CN110806672A - 投影模组、识别装置及移动终端 - Google Patents

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CN110806672A CN202010011869.1A CN202010011869A CN110806672A CN 110806672 A CN110806672 A CN 110806672A CN 202010011869 A CN202010011869 A CN 202010011869A CN 110806672 A CN110806672 A CN 110806672A
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Abstract

本发明涉及一种投影模组、识别装置及移动终端。投影模组包括第一反射件、第二反射件、第一挡板和第二挡板。第一反射件设有至少两个,包括第一入射部和第一出射部。光线从第一入射部进入第一反射件,发生至少一次反射后,从第一出射部射出。第二反射件包括第二入射部和第二出射部,第二出射部设有多个第二出光孔。从第一出射部射出的光线经第二入射部进入第二反射件,发生至少一次反射后经第二出光孔投射形成多个光斑。第一挡板设于第一反射件内,用于阻止光线直接从第一入射部到达第一出射部。第二挡板设于第二反射件内,用于阻止光线直接从第二入射部到达第二出光孔。上述投影模组形成的光斑于单位面积上的数量多,满足远距离结构光成像需求。

Description

投影模组、识别装置及移动终端
技术领域
本发明涉及光学投影领域,特别是涉及一种投影模组、识别装置及移动终端。
背景技术
目前,在3D成像中常用结构光成像技术获取物体的深度信息。即利用投射器产生多个光斑照射到物体表面,随后利用接收器接收从物体表面反射回来的带有特征信息的光斑,并对反射回来的光斑进行分析得到物体的深度信息。但是目前利用结构光成像技术获取物体表面深度信息的方法仅在较短的距离时有效,无法满足远距离物体深度信息的获取。
发明内容
基于此,有必要针对结构光成像技术无法获取远距离物体深度信息的问题,提供一种投影模组、识别装置及移动终端。
一种投影模组,包括:
第一反射件,所述第一反射件设置有至少两个,所述第一反射件包括第一入射部和第一出射部,所述第一出射部设有至少一个第一出光孔,所述第一反射件内形成有第一反射腔,光线从所述第一入射部进入所述第一反射腔内,并在所述第一反射腔内发生至少一次反射,所述第一反射腔反射的光线从所述第一出光孔射出;
第二反射件,包括第二入射部和第二出射部,所述第二入射部设有至少一个第二入光孔,所述第二出射部设有多个第二出光孔,所述第二反射件内形成有第二反射腔,所述第一出光孔与所述第二入光孔相导通,从所述第一出光孔射出的光线经所述第二入光孔进入所述第二反射腔内,并在所述第二反射腔内发生至少一次反射,所述第二反射腔反射的光线经所述第二出光孔投射形成多个光斑;
第一挡板,设于所述第一反射腔内,所述第一挡板用于阻止光线直接从所述第一入射部到达所述第一出光孔;以及
第二挡板,设于所述第二反射腔内,所述第二挡板用于阻止光线直接从所述第二入光孔到达所述第二出光孔。
上述投影模组,在所述第一挡板的作用下,进入所述第一反射腔的光线在所述第一反射腔内发生至少一次反射后从所述第一出光孔射出,经所述第二入光孔进入所述第二反射腔。接着在所述第二挡板的作用下,光线在所述第二反射腔内发生至少一次反射后,经所述第二出光孔投射形成光斑。通过设置第一反射腔和第二反射腔依次对光线进行反射,使反射后的光线能够均匀分布在所述第一反射腔和所述第二反射腔内,从而使所述投影模组最终投射出的光斑具备均匀的亮度。并且,由于所述第一反射件的数量大于所述第二反射件,经多个所述第一反射腔反射后的光线均进入所述第二反射腔内进行反射,使到达所述第二出射部的光线足够密集。因此,当所述第二出光孔的数量足够多时,到达每个所述第二出光孔的光线也均能投射形成光斑,使经所述投影模组投射形成的光斑于单位面积上的数量足够多,满足远距离的结构光成像需求。
