結構光模組、成像裝置及電子設備制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種結構光模組、成像裝置及電子設備，所述結構光模組包括：基板；第一鏡座，所述第一鏡座限定出第一容納空間；第二鏡座，所述第二鏡座與所述第一鏡座之間限定出第二容納空間；感光單元，所述感光單元設在所述基板上，且所述感光單元位于所述第一容納空間內；鏡頭，所述鏡頭設在所述第一容納空間內；發光單元，所述發光單元設在所述基板上，且所述發光單元位于所述第二容納空間內；準直鏡；衍射光學器件；折射鏡；第一偏轉層。根據本發明專利技術的結構光模組，發光單元和感光單元位于同一個結構光模組中，結構光模組的整體體積較小，使手機可以實現較高的屏占比，且簡化了制作工藝，有利于發光單元與感光單元之間的信號傳導。

【技術實現步驟摘要】
結構光模組、成像裝置及電子設備
本專利技術涉及光學成像
，尤其是涉及一種結構光模組、成像裝置及電子設備。
技術介紹
目前3D識別技術中，結構光技術是主流技術之一，3D結構光原理是投射器發出紅外光，到達目標物體表面形成光斑特征圖，算法根據特征光斑的形變獲得目標的深度信息。相關技術中，電子產品例如手機中的結構光的發射器和接收器是兩個并立的結構，占用空間較大，制作工藝復雜，且無法實現高的屏占比。
技術實現思路
本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種結構光模組，所述結構光模組占用空間較小，制作工藝簡單且信號的傳導能力較強，可以使手機具有較高的屏占比。本專利技術的另一個目的在于提出一種具有上述結構光模組的成像裝置。本專利技術的再一個目的在于提出一種具有上述成像裝置的電子設備。根據本專利技術第一方面實施例的結構光模組，包括：基板；第一鏡座，所述第一鏡座設在所述基板上，所述第一鏡座限定出第一容納空間；第二鏡座，所述第二鏡座環繞在所述第一鏡座外，所述第二鏡座與所述第一鏡座之間限定出第二容納空間；感光單元，所述感光單元設在所述基板上，且所述感光單元位于所述第一容納空間內；鏡頭，所述鏡頭設在所述第一容納空間內，所述鏡頭位于所述感光單元的遠離所述基板的一側；發光單元，所述發光單元設在所述基板上，且所述發光單元位于所述第二容納空間內；準直鏡，所述準直鏡設在所述第二容納空間內，準直鏡位于所述發光單元的遠離所述基板的一側；衍射光學器件，所述衍射光學器件設在所述準直鏡的遠離所述發光單元的一側；折射鏡，所述折射鏡設在所述衍射光學器件的遠離所述準直鏡的一側，用于將衍射后的光線匯聚到一個完整的區域內；第一偏轉層，所述第一偏轉層設在所述第一鏡座和所述第二鏡座的遠離所述基板的一側，所述第一偏轉層用于將所述折射鏡匯聚后的光線投射出去；其中，所述第一偏轉層的焦點位于所述折射鏡對應匯聚的區域。根據本專利技術實施例的結構光模組，通過在基板上設置發光單元、感光單元、第一鏡座和第二鏡座，并使感光單元和鏡頭位于第一鏡座限定出的第一容納空間內且發光單元和準直鏡位于第一鏡座和第二鏡座限定出的第二容納空間內，發光單元和感光單元位于同一個結構光模組中，結構光模組的整體體積較小，從而減小了結構光模組在電子設備例如手機上的占用空間，使手機可以實現較高的屏占比，增強了手機的外形美觀性。而且，如此設置的結構光模組簡化了制作工藝，進而可以降低生產成本。另外，由于發光單元和感光單元位于同一個結構光模組中，發光單元與感光單元之間的距離較小，有利于發光單元與感光單元之間的信號傳導。根據本專利技術的一些實施例，所述第一偏轉層具有上表面和下表面，所述第一偏轉層的所述下表面用于將經所述折射鏡匯聚后的光線調整為垂直于所述感光單元的準直光線，所述第一偏轉層的所述上表面用于將所述準直光線擴散并投射出去。