[实用新型]透镜系统、结构光投影模组及深度相机

说明书

本实用新型公开了一种透镜系统、结构光投影模组及深度相机，其中透镜系统沿着光源发射的光束方向依次设置第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第一透镜为塑料透镜，所述第二透镜与所述第三透镜中的至少一个为玻璃透镜，减少了透镜系统受到的温度变化的影响且降低了透镜系统的制作成本。

技术领域

本实用新型涉及光学及电子技术领域，特别是涉及一种透镜系统、结构光投影模组及深度相机。

背景技术

现有的光学透镜常被应用于相机、投影仪等电子设备中，特别对于消费级的电子设备如手机、电脑等，光学透镜往往即要体积小，又要成本低、性能稳定，因此设计上有较高的难度。近年来，随着消费级3D成像电子设备，如结构光深度相机的发展，光学透镜将会越来越广泛地被应用。

结构光深度相机的关键部件之一是结构光投影模组，模组通过光源发出的光经透镜系统、衍射光学元件(DOE)后向外发射出图案化的结构光，如随机散斑图案，随机散斑图案随后被用来生成深度图像。随机散斑图案的诸多特性，如对比度、图案密度等都会受到透镜系统的影响。更为关键的是，透镜系统的温度适应性将决定了随机散斑图案的质量稳定性，会直接决定该深度相机是否能输出稳定的深度图像。

目前应用于投影模组中的透镜系统往往为了低成本而采用塑料材质，从而使得透镜系统容易受温度影响，或者为了追求温度稳定性而采集玻璃材质的透镜系统，从而使得投影模组的成本大大提升，不利于量产及普及。

发明内容

为了解决透镜系统容易受到温度影响且制作成本高的技术问题，本实用新型提出一种透镜系统、结构光投影模组及深度相机。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：本实用新型提出的透镜系统，沿着光源发射的光束方向依次设置第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第一透镜为塑料透镜，所述第二透镜与所述第三透镜中的至少一个为玻璃透镜。

在一实施例中，所述第二透镜与所述第三透镜均为玻璃透镜。此外，还可以将所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个透镜设置为非球面透镜，进一步地，还可以将所述非球面透镜中的至少一个表面设为非球形表面。

在其他实施例中，透镜系统，沿着光源发射的光束方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜；所述第一透镜为塑料透镜，所述第二透镜、第三透镜以及所述第四透镜中的至少一个透镜为玻璃透镜。其中，可以将所述第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜中的至少一个透镜设置为非球面透镜，也可以进一步将所述非球面透镜中的至少一个表面为非球形表面。

本实用新型还提出了一种结构光投影模组，包括光源、透镜系统以及衍射光学元件，所述光源发射的光束经所述透镜系统汇聚并由所述衍射光学元件扩束后向外投射出结构化图案光束，所述透镜系统包括上述任一项所述的透镜系统。

同时，本实用新型还提出了一种深度相机，包括：上述所述的结构光投影模组，用于发射结构光图案；采集模组，用于采集被目标物体调制后的结构光图案；

处理器，根据所述结构光图案进行深度计算后获取反映所述目标物体的深度图像。

本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：光源发出的光束经过第一透镜，第一透镜对光线的折射效应较小，第一透镜为塑料透镜，对光束没有影响，经过第一透镜的光束，依次通过第二透镜和第三透镜，虽然可以将第二透镜与第三透镜设为塑料透镜让光束发生折射，但这样容易的透镜系统容易受到温度的影响，将第二透镜与第三透镜中至少一个透镜设为玻璃透镜，减少了透镜系统受到的温度变化的影响，而且透镜系统通过采用玻璃材质与塑料材质结合一定程度上降低了透镜系统的制作成本。

附图说明

图1是本实用新型中一个实施例的结构光深度相机系统的示意图。

图2是本实用新型中一个实施例的结构光投影模组的示意图。