[发明专利]结构光投影装置及其制造方法

说明书

本申请提供了一种结构光投影装置，其包括：激光发射器；准直透镜系统，位于所述激光发射器所发出的光线的光路上，以对所述激光发射器所发出的光线进行准直；以及驱动器，驱动所述激光发射器沿着所述光路方向移动和/或转动，以改变所述激光发射器相对于空间目标的表面的位置和角度。

技术领域

本申请涉及一种结构光投影装置，更具体地涉及一种自动对焦的结构光投影装置。本申请还涉及一种用于制造该结构光投影装置的方法、包括该结构光投影装置的深度相机以及包括该深度相机的电子设备。

背景技术

随着科技发展，深度相机技术也越来越完善(例如其成像效果更佳等)，因此深度相机被逐步应用于各种电子设备上。

结构光投影装置作为深度相机的重要构成部件，其功能的好坏将直接影响到整个深度相机的功能。例如，结构光投影模组投影效果差，则会使得整个深度相机的成像质量变差。然而，如果增强结构光投影模组的投影效果，汇聚到人眼的结构光则会对眼睛造成伤害。因此能够投射至空间目标表面上的结构光的汇聚形式受到限制，这会影响结构光投影模组的投射范围。此外，由于不同距离需要不同的汇聚景深，否则光斑过大会相互干扰，无法保证准确的识别效果，因此目前结构光投影装置都是固定结构，即在使用时，焦点等光学参数不会发生变化，而深度相机的拍摄距离为一个固定的范围(类似景深)。如果空间目标超出这个范围，结构光投影装置就无法保证投射于空间目标表面的结构光质量，从而使得深度相机成像效果变差。换言之，结构光在该范围投影在空间目标表面的光斑大小、光亮度等符合接收要求，但是一旦超出该范围，使得投射效果变差不易被识别或者不能被识别，无法被接收模组接收或者识别(即，超出该范围后，光斑会因过大而无法被接收模组接收、识别)，从而影响深度相机的成像效果和成像质量。

由此，现有的深度相机更多的是被设置于电子设备前端(例如，前置摄像头)，从而仅能够提供近距离的成像。但是随着市场的发展，短距离拍摄成像难以满足需求，因此急需增大拍摄距离而不影响成像效果的深度相机。

发明内容

在此基础上，本申请提出将结构光投影装置设计为一种能够自动对焦的结构光投影装置，即通过对激光发射器的位置、角度等参数进行调整，使得自动对焦结构光投影装置投影范围变大(即，距离增加)，从而使得整个深度相机拍摄距离增大。根据本申请提出的自动对焦的结构光投影装置，能够通过算法进行调整，使得结构光投影装置投影出来的结构光光斑大小、光强度等即使在远距离也符合需求，从而使得增大拍摄距离成为可能。

根据本申请的一个方面，提供了一种结构光投影装置。该结构光投影装置包括：激光发射器；准直透镜系统，位于激光发射器所发出的光线的光路上，以对激光发射器所发出的光线进行准直；以及驱动器，驱动激光发射器沿着光路方向移动和/或转动，以改变所述激光发射器相对于空间目标的表面的位置和角度。

根据本申请的示例性实施方式，该结构光投影装置还可包括衍射光学元件，其位于准直透镜系统远离所述激光发射器的一侧，以将通过所述准直透镜系统的光线投射至空间目标的表面。

根据本申请的示例性实施方式，该结构光投影装置还可包括电连接至激光发射器的线路板，该线路板可用于承载激光发射器。

根据本申请的示例性实施方式，驱动器可以驱动线路板与激光发射器一起沿着光路方向移动或者一起相对于光路方向成角度转动。

根据本申请的示例性实施方式，所述驱动器可以与激光发射器直接接触，以驱动激光发射器沿着光路方向移动和/或相对于光路方向成角度转动。

根据本申请的示例性实施方式，激光发射器可通过柔性导线与所述线路板电连接。

根据本申请的示例性实施方式，其中激光发射器可包括呈阵列布置的多个激光发射源。

根据本申请的示例性实施方式，其中所述结构光投影装置还可包括多个驱动器，以用于分别驱动多个激光发射源。