一种TOF相机模组、TOF相机及激光雷达的制作方法

一种tof相机模组、tof相机及激光雷达
技术领域
1.本技术实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种tof相机模组、tof相机及激光雷达。


背景技术：

2.tof的全称是time-of-flight，即飞行时间，tof测距法是一种通过测量光脉冲在发射/接收装置和目标物体间的往返飞行时间来实现精确测距的技术。
3.tof相机主要包括发射端和接收端，但由于tof相机中的发射端和接收端之间存在基线，从而导致发射端和接收端所获取到的视场角无法完全重合，在对近距离的物品进行测量时，存在一定的测量盲区，适用性较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种tof相机模组、tof相机及激光雷达，能够消除tof相机测量时存在的测量盲区，提高tof相机的适用性。
5.本技术第一方面提供了tof相机模组，包括：发射模组和接收模组，还包括棱镜、所述棱镜设有全反射膜和半反半透膜，所述棱镜设置在所述发射模组和所述接收模组的上方。
6.可选的，所述全反射膜设置在所述棱镜的第一平行面上，所述半反半透膜设置在所述棱镜的第二平行面上，所述半反半透膜用于将所述发射模组发出的光线向外发射至待测量物品，并将所述待测量物品的反射光反射至所述全反射膜，所述全反射膜用于将所述反射光反射至所述接收模组。
7.可选的，所述棱镜上安装有支撑座，所述支撑座设置在所述棱镜的第二平行面下方。
8.可选的，所述支撑座上贴合所述棱镜第二平行面设置有所述半反半透膜。
9.可选的，所述发射模组和所述接收模组均安装在pcb印制电路板上，所述发射模组内部安装有发光二极管，所述接收模组内部安装有感光芯片，所述发光二极管和所述感光芯片均安装在所述pcb板上。
10.可选的，所述棱镜的第一平行面设置在所述接收模组的上方，所述棱镜的第二平行面设置在所述发射模组的上方。
11.可选的，所述棱镜与所述发射模组和所述接收模组之间设置有第一预设间隔，所述棱镜上的所述第一平行面和所述第二平行面之间设置有第二预设间隔。
12.可选的，所述全反射膜为镀在所述第一平行面上的膜层，所述半反半透膜为镀在所述第二平行面上的膜层。
13.本技术第二方面提供了一种tof相机，所述tof相机上安装有如第一方面及第一方面中任一项所述的tof相机模组。
14.本技术第三方面提供了一种激光雷达，所述激光雷达上安装有如第一方面及第一
方面中任一项所述的tof相机模组。
15.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
16.本技术tof相机模组包括发射模组、接收模组和棱镜、其中，棱镜设有全反射膜和半反半透膜，棱镜设置在发射模组和接收模组的上方，将全反射膜和半反板透膜设置在棱镜上组合形成合束棱镜，合束棱镜能够将发射模组发射的平行光轴的光路变成同轴光路，从而能够对近距离的品进行测量。应用于tof相机和激光雷达上，能够消除tof相机和激光雷达测量时存在的测量盲区，提高tof相机及激光雷达的适用性。
附图说明
17.图1为本技术tof相机模组的整体结构示意图；
18.图2为本技术tof相机模组的使用场景示意图；
19.图3为本技术tof相机模组安装在tof相机上的示意图；
20.图4为本技术tof相机模组安装在激光雷达上的示意图。
具体实施方式
21.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。
22.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
23.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.此外，在本技术中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本技术可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本技术所揭示的技术内容涵盖的范围内。
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
26.由于tof相机中的发射端和接收端之间存在基线，从而导致发射端和接收端所获取到的视场角无法完全重合，在对近距离的物品进行测量时，存在一定的测量盲区，适用性较差。
27.基于此，本技术提供了一种tof相机模组、tof相机及激光雷达，能够消除tof相机
测量时存在的测量盲区，提高tof相机的适用性。
28.请参阅图1至图4，本技术第一方面提供了一种tof相机模组，包括：发射模组5、接收模组4和棱镜8、棱镜8设有全反射膜6和半反半透膜7，棱镜8设置在发射模组5和接收模组4的上方。
