本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种激光发射装置及方法,以及飞行时间测量装置。
背景技术:
通过飞行时间(timeofflight,tof)技术进行三维(3dimension,3d)成像已经用于手机等移动设备中,可以获取目标物体的深度信息,以此实现3d扫描、场景建模、手势交互等应用。
tof系统中的核心部件包括激光发射装置,相关技术中,激光发射装置通常由激光发射器、支撑部件,扩散片和基板构成;其中,扩散片与支撑部件之间通过胶水连接。
然而,在实际应用中,扩散片与支撑部件之间胶水粘接的面积较小,容易导致扩散片脱落。并且,扩散片上的光学扩散膜与外界接触,胶水易受到温度和环境的影响,挥发的胶水在凝结后不可避免地污染扩散片的光学扩散膜。
技术实现要素:
本申请的主要目的在于提供一种激光发射装置,能够避免外界环境污染能够进行光学扩散的基材层,同时降低了立体式镜筒脱落的概率。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种激光发射装置,该激光发射装置包括:
基板,激光发射器,一体成型的立体式镜筒;其中,
所述立体式镜筒的第一侧的内表面上铺设有作为光学扩散膜的基材层;所述基材层用于扩散所述激光发射器发射的激光;
所述立体式镜筒的第二侧固定在所述基板上,与所述基板构成封闭空间;所述第一侧与所述第二侧相对;
所述激光发射器设置在所述基板上,所述激光发射器用于向所述基材层发射激光。
第二方面,本申请实施例提供了一种tof测量装置,包括第一方面所述的激光发射装置和红外接收装置;其中,
所述激光发射装置和所述红外接收装置相邻;
所述激光发射装置用于发射激光,所述红外接收装置用于接收所述激光发射装置发射激光后反射的激光。
第三方面,本申请实施例提供了一种激光发射装置的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
通过一体成型方式形成一体成型的立体式镜筒;
在所述立体式镜筒第一侧的内表面形成作为光学扩散膜的基材层;所述基材层用于扩散所述激光发射器发射的激光;
将激光发射器焊接在基板上;
将具有所述基材层的立体式镜筒的第二侧固定在所述基板上,与所述基板形成封闭空间;所述第一侧与所述第二侧相对;所述激光发射器用于在所述封闭空间中向所述基材层发射激光。
本申请实施例提供了一种激光发射装置及制作方法、飞行时间测量装置,包括基板,激光发射器以及一体成型的立体式镜筒;其中,立体式镜筒的第一侧的内表面上铺设有作为光学扩散膜的基材层,这里,基材层用于扩散激光发射器发射的激光;防止激光直接照射到用户的身体上,对人体造成伤害;并且,立体式镜筒的第二侧固定在所述基板上,与基板构成封闭空间;第一侧与第二侧相对;激光发射器设置在基板上,激光发射器用于向基材层发射激光。这样,将立体式镜筒第一侧的内表面作为基材层的承载面,立体式镜筒的其他侧面作为镜筒,基材层能够被封闭空间包围,省去了胶水的固定,有效隔绝了外部环境,避免了外部环境对基材层的污染。同时,立体式镜筒直接与基板固定连接,降低了立体式镜筒脱落的概率。
附图说明
图1为相关技术中激光发射装置的结构组成示意图1;
图2为相关技术中激光发射装置的结构组成示意图2;
图3为本申请实施例提供的一种激光发射装置的结构示意图1;
图4为本申请实施例提供的一种立体式镜筒的结构示意图1;
图5为本申请实施例提供的一种立体式镜筒的结构示意图2;
图6为本申请实施例提供的一种立体式镜筒的结构示意图3;
图7为本申请实施例提供的一种激光发射装置的结构示意图2;