如此設置，保證了結構光模組的成像效果。根據本專利技術的一些實施例，所述折射鏡設在所述第二容納空間外且所述折射鏡的投影與所述第一容納空間不相交，所述折射鏡位于所述第一鏡座和所述第二鏡座的遠離所述基板的一端。由此，第一鏡座和第二鏡座可以對折射鏡起到支撐作用，保證折射鏡可以將分散的散斑圖案組合成一個完整的圓形光斑。根據本專利技術的一些實施例，所述衍射光學器件設在所述第二容納空間內，且所述衍射光學器件設在所述折射鏡的鄰近所述基板的一側表面上。由此，通過使衍射光學器件設在折射鏡的鄰近基板的一側表面上，使光線在到達折射鏡之前就已經經過衍射復制，從而實現較好的成像效果。根據本專利技術的一些實施例，所述結構光模組還包括第二偏轉層，所述第二偏轉層設在所述鏡頭的遠離所述感光單元的一側，用于改變光路使光線成像在所述感光單元上。由此，由于從目標物體反射回來的光線再次經過第一偏轉層后光路會發生改變，通過設置第二偏轉層，第二偏轉層可以將改變的光路進行還原，使到達鏡頭的光線為經過第二偏轉層還原后的光線，從而進一步保證了結構光模組的成像效果。根據本專利技術的一些實施例，所述第一偏轉層覆蓋所述第二偏轉層和所述折射鏡。由此，通過使第一偏轉層覆蓋折射鏡，使在第一偏轉層的下表面前形成的圓形光斑可以經過第一偏轉層進行角度校正后投射到目標物體上，保證成像質量；通過使第一偏轉層覆蓋第二偏轉層，第二偏轉層可以對反射回來的光線進行還原，從而進一步保證結構光的成像效果。根據本專利技術的一些實施例，所述第二偏轉層、所述折射鏡與所述第一偏轉層之間設有增透膜。由此，通過設置增透膜，增透膜具有較高的透光率，使發光單元的光線可透過增透膜進入第一偏轉層，且保證從目標物體反射回來的光線可以透過增透膜進入第二偏轉層，保證了結構光模組的成像質量。此外，增透膜的設置使折射鏡與第一偏轉層間隔開，折射鏡可以在光線進入第一偏轉層的下表面之前將分散的散斑圖案匯聚成完整的圖案例如圓形光斑。根據本專利技術的一些實施例，所述發光單元的遠離所述基板的一側表面與所述感光單元的遠離所述基板的一側表面分別位于不同平面內。如此，發光單元相對基板的高度以及感光單元相對基板的高度可以根據實際要求具體設置，使光線投射范圍與接收焦距均滿足預定設計，且可以控制投射區域。根據本專利技術的一些實施例，所述第二鏡座設在所述基板上且位于所述基板的邊緣。由此，通過使第二鏡座位于基板的邊緣，使第二容納空間的范圍更大，從而增大了發光單元的投射范圍，保證結構光模組具有較好的成像效果。根據本專利技術的一些實施例，所述發光單元環繞所述第一鏡座，所述發光單元包括多個光源，多個光源沿所述第一鏡座的周向均勻間隔分布。如此設置，可以增大發光單元的面積，實現環式結構光成像，從而提升整個結構光模組的成像效果。根據本專利技術第二方面實施例的成像裝置，包括根據本專利技術上述第一方面實施例的結構光模組。根據本專利技術實施例的成像裝置，通過采用上述結構光模組，成像裝置的體積可以做得較小，且整體性能更加優異。根據本專利技術第三方面實施例的電子設備，包括根據本專利技術上述第二方面實施例的成像裝置。根據本專利技術實施例的電子設備例如手機等，通過采用上述成像裝置，成像裝置在電子設備上的占用空間較小，電子設備的外形可以更加美觀。而且，如此設置的電子設備具有很好的拍攝效果，能夠充分滿足用戶需求。