激光测距装置、摄像装置以及终端的制作方法

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及激光测距装置、摄像装置以及终端。

背景技术：

近红外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激光测距传感器传的距离，激光测距传感器可发射和接收近红外线，由于光速是固定值(299792.458km/s)，通过确定光子从发射到接收的TOF(Time Of Fly，飞行时间)，就可以获得被测物体的距离。当近红外测距技术应用于具有拍照功能的终端(如手机)，可在拍照时利用被测物体的距离信息加快自动聚焦速度，让用户获得更好的拍照体验。

目前，激光测距传感器由于需要发射和接收近红外线，因此通常在终端的外壳上增加一个孔洞，用于放置激光测距传感器的光学窗口，并且光学窗口的表面设置一片盖板将光学窗口封闭，在盖板中设置有透光挡板，激光测距传感器上的光发射器发出的近红外光束经由透光挡板发出至被测物体上，再经由被测物体将近红外光束反射并透过光学窗口至光接收器进行接收，以实现对被测物体的距离的测量。然而，当光发射器发出的近红外光束经盖板反射到光接收器上时，该反射光线容易对近红外线造成串扰，从而会导致对被测物体距离的测量结果不够准确，进而没法实现加快自动聚焦速度的效果。

技术实现要素：

本实用新型提供一种了激光测距装置、摄像装置以及终端，可以减少反射光线对近红外线造成串扰。

本实用新型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电路板、激光测距传感器和盖板，在所述电路板上安置有激光测距传感器，在所述激光测距传感器内间隔设置有光发射器和光接收器，所述盖板设于所述激光传感器上方，且在所述盖板中设有透光部，所述光发射器将近红外光束经由所述透光部发出至被测物体上，经由所述被测物体将所述近红外光束反射并透过所述透光部至所述光接收器进行接收，所述吸光层设于所述电路板上方，并且所述吸光层设于所述光发射器和所述光接收器周围，所述吸光层用以吸收近红外光。

本实用新型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、处理器以及上述第一方面任一项所述的激光测距装置，所述摄像头组件与所述处理器电性连接，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根据所述测量结果进行拍摄聚焦。

本实用新型实施例第三方面提供一种终端，所述终端包括壳体，主板以及上述第二方面所述的摄像装置，所述主板与所述摄像装置都设于所述壳体内，所述摄像装置电性连接于所述主板。

本实用新型提供一种的激光测距装置、摄像装置以及终端，通过在所述电路板上方、所述光发射器和所述光接收器周围设置吸光层，用以吸收从盖板反射回来的近红外线，从而减少反射光线对近红外线造成串扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是一种现有技术中的激光测距装置剖面结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种激光测距装置剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种激光测距装置剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种激光测距装置剖面结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的又一种激光测距装置剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了便于描述，这里可以使用诸如“在···之下”、“在···下面”、“下”“在···上方”、“上”等空间相对性术语来描述图中所示的一个元件或特征同另一个元件或特征的关系。可以理解的，当一个元件或层被称为在另一个元件或层“上”、“连接到”或者“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接或者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，并非要限制本实用新型。在这里使用时，除非上下文有明确表示，否则单数形式“一”“该”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书使用时，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，但不排除一个或者多个其他特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在或增加。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳的实施方式，然所述描述为用以说明本实用新型一般的实施原则，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为了便于理解，下面首先给出现有技术中一种激光测距装置的剖面结构示意图，如图1所示，现有技术中一种激光测距装置100，包括电路板11、激光测距传感器(图未直接示出)和盖板13，其中，激光测距传感器包括间隔设置的光发射器111和光接收器112，光发射器111和光接收器112安置在所述电路板11上，所述盖板13设于所述激光传感器上方，所述盖板13通常由透光性材料制成，如有机玻璃等，在所述盖板中设有透光部12，所述透光部可以是由透光性物质制成的实体结构，固定在所述盖板内侧(朝向电路板一侧)，也可以是一种镂空的结构，即位于所述光发射器111和光接收器112上方的凹槽。当需要进行对被测物体距离的测量时，所述光发射器111将近红外光束经由所述透光部12和盖板13发出至被测物体上，经由所述被测物体将所述近红外光束反射并透过盖板13和所述透光部12至所述光接收器112进行接收，通过确定近红外光束中的光子从被光发射器111发射到被光接收器112接收的飞行时间，就可以测量出被测物体的距离。在这个过程中，由于光发射器111发出的近红外光束通常有一定的发散角(通常为20°～30°)，所以当近红外光束发射至盖板13或者实体结构的透光部12时，部分的近红外光线不可避免地被反射，然后被光接收器112所接收，这部分的近红外光线就会对由被测物体反射回来并被光接收器112所接收近红外光束造成串扰，从而会导致对被测物体距离的测量结果不够准确。

