结构光投影装置、深度相机和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种结构光投影装置、深度相机和电子设备，该结构光投影装置包括激光发射部、第一准直透镜、第二准直透镜和衍射光学部。第一准直透镜位于激光发射部所发出的光线的光路上，以对激光发射部所发出的光线进行初准直。第二准直透镜位于经第一准直透镜初准直的光线的光路上，以对经第一准直透镜初准直的光线进行再次准直，从而形成平行光束。衍射光学部位于第二准直透镜远离激光发射部的一侧，以将通过第二准直透镜的光线投射至空间目标的表面。

【技术实现步骤摘要】
结构光投影装置、深度相机和电子设备
本申请涉及一种结构光投影装置，具体地涉及具有至少两个准直透镜的一种结构光投影装置以及配置有该结构光投影装置的深度相机和配置有该深度相机的电子设备。
技术介绍
本领域众所周知的是，深度相机可以获取拍摄目标的深度信息，从而能够实现3D扫描、成像、建模等功能。深度相机技术日趋完善，逐渐受到各个行业的重视，开始出现在大量的电子设备上，带给人们更好的拍摄体验。作为深度相机的重要构成部件，结构光投影装置的功能直接影响整个深度相机的功能，例如结构光投影模组投影效果差，会导致整个深度相机成像质量差。随着科技发展，电子设备的体积越来越小。这直接要求电子设备的组成部分的体积要小，因而需要体积更小的结构光投影装置。其次，在使用过程中，在结构光投影装置内部会产生热量。传统的准直透镜对热比较敏感，容易导致热变形或热膨胀等现象，从而使得准直透镜的准直光束效果变差，进而导致整个结构光投影装置形成的结构光质量低，并最终对整个深度相机的成像效果带来不良影响。另一方面，需要激光发射器保持平整，即，应确保激光发射器位于准直透镜的焦点在的平面上，以保证激光发射器发射的光束可以更好地进行准直。因此需要体积更小、能够解决热敏感、保持激光发射器平整等问题的结构光投影装置。
技术实现思路
本申请旨在提供一种体积更小以及能够解决热敏感、保持激光发射器平整问题的结构光投影装置以及配置有该结构光投影装置的深度相机和配置有该深度相机的电子设备。根据本申请的一个实施方式，提供了一种结构光投影装置。该结构光投影装置可包括激光发射部、第一准直透镜、第二准直透镜和衍射光学部。第一准直透镜可位于激光发射部所发出的光线的光路上，以对激光发射部所发出的光线进行初准直。第二准直透镜可位于经第一准直透镜初准直的光线的光路上，以对经第一准直透镜初准直的光线进行再次准直，从而形成平行光束。衍射光学部位于第二准直透镜远离激光发射部的一侧，以将通过第二准直透镜的光线投射至空间目标的表面根据本申请的实施方式，激光发射部可位于第一准直透镜和第二准直透镜共同形成的焦点所在的平面上。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括第一反射镜。第一反射镜可位于第一准直透镜与第二准直透镜之间。第一准直透镜和第二准直透镜可设置为彼此的光轴成第一角度，并且经第一准直透镜初准直的光线可由第一反射镜的反射面反射至第二准直透镜。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括第二反射镜。第二反射镜可位于激光发射部和第一准直透镜之间。第一准直透镜与激光发射部的光轴可彼此成第二角度，并且从激光发射部发出的光线可由第二反射镜的反射面反射至第一准直透镜。根据本申请的实施方式，第一角度可为90°。根据本申请的实施方式，第一准直透镜和第二准直透镜均可为球面透镜。根据本申请的实施方式，第二角度可为90°。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括第一反射镜和第二反射镜。第一反射镜和第二反射镜可位于第一准直透镜与第二准直透镜之间。经第一准直透镜初准直的光线可由第一反射镜的反射面反射至第二反射镜的反射面，再经第二反射镜的反射面反射至第二准直透镜。根据本申请的实施方式，激光发射部可与第一准直透镜彼此平行，第一准直透镜和第二准直透镜可设置为彼此平行并在水平方向上间隔开。根据本申请的实施方式，结构光投影装置还可包括第一反射镜和第二反射镜。第一反射镜可位于激光发射部与第一准直透镜之间，第二反射镜可位于第一准直透镜与第二准直透镜之间。经第一反射镜的反射面反射的光线可通过第一准直透镜进行初准直，再经第二反射镜的反射面反射至第二准直透镜。根据本申请的实施方式，激光发射部与第二准直透镜彼此平行，第一准直透镜和第二准直透镜设置为彼此垂直。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括棱镜。经第一准直透镜初准直的光线可由棱镜的第一反射面反射至棱镜的第二反射面，再经棱镜的第二反射面反射至第二准直透镜。根据本申请的实施方式，激光发射部可与第一准直透镜彼此平行，第一准直透镜和第二准直透镜可设置为彼此平行并在水平方向上间隔开。根据本申请的实施方式，第一准直透镜可由第一材料制成，第二准直透镜可由第二材料制成。第一材料可具有比第二材料大的热稳定性。根据本申请的实施方式，第一准直透镜可由玻璃制成。根据本申请的实施方式，第一准直透镜和第二准直透镜均可由玻璃制成。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括控制部。控制部可电连接至激光发射部，以响应于外部信号控制激光发射部。根据本申请的实施方式，控制部可为包括集成芯片的线路板。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括结构支承部和补强板。结构支承部可支承第一准直透镜和第二准直透镜。补强板可与结构支承部的底部接合，并可承载激光发射部。根据本申请的实施方式，补强板与结构支承部之间可设置有板状件。根据本申请的实施方式，该结构光投影装置还可包括控制部。控制部可电连接至激光发射部，以响应于外部信号控制激光发射部。