本实用新型专利技术提供一种空气透镜，包括：透镜壳体，所述透镜壳体形成圆柱体的密封型腔，所述密封型腔内均匀分布压强为一个大气压的空气介质，所述透镜壳体的两端分别为入射面和出射面，入射光线自所述入射面入射、经过所述空气介质的折射后自所述出射面出射；加热装置，所述加热装置固定于所述透镜壳体的外部，并且沿所述透镜壳体的圆周方向离散分布，所述加热装置通过局部加热所述透镜壳体而使密封型腔内的空气密度形成梯度分布，以使自所述入射面入射的入射光线在密封型腔内发生折射，自所述出射面出射的出射光线偏离所述入射光线的入射方向。射方向。射方向。
【技术实现步骤摘要】
一种结构光透射装置及其空气透镜
[0001]本技术涉及光学设备领域，特别涉及一种结构光透射装置及其空气透镜。
技术介绍
[0002]结构光是一组由红外激光发射器和摄像头组成的系统结构，红外激光发射器投射具有结构特征的光线到被摄物体表面，经反射后由摄像头采集，根据光信号的特征计算物体的位置和深度信息，获取被摄物体的三维立体模型。
[0003]在智能手机、机器人等小型移动设备场景下，结构光装置的功率和空间均受到限制，因此检测区域局限于摄像头前方小角度范围内。例如当手机平放于桌面时，人脸难以在45
°
方向完成识别解锁，需靠近至手机正上方才可解锁。若能解决在不占用更多结构空间的前提下提升小功率结构光投射装置的发射角度，将大幅提升小功率级的结构光装置使用性能。
技术实现思路
[0004]为了解决以上技术问题，本技术提供一种结构光透射装置及其空气透镜。
[0005]在一个实施例中提供了一种空气透镜，其特征在于，包括：
[0006]透镜壳体，所述透镜壳体形成圆柱体的密封型腔，所述密封型腔内均匀分布压强为一个大气压的空气介质，所述透镜壳体的两端分别为入射面和出射面，入射光线自所述入射面入射、经过空气介质的折射后自所述出射面出射；
[0007]加热装置，所述加热装置固定于所述透镜壳体的外部，并且沿所述透镜壳体的圆周方向离散分布，所述加热装置通过局部加热所述透镜壳体而使密封型腔内的空气密度形成梯度分布，以使自所述入射面入射的入射光线在密封型腔内发生折射，自所述出射面出射的出射光线偏离所述入射光线的入射方向。
[0008]在一个实施例中，所述加热装置为交变电流驱动的电磁线圈。
[0009]在一个实施例中，所述加热装置沿着所述入射面的圆周方向等角度间隔分布。
[0010]在一个实施例中，进一步包括：
[0011]金属壳体，所述金属壳体包裹在所述透镜壳体外部，所述电磁线圈嵌入至所述金属壳体内，通电的电磁线圈在所述金属壳体的局部产生涡流效应。
[0012]在一个实施例中，所述出射光线沿着背离所述通电的电磁线圈的方向偏离所述入射方向。
[0013]在一个实施例中，进一步包括：
[0014]温度传感器，所述温度传感器设置在所述金属壳体和所述透镜壳体之间，以检测所述透镜壳体的局部温度；
[0015]控制器，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度控制所述电磁线圈的电流。
[0016]在一个实施例中，所述温度传感器为热电偶，所述热电偶设置在所述金属壳体的内表面。
[0017]本技术的另一实施例还提供了一种结构光透射装置，包括：
[0018]光源发射器；
[0019]根据以上所述的空气透镜，所述光源发射器发出的光线经过所述空气透镜的折射后出射。
[0020]由以上技术方案可知，本实施例的空气透镜通过加热方式调节空气透镜折射率梯度分布，实现光线的定向折射，而非常规的空气透镜只能够改变焦距。本实施例的空气透镜在无机械结构下拓展结构光投射区域，装置体积微小，适用于机器人、电子产品等场景。
附图说明
[0021]以下附图仅对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。
[0022]图1是本技术的空气透镜的截面图。
[0023]图2至图4是本技术的光学透镜的光线折射示意图。
