激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备。激光发射器包括衬底和多个发光元件。衬底形成有出光面，出光面为阶梯面。多个发光元件设置在出光面上，每个发光元件沿出光面在对应位置的法向向衬底外发射激光。本发明专利技术实施方式的激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备中，多个发光元件设置在出光面上，由于出光面为阶梯面，可以减小光程差对激光图案的亮度均匀度的影响，有利于图像采集器采集到亮度分布均匀的由用户反射的激光图案，进一步地有利于提升深度图像的获取精度。

Laser launcher, structured light projection module, deep camera and electronic equipment.

The invention discloses a laser transmitter, a structured light projection module, a depth camera and an electronic device. The laser transmitter includes a substrate and a plurality of light emitting elements. The substrate is formed with a smooth surface and a smooth surface is a stepped surface. A plurality of light-emitting elements are arranged on the light-emitting surface, and each light-emitting element emits a laser along the normal direction of the light-emitting surface at the corresponding position to the substrate. In the laser emitter, the structured light projection module, the depth camera and the electronic equipment of the embodiment of the present invention, a plurality of light emitting elements are arranged on the light-emitting surface. Because the light-emitting surface is a stepped surface, the influence of the light path difference on the luminance uniformity of the laser pattern can be reduced, which is beneficial to the acquisition of the image collector and the use of the uniform luminance distribution. The reflected laser pattern is further conducive to improving the accuracy of depth image acquisition.

【技术实现步骤摘要】
激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备
本专利技术涉及光学及电子
，更具体而言，涉及一种激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备。
技术介绍
激光投射器可以投射出特定的激光图案，激光投射器中的光源可以由多个发光元件组成，通过控制多个发光元件的发光时序可以改变激光图案的形状。现有的多个发光元件通常呈二维阵列布置在光源的衬底上，此种布置方式下，从光源的中心位置处发出的激光的光程与从光源的周缘位置处发出的激光的光程是不一致的，如此，导致投射到空间中的激光图案的亮度分布不均，进一步影响深度图像的获取。
技术实现思路
本专利技术实施方式提供一种激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备。本专利技术实施方式的激光发射器包括：衬底，所述衬底形成有出光面，所述出光面为阶梯面；和设置在所述出光面上的多个发光元件，每个所述发光元件沿所述出光面在对应位置的法向向所述衬底外发射激光。本专利技术实施方式的结构光投射模组包括：基板组件；和上述任一实施方式所述的激光发射器，所述激光发射器设置在所述基板组件上。在某些实施方式中，所述结构光投射模组还包括：镜筒，所述镜筒包括镜筒侧壁，所述镜筒侧壁设置在所述基板组件上并与所述基板组件共同形成收容腔；准直元件，所述准直元件收容在所述收容腔内；和衍射光学元件，所述衍射光学元件收容在所述收容腔内，所述激光发射器用于向所述收容腔内发射激光，所述准直元件和所述衍射光学元件依次设置在所述激光发射器的光路上。本专利技术实施方式的深度相机包括：上述任一实施方式所述的结构光投射模组，所述结构光投射模组用于向外发射激光图案；图像采集器，所述图像采集器用于采集所述激光图案；和分别与所述结构光投射模组和所述图像采集器连接的处理器，所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。本专利技术实施方式的电子设备包括：壳体；和上述实施方式所述的深度相机，所述深度相机设置在所述壳内并从所述壳体暴露以获取深度图像。本专利技术实施方式的激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备中，多个发光元件设置在出光面上，由于出光面为阶梯面，可以减小光程差对激光图案的亮度均匀度的影响，有利于图像采集器采集到亮度分布均匀的由用户反射的激光图案，进一步地有利于提升深度图像的获取精度。本专利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，或通过本专利技术的实施方式的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施方式的电子设备的结构示意图；图2是本专利技术实施方式的深度相机的结构示意图；图3是本专利技术实施方式的结构光投射模组的立体示意图；图4是本专利技术实施方式的结构光投射模组的平面示意图；图5是本专利技术实施方式的结构光投射模组的立体分解示意图；图6是图4所示的结构光投射模组沿VI-VI线的截面示意图；图7是图4所示的结构光投射模组沿VII-VII线的截面示意图；图8(a)和8(b)是本专利技术实施方式的结构光投射模组的激光发射器的结构示意图；图9是图7中的结构光投射模组的IX部分的放大示意图；图10是图5所示的结构光投射模组的X部分的放大示意图；图11是本专利技术实施方式的结构光投射模组的保护盖的立体示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利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专利技术的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术的实施方式，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，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，本专利技术实施方式的电子设备1000包括壳体200和深度相机100。电子设备1000可以是手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、柜员机等，本专利技术实施例以电子设备1000是手机为例进行说明，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。深度相机100设置在壳体200内并从壳体200暴露以获取深度图像，壳体200可以给深度相机100提供防尘、防水、防摔等的保护，壳体200上开设有与深度相机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，深度相机100包括结构光投射模组10、图像采集器20和处理器30。深度相机100上可以形成有与结构光投射模组10对应的投射窗口40，和与图像采集器20对应的采集窗口50。结构光投射模组10用于通过投射窗口40向目标空间投射激光图案，图像采集器20用于通过采集窗口50采集被标的物调制后的激光图案。在一个例子中，结构光投射模组10投射的激光为红外光，图像采集器20为红外摄像头。处理器30与结构光投射模组10及图像采集器20均连接，处理器30用于处理激光图案以获得深度图像。具体地，处理器30采用图像匹配算法计算出该激光图案中各像素点与参考图案中的对应各个像素点的偏离值，再根据该偏离值进一步获得该激光图案的深度图像。其中，图像匹配算法可为数字图像相关(DigitalImageCorrelation，DIC)算法。当然，也可以采用其它图像匹配算法代替DIC算法。下面将对结构光投射模组10的结构作进一步介绍。请参阅图3至图5，结构光投射模组10包括基板组件11、镜筒12、激光发射器13、准直元件(diffractiveopticalelements,DOE)14、衍射光学元件15和保护盖16。激光发射器13、准直元件14和衍射光学元件15依次设置在激光发射器13的光路上，具体地，激光发射器13发出的光依次穿过准直元件14和衍射光学元件15。请参阅图5和图6，基板组件11包括基板111及承载在基板111上的电路板112。基板111用于承载镜筒12、激光发射器13和电路板112。基板111的材料可以是塑料，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneGlycolTerephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的至少一种。也就是说，基板111可以采用PET、PMMA、PC或PI中任意一种的单一塑料材质制成。如此，基板111质量较轻且具有足够的支撑强度。电路板112可以是印刷电路板、柔性电路板、软硬结合板中的任意一种。电路板112上可以开设有过孔113，过孔113内可以用于容纳激光发射器13，电路板112一部分被镜筒12罩住，另一部分延伸出来并可以与连接器17连接，连接器17可以将结构光投射模组10连接到电子设备1000的主板上。请参阅图6和图7，镜筒12设置在基板组件11上并与基板组件11共同形成收容腔121。具体地，镜筒12可以与基板组件11的电路板112连接，镜筒12与电路板112可以通过粘胶粘接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光发射器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底形成有出光面，所述出光面为阶梯面；和设置在所述出光面上的多个发光元件，每个所述发光元件沿所述出光面在对应位置的法向向所述衬底外发射激光。

