光源结构、光发射模组、3D识别装置及智能终端制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种光源结构、光发射模组、3D识别装置及智能终端。该光源结构，包括：基底，包括结构光区域及TOF区域；多个第一光源随机排布于结构光区域；多个第二光源阵列排布于TOF区域；当结构光区域上的第一光源被点亮时，光源结构为结构光光源，当TOF区域上的第二光源被点亮时，光源结构为TOF光源。上述光源结构既可以作为结构光光源，又可以作为TOF光源，具有双重功能，当上述光源结构应用于光发射模组中，可以使得上述光发射模组兼具结构光光发射模组与TOF光发射模组的优点。因此，包括上述光源结构的光发射模组的应用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
光源结构、光发射模组、3D识别装置及智能终端
本技术涉及3D识别领域，特别是涉及一种光源结构、光发射模组、3D识别装置及智能终端。
技术介绍
3D识别装置通常包括光发射模组与光接收模组，光发射模组发射的投射光投影至被测物表面后，被测物表面反射回来的信息光携带被测物表面的信息，光接收模组接收并处理信息光，即可获得被测物表面的3D图像。其中，光发射模组主要包括TOF光发射模组与结构光光发射模组，TOF光发射模组具有远距离精度高，近距离精度低的特点，适合应用于无人驾驶、激光雷达等领域的3D识别，而结构光光发射模组具有近距离精度高，而远距离精度低的特点，适合应用于人脸识别，支付，AR&VR等领域的3D识别。也即TOF光发射模组与结构光光发射模组的应用范围均有限，如何使得光发射模组既具有近距离精度高的特点，又具有远距离精度高的特点，从而使得光发射模组的应用范围更广，是我们研究的方向。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的光发射模组的应用范围有限的问题，提供一种光源结构、光发射模组、3D识别装置及智能终端。一种光源结构，包括：基底，包括结构光区域及位于所述结构光区域外侧的TOF区域；多个第一光源，设于所述结构光区域，且多个所述第一光源随机排布于所述结构光区域；以及多个第二光源，设于所述TOF区域，且多个所述第二光源阵列排布于所述TOF区域；其中，当所述结构光区域上的所述第一光源被点亮时，所述光源结构为结构光光源，当所述TOF区域上的所述第二光源被点亮时，所述光源结构为TOF光源。上述光源结构既可以作为结构光光源，又可以作为TOF光源，具有双重功能，当上述光源结构应用于光发射模组中，可以使得上述光发射模组兼具结构光光发射模组与TOF光发射模组的优点。当需要上述光发射模组具有近距离精度高的特点时，点亮结构光区域上的第一光源，而当需要上述光发射模组具有远距离精度高的特点时，点亮TOF区域上的第二光源。因此，包括上述光源结构的光发射模组的应用范围更广。在其中一个实施例中，所述结构光区域与所述TOF区域的分界线为直线。如此，更利于根据实际需求，灵活排布结构光区域与TOF区域。例如，结构光区域与TOF区域位于直线a的左右两侧或上下两侧。在其中一个实施例中，所述TOF区域为环状结构，环绕所述结构光区域。结构光区域居中设置，可以使得上述光源结构的结构更紧凑，利于获得小尺寸，优性能的光源结构。在其中一个实施例中，所述第一光源与所述第二光源相同。如此，更便于在基底上集成第一光源与第二光源，以及通过控制第一光源与第二光源的数目来控制结构光区域与TOF区域的发光强度。在其中一个实施例中，所述结构光区域的面积与所述TOF区域的面积不相同。如此，可以通过结构光区域与TOF区域的面积占比来灵活设置光发射模组的主导效果，当结构光区域的面积大于TOF区域的面积时，光发射模组的主导效果为结构光光发射模组具有的近距离精度高的效果，反之，光发射模组的主导效果为TOF光发射模组具有的远距离精度高的效果。在其中一个实施例中，所述第一光源与所述第二光源均为VCSEL光源。VCSEL光源体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成，而且VCSEL光源的发散角较LED小，850nm或940nm的发光波长更均匀，谱宽更窄，抗杂光干扰性强。在实现3D识别和测距方面的性能远远优于LED。在其中一个实施例中，所述结构光区域的面积为所述TOF区域的面积的1/5-1/2。此时，光发射模组的主导效果为TOF光发射模组具有的远距离精度高的效果，而结构光区域的面积太小，会导致结构光光发射模组具有的近距离精度高的效果非常小，而结构光区域的面积太大，会影响光发射模组的主导效果，综上，设置结构光区域的面积为TOF区域的面积的1/5-1/2。在其中一个实施例中，所述基底、所述结构光区域及所述TOF区域均呈方形。一种光发射模组，包括：上述的光源结构；以及光学结构，包括衍射光学元件及散射器，所述衍射光学元件与所述结构光区域对应，所述散射器与所述TOF区域对应，其中，所述第一光源的光线经过所述衍射光学元件后，形成结构光，所述第二光源的光线经过所述散射器后，形成TOF投射光。上述光发射模组兼具结构光光发射模组与TOF光发射模组的优点，当需要上述光发射模组具有近距离精度高的特点时，点亮结构光区域上的第一光源，而当需要上述光发射模组具有远距离精度高的特点时，点亮TOF区域上的第二光源。因此，上述光发射模组的应用范围更广。在其中一个实施例中，所述衍射光学元件与所述散射器集成为一个整体。如此，更便于组装形成光发射模组。在其中一个实施例中，当多个所述第一光源及多个所述第二光源同时被点亮时，所述结构光区域的光照范围与所述TOF区域的光照范围存在相交线，所述光学结构位于所述相交线与所述基底之间。如此，可以使得第一光源的光线均通过衍射光学元件射出，而不通过散射器射出，第二光源的光线均通过散射器射出，而不通过衍射光学元件射出。在其中一个实施例中，所述光发射模组还包括隔光板，所述隔光板的两端分别与所述基底及所述光学结构连接，且所述结构光区域与所述TOF区域位于所述隔光板的两侧，所述衍射光学元件与所述散射器位于所述隔光板的两侧。通过设置隔光板可以使得第一光源的光线均通过衍射光学元件射出，而不通过散射器射出，第二光源的光线均通过散射器射出，而不通过衍射光学元件射出。一种3D识别装置，其特征在于，包括：上述的光发射模组；第一光接收模组，用于接收由被测物表面反射回来的第一光源的光线；以及第二光接收模组，用于接收由被测物表面反射回来的第二光源的光线。在其中一个实施例中，所述结构光区域与所述TOF区域的分界线为直线，所述第一光接收模组与所述第二光接收模组分别设于所述光发射模组的两侧，且所述第一光接收模组邻近所述结构光区域，所述第二光接收模组邻近所述TOF区域。如此，可以使得3D识别装置的3D识别性能更优。一种移动终端，其特征在于，包括上述的3D识别装置。附图说明图1为本技术一实施例提供的光发射模组的剖面示意图；图2为图1中的光源结构的俯视示意图；图3为本技术一实施例提供的光发射模组的发光范围的示意图；图4为本技术另一实施例提供的光源结构的俯视示意图；图5为本技术一实施例提供的3D识别装置的剖面示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源结构，其特征在于，包括：/n基底，包括结构光区域及与所述结构光区域相邻的TOF区域；/n多个第一光源，设于所述结构光区域，且多个所述第一光源随机排布于所述结构光区域；以及/n多个第二光源，设于所述TOF区域，且多个所述第二光源阵列排布于所述TOF区域；/n其中，当所述结构光区域上的所述第一光源被点亮时，所述光源结构为结构光光源，当所述TOF区域上的所述第二光源被点亮时，所述光源结构为TOF光源。/n

