[發明專利]投射模組、成像裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201811382469.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111198409A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 林君翰;李宗政;陳冠宏;周祥禾
• 申請（專利權）人: 南昌歐菲生物識別技術有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G03B15/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種投射模組、成像裝置及電子設備。投射模組包括光源和設置在光路上的微透鏡陣列元件。微透鏡陣列元件包括基材。基材包括相背的第一面和第二面。第一面設有第一條狀微透鏡陣列，第二面設有第二條狀微透鏡陣列。第一條狀微透鏡陣列包括多個第一條狀微透鏡，第二條狀微透鏡陣列包括多個第二條狀微透鏡。多個第一條狀微透鏡的排布方向與多個第二條狀微透鏡的排布方向交叉形成夾角。本發明的投射模組中，光源發射的光線經過微透鏡陣列元件的兩次折射后能夠得到均勻排列的點狀分布結構光圖形。因此，可以采用微透鏡陣列元件代替衍射光學元件。微透鏡陣列元件的制造難度較低且技術成熟，可以實現結構光成像裝置的量產并降低成本。

技術領域

本發明涉及成像技術領域，特別涉及一種投射模組、成像裝置及電子設備。

背景技術

在結構光成像技術中，投射模組中的衍射光學元件(Diffractive OpticalElements，DOE)將光源發射的光束以一定的倍數復制之后向目標物體投射光線，接收模組的圖像傳感器接收經目標物體反射的光束，然后可以根據光信息的變化來計算目標物體的三維輪廓信息。然而，衍射光學元件的設計制造較為困難，成品品質難以掌控，這將影響結構光成像裝置的量產，同時也使得結構光成像裝置的成本較高。

發明內容

本發明的實施方式提供了一種投射模組、成像裝置及電子設備。

本發明實施方式的投射模組，包括光源和設置在所述光源的光路上的微透鏡陣列元件。所述微透鏡陣列元件包括基材。所述基材包括相背的第一面和第二面。所述第一面設有第一條狀微透鏡陣列，所述第二面設有第二條狀微透鏡陣列。所述第一條狀微透鏡陣列包括多個第一條狀微透鏡，所述第二條狀微透鏡陣列包括多個第二條狀微透鏡。所述多個第一條狀微透鏡的排布方向與所述多個第二條狀微透鏡的排布方向交叉形成夾角，也即非平行設置。

本發明實施方式的投射模組中，光源發射的光線經過微透鏡陣列元件的兩次折射后能夠得到均勻排列的點狀分布結構光圖形。因此，可以采用微透鏡陣列元件代替衍射光學元件。微透鏡陣列元件的制造難度較低且技術成熟，可以實現結構光成像裝置的量產，同時可以降低結構光成像裝置的成本。

在某些實施方式中，所述多個第一條狀微透鏡的排布方向與所述多個第二條狀微透鏡的排布方向垂直。如此，光源發射的光線經過微透鏡陣列元件的兩次折射后得到的結構光圖形較佳。

在某些實施方式中，所述第一條狀微透鏡的表面形狀包括柱面，所述第二條狀微透鏡的表面形狀包括柱面。如此，第一條狀微透鏡和第二條狀微透鏡均可以為柱面微透鏡。

在某些實施方式中，所述第一條狀微透鏡的橫截面輪廓為弧形，所述第二條狀微透鏡的橫截面輪廓為弧形，所述弧形包括圓弧、橢圓弧和雙曲線弧。如此，第一條狀微透鏡和第二條狀微透鏡的表面形狀可以有多種設計以滿足不同的需求。

在某些實施方式中，所述第一條狀微透鏡的表面形狀和所述第二條狀微透鏡的表面形狀相同或不相同。如此，可以設計多種不同的微透鏡陣列元件。

在某些實施方式中，所述光源為邊發射激光器，所述投射模組包括棱鏡，所述棱鏡設置在所述光源的光路上并用于反射所述光源發射的光線至所述微透鏡陣列元件。如此，采用邊發射激光器作為光源，制作簡單且成本低。

在某些實施方式中，所述光源為垂直腔面發射激光器。如此，采用垂直腔面發射激光器作為光源，激光的投射距離較長。

在某些實施方式中，所述投射模組包括電路板，所述光源設置在所述電路板上并電連接所述電路板。如此，電源可以通過電路板與光源連接，為光源供電，同時電路板可為光源提供支撐。

本發明實施方式的成像裝置，包括上述任一實施方式所述的投射模組和接收模組。所述投射模組用于向目標物體投射光線，所述接收模組用于接收經所述目標物體反射的光線。