值大于等于3，以便在确保所述tof模组20具有足够的测量距离的同时，尽可能地确保所述接收光场220在水平方向上的光强均匀分布。此外，所述输出光场210的边缘不可避免地会存在模糊区域(即blur区域)，并且所述输出光场210的模糊区域的光强会从所述输出光场210的光强分布最大值开始变小，直至降低至模糊区域起始位置光强的1/e2倍时为止，相应地所述输出光场210的模糊区域的角度范围则被定义为模糊区域起始位置与光强为模糊区域起始位置光强的1/e2倍的位置之间的衍射角范围。由于在模糊区域中邻近起始位置的光强接近所述输出光场210的光强分布最大值，则所述模糊区域中的这部分光强也能够被利用，以充分利用所述投射模组21的光能，有助于提高所述tof模组20的光能利用率。因此，在本发明的这个实施例中，所述输出光场210在水平方向上的模糊区域的起始位置角度应小于所述投射模组21的最大视场角度。示例性地，所述投射模组21的所述输出光场210的具体光强分布如图3所示。由图3可知，所述投射模组21的水平视场角为120°，其中所述输出光场210在水平方向上的相对光强i与衍射角θ之间的关系满足其中m＝1.73；其中所述输出光场210在水平方向上的光强分布最大值(接近视场边缘处)与最小值(视场中心处)之间的比值为3，所述输出光场210的模糊区域的起始位置对应于±58°的位置，并且所述模糊区域的终止位置对应于±69°的位置，即要求所述输出光场210在水平方向上的模糊区域的角度范围应等于11°。此外，所述模糊区域中在±62.5°处的光强应不小于所述输出光强210的光强分布最大值的0.7倍，使得所述模糊区域在±58°和±62.5°之间的光强均满足所述接收模组22的需求，以便利用所述输出光场210中所述模糊区域的一部分，有助于提高所述tof模组20的光能利用率。也就是说，本发明只需确保所述模糊区域中光强为所述输出光场210的光强分布最大值的0.7倍的角度不小于60°或不大于-60°，并且所述模糊区域的起始位置的角度小于60°或大于-60°，就能够在确保所述接收模组22在所述接收光场220的边缘位置获得足够光强的同时，也能够利用所述模糊区域处的部分光能，以提高所述tof模组20的光能利用率。值得一提的是，在本发明的这个实施例中，所述投射模组21的所述输出光场210在竖直方向上的模糊区域的角度范围应不大于2°，以避免因所述输出光场210在竖直方向上的模糊区域的角度范围过大而导致所述输出光场210照射至底面，有助于防止因高反地面反射杂光而对测量结果造成干扰。与此同时，所述输出光场210在竖直方向上的视场角度越小，且模糊区域的角度范围越小，则所述输出光场210的总光强就越集中，相应地所述tof模组21的测量距离就可以做到越远。示例性地，所述投射模组21的所述输出光场210在竖直方向上的光强分布如图4所示。由图4可知，所述投射模组21的竖直视场角为5°，其中所述输出光场210在竖直方向上的模糊区域的起始位置对应于±2.5°，并且所述模糊区域的终止位置对应于±3.5，即所述输出光场210在竖直方向上的模糊区域的角度范围等于1°，有助于集中所述输出光场210的总光强，以增大所述tof模组21的测量距离。根据本发明的上述实施例，如图2所示，所述tof模组20的所述投射模组21可以包括一光源模块211和一衍射光学元件212，其中所述光源模块211用于发射输入光场2110，其中所述衍射光学元件212被对应地设置于所述光源模块211的发射路径，用于对所述输入光场2110的光强分布进行整形，以得到所需的所述输出光场210。可以理解的是，所述输入光场2110的光强分布形式与所述光源模块211有关，因此在这里只需要确定所述输出光场210的光强分布形式，就可以通过光学设计技术来设计出所需的衍射光学元件212。可以理解的是，当所述光源模块211发射的所述输入光场2110和所述投射模组21投射的所述输出光场210已知时，可采用各种已有技术来制造出相应的所述衍射光学元件，本发明对此不再赘述。