一种光学组件、光学投影模组、感测装置及设备制造方法及图纸

本申请适用于光学和电子技术领域，提供了一种光学组件，用于在一被测目标物上投射出预设图案的图案光束，所述光学组件包括光束调整部、光路偏转部及图案生成部，所述图案生成部设置在所述光束调整部与所述光路偏转部之间，所述光束调整部用于对来自光源的光束进行准直，所述图案生成部对准直后的光束进行调制，产生具有预设图案的图案光束，所述光路偏转部对所述图案光束的投射方向从第一方向改变为与第一方向不同的第二方向，以减少光学组件在第二方向上的厚度。本申请还提供一种包括该光学组件的光学投影模组、感测装置及设备。

【技术实现步骤摘要】
一种光学组件、光学投影模组、感测装置及设备
本申请属于光学
，尤其涉及一种光学组件、光学投影模组、感测装置及设备。
技术介绍
现有的三维(ThreeDimensional,3D)人脸识别模组因在内部需要确保足够的光程通常会做得比较厚，不符合当前电子设备薄型化的设计趋势。而如果为了满足薄型化设计而压缩3D人脸识别模组的内部光程的话又会影响其识别效果。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题在于提供一种新型的光学组件、光学投影模组、感测装置及设备，可以在保持足够光程的前提下满足薄型化设计需求。本申请实施方式提供一种光学组件，用于在一被测目标物上投射出预设图案的图案光束，所述光学组件包括光束调整部、光路偏转部及图案生成部，所述图案生成部设置在所述光束调整部与所述光路偏转部之间，所述光束调整部用于对来自光源的光束进行准直，所述图案生成部对准直后的光束进行调制，产生具有预设图案的图案光束，所述光路偏转部对所述图案光束的投射方向从第一方向改变为与第一方向不同的第二方向，以减少光学组件在第二方向上的厚度。在某些实施方式中，所述第一方向与所述第二方向垂直。在某些实施方式中，所述光束调整部、所述图案生成部、和所述光路偏转部沿着光源的光束出射方向依次设置。在某些实施方式中，所述光路偏转部包括反射面，通过所述反射面的反射作用将图案光束从第一方向改变为第二方向。在某些实施方式中，所述反射面通过对光束实现全反射来达到将光束从第一方向改变为第二方向，或，所述反射面设置有反射膜层，通过反射膜层的反射作用将投射的光束从第一方向改变为第二方向。在某些实施方式中，所述光路偏转部进一步包括入光侧表面和出光侧表面，来自光源的光束从所述入光侧表面进入所述光路偏转部，并沿第一方向进行传输，当光束传输到所述反射面发生反射，反射后的光束沿第二方向传输。在某些实施方式中，所述光路偏转部包括梯形棱柱体或三棱柱。在某些实施方式中，所述图案生成部包括衍射光学元件、微透镜阵列及光栅中的任意一种或几种的组合。在某些实施方式中，所述图案生成部与所述光路偏转部为一体结构，或，所述图案生成部与所述光路偏转部为分立结构。本申请实施方式提供一种光学投影模组，用于投射具有预设图案的图案光束至被测目标物上进行感测，其包括光源及上述中任意一项所述的光学组件，所述光源为单孔宽面型垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL)，所述单孔宽面型VCSEL为发光强度均匀的面光源，所述图案生成部将所述光源发出的均匀光场进行重新排布形成能够投射不规则图案的图案光束；或所述光源为阵列式VCSEL，包括形成在同一个半导体基底上不规则分布的多个VCSEL发光单元，可投射出不规则分布的光斑图案，所述图案生成部复制出多个所述不规则分布的光斑图案并在预设的扩展角度范围内展开而形成投射在被测目标物上不规则分布的光斑图案；或所述光源为阵列式VCSEL，包括形成在同一个半导体基底上按照相同间隔均匀排布的多个VCSEL发光单元，可投射出均匀分布的光斑图案，所述图案生成部将所述光源发出的均匀光场进行重新排布形成能够投射不规则图案的图案光束；或所述光源为阵列式VCSEL，包括形成在同一个半导体基底上按照相同间隔均匀排布的多个VCSEL发光单元，可投射出均匀分布的光斑图案，所述图案生成部还可以将沿预设方向排列的发光单元的光场相互融合以形成规则排布的条纹图案；或所述光源包括发出第一光束的第一发射部及发出第二光束的第二发射部，所述第一光束用于形成光强均匀分布的泛光光束，所述第二光束用于形成在被测目标物上投射出预设图案的图案光束，所述第一发射部及第二发射部形成在同一个半导体基底上并通过不同的控制信号分别独立工作。本申请实施方式提供一种感测装置，用于感测被测目标物的三维信息，其包括上述的光学投影模组及感测模组，所述感测模组用于感测所述光学模组在被测目标物上投射的预设图案并通过分析所述预设图案的图像获取被测标的物的三维信息。本申请实施方式提供一种设备，包括上述的感测装置，所述设备根据所述感测装置所感测到的被测目标物的三维信息来执行相应功能。本申请实施方式所提供的光学组件、光学投影模组、感测装置及设备通过将投影光路进行部分偏转以减少整体模组沿投影方向的厚度，有利于使用该模组的各种设备的薄型化设计。本申请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，或通过本申请实施方式的实践了解到。附图说明图1是本申请第一实施方式提供的光学组件的结构示意图。