根据本申请的实施方式，控制部可为包括集成芯片的线路板。根据本申请的实施方式，线路板可具有通孔，激光发射部可容纳于该通孔中。根据本申请的实施方式，线路板和激光发射部均可直接固定于补强板的上表面。根据本申请的一个实施方式，提供了一种深度相机。该深度相机可包括上述实施方式中所述的结构光投影装置和接收模组。根据本申请的一个实施方式，提供了一种电子设备，该电子设备可包括上述实施方式中所述的深度相机。根据本申请的实施方式，电子设备可为手机、平板、电脑、电子书阅读器等。附图说明通过参照以下附图进行的详细描述，本申请的实施方式的以上及其它优点将变得显而易见，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。在附图中：图1示出了本申请的实施方式1的结构光投影装置的示意性结构图；图2示出了实施例2的结构光投影装置的示意性结构图；图3示出了实施例3的结构光投影装置的示意性结构图；图4示出了实施例4的结构光投影装置的示意性结构图；图5示出了实施例5的结构光投影装置的示意性结构图；图6示出了实施例6的结构光投影装置的示意性结构图；图7示出了实施例7的结构光投影装置的示意性结构图；以及图8示出了实施例8的结构光投影装置的示意性结构图。具体实施方式为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。本文使用的术语是为了描述特定示例性实施方式的目的，并且不意在进行限制。当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”指定所述特征、整体、元件、部件和/或它们的组的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、元件、部件和/或它们的组合的存在。本文参考示例性实施方式的示意图来描述示例性实施方式。本文公开的示例性实施方式不应被解释为限于区域的具体示出的形状，而是包括能够实现相同功能的各种等效结构以及由例如制造产生的形状偏差。附图中所示的位置本质上是示意性的，并且它们的形状并不旨在示出装置的实际形状，并且不旨在进行限制。除非另有限定，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属
的普通技术人员的通常理解相同的含义。诸如常用词典中定义的术语应被解释为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.结构光投影装置，其特征在于，包括：激光发射部；第一准直透镜，位于所述激光发射部所发出的光线的光路上，以对所述激光发射部所发出的光线进行初准直；第二准直透镜，位于经所述第一准直透镜初准直的光线的光路上，以对经所述第一准直透镜初准直的光线进行再次准直，从而形成平行光束；以及衍射光学部，所述衍射光学部位于所述第二准直透镜远离所述激光发射部的一侧，以将通过所述第二准直透镜的光线投射至空间目标的表面。

【技术特征摘要】
1.结构光投影装置，其特征在于，包括：激光发射部；第一准直透镜，位于所述激光发射部所发出的光线的光路上，以对所述激光发射部所发出的光线进行初准直；第二准直透镜，位于经所述第一准直透镜初准直的光线的光路上，以对经所述第一准直透镜初准直的光线进行再次准直，从而形成平行光束；以及衍射光学部，所述衍射光学部位于所述第二准直透镜远离所述激光发射部的一侧，以将通过所述第二准直透镜的光线投射至空间目标的表面。2.如权利要求1所述的结构光投影装置，其特征在于，所述激光发射部位于所述第一准直透镜和所述第二准直透镜共同形成的焦点所在的平面上。3.如权利要求1所述的结构光投影装置，其特征在于，还包括：第一反射镜，位于所述第一准直透镜与所述第二准直透镜之间，其中，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜设置为彼此的光轴成第一角度，并且经所述第一准直透镜初准直的光线由所述第一反射镜的反射面反射至所述第二准直透镜。4.如权利要求3所述的结构光投影装置，其特征在于，还包括：第二反射镜，位于所述激光发射部和所述第一准直透镜之间，其中，所述第一准直透镜与所述激光发射部彼此的光轴成第二角度，并且从所述激光发射部发出的光线由所述第二反射镜的反射面反射至所述第一准直透镜。5.如权利要求3所述的结构光投影装置，其特征在于，所述第一角度为90°。6.如权利要求1所述的结构光投影装置，其特征在于，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜均为球面透镜。7.如权利要求4所述的结构光投影装置，其特征在于，所述第二角度为90°。8.如权利要求1所述的结构光投影装置，其特征在于，还包括：第一反射镜和第二反射镜，位于所述第一准直透镜与所述第二准直透镜之间，其中，经所述第一准直透镜初准直的光线由所述第一反射镜的反射面反射至所述第二反射镜的反射面，再经所述第二反射镜的反射面反射至所述第二准直透镜。9.如权利要求8所述的结构光投影装置，其特征在于，所述激光发射部与所述第一准直透镜彼此平行，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜设置为彼此平行并在水平方向上间隔开。10.如权利要求1所述的结构光投影装置，其特征在于，还包括：第一反射镜和第二反射镜，其中，所述第一反射镜位于所述激光发射部与所述第一准直透镜之间，所述第二反射镜位于所述第一准直透镜与所述第二准直透镜之间；其中，经所述第一反射镜的反射面反射的光线通过所述第一准直透镜进行初准直，再经所述第二反射镜的反射面反射至所述第二准直透镜。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚立锋，陈飞帆，潘民杰，徐毅杰，刘筱迪，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33