此外，在本发明的这个实施例中，所述光源模块211可以但不限于被实施为竖直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser，简称vcsel)。示例性地，所述衍射光学元件212可以但不限于被实施为线性diffuser，其中所述线性diffuser一维长边的光强分布如图5所示，设其中心视场反射系数为r，有全视场2m+1个，在这里设视场分别为-m，-(m-1)，…0…(m-1)，m。则对于第r视场，对应视场角θr，设第r视场视场角对应的正切角为tr＝tanθr，对应的物体表面细长矩形光斑的光强分布为ar(θ)，则细长矩形光斑各个位置对应的光强的积分为总功率。即：这里：p为光源总光功率；ω1为由线性diffuser引入的光利用率；v为物体表面竖直方向的宽度；l为投射模组21到环境目标30的距离(即环境目标30到接收模组22的距离)，i为环境目标30处细长矩形光斑光强分布的比例系数。由此可得细长矩形光斑各个视场的光强分布。而考虑到投射光斑在环境目标30处反射时服从某一角分布形式，角分布设为φ(θ)，同时考虑到接收模组22的相对照度参数，设为ri(θ)；则环境目标30上细长矩形光斑的光强分布ar(θ)与接收模组22的接收光场220的光强分布ir存在以下关系：ar·ф(θ)·ri(θ)＝ir(θ)；即所述线性diffuser的输出光场的光强分布形式如下：根据上述公式以及所述接收模组22的入瞳等相关信息可确定ar(中心)：ar(边缘)比例关系在1：n情况下接收模组成像均匀性、距离等信息。当所述接收模组22的入瞳＝1.27mm时，所述接收模组22成像均匀性以及测量距离结果(光能利用率为80％)如表1所示：表1线性tof模组中心与边缘测量距离情况中心边缘比1：51：31：2.5均匀性0.650.3380.26中心视场最远/近距离4.25m/12.5cm4.93m/14.49cm5.15m/15.16cm边缘视场远/近距离阈值3.4m/10cm2.86m/8.37cm2.68m/7.91cm从而可根据实际应用需求，确定合理的均匀性与测量距离，选择ar(中心)：ar(边缘)的比例关系，以确定线性diffuser的光强分布，即确定所述输出光场210在水平方向上的光强分布。此外，所述投射模组21在竖直方向上的视场角度越小，且模糊区域越小，则所述输出光场210的总光强就越集中，所述tof模组20的测量距离就可以做到越远。与此同时，所述投射模组21的所述输出光场210在竖直方向上的视场角度还需要考虑光滑底面发射引起的杂光影响。而由于本发明的所述tof模组20位于所述扫地机器人本体10的侧部，虽然理想状态下可以使所述输出光场210的下边缘光线完全平行于水平面，以避免所述输出光场210的光线触碰地面，但是考虑到装配等误差，所述输出光场210的下边缘光线可能与水平面不完全平行，这就导致当所述tof模组20的测量距离较大时，所述输出光场210的光线将会射至地面，使得地面的面反射会造成有部分杂光反光至所述接收模组22中，从而干扰所述tof模组20的测距精度和准度。值得注意的是，如图2所示，所述投射模组21的所述衍射光学元件212还可以用于在竖直方向上准直所述光源模块211所发射的输入光场2110，以便减小所述输出光场210在竖直方向上的视场角和模糊区域的角度范围。优选地，所述tof模组20的所述投射模组21在竖直方向上的视场角不大于5°，便于为所述tof模组20预留足够的安装余量，以防所述tof模组20的所述投射模组20投射出的输出光场被光滑地面反射。根据本发明的这个实施例，如图2所示，所述tof模组20的所述接收模组22可以包括一感光芯片221和一镜头组件222，其中所述镜头组件222被设置于所述感光芯片221的感光路径，用于对所述接收光场220进行整形，以便被所述感光芯片221接收。具体地，在本发明的这个实施例中，所述接收模组22的所述感光芯片221的主光倾斜角cra_s以及所述镜头组件222的主光倾斜角cra_l和相对照度ri满足条件：(cra_s-cra_l)*ri≥10，以确保所述感光芯片221能够正常感光，便于获得较高的像质。