图8为本申请实施例提供的一种激光发射装置的结构示意图3;
图9为本申请实施例提供的一种激光发射装置的结构示意图4;
图10为本申请实施例提供的一种激光发射装置的结构示意图5;
图11为本申请实施例提供的一种激光发射装置的结构示意图6;
图12为本申请实施例提供的一种tof测量装置的结构示意图1;
图13为本申请实施例提供的一种tof测量装置的结构示意图2;
图14为本申请实施例提供的一种激光发射装置的制作方法流程示意图;
图15a为本申请实施例提供的一种纳米压制技术示意图1;
图15b为本申请实施例提供的一种纳米压制技术示意图2;
图15c为本申请实施例提供的一种纳米压制技术示意图3。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。
目前,激光发射装置的内部结构如图1所示,通常包括基板11,激光发射器12,光电转换器13,镜筒14(也可以是支架结构),扩散片15和外壳16。其中,扩散片15的结构为一片式平面结构,第一面为平面,与第一面相对的第二面为具有不规则凸起的光学扩散膜。扩散片能够对激光进行扩散,避免激光直射人体造成伤害。
具体地,扩散片通常采用胶水粘连的方式固定在镜筒或者支架结构上,镜筒或者支架结构也通过胶水粘接在基板上,外壳同样通过胶水粘接在基板上。其中,点胶以及固定位置如图2所示,扩散片放置在镜筒上,将胶水放置于扩散片底部与镜筒接触的位置21处对扩散片进行固定;镜筒放置在基板上,在镜筒底面与基板接触的位置22处设置胶水,对镜筒进行固定;同样地,在外壳的底面与基板接触的位置23处也设置有胶水,实现对外壳的固定。
一般情况下,胶水容易受到温度和环境的影响,例如,激光发射装置在工作时能够产生热量,或者激光发射装置处于高温的环境下,都会导致胶水挥发,当用于连接扩散片和镜筒的胶水挥发过多时,扩散片会从镜筒上脱落下来,导致激光发射器发出的激光直接照射至人体上,对人体造成伤害。另外由于激光发射单元一般安装在封闭的空间内,当激光投射器所处的温度降低时,胶水会凝结在扩散片的光学扩散膜的表面,从而会影响光学扩散膜的微观结构,影响3d成像。
综上所述,相关技术中的激光发射装置中的扩散片结构为一片式平面结构,通过特定胶水固定于镜筒上,不可避免地带来了如下问题:
1、使用胶水固定的位置较多且扩散片的尺寸较小,导致激光发射装置的组装工艺复杂;
2、扩散片的光学扩散膜靠近外界环境,容易受到污染;并且,胶水容易受到温度和环境的影响,挥发和凝结破坏扩散片的光学扩散膜;
3、胶水粘接位置的面积小,扩散片容易脱落,需要做防脱落保护和监控。
实施例一
基于此,本申请实施例提供一种激光发射装置,图3为本申请实施例提出的一种激光发射装置的结构示意图。如图3所示,激光发射装置30可以包括:
基板31,激光发射器32,一体成型的立体式镜筒33。
在本申请实施例中,基板31可以是印制电路板或柔性电路板,基板是电子器件的支撑体。具体地,上述激光发射器32和一体成型的立体式镜筒33都可以设置在基板上。
进一步,基板31上还可以连接电子设备的处理器,处理器可以通过基板向激光发射器发送控制信号,以控制激光发射器的开启与关闭。这里,激光发射器32可以通过焊接的方式与基板31连接,以实现激光发射器与电子设备的处理器连接。
其中,立体式镜筒33可以是透光物质制成的立体结构,可以是长方体镜筒、圆柱体镜筒等立体结构。具体地,立体式镜筒33的材质可以为高透光率材料,高透光率材料至少包括以下材料之一:硅,石英玻璃和塑胶材料。
在本申请实施例中,立体式镜筒33采用高纯度,高透光率的塑胶材料,通过镜片注塑工艺加工为一体成型的立体式镜筒,保证了镜筒各面的洁净度和表面平整度。
