CN119002160B - 光投射装置及电子设备 - Google Patents
光投射装置及电子设备Info
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Abstract
本申请公开了一种光投射装置及电子设备。光投射装置包括:壳体,具有沿第一方向贯通的开口;光学元件,设于所述开口,所述光学元件包括反射区及透射区;光源,设于所述壳体的内部,且沿所述第一方向,所述光源与所述反射区相对设置;反射元件,设于所述壳体的内部,且沿所述第一方向所述反射元件的至少一部分与所述透射区相对设置;所述反射区用于将所述光源发出的光线反射至所述反射元件,所述反射元件用于将所述光源发出的光线反射至所述透射区。本申请提供的光投射装置及电子设备,能够在保证空间投射视场角处于合适的角度范围,且光散斑图中散斑点密度大于预设值的同时,缩小光投射装置沿光学元件焦距方向上的尺寸,有利于小型化。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其是指一种光投射装置。
背景技术
三维成像技术因其高精度、适应性强、防伪性强等优势,以被广泛应用于移动支付、智能门锁、安防安检等各个领域。三维成像技术中,最重要的模块之一就是光投射装置。
光投射装置主要包括激光器、准直元件及衍射光学元件。激光器发出的光束通过准直元件及衍射光学元件向外投射形成结构光散斑图。在空间投射视场角(Field OfView,FOV)一定的情况下,散斑点的密度越大,则对应的准直元件的焦距越大,为保证结构光散斑图获得较好的成像效果,需保证结构光散斑图中散斑点的密度大于预设值,进而导致光投射装置在准直元件焦距方向上的尺寸受到限制不易缩小,不利于光投射装置的小型化发展。
发明内容
本申请提供的光投射装置及电子设备,能够在保证空间投射视场角处于合适的角度范围,且光散斑图中散斑点密度大于预设值的同时,缩小光投射装置沿光学元件焦距方向上的尺寸,有利于小型化。
本申请提供的一种光投射装置,其中,所述光投射装置包括:
壳体,具有沿第一方向贯通的开口;
光学元件,设于所述开口,所述光学元件包括反射区及透射区;
光源,设于所述壳体的内部,且沿所述第一方向,所述光源与所述反射区相对设置;
反射元件,设于所述壳体的内部,且沿所述第一方向,所述反射元件的至少一部分与所述透射区相对设置;
所述反射区用于将所述光源发出的光线反射至所述反射元件,所述反射元件用于将所述光线反射至所述透射区。
如上所述的光投射装置,其中,所述反射区包括第一反射区及第二反射区,所述第一反射区及所述第二反射区分别位于所述透射区沿第二方向的两侧;
所述光源包括第一光源及第二光源,沿所述第一方向,所述第一光源与所述第一反射区相对应,所述第二光源与所述第二反射区相对应;
所述第一方向与所述第二方向垂直。
如上所述的光投射装置,其中,所述第一光源为随机点阵光源,所述随机点阵光源设于所述光学元件的焦平面上;所述第二光源为均匀点阵光源,所述均匀点阵光源设于所述光学元件的离焦平面上。
如上所述的光投射装置,其中,所述第一光源与所述光学元件之间具有第一距离,所述第二光源与所述光学元件之间具有第二距离,所述反射元件与所述光学元件之间具有第三距离;
所述第一距离与所述第三距离之和等于所述光学元件的焦距,所述第二距离与所述第三距离之和大于或小于所述光学元件的焦距。
如上所述的光投射装置,其中,所述壳体包括底板,所述底板与所述开口沿所述第一方向相对设置,所述第一光源、所述第二光源及所述反射元件均设于所述底板上;
所述第二光源与所述底板之间设有垫板;或所述底板上设有凹槽,所述第二光源的至少一部分嵌入至所述凹槽中;
所述反射元件通过支架安装于所述底板上。
如上所述的光投射装置,其中,所述第一光源发出的光线于所述第一反射区处沿所述第二方向具有第一照射宽度,所述第一照射宽度小于或等于所述第一反射区沿所述第二方向的尺寸;
