一种投影器、摄像头模组和终端设备制造技术

本申请实施例公开了一种投影器、摄像头模组和终端设备，涉及电子设备技术领域，能够减小投影器尺寸，进而减小摄像头模组的尺寸，更有利于终端设备的轻薄化。投影器，包括：光源向第一光学器件的透射面发射具有第一偏振方向的第一光线；第一光学器件的透射面透射具有第一偏振方向的第一光线，以使得透射后的第一光线射向第二光学器件；第二光学器件将透射后的第一光线变为具有第二偏振方向的第二光线，并将具有第二偏振方向的第二光线射向第一光学器件的反射面，第二偏振方向与第一偏振方向不同；第一光学器件的反射面反射具有第二偏振方向的第二光线，以使得反射后的第二光线射向投影器件；投影器件将反射后的第二光线进行衍射，形成投影光束。

A Projector, Camera Module and Terminal Equipment

The embodiment of this application discloses a projector, a camera module and a terminal device, which relates to the technical field of electronic equipment, can reduce the size of the projector, thereby reducing the size of the camera module, and is more conducive to the lightening of the terminal device. The projector includes: the light source emits the first light with the first polarization direction to the transmission surface of the first optical device; the transmission surface of the first optical device transmits the first light with the first polarization direction so that the transmitted first light can be transmitted to the second optical device; and the second optical device converts the transmitted first light into the second light with the second polarization direction and makes the second light with the second polarization direction. The second light with the second polarization direction shines on the reflector of the first optical device, and the second polarization direction is different from the first polarization direction. The reflector of the first optical device reflects the second light with the second polarization direction so that the reflected second light can be projected to the projection device. The projection device diffracts the reflected second light to form a projection beam.