另外,立体式镜筒33可以是中空的立体结构,立体式镜筒33具有容纳至少一个电子器件的容纳空间。本申请中,立体式镜筒33可以包括三侧;其中,第一侧与第二侧相对,所述第三侧与所述第一侧以及所述第二侧不同;本申请中,第三侧为立体式镜筒除去第一侧和第二侧的一侧。并且,立体式镜筒33的第一侧和第三侧都设置有立体面,第二侧没有设置立体面,由此构成一中空的立体结构。
示例性的,如图4所示,立体式镜筒为长方体镜筒时,第一侧41可以是指长方体镜筒底面对应的一侧,第二侧42可以是指与长方体镜筒底面相对的一侧,第三侧43可以是长方体镜筒四周立体面对应的外侧。
示例性的,如图5所示,立体式镜筒为圆柱体镜筒时,第一侧为51可以是指圆柱体镜筒底面对应的一侧,第二侧52是指与圆柱体镜筒底面相对的一侧,第三侧53可以是圆柱体镜筒柱体对应的外侧。
在本申请实施例中,立体式镜筒33第一侧的内表面上铺设有作为光学扩散膜的基材层34;基材层用于扩散激光发射器31发射的激光。
具体地,基材层34是在立体式镜筒33第一侧的内表面上涂敷对紫外线敏感的可压印光刻胶形成的。具体地,如图4所示,在立体式镜筒底面上涂敷光刻胶,利用纳米压制技术,加工成多台阶的不规则凸起的微结构形状44,形成上述基材层。如此,实现光学扩散膜和镜筒二合一的立体结构,立体式镜筒最为一个结构件,同时实现镜筒和扩散片的功能,减少了元件数量,让激光发射装置在结构上更紧凑。
在本申请的一些实施例中,立体式镜筒33的内表面可以全部铺设有基材层。为了节省材料,还可以在立体式镜筒33的内表面的部分区域铺设有基材层。
在本申请实施例中,立体式镜筒33的第二侧固定在基板31上,与基板31构成封闭空间。
在本申请实施例中,可以将图4中所示的立体式镜筒倒立过来,并将立方体镜筒固定在基板上形成如图3所示的结构;这里,可以采用胶水粘接立体式镜筒第二侧的端面和基本的接触面,以将立体式镜筒固定在上述基板上,如此,立体式镜筒与基板构成封闭空间。
在本申请的一些实施例中,结合图6和图7,可以通过以下方式连接立体式镜筒33和基板31:
立体式镜筒33可以包括至少一个定位柱61;
至少一个定位柱61位于立体式镜筒33的第二侧;定位柱61用于支撑立体式镜筒33;
基板31上设置有至少一个定位槽71;至少一个定位槽71与所述至少一个定位柱61一一卡合;
立体式镜筒33通过至少一个定位柱与基板31的至少一个定位槽对应卡合固定,形成封闭空间。
这里,定位柱的个数由立体式镜筒33从第二侧向第一侧垂直投影后形成的形状决定。在本申请实施例中,定位柱的个数可以与立体式镜筒从第二侧向第一侧垂直投影后形状的边的个数相关。
示例性的,当立体式镜筒为立方体镜筒时,该立体式镜筒从第二侧向第一侧垂直投影后形成的形状为正方形,则该立体式镜筒的定位柱为4个。
在本申请实施例中,基板31上预留与定位柱相同个数的定位槽,这里的定位槽能够用于固定立体式镜筒33。定位柱和定位槽之间的位置相对,组装时将定位柱放入定位槽中,每个定位孔和与其对应的定位槽卡合固定。这里,可以通过胶水固定每个定位柱和定位槽。如此,立体式镜筒33能够固定于基板上,形成封闭空间。
示例性的,当立体式镜筒为长方体镜筒时,立体式镜筒可以包括四个定位柱,定位柱结构可以参考图6所示的定位柱61;这里的四个定位柱位于立体式镜筒的第二侧,并且,四个定位柱可以分别位于立体式长方体第二侧四个边上,也可以如图6所示两两相邻分别位于立体式镜筒第二侧相对的两个边上。并且,在基板上预留4个定位槽,定位槽可以参考图7所示的定位槽71。在组装时,将四个定位柱61分别放入对应的定位槽71中,并在每个定位柱和定位槽之间放入胶水,使得定位柱和定位槽固定连接。连接后的结构如图7所示。如此,可以使得立体式镜筒的固定更加牢固稳定,同时也更便于基材层和激光发射器的对准。