为了减少上述串扰，提高对被测物体距离的测量结果的准确性，本实用新型对现有技术做出了改进，如图2所示，图2是本实用新型实施例提供的一种激光测距装置剖面结构示意图，本实用新型实施例提供的一种激光测距装置200，包括电路板21、激光测距传感器(图未直接示出)和盖板23，其中，激光测距传感器包括间隔设置的光发射器211和光接收器212，光发射器211和光接收器212安置在所述电路板21上，所述盖板23设于所述激光传感器上方，所述盖板23通常由透光性材料制成，如有机玻璃等。在所述盖板中设有透光部22，所述透光部可以是由透光性物质制成的实体结构，固定在所述盖板内侧(朝向电路板一侧)，如所述透光部可为有机玻璃等实体透光部，也可以是一种镂空的结构，即为位于所述光发射器211和光接收器212上方的凹槽。当需要进行对被测物体距离的测量时，所述光发射器211将近红外光束经由所述透光部22和盖板23发出至被测物体上，经由所述被测物体将所述近红外光束反射并透过盖板23和所述透光部22至所述光接收器212进行接收，通过确定近红外光束中的光子从被光发射器211发射到被光接收器212接收的飞行时间，就可以测量出被测物体的距离。

其中，所述电路板21为安装有激光测距传感器、并且实现激光测距传感器对被测物体距离进行测量的组装电路板，所以，所述电路板除了安置有光发射器211和光接收器212之外，还具有高反射率的金属走线、焊锡和绝缘漆，另外所述电路板上还安置有激光测距芯片，所述激光测距芯片通常由封装材料封装而成，所述封装材料也会对光线进行反射。可以理解的，由于光发射器211发出的近红外光束通常有一定的发散角，所以当近红外光束发射至盖板或者实体结构的透光部时，部分的近红外光线不可避免地被反射，所述反射光线到达所述电路板21后会再次被反射，经过盖板23、实体透光部22以及所述电路板21之间多次反射之后，被光接收器212所接收，这部分多次反射的近红外光线就会对由所述被测物体反射回来并被光接收器212所接收近红外光束造成串扰。本实施例中，为了切断所述多次反射的通路，实现减少串扰的目的，在所述电路板21上方设有吸光层24，且所述吸光层24设于所述光发射器211和所述光接收器212周围，所述吸光层24用以吸收近红外光。具体的，也就是说，所述吸光层覆盖在所述电路板上方，并且所述吸光层覆盖在所述光发射器和所述光接收器周围，当发射至盖板或者实体结构的透光部的部分近红外光线被反射回来时，这部分的近红外光线就会被覆盖在电路板21上的吸光层所吸收，从而无法进行多次反射，进而会减少反射的近红外光线对由所述被测物体反射回来并被光接收器212所接收近红外光束造成的串扰。

其中，所述吸光层由吸光材料制成，或者，所述吸光层涂有吸光材料。所述吸光材料为覆盖在电路板上面，可用以吸收近红外光线，又不会对电路板的电学功能造成影响的材料。在具体的实施例中，所述吸光层可以是全部由吸光材料制成，也可以是部分由吸光材料制成，即所述吸光材料可以通过涂抹、喷漆、吸附、镶嵌、粘连或其他方式附着在其他材料上，从而形成吸光层(如黑色双面胶)。其中，所述吸光材料可以为吸光漆、含高碳素的黑墨、碳纳米材料、近红外吸收型树脂或者其他可以吸收近红外光的光学材料；所述吸光材料还可以是在金属材质进行氧化处理而得到，具体操作可以是，在金属材质的外壳上进行氧化处理，从而形成吸光性的纳米级的金属氧化物(如氧化铁、氧化铝、氧化锌等)，所述金属氧化物可用来吸收近红外光。

