一种光学投影模组、感测装置及电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于光学技术领域，提供了一种光学投影模组，其包括沿光路依次排列的用于发射光束的光发射器及用于将所述光发射器所发射的光束调制成图案化的结构光的光束调制透镜，所述光束调制透镜设置在所述光发射器的出光侧，所述光束调制透镜包括具有光学调制作用的光学微结构。由于将现有的结构光发射模组的衍射光学元件换成厚度较小的光束调制透镜，实现薄型化。本实用新型专利技术还提供一种使用上述光学投影模组的感测装置及电子设备。

An optical projection module, sensing device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种光学投影模组、感测装置及电子设备
本技术属于光学
，尤其涉及一种光学投影模组、感测装置及电子设备。
技术介绍
“结构光(structurelight)”是指具有特定形态的光，其可被设计成条纹形态、规则点阵形态、网格形态、散斑形态、编码形态等，甚至更复杂形态的光场。随着光学技术的蓬勃发展，结构光的应用范围越来越广泛，比如身份识别、投影仪、三维(Three-dimensional，3D)轮廓重现、深度测量、防伪辨识等。现在的结构光发射模组一般包括光发射器、准直透镜组及衍射光学元件。然而由于准直透镜组与衍射光学元件通常需要满足彼此间的像距、物距和焦距等光学参数关系，容易导致结构光发射模组的整体厚度比较大，不能应用于超薄手机、超薄显示屏、柔性显示屏、卷曲显示屏及拉伸式显示屏等超薄电子装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种光学投影模组，旨在能够有效降低厚度。本技术是这样实现的，一种光学投影模组，其包括沿光路依次排列的用于发射光束的光发射器及用于将所述光发射器所发射的光束调制成图案化的结构光的光束调制透镜，所述光束调制透镜设置在所述光发射器的出光侧，所述光束调制透镜包括具有光学调制作用的光学微结构。在某些实施方式中，所述光束调制透镜相对所述光发射器一侧设置多个菲涅尔透镜结构，能够将来自光发射器的光束会聚或准直，其另一侧具有能够用于将所述光发射器所射出的光线调制成图案化的结构光的光栅结构。在某些实施方式中，所述光学投影模组进一步包括准直光学透镜，所述准直光学透镜上形成有能够准直光线的光学微结构，用于将所述光发射器所发射的光线进行准直以形成强度分布均匀的平行光；所述准直光学透镜设置在所述光发射器与所述光束调制透镜之间，或，所述光束调制透镜设置在所述光发射器与所述准直光学透镜之间。在某些实施方式中，所述准直光学透镜设置在所述光发射器与所述光束调制透镜之间，且，所述准直光学透镜与所述光束调制透镜堆叠设置在所述光发射器的出光侧。在某些实施方式中，所述光束调制透镜贴设在所述光发射器的出光面或者与所述光发射器的出光面间隔一预定距离。在某些实施方式中，所述准直光学透镜与所述光束调制透镜集成为一个光学元件，或所述准直光学透镜和所述光束调制透镜为一体成型。在某些实施方式中，所述光学投影模组还包括保护透镜，所述保护透镜由透光的塑料聚合物材料制成，且贴设在所述光束调制透镜的出光面，用于保护所述光束调制透镜，并将所述光束调制透镜所产生的图案化的结构光射出。在某些实施方式中，所述光束调制透镜的厚度范围为1微米～5毫米，或所述准直光学透镜的厚度范围为1微米～5毫米。。本技术还提供了一种感测装置，其包括传感模组、感测电路及上述中任意一项所述的光学投影模组，所述光学投影模组用于发射图案化的结构光，并将所述结构光投射至一被测目标物上，所述传感模组用于感测投射到所述被测目标物上的结构光的图像，所述感测电路用于根据所感测到的结构光图像来获取被测目标物的三维信息。本技术还提供了一种电子设备，包括上述的感测装置。所述电子设备为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机、智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备、车载导航仪、车载DVD、ATM机、自助办理业务的终端中的一种。本技术与现有技术相比，有益效果在于：将现有的结构光发射模组中的准直透镜组或/和衍射光学元件分别换成具有光学微结构的厚度较小的准直透镜及光束调制透镜，本技术光学投影模组、感测装置及电子设备采用厚度较小的准直光学透镜和光束调制透镜，并通过紧贴或将准直光学透镜和光束调制透镜集成为一体的方式进一步降低投影模组的厚度，所述光束调制透镜紧贴所述光发射器设置时能够实现小型化和薄型化。另外，本技术的光束调制透镜还具有光束准直功能，使得所述光束调制透镜还能够同时实现光束准直和光束调制的功能，从而投影模组能够有效降低厚度，实现薄型化。附图说明图1是本技术第一实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。图2是本技术第二实施方式提供的感测装置的结构示意图。图3是本技术第三实施方式提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中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参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请。如图1所示，本技术所提供的一种光学投影模组100，其包括沿光路依次排列的光发射器10、准直光学透镜20、光束调制透镜30及保护透镜40。所述光发射器10用于发射光线。所述光发射器10可以为单个激光器、呈规则排布的激光器或非规则排布的激光器等。所述光发射器10可以为半导体边射型激光器(EdgeEmittingLaser)，垂直共振腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，VCSEL)或其它类型的激光器。所述准直光学透镜20、光束调制透镜30及所述保护透镜40依次堆叠设置在所述光发射器10的出光侧，并且通过透光胶依次粘贴固定，从而降低所述光学投影模组100的厚度，使得所述光学投影模组100能够应用于各种超薄电子装置(比如超薄手机、超薄显示屏、柔性显示屏、卷曲显示屏及拉伸式显示屏等)。同时还可省去现有技术中用于固定准直透镜组及衍射光学元件的各种机械固定件，从而有效降低生产成本，且方便组装。本实施例中，所述准直光学透镜20由透光的塑料聚合物材料制成。所述准直光学透镜20在光路经过的表面或内部形成有具有光线准直作用的光学微结构，用于将所述光发射器10所发射的光线进行准直，使其形成强度分布均匀的平行光。所述准直光学透镜20的厚度范围为1微米～5毫米，优选的可以为3微米。在本实施方式中，所述准直光学透镜20与所述光发射器10间隔一预定距离，比如1微米。在某些实施方式中，所述光发射器10也可直接粘贴在所述准直光学透镜20的入光面上，从而进一步降低所述光学投影模组100的厚度。由于所述准直光学透镜20提高了光线的准直性，使得所述光束调制透镜30所产生的结构光的转换效率及图案精度被大大提高。本申请其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学投影模组，其特征在于，其包括沿光路依次排列的用于发射光束的光发射器及用于将所述光发射器所射出的光束调制成图案化的结构光的光束调制透镜，所述光束调制透镜设置在所述光发射器的出光侧，所述光束调制透镜包括具有光学调制作用的光学微结构。/n