【技术特征摘要】
1.一种激光发射器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底形成有出光面，所述出光面为阶梯面；和设置在所述出光面上的多个发光元件，每个所述发光元件沿所述出光面在对应位置的法向向所述衬底外发射激光。2.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，在沿所述衬底的中心至所述衬底的周缘的方向上，所述出光面上阶梯的阶梯深度逐渐减小。3.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，在沿所述衬底的中心至所述衬底的周缘的方向上，所述出光面上阶梯的阶梯宽度逐渐减小。4.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，至少一个所述发光元件被单独驱动；和/或至少一个所述发光元件用于被驱动以发射不同光强的激光。5.一种结构光投射模组，其特征在于，包括：基板组件；和权利要求1-4任意一项所述的激光发射器，所述激光发射器设置在所述基板组件上。6.根据权利要求5所述的结构光投射模组，其特征在于，所述结构光投射模组还包括：镜筒，所述镜筒包括镜筒侧壁，所述镜筒侧壁设置在所述基板组件上并与所述基板组件共同形成收容腔；准直元件，所述准直元件收容在所述收容腔内；和衍射光学元件，所述衍射光学元件收容在所述收容腔内，所述激光发射器用于向所述收容腔内发射激光，所述准直元件和所述衍射光学元件依次设置在所述激光发射器的光路上。7.根据权利要求6所述的结构光投射模组，其特征在于，所述镜筒包括自所述镜筒侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学勇，
申请(专利权)人：广东欧珀移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44