投影模组、结构光三维成像装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种投影模组、结构光三维成像装置和电子设备。投影模组激光发射器和反射式光栅。激光发射器包括出光面，激光自出光面出射。反射式光栅包括反射面，反射面相对出光面倾斜设置，反射面与出光面相对，反射面上设置有光栅微结构，光栅微结构将激光扩束以形成激光图案并经反射面调整激光图案的出射角度。本发明专利技术实施方式的投影模组、结构光三维成像装置和电子设备通过在反射式光栅的反射面设置光栅微结构且将反射面相对出光面倾斜设置，反射式光栅不仅可以对激光进行扩束以生成激光图案，还可以调整激光的反射角度，而无需单独设置一个棱镜去调整激光的反射角度，不仅节省了棱镜所占的安装空间，还省去了一个棱镜的成本。

Projection module, structured light 3D imaging device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
投影模组、结构光三维成像装置和电子设备
本专利技术涉及光电
，更具体而言，涉及一种投影模组、结构光三维成像装置和电子设备。
技术介绍
现有的投影模组通过边发射型激光器作为光源时，一般将边发射型激光器水平放置，其发光方向与出光方向垂直，然后通过一个棱镜改变边发射型激光器的激光方向，从而起到减小投影模组的高度的作用，然而，投影模组需多设置一个棱镜，一方面棱镜会占用投影模组的安装空间，另一方面增加了投影模组的成本。
技术实现思路
本专利技术实施方式提供一种投影模组、结构光三维成像装置和电子设备。本专利技术实施方式的投影模组包括激光发射器和反射式光栅。所述激光发射器包括出光面，激光自所述出光面出射。所述反射式光栅包括反射面，所述反射面相对所述出光面倾斜设置，所述反射面与所述出光面相对，所述反射面上设置有光栅微结构，所述光栅微结构用于将所述激光扩束以形成激光图案，所述反射面用于调整所述激光图案的出射角度。本专利技术实施方式的投影模组通过在反射式光栅的反射面设置光栅微结构且将反射面相对出光面倾斜设置，反射式光栅不仅可以对激光进行扩束以生成激光图案，还可以调整激光的反射角度，而无需单独设置一个棱镜去调整激光的反射角度，不仅节省了棱镜所占的安装空间，还省去了一个棱镜的成本。在某些实施方式中，所述激光发射器包括边发射型激光器或垂直腔面发射激光器。边发射型激光器为单点发光结构，作为激光发射器时无需设计阵列结构，制作简单，激光投射模组的激光发射器成本较低，而且较垂直腔面发射激光器而言，边发射型激光器的温飘较小。采用垂直腔面发射激光器作为激光发射器，则激光图案的不相关性会更高，有利于获取高精度的深度图像。在某些实施方式中，所述投影模组还包括基板，所述激光发射器设置在所述基板上，所述出光面与所述基板垂直。出光面与基板垂直，且反射面与出光面相对，激光的出射方向基本与基板平行，也即是说，激光发射器为平躺放置(相对于竖直放置而言为倒放)，使得投影模组具有潜望式结构，从而缩短了投影模组的高度。在某些实施方式中，所述投影模组还包括固定件，所述固定件设置在所述基板上，所述反射式光栅包括与所述反射面相背的安装面，所述固定件与所述反射式光栅连接于所述安装面以固定所述反射式光栅。投影模组中的固定件设置在基板上并与反射式光栅连接于安装面，能够牢固地将反射式光栅固定在基板上并使得反射面保持在与出光面相对的位置。在某些实施方式，所述反射式光栅为三角棱镜，所述反射式光栅包括承载面、所述反射面、及连接所述承载面与所述反射面的连接面，所述承载面设置在所述基板上。反射式光栅本身的结构为三角棱镜，反射面与出光面相对，且该三角棱镜通过承载面设置在基板上，而无需额外设置一个固定件来进行固定支撑，集成度更高。在某些实施方式中，所述光栅微结构为纳米级光栅微结构并均匀分布在所述反射面上。纳米级别的光栅微结构的密度更大，相较于一般的微米级别的光栅微结构，可以将一束激光扩束为更多束激光以形成更为精细的激光图案。在某些实施方式中，所述反射面上设置有所述光栅微结构的区域覆盖所述激光的发光视场范围。光栅微结构覆盖激光的发光视场范围，也即是说，所有激光均照射在光栅微结构上，保证激光都经过光栅微结构调制而不是直接反射出去影响激光图案的形成，保证了出射的激光图案的精度。在某些实施方式中，所述激光发射器和所述反射式光栅之间设置有准直透镜，且所述准直透镜位于所述激光的入射光路上，用于将激光发射器发出的光线变成准直光线后投射至反射式光栅；和/或，所述激光图案的出射光路上设置有调节镜头，以调整出射光束的光学性能。