光发射模组、深度相机和电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种光发射模组、深度相机和电子设备，该光发射模组包括垂直腔面发射激光器和均光片，垂直腔面发射激光器用于向均光片发射第一光线，均光片用于将第一光线扩散并均匀向目标物体发射第二光线，垂直腔面发射激光器包括多个发光单元，均光片设有多个微透镜，多个发光单元和/或多个微透镜的排布方式为随机排布。通过合理设置垂直腔面发射激光器和均光片的结构，使得光发射模组发射出能够收集目标物体信息的第二光线，同时，采用多个发光单元和/或多个微透镜的随机排布方式，避免共振，以改善、消除投射光斑的条纹，提高了所获得的深度信息的精度和图像整体的均匀性，能够应用于TOF高精度的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
光发射模组、深度相机和电子设备
本专利技术属于光学领域，尤其涉及一种光发射模组、具有该光发射模组的深度相机和具有该深度相机的电子设备。
技术介绍
随着科技发展，深度信息采集技术不断革新，深度信息采集主要有飞行时间(Timeofflight，TOF)方案、结构光方案和双目立体视觉方案。飞行时间方案相对于结构光方案和双目立体视觉方案具有的优势是多角度识别精度更高，识别速度更快以及识别区域更广。现今，TOF方案应用于终端前置的场景越来越多，TOF方案属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。TOF方案在应用于终端前置时，尤其是人脸识别，需要达到近场高精度。而现有的TOF方案的光源和均光片的排布方式具有缺陷，使得投射光斑存在条纹，严重影响所获取的深度信息的精度，降低图像整体均匀性，无法达到近场高精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光发射模组、深度相机和电子设备，能解决上述问题。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了如下的技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种光发射模组，包括激光器和均光片，所述激光器用于向所述均光片发射第一光线，所述均光片用于将所述第一光线扩散并均匀向目标物体发射第二光线，所述激光器包括多个发光单元，所述均光片设有多个微透镜，所述多个发光单元和/或所述多个微透镜的排布方式为随机排布。通过合理设置激光器和均光片的结构，使得光发射模组发射出能够收集目标物体信息的第二光线，同时，采用多个发光单元和/或多个微透镜的随机排布方式，避免共振，以改善、消除投射光斑的条纹，提高了所获得的深度信息的精度和图像整体的均匀性，能够应用于TOF高精度的应用场景。一种实施方式中，所述随机排布的方式包括所述多个发光单元中相邻的两个所述发光单元的第一间距随机分布。通过采用上述相邻的两个所述发光单元的第一间距随机分布的发光单元阵列，使得多个发光单元具有不规则的排布方式，进而使得第一光线不规律地以不定角度照射均光片，有利于减少甚至避免共振发生。一种实施方式中，所述多个微透镜设于所述均光片之朝向所述激光器的第一表面或与所述第一表面相背的第二表面。通过合理设置多个微透镜在均光片上的位置关系，使得均光片能够更好地处理激光器发出的第一光线，使得第一光线得以均匀扩散的同时出射的角度更具有随机性，减少或避免共振发生。一种实施方式中，所述均光片的数量为多个，多个所述均光片在同一方向上层叠设置，所述多个微透镜位于多个所述均光片之间。通过增加均光片的数量，提升了第一光线的均匀次数，使得第二光线更为均匀，而且，多个微透镜位于多个所述均光片之间，第一光线经过均光片的扩散并均匀的同时，能够通过微透镜进行聚焦、整形。一种实施方式中，所述随机排布的方式包括所述多个微透镜的几何尺寸随机分布；所述几何尺寸为所述微透镜的焦距、所述微透镜的直径和所述微透镜的厚度中的至少其中之一。通过采用几何尺寸随机分布的多个微透镜，使得微透镜的光学属性存在差异，第一光线经过开设有微透镜的均光片的配光后，向目标物体发出的第二光线在投射面上不规则性分布，避免共振，以进而改善、消除条纹。一种实施方式中，所述随机排布的方式包括所述多个微透镜中相邻的两个所述微透镜的第二间距随机分布。通过采用上述相邻的两个所述微透镜的第二间距随机分布的微透镜阵列，使得多个微透镜具有不规则的排布方式，进而使得第二光线不规律地以不定角度照射目标物体，避免共振，以改善、消除条纹。一种实施方式中，所述微透镜突出于所述均光片的表面而形成凸透镜，或，所述微透镜由所述均光片的表面向内凹入而形成凹透镜。通过设置上述的微透镜的结构，使得均光片能实现聚光或散光功能。