[实用新型]投影模组、深度相机及电子设备

说明书

本实用新型提供一种投影模组、深度相机及电子设备，投影模组包括：光源芯片，用于发射光束；透镜，安装在所述光源芯片上方，用于接收并汇聚所述光源芯片发射的光束；衍射光学元件，安装在所述光源芯片上方，用于接收经所述透镜汇聚后的光束并投射图案化光束；校正光学元件，安装在所述光源芯片上方，用于对所述衍射光学元件发射出的所述图案化光束进行畸变校正。通过在衍射光学元件的外侧增加一个校正光学元件对图案化光束的边缘区域的图案进行畸变校正，从而以较小的厚度实现更大视场角的投影，且所投影的图案具有更高的密度或亮度分布均匀度。

技术领域

本实用新型涉及光学及电子技术领域，特别是涉及投影模组、深度相机及电子设备。

背景技术

3D成像特别是应用于消费领域中的3D成像技术将不断冲击甚至取代传统的2D成像技术，3D成像技术除了拥有对目标物体进行2D成像能力之外还可以获取目标物体的深度信息，根据深度信息可以进一步实现3D扫描、场景建模、手势交互等功能。深度相机特别是结构光深度相机或TOF(时间飞行)深度相机是目前普遍被用来3D成像的硬件设备。

深度相机中的核心部件是激光投影模组，按照深度相机种类的不同，激光投影模组的结构与功能也有区别，比如专利CN201610977172A中所公开的投影模组用于向空间中投射斑点图案化光束以实现结构光深度测量，这种斑点结构光深度相机也是目前较为成熟且广泛采用的方案。随着深度相机应用领域的不断扩展，光学投影模组将向越来越小的体积以及越来越高的性能上不断进化。

投影模组向空间中投射图案化光束时，会随着视场角的增大使得在平面上形成的图案发生畸变，比如亮度分布不均匀、斑点密度分布不均匀等畸变现象，最终会降低深度图像的质量。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中投影模组所投影出的图案出现畸变的问题，提供一种投影模组、深度相机及电子设备。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下所述：

一种投影模组，包括：光源芯片，用于发射光束；透镜，安装在所述光源芯片上方，用于接收并汇聚所述光源芯片发射的光束；衍射光学元件，安装在所述光源芯片上方，用于接收经所述透镜汇聚后的光束并投射图案化光束；校正光学元件，安装在所述光源芯片上方，用于对所述衍射光学元件发射出的所述图案化光束进行畸变校正。

在本实用新型的一种实施例中，所述校正光学元件是自由曲面透镜，所述自由曲面透镜用于对所述图案化光束中边缘区域的光束进行折射；所述自由曲面透镜通过偏微分方程或同步多曲面设计得到。

在本实用新型的另一种实施例中，所述校正光学元件是第二衍射光学元件；所述第二衍射光学元件的衍射角小于所述衍射光学元件的衍射角；所述第二衍射光学元件与所述衍射光学元件是相互独立的光学元件或集成在一起的光学元件；第二衍射光学元件与所述衍射光学元件是相互独立的光学元件时，所述第二衍射光学元件的图案面朝向所述光源芯片一侧。

本实用新型还提供一种深度相机，包括如上任一所述的投影模组。

本实用新型又提供一种电子设备，包括如上所述的深度相机。

本实用新型的有益效果为：提供一种投影模组、深度相机及电子设备，通过在衍射光学元件的外侧增加一个校正光学元件对图案化光束的边缘区域的图案进行畸变校正，从而以较小的厚度实现更大视场角的投影，且所投影的图案具有更高的密度或亮度分布均匀度。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的深度相机侧面示意图。

图2是现有技术中一种投影模组的示意图。

图3是现有技术中投影模组所形成的图案示意图。

图4是根据本实用新型一个实施例的投影模组示意图。