当准直透镜设置在激光发射器和反射式光栅之间并位于激光的入射光路上时，准直透镜对入射到反射式光栅的激光起到准直作用，使得激光发射器发射的激光能够全部进入反射式光栅，从而提高激光的利用率；当调节镜头设置在激光图案的出射光路上时，调节镜头对出射的激光图案进行光学性能调整，例如调整对比度、失真或视场角等，从而能够调整并优化激光图案的投射质量和效果；当准直透镜设置在激光发射器和反射式光栅之间并位于激光的入射光路上，且调节镜头设置在激光图案的出射光路上时，则设置在激光发射器和反射式光栅之间的准直透镜使得激光发射器发射的激光能够全部进入反射式光栅，从而提高激光的利用率，而设置在激光图案的出射光路上的调节镜头对投射出的激光图案的进行了调整，从而能够调整激光图案的投射质量和效果。本专利技术实施方式的结构光三维成像装置包括相机模组和上述任一实施方式的投影模组。所述投影模组用于朝目标物体发射所述激光图案。所述相机模组用于接收经目标物体反射后的所述激光图案。本专利技术实施方式的结构光三维成像装置通过在反射式光栅的反射面设置光栅微结构且将反射面相对出光面倾斜设置，反射式光栅不仅可以对激光进行扩束以生成激光图案，还可以调整激光的反射角度，而无需单独设置一个棱镜去调整激光的反射角度，不仅节省了棱镜所占的安装空间，还省去了一个棱镜的成本。本专利技术实施方式的电子设备包括壳体和上述实施方式的结构光三维成像装置。所述结构光三维成像装置设置在所述壳体上。本专利技术实施方式的电子设备通过在反射式光栅的反射面设置光栅微结构且将反射面相对出光面倾斜设置，反射式光栅不仅可以对激光进行扩束以生成激光图案，还可以调整激光的反射角度，而无需单独设置一个棱镜去调整激光的反射角度，不仅节省了棱镜所占的安装空间，还省去了一个棱镜的成本。且壳体可以对结构光三维成像装置起到保护作用。本专利技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施方式的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术某些实施方式的投影模组的结构示意图；图2为本专利技术某些实施方式的投影模组的结构示意图；图3为本专利技术另一实施方式的投影模组的结构示意图；图4为本专利技术再一实施方式的投影模组的结构示意图；图5为本专利技术又一实施方式的投影模组的结构示意图；图6为本专利技术实施方式的结构光三维成像装置的结构示意图；和图7为本专利技术实施方式的电子设备的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外，下面结合附图描述的本专利技术的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术的实施方式，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影模组，其特征在于，所述投影模组包括：/n激光发射器，所述激光发射器包括出光面，激光自所述出光面出射；和/n反射式光栅，所述反射式光栅包括反射面，所述反射面相对所述出光面倾斜设置，所述反射面上设置有光栅微结构，所述光栅微结构用于将所述激光扩束以形成激光图案，所述反射面用于调整所述激光图案的出射角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种投影模组，其特征在于，所述投影模组包括：
激光发射器，所述激光发射器包括出光面，激光自所述出光面出射；和
反射式光栅，所述反射式光栅包括反射面，所述反射面相对所述出光面倾斜设置，所述反射面上设置有光栅微结构，所述光栅微结构用于将所述激光扩束以形成激光图案，所述反射面用于调整所述激光图案的出射角度。


2.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述激光发射器包括边发射型激光器或垂直腔面发射激光器。


3.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述投影模组还包括基板，所述激光发射器设置在所述基板上，所述出光面与所述基板垂直。


4.根据权利要求3所述的投影模组，其特征在于，所述投影模组还包括固定件，所述固定件设置在所述基板上，所述反射式光栅包括与所述反射面相背的安装面，所述固定件与所述反射式光栅连接于所述安装面以固定所述反射式光栅。


5.根据权利要求3所述的投影模组，其特征在于，所述反射式光栅为三角棱镜，所述反射式光栅包括承载面、所述反射面、及连接所述承载面与所述反射面的连接面，所述承载面...

【专利技术属性】
技术研发人员：林君翰，李宗政，陈冠宏，周祥禾，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36