在其中一个实施例中,所述第一出光孔与所述第二入光孔的数量相等,且所述第一出光孔与所述第二入光孔一一对应;或
所述第一出光孔的数量大于所述第二入光孔的数量,一个所述第二入光孔对应一个或多个所述第一出光孔。使所述第一出光孔与所述第二入光孔一一对应,有利于第一出光孔与第二入光孔无缝隙的对接,减少光线的损耗。而使一个第二入光孔对应多个第一出光孔,需要开设的第二入光孔更少,在加工上更加简便。如此设置,可根据实际条件进行选择,提升所述投影模组中元件安装的灵活性。
在其中一个实施例中,当所述第一出光孔与所述第二入光孔一一对应时,所述投影模组还包括导光件,所述导光件内形成有导光通道,所述第一出光孔与所述第二入光孔通过所述导光件相导通,从所述第一出光孔射出的光线经所述导光通道到达所述第二入光孔。使用导光件将从所述第一出光孔出射的光线导入第二入光孔,传导过程中光线不易出射到所述投影模组的外部,减少光线的损耗。
在其中一个实施例中,所述第一入射部开设有第一入光孔,光线从所述第一入光孔进入所述第一反射腔;或
所述投影模组还包括光源模块,所述光源模块设于所述第一反射腔内,并位于所述第一入射部,以使得所述光源模块发出的光线从所述第一入射部进入所述第一反射腔内。光源模块可设置于所述第一反射腔内也可作为所述投影模组的外部元件,提升所述投影模组中元件安装的灵活性。
在其中一个实施例中,所述投影模组还包括基板和光源模块,所述光源模块设置于所述基板上,所述第一入射部开设有第一入光孔,所述光源模块的发光面与所述第一入光孔相对,以使得所述光源模块发出的光线从所述第一入光孔进入所述第一反射腔内;或
所述投影模组还包括基板和光源模块,所述光源模块设置于所述基板上,所述第一入射部开设有第一入光孔,所述第一反射件通过所述第一入光孔套设于所述光源模块上,所述光源模块的发光面位于所述第一反射腔内,以使得所述光源模块发出的光线从所述第一入射部进入所述第一反射腔内。多样化的光源设置可提升投影模组中元件安装的灵活性。
在其中一个实施例中,所述光源模块为多面体结构,且所述光源模块的其中一外表面与所述基板贴合,所述光源模块的其余外表面均为所述光源模块的发光面。将所述光源模块设置为多面体结构,使发光面朝向不同方向,由此,光源模块出射的光线从不同方向进入所述第一反射腔内,使第一反射腔内的光线分布更均匀。
在其中一个实施例中,所述基板上设置有功率模块,所述功率模块用于对所述光源模块的出射光功率大小进行控制。光源模块的出射光功率越大,光斑投射距离越远,越能满足远距离结构光成像需求。上述结构,根据实际使用场景,当需要获取更远距离物体的深度信息时,可增大光源模块的出射光功率,以满足远距离结构光成像需求。
在其中一个实施例中,所述第一反射件的内表面靠近所述第一出光孔的部分具有曲面结构;和/或
所述第二反射件的内表面靠近所述第二出光孔的部分具有曲面结构。曲面结构能增大进入反射腔中的光线的反射面积,增加反射次数,进而使反射后的光线分布更均匀。
在其中一个实施例中,所述第一反射件具第一对称轴,所述第一对称轴沿所述第一入射部朝向所述第一出射部的方向延伸,所述第一反射件的内表面关于所述第一对称轴呈轴对称结构,所述第一挡板具有第二对称轴,所述第一挡板关于所述第二对称轴呈轴对称结构,且在一个所述第一反射腔内,所述第一对称轴与所述第二对称轴重合;和/或
所述第二反射件具有第三对称轴,所述第三对称轴沿所述第二入射部朝向所述第二出射部的方向延伸,所述第二反射件的内表面关于所述第三对称轴呈轴对称结构,所述第二挡板具有第四对称轴,所述第二挡板关于所述第四对称轴呈轴对称结构,且所述第三对称轴与所述第四对称轴重合。上述轴对称结构能使反射腔内的光线更均匀地向不同方向反射,使反射后的光线分布更均匀。
