本实用新型涉及一种测距设备，尤其涉及一种影像感测模块。
背景技术：
：：近年来，立体影像的相关技术除了用于专业的医疗诊断及外科手术外，在日常生活中的应用范畴也逐渐扩大，例如：车用信息显示器、电竞游戏、多媒体娱乐等，利用增强现实(augmentedreality,ar)、虚拟现实(virtualreality,vr)、混合现实(mixedreality,mr)等技术来达到身历其境的效果。立体影像的产生方式主要利用多媒体设备，例如立体摄影机(stereocamera)拍摄影像信息，再经由后续的影像处理生成所拍摄景物的深度图(depthmap)。随着增强现实在移动电话应用软件上的日渐普及，搭载立体深度传感(3ddepthsensing)技术的移动电话逐渐在市场上崭露头角。目前的移动电话皆配备有前镜头及后镜头。除了一般景物的拍摄外，人脸识别(facerecognition)或视像通信(videocommunication)的需求使得前镜头及后镜头皆需配备有立体深度传感器。如此一来，可能导致移动电话变重以及成本增加。技术实现要素：本实用新型提供一种影像感测模块，其可具有重量轻、成本低、方便制作或高信赖性的优点。根据本实用新型的实施例，影像感测模块包括发射器、接收器以及可转动的光学模块。接收器与发射器电连接。可转动的光学模块具有反射面。来自发射器的光经由反射面传递至影像感测模块的外部，且来自外部的光经由反射面传递至接收器。在根据本实用新型的实施例中，发射器包括可见光源或红外光源。在根据本实用新型的实施例中，接收器包括飞行时间传感器。在根据本实用新型的实施例中，发射器及接收器在影像撷取时是固定不动的。在根据本实用新型的实施例中，可转动的光学模块包括反射元件以及转动机构。反射面为反射元件的一侧面。转动机构与反射元件连接并带动反射元件转动。在根据本实用新型的实施例中，影像感测模块还包括电路板。电路板位于反射元件相对于反射面的一侧。发射器及接收器共同设置在电路板面向反射元件的表面上且透过电路板而电连接。在根据本实用新型的实施例中，反射面包括第一反射面以及第二反射面。第一反射面与第二反射面具有相反的倾斜方向。影像感测模块还包括第一电路板以及第二电路板。第一反射面位于第二反射面与第一电路板之间。发射器设置在第一电路板面向第一反射面的表面上。第二反射面位于第一反射面与第二电路板之间。接收器设置在第二电路板面向第二反射面的表面上。来自发射器的光经由第一反射面传递至影像感测模块的外部，且来自外部的光经由第二反射面传递至接收器。在根据本实用新型的实施例中，反射元件包括倾斜方向相反的两斜面以及设置在两斜面上的反射层。第一反射面与第二反射面由设置在两斜面上的反射层形成。在根据本实用新型的实施例中，反射元件包括第一反射元件以及与第一反射元件分离且背靠背设置的第二反射元件。第一反射面为第一反射元件的表面，且第二反射面为第二反射元件的表面。在根据本实用新型的实施例中，影像感测模块还包括光路转向元件。光路转向元件位于反射元件与发射器之间以及反射元件与接收器之间。来自发射器的光依序经由光路转向元件以及反射面传递至影像感测模块的外部，且来自外部的光依序经由反射面以及光路转向元件传递至接收器。光路转向元件在影像撷取时是固定不动的。在根据本实用新型的实施例中，通过可转动的光学模块使反射面转向，便能够获得不同方位的深度信息而不用增加发射器或接收器的数量。此外，利用反射面使光从影像感测模块导出或导入，发射器及接收器在影像撷取时可以是固定不动的。因此，与发射器或接收器连接的线路可以不用随着光学模块的转动而转动，而有助于降低这些线路的耗损或断裂。因此，本实用新型的影像感测模块可具有重量轻、成本低、方便制作或高信赖性的优点。为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1a及图1b分别是本实用新型的第一实施例的影像感测模块旋转到不同方位的示意图；图2a及图2b分别是本实用新型的第二实施例的影像感测模块从不同角度观看的示意图；图3至图8分别是本实用新型的第三实施例的影像感测模块至第八实施例的影像感测模块的示意图。具体实施方式通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本实用新型。须注意的是，在附图中，各图式绘示的是特定实施例中所使用的方法、结构及/或材料的通常性特征。然而，这些图式不应被解释为界定或限制由这些实施例所涵盖的范围或性质。举例来说，为了清楚起见，各膜层、区域及/或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。