一种实施方式中，所述光发射模组还包括基板和支架，所述激光器设置于所述基板，所述支架设置于所述基板，所述支架用于支承所述均光片，所述支架包围所述基板，所述支架设有通孔以使所述均光片与所述激光器相对。通过设置基板与支架，固定激光器与均光片，使得激光器发出的第一光线稳定，均光片发出的第二光线稳定，同时，支架包围基板，使得第一光线不容易泄露，避免激光泄露造成环境污染。第二方面，本专利技术还提供了一种深度相机，包括光接收模组和如第一方面所述的光发射模组，所述光接收模组用于采集第三光线，所述第三光线为所述光发射模组发出的第二光线到达目标物体反射回来的光线。通过在深度相机中加入第一方面中的光发射模组，使得深度相机能够避免共振产生条纹，提高了所获得的深度信息的精度和图像整体的均匀性，能够应用于TOF高精度的应用场景。第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括壳体和如第二方面所述的深度相机，所述深度相机设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入第二方面的深度相机，消除条纹，提高了所获得的深度信息的精度和图像整体的均匀性，能够应用于TOF高精度的应用场景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。图1是本专利技术提供的深度相机的工作示意图。图2是本专利技术提供的光发射模组的结构示意图。图3是本专利技术提供的光发射模组的工作示意图。图4a是本专利技术提供的激光器的俯视图。图4b是现有的激光器的俯视图。图5a是一种实施例中均光片的结构示意图。图5b是另一种实施例中均光片的结构示意图。图6a是第一种实施例中多片均光片的正视图。图6b是第二种实施例中多片均光片的正视图。图6c是第三种实施例中多片均光片的正视图。图7是一种实施例中均光片的几何结构示意图。图8a是本专利技术提供的均光片的俯视图。图8b是现有均光片的俯视图。图9a是一种实施例中形成凸透镜形态的均光片的正视图。图9b是一种实施例中形成凹透镜形态的均光片的正视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供了一种深度相机1000，深度相机1000可以为摄像机、投影仪、照相机和监控摄像头等，也可以应用在电子设备上，作为电子设备的一个部件，如手机上的摄像头、打卡记录仪的摄像头和体感游戏机的感应器等。该深度相机1000包括光接收模组300和本专利技术实施例提供的光发射模组100，光接收模组300用于采集第三光线93，第三光线93为光发射模组100发出的第二光线92到达目标物体200后反射回来的光线。光接收模组300可以设置在光发射模组100的一侧，以便于接收第三光线93。光接收模组300通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光发射模组，其特征在于，包括激光器和均光片，所述激光器用于向所述均光片发射第一光线，所述均光片用于将所述第一光线扩散并均匀向目标物体发射第二光线，所述激光器包括多个发光单元，所述均光片设有多个微透镜，所述多个发光单元和/或所述多个微透镜的排布方式为随机排布。/n

【技术特征摘要】
1.一种光发射模组，其特征在于，包括激光器和均光片，所述激光器用于向所述均光片发射第一光线，所述均光片用于将所述第一光线扩散并均匀向目标物体发射第二光线，所述激光器包括多个发光单元，所述均光片设有多个微透镜，所述多个发光单元和/或所述多个微透镜的排布方式为随机排布。


2.如权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述随机排布的方式包括所述多个发光单元中相邻的两个所述发光单元的第一间距随机分布。


3.如权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述多个微透镜设于所述均光片之朝向所述激光器的第一表面或与所述第一表面相背的第二表面。


4.如权利要求3所述的光发射模组，其特征在于，所述均光片的数量为多个，多个所述均光片在同一方向上层叠设置，所述多个微透镜位于多个所述均光片之间。


5.如权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述随机排布的方式包括所述多个微透镜的几何尺寸随机分布；
所述几何尺寸为所述微透镜的焦距、所述微透镜的直径和所述微透...

【专利技术属性】
技术研发人员：成纯森，李宗政，陈冠宏，丁细超，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36