所述第二光源发出的光线于所述第二反射区处沿所述第二方向具有第二照射宽度,所述第二照射宽度小于或等于所述第二反射区沿所述第二方向的尺寸;
所述第一光源发出的光线于所述透射区沿所述第二方向具有第一射出宽度,所述第二光源发出的光线于所述透射区沿所述第二方向具有第二射出宽度,所述透射区沿所述第二方向的尺寸大于所述第一射出宽度及所述第二射出宽度。
如上所述的光投射装置,其中,所述光学元件包括基底层、多个纳米柱子及封装构件;
所述纳米柱子沿所述第一方向延伸,且所述纳米柱子沿第二方向和第三方向间隔排列设置,所述纳米柱子的一端与所述基底层朝向所述壳体内部的表面连接,所述封装构件填充相邻的所述纳米柱子之间的间隙并覆盖各所述纳米柱子的另一端;
所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两之间相互垂直。
如上所述的光投射装置,其中,沿所述第一方向与所述第一反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式与沿所述第一方向与所述第二反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式相同;沿所述第一方向与所述透射区相对的各所述纳米柱子的排布方式与沿所述第一方向与所述第二反射区或所述第二反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式不相同。
如上所述的光投射装置,其中,沿所述第一方向与所述第一反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式、沿所述第一方向与所述第二反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式以及沿所述第一方向与所述透射区相对的各所述纳米柱子的排布方式均不相同。
如上所述的光投射装置,其中,所述第二光源具有多个第二发光孔,所述第二发光孔沿所述第二方向和/或第三方向间隔布设,所述第二发光孔与相邻的所述第二发光孔之间沿所述第二方向的尺寸大于或等于所述第二发光孔与相邻的所述第二发光孔之间沿所述第三方向的尺寸;
每个所述第二发光孔的投射后产生的弥散斑的半径大于或等于所述第二发光孔与相邻的所述第二发光孔之间沿所述第二方向的尺寸的一半。
本申请还提供了一种电子设备,其中,所述电子设备包括光接收装置及如上所述的光投射装置,所述光接收装置用于接收所述光投射装置发出的光线。
本申请提供的光投射装置及电子设备,通过在壳体的开口处设置具有反射区和透射区的光学元件,并在壳体的内部设置反光元件,使得光源与反射区相对设置,光源发出的光线能够通过反射区及反光元件反射两次后到达透射区射出至壳体的外部,相当于将光路折叠,能够保证光路传递路径满足光学元件焦距要求,从而在保证空间投射视场角处于合适的角度范围,且光散斑图中散斑点密度大于预设值的同时,缩小光投射装置沿光学元件焦距方向上的尺寸,有利于光投射装置及电子设备的小型化发展。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的光投射装置的结构原理示意图;
图2为本申请提供的光投射装置的第一光源投射形成结构光散斑图的示意图;
图3为本申请提供的光投射装置的第二光源投射形成结构光散斑图的示意图;
图4为本申请提供的光投射装置的结构尺寸示意图;
图5为本申请提供的光投射装置的另一结构尺寸示意图;
图6为本申请提供的光投射装置的光学元件的结构示意图;
图7为本申请提供的光投射装置的光学元件的透射区的组成单元的结构示意图;
图8为本申请提供的光投射装置的光学元件的纳米柱子的排布示意图;
图9为本申请提供的光投射装置的第二光源的第二发光孔的布设图;