在其中一个实施例中,当所述第一反射件的内表面关于所述第一对称轴呈轴对称结构,所述第一挡板关于所述第二对称轴呈轴对称结构时,所述第一反射件的内表面的结构为球面结构,所述第一挡板的结构为圆锥结构;和/或
当所述第二反射件的内表面关于所述第三对称轴呈轴对称结构,所述第二挡板关于所述第四对称轴呈轴对称结构时,所述第二反射件的内表面的结构为球面结构,所述第二挡板的结构为圆锥结构。上述结构使进入所述第一反射腔内或第二反射腔内的光线被对称地分散,使光线在所述第一反射腔或第二反射腔内的分布更加均匀。
一种识别装置,包括接收模组以及上述任一实施例所述的投影模组。由于经所述投影模组投射形成的光斑于单位面积上的数量足够多,采用所述投影模组,能满足远距离的结构光成像需求,使所述识别装置能获取远距离物体的深度信息。
一种移动终端,包括上述的识别装置。采用所述识别装置,能满足远距离的结构光成像需求,使所述移动终端能获取远距离物体的深度信息。
附图说明
图1为本申请的投影模组一种实施方式的示意图。
图2为本申请的投影模组一种实施方式的内部结构示意图。
图3为本申请的投影模组第一反射腔和光源模块一种实施方式的示意图。
图4为本申请的投影模组第一反射腔和光源模块另一种实施方式的示意图。
图5为本申请的投影模组第一反射腔和光源模块再一种实施方式的示意图。
图6为本申请的投影模组第一反射腔和光源模块又一种实施方式的示意图。
图7为本申请的投影模组中光源模块和基板一种实施方式的示意图。
图8为本申请的投影模组中第二反射腔一种实施方式的结构示意图。
图9为本申请的识别装置一种实施方式的示意图。
图10为本申请的移动终端一种实施方式的示意图。
其中,
投影模组 100
光源模块 110
发光面 111
第一反射件 120
第一入射部 121
第一入光孔 122
第一出射部 123
第一出光孔 124
第一反射腔 125
第二反射件 130
第二入射部 131
第二入光孔 132
第二出射部 133
第二出光孔 134
第二反射腔 135
第一挡板 140
第二挡板 150
导光件 151
导光通道 152
挡光壁 153
基板 160
功率模块 170
筒体 180
支架 190
识别装置 200
接收模组 210
壳体 220
保护镜片 230
移动终端 300 。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请参见图1和图2,一种投影模组100,包括光源模块110、第一反射件120和第二反射件130,第一反射件120设有至少两个。第一反射件120内形成有第一反射腔125,第一反射腔125包括第一入射部121和第一出射部123,第一出射部123设有至少一个第一出光孔124。光源模块110的发光面111出射的光线从第一入射部121进入第一反射腔125,并在第一反射腔125内发生至少一次反射。经第一反射腔125反射后的光线从第一出光孔124射出。第二反射件130包括第二入射部131和第二出射部133,第二入射部131至少设有一个第二入光孔132,第二出射部133设有多个第二出光孔134。第二反射件130内形成有第二反射腔135,第一出光孔124与第二入光孔132相导通,从第一出光孔124出射的光线经第二入光孔132进入第二反射腔135,在第二反射腔135内发生至少一次反射。第二反射腔135反射后的光线经第二出光孔134投射形成多个光斑。
