深度相机的制作方法

本发明涉及图像采集设备技术领域，更具体的说，涉及一种深度相机。

背景技术：

深度相机，一种利用激光器照明光源，依据飞行时间(timeofflight，tof)测距原理，可提供3d图像和点云数据的光电传感器。

目前，现有的深度相机中的激光器和激光器电路板使用相同的散热通道，而激光器电路板的功率较高，其工作产生热量会影响激光器散热效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种深度相机，解决了激光器模组中，激光器电路板对激光器散热效果的不利影响。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种深度相机，包括：

壳体；

设置在所述壳体内的深度镜头模组以及激光器模组；所述激光器模组通过第一支架固定安装在所述壳体的底部；

其中，所述激光器模组包括：电连接的激光器和激光器电路板；第一导热基座，具有用于固定所述激光器的第一区域以及用于固定第二导热基座的第二区域，所述第二区域与所述第二导热基座之间具有隔热层，所述第二导热基座背离所述第二区域的表面用于固定所述激光器电路板；所述第一导热基座与所述第二导热基座分别与所述第一支架固定。

优选的，在上述的深度相机中，所述深度镜头模组通过第二支架固定安装在所述壳体的底部；

所述壳体具有相互扣合的上壳体和下壳体，所述第一支架和所述第二支架均固定在所述下壳体的底部；所述上壳体具有第一窗口和第二窗口，所述第一窗口与所述第一支架相对设置，所述第二窗口与所述第二支架相对设置。

优选的，在上述的深度相机中，所述第一窗口和所述第二窗口分别覆盖有透红外光的盖板。

优选的，在上述的深度相机中，所述第一支架上固定有两个朝向不同的所述激光器模组，两个所述激光器模组均通过所述第一窗口出射红外光；

所述第二支架上固定有两个朝向不同的所述深度镜头模组，两个所述深度镜头模组均通过所述第二窗口采集红外光进行成像。

优选的，在上述的深度相机中，所述第一支架包括：

用于固定在所述下壳体的底座；

固定在所述底座上的支撑板；

固定在所述支撑板上端的安装板，所述安装板具有张开为预设角度的第一子板和第二子板，分别用于固定安装所述激光器模组。

优选的，在上述的深度相机中，所述预设角度为30°-50°，以使得所述激光器模组出光方向具有30°-50°的夹角。

优选的，在上述的深度相机中，所述第一窗口和所述第二窗口之间具有插槽；

所述第一支架上固定有挡板，所述挡板的下端固定在所述第一支架上，其上端用于插入所述插槽。

优选的，在上述的深度相机中，所述下壳体的一个侧壁为可拆卸结构，该侧壁的内侧面用于固定所述深度相机的主电路板。

优选的，在上述的深度相机中，所述下壳体的一个侧壁设置有用于安装航空插头的开口，所述航空插头与所述深度相机的主电路板电连接，用于为所述深度相机充电以及与外部设备进行数据交互。

优选的，在上述的深度相机中，所述第一导热基座和所述第二导热基座均为金属板或是陶瓷板。

通过上述描述可知，在本发明提供的深度相机中，采用第一导热基座加隔热层加第二导热基座的散热底座结构，将激光器模组中的激光器和激光器电路板的导热通道分离开，减少了激光器电路板的高功耗对激光器温升的影响，提高激光器的散热效率。应用本发明提供的技术方案，解决了激光器模组中，激光器电路板对激光器散热效果的不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种深度相机的爆炸图；

图2为本发明实施例提供的一种深度相机组装后的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的激光器模组的使用场景图；

图4为本发明实施例提供的激光器模组的组成结构示意图；

图5为本发明实施例提供的散热底座的制造图。

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。

正如背景技术中描述的，现有技术中多采用单镜头架构的深度相机，视场角比较小，不能满足客户对视场角比较大的要求，而且现有技术中，深度相机中的激光器和激光器电路板使用相同的散热通道，导致激光器电路板的功率过高，从而影响了激光器的温升。

为了解决上述的问题，本发明提供一种深度相机，所述深度相机包括：

壳体；

设置在所述壳体内的深度镜头模组以及激光器模组；所述激光器模组通过第一支架固定安装在所述壳体的底部；

其中，所述激光器模组包括：电连接的激光器和激光器电路板；第一导热基座，具有用于固定所述激光器的第一区域以及用于固定第二导热基座的第二区域，所述第二区域与所述第二导热基座之间具有隔热层，所述第二导热基座背离所述第二区域的表面用于固定所述激光器电路板；所述第一导热基座与所述第二导热基座分别与所述第一支架固定。

可见，本发明实施例中，采用第一导热基座加隔热层加第二导热基座的散热底座结构，将激光器模组中的激光器和激光器电路板的导热通道分离开，减少了激光器电路板的高功耗对激光器温升的影响，有效降低了激光器的工作温度。