【技术特征摘要】
20181120 CN 20182191408351.一种光学投影模组，其特征在于，其包括沿光路依次排列的用于发射光束的光发射器及用于将所述光发射器所射出的光束调制成图案化的结构光的光束调制透镜，所述光束调制透镜设置在所述光发射器的出光侧，所述光束调制透镜包括具有光学调制作用的光学微结构。


2.如权利要求1所述的光学投影模组，其特征在于，所述光束调制透镜相对所述光发射器一侧设置一个或多个菲涅尔透镜结构，能够将来自光发射器的光束会聚或准直；其另一侧具有能够用于将所述光发射器所射出的光线调制成图案化的结构光的光栅结构。


3.如权利要求1所述的光学投影模组，其特征在于，所述光学投影模组进一步包括准直光学透镜，所述准直光学透镜上形成有能够准直光线的光学微结构，用于将所述光发射器所发射的光线进行准直以形成强度分布均匀的平行光；所述准直光学透镜设置在所述光发射器与所述光束调制透镜之间，或，所述光束调制透镜设置在所述光发射器与所述准直光学透镜之间。


4.如权利要求3所述的光学投影模组，其特征在于，所述准直光学透镜设置在所述光发射器与所述光束调制透镜之间，且，所述准直光学透镜与所述光束调制透镜堆叠设置在所述光发射器的出光侧。


5.如权利要求2所述的光学投影模组，其特征在于，所述光束调制透镜贴...

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