进一步地,投影模组100还包括第一挡板140和第二挡板150,且第一挡板140和第二挡板150也能反射光线。第一挡板140设于第一反射腔125内,用于阻止光线直接从第一入射部121到达第一出光孔124。第二挡板150设于第二反射腔135内,用于阻止光线直接从第二入光孔132到达第二出光孔134。通过设置第一挡板140和第二挡板150,参考图3所示,从第一入射部121进入第一反射腔125的光线中,指向第一出光孔124方向的光线先射到第一挡板140的表面,进而反射到第一反射件120的内表面,由此发生多次反射,反射后的光线较均匀的分布在第一反射腔125内。而参考图2所示,从第二入光孔132进入第二反射腔135内的光线中,指向第二出光孔134方向的光线先射到第二挡板150的表面,进而反射到第二反射件130的内表面,由此发生多次反射,反射后的光线较均匀的分布在第二反射腔135内。如此设置,从第一入射部121入射的光线在第一反射腔125内发生至少一次反射后形成较均匀的光束从第二入光孔132射入第二反射腔135内,在第二反射腔135内发生至少一次反射后形成较均匀的光束射到第二出射部133。最终使第二出光孔134投射形成的光斑具备均匀亮度。
可以理解的是,由于第一反射件120的数量大于第二反射件130,经多个第一反射腔125反射后的光线均进入第二反射腔135内进行反射,相当于第二反射腔135内汇集了从多个第一反射腔125射出的光线,从而使到达第二出射部133的光线足够密集。因此,当第二出光孔134的数量足够多时,到达每个第二出光孔134的光线也均能投射形成光斑,使投影模组100投射出的光斑于单位面积上的数量足够多,满足远距离的结构光成像需求。
值得注意的是,参考图2所示,在一些实施例中,第一反射件120设置有三个。而在另一些实施例中,第一反射件120的数量不限,当需要进行更远距离的结构光成像时,可以增加第一反射件120的数量,使进入第二反射腔135的光线更加密集,进而可通过设置更多第二出光孔134使第二出光孔134投射形成的光斑于单位面积上的数量更多。通过改变第一反射件120的数量,使投影模组100投射出的光斑于单位面积上的数量可灵活调节,满足不同距离的结构光成像需求。可以理解的是,如此设置,当其中部分第一反射件120损坏无法出射光线时,其余第一反射件120也能保证投影模组100的正常运行,降低维护成本。
请再参见图2,在一些实施例中,每个第一反射件120均设有一个第一出光孔124,且第二入光孔132的数量与第一出光孔124的数量相等。此时,第一出光孔124与第二入光孔132一一对应,有利于第一出光孔124与第二入光孔132无缝隙的对接,减少光线的损耗。进一步地,在一些实施例中,投影模组100还包括导光件151,导光件151用于连通第一出光孔124与第二入光孔132。导光件151内形成有导光通道152,第一出光孔124与第二入光孔132通过导光通道152相导通,第一出光孔124出射的光线经导光通道152到达第二入光孔132,不会射到投影模组100的外部,减小光线的损耗。
当然,在另一些实施例中,每个第一反射件120也可均设置有多个第一出光孔124,只要保证第一反射件120反射后的光线能从第一出光孔124射出,并经第二入光孔132进入第二反射腔135内即可。在另一些实施例中,第一出光孔124的数量还可大于第二入光孔132的数量,此时,一个第二入光孔132对应多个第一出光孔124。具体地,在一些实施例中,参考图2和图8所示,在图8所示的第二反射件130中,第二入射部131仅设置有一个第二入光孔132,此时多个第一出光孔124出射的光均从该第二入光孔132进入第二反射腔135。可以理解的是,在另一些实施例中,当第二入光孔132设置为多个时,其中部分的第二入光孔132也可均对应一个第一出光孔124,而另一部分的第二入光孔132对应多个第一出光孔124。当一个第二入光孔132对应多个第一出光孔124时,第二入光孔132的直径大于每个对应的第一出光孔124的直径,且第二入光孔132与对应的第一出光孔124的朝向相对,以便第一出光孔124出射的光线能经第二入光孔132进入第二反射腔135内。进一步地,在另一些实施例中,投影模组100不设置导光件151,第一反射件120与第二反射件130的部分相抵接,第二入光孔132与对应的第一出光孔124均开设于第一反射件120与第二反射件130相抵接的部位,以便第一出光孔124射出的光线直接经第二入光孔132进入第二反射腔135内,减少光线的损耗。
