光发散结构、TOF装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:27603817 阅读:19 留言:0更新日期:2021-03-10 10:27
本实用新型专利技术公开一种光发散结构、TOF装置以及电子设备。其中,光发散结构包括本体、准直微结构以及发散微结构。本体包括入光面以及与入光面相对的出光面,准直微结构设置于入光面,准直微结构用于对入射光线进行准直,发散微结构设置于出光面,发散微结构用于对来自准直微结构的准直后的光线进行发散。基于本实用新型专利技术实施例的光发散结构,光发散结构通过准直微结构对光源光线进行准直,以使得该光线平行入射至出光面,且发散微结构可对准直后的光线进行发散处理,以扩大光束的水平视场角,从而满足用户对水平方向的探测的需求,并提升对目标物体的分辨精度及用户的使用体验。标物体的分辨精度及用户的使用体验。标物体的分辨精度及用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
光发散结构、TOF装置及电子设备


[0001]本技术涉及光扩散
,尤其涉及一种光发散结构、TOF装置及电子设备。

技术介绍

[0002]随着3D视觉技术的发展,3D传感已经在人脸解锁、人工支付、工业检测等领域得到广泛应用,TOF(飞行时间)技术是3D传感的主流技术之一。所谓飞行时间法3D成像,是通过给目标连续发送光脉冲,然后利用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行时间来得到目标物体的距离。
[0003]但是,随着TOF应用领域的细化,TOF对目标物体的分辨精度越来越关乎到电子设备的产品性能以及用户的使用体验。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种光发散结构、TOF装置及电子设备,能够显著提升对目标物体的分辨精度。
[0005]第一个方面,本技术实施例提供了一种光发散结构,光发散结构包括本体、准直微结构以及发散微结构。本体包括入光面以及与入光面相对的出光面,准直微结构设置于入光面,准直微结构用于对入射光线进行准直,发散微结构,设置于出光面,发散微结构用于对来自准直微结构的准直后的光线进行发散。
[0006]基于本技术实施例的光发散结构,光发散结构通过准直微结构对光源光线进行准直,以使得该光线平行入射至出光面,且发散微结构可对准直后的光线进行发散处理,以扩大光束的水平视场角,从而满足用户对水平方向的探测的需求,并提升对目标物体的分辨精度及用户的使用体验。另一方面,由于本技术实施例的准直微结构能够对光源的光线进行准直,并使该光线平行入射至出光面,从而使得在设计光发散结构的发散微结构时,光线的入射方式只需考虑平行光即可,从而有效降低发散微结构的设计难度。其中,发散微结构可根据用户的使用需求进行定制,不同的发散微结构对光的折射率不同,以使得光束的视场角角度不同。
[0007]在其中一些实施例中,本体为柱面镜,发散微结构呈柱状,光发散结构包括多个发散微结构,出光面具有第一方向以及与第一方向垂直的第二方向,第一方向垂直于入光面指向出光面的方向,第二方向平行于本体的长度方向,多个发散微结构沿第一方向排列,各发散微结构沿第二方向延伸并贯通本体。
[0008]基于上述实施例,由于光源光线已经准直,柱面只需对准直后的光线进行发散,以调整水平方向(广角)的照度分布,从而满足用户对水平方向的探测的需求。且通过本技术实施例的光发散结构还可有效的收窄垂直视场角,进而提高对目标物体的分辨精度。
[0009]在其中一些实施例中,入光面为平面,出光面为凸面,且准直微结构凸设于入光面,发散微结构凸设于出光面。
[0010]基于上述实施例,每个发散微结构均可以对准直后的光线进行折射,以使得准直后的光线经多个数量的发散微结构的扩散后,使得水平方向(广角)的照度均匀分布,并提升对目标物体的分辨精度。
[0011]在其中一些实施例中,多个发散微结构中,沿第一方向上相邻的两个发散微结构间的距离配置为随机。
[0012]基于上述实施例,通过在多个数量的发散微结构中相邻的两个发散微结构间的距离配置为随机,可有效减少干涉条纹现象的产生,从而保证光发散结构的产品品质,并提升用户的使用体验。
[0013]在其中一些实施例中,多个发散微结构中,每个发散微结构的沿第一方向上的尺寸配置为按随机比例缩放。
[0014]基于上述实施例,该设置方式可进一步减少干涉条纹现象的产生,从而保证光发散结构的产品品质。