图10为本申请提供的光投射装置的第二光源的第二发光孔投射形成的弥散斑的分布示意图;
图11为本申请提供的电子设备的结构示意图。
附图标号说明:
1、壳体;11、开口;12、底板;121、凹槽;13、垫板;14、支架;2、光学元件;S、反射区;21、第一反射区;22、第二反射区;23、透射区;24、基底层;25、纳米柱子,26、封装构件;3、光源;31、第一光源;311第一发光孔;32、第二光源;321、第二发光孔;4、反射元件;5、电子设备;51、光接收装置;
X、第一方向;Y、第二方向;Z、第三方向。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
目前主流的三维成像技术包括:3D结构光成像、飞行时间法成像、双目立体法成像,其中3D结构光技术因其高精度、适应性强、防伪性强等优势被广泛应用于移动支付、智能通讯设备、智能门锁、机器人、安防安检等各个领域,其最关键的模块之一就是3D结构光投射装置。
光投射装置主要包括激光器、准直元件及衍射光学元件2。激光器发出的光束通过准直元件及衍射光学元件2向外投射形成结构光散斑图。为保证结构光散斑图获得较好的成像效果,需保证结构光散斑图中散斑点的密度大于预设值,且光投射装置的空间投射视场角(Field Of View,FOV)处于合适的角度范围。在空间投射视场角一定的情况下,散斑点的密度越大,则对应的准直元件的焦距越大,比如在空间投射视场角为85°时准直元件焦距设计一般都大于3mm,导致光投射装置在准直元件焦距方向上的尺寸受到限制,不利于光投射装置的小型化发展。以左右折叠电子设备5为例,轻薄化是重要的维度之一,如某些折叠电子设备5展开时机身只有4.6mm的厚度,考虑到屏幕、电池盖以及其它结构件后续,光投射装置的高度需小于2.6mm,准直元件的焦距需小于2mm,导致现有的光投射装置无法满足设计需求。
鉴于上述相关技术中存在的问题,本申请提供了一种光投射装置,能够在保证空间投射视场角处于合适的角度范围,且光散斑图中散斑点密度大于预设值的同时,缩小光投射装置沿光学元件2焦距方向上的尺寸,有利于光投射装置与电子设备的小型化发展。
需要说明的是,表示方向的词语第一方向X、第二方向Y及第三方向Z仅是为了配合附图更清楚地说明本申请的结构,本申请并不以此为限。第一方向X、第二方向Y及第三方向Z两两之间相互垂直。
如图1所示,本申请提供的一种光投射装置,其中,光投射装置包括壳体1、光学元件2光源3及反射元件4。
壳体1具有沿第一方向X贯通的开口11;光学元件2设于开口11处。可选地,壳体1内表面上靠近开口11处设有支撑件,光学元件2固定于支撑件上,以对光学元件2的位置进行保持。
光学元件2包括反射区S及透射区23,反射区S能够对光线进行反射,透射区23能供光线穿透传播。光源3设于壳体1的内部,且沿第一方向X,光源3与反射区S相对设置;反射元件4设于壳体1的内部并与光源3间隔设置,且沿第一方向X,反射元件4的至少一部分与透射区23相对设置。
反射区S用于将光源3发出的光线反射至反射元件4,反射元件4用于将光线进一步反射至透射区23。
透射区23集成准直功能及分束功能,实现光线的准直及分束。
光学元件2为超透镜,可以实现异常角度反射,在光线垂准入射到反射区S时,可以产生一定的反射角度,以使反射光线能够传输到反射元件4,再通过反射元件4反射至透射区23射出至壳体1外部。
本申请提供的光投射装置,通过在壳体1的开口11处设置具有反射区S和透射区23的光学元件2,并在壳体1的内部设置反光元件,使得光源3与反射区S相对设置,光源3发出的光线能够通过反射区S及反光元件反射两次后到达透射区23射出至壳体1的外部,相当于将光路折叠,能够保证光路传递路径满足光学元件2焦距要求,从而在保证空间投射视场角处于合适的角度范围,且光散斑图中散斑点密度大于预设值的同时,缩小光投射装置沿光学元件2焦距方向上的尺寸,有利于光投射装置及电子设备的小型化发展。