请参见图2和图3,在一些实施例中,投影模组100还包括基板160,光源模块110和第一反射件120均安装于基板160上,且光源模块110位于第一反射腔125内,光源模块110的外表面形成发光面111。
进一步地,在一些实施例中,参考图4所示,第一入射部121开设有第一入光孔122,第一反射件120可直接通过第一入光孔122套设于光源模块110上,此时,光源模块110部分位于第一反射腔125内,且发光面111设置于光源模块110位于第一反射腔125内的部分,以使得光源模块110发出的光线从第一入射部121进入第一反射腔125内。另外,参考图5所示,在一些实施例中,光源模块110也可直接设置于第一反射腔125内,并位于第一入射部121,而多个第一反射件120安装于基板160上。当然,光源模块110、基板160及第一反射件120还能有其他的安装关系,具体选择何种安装关系可根据实际空间以及光源模块110的大小作灵活选择。可以理解的是,在另一些实施例中,光源模块110也可单独设置,作为投影模组100的环境元件使用,只要保证光线能从第一入射部121进入第一反射腔125内即可。
另外,参考图4所示,第一反射件120位于第一入射部121的位置所开设的孔为第一入光孔122。则可理解为,此时第一反射件120靠近第一入光孔122的部分即为第一入射部121,也可理解为第一入射部121围设形成第一入光孔122。并且,第一入光孔122的数量不限,在图4的实施例中,一个第一反射件120的第一入射部121开设有一个第一入光孔122。而在另一些实施例中,一个第一反射件120的第一入射部121也可开设有多个第一入光孔122,例如一个第一反射件120的第一入射部121开设有三个、四个、五个第一入光孔122,且多个第一入光孔122间隔分布于第一入射部121。
当然,在另一些实施例中,光源模块110也可设置于第一反射腔125外,此时光源模块110设置于基板160上,而第一反射件120与光源模块110相间隔设置,光源模块110的发光面111与第一入光孔122相对,以使得光源模块110发出光线能够从第一入射部121进入第一反射腔125内。当然,光源模块110与第一反射件120之间还可有其他位置关系,只要使光源模块110的发光面111与第一入光孔122相对,光源模块110发出的光线能经第一入光孔122进入第一反射腔125内即可。通过设置基板160使光源模块110和第一反射件120的安装更牢固。
更进一步地,参考图2和图6所示,在另一些实施例中,光源模块110的数量也可大于第一反射件120的数量,此时一个第一反射件120对应多个光源模块110。例如,在图6所示的实施例中,一个第一反射件120对应3个光源模块110。具体地,第一入射部121开设有第一入光孔122,第一入光孔122的数量小于光源模块110的数量,此时一个第一入光孔122对应多个光源模块110,多个光源模块110出射的光线从对应的一个第一入光孔122进入第一反射腔125。并且,投影模组100还可设置有挡光壁153,挡光壁153围绕光源模块110设置,以避免光源模块110发出的光线射到投影模组100的外部,减少光线损耗。设置一个第一反射件120对应多个光源模块110,多个光源模块110出射的光线进入对应的一个第一反射腔125内,使第一反射腔125内的光线分布更密集,进而使最终经第二出光孔134投射的光斑于单位面积上的数量更大。
请参见图7,在一些实施例中,光源模块110为多面体结构。具体地,在一些实施例中,光源模块110设置为棱锥体结构。光源模块110安装于基板160上,且光源模块110的其中一外表面与基板160的表面贴合,光源模块110的其余外表面均为光源模块110的发光面111。具体地,参考图7所示,在一些实施例中,光源模块110为正三棱锥,光源模块110的底面与基板160的表面贴合,光源模块110的三个侧面均为发光面111。如此设置,参考图3所示,光源模块110的发光面111能朝不同的方向出射光线,即光线从第一入射部121的不同方向进入第一反射腔125内,使第一反射腔125内的光线分布更均匀。当然,光源模块110也可设置为其他任意适用结构,如四棱锥、立方体、球体、柱体等结构,只要光源模块110的发光面111出射光线能从第一入射部121进入第一反射腔125内即可。
