[发明专利]投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备

说明书

本发明公开了一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备。该衍射光学组件，供与一发光组件和一准直镜组装成一投射装置，包括一衍射层和一透镜层。该衍射层适于位于该发光组件的发光路径，用于衍射经由该准直镜准直后的该发光组件的一发光元件发出的光束。该透镜层适于位于该发光组件的发光路径，并使该衍射层位于该发光元件和该透镜层之间，用于调整经由该衍射层衍射后的光束。

技术领域

本发明涉及一结构光技术领域，更特别地涉及一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备。

背景技术

随着结构光技术的进步和完善，结构光深度相机也越来越受到人们的欢迎。由于深度相机能够获取空间目标的深度信息，带给用户不同于二维相机的体验，借此用户可以实现对于三维扫描、人脸识别和场景建模等功能，因此，深度相机正受到各行各业的高度重视。尤其是在移动终端上的应用，比如，Iphone X的前置摄像模组就采用散斑结构光技术进行人脸识别解锁。

现有深度相机的投射装置通常包括一激光发射器、一准直镜和一衍射光学元件(Diffractive Optical Elements,DOE)。该激光发生器发射的激光先通过该准直镜被准直，再通过该衍射光学元件被衍射(复制)后投射至空间目标的表面，供该现有深度相机的摄像模组采集以获取该空间目标的深度信息。然而，激光发射器所发出的激光均带有一定的扩散角，需要利用准直镜进行准直，然后经过衍射光学元件衍射并投射至空间目标。在理想状态下，经过准直镜准直后的激光光束应当是平行光束，但是由于存在制造、组装等误差，经过准直镜准直后的光束并不能达到完全平行，因此通过衍射光学元件衍射后的结构光光束也会存在一定的发散角，从而影响投射装置的投射范围，甚至会影响到投射装置的投射效果。即投射出结构光光束可能不符合需求,从而使得识别不精确,进一步导致成像效果不佳。

发明内容

本发明的一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中所述衍射光学组件适于被应用于一投射装置，以改变所述投射装置的投射范围，进而提高所述投射装置的投射效果。

本发明的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中所述衍射光学组件的一衍射层用于衍射被准直后的光束，所述衍射光学组件的一透镜层用于改变被衍射后的光束的发散角，进而改变安装有所述衍射光学组件的投射装置的投射范围，从而提高所述投射装置的投射效果。换句话说，当被准直后的光束具有一发散角时，所述透镜层被实施为一凸透镜，用于对光束进行聚焦；当被准直后的光束过于聚焦时，所述透镜层被实施为一凹透镜，用于对光束进行扩散，以使投射出的光束趋于平行，从而使得投射效果变佳。

本发明的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中所述衍射光学组件的一衍射层用于衍射被准直后的光束，所述衍射光学组件的一透镜层用于改变被衍射后的光束的直径，进而改变安装有所述衍射光学组件的投射装置的投射范围，从而提高所述投射装置的投射效果。

本发明的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本发明的一些实施例中，所述衍射光学组件的所述衍射层和所述透镜层依次被设置于所述投射装置的一发光元件的发光路径，以使被准直后的光束先经过所述衍射层进行衍射，再经过所述透镜层以改变光束的发散角或直径，以提高所述投射装置的投射效果。

本发明的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本发明的一些实施例中，所述衍射光学组件具有分体式结构，也就是说，所述衍射层和所述透镜层相互独立，以便分别制造和安装所述衍射光学组件的所述衍射层和所述透镜层。

本发明的另一目的在于提供一投射装置和衍射光学组件及其制造方法以及带有投射装置的电子设备，其中，在本发明的一些实施例中，所述衍射光学组件具有一体式结构，也就是说，所述衍射层和所述透镜层是一体制造成型，以防所述衍射层和所述透镜层之间存在间隙，进而减小所述衍射光学组件的高度尺寸。