值得注意的是，与普通的成像模组设计不同，本发明的所述tof模组20的所述接收模组22的所述感光芯片221的主光倾斜角与所述镜头组件222的主光倾斜角可不匹配，这样就可以相应地调整所述感光芯片221的主光倾斜角和所述镜头组件222的主光倾斜角的大小，以提高所述接收模组22的所述镜头组件222的相对照度ri，使得边缘视场的深度感知更敏感。换句话说，本发明的所述tof模组20的所述接收模组22可以将所述感光芯片221的主光倾斜角与所述镜头组件222的主光倾斜角之间的匹配性补偿给所述镜头组件222的相对照度ri，以提高所述镜头组件222的相对照度ri，使得所述tof模组20更能针对单波长红外信号的接收，有助于增加所述tof模组20的测距范围。示例性地，所述tof模组20的所述接收模组22的所述感光芯片221的主光倾斜角cra_s可以等于30；所述接收模组22的所述镜头组件222的主光倾斜角cra_l可以等于9.4(如图6所示)；所述镜头组件222的相对照度ri可以等于66.7％(如图7所示)。这样(cra_s-cra_l)*ri＝13.7＞10，使得所述接收模组22满足条件：(cra_s-cra_l)*ri≥10，以便大大提高所述镜头组件222的相对照度，使边缘视场的深度感知更敏感。值得一提的是，在本发明的这个实施例中，由于实际工作的需要，所述tof模组20的所述感光芯片221在竖直方向上的单像素尺寸通常在几十微米量级，因此从设计上可以在s方向(对应于竖直方向)不出现伪分辨的情况下，牺牲s方向上的像质以提高t方向(对应于水平方向)上的像质，以便有效地提升相对照度，增大所述tof模组20的测距范围。换句话说，根据所述扫地机器人1的应用需求，所述tof模组20需要对水平方向上的深度进行精准测量，而可以忽略在竖直方向上深度测量精度，因此所述tof模组20可以牺牲部分竖直分辨方向(即非重点分辨方向)上的解像力，有助于进一步提升相对照度，并进一步增加所述tof模组20的测距范围。具体地，如果将所述tof模组20的所述接收模组22在水平分辨方向上1奈奎斯特频率处的1视场解像力记作mtf@in；将所述接收模组22在竖直分辨方向上1奈奎斯特频率处的1视场解像力记作mtf@unin；且1视场相对照度值为ri，则所述tof模组20的所述接收模组22需要满足关系：(100*mtf@unin)/(mtf@in*ri)≤0.03，以便将在竖直分辨方向(即非重点分辨方向)上的解像力补偿给水平分辨方向(即重点分辨方向)。示例性地，当所述tof模组20的所述接收模组22在水平分辨方向上1奈奎斯特频率处的1视场解像力mtf@in＝45.1％；在竖直分辨方向上1奈奎斯特频率处的1视场解像力mtf@unin＝0.62％，且相对照度ri＝66.7％时，(100*mtf@unin)/(mtf@in*ri)＝2.06，满足关系：(100*mtf@unin)/(mtf@in*ri)≤3。进一步地，所述tof模组20的所述接收模组22还满足关系：f(mtf>0.5)/(l*n)≥1.0，其中f(mtf>0.5)为所述接收模组22在水平分辨方向上1视场解像力mtf＞0.5对应的空间频率，l为所述镜头组件222的总长，n为所述镜头组件222的镜片数量。这样就可以在保证解像力的同时，减少所述镜头组件222的镜片数量，有助于缩小整个所述接收模组22的结构尺寸。示例性地，如图8所示，当所述tof模组20的所述接收模组22的镜片数量n＝3，且总长l＝10mm时，所述接收模组22在重点分辨方向上l视场解像力mtf＞0.5对应的空间频率f(mtf>0.5)＝36，此时f(mtf>0.5)/(l*n)＝1.2，满足关系f(mtf>0.5)/(l*n)≥1.0，其中n为所述镜头组件222的镜片数量，l为所述镜头组件222的总长。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。当前第1页12