本文中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本实用新型。应了解到，当元件或膜层被称为设置在另一个元件或膜层“上”时，所述元件或膜层可以直接在所述另一元件或膜层上，或者两者之间存在有插入的元件或膜层。相反地，当元件或膜层被称为“直接”在另一个元件或膜层“上”时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。在下述实施例中，相同或相似的元件将采用相同或相似的标号，且将省略其赘述。此外，不同实施例中的特征只要不违背实用新型精神或相冲突，均可任意混合搭配使用，且依本说明书或权利要求书所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型涵盖的范围内。另外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名分立(discrete)的元件或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限，也并非用以限定元件的制造顺序或设置顺序。在下述实施例中，影像感测模块可为深度感测模块，其适于获得待测物的深度信息。影像感测模块可应用于电子装置中，使电子装置具有深度感测功能。电子装置可为具有显示功能及/或触控功能的便携式设备(portabledevice)，如移动电话(mobilephone)、平板电脑(tabletcomputer)或笔记本电脑(laptop)，但不限于此。电子装置也可为任何需要深度感测功能的装置，如无人车或无人机，但不限于此。此外，电子装置可视需要而设置至少一个影像感测模块，以于特定方位或空间上获取相对于电子装置的深度信息。图1a及图1b分别是本实用新型的第一实施例的影像感测模块1旋转到不同方位的示意图。请参照图1a及图1b，影像感测模块1包括发射器10、接收器11以及可转动的光学模块12。发射器10适于提供用于深度感测的光l1。举例来说，发射器10可包括可见光源或不可见光源，其中不可见光源可包括红外线发光二极管或是红外线激光光源；对应地，发射器10提供的光l1可包括可见光或红外光，但不限于此。接收器11适于接收来自外部的光l2。举例来说，接收器11可包括飞行时间(timeofflight,tof)传感器，可接收发射器光源发射碰到物体后反射回来的光，但不限于此。在一实施例中，发射器10和接收器11可进一步包括一个或多个透镜。举例来说，发射器10的发射方向上设置有发射准直透镜，在接收器11的接收方向上设置有接收聚焦透镜，但不以此为限。接收器11与发射器10电连接。举例来说，影像感测模块1可进一步包括电路板13。接收器11与发射器10可共同设置在电路板13上且透过电路板13而电连接，进一步，电路板13与电子装置连接，但不以此为限。可转动的光学模块12具有反射面sr。来自发射器10的光l1经由反射面sr传递至影像感测模块1的外部，且来自外部的光l2经由反射面sr传递至接收器11。举例来说，可转动的光学模块12可包括反射元件120以及转动机构122。反射面sr为反射元件120的一侧面。在本实施例中，反射元件120为棱镜，且反射面sr为棱镜的斜面，但不限于此。在其他实施例中，反射元件120也可为反射镜、分光镜、其他可将光反射的元件或上述至少两个的组合。转动机构122具有旋转轴ra，且转动机构122与反射元件120连接并可以自动或手动的方式带动反射元件120以旋转轴ra为中心转动。举例来说，转动机构122可包括承载板1220，其中反射元件120可固定于承载板1220上。转动机构122可通过动件(未绘示，如齿轮、马达、形状记忆合金、压电材料、磁致伸缩材料或其他元件)带动承载板1220以旋转轴ra为中心转动，使得反射元件120的反射面sr以旋转轴ra为中心转动，但不限于此。在本实施例中，电路板13相对于反射元件120的反射面sr的一侧设置，且发射器10及接收器11共同设置在电路板13面向反射元件120的表面s13上。在此架构下，转动机构122的旋转轴ra可设计成与发射器10的光轴(未绘示)或与接收器11的光轴(未绘示)呈水平。然而，发射器10、接收器11以及可转动的光学模块12之间的相对设置关系可依需求改变，例如，影像感测模块1可进一步包括其他元件以改变光路径，因此旋转轴ra与发射器10的光轴(未绘示)及/或接收器11的光轴不限于同轴。通过转动承载板1220来带动反射元件120的反射面sr的转动，可使来自发射器10的光l1传递至位于不同方位的待测物(如待测物o1或待测物o2)。