光發射模組、深度相機和電子設備制造技術

本發明專利技術提供了一種光發射模組、深度相機和電子設備，該光發射模組包括垂直腔面發射激光器和均光片，垂直腔面發射激光器用于向均光片發射第一光線，均光片用于將第一光線擴散并均勻向目標物體發射第二光線，垂直腔面發射激光器包括多個發光單元，均光片設有多個微透鏡，多個發光單元和/或多個微透鏡的排布方式為隨機排布。通過合理設置垂直腔面發射激光器和均光片的結構，使得光發射模組發射出能夠收集目標物體信息的第二光線，同時，采用多個發光單元和/或多個微透鏡的隨機排布方式，避免共振，以改善、消除投射光斑的條紋，提高了所獲得的深度信息的精度和圖像整體的均勻性，能夠應用于TOF高精度的應用場景。

【技術實現步驟摘要】
光發射模組、深度相機和電子設備
本專利技術屬于光學領域，尤其涉及一種光發射模組、具有該光發射模組的深度相機和具有該深度相機的電子設備。
技術介紹
隨著科技發展，深度信息采集技術不斷革新，深度信息采集主要有飛行時間(Timeofflight，TOF)方案、結構光方案和雙目立體視覺方案。飛行時間方案相對于結構光方案和雙目立體視覺方案具有的優勢是多角度識別精度更高，識別速度更快以及識別區域更廣。現今，TOF方案應用于終端前置的場景越來越多，TOF方案屬于雙向測距技術，它主要利用信號在兩個異步收發機之間往返的飛行時間來測量節點間的距離。TOF方案在應用于終端前置時，尤其是人臉識別，需要達到近場高精度。而現有的TOF方案的光源和均光片的排布方式具有缺陷，使得投射光斑存在條紋，嚴重影響所獲取的深度信息的精度，降低圖像整體均勻性，無法達到近場高精度。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種光發射模組、深度相機和電子設備，能解決上述問題。為實現本專利技術的目的，本專利技術提供了如下的技術方案：第一方面，本專利技術提供了一種光發射模組，包括激光器和均光片，所述激光器用于向所述均光片發射第一光線，所述均光片用于將所述第一光線擴散并均勻向目標物體發射第二光線，所述激光器包括多個發光單元，所述均光片設有多個微透鏡，所述多個發光單元和/或所述多個微透鏡的排布方式為隨機排布。通過合理設置激光器和均光片的結構，使得光發射模組發射出能夠收集目標物體信息的第二光線，同時，采用多個發光單元和/或多個微透鏡的隨機排布方式，避免共振，以改善、消除投射光斑的條紋，提高了所獲得的深度信息的精度和圖像整體的均勻性，能夠應用于TOF高精度的應用場景。一種實施方式中，所述隨機排布的方式包括所述多個發光單元中相鄰的兩個所述發光單元的第一間距隨機分布。通過采用上述相鄰的兩個所述發光單元的第一間距隨機分布的發光單元陣列，使得多個發光單元具有不規則的排布方式，進而使得第一光線不規律地以不定角度照射均光片，有利于減少甚至避免共振發生。一種實施方式中，所述多個微透鏡設于所述均光片之朝向所述激光器的第一表面或與所述第一表面相背的第二表面。通過合理設置多個微透鏡在均光片上的位置關系，使得均光片能夠更好地處理激光器發出的第一光線，使得第一光線得以均勻擴散的同時出射的角度更具有隨機性，減少或避免共振發生。一種實施方式中，所述均光片的數量為多個，多個所述均光片在同一方向上層疊設置，所述多個微透鏡位于多個所述均光片之間。通過增加均光片的數量，提升了第一光線的均勻次數，使得第二光線更為均勻，而且，多個微透鏡位于多個所述均光片之間，第一光線經過均光片的擴散并均勻的同時，能夠通過微透鏡進行聚焦、整形。一種實施方式中，所述隨機排布的方式包括所述多個微透鏡的幾何尺寸隨機分布；所述幾何尺寸為所述微透鏡的焦距、所述微透鏡的直徑和所述微透鏡的厚度中的至少其中之一。通過采用幾何尺寸隨機分布的多個微透鏡，使得微透鏡的光學屬性存在差異，第一光線經過開設有微透鏡的均光片的配光后，向目標物體發出的第二光線在投射面上不規則性分布，避免共振，以進而改善、消除條紋。一種實施方式中，所述隨機排布的方式包括所述多個微透鏡中相鄰的兩個所述微透鏡的第二間距隨機分布。通過采用上述相鄰的兩個所述微透鏡的第二間距隨機分布的微透鏡陣列，使得多個微透鏡具有不規則的排布方式，進而使得第二光線不規律地以不定角度照射目標物體，避免共振，以改善、消除條紋。一種實施方式中，所述微透鏡突出于所述均光片的表面而形成凸透鏡，或，所述微透鏡由所述均光片的表面向內凹入而形成凹透鏡。通過設置上述的微透鏡的結構，使得均光片能實現聚光或散光功能。一種實施方式中，所述光發射模組還包括基板和支架，所述激光器設置于所述基板，所述支架設置于所述基板，所述支架用于支承所述均光片，所述支架包圍所述基板，所述支架設有通孔以使所述均光片與所述激光器相對。