激光投射器、摄像头组件和电子装置制造方法及图纸

本申请提供一种激光投射器、摄像头组件和电子装置。激光投射器包括激光光源组件，激光光源组件包括发射第一波长λ1的激光的第一发光部和发射第二波长λ2的激光的第二发光部，其中第二发光部包括位于第一发光部的两侧的两部分；准直镜；衍射光学元件；控制组件，用于控制第一发光部和第二发光部能够在不同时刻发光。其中，第一发光部的长度为L1、宽度为H1。第二发光部的两部分中的每一个的长度为L2、宽度为H2，两部分沿长度方向的距离为L2的2N倍。激光投射器构造为满足以下关系：激光投射器构造为满足以下关系：其中，f为准直镜的焦距。的焦距。的焦距。

【技术实现步骤摘要】
激光投射器、摄像头组件和电子装置


[0001]本申请涉及成像
，具体地，涉及一种激光投射器以及具有其的摄像头组件和电子装置。

技术介绍

[0002]目前，结构光投射器中的光源多采用垂直腔面发射激光器(Vertical
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Cavity Surface
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Emitting Laser，简称VCSEL)阵列，VCSEL阵列发出的光束经过衍射光学元件(Diffractive Optical Elements，简称DOE)之后能够形成激光图案以用于成像。
[0003]红外摄像头常用于日间与夜间的监控，其隐蔽性使得获取最具真实性的影像资料、视频证据或实时监控画面成为可能。
[0004]红外摄像头可以接收的红外线分布为波长830nm
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960nm。通常，使用较短波长的红外线可以增强摄像头的图像捕捉能力，但是会产生红暴现象，尤其在夜间，其发出的可视红光会降低摄像头的隐蔽性。而使用较长波长的红外线可以有效避免这一问题，但是会牺牲摄像头的清晰度。
[0005]因此，需要提供一种激光投射器以及具有其的摄像头组件和电子装置，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