进一步的，本发明实施例所述深度相机可以通过设置双激光器模组以及双深度镜头模组提高视场角，解决了业内单镜头深度相机视场角不够大的问题，更好的满足了市场的应用场景需求，解决了多设备安装带来的融合精度和探测精度误差偏大的问题。

进一步的，散热材料采用铜加隔热材料加铜的散热底座结构，最大限度的分离激光器模组中激光器与激光器电路板的散热通道，减少激光器电路板的高功耗对激光器温升的影响，提高激光器的散热效率。

进一步的，本发明还可以通过激光器模组和深度镜头模组的隔离设计，避免了光线的互相干扰。

优选的，所述深度相机中，整机结构包含前后壳，两组深度镜头，主控模组，两组激光器模组，2组透红外pc片，航插接口。新型深度相机结构精巧美观，安装便利，提升了生产效率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参见图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种深度相机的爆炸图，图2为本发明实施例提供的一种深度相机组装后的结构示意图。其中，图2是图1组装完成后的总装图。

如图所示，所述深度相机包括：

壳体；

设置在所述壳体内的深度镜头模组5以及激光器模组10；所述激光器模组10通过第一支架9固定安装在所述壳体的底部；

其中，所述激光器模组10包括：电连接的激光器和激光器电路板；第一导热基座，具有用于固定所述激光器的第一区域以及用于固定第二导热基座的第二区域，所述第二区域与所述第二导热基座之间具有隔热层，所述第二导热基座背离所述第二区域的表面用于固定所述激光器电路板；所述第一导热基座与所述第二导热基座分别与所述第一支架9固定。

如上述，由于激光器可以单独通过第一导热基座的第一区域进行散热，激光器电路板可以通过与第一导热基板隔热的第二导热基座进行散热，激光器和激光器电路板分别采用电路散热通道，避免了激光器电路板散发热量对激光器造成不利影响，提高了激光器的散热效率。

本发明实施例中，所述深度镜头模组5通过第二支架7-1固定安装在所述壳体的底部；所述壳体具有相互扣合的上壳体2和下壳体7，所述第一支架9和所述第二支架7-1均固定在所述下壳体7的底部；所述上壳体2具有第一窗口11和第二窗口12，所述第一窗口11与所述第一支架9相对设置，所述第二窗口12与所述第二支架7-1相对设置。这样，可以使得深度镜头模组5通过第二窗口12采集光线，使得激光器模组通过第一窗口11出射光线，所述深度相机分别通过不同的窗口出射和采集光线，避免了发射光线和采集光线的串扰。一个所述深度镜头模组5对应一个所述激光器模组10，二者朝向平行，且不重合，以便于所述深度镜头模组5获取物体反射的对应所述激光器模组10发射的红外光。

本发明方案中，激光器模组10出射红外光，深度镜头模组5接收物体反射的红外光，进行成像。故设置第一窗口11和第二窗口12分别覆盖有透红外光的盖板1。盖板1可以使得红外通过，滤除可见光，提高红外检测以及成像质量。

具体的，所述第一支架9上固定有两个朝向不同的所述激光器模组10，两个所述激光器模组10均通过所述第一窗口11出射红外光；所述第二支架7-1上固定有两个朝向不同的所述深度镜头模组5，两个所述深度镜头模组5均通过所述第二窗口12采集红外光进行成像。通过设置两个朝向不同的深度镜头模组5以及配套的两个激光器模组10，可以提高所述深度相机的视场角。

上述的第一支架9包括：用于固定在所述下壳体7的底座9-4；固定在所述底座9-4上的支撑板9-3；固定在所述支撑板9-3上端的安装板9-1，所述安装板9-1具有张开为预设角度的第一子板b1和第二子板b2，分别用于固定安装一个所述激光器模组10，也就是说，安装板9-1为v型结构。

所述激光器模组10中，第一导热基座和第二导热基座均是和对应子板相对固定的。这样，其激光器可以通过第一导热基座将热量传导对应子板，激光器电路板通过第二导热基座将热量传导至该子板，激光器模组10的激光器和激光器电路板的热量在对应子板汇流后，通过安装板9-1传导至支撑板9-3，再经过支撑板9-3传导至底座9-4，从而传导至下壳体7，经过下壳体7散热到外部大气中。

所述预设角度可以为30°-50°，以使得所述激光器模组10出光方向具有30°-50°的夹角。例如，所述预设角度可以为40°，以使得所述激光器模组10出光方向具有40°的夹角。

所述第一窗口11和所述第二窗口12之间具有插槽2-1；所述第一支架9上固定有挡板9-2，所述挡板9-2的下端固定在所述第一支架9上，其上端用于插入所述插槽2-1。其中，所述插槽2-1用于插接垂直挡板9-1，以完全隔离激光器模组10和深度镜头模组5之间的光线，避免光线串扰。

所述下壳体7的一个侧壁3为可拆卸结构，该侧壁3的内侧面用于固定所述深度相机的主电路板4。侧壁3和主电路板4组装在一起后，扣合到下壳体7侧壁开口处。需要说明的是，所述侧盖3可以为下壳体7的任意侧壁。