在本申请的一些实施例中,参考图8,还可以通过卡扣的方式连接立体式镜筒33和基板31,具体地:
立体式镜筒包括至少一个卡槽81;至少一个卡槽81位于所述立体式镜筒33的第二侧的外表面;
基板31设置有至少一个卡扣82;至少一个卡槽81与所述至少一个卡扣82一一卡合;
立体式镜筒33通过所述至少一个卡槽81与基板31的至少一个卡扣82对应卡合固定,形成封闭空间。
这里,可以在立体式镜筒33第三侧的外表面设置至少一个卡槽81,这里的卡槽可以是注塑时形成的缺口,以便卡扣82卡入。卡扣82设置于基板31上,每一个卡槽对应一个卡扣。
在本申请实施例中,所述卡槽的个数与立体式镜筒33第三侧的立体面个数具有对应关系。
示例性的,当立体式镜筒为立方体镜筒时,该立体式镜筒第三侧具有4个立体面,则可以该立体式镜筒第三侧4个立体面中每个立体面的外侧设置一个卡槽。
在本申请实施例中,基板31上预留与卡槽相同个数的卡扣,这里的卡扣能够用于固定立体式镜筒33。卡槽和卡扣之间的位置相对,组装时将每个卡扣卡入对应的卡槽中。如此,立体式镜筒33能够固定于基板上,形成封闭空间。该方案的优势是可以不用胶水固定,同时也可以避免胶水带来的不良问题。
示例性的,如图8所示,当立体式镜筒为长方体镜筒时,立体式镜筒第三侧的四面端外表面有四个被注塑成缺口的卡槽81,同时,基板上设置有与4个卡槽对应的卡扣82。每个卡槽与对应的卡扣一一卡合;立体式镜筒通过所述至少一个卡槽与基板的至少一个卡槽对应卡合固定,形成封闭空间。
在本申请实施例中,激光发射器32设置在基板31上,且位于立体式镜筒33与基板31构成的封闭空间内;激光发射器32用于向基材层34发射激光。
在本申请的一些实施例中,当立体式镜筒33的内表面的部分区域铺设有基材层时,基材层34在立体式镜筒33第一侧的内表面的位置与所述激光发射器32相对。这样,能够保证激光发射器发出的激光通过上述基材层,使得激光在基材层的作用下进行扩散,避免激光直接射到人体上对人体造成伤害。
在本申请实施例中,如图3所示,激光发射器32能够以第一角度35朝所述立体式镜筒33的第一侧发射光线。通过立体式镜筒33后,光线的角度变为第二角度36;其中,第二角度大于第一角度。
在本申请的一些实施例中,为了保证激光发射器32发出激光的角度满足工业需求,立体式镜筒33第一侧的内表面与基板平行。
需要说明的是,立体式镜筒33第一侧的内表面与所述基板31之间的距离为预设距离,以形成一定的封闭空间。所述封闭空间可以在一定程度上扩散激光发射器32产生的热量,同时保证激光发射器32发射的激光角度满足工业需求。
在本申请实施例中,立体式镜筒33包括至少一个立体面;至少一个立体面构成一个筒式结构;所述至少一个立体面与所述第一侧的内表面相连接,包围所述第一侧的内表面;所述至少一个立体面用于实现镜筒功能。
这里,上述至少一个立体面位于第一侧的内表面,可以理解为,所述至少一个立体面位于同侧;且至少一个立体面的内表面与第一侧内表面连接,另外,至少一个立体面能够相互连接,包围所述立体式镜筒33第一侧的内表面,如此,能够构成镜筒结构。
示例性的,如图4所示,立体式镜筒为长方体镜筒时,长方体镜筒包括四个立体面,其中,四个立体面的内表面分别与第一侧的面的四条边连接,形成筒状结构。可以理解为长方体镜筒四周四个立体面作为镜筒,实现镜筒的功能;长方体镜筒底面上设置的基材层被周围四个立体面包围,如此,省去了胶水固定的步骤,有效隔绝了外部污染。