[0006]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0007]本申请的第一方面提供了一种激光投射器，其包括：
[0008]激光光源组件，用于发射激光，所述激光包括第一激光和第二激光，所述第一激光的波长为第一波长，所述第二激光的波长为第二波长，所述激光光源组件包括用于发射所述第一激光的第一发光部和用于发射所述第二激光的第二发光部，其中所述第一波长不等于所述第二波长，其中所述第二发光部包括沿长度方向相互间隔的两部分，所述两部分分别位于所述第一发光部的两侧；
[0009]准直镜，用于准直所述激光；
[0010]衍射光学元件，用于衍射所述激光形成投射图案；和
[0011]控制组件，所述控制组件耦连至所述激光光源组件，用于控制所述第一发光部和所述第二发光部能够在不同时刻发光，
[0012]其中，
[0013]所述第一发光部的沿所述长度方向的尺寸为L1、沿宽度方向的尺寸为H1，
[0014]所述第二发光部的所述两部分中的每一个的沿所述长度方向的尺寸为L2、沿所述宽度方向的尺寸为H2，所述两部分沿所述长度方向的距离为L2的2N倍，其中N为正整数，
[0015]所述激光投射器构造为，使得所述第一发光部与所述第二发光部的尺寸满足以下
关系：
[0016][0017][0018]其中，f为所述准直镜的焦距，λ1为所述第一波长，λ2为所述第二波长，所述宽度方向垂直于所述长度方向，所述宽度方向垂直于所述准直镜的光轴，所述长度方向垂直于所述准直镜的光轴。
[0019]在本申请中，激光投射器采用波长不同的两种激光光源，两种激光光源能够在不同时刻发光。通过限定两种激光光源的排布方式和尺寸关系，实现激光投射器使用同一颗衍射光学元件投射两种波长的散斑点阵的效果。
[0020]可选地，激光投射器的所述第一发光部的光轴偏离所述准直镜的光轴不超过5μm，所述第二发光部的光轴偏离所述准直镜的光轴不超过5μm。
[0021]根据本申请，由于L1、H1、L2、H2的值远小于准直镜的焦距f(即激光光学组件到准直镜的距离)，所以第一发光部的光轴和第二发光部的光轴相对于准直镜光轴的轻微偏离，仅会对上述等式中的“arctan(H1/2f)”和“arctan(L1/2f)”的值产生极其微小的改变，在实际应用中该改变可以忽略不计，不影响投射效果，因而可以使两个激光光源共用同一个衍射光学元件。
[0022]可选地，激光投射器的所述第一发光部与所述第二发光部的所述两部分的间隙不相等。
[0023]或者可选地，激光投射器的所述第一发光部与所述第二发光部的所述两部分的间隙相等。
[0024]根据本申请，第一发光部与第二发光部可以相对对称地设置，也可以相对不对称地设置，方案灵活。
[0025]可选地，激光投射器的所述激光光源组件构造为180度辐射对称的结构。
[0026]更进一步，激光投射器的所述准直镜的光轴与所述激光光源组件的对称轴的距离不超过5μm。
[0027]在本申请中，由于L1、H1、L2、H2的值远小于准直镜的焦距f(即激光光学组件到准直镜的距离)，所以激光光源组件的光轴相对于准直镜光轴的轻微偏离，仅会对上述等式中的“arctan(H1/2f)”和“arctan(L1/2f)”的值产生极其微小的改变，在实际应用中该改变可以忽略不计，不影响投射效果。也即，可以容许激光光源组件轻微偏离准直镜的光轴排布，降低了制造的工艺精度要求。
[0028]可选地，在上述关系式中，N为1、2和3中的任一个。
[0029]在本申请中，对N的取值做出限制，避免了第二发光部的两部分相互间隔的距离太远，也即在一定程度避免了第二发光部的每一部分距离准直镜的光轴太远，从而保证了准直镜对第二发光部两部分发射的激光的准直效果。同时，在实现投射光具有相同视场角的情况下，当N的取值较小时，衍射光学元件的级次越少，从而衍射光学元件的设计和加工越容易。
[0030]可选地，根据上述任一技术方案的激光投射器，其特征在于，所述第一波长与所述第二波长中的一个为840nm至860nm，所述第一波长与所述第二波长中的另一个为930nm至950nm。
[0031]在本申请中，波长为840mm至860nm的激光辐射强度较高，亮度较高；波长为930nm至950nm的激光红暴现象不明显，使得激光投射器可以根据两种波长的激光的特征应用于两种不同的使用场景。
[0032]可选地，激光投射器的所述控制组件根据用户指令控制所述第一发光部和所述第二发光部中的一个发射所述激光；或者所述激光投射器还包括光感传感器，用于感测环境亮度，所述光感传感器耦连至所述控制组件，所述控制组件根据时间信息和/或环境亮度信息控制所述第一发光部和所述第二发光部中的一个发射所述激光。
[0033]在本申请中，对于激光光源组件发射第一激光和第二激光的启停与切换，控制组件可以根据用户指令实现手动控制，也可以根据环境亮度和/或时间信息实现自动控制，以满足激光投射器在日间和夜间的使用需求。
[0034]本申请的第二方面提供了一种摄像头组件，其包括：
[0035]本申请的上述技术方案中任一项所述的激光投射器；
[0036]图像采集器，用于采集由所述激光投射器的所述投射图案形成的激光图像；和
[0037]处理器，用于处理所述激光图像以获得深度图像。
[0038]在本申请中，摄像头组件采用波长不同的两种激光光源，两种激光光源能够在不同时刻发光。通过限定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光投射器，其特征在于，包括：激光光源组件，用于发射激光，所述激光包括第一激光和第二激光，所述第一激光的波长为第一波长，所述第二激光的波长为第二波长，所述激光光源组件包括用于发射所述第一激光的第一发光部和用于发射所述第二激光的第二发光部，其中所述第一波长不等于所述第二波长，其中所述第二发光部包括沿长度方向相互间隔的两部分，所述两部分分别位于所述第一发光部的两侧；准直镜，用于准直所述激光；衍射光学元件，用于衍射所述激光形成投射图案；和控制组件，所述控制组件耦连至所述激光光源组件，用于控制所述第一发光部和所述第二发光部能够在不同时刻发光，其中，所述第一发光部的沿所述长度方向的尺寸为L1、沿宽度方向的尺寸为H1，所述第二发光部的所述两部分中的每一个的沿所述长度方向的尺寸为L2、沿所述宽度方向的尺寸为H2，所述两部分沿所述长度方向的距离为L2的2N倍，其中N为正整数，所述激光投射器构造为，使得所述第一发光部与所述第二发光部的尺寸满足以下关系：系：其中，f为所述准直镜的焦距，λ1为所述第一波长，λ2为所述第二波长，所述宽度方向垂直于所述长度方向，所述宽度方向垂直于所述准直镜的光轴，所述长度方向垂直于所述准直镜的光轴。2.根据权利要求1所述的激光投射器，其特征在于，所述第一发光部的光轴偏离所述准直镜的光轴不超过5μm，所述第二发光部的光轴偏离所述准直镜的光轴不超过5μm。3.根据权利要求1所述的激光投射器，其特征在于，所述第一发光部与所述第二发光部的所述两部分的间隙不相等。4.根据权利要求1所述的激光投射器，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，陈鹏，杨超，宋健，刘金胜，苑京立，
申请(专利权)人：北京驭光科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：