如图1所示,本申请提供的光投射装置,其中,反射区S包括第一反射区21及第二反射区22,第一反射区21及第二反射区22分别位于透射区23沿第二方向Y的两侧;对应地,光源3包括第一光源31及第二光源32,沿第一方向X,第一光源31与第一反射区21相对应,第二光源32与第二反射区22相对应;如此设置,使得第一光源31发出的光线通过第一反射区21及反射元件4的反射到达透射区23,第二光源32发出的光线通过第二反射区22及反射元件4到达透射区23。
可选地,第一光源31与第二光源32选择不同的光源3或相同的光源3,以获得不同的使用方式。
如图2所示,本申请提供的光投射装置,其中,第一光源31为随机点阵光源3,沿第一方向X的投影中,随机布设有多个第一发光孔311,随机点阵光源3设于光学元件2的焦平面上,随机点阵光源3通过复制投影到空间中后,形成密集的点阵分布,用于生成3D图像。
如图2及图3所示,本申请提供的光投射装置,其中,第二光源32为均匀点阵光源3,沿第一方向X的投影中,随机布设有多个第二发光孔321均匀点阵光源3设于光学元件2的离焦平面上,均匀点阵光源3通过复制投影到空间中后,形成均匀的点阵分布,用于生成2D图像。
如图4及图5所示,本申请提供的光投射装置,其中,第一光源31与光学元件2之间具有第一距离,第二光源32与光学元件2之间具有第二距离,反射元件4与光学元件2之间具有第三距离;
第一距离与第三距离之和等于光学元件2的焦距,第二距离与第三距离之和大于或小于光学元件2的焦距。从而实现随机点阵光源3设置在焦平面上,均匀点阵光源3设置在离焦平面上,并且在实现光投射装置整体沿第一方向X尺寸缩小的同时,增加了焦距。
如图4及图5所示,本申请提供的光投射装置,其中,壳体1包括底板12,底板12与开口11沿第一方向X相对设置,第一光源31、第二光源32及反射元件4均设于底板12上。底板12为电路板,将第一光源31及第二光源32设置在底板12上并通过底板12实现第一光源31与第二光源32的供电。
可选地,在设置时,调整底板12与光学元件2之间的距离,使得第一光源31直接安装在底板12上时,即可实现第一光源31位于光学元件2的焦平面上。
第二光源32与底板12之间设有垫板13;或底板12上设有凹槽121,第二光源32的至少一部分嵌入至凹槽121中;如此使得第二光源32的设置位置偏离焦平面,位于离焦平面上,对应地第二光源32发出的光线的反射路径大于或小于第一光源31发出的光源3的反射路径。如此通过第一光源31与第二光源32配合实现2D成像及3D成像。
垫板13可以为陶瓷垫板13,由离焦后投射到空间的点变大,散斑点之间发生重合,最终实现面阵投射。
反射元件4通过支架14安装于底板12上,通过支架14为反射元件4提供安装基础,同时通过调整支架14沿第一方向X的尺寸可以调整反射元件4与光学元件2之间的距离,达到微量调整焦距的效果。
具体地,如图4及图5所示,本申请提供的光投射装置,其中,第一光源31发出的光线于第一反射区21处沿第二方向Y具有第一照射宽度,第一照射宽度小于或等于第一反射区21沿第二方向Y的尺寸;以使得第一光源31发出的光线全部受到第一反射区21的反射到达透射区23,减少光损失,提升光利用率。
第二光源32发出的光线于第二反射区22处沿第二方向Y具有第二照射宽度,第二照射宽度小于或等于第二反射区22沿第二方向Y的尺寸;以使得第二光源32发出的光线全部受到第二反射区22的反射到达透射区23,减少光损失,提升光利用率。
第一光源31发出的光线于透射区23沿第二方向Y具有第一射出宽度,第二光源32发出的光线于透射区23沿第二方向Y具有第二射出宽度,透射区23沿第二方向Y的尺寸大于第一射出宽度及第二射出宽度。