所述下壳体7的一个侧壁设置有用于安装航空插头6的开口，所述航空插头6与所述深度相机的主电路板4电连接，用于为所述深度相机充电以及与外部设备进行数据交互。用于安装航空插头6的侧壁可以与用于安装主电路板4的侧壁为下壳体7的同一侧壁，或是下壳体7的不同侧壁，图1和图2所示方式中，安装航空插头6的侧壁可以与用于安装主电路板4的侧壁是下壳体7的不同侧壁。

可选的，所述第一导热基座和所述第二导热基座均为金属板或是陶瓷板。本发明实施例中，如果采用金属板，可以设置所述第一导热基座和所述第二导热基座均为铜板。

本发明方案中，首先将两片透红外光的盖板1固定在上壳体2上，然后将两组激光器模组10固定到安装板9-1上，再将两组深度镜头模组5固定在下壳体7底部的第二支架7-1上，侧壁3是固定在壳体7的一个侧壁，该侧壁可以是开口，侧壁3和主电路板4组装一起后，扣合到下壳体7侧壁开口处，把航空插头6固定在下壳体7上，将组装好的各个模块固定在一起，完成整机的安装，如图2所示。

在本发明提供的深度相机中，采用双镜头架构的深度相机，解决了深度相机视场角不够大的问题，同时采用第一导热基座加隔热层加第二导热基座的散热底座结构，将激光器模组中的激光器和激光器电路板的导热通道分离开，减少了激光器电路板的高功耗对激光器温升的影响，提高激光器的散热效率。应用本发明提供的技术方案，解决了激光器模组中，激光器电路板对激光器散热效果的不利影响。

参考图3、图4和图5，图3为本发明实施例提供的激光器模组的使用场景图，图4为本发明实施例提供的激光器模组的组成结构示意图，图5为本发明实施例提供的散热底座的制造图。

如图3所示，在激光器的使用场景中，包括激光器模组10和导热部件21，该导热部件21可以为上述安装板9-1。激光器模组10通过导热部件21将激光器和激光器电路版的热量汇流传导至热沉。

激光器模组10与导热部件21固定连接。其中，所述的热沉：是指它的温度不随传递到它的热能的大小变化，它可以是大气、大地等物体。

如图4所示，所述激光器模组10包括激光器23和激光器电路板24以及散热底座。

如图5所示，所述散热底座包括第一导热基座25、第二导热基座26以及隔热层27。其中隔热层27置于第一导热基座25和第二导热基座26的中间。

具体的，所述激光器模组10包括：电连接的激光器23和激光器电路板24；第一导热基座25，具有用于固定所述激光器23的第一区域以及用于固定第二导热基座26的第二区域，所述第二区域与所述第二导热基座26之间具有隔热层27，所述第二导热基座背26离所述第二区域的表面用于固定所述激光器电路板24；所述第一导热基座25与所述第二导热基座26分别与所述第一支架9固定。

其中，所述第一导热基座25和所述第二导热基座26均可以为金属板，例如可以为铜块，可以通过两个散热铜块分别将激光器23及其激光器电路板24的热量引导第一支架上9，避免二者热量串扰。

根据图3的使用场景，激光器23和激光器电路板24的热量分别通过对应的第一导热基座25和第二导热基座26往热沉方向传导，在导入热沉之前两热量汇流，一起通过导热部件散出。因为两股热量提前汇流导致散热底座与热沉之间的温差大幅度上升，便于热量自发由高高温到低温的自发传导，最终提高了工作状态下激光器电路板24与激光器23的温度。为了避免两股热量直接在激光器23的导热基座汇流，放弃了共用铜基座的方式，为两个热源(激光器23和激光器电路板24)分别设置单独导热通道，并通过隔热层27进行隔离，最终做成一体化结构。此结构在同样的使用场景下，激光器电路板24的热量通过第二导热基座26直接传导到导热部件21，激光器23的热量也通过第一导热基座25直接传导到导热部件21，两个热源的热量不相互影响，最终降低了两个部件工作状态下的温度串扰。

具体的，在激光器电路板24与激光器23位置设置两块铜基座，中间选用导热率低的硬质隔热层27，隔热层27可以为双面背胶，该胶带需为耐高温胶带。最后以汉堡包的结构将三块组件粘合在一起，其中，所述隔热层27置于所述第一导热基座25和第二导热基座26的中间。

本发明方案与现有技术的区别为：激光器23与激光器电路板24热通道分离，区别于常用的一体化铜基底结构，也区别与完全的两个铜基底结构。

本发明提供的技术方案中，采用双镜头架构的深度相机，解决了深度相机视场角不够大的问题，同时采用第一导热基座加隔热层加第二导热基座的散热底座结构，将激光器模组中的激光器和激光器电路板的导热通道分离开，减少了激光器电路板的高功耗对激光器温升的影响，提高激光器的散热效率。应用本发明提供的技术方案，解决了激光器模组中，激光器电路板对激光器散热效果的不利影响。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。