一种结构化光生成器以及成像装置制造方法及图纸

技术编号:36327077 阅读:14 留言:0更新日期:2023-01-14 17:35
本实用新型专利技术提供了一种结构化光生成器以及成像装置,其中,该结构化光生成器包括:第一光源、第二光源、第一超透镜区域以及第二超透镜区域;第一超透镜区域位于第一光源的出光侧且二者相互对应,第一超透镜区域能够将第一光源发出的光投射成散斑;第二超透镜区域位于第二光源的出光侧且二者相互对应,第二超透镜区域用于将第二光源发出的光均匀投射并形成泛光照明。通过本实用新型专利技术实施例提供的结构化光生成器以及成像装置,通过采用两块超透镜区域实现将第一光源发出的光线投射为散斑、将第二光源发出的光线均匀投射并形成泛光照明,两种功能相结合,结构简单,无需考虑多个透镜的对准封装。准封装。准封装。

【技术实现步骤摘要】
一种结构化光生成器以及成像装置


[0001]本技术涉及电子及光学元器件
,具体而言,涉及一种结构化光生成器以及成像装置。

技术介绍

[0002]随着硬件和软件的发展,越来越多的手机搭载了3D结构光技术。其功能不仅仅局限于面部识别,还可以用于美颜自拍、虚拟购物、3D打印(由手机进行扫描,再传输到3D打印机上)以及很可爱的萌拍等。典型的3D结构光装置主要包括点阵投射器、泛光感应元件(如红外补光灯)以及红外相机等多个分散部件。其中,点阵投射器通过将3万多个肉眼看不见的光点投影在脸部,绘制3D脸谱;泛光感应元件借助不可见的红外光线,在弱光下识别人脸;红外镜头读取点阵图案,捕捉脸部红外图像,将数据发送到芯片数据库进行比对匹配。
[0003]目前,可以将结构化光和泛光照明相结合,拼接组成结构化光生成器,但该结构化光生成器具有使用透镜多、系统复杂、厚度较厚、封装难度高等缺点,进而对手机安装空间要求更高,导致手机难以达到较高的屏占比和进一步轻薄化。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题,本技术实施例的目的在于提供一种结构化光生成器以及成像装置。
[0005]第一方面,本技术实施例提供了一种结构化光生成器,包括:第一光源、第二光源、第一超透镜区域以及第二超透镜区域,所述第一光源和所述第二光源的出光方向一致,所述第一超透镜区域和所述第二超透镜区域为并排的超透镜区域;所述第一超透镜区域位于所述第一光源的出光侧且二者相互对应,所述第一超透镜区域能够将所述第一光源发出的光投射成散斑;所述第二超透镜区域位于所述第二光源的出光侧且二者相互对应,所述第二超透镜区域用于将所述第二光源发出的光均匀投射并形成泛光照明。
[0006]可选地,第一超透镜区域和所述第二超透镜区域为同一个超透镜的不同区域。
[0007]可选地,第一光源和所述第二光源为独立控制的光源,且交替点亮。
[0008]可选地,第一超透镜区域还用于对所述第一光源发出的光进行准直。
[0009]可选地,第一光源和所述第二光源发出的光为红外光。
[0010]可选地,第一光源包括一个或多个垂直腔体激光器;所述第二光源包括一个或多个垂直腔体激光器,或者包括一个或多个发光二极管。
[0011]可选地,在第一光源包括多个垂直腔体激光器的情况下,所述多个垂直腔体激光器随机排列。
[0012]可选地,第一超透镜区域包括:第一超表面纳米结构以及填充在所述第一超表面纳米结构周围的填充材料;所述第一超表面纳米结构用于将所述第一光源发出的光线调制为散斑结构光;所述填充在所述第一超表面纳米结构周围的填充材料为在工作波段透明或半透明材料,且所述填充材料的折射率与所述第一超表面纳米结构的折射率之间的差值的
绝对值大于或等于0.5;所述第二超透镜区域包括:第二超表面纳米结构以及填充在所述第二超表面纳米结构周围的填充材料;所述第二超表面纳米结构用于对所述第二光源发出的光线调制均匀并形成泛光照明;所述填充在所述第二超表面纳米结构周围的填充材料为在工作波段透明或半透明材料,且所述填充材料的折射率与所述第二超表面纳米结构的折射率之间的差值的绝对值大于或等于0.5。
[0013]第二方面,本技术实施例还提供了一种成像装置,包括:如上述任一所述的结构化光生成器以及接收装置;所述结构化光生成器用于向目标投射散斑结构光以及均匀投射光线并形成泛光照明;所述接收装置用于在不同时刻接收从目标反射的散斑结构光和均匀光线。
[0014]可选地,该成像装置还包括:摄像装置,所述摄像装置用于采集所述目标的图像。
[0015]本技术实施例提供的一种结构化光生成器,通过采用两块超透镜区域实现将第一光源所发出的光线投射为散斑以及将第二光源发出的光线均匀投射并形成泛光照明,该结构化光生成器相比于现有技术中常见的独立分开设置的点阵投射器以及泛光照明装置而言,可以将两种功能很好的进行结合;并且,相较于直接将点阵投射器以及泛光照明装置相结合的手段而言,由于本技术实施例使用的是超透镜,比起现有透镜(如微透镜、毛玻璃,菲涅尔透镜等),该结构化光生成器所选用的超透镜还具备了质量轻、整体厚度薄、系统简单、价格更低以及产能高的优势,并且,不仅能够保证将散斑及红外光照射至整个目标物体或目标区域表面,还能够使之照射的更加均匀;此外,使用超透镜制造的结构化光生成器结构更为简单,不再需要考虑多个透镜之间的对准封装,成本更低。本技术实施例提供的一种成像装置,由于使用了更加轻薄的结构化光生成器,使得该成像装置本身可以直接将两种功能结合于一体,例如在一次人脸识别的过程中,该成像装置可以通过发射均匀光线实现泛光照明,以用于识别出人脸主要特征(如眼睛,嘴巴等),而该成像装置还可以通过投射的散斑结构光,以用于进一步获取更加精准的深度信息,且能够制造得更加轻薄化和小型化,进而可以减少安装空间,使成像装置的整体重量下降,能够适用于对空间要求很严苛的光传感终端,如手机、AR/VR设备等。
[0016]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
[0017]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。
[0018]图1示出了本技术实施例所提供的一种结构化光生成器的结构示意图;
[0019]图2示出了本技术实施例所提供的一种结构化光生成器中,“第一超透镜区域与第二超透镜区域”的示意图;
[0020]图3示出了本技术实施例中“第一超透镜区域中一个第一超表面纳米结构以及填充在第一超表面纳米结构周围的填充材料”的具体结构示意图;
[0021]图4示出了本技术实施例中“第一超表面纳米结构”的排布示意图;
[0022]图5示出了本技术实施例中“具有所提供的一种成像装置的移动终端”的结构示意图;
[0023]图6示出了本技术实施例所提供的一种成像装置的结构示意图。
[0024]图标:
[0025]1‑
第一光源、2

