[发明专利]结构光投影装置

说明书

本申请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部、一个或多个准直透镜和驱动部。准直透镜位于激光发射部所发出的光线的光路上，以对激光发射部所发出的光线进行准直。驱动部驱动准直透镜中的一个或多个沿着光路移动和/或转动，以改变所述准直透镜的位置和角度。

技术领域

本申请涉及一种对焦结构光投影装置，具体地涉及一种自动对焦结构光投影装置以及配置有该自动对焦结构光投影装置的深度相机和配置有该深度相机的电子设备。

背景技术

随着科技发展，深度相机技术越来越完善，例如成像效果更佳，因此深度相机也越来越多地应用于各种电子设备。

作为深度相机的重要构成部件，结构光投影装置的功能直接影响整个深度相机的功能，例如结构光投影模组投影效果差，会导致整个深度相机成像质量差。

现有结构光投影装置均为固定结构，即，在使用过程中，结构光投影装置的光学参数，诸如焦点等不会发生变化。因而，由结构光投射装置构成的现有深度相机的拍摄距离为一个固定的范围(类似景深)。一旦空间目标超出这个范围，结构光投影装置就无法将高质量的结构光投影发送至空间目标表面，从而使得深度相机成像质量变差。换言之，结构光投影装置的可识别区域(即焦深)固定，不适应大范围的空间目标。即，结构光在该范围投影在空间目标表面的光斑大小符合接收要求，而一旦超出该范围，光斑大小就不符合接收要求。大体可理解为超出该范围后，光斑会过大无法通过接收模组来接收、识别，从而影响深度相机成像效果。

另外，不同的拍摄距离需要不同的汇聚景深，否则结构光投影装置提供的光斑过大就会相互干扰，无法保证准确的识别效果。

另外，在理想状态下，在经过结构光投影装置的准直透镜准直后，衍射光学部衍射(分束)的光束应当是平行的，即在空间任一位置处，结构光投影装置提供的光斑大小一致。但是由于光学元器件制造、组装、碰撞过程中不可避免地存在误差，所以光束无法做到完全平行，从而光斑尺寸会发生变化。而光斑尺寸则会影响结构光投影装置的焦深，从而影响接收模组的接收，并最终影响识别效果。

另外，通过投影模组透射的光束汇聚到人眼时，将对人眼造成伤害，因此透射至空间目标表面的光束能量不能过大，而这也将极大地影响透射范围。为解决这一问题，可以采用如下方式，即主动调整准直系统的焦距或焦点，使得光线不在空间目标表面汇聚，从而降低到达该表面(例如，人眼)的能量密度，或者移动形成在空间目标表面上的光斑的位置，使得避开人眼等敏感部位。

至少处于上述原因，现在深度相机更多的是被设置于电子设备前端，作为前置摄像头，从而只需要提供近距离的成像。

但是随着市场的发展，短距离拍摄成像不能满足需求，因此需要满足增大拍摄距离而不影响成像效果的深度相机。而要满足该需求，则需要投影范围更大的结构光投影装置。

发明内容

本申请旨在提供一种满足增大拍摄距离而不影响成像效果的结构光投影装置以及配置有该结构光投影装置的深度相机和配置有该深度相机的电子设备。

根据本申请的一个实施方式，提供了一种结构光投影装置。该结构光投影装置可包括激光发射部、一个或多个准直透镜和驱动部。准直透镜可位于激光发射部所发出的光线的光路上，以对激光发射部所发出的光线进行准直。驱动部驱动准直透镜中的一个或多个可沿着光路移动和/或转动，以改变所述准直透镜的位置和角度，从而调整投射在空间目标的表面的结构光光斑的大小。

根据本申请的实施方式，驱动部可与准直透镜中的所有准直透镜相接触，以同步驱动准直透镜中的所有准直透镜沿着光路移动和/或转动。

根据本申请的实施方式，结构光投影装置还可包括衍射光学部，衍射光学部可位于准直透镜远离激光发射部的一侧，以将通过准直透镜的光线投射至空间目标的表面。