通過設置基板與支架，固定激光器與均光片，使得激光器發出的第一光線穩定，均光片發出的第二光線穩定，同時，支架包圍基板，使得第一光線不容易泄露，避免激光泄露造成環境污染。第二方面，本專利技術還提供了一種深度相機，包括光接收模組和如第一方面所述的光發射模組，所述光接收模組用于采集第三光線，所述第三光線為所述光發射模組發出的第二光線到達目標物體反射回來的光線。通過在深度相機中加入第一方面中的光發射模組，使得深度相機能夠避免共振產生條紋，提高了所獲得的深度信息的精度和圖像整體的均勻性，能夠應用于TOF高精度的應用場景。第三方面，本專利技術還提供了一種電子設備，包括殼體和如第二方面所述的深度相機，所述深度相機設置在所述殼體內。通過在電子設備中加入第二方面的深度相機，消除條紋，提高了所獲得的深度信息的精度和圖像整體的均勻性，能夠應用于TOF高精度的應用場景。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術提供的深度相機的工作示意圖。圖2是本專利技術提供的光發射模組的結構示意圖。圖3是本專利技術提供的光發射模組的工作示意圖。圖4a是本專利技術提供的激光器的俯視圖。圖4b是現有的激光器的俯視圖。圖5a是一種實施例中均光片的結構示意圖。圖5b是另一種實施例中均光片的結構示意圖。圖6a是第一種實施例中多片均光片的正視圖。圖6b是第二種實施例中多片均光片的正視圖。圖6c是第三種實施例中多片均光片的正視圖。圖7是一種實施例中均光片的幾何結構示意圖。圖8a是本專利技術提供的均光片的俯視圖。圖8b是現有均光片的俯視圖。圖9a是一種實施例中形成凸透鏡形態的均光片的正視圖。圖9b是一種實施例中形成凹透鏡形態的均光片的正視圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施方式中的附圖，對本專利技術實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本專利技術一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本專利技術中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1，本專利技術實施例提供了一種深度相機1000，深度相機1000可以為攝像機、投影儀、照相機和監控攝像頭等，也可以應用在電子設備上，作為電子設備的一個部件，如手機上的攝像頭、打卡記錄儀的攝像頭和體感游戲機的感應器等。該深度相機1000包括光接收模組300和本專利技術實施例提供的光發射模組100，光接收模組300用于采集第三光線93，第三光線93為光發射模組100發出的第二光線92到達目標物體200后反射回來的光線。光接收模組300可以設置在光發射模組100的一側，以便于接收第三光線93。光接收模組300通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種光發射模組，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發射第一光線，所述均光片用于將所述第一光線擴散并均勻向目標物體發射第二光線，所述激光器包括多個發光單元，所述均光片設有多個微透鏡，所述多個發光單元和/或所述多個微透鏡的排布方式為隨機排布。/n

【技術特征摘要】
1.一種光發射模組，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發射第一光線，所述均光片用于將所述第一光線擴散并均勻向目標物體發射第二光線，所述激光器包括多個發光單元，所述均光片設有多個微透鏡，所述多個發光單元和/或所述多個微透鏡的排布方式為隨機排布。


2.如權利要求1所述的光發射模組，其特征在于，所述隨機排布的方式包括所述多個發光單元中相鄰的兩個所述發光單元的第一間距隨機分布。


3.如權利要求1所述的光發射模組，其特征在于，所述多個微透鏡設于所述均光片之朝向所述激光器的第一表面或與所述第一表面相背的第二表面。


4.如權利要求3所述的光發射模組，其特征在于，所述均光片的數量為多個，多個所述均光片在同一方向上層疊設置，所述多個微透鏡位于多個所述均光片之間。


5.如權利要求1所述的光發射模組，其特征在于，所述隨機排布的方式包括所述多個微透鏡的幾何尺寸隨機分布；
所述幾何尺寸為所述微透鏡的焦距、所述微透鏡的直徑和所述微透...

【專利技術屬性】
技術研發人員：成純森，李宗政，陳冠宏，丁細超，
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