第二光源、3

第一超透镜区域、4

第二超透镜区域、7

结构化光生成器、8

接收装置、9

摄像装置、31

第一超表面纳米结构、32

第一超表面纳米结构周围的填充材料。
具体实施方式
[0026]在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构化光生成器,其特征在于,包括:第一光源(1)、第二光源(2)、第一超透镜区域(3)以及第二超透镜区域(4),所述第一光源(1)和所述第二光源(2)的出光方向一致,所述第一超透镜区域(3)和所述第二超透镜区域(4)为并排的超透镜区域;所述第一超透镜区域(3)位于所述第一光源(1)的出光侧且二者相互对应,所述第一超透镜区域(3)能够将所述第一光源(1)发出的光投射成散斑;所述第二超透镜区域(4)位于所述第二光源(2)的出光侧且二者相互对应,所述第二超透镜区域(4)用于将所述第二光源(2)发出的光均匀投射并形成泛光照明。2.根据权利要求1所述的结构化光生成器,其特征在于,所述第一超透镜区域(3)和所述第二超透镜区域(4)为同一个超透镜的不同区域。3.根据权利要求1所述的结构化光生成器,其特征在于,所述第一光源(1)和所述第二光源(2)为独立控制的光源,且交替点亮。4.根据权利要求1所述的结构化光生成器,其特征在于,所述第一超透镜区域(3)还用于对所述第一光源(1)发出的光进行准直。5.根据权利要求1所述的结构化光生成器,其特征在于,所述第一光源(1)和所述第二光源(2)发出的光为红外光。6.根据权利要求1所述的结构化光生成器,其特征在于,所述第一光源(1)包括一个或多个垂直腔体激光器;所述第二光源(2)包括一个或多个垂直腔体激光器,或者包括一个或多个发光二极管。7.根据权利要求6所述的结构化光生成器,其特征在于,在所述第一光源(1)包括多个垂直腔体激...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱瑞朱健郝成龙谭凤泽
申请(专利权)人:深圳迈塔兰斯科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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