第一光源31与第二光源32均具有发散角度θ;可选地,第一光源31的发散角度与第二光源32的发散角度可以相同或不同,具体可以根据设计要求进行调整。
可选地,本申请提供的光投射装置,其中,发散角度大于或等于15°且小于或等于25°。
第一反射区21沿第二方向Y的尺寸为a,第一反射区21沿第二方向Y的尺寸可以根据第一距离与第一光源31的发散角度确定,具体地,第一距离为f1,第一反射区21沿第二方向Y的尺寸需满足a=2*f1*tan(θ/2)±0.2mm。
第二反射区22沿第二方向Y的尺寸为b,第二反射区22沿第二方向Y的尺寸可以根据第二距离与第二光源32的发散角度确定,具体地,第二距离为f2,第二反射区22沿第二方向Y的尺寸需满足b=2*f2*tan(θ/2)±0.2mm;
透射区23沿第二方向Y的尺寸为c,透射区23沿第二方向Y的尺寸可以根据第一距离、第三距离及发散角度确定,具体地,第三距离为f3,透射区23沿第二方向Y的尺寸需满足c=2*(f1+f3)*tan(θ/2)±0.2mm。
在第一反射区21沿第二方向Y的尺寸、第二反射区22沿第二方向Y的尺寸以及透射区23沿第二方向Y的尺寸满足上述公式要求时,可以有效保证光学元件2的焦距以及光投射装置应用时的投射效果,同时实现光投射装置整体沿第一方向X的尺寸的缩减。
以光投射装置沿第一方向X的尺寸为2.7mm为例,减去底板12及光学元件2的尺寸,允许的光学元件2与底板12之间的距离为2mm;按如下分布时:当光学元件2的纳米柱子25朝向底板12时,f1=2mm,f3=1mm,焦距=f1+f2=3mm;当光学元件2的纳米柱子25背离底板12时,实测焦距为3.5mm,有效延长光学元件2的焦距,通过焦距的延长可有效提升光散斑图中散斑点的密度分布。
如图6所示,本申请提供的光投射装置,其中,光学元件2为超透镜。光学元件2包括基底层24、多个纳米柱子25及封装构件26;基底层24的材料为石英玻璃;纳米柱子25沿第一方向X延伸,且纳米柱子25沿第二方向Y和第三方向Z间隔排列设置,纳米柱子25的一端与基底层24朝向壳体1内部的表面连接,纳米柱子25的材料为硅;封装构件26填充相邻的纳米柱子25之间的间隙并覆盖各纳米柱子25的另一端封装构件26用于保护纳米柱子25。
可选地,当第一光源31的发散角度与第二光源32的发散角度相同时,沿第一方向X与第一反射区21相对的各纳米柱子25的排布方式与沿第一方向X与第二反射区22相对的各纳米柱子25的排布方式相同;但沿第一方向X与透射区23相对的各纳米柱子25的排布方式与沿第一方向X与第二反射区22或第二反射区22相对的各纳米柱子25的排布方式不相同。
可选地,当第一光源31的发散角度与第二光源32的发散角度不同时,沿第一方向X与第一反射区21相对的各纳米柱子25的排布方式、沿第一方向X与第二反射区22相对的各纳米柱子25的排布方式以及沿第一方向X与透射区23相对的各纳米柱子25的排布方式均不相同。
可选地,反射元件4可以选用超透镜或常规反射镜,其中若反射元件4为超透镜,则反射元件4的纳米柱子25于第一方向X的投影中的排布方式与第一反射区21的纳米柱子25及第二反射区22的纳米柱子25的排列方式均不相同。
可选地,各纳米柱子25沿第一方向X尺寸均相同,能够简化制程,有效降低生产难度。
超透镜由很多周期排列的电介质或等离子体激元材料构成的亚波长结构单元(如图7所示)所组成。其中每个亚波长结构单元的尺寸具有一定差异(直径d,或/和高度h,和/或周期p),通过人为设计这些亚波长结构单元的尺寸,可以操纵入射光的光学响应,包括其幅度、相位、和偏振,起到汇聚光的作用。所有的亚波长结构单元坐落在基底材料上,常见的基底可使用玻璃基板、聚合物塑料、蓝宝石等透光率高、耐久性强的材料制备。可选择性的,亚波长结构单元可以裸漏在空气中,也可以被一层其他材料所包覆(可以是光刻胶,光学胶水,聚合物等),以提升平面透镜整体结构的稳定性。亚波长结构单元的截面可以是中心对称图形,如正方形、环形、圆形等,以达到偏振不敏感的效果;在一些特定应用下,也可以设计为非对称的图形,如矩形、V字型等,以达到偏振不敏感的效果。对于电介质材料的亚波长结构单元,上述尺寸d、h、p常为工作波长的一半左右。