图2是本申请第二实施方式提供的光学组件的结构示意图。图3是本申请第三实施方式提供的光学组件的结构示意图。图4是本申请第四实施方式提供的光学组件的结构示意图。图5是本申请第五实施方式提供的光学组件的结构示意图。图6是本申请第六实施方式提供的光学组件的结构示意图。图7是本申请第七实施方式提供的光学组件的结构示意图。图8是本申请第八实施方式提供的光学组件的结构示意图。图9是本申请第九实施方式提供的光学组件的结构示意图。图10是本申请第十实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。图11是本申请第十一实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。图12是本申请第十二实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。图13是本申请第十三实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。图14是图13中光学投影模组的光源的结构示意图。图15是本申请第十四实施方式提供的感测装置的结构示意图。图16是本申请第十五实施方式提供的设备的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或排列顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。下文的公开提供了许多不同的实施方式或示例用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本申请，其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或设定之间的特定关系。此外，本申请在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本申请技术方案的示例，但是本领域普通技术人员应该意识到本申请的技术方案也可以通过下文未描述的其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学组件，用于在一被测目标物上投射出预设图案的图案光束，所述光学组件包括光束调整部、光路偏转部及图案生成部，所述图案生成部设置在所述光束调整部与所述光路偏转部之间，所述光束调整部用于对来自光源的光束进行准直，所述图案生成部对准直后的光束进行调制，产生具有预设图案的图案光束，所述光路偏转部对所述图案光束的投射方向从第一方向改变为与第一方向不同的第二方向，以减少光学组件在第二方向上的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种光学组件，用于在一被测目标物上投射出预设图案的图案光束，所述光学组件包括光束调整部、光路偏转部及图案生成部，所述图案生成部设置在所述光束调整部与所述光路偏转部之间，所述光束调整部用于对来自光源的光束进行准直，所述图案生成部对准直后的光束进行调制，产生具有预设图案的图案光束，所述光路偏转部对所述图案光束的投射方向从第一方向改变为与第一方向不同的第二方向，以减少光学组件在第二方向上的厚度。2.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。3.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光束调整部、所述图案生成部、和所述光路偏转部沿着光源的光束出射方向依次设置。4.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光路偏转部包括反射面，通过所述反射面的反射作用将图案光束从第一方向改变为第二方向。5.如权利要求4所述的光学组件，其特征在于，所述反射面通过对光束实现全反射来达到将光束从第一方向改变为第二方向，或，所述反射面设置有反射膜层，通过反射膜层的反射作用将投射的光束从第一方向改变为第二方向。6.如权利要求5所述的光学组件，其特征在于，所述光路偏转部进一步包括入光侧表面和出光侧表面，来自光源的光束从所述入光侧表面进入所述光路偏转部，并沿第一方向进行传输，当光束传输到所述反射面发生反射，反射后的光束沿第二方向传输并从出光侧表面投射出去。7.如权利要求6所述的光学组件，其特征在于，所述光路偏转部包括梯形棱柱体或三棱柱。8.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述图案生成部包括衍射光学元件、微透镜阵列及光栅中的任意一种或几种的组合。9.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述图案生成部与所述光路偏转部为一体结构，或，所述图案生成部与所述光路偏转部为分立结构。10.一种光学投影模组，用于投射具有预设图案的图案光束至被测目标物上进行感...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小明，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44