一种结构光摄像模组的制作方法

文档序号:15108540发布日期:2018-08-04 17:50阅读:804来源:国知局

本实用新型涉及了摄像技术领域,特别是涉及了一种结构光摄像模组。



背景技术:

三维成像技术的应用越来越广泛,现在的三维成像技术既有通过采用两个摄像单元同时成像,并以图像处理的方式在两张影像中找出每一个对应的特征点,再根据这些特征点计算成像的方案,也有采用结构光成像的技术。结构光成像技术即是通过结构光发射器将一预设的图案化的结构光投射至外部环境,再由摄像单元拍摄成像,由于外部环境中的对象并非在同一平面上,所以摄像单元所获得的影像中会包含已变形的预设图案,所以可根据预设图案的变形程度来获取对象的三维信息。

现有的结构光摄像模组一般包括起到支撑固定作用的框架以及固定于框架内的分别用于获取可见光影像和结构光影像的两个摄像单元和用于投射结构光的结构光发射器。由于结构光摄像模组对于两个摄像单元和结构光发射器的位置精度及光轴校准有严格的要求,而由于两个摄像单元及结构光发射器为分别安装于框架中的,机械安装的精度不足,安装后期往往还需要通过六轴工装平台对模组进行校正定位,工艺复杂且效率不高。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构光摄像模组,它可以有效简化安装工艺,有效提高结构光摄像模组中两个摄像单元的光轴对准精度,以及精确保证两个摄像模组和结构光摄像模组之间的位置精度,提高成像质量。

为了解决以上技术问题,本实用新型提供了一种摄像模组,包括电路板、接收可见光并生成可见光影像的第一摄像单元、接收结构光并生成结构光影像的第二摄像单元和发射结构光的结构光发射器,所述电路板包括一硬板基板和连接于所述硬板基板上的至少一个柔性电路板;所述第一摄像单元包括第一图像传感器和设于所述第一图像传感器上的第一镜片组结构,所述第二摄像单元包括第二图像传感器和设于所述第二图像传感器上的第二镜片组结构,所述第一图像传感器、第二图像传感器和所述结构光发射器设于所述硬板基板上。

作为本实用新型的一种优选方案,所述柔性电路板的数量为三个,分别对应所述第一摄像单元、第二摄像单元和结构光发射器设置。

作为本实用新型的一种优选方案,所述第一镜片组结构包括第一镜片组、支撑所述第一镜片组的第一载体、支撑所述第一载体的第一底座;所述第二镜片组结构包括第二镜片组、支撑所述第二镜片组的第二载体、支撑所述第二载体的第二底座;所述第一底座和第二底座均直接固定于所述硬板基板上。

作为本实用新型的一种优选方案,所述第一载体和第一底座通过圆弧面接触配合;所述第二载体和第二底座通过圆弧面接触配合。

作为本实用新型的一种优选方案,所述结构光发射器包括激光发射器、设于所述激光发射器投光线路上的准直镜和衍射光学器件。

作为本实用新型的一种优选方案,所述激光发射器为红光激光发射器。

作为本实用新型的一种优选方案,所述第一摄像单元和第二摄像单元设于所述硬板基板的一端,所述结构光发射器设于所述硬板基板的另一端;所述第二摄像单元设于所述第一摄像单元远离所述结构光发射器一侧。。

作为本实用新型的一种优选方案,所述硬板基板的背面还设有补强板。

本实用新型具有如下技术效果:本实用新型提供的一种结构光摄像模组通过使第一摄像单元的第一图像传感器、第二摄像单元的第二图像传感器和设于结构光发射器设于同一电路板的硬板基板上,能够有效保证了第一摄像单元、第二摄像单元以及结构光发射器的位置精度,可以直接在电路板上获取第一摄像单元、第二摄像单元以及结构光发射器的位置相对关系,而不会受到后期组装带来的精度不足需要较准重新定位的影响,同时提高了结构光摄像模组的集成度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例,而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型提供的一种结构光摄像模组的平面示意图;