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明本專利技術的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據本專利技術實施例的結構光模組的結構示意圖；圖2是根據本專利技術實施例的結構光模組的發光單元、基板和感光單元的結構示意圖；圖3是根據本專利技術實施例的結構光模組的圓形光斑的組合示意圖；圖4是根據本專利技術實施例的結構光模組的第一偏轉層的示意圖；圖5是根據本專利技術實施例的結構光模組的圓形光斑的拼接示意圖。附圖標記：100：結構光模組；1：基板；2：第一鏡座；21：第一容納空間；3：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種結構光模組，其特征在于，包括：/n基板；/n第一鏡座，所述第一鏡座設在所述基板上，所述第一鏡座限定出第一容納空間；/n第二鏡座，所述第二鏡座環繞在所述第一鏡座外，所述第二鏡座與所述第一鏡座之間限定出第二容納空間；/n感光單元，所述感光單元設在所述基板上，且所述感光單元位于所述第一容納空間內；/n鏡頭，所述鏡頭設在所述第一容納空間內，所述鏡頭位于所述感光單元的遠離所述基板的一側；/n發光單元，所述發光單元設在所述基板上，且所述發光單元位于所述第二容納空間內；/n準直鏡，所述準直鏡設在所述第二容納空間內，準直鏡位于所述發光單元的遠離所述基板的一側；/n衍射光學器件，所述衍射光學器件設在所述準直鏡的遠離所述發光單元的一側；/n折射鏡，所述折射鏡設在所述衍射光學器件的遠離所述準直鏡的一側，所述折射鏡用于將衍射后的光線匯聚到一個完整的區域內；/n第一偏轉層，所述第一偏轉層設在所述第一鏡座和所述第二鏡座的遠離所述基板的一側，所述第一偏轉層用于將所述折射鏡匯聚后的光線投射出去；其中，所述第一偏轉層的焦點位于所述折射鏡對應匯聚的區域。/n

【技術特征摘要】
1.一種結構光模組，其特征在于，包括：
基板；
第一鏡座，所述第一鏡座設在所述基板上，所述第一鏡座限定出第一容納空間；
第二鏡座，所述第二鏡座環繞在所述第一鏡座外，所述第二鏡座與所述第一鏡座之間限定出第二容納空間；
感光單元，所述感光單元設在所述基板上，且所述感光單元位于所述第一容納空間內；
鏡頭，所述鏡頭設在所述第一容納空間內，所述鏡頭位于所述感光單元的遠離所述基板的一側；
發光單元，所述發光單元設在所述基板上，且所述發光單元位于所述第二容納空間內；
準直鏡，所述準直鏡設在所述第二容納空間內，準直鏡位于所述發光單元的遠離所述基板的一側；
衍射光學器件，所述衍射光學器件設在所述準直鏡的遠離所述發光單元的一側；
折射鏡，所述折射鏡設在所述衍射光學器件的遠離所述準直鏡的一側，所述折射鏡用于將衍射后的光線匯聚到一個完整的區域內；
第一偏轉層，所述第一偏轉層設在所述第一鏡座和所述第二鏡座的遠離所述基板的一側，所述第一偏轉層用于將所述折射鏡匯聚后的光線投射出去；其中，所述第一偏轉層的焦點位于所述折射鏡對應匯聚的區域。


2.根據權利要求1所述的結構光模組，其特征在于，所述第一偏轉層具有上表面和下表面，所述第一偏轉層的所述下表面用于將經所述折射鏡匯聚后的光線調整為垂直于所述感光單元的準直光線，所述第一偏轉層的所述上表面用于將所述準直光線擴散并投射出去。


3.根據權利要求1所述的結構光模組，其特征在于，所述折射鏡設在所述第二容納空間外且所述折射鏡的投影與所述第一容納空間不相交...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王志，毛信賢，
申請(專利權)人：南昌歐菲生物識別技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江西;36