其中，为了实现吸光层覆盖于电路板上方、并且又覆盖在所述光发射器和所述光接收器周围的目的，所述吸光层在结构上为可形变结构或者固定结构，其实施方式分别如图2和图3所示，在图2所给出的具体实施例中，所述吸光层24为可形变结构，所述可形变结构是指具有柔软性、在外力作用下易产生形变的结构，如薄膜结构、胶带结构等。吸光层采用可形变结构的好处在于便于操作，也就是通过简单的操作就能把所述可形变结构覆盖在电路板上方、并且又覆盖在所述光发射器和所述光接收器周围；还便于适用于不同的电路板结构，也就是所述可形变结构可以顺着电路板上高低错落的电子元件和芯片进行覆盖。例如，在具体的应用场景中，所述吸光层24为可吸收近红外光的黑色胶带，我们可以把所述黑色胶带黏贴在光发射器211和光接收器212周围的电路板21上面，也就是说，在所述电路板21朝向盖板23的那一面上，除了光发射器211和光接收器212之外的区域均黏贴有所述的黑色胶带，这样，光发射器211发出的经盖板23或实体透光部22反射回来的近红外光线只要进入黑色胶带区域，就会被黑色胶带所吸收，从而避免了反射光线经电路板21多次反射至光吸收器212而造成的串扰。

在图3所给出的具体实施例中，所述吸光层为固定结构，也就是说，图3实施例和图2实施例的区别在于，在图3实施例所给出的一种激光测距装置300中，设于电路板31上方、且覆盖于光发射器311和所述光接收器312周围的吸光层34为固定结构，而不是可形变结构。所述固定结构是指具有固定形状的结构，例如板状结构，片状结构等，在具体操作中，可以通过焊接、铆接、粘接等方式将所述固定结构与电路板固定在一起。吸光层采用固定结构的一个附加好处是可以让电路板结构更加坚固，保护电路板防尘防撞击，同时所述固定结构可不接触电路板，避免对电路板电学结构造成影响。例如，在具体的应用场景中，所述吸光层34为可吸收近红外光的黑墨板，我们可以把所述黑墨板通过铆接、粘接等方式固定在光发射器311和光接收器312周围的电路板31上方，也就是说，在所述电路板31朝向盖板33的那一面上，除了光发射器311和光接收器312之外的区域上方均被黑墨板所覆盖，这样，光发射器311发出的经盖板33或实体透光部32反射回来的近红外光线只要进入黑墨板区域，就会被黑墨板所吸收，从而避免了反射光线经电路板31多次反射至光吸收器312而造成的串扰。

可以理解的，本实用新型技术方案所述的吸光层为覆盖在所述电路板上方，并且覆盖在光发射器和光接收器周围的可吸收近红外光的结构，所以除了上述实施例给出的结构形式外，所述吸光层还可以为其他形成方式，例如所述吸光层可以是通过喷漆、涂抹等方式把吸光材料(如吸光漆、吸光树脂等)附着在电路板上，所述附着在电路板上的吸光材料可以吸收被盖板和实体透光部反射过来的近红外光，从而减少反射光线经电路板多次反射至光吸收器而造成的串扰。

可以看出，本实用新型实施例所提供的激光测距装置，通过在激光测距传感器内间隔设置有光发射器和光接收器，在所述激光传感器上方设置盖板，且在所述盖板中设置透光部，在所述电路板上方、以及所述光发射器和所述光接收器周围设有吸光层，所述光发射器将近红外光束经由所述透光部发出至被测物体上，经由所述被测物体将所述近红外光束反射并透过所述透光部至所述光接收器进行接收，从而实现对被测物体距离的测量，而所述吸光层可以将从盖板和实体透光部反射过来的近红外光进行吸收，从而减少反射光线经电路板多次反射至光吸收器而造成的串扰，保证对被测物体距离测量的准确性。