根据工作波长λ,利用时域有限差分或严格耦合波分析方法,计算单个纳米柱子25在不同高度、中心距和宽度的情况下,对入射光的相位和透过率的调制情况;筛选出满足:透过率接近于1、入射光相位调制范围为[0,2π]条件的光学天线的宽度范围。
如图8所示,每个亚波长结构单元涵盖五个纳米柱子25,尺寸为别为100纳米、134纳米、144纳米、154纳米、200纳米,px=300纳米,py=1500纳米,在垂直入射时可产生异常反射。
对于投射区,纳米柱子25需要实现两个功能:准直和分束(衍射),准直相位和衍射相位分别单独设计,然后将两者的相位叠加;准直由于焦距在3mm以上采用球面相位即可;对于衍射相位在正入射情况下,光栅周期随周期内纳米个数改变而改变,从而改变衍射级次的数量。因此,在结构光点数较多的情况下,应选择更大的周期,即单周期内更多的纳米柱子25;示例性地,硅纳米柱子25的宽度依次为243纳米、293纳米、227纳米、215纳米、456纳米、283纳米、456纳米、214.4纳米、227纳米、293纳米和243纳米,衍射效率可达到90.12%。
如图9及图10所示,本申请提供的光投射装置,其中,第二光源32具有多个第二发光孔321,第二发光孔321沿第二方向Y和/或第三方向Z间隔布设,第二发光孔321与相邻的第二发光孔321之间沿第二方向Y的尺寸大于或等于第二发光孔321与相邻的第二发光孔321之间沿第三方向Z的尺寸;每个第二发光孔321的投射后产生的弥散斑的半径大于或等于第二发光孔321与相邻的第二发光孔321之间沿第二方向Y的尺寸的一半。以满足离焦量需求,从而确保均匀点阵光源3的面阵投射效果。
如图11所示,本申请还提供了一种电子设备5,其中,电子设备5包括光接收装置51及如上所述的光投射装置,光接收装置51与光投射装置间隔设置,且光接收装置51用于接收光投射装置发出的光线。
本申请提供的电子设备5,其光投射装置通过在壳体1的开口11处设置具有反射区S和透射区23的光学元件2,并在壳体1的内部设置反光元件,使得光源3与反射区S相对设置,光源3发出的光线能够通过反射区S及反光元件反射两次后到达透射区23射出至壳体1的外部,相当于将光路折叠,能够保证光路传递路径满足光学元件2焦距要求,从而在保证空间投射视场角处于合适的角度范围,且光散斑图中散斑点密度大于预设值的同时,缩小光投射装置沿光学元件2焦距方向上的尺寸,有利于光投射装置及电子设备的小型化发展。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“中”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光投射装置,其特征在于,所述光投射装置包括:
壳体,具有沿第一方向贯通的开口;
光学元件,设于所述开口,所述光学元件包括反射区及透射区;
光源,设于所述壳体的内部,且沿所述第一方向,所述光源与所述反射区相对设置;
反射元件,设于所述壳体的内部,且沿所述第一方向,所述反射元件的至少一部分与所述透射区相对设置;
所述反射区用于将所述光源发出的光线反射至所述反射元件,所述反射元件用于将所述光线反射至所述透射区,所述反射区包括第一反射区及第二反射区,所述第一反射区及所述第二反射区分别位于所述透射区沿第二方向的两侧;
所述光源包括第一光源及第二光源,沿所述第一方向,所述第一光源与所述第一反射区相对应,所述第二光源与所述第二反射区相对应;