本申请实施例提供了一种激光发射装置,包括基板31,激光发射器32以及一体成型的立体式镜筒33;其中,立体式镜筒33的第一侧的内表面上铺设有作为光学扩散膜的基材层34,这里,基材层34用于扩散激光发射器发射的激光;防止激光直接照射到用户的身体上,对人体造成伤害;并且,立体式镜筒33的第二侧固定在所述基板31上,与基板31构成封闭空间;第一侧与第二侧相对;激光发射器32设置在基板31上,激光发射器32用于向基材层34发射激光。这样,将立体式镜筒33第一侧的内表面作为基材层的承载面,立体式镜筒33的其他侧面作为镜筒,基材层能够被封闭空间包围,省去了胶水的固定,有效隔绝了外部环境,避免了外部环境对基材层的污染。同时,立体式镜筒33直接与基板31固定连接,降低了立体式镜筒33脱落的概率,减少了软件防脱落的检测工作。并且,立体式镜筒33的整体尺寸相比于相关技术中一片式扩散片的单体更大,组装更加方便。
实施例二
在实施例一的基础上,本申请实施例提供一种激光发射装置,图9为本申请实施例提出的一种激光发射装置的结构示意图。如图9所示,激光发射装置90可以包括:
基板91,激光发射器92,一体成型的立体式镜筒93。
这里基板91,激光发射器92,一体成型的立体式镜筒93与实施例一描述的连接方式以及作用相同,这里不再赘述。
在本申请实施例中,激光发射装置90还可以包括光电转换器94。其中,光电转换器94可以是光电二极管等能够进行光电转换的电子器件。
具体地,光电转换器94设置在基板91上,光电转换器94与激光发射器92设置在所述基板91的同一侧。光电转换器94,用于监测所述激光发射器92的工作状态。
这里,光电转换器94能够将光信号转为电信号,因此,通过在激光发射器92相邻的位置设置光电转换器94,通过光电转换器94输出的电信号,实时监测激光发射器92的工作状态。
其中,光电转换器94通过焊接方式设置在基板91上,可以实现光电转换器94与电子设备处理器连接;这样,光电转换器94可以将电信号发送至电子设备处理器,使得处理器根据电信号来监测激光发射器的工作状态。
在本申请实施例中,可以将光电转换器94与激光发射器92同时放置在立体式镜筒93与基板91形成的封闭空间中。这样,光电转换器94能够更加准确的确定激光发射器92的工作状态。
在本申请实施例中,如图10所示,激光发射装置还可以包括反光层1004。
反光层1004覆盖所述立体式镜筒第三侧的外表面。
其中,反光层1004可以由反光材料制成。这里,可以通过镀膜的方式将反光材料镀设于立体式镜筒第三侧的外表面。
这里,立体式镜筒的第三侧可以包括一个或多个立体面,将反光层1004铺设在所述第三侧立体面的外表面,能够反射外部环境的光线,防止外部环境对立体式镜筒内部的激光干扰。
基于上述实施例,在本申请实施例中,如图11所示,激光发射装置还可以包括外壳1105。
具体地,外壳1105覆盖立体式镜筒。
这里,外壳1105可以是金属外壳,外壳1105覆盖上述立体式镜筒,能够对立体式镜筒以及镜筒内部设置的激光发射器,以及光电转换器进行保护。
在本申请实施例中,外壳1105上设置有出光孔1106。这里,出光孔1106可以由高透光率的材料制成。其中,出光孔1106的孔口与激光发射器相对。可以理解为,出光孔1106的孔口与基材层以及激光发射器相对。
如此,设置外壳能够对激光发射装置进行防护,起到防止外界环境对激光发射装置进行破坏、干扰激光的作用。
实施例三
在上述实施例一和/或实施例二的基础上,本申请实施例提供一种tof测量装置,如图12所示,所述tof测量装置包括:激光发射装置1201和红外接收装置1202。
其中,激光发射装置1201为实施例一和/或实施例二提供的激光发射装置。激光发射装置1201与实施例一和/或实施例二功能相同,这里不再赘述。