参见图4，图4是本实用新型实施例提供的又一种激光测距装置剖面结构示意图。如图4所示，所述激光测距装置400包括电路板41、激光测距传感器(图未示出)和盖板43，在所述电路板41上安置有激光测距传感器，在所述激光测距传感器内间隔设置有光发射器411和光接收器412，所述盖板43设于所述激光传感器上方，且在所述盖板中设有透光部，图4中的透光部和上述图2和图3中的透光部区别在于，图4中的透光部具有第一透光部421、第二透光部422和设于所述第一透光部421和所述第二透光部422之间的遮光板44，所述遮光板44用以隔离所述第一透光部421和所述第二透光部422，所述第一透光部421和所述第二透光部422可以是由透光性物质制成的实体结构，固定在所述盖板内侧(朝向电路板一侧)，如所述透光部可为有机玻璃等实体透光部，也可以是一种镂空的结构，即所述第一透光部421为位于所述光发射器411上方的凹槽，即所述第一透光部421为位于所述光接收器412上方的凹槽。所述电路板上方设有吸光层45，且所述吸光层45设于所述光发射器411和所述光接收器412周围，用以吸收近红外光。

当光发射器411所发射的近红外光束发射至盖板或者实体透光部并被反射时，部门光线可能会直接被反射到光接收器412上，从而造成串扰，在第一透光部421和第二透光部422之间设置遮光板44目的就在于，将第一透光部421和第二透光部422进行隔离，以避免被盖板或者实体透光部反射的光线直接被光接收器412所接收，其中所述遮光板44可以是固定在所述盖板43上的独立部件，也可以是同盖板43形成的一体化结构。

为了进一步实现避免被盖板或者实体透光部反射的光线直接被光接收器412所接收的目的，在盖板上设置透光挡板，所述透光挡板包括第一挡板431和第二挡板432，第一挡板431设于第一透光部421上方，第二挡板432设于第二透光部422的上方，并且覆盖所述第一透光部421和所述第二透光部422。所述透光挡板是由透光性物质制成的实体结构，如有机玻璃等。其中，所述透光挡板设置盖板43中，也就是说，第一挡板431设于盖板43中位于第一透光部421上方的区域，第二挡板432设于盖板43中位于第二透光部422的上方的区域，在具体的操作中，可以将盖板43相应的区域镂空并填充透光性物质而形成透光挡板，所述透光挡板的形状与位于其下方的透光部截面形状一致。更进一步的，所述盖板43和遮光板44均由吸光材料制成，或者是在所述盖板内壁462涂有吸光材料，在所述遮光板两侧461均涂有吸光材料。在具体的实施例中，光发射器411所发射的近红外光束可经由第一透光部421和透光挡板431发射至被测物体上，所述被测物体反射回来的近红外光束可经由透光挡板432和第二透光部422被光接收器412接收，从而实现对被测物体距离的测量。在这个过程中，一方面，由于盖板具有吸光材料，所以发射至盖板内壁462的近红外光线会被盖板直接吸收而无法形成发射，另一方面，发射至透光挡板或者是实体透光部而被发射回来的部分近红外光线或者被电路板上的吸光层45所吸收，或者被遮光板44或者是遮光板两侧461上的吸光材料所吸收，或者经过多次反射后被盖板44或者盖板内壁462上的吸光材料所吸收，也就是说，被反射的部分近红外光线在达到光接收器412之前就会被盖板、遮光板和电路板上的吸光材料所吸收，从而避免了这些近红外光线对由所述被测物体反射回来并被光接收器412所接收近红外光束造成的串扰，保证了对被测物体距离的测量结果的准确性。

其中，在具体的实施例中，所述吸光层、盖板以及遮光板可以是全部由吸光材料制成，也可以是部分由吸光材料制成，也就是所述吸光材料可以通过涂抹、喷漆、吸附、镶嵌、粘连或其他方式附着在其他材料上，从而形成相应的吸光层、盖板以及遮光板。其中，所述吸光材料可以为吸光漆、含高碳素的黑墨、碳纳米材料、近红外吸收型树脂或者其他可以吸收近红外光的光学材料；所述吸光材料还可以是在金属材质进行氧化处理而得到，具体操作可以是，在金属材质的外壳上进行氧化处理，从而形成吸光性的纳米级的金属氧化物(如氧化铁、氧化铝、氧化锌等)，所述金属氧化物可用以吸收近红外光。

