[发明专利]飞行时间深度检测的发射装置及电子设备

说明书

本申请提供一种TOF深度检测发射装置及电子设备，发射装置用于以目标视场角向目标对象投射N个散斑，包括：光源，具有N个发光单元组成的发光阵列，N个发光单元用于发射N束点光，发光阵列包括第一区域和第二区域，发光阵列的几何中心位于第一区域，第二区域环绕于第一区域，N个发光单元中的M个发光单元位于第一区域，其余N‑M个发光单元至少部分位于第二区域，第一区域的发光单元和第二区域的发光单元分别以第一功率和第二功率同时发射点光，第一功率小于第二功率；投射镜头，具有投射镜头视场角，用于准直N束点光并将N束点光投射至目标对象以在目标对象上产生N个散斑，目标视场角等于透视镜头的视场角。有效改善深度图像的暗角问题。

技术领域

本申请涉及深度检测技术领域，并且更具体地，涉及一种飞行时间深度检测的发射装置及电子设备。

背景技术

飞行时间(Time of flight,TOF)深度检测是一种常见的三维深度检测方法，其原理为通过测量信号光在空间中的飞行时间来计算目标对象的距离。TOF深度检测装置具有发射装置和接收装置，由发射装置发射入射信号光，接收装置接收经目标对象反射的反射信号光，探测入射信号光与反射信号光的往返时间得到目标对象的距离信息。由于其具有精度高、测量范围大等优点因而在消费电子、无人架驶、增强现实或虚拟现实(AR/VR)等领域拥有巨大的发展前景。

在TOF深度检测装置中，由于光学部件的本征特性以及光路的设计，将会导致最终成像的图像四周较暗，中心位置较亮，即暗角现象。因此，如何提高TOF深度检测装置成像图像的相对照度全局一致性，是一项亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种飞行时间深度检测的发射装置及电子设备，能够有效改善暗角现象，提高深度检测装置的成像质量。

第一方面，提供一种飞行时间深度检测的发射装置，其用于以目标视场角向目标对象投射N个散斑组成的散斑光阵列，其特征在于，所述发射装置包括：光源，所述光源具有N个发光单元组成的发光阵列，所述N个发光单元用于发射N束点光，所述发光阵列包括第一区域和第二区域，所述发光阵列的几何中心位于所述第一区域，所述第二区域环绕于所述第一区域，所述N个发光单元中的M个发光单元位于所述第一区域，其余的N-M个发光单元至少部分位于所述第二区域，其中，所述第一区域的发光单元和所述第二区域的发光单元分别以第一功率和第二功率同时发射点光，所述第一功率小于所述第二功率；投射镜头，其具有投射镜头视场角，所述投射镜头用于准直所述N束点光并将所述N束点光投射至所述目标对象以在所述目标对象上产生所述N个散斑组成的散斑光阵列，所述目标视场角等于所述透视镜头的视场角，N与M为正整数，M＜N。

本申请实施例中，光源的发光阵列被划分成不同的区域，不同区域中的发光单元同时以不同的功率发光，靠近几何中心的发光单元功率较小，远离光源中心的发光功率较大，一方面，能够补偿飞行时间深度检测装置接收镜头的固有照度分布暗角，另一方面，能够补偿点光在光路中的能量损失，使得远离光源中心的点光束以较大的能量通过投射镜头经历较长的光路，靠近光源中心的点光束以较小的能量通过投射镜头经历较短的光路，在同一时间以不同能量发射的点光束经过不同的能量损失达到相近的能量水平，最终对应的成像图像的边缘区域的亮度相对提升，有效改善了暗角现象，提升了成像图像的相对照度的全局一致性，提高了深度检测装置的成像质量。

应理解，所述几何中心即光源中心，例如，若光源的发光阵列形成圆形发光区域，则光源中心为圆形的圆心；又例如，若光源的发光阵列形成矩形发光区域，则光源中心为矩形的对称中心。

在一种可能的实现方式中，所述发光阵列为矩形发光区域，所述第一区域为以所述几何中心为圆心的椭圆形区域，所述第二区域为所述矩形发光区域除所述第一区域外的区域。

在一种可能的实现方式中，所述椭圆形区域与所述矩形区域相切。

在一种可能的实现方式中，所述发光阵列为具有矩形发光区域，所述第一区域为以所述光源中心为圆心的圆形区域，所述第二区域为所述矩形发光区域除所述第一区域外的区域。