[實用新型]TOF測距裝置

有效

• 申請號: 202021520243.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN212749253U
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 張義榮
• 申請（專利權）人: 傳周半導體科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本實用新型提供一種TOF測距裝置，包括：基板，設置有第一階梯、第二階梯以及第三階梯；發射模塊，設置在所述基板的第一階梯上，用于向目標物發射光信號；接收模塊，設置在所述基板的第二階梯上，用于接收由所述目標物反射回的所述光信號；以及控制模塊，設置在所述基板的第三階梯上，用于控制發射模塊向目標物發射光信號，并控制接收模塊接收由所述目標物反射回的所述光信號，以及計算所述發射模塊發射的所述光信號與所述接收模塊接收到的所述光信號的時間差，并基于所述時間差獲取所述目標物的距離。

技術領域

本實用新型涉及一種測距裝置，尤其涉及一種TOF測距裝置。

背景技術

TOF的全稱是Time-Of-Flight，即飛行時間，這是一種通過測量光的飛行時間來實現精確的距離測定的技術。隨著三維成像信息技術的迅速發展，特別是建筑測量、室內定位和導航、立體影像和輔助生活環境應用對飛行時間成像提出了迫切需求。

所謂飛行時間法3D成像，是通過光源諸如脈沖激光器朝向目標連續發送光脈沖，然后用探測傳感器接收從物體返回的光信號，通過探測光脈沖的往返飛行時間來得到待測目標物的距離信息。探測傳感器比如圖像傳感器的每個像素都參與測距，深度圖中每個像素的深度值是得自輸出脈沖的發射時間與從場景中對應點反射的輻射的到達時間之間的差值，被稱為光學脈沖的“飛行時間”，以計算高精度的深度圖像。一些基于ToF的深度映射系統使用基于單光子雪崩二極管(SPAD)陣列的檢測器。SPAD也稱為蓋革模式雪崩光電二極管(GAPD)，是能夠以數十皮秒量級的非常高的到達時間分辨率捕獲各個光子的檢測器。它們可在專用半導體工藝中或者在標準CMOS技術中制造。

隨著3D圖像的廣泛應用，比如AR(增強現實)、VR(虛擬現實)、無人機、機器人及數字相機等的應用，TOF測距裝置得到進一步發展。不但可應用于獲取高精度的圖像，還可實現對物體識別、障礙檢測等功能。且TOF的深度計算不受目標物體表面灰度和特征影響，可以非常準確的進行目標三維圖像的探測。

目前大多數TOF芯片封裝用印刷電路板作為封裝用的基板，上面進行板上芯片(COB，Chip on Board)封裝，但會形成孤島效應，熱量越來越大，從而造成TOF芯片工作不穩定。

發明內容

如下內容描述給出了本實用新型所做出的貢獻。

為解決上述問題，本實用新型提供一種體積更小，功耗更小，暗光下可進行單光子探測的TOF測距裝置。

一種TOF測距裝置，包括：

基板，設置有第一階梯、第二階梯以及第三階梯；

發射模塊，設置在所述基板的第一階梯上，用于向目標物發射光信號；

接收模塊，設置在所述基板的第二階梯上，用于接收由所述目標物反射回的所述光信號；以及

控制模塊，設置在所述基板的第三階梯上，用于控制發射模塊向目標物發射光信號，并控制接收模塊接收由所述目標物反射回的所述光信號，以及計算所述發射模塊發射的所述光信號與所述接收模塊接收到的所述光信號的時間差，并基于所述時間差獲取所述目標物的距離。

本實用新型一種TOF測距裝置采用階梯狀陶瓷基板，功耗更小，具有更好的散熱性能，并且由于增加納米材料鍍膜，因此在暗光下也可以進行單光子探測。

結合附圖，通過以下更詳細的描述，本實用新型的其它特征和優點將變得更為明顯，附圖通過示例的方式示出了本實用新型的有點。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例中的TOF測距裝置的結構示意圖；以及

圖2為本實用新型一個實施例中的接收模塊的結構示意圖。

具體實施方式