在本申请实施例中,激光发射装置1201和红外接收装置1202相邻。
这里,激光发射装置1201和红外接收装置1202可以设置在同一基板上,并通过基板与电子设备的处理器连接,以实现tof测量功能。
具体地,激光发射装置1201用于发射激光,红外接收装置1202用于接收激光发射装置1201发射激光后反射的激光。
在本申请实施例中,激光发射装置1201能够发射激光,激光到达目标物体后被目标物体反射至红外接收装置1202,这样,通过测量发射激光以及接收到反射激光之间的时间差值,来得到目标物体的深度信息。
在本申请的一些实施例中,由于电子设备的空间十分有限,因此,激光发射装置1201外侧可以不覆盖外壳,通过电子设备的玻璃盖板进行防护。
具体地,如图13所示,tof测量装置还包括玻璃盖板1301;其中,
玻璃盖板覆盖激光发射装置,玻璃盖板1301与激光发射装置中的立体式镜筒第一侧的外表面平行;玻璃盖板1301与立体式镜筒第一侧的外表面之间的距离满足预设距离。
这里,玻璃盖板1301可以是电子设备的屏幕玻璃。预设距离可以为较小的距离,优选为可以保证立体式镜筒与玻璃盖板1301贴近的距离,以防止立体式镜筒发生脱落。
实施例四
基于上述实施例,本申请实施例提供一种激光发射装置的制作方法,如图14所示,该方法包括:
步骤1401、通过一体成型方式形成一体成型的立体式镜筒。
其中,立体式镜筒的材质可以为高透光率材料,高透光率材料至少包括以下材料之一:硅,石英玻璃和塑胶材料。
具体地,立体式镜筒采用高纯度,高透光率的塑胶材料,通过镜片注塑工艺加工为一体成型的立体式镜筒,保证了镜筒各面的洁净度和表面平整度。
在本申请实施例中,通过镜片注塑工艺形成所述一体成型的立体式镜筒。
这里,立体式镜筒可以通过向具有固定形状的模具中注入塑胶材料一体成型。立体式镜筒可以是长方体镜筒、圆柱体镜筒等立体结构。
步骤1402、在立体式镜筒第一侧的内表面形成作为光学扩散膜的基材层;基材层用于扩散激光发射器发射的激光。
这里,基材层的材质可以是对紫外线敏感的光刻胶。
在本申请实施例中,步骤1402具体包括:
在立体式镜筒第一侧的内表面涂敷光刻胶,通过纳米压制技术压制所述光刻胶形成具有不规则凸起的基材层。
具体地,在立体式镜筒第一侧的内表面涂敷对紫外线敏感的可压印光刻胶;
加热光刻胶,使用具有纳米级不规则凹陷结构的模板压制光刻胶;
在预设时长内使用紫外线照射光刻胶,得到固化后的光刻胶;
移除模板,采用刻蚀液对固化后的光刻胶进行处理,得到具有不规则凸起的基材层。
下面结合图15a至图15c所示的纳米压制技术示意图,对基材层形成过程进行详细描述:
第一,模板制备过程。
通过电子束曝光或聚焦离子束等微电子工艺,在图15a所示的模板衬底1501上加工出一个具有纳米级不规则凹陷结构1502的模板。这里,模板衬底可以是石英或其他基底材料。
第二,涂光刻胶过程。
如图15a所示,将立体式镜筒第一侧的内表面1502作为衬底,涂敷对紫外线敏感的可压印光刻胶1503。
第三,压制过程。
如图15b所示,加热光刻胶1503,使用具有纳米级不规则凹陷结构的模板压制光刻胶。
这里,光刻胶1503为硬质材料,需要在加热的情况下才能够进行压制形成固定形状。在加热情况下,对具有纳米级不规则凹陷结构的模板施加压力,使得模板上的纳米级不规则凹陷结构转移至光刻胶上。
第四,曝光过程。
如图15b所示,在预设时长内使用紫外线照射所述光刻胶1503,得到固化后的光刻胶1503。
第五,刻蚀过程。
如图15c所示,移除所述模板,采用刻蚀液对所述固化后的光刻胶进行处理,得到具有不规则凸起的基材层1505。
