一种激光测距装置、摄像装置及终端的制作方法

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种激光测距装置、摄像装置及终端。

背景技术：

激光测距技术可以根据光子的飞行时间快速测量被测物体到传感器的距离。而其中的激光测距传感器可通过发射和接收光线，然后通过发射光子和接收光子的TOF(time of fly，飞行时间)来测量目标距离。当将该测距技术应用于具有拍照功能的终端，比如手机时，利用该距离信息可用于加快自动聚焦速度，以获得较佳的拍照体验。

目前，由于激光测距传感器通常需要发射和接收光线，因此在终端的外壳上通常需要增加一个光学窗口，并且该光学窗口的表面通常采用一片透光盖板将光学窗口封闭，同时利用该透光盖板可使得激光测距传感器上的光发射器能够将光线发出至被测物体上，经由被测物体将该光线反射并透过该光学窗口反射至光接收器上进行接收，以达到测量被测物体距离的目的。然而，由于透光盖板一般采用有机材料制备，硬度低，容易被划伤和刮花。当光发射器发射出的光线经被测物体反射至透光盖板上容易发生漫反射，当漫反射的光线反射至光接收器上时，该光线容易对激光测距装置自身发射的光线产生串扰，进而导致测量被测物体距离的结果不够准确。

技术实现要素：

本发明实施例公开了一种激光测距装置、摄像装置及终端，可以减少激光传感器的光发射器与光接收机之间的串扰，保证激光测距装置测量被测物体距离的结果准确性。

本发明实施例第一方面提供一种激光测距装置，所述激光测距装置包括外壳、激光测距传感器以及透光盖板，所述外壳上开设有光学窗口，所述激光测距传感器安装于所述光学窗口内，所述透光盖板安装于所述光学窗口，所述激光测距传感器包括光发射器以及光接收器，所述光发射器与所述光发射器之间采用光隔离部件隔开，所述透光盖板远离所述激光测距传感器的一侧涂覆有透光加硬涂层，所述透光加硬涂层用于保护所述透光盖板；

所述光发射器用于将产生的光束经由所述光学窗口发出至被测物体上，所述光接收器用于接收所述光束经所述被测物体反射后进入所述光学窗口的反射光束。

本发明实施例第二方面提供一种摄像装置，所述摄像装置包括摄像头组件、处理器以及本发明实施第一方面提供的激光测距装置，所述处理器与所述摄像头组件电性连接，所述激光测距装置与所述处理器电性连接，所述激光测距装置将测量结果发送给所述处理器，所述处理器将所述测量结果反馈至所述摄像头组件上，以使所述摄像头组件接收所述测量结果并进行拍摄聚焦。

本发明实施例第三方面提供一种终端，所述终端包括主板以及本发明实施第一方面提供的激光测距装置，所述主板安装在所述激光测距装置的外壳内，所述激光测距装置的激光测距传感器电性连接于所述主板。

本发明实施例中，激光测距装置的透光盖板表面涂覆有透光加硬涂层，透光加硬涂层用于保护所述透光盖板不被划伤、刮花，提升透光盖板的硬度，减少透光盖板的雾度，从而减少激光传感器的光发射器与光接收机之间的串扰，从而保证激光测距装置测量被测物体距离的结果准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种激光测距装置的结构示意图；

图2是本发明实施例公开的一种全氢聚硅氮烷的结构示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种激光测距装置的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的一种摄像装置的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于描述，这里可以使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空间相对性术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。可以理解，当一个元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。

可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明所述特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、组件和/或其组合的存在或增加。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

本发明实施例公开了一种激光测距装置、摄像装置及终端，可以减少激光传感器的光发射器与光接收机之间的串扰，保证测量被测物体距离的结果准确性。以下分别进行说明。

请参见图1，图1是本发明实施例公开的一种激光测距装置的结构示意图。本实施例中所描述的激光测距装置10，包括外壳101、激光测距传感器102以及透光盖板103，外壳101上开设有光学窗口104，激光测距传感器102安装于光学窗口104内，透光盖板103安装于光学窗口104，激光测距传感102器包括光发射器1021以及光接收器1022，光发射器1021与光接收器1022之间采用光隔离部件1023隔开，透光盖板103远离激光测距传感器102的一侧涂覆有透光加硬涂层105，透光加硬涂层105用于保护透光盖板103。

光发射器1021用于将产生的光束经由光学窗口104发出至被测物体20上，光接收器1022用于接收光束经被测物体20反射后进入光学窗口104的反射光束。

本发明实施例中，外壳101为金属壳体，外壳101可为终端的外壳或者摄像装置的外壳。外壳101上开设有光学窗口104，并且光学窗口104的形状与透光盖板103的形状一致，以便于透光盖板103的安装。优选地，光学窗口104可为U形通槽，从而使得激光测距装置10具有良好的外观装饰效果。此外，外壳101的外表面开设有光学窗口104的位置处为圆弧过渡，以使用户在使用时能够具有良好舒适的手感。

