投影模组、光电装置和电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种投影模组、光电装置和电子设备。投影模组包括光源、准直元件和衍射光学元件。光源用于发射激光；准直元件用于准直光源发射的激光；衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，入射面与准直元件相对并设置有菲涅尔微结构，菲涅尔微结构用于与准直元件配合实现激光的准直调整，衍射光学元件用于接收准直元件准直的激光并将激光扩束以形成激光图案。本实用新型专利技术实施方式的投影模组、光电装置和电子设备通过在衍射光学元件的入射面设置菲涅尔微结构，可以在减少准直元件的镜片数量的情况下达到同样的光学性能，有利于投影模组的小型化并降低准直元件的成本。同时菲涅尔微结构与衍射光学元件为一体结构，可进一步提高了激光扩束效果和质量。

【技术实现步骤摘要】
投影模组、光电装置和电子设备
本技术涉及光电
，更具体而言，涉及一种投影模组、光电装置和电子设备。
技术介绍
目前，投影模组常采用准直元件来汇聚光源发射的激光以使得激光平行投射出去，但当前的准直元件为了实现准直效果一般镜片数量较多，不利于投影模组的小型化。
技术实现思路
本技术实施方式提供一种投影模组、光电装置和电子设备。本技术实施方式的投影模组包括光源、准直元件和衍射光学元件。所述光源用于发射激光；所述准直元件用于准直所述光源发射的激光；所述衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述准直元件相对并设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构用于与所述准直元件配合实现所述激光的准直调整，所述衍射光学元件用于接收所述准直元件准直的所述激光并将所述激光扩束以形成激光图案。本技术实施方式的投影模组通过在衍射光学元件的入射面设置菲涅尔微结构，可以在减少准直元件的镜片数量的情况下达到同样的光学性能，有利于投影模组的小型化。同时基于菲涅尔微结构与衍射光学元件为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，进一步提高了激光扩束效果和质量。在某些实施方式中，所述菲涅尔微结构包括包含所述入射面中心的第一区域及环绕所述第一区域的第二区域，所述第二区域的所述菲涅尔微结构的深度较所述第一区域的所述菲涅尔微结构的深度深。如此，通过设置所述第二区域的所述菲涅尔微结构的深度较所述第一区域的所述菲涅尔微结构的深度深，可满足投影模组的光学性能需求。在某些实施方式中，所述出射面上设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直的所述激光扩束以形成激光图案。如此，通过绕射微结构可以精确的控制激光的发散角和形成光斑的形貌，将一束激光扩束以形成特定的激光图案。在某些实施方式中，所述绕射微结构为纳米级绕射微结构并均匀分布在所述出射面上；和/或所述菲涅尔微结构为纳米级菲涅尔微结构。纳米级的纳米级菲涅尔微结构比普通的菲涅尔结构的结构更为精细，精度更高，可以在减少准直元件的镜片数量的前提下保证良好的聚光性和成像性能，还可以在一定程度上减小准直元件的球面像差对激光品质的影响。有利于缩短投影模组在出光方向的长度及降低准直元件的成本。纳米级别的绕射微结构相比普通的微米级别的绕射结构具有更精细的结构，从而可以将一束激光扩束为更多束激光以形成更为精细的激光图案。在某些实施方式中，所述投影模组还包括棱镜，所述棱镜用于反射所述光源发出的激光以使所述激光垂直入射到所述准直元件。棱镜和配合光源可以实现潜望式结构，有利于缩短投影模组在出光方向的长度。在某些实施方式中，所述棱镜、所述准直元件和所述衍射光学元件沿出光光路依次设置，所述棱镜包括反射面，所述光源包括发光面，所述发光面与所述反射面间隔相对并互成夹角。如此，通过反射面可以将发光面发出的激光反射至准直元件，通过夹角的调节可以控制激光的反射方向，从而以更合理的角度入射准直元件。在某些实施方式中，所述光源包括垂直腔面发射器或边发射型激光器。边发射型激光器作为光源，为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，激光投射模组的光源成本较低，而且较垂直腔面发射器而言，边发射型激光器的温飘较小。采用垂直腔面发射器作为光源，则激光图案的不相关性会更高，有利于获取高精度的深度图像。在某些实施方式中，具有所述菲涅尔微结构的所述入射面为非球面。入射面为非球面，有利于菲涅尔微结构的制作。本技术实施方式的光电装置包括投影模组和相机模组。所述投影模组用于朝目标物体发射激光图案；所述相机模组用于接收经目标物体调制后的激光图案。本技术实施方式的光电装置通过在衍射光学元件的入射面设置菲涅尔微结构，可以在减少准直元件的镜片数量的情况下达到同样的光学性能，有利于投影模组的小型化。同时基于菲涅尔微结构与衍射光学元件为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，进一步提高了激光扩束效果和质量。本技术实施方式的电子设备通过在衍射光学元件的入射面设置菲涅尔微结构，可以在减少准直元件的镜片数量的情况下达到同样的光学性能，有利于投影模组的小型化。