投射组件、显示面板及电子设备制造技术

技术编号:28554645 阅读:52 留言:0更新日期:2021-05-25 17:47
本申请提供一种投射组件、显示面板及电子设备,所述投射组件包括光源及全反射元件,所述光源设于所述全反射元件的入光端,所述入光端为所述全反射元件的垂直于投射方向的一端,所述投射方向为所述投射组件向待测对象投射光线的方向;所述全反射元件的投射面上间隔设有多个出光部,所述投射面为所述全反射元件靠近待测对象的一面;所述光源发出的光线自所述入光端经进入所述全反射元件内并至少发生一次全反射后入射至所述出光部,所述出光部使所述光线形成结构光并投射至所述待测对象。本申请的投射组件解决了现有技术中光源通常位于光学元件的下方,但多元件堆叠会造成应用发射模组的电子设备的厚度增加,不利于电子设备的轻薄化设计的问题。

【技术实现步骤摘要】
投射组件、显示面板及电子设备
本专利技术涉及电子设备
,尤其涉及一种投射组件、显示面板及电子设备。
技术介绍
三维(threedimensional,3D)成像技术是新一代人机交互技术的核心。3D成像系统通过发射模组向待测对象投射结构化光线来获取待测对象的三维信息。发射模组中通常包括光源及光学元件,光源发出的光线通过光学元件后,可以向待测对象投射出结构化光线。传统的发射模组中的光源通常位于光学元件的下方,但多元件堆叠会造成应用发射模组的电子设备的厚度增加,不利于电子设备的轻薄化设计。
技术实现思路
鉴于此,本申请提供一种投射组件、显示面板及电子设备,以解决现有技术中光源通常位于光学元件的下方,但多元件堆叠会造成应用发射模组的电子设备的厚度增加,不利于电子设备的轻薄化设计的问题。第一方面,本申请提供一种投射组件,所述投射组件包括光源及全反射元件,所述光源设于所述全反射元件的入光端,所述入光端为所述全反射元件的垂直于投射方向的一端,所述投射方向为所述投射组件向待测对象投射光线的方向;所述全反射元件的投射面上间隔设有多个出光部,所述投射面为所述全反射元件靠近待测对象的一面;所述光源发出的光线自所述入光端经进入所述全反射元件内并至少发生一次全反射后入射至所述出光部,所述出光部使所述光线形成结构光并投射至所述待测对象。由此,通过将光源设置于全反射元件的入光端,并在全反射元件的投射面上设置多个出光部,使得光源发出的光线能够进入全反射元件内,并在全反射元件内进行全反射传导后入射至全反射元件的投射面上的各个出光部,经由各个出光部出射而形成结构光以投射至待测对象,从而形成一种新的结构光投射模式,且相对于传统的发射模组的设置,光源设置于全反射元件的一侧,一方面减小了厚度方向上的堆叠,有利于投射组件应用至电子设备时的轻薄化。另一方面,光源与全反射元件的位置关系能够充分适应电子设备大屏化的需求,能够增加投射面积以得到待测对象的有效的深度信息,实用性强,应用范围广泛。一实施例中,所述全反射元件包括全反射元件本体及包覆于所述全反射元件本体的外围的外层,所述全反射元件本体的折射率大于所述外层的折射率,以使所述光源发出的光线入射至所述全反射元件本体和所述外层的接触面后在所述接触面发生全反射。一实施例中,所述光源包括多个子光源,多个所述子光源阵列分布于所述全反射元件的入光端。也即为,同一个全反射元件的入光端对应安装有多个子光源,多个子光源中的每一子光源发出的光线均射入到同一个全反射元件中,从而使得同一时间内射入同一全反射元件中的光线增多,光线越多,光线强度越大,而光线强度大有利于提升光线的透射率以投射至待测对象,便于后续得到有效的深度信息。一实施例中,每一所述子光源发出的入射至所述接触面的光线与所述接触面的法线之间的夹角为所述光线的入射角,多个所述子光源的位置关系还满足:任意两个所述子光源的入射角均不相同。由此,可使得多个子光源中的每一子光源的光线在满足发生全反射条件的入射角范围的同时,能够从全反射元件端面的不同方位射入全反射元件中,进而使多个子光源发出的光线能够均匀的充满全反射元件,保证足够的光线强度。一实施例中,每一所述子光源发出的入射至所述接触面的光线与所述接触面的法线之间的夹角为所述光线的入射角,所述入射角在满足所述光线在所述全反射元件本体内以全反射的形式传导的基础上随机设置。由此,可随机分配各个子光源的入射角,只要能使得各个子光源的入射角均满足光线在全反射元件内发生全反射的入射角条件即可。而通过随机设置各个子光源的入射角,使得各个子光源所发出的入射角的分布更加散乱,进而使多道光线经由全反射元件本体后从每一出光部出射时,投射形成的结构光可以更为均匀,提高了结构光的质量。一实施例中,所述外层靠近待测对象的表面为所述投射面,多个所述出光部间隔设置于所述投射面上,且每一所述出光部贯穿所述外层以与所述全反射元件本体接触,所述出光部的折射率大于所述全反射元件本体的折射率,以使所述光线自所述全反射元件本体射出至所述出光部。一实施例中,所述外层朝向所述待测对象的一侧间隔开设有多个出光孔,多个所述出光孔分别收容多个光学元件以形成多个所述出光部。由此,出光部相当于破坏了光的全反射条件,使得光线不再在全反射元件本体内进行全反射,而是进入出光部中并从出光部射出而投射至待测对象,以获得待测对象的深度信息。一实施例中,所述光学元件还用于调整所述光线投射至所述待测对象的投射角度。由此,光学元件相当于将光线传输的方向进行了转换,缩短了光线在全反射元件与待测对象之间的传输距离,从而有利于提高显示面板的内部空间的利用率,进而有利于应用该显示面板的电子设备的小型化。一实施例中,所述结构光为散斑结构光,所述光学元件为准直镜,每一所述准直镜均对所述光线进行准直并投射形成光斑。由此,准直镜能够接收来自全反射元件的光线,并破坏光线在全反射元件内的全反射,从而改变光线的传导方向,使光从全反射元件内投射出来形成光斑并垂直射向待测对象。一实施例中,所述出光部为形成结构化图案的出光孔或导光介质,以使经所述出光孔或导光介质而投射的光线形成与所述结构化图案相对应的编码结构光。由此,出光部投射出的结构光为编码结构光,编码结构光算法简单,能够呈现出规律性的几何编码图形,如此可以快速匹配特征点,减少3D信息计算量,降低结构光算法功耗。一实施例中,所述光源为边发射激光器。边发射激光器为能量较高的单点发光结构,其无需设计阵列结构,制作简单,光源成本较低,散热性能更好,且光源采用边发射激光器时,投影出的结构光图案可以获得较好的亮度均匀性,同时可以解决投影图案畸变的问题。第二方面,本申请还提供一种显示面板,所述显示面板包括如上所述的投射组件。由此,投射组件单独构成显示面板的一层层结构,使得显示面板因具有投射组件的层结构,而无需通过在显示面板中开孔安装深度摄像模组中的发射模组即可使显示面板具有发射模组的功能,也即为,投射组件能够独立实现投射结构化的光线给待测对象的功能,为后续接收待测对象反射回来的结构化光线及分析结构化光线的深度信息等流程提供准备工作,并且最大程度的保留显示面板外观的完整性。一方面,能够提高显示面板外观的美观度及平整度,实现显示面板显示区域最大化的全面屏的需求,从而提升用户的使用体验,另一方面,能够使显示面板具备投射结构化光线的功能,提高了显示面板的功能集成度,实现了全面屏及投射结构化光线的双重功能的融合。一实施例中,所述投射组件为多个,多个所述投射组件并排设置。由此,对于未来可能出现的其他结构的全反射元件的数量及全反射元件与子光源数量的对应关系,本申请实施例中对于光源及全反射元件位置关系的改进部分同样适用。一实施例中,所述显示面板还包括触控层及OLED层,所述触控层、所述投射组件及所述OLED层依次层叠设置;或者,所述触控层、所述OLED层及所述投射组件依次层叠设置;或者,所述投射组件、所述触控层及所述OLED层依次层叠设置。由此,可根据实际情况灵活调节层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投射组件,其特征在于,所述投射组件包括光源及全反射元件,所述光源设于所述全反射元件的入光端,所述入光端为所述全反射元件的垂直于投射方向的一端,所述投射方向为所述投射组件向待测对象投射光线的方向;所述全反射元件的投射面上间隔设有多个出光部,所述投射面为所述全反射元件靠近待测对象的一面;所述光源发出的光线自所述入光端进入所述全反射元件内并至少发生一次全反射后入射至所述出光部,所述出光部使所述光线形成结构光并投射至所述待测对象。/n

