投射模组、成像装置以及终端设备制造方法及图纸

本申请提供一种投射模组、成像装置以及终端设备，投射模组包括沿第一方向依次间隔分布的光源、第一衍射光栅、准直镜以及第二衍射光栅；光源用于发射结构光；第一衍射光栅能够切换为透明状态或衍射状态；准直镜的焦距为f，光源与准直镜的距离大于2f，以供准直镜在第一衍射光栅切换为透明状态时依次聚焦和扩散从第一衍射光栅出射的结构光；第一衍射光栅能够在切换为衍射状态时衍射光源发射的结构光，以供准直镜准直从第一衍射光栅出射的结构光。成像装置包括成像模组和投射模组，终端设备包括成像装置。本实施例的投射模组只设置一个光源，即实现结构光和均匀红外光的投射，这样，节省了投射模组的制作成本，同时也减小了投射模组的体积。的体积。的体积。

【技术实现步骤摘要】
投射模组、成像装置以及终端设备


[0001]本申请属于光学成像
，更具体地说，是涉及一种投射模组、成像装置以及终端设备。

技术介绍

[0002]在光学成像领域中，用于三维成像的成像装置主要包括结构光投射器、红外补光灯、红外相机以及彩色相机。工作时，结构光投射器向目标物体投射结构光，红外相机基于结构光获取目标物体的带结构特征的红外图，并通过算法后得到深度图；红外补光灯向目标物体投射均匀红外光，以获取均匀红外图；彩色相机获取目标物体的彩色图。其中，红外图和彩色图能在不同场景下进行人脸检测、框出人脸、人脸特征对比、人脸识别等工作，深度图增加了目标物体的深度信息，可有效应对平面攻击手段。这样，在刷脸领域中，成像装置上一般具有结构光投射器和红外补光灯两个光源，制作成本较高，且三维成像模组的体积相对较大，不利于三维成像模组的小型化设计。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的之一在于：提供一种投射模组，旨在解决现有技术中，采用两个光源导致成像装置成本高、体积大的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例采用的技术方案是：
[0005]提供了一种投射模组，包括沿第一方向依次间隔分布的光源、第一衍射光栅、准直镜以及第二衍射光栅；所述光源用于发射结构光；所述第一衍射光栅能够切换为透明状态或衍射状态；所述准直镜的焦距为f，所述光源与所述准直镜的距离大于2f，以供所述准直镜在所述第一衍射光栅切换为透明状态时依次聚焦和扩散从所述第一衍射光栅出射的结构光；所述第一衍射光栅能够在切换为衍射状态时衍射所述光源发射的结构光，以供所述准直镜准直从所述第一衍射光栅出射的结构光。
[0006]在一个实施例中，所述第一衍射光栅与所述准直镜的距离范围为0.9～1.1f。
[0007]在一个实施例中，所述第一衍射光栅包括两个透明的导电膜和设于两个所述导电膜之间的衍射层，两个所述导电膜沿所述第一方向依次分布；所述导电膜能够外接电压，以供所述衍射层在不同电压下切换为透明状态或衍射状态。
[0008]在一个实施例中，所述衍射层包括至少两个液晶微滴条纹和至少两个透明的聚合物条纹，至少两个所述液晶微滴条纹和至少两个所述聚合物条纹沿第二方向依次交替分布，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述液晶微滴条纹能够在不同电压下切换为透明状态，或者切换为不透明状态以供所述衍射层处于衍射状态。
[0009]在一个实施例中，所述衍射层具有多个衍射区域，各所述衍射区域均包括至少两个液晶微滴条纹和至少两个透明的聚合物条纹；至少一个所述衍射区域的至少两个所述液晶微滴条纹和至少两个所述聚合物条纹沿第二方向依次交替分布，且至少一个所述衍射区域的至少两个所述液晶微滴条纹和至少两个所述聚合物条纹沿第三方向依次交替分布；各
所述衍射区域中，所述液晶微滴条纹能够在不同电压下切换为透明状态，或者切换为不透明状态以供对应的所述衍射区域处于衍射状态；
[0010]其中，所述第二方向和所述第三方向均垂直于所述第一方向，且所述第二方向与所述第三方向平行或形成大于0
°
的夹角。
[0011]在一个实施例中，所述第一衍射光栅还包括两个沿第一方向依次分布的透明基板，所述导电膜和所述衍射层设于两个所述透明基板之间。
[0012]在一个实施例中，所述光源为水平腔面发射激光器。
[0013]在一个实施例中，所述第二衍射光栅为衍射光学元件。
