投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备。该衍射光学组件，供与一发光组件和一准直镜组装成一投射装置，包括一衍射层和一透镜层。该衍射层适于位于该发光组件的发光路径，用于衍射经由该准直镜准直后的该发光组件的一发光元件发出的光束。该透镜层适于位于该发光组件的发光路径，并使该衍射层位于该发光元件和该透镜层之间，用于调整经由该衍射层衍射后的光束。

Projection device and diffractive optical component, manufacturing method and electronic equipment with projection device

The invention discloses a projection device, a diffraction optical component, a manufacturing method thereof, and an electronic device with a projection device. The diffractive optical component is used for assembling a projection device with a light-emitting component and a collimator, including a diffractive layer and a lens layer. The diffractive layer is suitable for the light-emitting path of the light-emitting module and is used for diffracting the light beam emitted by a light-emitting element of the light-emitting module after being collimated by the collimator. The lens layer is adapted to be located in the light-emitting path of the light-emitting component, and the diffraction layer is positioned between the light-emitting element and the lens layer for adjusting the light beam diffracted through the diffraction layer.

【技术实现步骤摘要】
投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备
本专利技术涉及一结构光
，更特别地涉及一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备。
技术介绍
随着结构光技术的进步和完善，结构光深度相机也越来越受到人们的欢迎。由于深度相机能够获取空间目标的深度信息，带给用户不同于二维相机的体验，借此用户可以实现对于三维扫描、人脸识别和场景建模等功能，因此，深度相机正受到各行各业的高度重视。尤其是在移动终端上的应用，比如，IphoneX的前置摄像模组就采用散斑结构光技术进行人脸识别解锁。现有深度相机的投射装置通常包括一激光发射器、一准直镜和一衍射光学元件(DiffractiveOpticalElements,DOE)。该激光发生器发射的激光先通过该准直镜被准直，再通过该衍射光学元件被衍射(复制)后投射至空间目标的表面，供该现有深度相机的摄像模组采集以获取该空间目标的深度信息。然而，激光发射器所发出的激光均带有一定的扩散角，需要利用准直镜进行准直，然后经过衍射光学元件衍射并投射至空间目标。在理想状态下，经过准直镜准直后的激光光束应当是平行光束，但是由于存在制造、组装等误差，经过准直镜准直后的光束并不能达到完全平行，因此通过衍射光学元件衍射后的结构光光束也会存在一定的发散角，从而影响投射装置的投射范围，甚至会影响到投射装置的投射效果。即投射出结构光光束可能不符合需求,从而使得识别不精确,进一步导致成像效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中所述衍射光学组件适于被应用于一投射装置，以改变所述投射装置的投射范围，进而提高所述投射装置的投射效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中所述衍射光学组件的一衍射层用于衍射被准直后的光束，所述衍射光学组件的一透镜层用于改变被衍射后的光束的发散角，进而改变安装有所述衍射光学组件的投射装置的投射范围，从而提高所述投射装置的投射效果。换句话说，当被准直后的光束具有一发散角时，所述透镜层被实施为一凸透镜，用于对光束进行聚焦；当被准直后的光束过于聚焦时，所述透镜层被实施为一凹透镜，用于对光束进行扩散，以使投射出的光束趋于平行，从而使得投射效果变佳。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中所述衍射光学组件的一衍射层用于衍射被准直后的光束，所述衍射光学组件的一透镜层用于改变被衍射后的光束的直径，进而改变安装有所述衍射光学组件的投射装置的投射范围，从而提高所述投射装置的投射效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件的所述衍射层和所述透镜层依次被设置于所述投射装置的一发光元件的发光路径，以使被准直后的光束先经过所述衍射层进行衍射，再经过所述透镜层以改变光束的发散角或直径，以提高所述投射装置的投射效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件具有分体式结构，也就是说，所述衍射层和所述透镜层相互独立，以便分别制造和安装所述衍射光学组件的所述衍射层和所述透镜层。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件具有一体式结构，也就是说，所述衍射层和所述透镜层是一体制造成型，以防所述衍射层和所述透镜层之间存在间隙，进而减小所述衍射光学组件的高度尺寸。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射层是形成于所述衍射光学组件的下表面的微结构层，以对被准直后的光束进行衍射。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件的所述透镜层的焦距能被调整，用于改变通过所述透镜层的光束的发散角或直径，进而适配不同的空间目标，以提高所述投射装置的投射效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件的所述透镜层为一液体镜片，以通过使所述液体镜片发生形变的方式来实现所述透镜层的变焦效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件还包括被设置于所述液体镜片的至少一驱动件，以通过所述驱动件控制以改变所述液体镜片的形变量或形状，使得所述液体镜片能够根据不同的空间目标来可控地改变所述液体镜片的形变量或形状，从而适配不同的空间目标。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述液体镜片包括互不相溶的一导电液体和一绝缘液体，以通电的方式来改变所述导电液体和所述绝缘液体之间液体界面的形状，从而实现所述透镜层的变焦效果。也就是说，在不改变所述透镜层的整体形状的情况下，仅以通电的方式就能够实现所述透镜层的变焦效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件的所述透镜层为一液晶镜片，在不改变所述透镜层的形状的情况下，仅以通电的方式来改变所述液晶镜片的内部分子的排布，就能实现所述透镜层的变焦效果。本专利技术的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本专利技术的一些实施例中，所述衍射光学组件还包括一图案生成层，以使被准直后的光束先通过所述图案生成层以生成一图案光束，再经所述衍射层进行衍射，使得所述投射装置的发光元件不必直接投射出具有图案的光束，从而降低了所述投射装置的所述激光发射器的设计要求。进一步地，所述图案生成层也能够提高安装有所述投射装置的电子设备的识别精度。为了实现上述至少一专利技术目的或其他目的和优点，本专利技术提供了一衍射光学组件，供与一发光组件和一准直镜组装成一投射装置，包括：一衍射层，其中所述衍射层适于位于该发光组件的发光路径，用于衍射经由所述准直镜准直后的该发光组件的一发光元件发出的光束；和一透镜层，其中所述透镜层适于位于该发光组件的发光路径，并使所述衍射层位于该发光元件和所述透镜层之间，用于调整经由所述衍射层衍射后的光束。在本专利技术的一实施例中，所述衍射层具有一入光侧和一出光侧，并且所述透镜层位于所述衍射层的所述出光侧，以使该被准直后的光束先经所述入光侧射入所述衍射层，再经所述出光侧射出。在本专利技术的一实施例中，所述透镜层被贴装于所述衍射层的所述出光侧，以形成具有分体式结构的所述衍射光学组件。...

