紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組及深度相機(jī)制造技術(shù)

一種紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組及深度相機(jī)，涉及光學(xué)及電子技術(shù)領(lǐng)域。該紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組包括光源組和依次沿光源組的出光方向設(shè)置的準(zhǔn)直鏡和光束整形器，其中，準(zhǔn)直鏡上劃分有至少兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域，光源組包括至少兩組，每組光源組與一個(gè)第一光學(xué)區(qū)域?qū)?yīng)；光源組用于朝向?qū)?yīng)的第一光學(xué)區(qū)域發(fā)射光束；準(zhǔn)直鏡通過(guò)第一光學(xué)區(qū)域?qū)馐M(jìn)行準(zhǔn)直和偏轉(zhuǎn)，以呈預(yù)設(shè)角度出射平行光束；光束整形器用于對(duì)自第一光學(xué)區(qū)域出射的光束進(jìn)行整形，并將整形后的整形光束投射至待測(cè)物體上。該紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組能夠提升紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的集成度，進(jìn)而縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積。進(jìn)而縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積。進(jìn)而縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組及深度相機(jī)


[0001]本技術(shù)涉及光學(xué)及電子
，具體而言，涉及一種紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組及深度相機(jī)。

技術(shù)介紹

[0002]3D成像技術(shù)是新一代人機(jī)交互技術(shù)的核心，其除了擁有對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行2D成像能力之外還可以獲取目標(biāo)物體的深度信息，根據(jù)深度信息可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)3D掃描、場(chǎng)景建模、手勢(shì)交互等功能。隨著移動(dòng)終端設(shè)備對(duì)3D成像技術(shù)的硬性需求，深度相機(jī)將會(huì)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)終端設(shè)備中。
[0003]其中，紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組是基于結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)中的核心設(shè)備，其主要是對(duì)光源組發(fā)射出光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直后，出射多束方向不同的平面光，再配合光束整形器，最終形成點(diǎn)陣投影器，把上萬(wàn)個(gè)點(diǎn)投影到被測(cè)物體上。通過(guò)對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別以還原被測(cè)物體的三維信息。通常，結(jié)構(gòu)光投影模組的大小、耗能以及性能決定了深度相機(jī)的體積、功耗以及性能。然而，現(xiàn)有的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積較大，且其大范圍投影區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)分布的均勻性也難以得到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]本技術(shù)的目的在于提供一種紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組及深度相機(jī)，該紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組及深度相機(jī)能夠提升紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的集成度，進(jìn)而縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積。
[0005]本技術(shù)的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006]本技術(shù)的一方面，提供一種紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組，該紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組包括光源組和依次沿光源組的出光方向設(shè)置的準(zhǔn)直鏡和光束整形器，其中，準(zhǔn)直鏡上劃分有至少兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域，光源組包括至少兩組，每組光源組與一個(gè)第一光學(xué)區(qū)域?qū)?yīng)；光源組用于朝向?qū)?yīng)的第一光學(xué)區(qū)域發(fā)射光束；準(zhǔn)直鏡通過(guò)第一光學(xué)區(qū)域?qū)馐M(jìn)行準(zhǔn)直和偏轉(zhuǎn)，以呈預(yù)設(shè)角度出射平行光束；光束整形器用于對(duì)自第一光學(xué)區(qū)域出射的光束進(jìn)行整形，并將整形后的整形光束投射至待測(cè)物體上。該紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組能夠提升紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的集成度，進(jìn)而縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積。
[0007]可選地，光束整形器為衍射光學(xué)元件。
[0008]可選地，光源組包括至少一個(gè)點(diǎn)光源或者至少一個(gè)光源陣列。
[0009]可選地，光源組為線(xiàn)光源或者面光源。
[0010]可選地，相鄰兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域之間部分交疊形成有交疊區(qū)域，交疊區(qū)域能夠分別對(duì)相鄰兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域各自對(duì)應(yīng)的光源組入射的光束進(jìn)行準(zhǔn)直和偏轉(zhuǎn)。
[0011]可選地，紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組還包括至少兩個(gè)光調(diào)制器，光調(diào)制器與光源組一一對(duì)應(yīng)。
[0012]可選地，光束整形器上劃分有至少兩個(gè)第二光學(xué)區(qū)域，且第二光學(xué)區(qū)域與第一光
學(xué)區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。
[0013]可選地，準(zhǔn)直鏡上設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)第一光學(xué)區(qū)域。
[0014]可選地，每個(gè)第一光學(xué)區(qū)域內(nèi)的各點(diǎn)位置對(duì)光束的偏轉(zhuǎn)作用相同。
[0015]本技術(shù)的一方面，提供一種深度相機(jī)，該深度相機(jī)包括上述的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組。該深度相機(jī)能夠提升紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的集成度，進(jìn)而縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的整體體積。