29.在本技术实施例中，棱镜8可以为斜方棱镜，棱镜8上设置有第一平行面和第二平行面。其中，全反射膜6能够将光线进行反射处理，例如：当外部光线照射到全反射膜6时，全反射膜6能够将光线全部进行反射。而半反半透膜7是一种介于反射膜与增透膜中间的一种中间膜态，当光照射到半反半透膜7上时，光线同时作用在半反半透膜7的同一个面上，有50％的光线会透过膜层，有50％的光线会被膜层反射回去。其中，需要说明的是，对于透过膜层的50％的光线和被膜层反射50％的光线并不是恒定的，可以根据半反半透膜7的膜层材料和膜层层数调整这个百分比，例如：可以将半反半透膜7调整为透过膜层的光线为70％，被膜层反射的光线为30％。根据实际情况进行设定，在本技术中不做具体限定。其中，第一平行面与第二平行面与水平面之间呈现预设角度，对于预设角度的具体数值在本技术中不做具体限定。
30.其中，全反射膜6设置在棱镜8的第一平行面上，半反半透膜7设置在棱镜8的第二平行面上。棱镜8的第一平行面设置在接收模组4的上方，棱镜8的第二平行面设置在发射模组5的上方，在实际应用中，发射模组5向外发射光线，经过半反半透膜7后光线从棱镜8中向外射出，并在照射到待检测物品后有反射光反射回来，并在经过半反半透膜7之后，将反射回来的光线通过第一平行面上的全反射膜6反射到接收模组4中。
31.优选的，在棱镜8的第二平行面的下方安装有支撑座9，根据支撑座9与棱镜8连接方式的不同，对于半反半透膜7的设置方式也不相同。更具体的为，当支撑座9与棱镜8为一体成型，即为一个整体时，半反半透膜7设置在棱镜8的第二平行面和支撑座9之间，且支撑座9的材质与棱镜8的材质相同；当支撑座9与棱镜8为可拆卸连接时，半反半透膜7设置分别设置在棱镜8的第二平行面和支撑座9上，且支撑座9的材质与棱镜8的材质相同；当支撑座9与棱镜8为可拆卸连接时，半反半透膜7也可以仅设置在棱镜8的第二平行面或支撑座9与棱镜8接触的平面上。
32.在实际应用中，发射模组5向外发射的光线首先会照射到第二平行面上的半反半透膜7中，有一部分光线被反射，另一部分光会透过半反半透膜7并穿过棱镜8发射到待检测物品上，光线在照射到待检测物品后会有反射光反射回来，反射光会进入到棱镜8中，并经过半反半透膜7后，光线会被反射到第一平行面上的全反射膜6中，全反射膜6能够将反射光线全部发射至接收模组4中。其中，发射模组5向外发射的光线在经过棱镜8、以及设置在棱镜8上的半反半透膜7和全反射膜6之后，发射模组5发射的光线与接收模组4接收到的光线处于同一轴线上，从而消除了相机测量时存在的测量盲区，能够对近距离的物品进行测量，提高相机的适用性。
33.可选的，发射模组5和接收模组4均安装在pcb(pcb(printed circuit board，印制电路板)1上，发射模组5内部安装有发光二极管2，接收模组4内部安装有感光芯片3，发光二极管2和感光芯片3均安装在pcb板1上。
34.在本技术实施例中，发射模组5中设置的发光二级管2是tof相机模组中光线的来源，发光二级管2发出的光线在经过发射模组5后向外发出，并照射到棱镜8的第二平行面
上，经过第二平行面之后，光线会穿过第二平行面上的半反半透膜7和棱镜8，照射到待测量物品中，当待测量物品上有反射光反射回来时，经过半反半透膜7后，反射光照射到反射膜6上，经过反射膜6能够将反射回来的光线发射至接收模组4中，在接收模组4中安装有感光芯片3，当有光线照射至感光芯片3之后，感光芯片3会产生电信号，并通过pcb板1处理后可得到待测量物品的距离信息。
35.可选的，棱镜8与所述发送模组和接收模组4之间设置有第一预设间隔，棱镜8上的第一平行面和第二平行面之间设置有第二预设间隔。
36.在本技术实施例中，棱镜8的第一平行面设置在接收模组4的上方，棱镜8的第二平行面设置在发射模组5的上方，对于第一预设间隔和第二预设间隔的数值在本技术中不做具体限定。且棱镜8的第一平行面与棱镜8的第二平行面设置在同一水平面上，发光二极管和感光芯片3均焊接在pcb板1上。
37.本技术第二方面提供了一种tof相机10，所述tof相机10上安装有如第一方面及第一方面中任一项所述的tof相机模组。
38.本技术第三方面提供了一种激光雷达11，所述激光雷达上安装有如第一方面及第一方面中任一项所述的tof相机模组。
39.需要说明的是，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技术。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技术的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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。