举例来说，当欲量测位于影像感测模块1的第一侧的待测物o1的深度信息时，可通过转动承载板1220，使反射面sr转向待测物o1。如此，来自发射器10的光l1可通过反射面sr的反射而传递至待测物o1，且被待测物o1反射的光l2可经由反射面sr的反射而传递至接收器11。影像感测模块1可经由分析发射器10发送光l1与接收器11接收到光l2之间的时间差，再搭配角度校正来计算出影像感测模块1与待测物o1之间的距离。类似地，当欲量测位于影像感测模块1的第二侧的待测物o2的深度信息时，可通过转动承载板1220，使反射面sr转向待测物o2。如此，来自发射器10的光l1可通过反射面sr的反射而传递至待测物o2，且被待测物o2反射的光l2可经由反射面sr的反射而传递至接收器11。影像感测模块1可经由分析发射器10发送光l1与接收器11接收到光l2之间的时间差，再搭配角度校正来计算出影像感测模块1与待测物o2之间的距离。由于一般无光学系统会对发射器与接收器要求较高，也就是说，发射器发散角小并且光功率要大，接收面积足够大，才能保证有效探测距离。而通过光学系统则能够提高能量利用率，大大降低对发射/接收器的选型要求。虽然增加了反射元件的成本，但大大降低了发射器和接收器成本，并简化了外围电路。再者，通过可转动的光学模块12使其反射面sr转向，便能够获得不同方位的深度信息而不用增加发射器10或接收器11的数量。例如，在图1a及图1b的实施例中，可用共板设置的一个发射器10及一个接收器11获得影像感测模块1相对侧的深度信息。此外，利用反射面sr使光从影像感测模块1导出或导入，发射器10及接收器11在影像撷取时可以是固定不动的。因此，与发射器10或接收器11连接的线路(如电源线与讯号线等)可以不用随着光学模块12的转动而转动，而有助于降低设置这些线路的难度以及避免这些线路的耗损或断裂。因此，影像感测模块1可具有重量轻、成本低、方便制作或高信赖性的优点。此外，通过将发射器10及接收器11设置在可转动的光学模块12的同一侧有助于缩减影像感测模块1的体积，而有助于应用影像感测模块1的电子装置的薄型化。图2a及图2b分别是本实用新型的第二实施例的影像感测模块1a从不同角度观看的示意图。请参照图2a及图2b，影像感测模块1a与图1a及图1b的影像感测模块1的主要差异如下所述。在影像感测模块1a中，可转动的光学模块12a包括第一反射元件120a、与第一反射元件120a分离且背靠背设置的第二反射元件120b以及转动机构122a。第一反射元件120a具有第一反射面sra，第二反射元件120b具有第二反射面srb，且第一反射面sra与第二反射面srb具有相反的倾斜方向。在本实施例中，第一反射元件120a及第二反射元件120b例如为斜面上形成有反射层rl的三角柱，且第一反射面sra及第二反射面srb由设置在两斜面上的反射层rl形成，但不以此为限。替代地，第一反射元件120a及第二反射元件120b可为反射镜、分光镜、棱镜或其他可将光反射的元件。在本实施例中，转动机构122a可包括滚筒1220a，其中第一反射元件120a及第二反射元件120b固定在滚筒1220a内。转动机构122a可通过动件(未绘示，如齿轮、马达、形状记忆合金、压电材料、磁致伸缩材料或其他元件)带动滚筒1220a以旋转轴ra为中心转动，使得第一反射元件120a的第一反射面sra及第二反射元件120b的第二反射面srb也可以旋转轴ra为中心转动。在本实施例中，旋转轴ra、发射器10的光轴(未绘示)以及接收器11的光轴(未绘示)可为同轴，如此，在计算深度信息时，可省略角度校正步骤。影像感测模块1a还可包括第一电路板13a以及第二电路板13b。第一反射面sra位于第二反射面srb与第一电路板13a之间。发射器10设置在第一电路板13a面向第一反射面sra的表面s13a上。第二反射面srb位于第一反射面sra与第二电路板13b之间。接收器11设置在第二电路板13b面向第二反射面srb的表面s13b上。来自发射器10的光l1经由第一反射面sra传递至影像感测模块1a的外部，而经待测物反射回来的光l2经由第二反射面srb传递至接收器11。可选地，影像感测模块1a可进一步包括电路板14。第一电路板13a以及第二电路板13b设置在电路板14上，且发射器10与接收器11可通过第一电路板13a、第二电路板13b以及电路板14而电连接。在一实施例中，电路板14还可与电子装置的其他线路或元件电连接。图3至图8分别是本实用新型的第三实施例的影像感测模块1b至第八实施例的影像感测模块1g的示意图。