[0016]本技術(shù)的有益效果包括：
[0017]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組，該紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組包括光源組和依次沿光源組的出光方向設(shè)置的準(zhǔn)直鏡和光束整形器，其中，準(zhǔn)直鏡上劃分有至少兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域，光源組包括至少兩組，每組光源組與一個(gè)第一光學(xué)區(qū)域?qū)?yīng)；光源組用于朝向?qū)?yīng)的第一光學(xué)區(qū)域發(fā)射光束；準(zhǔn)直鏡通過(guò)第一光學(xué)區(qū)域?qū)馐M(jìn)行準(zhǔn)直和偏轉(zhuǎn)，以呈預(yù)設(shè)角度出射平行光束；光束整形器用于對(duì)自第一光學(xué)區(qū)域出射的光束進(jìn)行整形，并將整形后的整形光束投射至待測(cè)物體上。這樣，在使用時(shí)，每組光源組發(fā)射的光束，會(huì)照射到準(zhǔn)直鏡與該光源組對(duì)應(yīng)的第一光學(xué)區(qū)域上，從而通過(guò)該第一光學(xué)區(qū)域的準(zhǔn)直(或收束)和特定方向的偏折，入射至光束整形器，然后，再通過(guò)光束整形器對(duì)光束進(jìn)行整形，最后將整形后的光束投射至待測(cè)物體上。本申請(qǐng)通過(guò)將準(zhǔn)直鏡進(jìn)行區(qū)域劃分(即劃分為至少兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域)，可以在不需要真實(shí)的焦點(diǎn)的情況下依然能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)衍射，相比于現(xiàn)有技術(shù)中需要借助普通準(zhǔn)直鏡達(dá)到成像的效果，從而對(duì)光路的縱向長(zhǎng)度有限制而言(現(xiàn)有技術(shù)通常需要光源到準(zhǔn)直鏡的距離約等于焦距)，本申請(qǐng)?zhí)岢鰪倪h(yuǎn)場(chǎng)衍射來(lái)設(shè)計(jì)新型準(zhǔn)直鏡的思路，可以突破這個(gè)限制，以小于焦距的縱向長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)同樣的光學(xué)效果，因此本申請(qǐng)?jiān)诠饴芳尚陨嫌羞M(jìn)一步的提高，可以有效縮小紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的體積。
附圖說(shuō)明
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本技術(shù)的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0019]圖1為本技術(shù)實(shí)施例提供的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的光路示意圖之一；
[0020]圖2為本技術(shù)實(shí)施例提供的光源組和準(zhǔn)直鏡的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0021]圖3為本技術(shù)實(shí)施例提供的光源組和準(zhǔn)直鏡的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0022]圖4為本技術(shù)實(shí)施例提供的光源組和準(zhǔn)直鏡的結(jié)構(gòu)示意圖之三；
[0023]圖5為圖4的出射光斑示意圖；
[0024]圖6為本技術(shù)實(shí)施例提供的發(fā)散型準(zhǔn)直鏡對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)場(chǎng)衍射的光路圖；
[0025]圖7為本技術(shù)實(shí)施例提供的任意偏折的準(zhǔn)直鏡對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)場(chǎng)衍射的光路圖；
[0026]圖8為現(xiàn)有技術(shù)提供的普通準(zhǔn)直鏡遠(yuǎn)場(chǎng)衍射的光路圖；
[0027]圖9為本技術(shù)實(shí)施例提供的光源組和準(zhǔn)直鏡的光路示意圖；
[0028]圖10為本技術(shù)實(shí)施例提供的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的并聯(lián)光路示意圖；
[0029]圖11為本技術(shù)實(shí)施例提供的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的并聯(lián)光路的出射光斑示意圖；
[0030]圖12為本技術(shù)實(shí)施例提供的交疊區(qū)域的示意圖；
[0031]圖13為本技術(shù)實(shí)施例提供的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的光路示意圖之二；
[0032]圖14為本技術(shù)實(shí)施例提供的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組的光路示意圖之三。
[0033]圖標(biāo)：10
?
光源組；20
?
準(zhǔn)直鏡；21
?
第一光學(xué)區(qū)域；22
?
交疊區(qū)域；30
?
光束整形器；31
?
第二光學(xué)區(qū)域；L
?
光源組和準(zhǔn)直鏡的間距；EFL
?
等效焦距。
具體實(shí)施方式
[0034]為使本技術(shù)實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本技術(shù)實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。
[0035]因此，以下對(duì)在附圖中提供的本技術(shù)的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組，其特征在于，包括光源組和依次沿所述光源組的出光方向設(shè)置的準(zhǔn)直鏡和光束整形器，其中，所述準(zhǔn)直鏡上劃分有至少兩個(gè)第一光學(xué)區(qū)域，所述光源組包括至少兩組，每組所述光源組與一個(gè)所述第一光學(xué)區(qū)域?qū)?yīng)；所述光源組用于朝向?qū)?yīng)的所述第一光學(xué)區(qū)域發(fā)射光束；所述準(zhǔn)直鏡通過(guò)所述第一光學(xué)區(qū)域?qū)馐M(jìn)行準(zhǔn)直和偏轉(zhuǎn)，以呈預(yù)設(shè)角度出射平行光束；所述光束整形器用于對(duì)自所述第一光學(xué)區(qū)域出射的光束進(jìn)行整形，并將整形后的整形光束投射至待測(cè)物體上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組，其特征在于，所述光束整形器為衍射光學(xué)元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組，其特征在于，所述光源組包括至少一個(gè)點(diǎn)光源或者至少一個(gè)光源陣列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外3D探測(cè)發(fā)射端模組，其特征在于，所述光源組為線(xiàn)光源或者面光源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外3D探測(cè)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳柯有，伍未名，劉風(fēng)雷，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江水晶光電科技股份有限公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：