另外,参考图4和图7所示,在一些实施例中,多个光源模块110呈阵列分布于基板160上,且光源模块110与第一反射件120的数量相同,一个光源模块110对应一个第一反射件120。当然,光源模块110在基板160上的分布不限,可根据实际需求采用任意排列分布。
更具体地,在一些实施例中,发光面111上分布有多个垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,以下简称VCSEL),多个VCSEL均向外出射光线,以实现发光面111出射光线的功能。如此设置,也便于光源模块110的维护,当其中部分VCSEL损坏时,其余VCSEL也能出射光线,保证光源模块110的正常运行。当然,光源模块110也可采取其他任意适用出光方式,如采用红外光激光器或可见光出光器等。
进一步地,在一些实施例中,基板160上设置有功率模块170,功率模块170用于对光源模块110的出射光功率大小进行控制。可以理解的是,光源模块110的出射光功率越大,最终经第二出光孔134投射的光斑投射距离越远,越能满足远距离结构光成像需求。如此设置,根据实际使用场景,当需要获取更远距离物体的深度信息时,可增大光源模块110的出射光功率,以满足远距离结构光成像需求。当然,在一些实施例中,基板160上还可设置有电路以连接光源模块110与外部电子线路,为光源模块110提供电源。而在另一些实施例中,功率模块170中集成有电源模块为光源模块提供电源。
请参见图2和图8,在一些实施例中,第一反射件120的内表面靠近第一出光孔124的部分具有曲面结构,第二反射件130的内表面靠近第二出光孔134的部分也具有曲面结构。具体地,在一些实施例中,第一反射件120的内表面和第二反射件130的内表面的曲面结构可均为球面结构或均为椭球面结构,也可为球面或椭球面结构的任意组合。设置曲面结构能增大第一反射腔125和第二反射腔135内的反射面积,增加光线的反射次数,使第一反射腔125和第二反射腔135内的光线分布更均匀。当然,在另一些实施例中,第一反射件120的内表面和第二反射件130的内表面也可仅有其中一个设置曲面结构。可以理解的是,在一些实施例中,第一反射件120的内表面靠近与第一出光孔124相对的部分以及第二反射件130的内表面靠近与第二出光孔134相对的部分也可设置有曲面结构,进一步地增加第一反射腔125和第二反射腔135内的反射面积。值得注意的是,在一些实施例中,第一反射件120的内表面和第二反射件130的内表面可均设置为曲面结构,例如第一反射件120与第二反射件130均设置为空心球体结构,此时光线在第一反射腔125和第二反射腔135内的反射效果最好。
在一些实施例中,第一反射件120具有至少一条第一对称轴,第一反射件120的内表面关于第一对称轴呈轴对称结构,第一挡板140具有至少一条第二对称轴,第一挡板140关于第二对称轴呈轴对称结构,且在一个第一反射腔125内,至少一条第一对称轴与第二对称轴重合。具体地,在一些实施例中,第一反射件120的内表面构成球面结构,第一挡板140构成圆锥结构。此时,第一对称轴为无数条,且其中一条第一对称轴与第二对称轴重合。进一步地,在一些实施例中,第二对称轴沿第一入射部121朝向第一出射部123的方向延伸。更进一步地,在一些实施例中,第一入射部121的几何中心、第一出射部123的几何中心均位于第二对称轴上。如此设置,第一入射部121、第一出射部123以及第一挡板140之间具有对称关系,使第一反射腔125内的光线分布更均匀。当然,在另一些实施例中,第一挡板140的结构也可为棱锥、球体等其他对称结构。可以理解的是,在一些实施例中,当第一挡板140的结构为圆锥或棱锥结构时,第一挡板140的锥面朝向第一入射部121的方向,以便将从第一入射部121进入第一反射腔125内的光线向不同方向反射,使第一反射腔125内的光线分布更均匀。