[0014]本申请实施例还提供了一种成像装置，包括成像模组和所述投射模组，所述成像模组用于根据所述投射模组进行成像。
[0015]本申请实施例还提供了一种终端设备，包括成像装置。
[0016]本申请实施例提供的投射模组、成像装置以及终端设备的有益效果在于：与现有技术相比，本申请中，第一衍射光栅能够切换为透明状态或衍射状态。当第一衍射光栅切换为衍射状态时，第一衍射光栅衍射从光源出射的结构光，然后，准直镜准直从第一衍射光栅出射的结构光，最后，第二衍射光栅对从准直镜出射的结构光进行衍射，使得投射模组投射出结构光；当第一衍射光栅切换为透明状态时，光源发射的结构光直接透过第一衍射光栅而投射至准直镜上，由于准直镜与光源的距离大于准直镜的2倍焦距，则准直镜对从第一衍射光栅出射的结构光先聚焦然后进行扩散，以使得该结构光形成均匀红外光，最后，第二衍射光栅衍射从准直镜出射的均匀红外光，如此，本实施例的投射模组投射出均匀红外光，此时，投射模组充当了红外补光灯的角色。因此，本实施例提供的投射模组只设置了一个光源，即实现了结构光和均匀红外光的投射，这样，节省了投射模组的制作成本，同时也减小了投射模组的体积，有助于成像装置的小型化设计。相应的，本实施例提供的成像装置和终端设备也具备投射模组的优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例一提供的投射模组在工作状态一的示意图；
[0019]图2为图1提供的投射模组在工作状态二的示意图；
[0020]图3为图1提供的投射模组的第一衍射光栅的分布图；
[0021]图4为图3提供的第一衍射光栅的衍射层的分布图；
[0022]图5为图1提供的投射模组的成像结果；
[0023]图6为图2提供的投射模组的成像结果；
[0024]图7为本申请实施例二提供的投射模组的衍射层的分布图；
[0025]图8为图7提供的投射模组的成像结果；
[0026]图9为本申请实施例三提供的成像装置的示意图。
[0027]其中，图中各附图标记：
[0028]10
‑
投射模组；11
‑
光源；12
‑
第一衍射光栅；1201
‑
衍射区域；12011
‑
第一衍射区域；12012
‑
第二衍射区域；121
‑
导电膜；122
‑
衍射层；1221
‑
液晶微滴条纹； 1222
‑
聚合物条纹；123
‑
透明基板；13
‑
准直镜；14
‑
第二衍射光栅；20
‑
成像模组； 30
‑
彩色相机；X
‑
第一方向；Y
‑
第二方向；Z
‑
第三方向。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投射模组，其特征在于，包括沿第一方向依次间隔分布的光源、第一衍射光栅、准直镜以及第二衍射光栅；所述光源用于发射结构光；所述第一衍射光栅能够切换为透明状态或衍射状态；所述准直镜的焦距为f，所述光源与所述准直镜的距离大于2f，以供所述准直镜在所述第一衍射光栅切换为透明状态时依次聚焦和扩散从所述第一衍射光栅出射的结构光；所述第一衍射光栅能够在切换为衍射状态时衍射所述光源发射的结构光，以供所述准直镜准直从所述第一衍射光栅出射的结构光。2.如权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述第一衍射光栅与所述准直镜的距离范围为0.9～1.1f。3.如权利要求1或2所述的投射模组，其特征在于，所述第一衍射光栅包括两个透明的导电膜和设于两个所述导电膜之间的衍射层，两个所述导电膜沿所述第一方向依次分布；所述导电膜能够外接电压，以供所述衍射层在不同电压下切换为透明状态或衍射状态。4.如权利要求3所述的投射模组，其特征在于，所述衍射层包括至少两个液晶微滴条纹和至少两个透明的聚合物条纹，至少两个所述液晶微滴条纹和至少两个所述聚合物条纹沿第二方向依次交替分布，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述液晶微滴条纹能够在不同电压下切换为透明状态，或者切换为不透明状态以供所述衍射层处于衍射状态。5.如权利要求3所述的投射...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈驰，李安，张莉萍，
申请(专利权)人：深圳市安思疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：