请参照图3，影像感测模块1b与图2a及图2b的影像感测模块1a的主要差异如下所述。在图2a及图2b中，第一反射面sra及第二反射面srb分别位于两个反射元件的斜面上，且第一反射面sra及第二反射面srb彼此分离。在图3中，第一反射面sra及第二反射面srb分别位于一个反射元件的两个斜面上，且第一反射面sra及第二反射面srb彼此连接。详细而言，在影像感测模块1b中，可转动的光学模块12b包括反射元件120b以及图2a及图2b的转动机构122a。反射元件120b例如为倾斜方向相反的两斜面上形成有反射层rl的三角柱，且第一反射面sra及第二反射面srb由设置在两斜面上的反射层rl形成。替代地，反射元件120b也可以是一曲折的反射镜，但不限于此。请参照图4，影像感测模块1c与图2a及图2b的影像感测模块1a的主要差异如下所述。在影像感测模块1c中，可转动的光学模块12c包括第一反射元件120a、第二反射元件120b以及转动机构122c。第一反射元件120a及第二反射元件120b例如为反射镜，但不以此为限。转动机构122c可包括承载板1220c1、承载座1220c2、多个齿轮(未标示)以及马达等。第一反射元件120a、第二反射元件120b、承载座1220c2以及多个齿轮设置在承载板1220c1上，其中承载座1220c2支撑第一反射元件120a及第二反射元件120b。马达可带动齿轮转动，使光学模块12c以旋转轴ra为中心转动，但不限于此。请参照图5，影像感测模块1d与图1a的影像感测模块1的主要差异如下所述。在影像感测模块1d中，可转动的光学模块12d包括反射元件120以及转动机构(未绘示)。转动机构与反射元件120连接并可带动反射元件120以旋转轴ra为中心转动。影像感测模块1d还可包括光路转向元件15。光路转向元件15位于反射元件120与发射器10及/或接收器11之间。光路转向元件15可为棱镜、反射镜、分光镜、其他可将光反射的元件或上述至少两个的组合。来自发射器10的光l1依序经光路op1，再由光路转向元件15反射的光路op2，以及反射面sr反射传递光路op3至影像感测模块1d的外部(如传递至待测物o1)，且来自外部的光l2(如被待测物o1反射的光)依序经光路op3’，再由反射面sr反射传递光路op2’以及光路转向元件15反射的光路op1’传递至接收器11。利用反射面sr使光从影像感测模块1d导出或导入，发射器10、接收器11、电路板13及光路转向元件15在影像撷取时可以是固定不动的。因此，与发射器10或接收器11连接的线路(如电源线与讯号线等)可以不用随着光学模块12d的转动而转动，而有助于降低设置这些线路的难度以及避免这些线路的耗损或断裂。此外，由于光路转向元件15的光路径不易被其他线路板遮蔽，因此光路转向元件15的设置有助于提升光学设计的灵活度以及影像撷取范围。请参照图6，影像感测模块1e与图5的影像感测模块1d的主要差异如下所述。在影像感测模块1e中，光路转向元件15e包括第一光路转向元件15a以及第二光路转向元件15b。在本实施例中，第一光路转向元件15a以及第二光路转向元件15b例如为斜面上形成有反射层rl的三角柱，但不以此为限。替代地，第一光路转向元件15a以及第二光路转向元件15b可为反射镜、分光镜、棱镜或其他可将光反射的元件。影像感测模块1e还可包括第一电路板13a以及第二电路板13b。发射器10设置在第一电路板13a面向第一光路转向元件15a的表面s13a上。接收器11设置在第二电路板13b面向第二光路转向元件15b的表面s13b上。可选地，影像感测模块1e可进一步包括电路板14。第一电路板13a、第二电路板13b、第一光路转向元件15a以及第二光路转向元件15b设置在电路板14上，且发射器10与接收器11可通过第一电路板13a、第二电路板13b以及电路板14而电连接。在一实施例中，电路板14还可与电子装置的其他线路或元件电连接。请参照图7，影像感测模块1f与图6的影像感测模块1e的主要差异如下所述。在影像感测模块1f中，光路转向元件15f例如为相邻两斜面上形成有反射层rl的三角柱，且相邻两斜面上的反射层rl分别用于将来自发射器10的光l1藉反射元件120反射至外部，以及将来自外部待测物o1反射回来的光l2藉反射元件120反射至接收器11。替代地，光路转向元件15f也可以是一曲折的反射镜，但不限于此。请参照图8，影像感测模块1g与图6的影像感测模块1e的主要差异如下所述。在影像感测模块1g中，第一光路转向元件15a以及第二光路转向元件15b例如为反射镜。