图2为本实用新型提供的一种结构光摄像模组的结构示意图;

图3为本实用新型提供的一种第一摄像单元和第二摄像单元的结构示意图;

图4为本实用新型提供的一种结构光发射器的结构示意图;

图5为本实用新型提供的一种补强板的布置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的,技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细说明。

如图1-2所示,其显示了本实用新型提供的一种结构光摄像模组,包括电路板1、接收可见光并生成可见光影像的第一摄像单元2、接收结构光并生成结构光影像的第二摄像单元3和发射结构光的结构光发射器4,所述电路板1包括一硬板基板11和连接于所述硬板基板11上的至少一个柔性电路板12;具体地,在本实施例中,所述柔性电路板12的数量为三个,分别对应所述第一摄像单元2、第二摄像单元3和结构光发射器4设置。

所述第一摄像单元2包括第一图像传感器21和设于所述第一图像传感器21上的第一镜片组结构22,所述第二摄像单元3包括第二图像传感器31和设于所述第二图像传感器31上的第二镜片组结构32,所述第一图像传感器21、第二图像传感器21和所述结构光发射器4设于所述硬板基板11上。这样,由于第一摄像单元2、第二摄像单元3和结构光发射器4共用一电路板1,具体地,即可将第一图像传感器21、第二图像传感器31同时封装于电路板1的硬板基板11中,并且在同一硬板基板11上设置结构光发射器4,从而能够有效保证了第一摄像单元2、第二摄像单元3以及结构光发射器4的位置精度,可以直接在电路板1上获取第一摄像单元2、第二摄像单元3以及结构光发射器4的位置相对关系,而不会受到后期组装带来的精度不足需要较准重新定位的影响,同时提高了结构光摄像模组的集成度。

进一步地,如图3所示,所述第一镜片组结构22包括第一镜片组221、支撑所述第一镜片组221的第一载体222、支撑所述第一载体222的第一底座223;所述第二镜片组结构32包括第二镜片组321、支撑所述第二镜片组321的第二载体322、支撑所述第二载体322的第二底座323;所述第一底座223和第二底座323均直接固定于所述硬板基板11上。所述第一载体222和第一底座223通过圆弧面接触配合;所述第二载体322和第二底座323通过圆弧面接触配合。由于摄像单元的镜片组的入光线路应与图像传感器严格对应,因此镜片组的安装倾角应受到严格控制,安装时需要进行校准调节,在使得所述第一载体222和第一底座223通过圆弧面接触配合后,在安装固定时,可以利用圆弧面的接触配合进行第一载体222的位置的微小调整,继而能够有效调节容纳于第一载体222内的第一镜片组221的倾角,提高第一摄像单元22的安装装配效率,同样设置了圆弧面接触的第二载体322和第二底座323也具有方便安装校准,提高装配效率的作用。

在本实施例中,所述第一摄像单元2和第二摄像单元3设于所述硬板基板11的一端,所述结构光发射器4设于所述硬板基板的另一端;所述第二摄像单元3设于所述第一摄像单元1远离所述结构光发射器4一侧。这样,可以使得结构光摄像模组可获得较好的视角,可以较好的对场景进行拍摄,从而可获得较好的深度信息。

在本实施例中,如图4所示,所述结构光发射器4包括激光发射器41和设于所述激光发射器41投光线路上的准直镜42和衍射光学器件43。所述准直镜42用于将所述激光发射器41进行平行光处理得到平行射光,所述衍射光学器件43用于将所述平行射光衍射成结构光,所述激光发射器优选为红光激光发射器。进一步地,如图5所示,所述硬板基板11的背面还设有补强板5;所述补强板5可以为金属板,通过补强板的设置可以有效的保证设置了第一摄像单元2、第二摄像单元3和结构光发射器4之后的硬板基板11的强度,提高产品质量。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本实用新型的保护范围之内。

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