[0015]在其中一些实施例中,准直微结构为菲涅尔透镜。
[0016]在其中一些实施例中,本体、准直微结构以及发散微结构一体式成型。
[0017]基于上述实施例,菲涅尔透镜和微透镜一体式连接,可有效减少集成有本技术实施例的光发散结构的系统体积,从而减少产品的生产成本。且采用一体式架构的光发散结构,可以显著提升系统的工作可靠性。
[0018]第二个方面,本技术实施例提供了一种TOF装置,TOF装置包括基板、光源以及上述的光发散结构,基板具有第一表面,光源位于第一表面,上述的光发散结构位于光源的背离基板的一侧。
[0019]基于本技术实施例的TOF装置,TOF装置的光发散结构通过准直微结构对光源光线进行准直,以使得该光线平行入射至出光面,且发散微结构可对准直后的光线进行发散处理,以扩大光束的水平视场角,从而满足用户对水平方向的探测的需求,并提升对目标物体的分辨精度及用户的使用体验。另一方面,本技术实施例TOF装置中,光发散结构采用一体式设计方案,不仅使本技术的TOF装置具有体积小及可靠性高的特点,还使本技术的TOF 装置具有较好的照度均匀性和设计匹配的特点。再进一步,本技术实施例的TOF装置的系统光效对组装公差相对不敏感,且其不仅垂直视场角角度较小因此具有较高的分辨率的特点,还具有可适用于多模组协同工作以及可组成多线探测方案的特点。
[0020]在其中一些实施例中,光源的数量为多个,多个数量的光源布置于第一表面。
[0021]基于上述实施例,多个数量的光源可以提供高效的照明效果,有利于提升TOF装置对目标物体的分辨精度及用户的使用体验。
[0022]第三个方面,本技术实施例提供了一种电子设备,电子设备包括上述的TOF装置。
[0023]基于本技术实施例的电子设备,该电子设备具有较佳的工作可靠性及用户使用体验。
[0024]本技术提供的一种光发散结构,光发散结构包括本体、准直微结构以及发散微结构。本体包括入光面以及与入光面相对的出光面,准直微结构设置于入光面,准直微结构用于对入射光线进行准直,发散微结构,设置于出光面,发散微结构用于对来自准直微结
构的准直后的光线进行发散。基于本技术实施例的光发散结构,光发散结构通过准直微结构对光源光线进行准直,以使得该光线平行入射至出光面,且发散微结构可对准直后的光线进行发散处理,以扩大光束的水平视场角,从而满足用户对水平方向的探测的需求,并提升对目标物体的分辨精度及用户的使用体验。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为根据本技术第一实施例中的光发散结构的截面示意图;
[0027]图2为图1的光发散结构的俯视示意图;
[0028]图3为根据本技术第二实施例中的光发散结构的截面示意图;
[0029]图4为根据本技术第三实施例中的TOF装置的截面示意图,其中,示意出基板、光源以及光发散结构之间的相对位置关系;
[0030]图5为根据本技术第四实施例中的电子设备。
[0031]需要注意的是,在附图中,为了便于说明,已夸大了光发散结构、准直微结构、发散微结构以及TOF装置本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光发散结构,其特征在于,包括:本体,包括入光面以及与所述入光面相对的出光面;准直微结构,设置于所述入光面,所述准直微结构用于对入射光线进行准直;发散微结构,设置于所述出光面,所述发散微结构用于对来自所述准直微结构的准直后的所述光线进行发散。2.如权利要求1所述的光发散结构,其特征在于,所述本体为柱面镜,所述发散微结构呈柱状;所述光发散结构包括多个所述发散微结构,所述出光面具有第一方向以及与所述第一方向垂直的第二方向,所述第一方向垂直于所述入光面指向所述出光面的方向,所述第二方向平行于所述本体的长度方向,多个所述发散微结构沿所述第一方向排列,各所述发散微结构沿所述第二方向延伸并贯通所述本体。3.如权利要求2所述的光发散结构,其特征在于,所述入光面为平面,所述出光面为凸面,且所述准直微结构凸设于所述入光面,所述发散微结构凸设于所述出光面。4.如权利要求2所述的光发散...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈培逸陈冠宏李宗政
申请(专利权)人:欧菲微电子技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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