【技术实现步骤摘要】
一种投影器、摄像头模组和终端设备
本申请涉及电子设备
，尤其涉及一种投影器、摄像头模组和终端设备。
技术介绍
结构光投影器在许多领域有着重要作用。例如，用于三维信息获取的三维(ThreeDimensions，3D)摄像头模组，结构光投影器发出的光照射在物体上，被相机捕获，通过算法的配合可以获取物体的深度信息，进而可以对相机捕获的图像进行3D建模，生成3D图像。为了获得更好的用户体验和更丰富功能。当前，高精度3D摄像头模组在手机、平板电脑等终端设备中的需求越来越强烈，而小型紧凑的光学投影器是3D摄像头模组中的关键器件，如图1是一个结构光投影器，包括：光源，透镜和衍射光学元件(DiffractiveOpticalElements，DOE)；光源，透镜和DOE的中心在一条直线上。光源(例如激光光源)发出的光线通过透镜后入射到DOE，入射光经过DOE发生衍射投影出特定的图案。当前结构光投射器的光路设计中，通常由于光源的视场角(Fieldofview，FOV)固定，需要获得更大的投影图案时，需要增大光源与透镜的距离，这将会导致结构光投影器尺寸较大，进而造成摄像头模组的尺寸较大，不利于集成在手机、平板电脑等轻薄的移动终端产品。
技术实现思路
本申请的实施例提供一种投影器、摄像头模组和终端设备，能够减小投影器尺寸，进而减小摄像头模组的尺寸，更有利于终端设备的轻薄化。为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种结构光投影器，包括：光源、第一光学器件、第二光学器件、投影器件，所述第一光学器件包括透射面和反射面，所述透射面面向所述光源，所述反射面面向所述第二光学器件；所述光源用于向所述第一光学器件的所述透射面发射具有第一偏振方向的第一光线；所述第一光学器件的所述透射面用于透射所述具有第一偏振方向的第一光线，以使得透射后的第一光线射向所述第二光学器件，所述透射后的第一光线具有所述第一偏振方向；所述第二光学器件用于将所述透射后的第一光线变为具有第二偏振方向的第二光线，并将所述具有第二偏振方向的第二光线射向所述第一光学器件的所述反射面，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向不同；所述第一光学器件的所述反射面用于反射所述具有第二偏振方向的第二光线，以使得反射后的第二光线射向所述投影器件，所述反射后的第二光线具有所述第二偏振方向；所述投影器件用于将所述反射后的第二光线进行衍射，以形成投影光束。上述方案中，光源向第一光学器件的透射面发射具有第一偏振方向的第一光线，第一光线经第一光学器件的透射面透射至第二光学器件，第二光学器件将透射后的第一光线的偏振方向变为第二偏振方向，并射至第一光学器件的反射面；其中，第二偏振方向与第一偏振方向不同，第一光学器件的反射面反射具有第二偏振方向的第二光线，使得反射后的第二光线射至投影器件；进而投影器件将反射后的第二光线进行衍射，形成投影光束。由于在该过程中第二光学器件配合第一光学器件将光线进行了折叠，在保证光源与投影模块的光路距离足够长的同时，缩小了光投影器的尺寸，进而减小摄像头模组的尺寸，更有利于终端设备的轻薄化。其中，在一种示例性的事实方式中，具有第二偏振方向的第二光线的传播方向与透射后的第一光线的传播方向之间的夹角大于或者等于150度。具有第二偏振方向的第二光线的传播方向与反射后的第二光线的传播方向之间的夹角大于或者等于70度，并且小于或者等于110度。在一种示例性的实施方式中，第一光学器件为偏振分束镜(polarizationbeamsplitter，PBS)；具有第一偏振方向的第一光线透射过PBS的透射面后，射出透射后的第一光线；具有第二偏振方向的第二光线通过PBS的反射面反射后，射出反射后的第二光线至投影器件。在一种示例性的实施方式中，第二光学器件包括玻片和第一反射元件；玻片用于将透射后的第一光线变为具有第三偏振方向的第三光线，并将具有第三偏振方向的第三光线射至第一反射元件；第一反射元件用于将具有第三偏振方向的第三光线反射，以使得反射后的第三光线射至玻片；玻片还用于将反射后的第三光线变为具有第二偏振方向的第二光线。在该过程中玻片和第一反射元件配合，使得第一光学器件将光线进行了折叠，示例性的，玻片可以为1/4玻片、第一反射元件可以为全反射镜。在一种示例性的实施方式中，投影器件包括：透镜和衍射光学元件；透镜用于将反射后的第二光线准直形成准直后的光线，以使得准直后的光线射至衍射光学元件，准直后的光线具有预定视场角FOV；衍射光学元件用于对准直后的光线进行复制扩束形成投影光束。示例性的衍射光学元件包括衍射光栅。在一种示例性的实施方式中，由于第一光学器件仅对第一偏振方向的第一光线具有透射作用，因此在入射光线进入第一光学器件后，除第一偏振方向的第一光线外的其他偏振态的光线均不能透射，为避免其他偏振态的光线进入第一光学器件，投影器还包括：偏振片；偏振片设置于光源与第一光学器件之间，光源用于向偏振片发射入射光线；偏振片用于将入射光线中具有第一偏振方向的第一光线通过，以使得具有第一偏振方向的第一光线射至第一光学器件。在一种示例性的实施方式中，光源包括以下任意一项：垂直腔面发射激光(verticalcavitysurfaceemittinglaser，VCSEL)芯片和边发射激光(edgeemittinglaser，EEL)芯片。在一种示例性的实施方式中，为进一步减小结构光投影器的尺寸，光源包括EEL芯片时，光源还包括第二反射元件；其中，第二反射元件用于将自EEL芯片的发出的光线进行反射，以使得具有第一偏振方向的第一光线射至第一光学器件。这样由于投影器在第一光学器件光轴方向的尺寸直接影响终端设备的内部空间设计，即具有第一偏振方向的第一光线在第二反射元件和第一光学器件之间的传输距离直接影响终端设备内部空间设计，因此通过第二反射元件将自EEL芯片的发出的光线反射至第一光学器件，相当于将光线传输的方向进行了转换，这样在EEL芯片至第一光学器件的光程一定的情况下，适当增加EEL芯片的发出的光线在EEL芯片与第二反射元件之间的传输距离，可以缩短入射光线在第二反射元件和第一光学器件之间传输的距离，从而有利于缩小了投影器在第一光学器件光轴方向的尺寸，更加有利于提高终端设备内部空间的利用率，有利于实现设备小型化。第二反射元件可以为反射棱镜或全反射平面镜。第二方面，提供一种摄像头模组，包括：上述任一投影器，以及光线采集模块；投影器用于向拍摄物体发射参考结构光图案的投影光束；光线采集模块用于接收拍摄物体对投影光束进行反射后的反射光线，并根据反射光线生成拍摄结构光图案。第三方面，提供一种终端设备，包括上述摄像头模组、处理器以及存储器，摄像头模组以及存储器均与处理器耦合，其中，处理器用于执行存储器中的程序代码以实现以下操作：驱动摄像头模组向拍摄物体发射参考结构光图案的投影光束；并控制摄像头模组接收拍摄物体对投影光束进行反射后的反射光线，并根据反射光线生成拍摄结构光图案；根据参考结构光图案和拍摄结构光图案获取拍摄物体的三维信息。其中该三维信息至少包括深度信息。可以理解地，上述提供的任一种摄像头模组或终端设备均包含了上文第一方面对应的投影器，因此，其所能达到的有益效果可参考上文第一方面的投影器以及下文具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影器，其特征在于，包括：光源、第一光学器件、第二光学器件、投影器件，所述第一光学器件包括透射面和反射面，所述透射面面向所述光源，所述反射面面向所述第二光学器件；所述光源用于向所述第一光学器件的所述透射面发射具有第一偏振方向的第一光线；所述第一光学器件的所述透射面用于透射所述具有第一偏振方向的第一光线，以使得透射后的第一光线射向所述第二光学器件，所述透射后的第一光线具有所述第一偏振方向；所述第二光学器件用于将所述透射后的第一光线变为具有第二偏振方向的第二光线，并将所述具有第二偏振方向的第二光线射向所述第一光学器件的所述反射面，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向不同；所述第一光学器件的所述反射面用于反射所述具有第二偏振方向的第二光线，以使得反射后的第二光线射向所述投影器件，所述反射后的第二光线具有所述第二偏振方向；所述投影器件用于将所述反射后的第二光线进行衍射，以形成投影光束。