[0024]图5是本技术的结构光透射装置的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0026]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0027]为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本技术相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0028]在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
[0029]在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
[0030]在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
[0031]现在将参照附图更完全地描述各示例实施例。
[0032]为了解决现有技术中问题，本技术提供一种用于结构光透射装置的空气透镜，其通过改变空气密度而改变空气透镜的折射率，在不增加机械结构的情况下扩展了空气透镜的出光范围。
[0033]如图1和图2所示，本技术的一个实施例提供了一种空气透镜1，包括：
[0034]透镜壳体10，透镜壳体10形成圆柱体的密封型腔，密封型腔内均匀分布压强为一个大气压的空气介质，透镜壳体10的两端分别为入射面11和出射面12，入射光线自入射面11入射、经过空气介质13的折射后自出射面12出射；
[0035]加热装置20，加热装置20固定于透镜壳体10的外部，并且沿透镜壳体10的圆周方向离散分布，加热装置20通过局部加热透镜壳体10而使密封型腔内的空气密度形成梯度分
布，以使自入射面11入射的入射光线在密封型腔内发生折射，自出射面12出射的出射光线偏离入射光线的入射方向。
[0036]结合图1和图2可以看到，透镜壳体10用于提供封装空气的密封型腔，透镜壳体10可使用例如玻璃的材料制造，具有透光和透热的性能。密封型腔内空气均匀分布，密度ρ0(等同于一个大气压)，折射率为1，等同于平面透镜，则当入射光线自入射面11入射至密封型腔内时，入射光直接透射、并自出射面12出射。如图2可见，以入射方向沿着密封型腔的中心轴线垂直于入射面11入射为例，入射光在密封型腔内方向不变，出射光朝向出射面12的正前方A区域投射。
[0037]加热装置20用于通过加热透镜壳体10的局部而使密封型腔内的局部空气被加热，由于密封型腔是一个密闭的空间，由此导致内部的空气压强增大，密度发生变化。进一步地，由于加热装置20仅加热透镜壳体10的局部，因此密封型腔内的空气温度是不均匀的，而是自加热源开始向外呈梯形分布扩散，相应地，密封型腔内的空气密度也呈梯形分布。不同密度的空气的折射率不同，则当光线进入密度不同的空间时即会发生折射，由此导致出射光线的出射方向与入射方向发生偏离。
[0038]具体地，如图3所示，当透镜壳体10下方的一个或多个加热装置20通电加热时，热量透过玻璃的透镜壳体10对内部进行加热，使得左下方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空气透镜(1)，其特征在于，包括：透镜壳体(10)，所述透镜壳体(10)形成圆柱体的密封型腔，所述密封型腔内均匀分布压强为一个大气压的空气介质(13)，所述透镜壳体(10)的两端分别为入射面(11)和出射面(12)，入射光线自所述入射面(11)入射、经过所述空气介质(13)的折射后自所述出射面(12)出射；加热装置(20)，所述加热装置(20)固定于所述透镜壳体(10)的外部，并且沿所述透镜壳体(10)的圆周方向离散分布，所述加热装置(20)通过局部加热所述透镜壳体(10)而使密封型腔内的空气密度形成梯度分布，以使自所述入射面(11)入射的入射光线在密封型腔内发生折射，自所述出射面(12)出射的出射光线偏离所述入射光线的入射方向。2.根据权利要求1所述的空气透镜(1)，其特征在于，所述加热装置(20)为交变电流驱动的电磁线圈。3.根据权利要求1所述的空气透镜(1)，其特征在于，所述加热装置(20)沿着所述入射面(11)的圆周方向等角度间隔分布。4.根据权利要求2所述的空气透镜(1)，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴其谌，钱士森，胡云飞，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。