[發(fā)明專利]結(jié)構(gòu)光投影裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711267963.8
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN109870870A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 姚立鋒;曾俊杰;戚楊迪;陳飛帆;陳振宇;戎琦
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波舜宇光電信息有限公司
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/20;G03B21/53
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

本申請?zhí)峁┝艘环N結(jié)構(gòu)光投影裝置，該結(jié)構(gòu)光投影裝置包括激光發(fā)射部、一個或多個準直透鏡和驅(qū)動部。準直透鏡位于激光發(fā)射部所發(fā)出的光線的光路上，以對激光發(fā)射部所發(fā)出的光線進行準直。驅(qū)動部驅(qū)動準直透鏡中的一個或多個沿著光路移動和/或轉(zhuǎn)動，以改變所述準直透鏡的位置和角度。

技術領域

本申請涉及一種對焦結(jié)構(gòu)光投影裝置，具體地涉及一種自動對焦結(jié)構(gòu)光投影裝置以及配置有該自動對焦結(jié)構(gòu)光投影裝置的深度相機和配置有該深度相機的電子設備。

背景技術

隨著科技發(fā)展，深度相機技術越來越完善，例如成像效果更佳，因此深度相機也越來越多地應用于各種電子設備。

作為深度相機的重要構(gòu)成部件，結(jié)構(gòu)光投影裝置的功能直接影響整個深度相機的功能，例如結(jié)構(gòu)光投影模組投影效果差，會導致整個深度相機成像質(zhì)量差。

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)光投影裝置均為固定結(jié)構(gòu)，即，在使用過程中，結(jié)構(gòu)光投影裝置的光學參數(shù)，諸如焦點等不會發(fā)生變化。因而，由結(jié)構(gòu)光投射裝置構(gòu)成的現(xiàn)有深度相機的拍攝距離為一個固定的范圍(類似景深)。一旦空間目標超出這個范圍，結(jié)構(gòu)光投影裝置就無法將高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)光投影發(fā)送至空間目標表面，從而使得深度相機成像質(zhì)量變差。換言之，結(jié)構(gòu)光投影裝置的可識別區(qū)域(即焦深)固定，不適應大范圍的空間目標。即，結(jié)構(gòu)光在該范圍投影在空間目標表面的光斑大小符合接收要求，而一旦超出該范圍，光斑大小就不符合接收要求。大體可理解為超出該范圍后，光斑會過大無法通過接收模組來接收、識別，從而影響深度相機成像效果。

另外，不同的拍攝距離需要不同的匯聚景深，否則結(jié)構(gòu)光投影裝置提供的光斑過大就會相互干擾，無法保證準確的識別效果。

另外，在理想狀態(tài)下，在經(jīng)過結(jié)構(gòu)光投影裝置的準直透鏡準直后，衍射光學部衍射(分束)的光束應當是平行的，即在空間任一位置處，結(jié)構(gòu)光投影裝置提供的光斑大小一致。但是由于光學元器件制造、組裝、碰撞過程中不可避免地存在誤差，所以光束無法做到完全平行，從而光斑尺寸會發(fā)生變化。而光斑尺寸則會影響結(jié)構(gòu)光投影裝置的焦深，從而影響接收模組的接收，并最終影響識別效果。

另外，通過投影模組透射的光束匯聚到人眼時，將對人眼造成傷害，因此透射至空間目標表面的光束能量不能過大，而這也將極大地影響透射范圍。為解決這一問題，可以采用如下方式，即主動調(diào)整準直系統(tǒng)的焦距或焦點，使得光線不在空間目標表面匯聚，從而降低到達該表面(例如，人眼)的能量密度，或者移動形成在空間目標表面上的光斑的位置，使得避開人眼等敏感部位。

至少處于上述原因，現(xiàn)在深度相機更多的是被設置于電子設備前端，作為前置攝像頭，從而只需要提供近距離的成像。

但是隨著市場的發(fā)展，短距離拍攝成像不能滿足需求，因此需要滿足增大拍攝距離而不影響成像效果的深度相機。而要滿足該需求，則需要投影范圍更大的結(jié)構(gòu)光投影裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本申請旨在提供一種滿足增大拍攝距離而不影響成像效果的結(jié)構(gòu)光投影裝置以及配置有該結(jié)構(gòu)光投影裝置的深度相機和配置有該深度相機的電子設備。

根據(jù)本申請的一個實施方式，提供了一種結(jié)構(gòu)光投影裝置。該結(jié)構(gòu)光投影裝置可包括激光發(fā)射部、一個或多個準直透鏡和驅(qū)動部。準直透鏡可位于激光發(fā)射部所發(fā)出的光線的光路上，以對激光發(fā)射部所發(fā)出的光線進行準直。驅(qū)動部驅(qū)動準直透鏡中的一個或多個可沿著光路移動和/或轉(zhuǎn)動，以改變所述準直透鏡的位置和角度，從而調(diào)整投射在空間目標的表面的結(jié)構(gòu)光光斑的大小。

根據(jù)本申請的實施方式，驅(qū)動部可與準直透鏡中的所有準直透鏡相接觸，以同步驅(qū)動準直透鏡中的所有準直透鏡沿著光路移動和/或轉(zhuǎn)動。

根據(jù)本申請的實施方式，結(jié)構(gòu)光投影裝置還可包括衍射光學部，衍射光學部可位于準直透鏡遠離激光發(fā)射部的一側(cè)，以將通過準直透鏡的光線投射至空間目標的表面。