【技术保护点】
1.一衍射光学组件，供与一发光组件和一准直镜组装成一投射装置，其特征在于，包括：/n一衍射层，其中所述衍射层适于位于该发光组件的发光路径，用于衍射经由所述准直镜准直后的该发光组件的一发光元件发出的光束；和/n一透镜层，其中所述透镜层适于位于该发光组件的发光路径，并使所述衍射层位于该发光元件和所述透镜层之间，用于调整经由所述衍射层衍射后的光束。/n

【技术特征摘要】
1.一衍射光学组件，供与一发光组件和一准直镜组装成一投射装置，其特征在于，包括：
一衍射层，其中所述衍射层适于位于该发光组件的发光路径，用于衍射经由所述准直镜准直后的该发光组件的一发光元件发出的光束；和
一透镜层，其中所述透镜层适于位于该发光组件的发光路径，并使所述衍射层位于该发光元件和所述透镜层之间，用于调整经由所述衍射层衍射后的光束。


2.如权利要求1所述的衍射光学组件，其中，所述衍射层具有一入光侧和一出光侧，并且所述透镜层位于所述衍射层的所述出光侧，以使该被准直后的光束先经所述入光侧射入所述衍射层，再经所述出光侧射出。


3.如权利要求2所述的衍射光学组件，其中，所述透镜层被贴装于所述衍射层的所述出光侧，以形成具有分体式结构的所述衍射光学组件。


4.如权利要求3所述的衍射光学组件，还包括一连接体，其中所述连接体位于所述衍射层的所述出光侧和所述透镜层之间，用于连接所述衍射层和所述透镜层。


5.如权利要求4所述的衍射光学组件，其中，所述衍射层还包括一衍射区域和一非衍射区域，其中所述衍射区域位于所述衍射层的中部，所述非衍射区域位于所述衍射层的外部，并且所述非衍射区域围绕所述衍射区域设置，其中所述连接体被设置于所述衍射层的所述非衍射区域。


6.如权利要求5所述的衍射光学组件，其中，所述衍射区域位于所述衍射层的所述入光侧。


7.如权利要求5所述的衍射光学组件，其中，所述衍射区域位于所述衍射层的所述出光侧。


8.如权利要求2所述的衍射光学组件，还包括一图案生成层，其中所述图案生成层被设置于所述衍射层的所述入光侧，使得该被准直后的光束先通过所述图案生成层以生成一具有一预定图案的光束，再经由所述衍射层衍射该具有该预定图案的光束。


9.如权利要求1所述的衍射光学组件，其中，所述衍射层与所述透镜层一体地连接，以形成具有一体式结构的所述衍射光学组件。


10.如权利要求1～9中任一所述的衍射光学组件，其中，所述透镜层为一凸透镜片。


11.如权利要求1～9中任一所述的衍射光学组件，其中，所述透镜层为一凹透镜片。


12.如权利要求1～9中任一所述的衍射光学组件，还包括一驱动器，其中所述透镜层为一液体镜片，其中所述液体镜片由所述驱动器驱动以发生形变，使得所述液体镜片的曲率发生改变。


13.如权利要求1～9中任一所述的衍射光学组件，其中，所述透镜层为一液体镜片，其中所述液体镜片包括一导电液体和一绝缘液体，并在所述导电液体和所述绝缘液体之间形成一液体界面，其中当所述液体镜片被导通时，所述液体镜片的所述液体界面的形状发生改变，以使所述液体镜片的焦距发生改变。


14.如权利要求1～9中任一所述的衍射光学组件，其中，所述透镜层为一液晶镜片，其中所述液晶镜片被导通以改变所述液晶镜片中液晶分子的排列，使得所述液晶镜片的焦距发生改变。


15....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭东，景燎，崔文峰，粟登超，汤徐杰，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33