【技术特征摘要】
1.一种投影器，其特征在于，包括：光源、第一光学器件、第二光学器件、投影器件，所述第一光学器件包括透射面和反射面，所述透射面面向所述光源，所述反射面面向所述第二光学器件；所述光源用于向所述第一光学器件的所述透射面发射具有第一偏振方向的第一光线；所述第一光学器件的所述透射面用于透射所述具有第一偏振方向的第一光线，以使得透射后的第一光线射向所述第二光学器件，所述透射后的第一光线具有所述第一偏振方向；所述第二光学器件用于将所述透射后的第一光线变为具有第二偏振方向的第二光线，并将所述具有第二偏振方向的第二光线射向所述第一光学器件的所述反射面，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向不同；所述第一光学器件的所述反射面用于反射所述具有第二偏振方向的第二光线，以使得反射后的第二光线射向所述投影器件，所述反射后的第二光线具有所述第二偏振方向；所述投影器件用于将所述反射后的第二光线进行衍射，以形成投影光束。2.根据权利要求1所述的投影器，其特征在于，所述具有第二偏振方向的第二光线的传播方向与所述透射后的第一光线的传播方向之间的夹角大于或者等于150度。3.根据权利要求1或2所述的投影器，其特征在于，所述具有第二偏振方向的第二光线的传播方向与所述反射后的第二光线的传播方向之间的夹角大于或者等于70度，并且小于或者等于110度。4.根据权利要求1至3任一项所述的投影器，其特征在于，所述第一光学器件为偏振分束镜PBS；所述具有第一偏振方向的第一光线透射过所述PBS的所述透射面后，射出所述透射后的第一光线；所述具有第二偏振方向的第二光线通过所述PBS的所述反射面反射后，射出所述反射后的第二光线至所述投影器件。5.根据权利要求1至4任一项所述的投影器，其特征在于，所述第二光学器件包括玻片和第一反射元件；所述玻片用于将所述透射后的第一光线变为具有第三偏振方向的第三光线，并将所述具有第三偏振方向的第三光线射至所述第一反射元件；所述第一反射元件用于将所述具有第三偏振方向的第三光线反射，以使得反射后的第三光线射至所述玻片；所述玻片还用于将所述反射后的第三光线变为所述具有第二偏振方向的第二光线。6.根据权利要求5所述的投影器，其特征在于，所述玻片...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安，鲁亚东，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44