其中，吸光层在结构上为可形变结构或者固定结构(具体可参见图2和图3实施例中对吸光层的可形变结构或者固定结构的描述，这里不再赘述)。

在本实施例中，请一并参阅图4和图5，在图4给出的激光测距装置400中，所述吸光层45为可形变结构，所述可形变结构覆盖在电路板41上方、并且又覆盖在所述光发射器411和所述光接收器412周围，同时所述可形变结构位于遮光板44下面，在具体的实施例中，所述遮光板44可以靠近或者贴紧所述吸光层45，以防止反射光线从遮光板44和吸光层45之间的缝隙中穿越、同时使得激光测距装置400更加紧固。

而在图5所给出的激光测距装置500中，所述吸光层55为固定结构，也就是说，图5实施例和图4实施例的区别在于，在图5中，设于电路板51上方、且覆盖于光发射器511和所述光接收器512周围、同时位于遮光板54下面的光吸收层为固定结构，而不是可形变结构。在具体的实施例中，所述遮光板54可以贴紧所述吸光层55，以防止反射光线从遮光板54和吸光层55之间的缝隙中穿越、同时使得激光测距装置400的结构更加紧固牢靠。

可以看出，本实用新型实施例所提供的激光测距装置，通过在激光测距传感器内间隔设置有光发射器和光接收器，在所述激光传感器上方设置盖板，且在所述盖板下设置有透光部，在透光部中间设置遮光板将透光部隔离成两部分，在盖板上设置透光挡板。为了实现在激光测距装置减少近红外光的串扰，所述盖板和遮光板均由吸光材料制成，或者是在盖板内壁涂有吸光材料，在遮光板涂有吸光材料，另外在所述电路板上方、以及所述光发射器和所述光接收器周围设有吸光层，所述吸光层用以吸收近红外光。当光发射器将近红外光束经由所述透光部和透光挡板发出至被测物体上，经由所述被测物体将所述近红外光束反射并透过透光挡板和透光部至光接收器进行接收，从而实现对被测物体距离的测量。而被从透光挡板和实体透光部反射过来的部分近红外光线在达到光接收器之前就会被盖板、遮光板和电路板上的吸光材料所吸收，从而避免了这些近红外光线对由所述被测物体反射回来并被光接收器所接收近红外光束造成的串扰，保证了对被测物体距离的测量结果的准确性。

此外，本实用新型还提供了一种应用上述激光测距装置的摄像装置，所述摄像装置包括摄像头组件、处理器以及上述的激光测距装置，所述摄像头组件与所述处理器电性连接，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根据所述测量结果进行拍摄聚焦。

在本实用新型实施例中，所述摄像装置可为照相机或者监视器等，其中，当所述激光测距装置的激光测距传感器发射近红外光束时，所述近红外光束能够透过透光部和盖板至被测物体上，被测物体将所述近红外光束反射回来透过所述盖板和透光部被激光测距传感器接收，从而得到被测物体距离的测量结果，所述激光测距装置保证了对被测物体距离测量的准确性，所述处理器处理所述测量结果并把测量结果反馈到所述摄像头组件上，从而实现在所述摄像装置在拍摄时加快摄像头的聚焦速度的目的，进而获得更好的拍照体验。

进一步的，本实用新型还提供了一种应用上述摄像装置的终端，所述终端包括壳体，主板以及上述的摄像装置，所述主板与所述摄像装置都设于所述壳体内，所述摄像装置电性连接于所述主板。

其中，所述终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备(如智能眼镜)等具有上述摄像装置的终端，所述终端中的激光测距传感器发射近红外光束时，所述近红外光束能够透过透光部和盖板至被测物体上，被测物体将所述近红外光束反射回来透过所述盖板和透光部被激光测距传感器接收，从而得到被测物体距离的测量结果，所述激光测距装置保证了对被测物体距离测量的准确性，从而实现所述终端的测距功能和加快拍照自动聚焦速度的功能。

在上述的实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本实用新型实施例公开的进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一些构造及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。