透光盖板103可以是有机透光材料制成的，例如，透光盖板103可以采用聚甲基丙烯酸甲酯(英文：PolymethylMethacrylate，简称：PMMA)、苯乙烯、丙烯酸树脂等，其中，PMMA也称亚克力、有机玻璃。透光盖板103为方形板或者U形板。光发射器1021通过透光盖板103将光束发出，并经由光学窗口104射出并到达被测物体20上，然后经被测物体20将光束反射，并通过光学窗口104将该光束经由透光盖板103反射至光接收器1022上，并进行吸收，通过记录并处理该光束发出到达被测物体20后到返回被光接收器1022接收所经历的时间，从而实现测定被测物体20的距离的目的。激光测距装置10测得的被测物体20的距离，可以用于终端拍摄时的聚焦参数。本发明实施例中的终端可为但并不局限于手机、笔记本电脑、平板电脑等终端。

光隔离部件1023用于将光发射器1021以及光接收器1022隔开，防止光发射器1021以及光接收器1022之间产生串扰。

透光加硬涂层105涂覆在透光盖板103的表面，例如，透光加硬涂层105可以采用镀膜的方式涂覆在透光盖板103的表面。透光加硬涂层105的材料可以为有机硅涂层材料(例如，有机硅树脂)，有机硅树脂可以采用甲基氯硅烷和苯基氯硅烷这类具有可以水解的活泼基团的有机硅单体经过缩聚反应制得，一般而言，有机基团中的苯基含量越高，有机硅树脂的硬度越高。透光加硬涂层105的制备方法可以为热喷涂技术(火焰喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂等)，表面沉积技术(例如，PVD、CVD、PCVD法、电化学复合镀层、溶胶-凝胶法等)，整体加热处理技术(原位化学反应法、真空熔烧法、自蔓延合成法等)，高温点热源扫描技术(聚焦光束熔敷和激光熔敷)等。

在一个具体的实施例中，透光加硬涂层105的制备方法为：(1)将正硅酸乙酯、伽马-环氧丙氧基三甲氧基硅烷在催化剂的作用下，于醇、水溶液中水解；(2)熟化；(3)加入固化剂(例如，二月桂酸二丁基锡、三乙烯四胺等)、流平剂等助剂，在20度左右混合均匀，再熟化几小时，即可得到透光加硬涂层105(有机硅涂层)。为了提高透光加硬涂层105的耐磨性，可以在制备过程中加入一定量的无机溶胶(无机粒子)或烷氧基金属化合物(例如，质量分数为30％左右的二氧化硅水溶胶)。

透光加硬涂层105具有透光性好、硬度高等优点，透光加硬涂层105涂覆在透光盖板103的表面，可以防止透光盖板103受到摩擦，产生擦痕从而导致雾度增加。由于透光加硬涂层105硬度高，透光加硬涂层105不容易被刮花，可以减少光发射器1021以及光接收器1022之间的串扰。

在一个实施例中，透光加硬涂层105的折射率小于或等于透光盖板103的折射率，并且透光加硬涂层105的折射率小于空气的折射率。

本发明实施例中，在透光盖板103表面涂覆透光加硬涂层105之后，可以减少光线从空气进入透光盖板103的透射率。举例来说，若透光盖板103的折射率为n₁＝1.58，透光加硬涂层105的折射率为n₂＝1.45，空气的折射率为n₃＝1，则光线从空气射入透光盖板103时，如果没有透光加硬涂层105，反射率1＝(n₁-n₃)²/(n₁+n₃)²＝0.050538；如果增加透光加硬涂层105，则反射率2＝(1-(n₁-n₂)²/(n₁+n₂)²)1-(n₂-n₃)²/(n₂+n₃)²)＝0.035515；反射率1大于反射率2，因此，增加透光加硬涂层105，可以减少光线从空气进入透光盖板103的反射率，从而减少光线在透光盖板103上反射造成的串扰。

在一个实施例中，透光加硬涂层105包括全氢聚硅氮烷。

全氢聚硅氮烷(英文：Perhydropolysilazane；简称：PHPS)是一种主链为Si—N键，侧基全部为H的无机聚合物，例如，如图2所示，图2是本发明实施例公开的一种全氢聚硅氮烷的结构示意图。全氢聚硅氮烷具有良好的溶解性、优异的附着性、并且固化简单，全氢聚硅氮烷经过固化后最终形成的是二氧化硅涂层，因而具备了二氧化硅的优异性能，例如：耐腐蚀、抗氧化、长期耐候性、耐高低温、透明、耐划刻、硬度高等特点。

在一个实施例中，全氢聚硅氮烷采用紫外光固化的方法喷涂到透光盖板103表面。采用紫外光固化的方法制备的透光加硬涂层105具有高透过率、高硬度、耐划伤的优点。

在一个实施例中，透光加硬涂层105的厚度位于0.005mm-0.1mm之间。例如，透光加硬涂层105的厚度为0.015mm或者0.025mm。

在一个实施例中，请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种激光测距装置的结构示意图，如图3所示，透光盖板103与光学窗口104的连接处设置有挡光部件106，挡光部件106为覆盖在透光盖板103周缘或者光学窗口104周缘的油墨膜，或者挡光部件106为覆盖在透光盖板103周缘或者光学窗口104周缘的氧化膜。