具体地,将模板从移开后,用刻蚀液去除不需要的光刻胶,露出待加工材料表面,然后使用化学刻蚀的方法进行加工,最终得到具有不规则凸起的基材层。
在本申请实施例中,步骤1402之前,还可以在立体式镜筒第一侧的内表面做超声波水洗和干燥处理,保证立体式镜筒第一侧的内表面洁净。
步骤1403、将激光发射器焊接在基板的第一表面上。
具体地,激光发射器和基板之间可以通过贴片式的方式焊接,激光发射器焊接在基板的第一表面上。由于贴片是一种可以兼顾加工精度和加工效率的工艺方法,因此,在激光发射器和基板之间通过贴片的方式实现焊接连接的情况下,可以使得激光发射器与基板之间的焊接效率较高,而且焊接精度较高。
需要说明的是,步骤1403和步骤1401、1402的执行顺序不分先后。
步骤1404、将具有基材层的立体式镜筒的第二侧固定在基板上,与基板形成封闭空间;第一侧与所述第二侧相对;激光发射器用于向所述基材层发射激光。
具体地,将上述图4中的镜筒倒立过来,通过摄像头的自动化组装工艺,将立方体镜筒固定基板上,此处固定采用胶水粘接镜筒的四周立体的端面和底板的接触面。另外,还可以通过实施例一中的其他连接方式,这里不做赘述。
本申请实施例提供了一种激光发射装置制作方法,相对于目前传统的扩散片组装工艺来讲,本方案的优势是将立体式镜筒作为一个结构件,实现了光学扩散的功能,减少了元件数据,结构上更紧凑。另外,扩散片不需要使用胶水粘接到镜筒上,避免了光学扩散膜受到外部环境的污染。立体式镜筒的整体尺寸相较于扩散片更大,组装更方便;降低了立体式镜筒脱落的概率,减少了软件防脱落的检测工作。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
1.一种激光发射装置,其特征在于,所述激光发射装置包括:
基板,激光发射器,一体成型的立体式镜筒;其中,
所述立体式镜筒的第一侧的内表面上铺设有作为光学扩散膜的基材层;所述基材层用于扩散所述激光发射器发射的激光;
所述立体式镜筒的第二侧固定在所述基板上,与所述基板构成封闭空间;所述第一侧与所述第二侧相对;
所述激光发射器设置在所述基板上,所述激光发射器用于向所述基材层发射激光。
2.根据权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,
所述立体式镜筒第一侧的内表面与所述基板平行,所述基材层在所述立体式镜筒第一侧的内表面的位置与所述激光发射器相对。
3.根据权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,
所述立体式镜筒包括至少一个立体面,所述至少一个立体面构成一个筒式结构;所述至少一个立体面的内表面与所述第一侧的内表面相连接,包围所述第一侧的内表面;
所述至少一个立体面用于实现镜筒功能。
4.根据权利要求1-3任一项所述的激光发射装置,其特征在于,
所述立体式镜筒包括至少一个定位柱;所述至少一个定位柱位于所述立体式镜筒的第二侧;所述定位柱用于支撑所述立体式镜筒;
所述基板上设置有至少一个定位槽;所述至少一个定位槽与所述至少一个定位柱一一卡合;
所述立体式镜筒通过至少一个定位柱与所述基板的至少一个定位槽对应卡合固定,形成所述封闭空间。
5.根据权利要求4所述的激光发射装置,其特征在于,
所述至少一个定位柱的个数由所述立体式镜筒从第二侧向第一侧垂直投影后形成的形状决定。
6.根据权利要求1-3任一项所述的激光发射装置,其特征在于,
所述立体式镜筒包括至少一个卡槽;所述至少一个卡槽位于所述立体式镜筒的第三侧的外表面;所述第三侧与所述第一侧以及所述第二侧不同;