所述第一方向与所述第二方向垂直,所述第一光源为随机点阵光源,所述随机点阵光源设于所述光学元件的焦平面上;所述第二光源为均匀点阵光源,所述均匀点阵光源设于所述光学元件的离焦平面上。
2.根据权利要求1所述的光投射装置,其特征在于,所述第一光源与所述光学元件之间具有第一距离,所述第二光源与所述光学元件之间具有第二距离,所述反射元件与所述光学元件之间具有第三距离;
所述第一距离与所述第三距离之和等于所述光学元件的焦距,所述第二距离与所述第三距离之和大于或小于所述光学元件的焦距。
3.根据权利要求2所述的光投射装置,其特征在于,所述壳体包括底板,所述底板与所述开口沿所述第一方向相对设置,所述第一光源、所述第二光源及所述反射元件均设于所述底板上;
所述第二光源与所述底板之间设有垫板;或所述底板上设有凹槽,所述第二光源的至少一部分嵌入至所述凹槽中;
所述反射元件通过支架安装于所述底板上。
4.根据权利要求2所述的光投射装置,其特征在于,所述第一光源发出的光线于所述第一反射区处沿所述第二方向具有第一照射宽度,所述第一照射宽度小于或等于所述第一反射区沿所述第二方向的尺寸;
所述第二光源发出的光线于所述第二反射区处沿所述第二方向具有第二照射宽度,所述第二照射宽度小于或等于所述第二反射区沿所述第二方向的尺寸;
所述第一光源发出的光线于所述透射区沿所述第二方向具有第一射出宽度,所述第二光源发出的光线于所述透射区沿所述第二方向具有第二射出宽度,所述透射区沿所述第二方向的尺寸大于所述第一射出宽度及所述第二射出宽度。
5.根据权利要求1所述的光投射装置,其特征在于,所述光学元件包括基底层、多个纳米柱子及封装构件;
所述纳米柱子沿所述第一方向延伸,且所述纳米柱子沿第二方向和第三方向间隔排列设置,所述纳米柱子的一端与所述基底层朝向所述壳体内部的表面连接,所述封装构件填充相邻的所述纳米柱子之间的间隙并覆盖各所述纳米柱子的另一端;
所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两之间相互垂直。
6.根据权利要求5所述的光投射装置,其特征在于,沿所述第一方向与所述第一反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式与沿所述第一方向与所述第二反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式相同;沿所述第一方向与所述透射区相对的各所述纳米柱子的排布方式与沿所述第一方向与所述第二反射区或所述第二反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式不相同。
7.根据权利要求5所述的光投射装置,其特征在于,沿所述第一方向与所述第一反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式、沿所述第一方向与所述第二反射区相对的各所述纳米柱子的排布方式以及沿所述第一方向与所述透射区相对的各所述纳米柱子的排布方式均不相同。
8.根据权利要求1所述的光投射装置,其特征在于,所述第二光源具有多个第二发光孔,所述第二发光孔沿所述第二方向和/或第三方向间隔布设,所述第二发光孔与相邻的所述第二发光孔之间沿所述第二方向的尺寸大于或等于所述第二发光孔与相邻的所述第二发光孔之间沿所述第三方向的尺寸;
每个所述第二发光孔的投射后产生的弥散斑的半径大于或等于所述第二发光孔与相邻的所述第二发光孔之间沿所述第二方向的尺寸的一半。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括光接收装置及如权利要求1至8任一项所述的光投射装置,所述光接收装置用于接收所述光投射装置发出的光线。
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