此外，影像感测模块1g进一步包括承载板16以及承载座17，其中第一光路转向元件15a、第二光路转向元件15b以及承载座17设置在承载板16上，且承载座17支撑第一光路转向元件15a以及第二光路转向元件15b。在根据本实用新型的实施例中，通过可转动的光学模块使反射面转向，便能够将获得不同方位的深度信息而不用增加发射器或接收器的数量。此外，利用反射面使光从影像感测模块导出或导入，发射器及接收器在影像撷取时可以是固定不动的。因此，与发射器或接收器连接的线路可以不用随着光学模块的转动而转动，而有助于降低设置这些线路的难度以及避免这些线路的耗损或断裂。因此，本实用新型的影像感测模块可具有重量轻、成本低、方便制作或高信赖性的优点。在一实施例中，发射器及接收器可共同设置在光学模块的一侧，以缩减体积。在一实施例中，发射器及接收器可分别设置在光学模块的相对侧，且光学模块的旋转轴、发射器的光轴及接收器的光轴可同轴，以降低计算深度信息时运算量。在一实施例中，可通过光路转向元件的设置，来提升光学设计的灵活度以及扩增影像撷取范围。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种影像感测模块，其特征在于，包括：
发射器；
接收器，与所述发射器电连接；以及
可转动的光学模块，具有反射面，其中来自所述发射器的光经由所述反射面传递至所述影像感测模块的外部，且来自外部的光经由所述反射面传递至所述接收器。
2.根据权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，所述发射器包括可见光源或红外光源。
3.根据权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，所述接收器包括飞行时间传感器。
4.根据权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，所述发射器及所述接收器在影像撷取时是固定不动的。
5.根据权利要求4所述的影像感测模块，其特征在于，所述可转动的光学模块包括反射元件以及转动机构，所述反射面为所述反射元件的一侧面，所述转动机构与所述反射元件连接并带动所述反射元件转动。
6.根据权利要求5所述的影像感测模块，其特征在于，还包括：
电路板，相对于所述反射元件的反射面的一侧设置，其中所述发射器及所述接收器共同设置在所述电路板面向所述反射元件的表面上且透过所述电路板而电连接。
7.根据权利要求5所述的影像感测模块，其特征在于，所述反射面包括第一反射面以及第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面具有相反的倾斜方向，所述影像感测模块还包括：
第一电路板，其中所述第一反射面位于所述第二反射面与所述第一电路板之间，所述发射器设置在所述第一电路板面向所述第一反射面的表面上；以及
第二电路板，其中所述第二反射面位于所述第一反射面与所述第二电路板之间，所述接收器设置在所述第二电路板面向所述第二反射面的表面上，来自所述发射器的光经由所述第一反射面传递至所述影像感测模块的外部，且来自外部的光经由所述第二反射面传递至所述接收器。
8.根据权利要求7所述的影像感测模块，其特征在于，所述反射元件包括倾斜方向相反的两斜面以及设置在所述两斜面上的反射层，其中所述第一反射面与所述第二反射面由设置在所述两斜面上的所述反射层形成。
9.根据权利要求7所述的影像感测模块，其特征在于，所述反射元件包括第一反射元件以及与所述第一反射元件分离且背靠背设置的第二反射元件，所述第一反射面为所述第一反射元件的表面，且所述第二反射面为所述第二反射元件的表面。
10.根据权利要求5所述的影像感测模块，其特征在于，还包括：
光路转向元件，位于所述反射元件与所述发射器之间以及所述反射元件与所述接收器之间，其中来自所述发射器的光依序经由所述光路转向元件以及所述反射面传递至所述影像感测模块的外部，来自外部的光依序经由所述反射面以及所述光路转向元件传递至所述接收器，且所述光路转向元件在影像撷取时是固定不动的。
技术总结本实用新型提供一种影像感测模块，其包括发射器、接收器以及可转动的光学模块。接收器与发射器电连接。可转动的光学模块具有反射面。来自发射器的光经由反射面传递至影像感测模块的外部，且来自外部的光经由反射面传递至接收器。本实用新型的影像感测模块可具有重量轻、成本低、方便制作或高信赖性的优点。
技术研发人员：魏守德;陈韦志
受保护的技术使用者：光宝电子(广州)有限公司;光宝科技股份有限公司
技术研发日：2019.11.19
技术公布日：2020.06.09
