[發(fā)明專利]投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810447715.X
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN110471192B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳旭東;景燎;崔文峰;粟登超;湯徐杰
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波舜宇光電信息有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 北京方迪譽誠專利代理有限公司 11808
• 代理人: 鄧斐;宣力偉

本發(fā)明公開了一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備。該衍射光學(xué)組件，供與一發(fā)光組件和一準(zhǔn)直鏡組裝成一投射裝置，包括一衍射層和一透鏡層。該衍射層適于位于該發(fā)光組件的發(fā)光路徑，用于衍射經(jīng)由該準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后的該發(fā)光組件的一發(fā)光元件發(fā)出的光束。該透鏡層適于位于該發(fā)光組件的發(fā)光路徑，并使該衍射層位于該發(fā)光元件和該透鏡層之間，用于調(diào)整經(jīng)由該衍射層衍射后的光束。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一結(jié)構(gòu)光技術(shù)領(lǐng)域，更特別地涉及一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著結(jié)構(gòu)光技術(shù)的進步和完善，結(jié)構(gòu)光深度相機也越來越受到人們的歡迎。由于深度相機能夠獲取空間目標(biāo)的深度信息，帶給用戶不同于二維相機的體驗，借此用戶可以實現(xiàn)對于三維掃描、人臉識別和場景建模等功能，因此，深度相機正受到各行各業(yè)的高度重視。尤其是在移動終端上的應(yīng)用，比如，Iphone X的前置攝像模組就采用散斑結(jié)構(gòu)光技術(shù)進行人臉識別解鎖。

現(xiàn)有深度相機的投射裝置通常包括一激光發(fā)射器、一準(zhǔn)直鏡和一衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Elements,DOE)。該激光發(fā)生器發(fā)射的激光先通過該準(zhǔn)直鏡被準(zhǔn)直，再通過該衍射光學(xué)元件被衍射(復(fù)制)后投射至空間目標(biāo)的表面，供該現(xiàn)有深度相機的攝像模組采集以獲取該空間目標(biāo)的深度信息。然而，激光發(fā)射器所發(fā)出的激光均帶有一定的擴散角，需要利用準(zhǔn)直鏡進行準(zhǔn)直，然后經(jīng)過衍射光學(xué)元件衍射并投射至空間目標(biāo)。在理想狀態(tài)下，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后的激光光束應(yīng)當(dāng)是平行光束，但是由于存在制造、組裝等誤差，經(jīng)過準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后的光束并不能達(dá)到完全平行，因此通過衍射光學(xué)元件衍射后的結(jié)構(gòu)光光束也會存在一定的發(fā)散角，從而影響投射裝置的投射范圍，甚至?xí)绊懙酵渡溲b置的投射效果。即投射出結(jié)構(gòu)光光束可能不符合需求,從而使得識別不精確,進一步導(dǎo)致成像效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備，其中所述衍射光學(xué)組件適于被應(yīng)用于一投射裝置，以改變所述投射裝置的投射范圍，進而提高所述投射裝置的投射效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備，其中所述衍射光學(xué)組件的一衍射層用于衍射被準(zhǔn)直后的光束，所述衍射光學(xué)組件的一透鏡層用于改變被衍射后的光束的發(fā)散角，進而改變安裝有所述衍射光學(xué)組件的投射裝置的投射范圍，從而提高所述投射裝置的投射效果。換句話說，當(dāng)被準(zhǔn)直后的光束具有一發(fā)散角時，所述透鏡層被實施為一凸透鏡，用于對光束進行聚焦；當(dāng)被準(zhǔn)直后的光束過于聚焦時，所述透鏡層被實施為一凹透鏡，用于對光束進行擴散，以使投射出的光束趨于平行，從而使得投射效果變佳。

本發(fā)明的另一目的在于提供一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備，其中所述衍射光學(xué)組件的一衍射層用于衍射被準(zhǔn)直后的光束，所述衍射光學(xué)組件的一透鏡層用于改變被衍射后的光束的直徑，進而改變安裝有所述衍射光學(xué)組件的投射裝置的投射范圍，從而提高所述投射裝置的投射效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備，其中，在本發(fā)明的一些實施例中，所述衍射光學(xué)組件的所述衍射層和所述透鏡層依次被設(shè)置于所述投射裝置的一發(fā)光元件的發(fā)光路徑，以使被準(zhǔn)直后的光束先經(jīng)過所述衍射層進行衍射，再經(jīng)過所述透鏡層以改變光束的發(fā)散角或直徑，以提高所述投射裝置的投射效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備，其中，在本發(fā)明的一些實施例中，所述衍射光學(xué)組件具有分體式結(jié)構(gòu)，也就是說，所述衍射層和所述透鏡層相互獨立，以便分別制造和安裝所述衍射光學(xué)組件的所述衍射層和所述透鏡層。

本發(fā)明的另一目的在于提供一投射裝置和衍射光學(xué)組件及其制造方法以及帶有投射裝置的電子設(shè)備，其中，在本發(fā)明的一些實施例中，所述衍射光學(xué)組件具有一體式結(jié)構(gòu)，也就是說，所述衍射層和所述透鏡層是一體制造成型，以防所述衍射層和所述透鏡層之間存在間隙，進而減小所述衍射光學(xué)組件的高度尺寸。