挡光部件106为覆盖在透光盖板103周缘的油墨膜或者氧化膜。利用油墨膜或者氧化膜的遮光特性，将发射至透光盖板103周缘的光线进行遮挡，从而防止该光线在透光盖板103周缘上进行反射。本实施例中，挡光部件106优选地可为黑色油墨膜或者黑色氧化膜，从而能够进一步保证其遮光效果。具体地，当挡光部件106为油墨膜时，挡光部件106可采用涂覆或者贴设的方式设于透光盖板103的周缘。而当挡光部件106为氧化膜时，挡光部件106可为贴设于透光盖板103周缘的金属片或者金属垫片，然后在将金属片或者金属垫片进行氧化，从而形成该氧化膜。

当然，可以理解的是，如图3所示，挡光部件106还可为覆盖于光学窗口104内壁上的油墨膜或者氧化膜。通过将挡光部件106覆盖于光学窗口104的内壁上，故而能够遮挡发射至光学窗口104内壁上的光线，进而防止该光线在光学窗口104的内壁上进行反射。此外，在光学窗口104内壁上设置挡光部件106的方式与在透光盖板103周缘上设置挡光部件106的方式相同，这里不再赘述。

其中，挡光部件106用于吸收光发射器1021产生的光束经被测物体20反射至挡光部件106上的光线。

可选的，挡光部件106设于透光盖板103与光学窗口104之间。本实施例中，挡光部件106可为遮光垫片、遮光密封圈或者吸光胶，从而当透光盖板103嵌设于光学窗口104时，挡光部件106能够压紧于透光盖板103与光学窗口104之间。因此，当光发射器1021将光线发射至透光盖板103的周缘或者是光学窗口104的内壁时，由于挡光部件106的遮光作用，能够防止光线直接经由透光盖板103的周缘或光学窗口104的内壁反射至光接收器1022上进行接收而对光发射器1021发出的光线产生串扰；此外，由于挡光部件106采用遮光垫片、遮光密封圈或者吸光胶等，因此，挡光部件106还能够保证透光盖板103与光学窗口104之间的连接紧密性，防止外界的灰尘或者水等通过光学窗口104渗入外壳101内部，增强激光测距装置10的防水防尘性能。

通过将设置挡光部件106为遮光垫片、遮光密封圈或者吸光胶，因此，能够防止光发射器1021发射至透光盖板103两端上的光线直接经由透光盖板103的两端反射至光接收器1022上，进而避免对光接收器1022在接收红外光时进行串扰。此外，由于挡光部件106具有良好的遮光性能，因此能够进一步保证挡光部件106的遮光效果。同时，由于挡光部件106具有良好的防水防尘性能，因此，能够大大地增强了激光测距装置10的防水防尘效果。

在一个实施例中，透光盖板103为具有选通滤光功能的有机玻璃。

例如，光发射器1021发射的光线为850nm的红外光，则可以设置透光盖板103为对波长为850nm的光具有高透过率，而对其他波长的光具有低透过率的有机玻璃。透光盖板103采用具有选通滤光功能的有机玻璃，可以滤除光发射器1021发射的波长之外的其他波长的光线，进一步减少串扰。

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种摄像装置的结构示意图，如图4所示，摄像装置40包括摄像头组件401、处理器402以及激光测距装置403，处理器402与摄像头组件电性连接，激光测距装置403与处理器402电性连接，激光测距装置403将测量结果发送给处理器402，处理器402将测量结果反馈至摄像头组件401上，以使摄像头组件401接收测量结果并进行拍摄聚焦。

本发明实施例中，激光测距装置403可以应用于摄像装置40中，当摄像装置40拍摄时，激光测距装置403可以测量被拍摄物体的距离等参数，并作为测量结果发送给处理器402，处理器402将测量结果反馈至摄像头组件401上，以使摄像头组件401接收测量结果进行聚焦，然后进行拍摄。

具体的，摄像装置40可为照相机或监视器等。其中，当激光测距装置403的激光测距传感器发射光束时，光束能够透过透光窗口至被测物体上，以实现被测物体将光束反射回来，从而得到测量结果。处理器402通过处理测量结果并将测量结果反馈至摄像头组件401上，从而实现在摄像头进行拍摄时加快摄像头的聚焦速度的目的，进而获得较佳的拍照体验。

图4中的激光测距装置403的结构可以参见图1或图3中的激光测距装置10，本发明实施例不再详述。

请参阅图5，图5是本发明实施例公开的一种终端的结构示意图，如图5所示，终端50包括主板501以及激光测距装置502，主板501安装在激光测距装置502的外壳内，激光测距装置502的激光测距传感器电性连接于主板501。

本发明实施例中，激光测距装置502可以应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等终端中。

本发明实施例中的激光测距装置50的结构可以参见图1或图3中的激光测距装置10，本发明实施例不再详述。

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”、“一些示例”或类似“第一实施例”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一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。