可以理解的是,在另一些实施例中,第二反射件130具有至少一条第三对称轴,第二反射件130的内表面关于第三对称轴呈轴对称结构。第二挡板150具有至少一条第四对称轴,第二挡板150关于第四对称轴呈轴对称结构,且至少一条第三对称轴与第四对称轴重合。此时,第三对称轴与第四对称轴的设置,以及第二入射部131、第二出射部133和第二挡板150的设置关系可与上述第一反射件120以及第一挡板140的设置相同,在此不作赘述。值得注意的是,本申请中,第一对称轴、第二对称轴、第三对称轴以及第四对称轴并非实际存在,仅为方便描述对称结构而引出的虚拟结构。
请再参见图2,在一些实施例中,第一反射件120的内表面、第二反射件130的内表面、第一挡板140的外表面以及第二挡板150的外表面具备高反射率和低吸收率,以减少光线的损耗。进一步地,在一些实施例中,第二反射件130的内表面为漫反射表面,使入射到第二反射件130内表面的光线会向不同方向反射,进而使第二反射腔135内的光线分布更均匀。具体地,使第二反射件130的内表面形成漫反射表面的方式不限,在一些实施例中,可通过加工使第二反射件130的内表面具备粗糙结构实现,或通过在第二反射件130的内表面设置漫反射涂层,在漫反射涂层内部设置散射颗粒实现,此时,散射颗粒可以为F4(聚四氟乙烯悬浮树脂)或其他具有漫反射功能且吸光率低的材料。可以理解的是,第一反射件120的内表面、第一挡板140的外表面以及第二挡板150的外表面也可设置为漫反射表面,设置方式可与第二反射件130的内表面的设置相同,在此不作赘述。
进一步地,在一些实施例中,第二出光孔134的轴向方向指向第二反射腔135的几何中心,或者第二出光孔134的轴向方向垂直于第二反射件130的内表面。如此设置,经第二反射腔135反射后的光线会沿多个第二出光孔134的轴向投射出去,形成投射方向发散的多个光斑。此时多个光斑形成的投影面积变大,能实现大角度的结构光成像。
可以理解的是,第二出光孔134的大小和形状会决定投射出的光斑的大小和形状,而多个第二出光孔134的分布关系也会影响投射出的光斑之间的分布关系。第二出光孔134具体的大小、形状以及分布关系可根据实际应用需求进行确定,在此不作限定。例如,第二出光孔134可设置为圆形、椭圆形或多边形等任意适用形状,而多个第二出光孔134之间可呈圆形、椭圆形或多边形分布,且多个第二出光孔134形成的分布图案可呈对称关系,也可不呈对称关系。
请再参见图1和图2,在一些实施例中,投影模组100还包括筒体180,筒体180用于连接基板160和第二反射件130,此时,第一反射件120位于筒体180内,第二反射件130部分位于筒体180内。设置筒体180可增强投影模组100整体元件安装的稳固性,同时对第一反射件120和第二反射件130起保护作用。另外,参考图8所示,第二挡板150可通过支架190固定于第二反射腔135内。可以理解的是,支架190的形状、数量和安装位置不限,只要能将第二挡板150固定于第二反射腔135内即可。当然,支架190数量不能太多,且支架190应当尽可能细,以防止支架190对第二反射腔135内的光线造成干扰。进一步地,第一挡板140也可通过支架固定于第一反射腔125内,固定第一挡板140的支架与固定第二挡板150的支架190的设置可相同,在此不作赘述。
请参见图9,在一些实施例中,投影模组100可应用于识别装置200中。具体地,识别装置200还包括接收模组210和壳体220。投影模组100和接收模组210均安装于壳体220上。参考图1和图9所示,在一些实施方式中,壳体220靠近投影模组100的第二出光孔134的部分设置有保护镜片230,壳体220靠近接收模组210的接收端的部分也设置有保护镜片230。保护镜片230有高的透光率,不会干扰光线的传播,并且能对投影模组100和接收模组210起保护作用。