【技术特征摘要】
1.一种光源结构，其特征在于，包括：
基底，包括结构光区域及与所述结构光区域相邻的TOF区域；
多个第一光源，设于所述结构光区域，且多个所述第一光源随机排布于所述结构光区域；以及
多个第二光源，设于所述TOF区域，且多个所述第二光源阵列排布于所述TOF区域；
其中，当所述结构光区域上的所述第一光源被点亮时，所述光源结构为结构光光源，当所述TOF区域上的所述第二光源被点亮时，所述光源结构为TOF光源。


2.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述结构光区域与所述TOF区域的分界线为直线；
或者，所述TOF区域为环状结构，所述TOF区域环绕所述结构光区域。


3.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述第一光源与所述第二光源相同；及/或
所述结构光区域的面积与所述TOF区域的面积不相同。


4.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述第一光源与所述第二光源均为VCSEL光源；及/或
所述结构光区域的面积为所述TOF区域的面积的1/5-1/2；及/或
所述基底、所述结构光区域及所述TOF区域均呈方形。


5.一种光发射模组，其特征在于，包括：
如权利要求1-4中任一项所述的光源结构；以及
光学结构，包括衍射光学元件及散射器，所述衍射光学元件与所述结构光区域对应，所述散射器与所述TOF区域对应，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36