所述基板设置有至少一个卡扣;所述至少一个卡槽与所述至少一个卡扣一一卡合;
所述立体式镜筒通过所述至少一个卡槽与所述基板的至少一个卡扣对应卡合固定,形成所述封闭空间。
7.根据权利要求1-3任一项所述的激光发射装置,其特征在于,
所述立体式镜筒的材质至少包括以下之一:硅,石英玻璃和塑胶材料;
所述基材层是在所述立体式镜筒第一侧的内表面上涂敷对紫外线敏感的可压印光刻胶形成的。
8.根据权利要求1-3任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述激光发射装置还包括外壳;其中,
所述外壳覆盖所述立体式镜筒;
所述外壳上设置有出光孔;所述出光孔的孔口与所述激光发射器相对。
9.根据权利要求1-3任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述激光发射装置还包括:光电转换器;
所述光电转换器设置在所述基板上;
所述光电转换器与所述激光发射器设置在所述基板的同一侧;
所述光电转换器用于监测所述激光发射器的工作状态。
10.根据权利要求1-3任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述激光发射装置还包括反射层;
所述反射层覆盖所述立体式镜筒第三侧的外表面;所述反射层用于反射所述立体式镜筒外侧的光线;所述第三侧与所述第一侧以及所述第二侧不同。
11.一种飞行时间测量装置,包括权利要求1-10任一项所述的激光发射装置和红外接收装置;其中,
所述激光发射装置与所述红外接收装置相邻;
所述激光发射装置用于发射激光,所述红外接收装置用于接收所述激光发射装置发射激光后反射的激光。
12.根据权利要求11所述的飞行时间测量装置,其特征在于,
所述飞行时间测量装置还包括玻璃盖板;其中,
所述玻璃盖板覆盖所述激光发射装置,所述玻璃盖板与所述激光发射装置中立体式镜筒第一侧的外表面平行;
所述玻璃盖板与所述立体式镜筒第一侧的外表面之间的距离满足预设距离。
13.一种激光发射装置的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
通过一体成型方式形成一体成型的立体式镜筒;
在所述立体式镜筒第一侧的内表面形成作为光学扩散膜的基材层;所述基材层用于扩散所述激光发射器发射的激光;
将激光发射器焊接在基板的第一表面上;
将具有所述基材层的立体式镜筒的第二侧固定在所述基板上,与所述基板形成封闭空间;所述第一侧与所述第二侧相对;所述激光发射器用于向所述基材层发射激光。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述通过一体成型方式形成一体成型的立体式镜筒,包括:
通过镜片注塑工艺形成所述一体成型的立体式镜筒;
对应的,所述在所述立体式镜筒第一侧的内表面形成作为光学扩散膜的基材层,包括:
在所述立体式镜筒第一侧的内表面涂敷光刻胶,通过纳米压制技术压制所述光刻胶形成具有不规则凸起的基材层。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述在所述立体式镜筒第一侧的内表面涂敷光刻胶,通过纳米压制技术压制所述光刻胶形成具有不规则凸起的基材层,包括:
在所述立体式镜筒第一侧的内表面涂敷对紫外线敏感的可压印光刻胶;
加热所述光刻胶,使用具有纳米级不规则凹陷结构的模板压制所述光刻胶;
在预设时长内使用紫外线照射所述光刻胶,得到固化后的光刻胶;
移除所述模板,采用刻蚀液对所述固化后的光刻胶进行处理,得到所述具有不规则凸起的基材层。
技术总结