【技术特征摘要】
1.一种投射组件,其特征在于,所述投射组件包括光源及全反射元件,所述光源设于所述全反射元件的入光端,所述入光端为所述全反射元件的垂直于投射方向的一端,所述投射方向为所述投射组件向待测对象投射光线的方向;所述全反射元件的投射面上间隔设有多个出光部,所述投射面为所述全反射元件靠近待测对象的一面;所述光源发出的光线自所述入光端进入所述全反射元件内并至少发生一次全反射后入射至所述出光部,所述出光部使所述光线形成结构光并投射至所述待测对象。


2.如权利要求1所述的投射组件,其特征在于,所述全反射元件包括全反射元件本体及包覆于所述全反射元件本体的外层,所述全反射元件本体的折射率大于所述外层的折射率,以使所述光源发出的光线入射至所述全反射元件本体和所述外层的接触面后在所述接触面发生全反射。


3.如权利要求2所述的投射组件,其特征在于,所述光源包括多个子光源,多个所述子光源阵列分布于所述全反射元件的入光端。


4.如权利要求3所述的投射组件,其特征在于,每一所述子光源发出的入射至所述接触面的光线与所述接触面的法线之间的夹角为所述光线的入射角,多个所述子光源的位置关系还满足:任意两个所述子光源的入射角均不相同。


5.如权利要求3所述的投射组件,其特征在于,每一所述子光源发出的入射至所述接触面的光线与所述接触面的法线之间的夹角为所述光线的入射角,所述入射角在满足所述光线在所述全反射元件本体内以全反射的形式传导的基础上随机设置。


6.如权利要求2所述的投射组件,其特征在于,所述外层靠近所述待测对象的表面为所述投射面,多个所述出光部间隔设置于所述投射面上,且每一所述出光部贯穿所述外层以与所述全反射元件本体接触,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志毛信贤
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

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