[实用新型]反射元件、光学准直组件和结构光投射装置

说明书

本实用新型提供反射元件、光学准直组件和结构光投射装置，其中所述反射元件包括一反射主体和一模制体，其中所述反射主体由固体透光介质制成，所述反射主体具有至少一反射面、一入射面和一出射面，其中所述模制体模制形成于所述反射面外侧，以使光束从所述入射面进入所述反射元件，经所述反射面反射至少一次后，从所述出射面射出，从而降低对工艺要求。

技术领域

本实用新型涉及结构光投射装置，更详而言之地涉及一反射元件、光学准直组件和结构光投射装置，以降低工艺要求，提高良率。

背景技术

实现深度摄像的技术方案有很多，主流方案有双目方案、TOF方案和结构光方案。双目方案成本较低，但是最大的问题在于实现算法需要很高的计算资源，导致实时性很差，而且基本跟分辨率，检测精度挂钩。也就是说，分辨率越高，要求精度越高，则计算越复杂，同时，纯双目方案受光照，物体纹理性质影响。

结构光方案是为了解决双目匹配算法的复杂度和鲁棒性问题而提出的。结构光法不依赖于物体本身的颜色和纹理，采用了主动投影已知图案的方法来实现快速鲁棒的匹配特征点，能够达到较高的精度，也大大扩展了适用范围。随着结构光技术的逐渐发展和完善，结构光深度摄像也越来越受市场欢迎，尤其是其在移动终端的应用引起很多移动厂商的关注，例如Iphone X前置摄像模组采取了散斑结构光技术进行人脸识别解锁。

结构光深度相机基本工作过程是将结构光投射到待测物表面后被待测物的高度调制，被调制的结构光经摄像系统采集，传送至计算机内分析计算后可得出被测物的三维面形数据。而现有结构光深度相机使用的投射装置包括一光发射器、一准直镜和一光学衍射元件，其中所述准直镜被设置于所述光发射器和所述光学衍射元件之间。所述光发射器发射光线被所述准直镜准直，再通过所述光学衍射元件衍射或复制后，投射至空间目标表面。

但是，随着终端不断变薄，对摄像相机的需求也逐渐向小型化需求发展，其中如何降低相机高度尺寸成了一个不可避免的问题。由于，模组设计或工作中要确保后焦距或焦距，导致降低高度成了一个难题。为了解决这个问题，很多模组中通过加入光学反射元件使得光程不变的情况下，降低模组尺寸。

比如，在专利公开号为US20170075205A1、名称为“用于光学投影的集成光管”(integrated light pipe for optical projection)的专利中公开了一种集成光管，通过相对平行的两个透光基板和相对平行的两个反射板，形成一反射空间。两个反射板相对面设有相互平行的且可反射光线的反射面，且每个反射面相对于透光基板倾斜。每个透光基板在预设的区域的两侧分别设有相对的光学透镜。光线从入射侧的两个光学透镜进入，经相对且平行的反射面反射后，从出射侧的两个光学透镜射出，以达到被准直的目的。

这个方案中两个反射板需要平行才能保证两者相对的反射面平行，进而使光线在反射之后的光线和反射之前的光线平行，在反射过程中不会散射。但是想要确保两个反射板和两个反射面平行对工艺要求很高，一旦反射面不平行，敏感的光线就会转向。在这个公开号为US20170075205A1的专利中公开了采用间隔元件间隔两个反射板的方案。但是即使分别和两个反射板接触的间隔元件的两面平行，两个反射板在和间隔元件组装过程也很容易产生误差而导致两个反射板不平行。例如间隔元件和反射板之间的固定胶水不均匀，或者与间隔元件接触的反射板的面本身不平整等等。也就是说，这个方案对制造工艺的要求很高，很容易导致产品不符合条件，产品良率低，不适于批量生产。尤其对光学精度要求很高的设备来说，这种生产方案并不合适。

此外，这个集成光管因为中心是腔体，整体仅能依靠两个透光基板和两个反射板之间的连接保持整体的稳定和反射板之间的平行。一旦受到撞击或冲击力，透光基板和反射板之间的连接很容易受到破坏，不仅整体容易散架，不仅反射板之间的容易产生移动，产生误差，还可能使得整体散架。

实用新型内容