同时基于菲涅尔微结构与衍射光学元件为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，进一步提高了激光扩束效果和质量。另外，壳体对光电装置有保护作用。本技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实施方式的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术实施方式的电子设备的结构示意图；图2为本技术实施方式的光电装置的结构示意图；图3为本技术实施方式的投影模组的结构示意图；和图4为图3中投影模组的衍射光学元件的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外，下面结合附图描述的本技术的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术的实施方式，而不能理解为对本技术的限制。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。请参阅图1，本技术实施方式的电子设备1000包括壳体200和光电装置100。电子设备1000可以是监控相机、手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、柜员机等，本技术实施例以电子设备1000是以手机为例进行说明，可以理解，电子设备1000的具体形式可以是其他，在此不作限制。光电装置100设置在壳体200上以获取图像，具体地，光电装置100设置在壳体200内并从壳体200暴露，壳体200可以给光电装置100提供防尘、防水、防摔等保护，壳体200上开设有与光电装置100对应的孔，以使光线从孔中穿出或穿入壳体200。请参阅图2，光电装置100包括投影模组10、相机模组20和处理器30。投影模组10用于朝目标物体发射激光图案。相机模组20用于接收经目标物体调制后的激光图案。处理器30用于根据相机模组20接收的激光图案以成像(深度图像)。请参阅图3，投影模组10包括光源11、准直元件12和衍射光学元件13。光源11用于发射激光L。准直元件12用于准直光源11发射的激光L。衍射光学元件13包括相背的入射面132及出射面134。入射面132与准直元件12相对并设置有菲涅尔微结构136，菲涅尔微结构136用于与准直元件12配合实现激光的准直调整。衍射光学元件13用于接收准直元件12准直的激光L并将激光L扩束以形成激光图案。具体地，光源11用于发射激光L，激光L经过准直元件12准直后射向衍射光学元件13的入射面132，经过菲涅尔微结构136对激光L进行调整后从衍射光学元件13的出射面134射出以形成激光图案。本技术实施方式的投影模组10通过在衍射光学元件13的入射面132设置菲涅尔微结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影模组，其特征在于，所述投影模组包括：光源，所述光源用于发射激光；准直元件，所述准直元件用于准直所述光源发射的激光；和衍射光学元件，所述衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述准直元件相对并设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构用于与所述准直元件配合实现所述激光的准直调整，所述衍射光学元件用于接收所述准直元件准直的所述激光并将所述激光扩束以形成激光图案。

【技术特征摘要】
1.一种投影模组，其特征在于，所述投影模组包括：光源，所述光源用于发射激光；准直元件，所述准直元件用于准直所述光源发射的激光；和衍射光学元件，所述衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述准直元件相对并设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构用于与所述准直元件配合实现所述激光的准直调整，所述衍射光学元件用于接收所述准直元件准直的所述激光并将所述激光扩束以形成激光图案。2.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述菲涅尔微结构包括包含所述入射面中心的第一区域及环绕所述第一区域的第二区域，所述第二区域的所述菲涅尔微结构的深度较所述第一区域的所述菲涅尔微结构的深度深。3.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述出射面上设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直的所述激光扩束以形成激光图案。4.根据权利要求3所述的投影模组，其特征在于，所述绕射微结构为纳米级绕射微结构并均匀分布在所述出射面上；和/或所述菲涅尔微结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：林君翰，李宗政，陈冠宏，周祥禾，詹明山，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36