在实际使用中,投影模组100投射的光斑照射到待测物体上,到达待测物体不同区域的光斑会根据不同区域的深度信息发生变形,并在待测物体表面发生反射。接收模组210接收到经变形反射后的光斑,识别装置200对光斑中的深度信息进行分析,进而得到待测物体各区域的深度信息。当然,接收模组210也可单独设置,作为识别装置200的环境元件使用。在识别装置200中采用投影模组100,投射的光斑与单位面积上的数量较多,能够满足远距离结构光成像需求,使识别装置200能获取远距离待测物体的深度信息。
请参见图9和图10,在一些实施例中,识别装置200可应用于移动终端300中,具体地,移动终端300可以为结构光相机、智能手机、智能手表、平板电脑或个人数字助理等电子设备。此时,识别装置200可视为移动终端300中的一部分结构,例如当移动终端300为智能手机时,识别装置200可视为移动终端300内的摄像模块,且识别装置200可安装于移动终端300的中框。在移动终端300中采用识别装置200,能够满足远距离结构光成像需求,使移动终端300能获取远距离待测物体的深度信息。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种投影模组,其特征在于,包括:
第一反射件,所述第一反射件设置有至少两个,所述第一反射件包括第一入射部和第一出射部,所述第一出射部设有至少一个第一出光孔,所述第一反射件内形成有第一反射腔,光线从所述第一入射部进入所述第一反射腔内,并在所述第一反射腔内发生至少一次反射,所述第一反射腔反射的光线从所述第一出光孔射出;
第二反射件,包括第二入射部和第二出射部,所述第二入射部设有至少一个第二入光孔,所述第二出射部设有多个第二出光孔,所述第二反射件内形成有第二反射腔,所述第一出光孔与所述第二入光孔相导通,从所述第一出光孔射出的光线经所述第二入光孔进入所述第二反射腔内,并在所述第二反射腔内发生至少一次反射,所述第二反射腔反射的光线经所述第二出光孔投射形成多个光斑;
第一挡板,设于所述第一反射腔内,所述第一挡板用于阻止光线直接从所述第一入射部到达所述第一出光孔;以及
第二挡板,设于所述第二反射腔内,所述第二挡板用于阻止光线直接从所述第二入光孔到达所述第二出光孔。
2.根据权利要求1所述的投影模组,其特征在于,所述第一出光孔与所述第二入光孔的数量相等,且所述第一出光孔与所述第二入光孔一一对应;或
所述第一出光孔的数量大于所述第二入光孔的数量,一个所述第二入光孔对应一个或多个所述第一出光孔。
3.根据权利要求2所述的投影模组,其特征在于,当所述第一出光孔与所述第二入光孔一一对应时,所述投影模组还包括导光件,所述导光件内形成有导光通道,所述第一出光孔与所述第二入光孔通过所述导光通道相导通,从所述第一出光孔射出的光线经所述导光通道到达所述第二入光孔。
4.根据权利要求1所述的投影模组,其特征在于,所述第一入射部开设有第一入光孔,光线从所述第一入光孔进入所述第一反射腔;或
所述投影模组还包括光源模块,所述光源模块设于所述第一反射腔内,并位于所述第一入射部,以使得所述光源模块发出的光线从所述第一入射部进入所述第一反射腔内。
5.根据权利要求1所述的投影模组,其特征在于,还包括基板和光源模块,所述光源模块设置于所述基板上,所述第一入射部开设有第一入光孔,所述光源模块的发光面与所述第一入光孔相对,以使得所述光源模块发出的光线从所述第一入光孔进入所述第一反射腔内;或
所述投影模组还包括基板和光源模块,所述光源模块设置于所述基板上,所述第一入射部开设有第一入光孔,所述第一反射件通过所述第一入光孔套设于所述光源模块上,所述光源模块的发光面位于所述第一反射腔内,以使得所述光源模块发出的光线从所述第一入射部进入所述第一反射腔内。
6.根据权利要求5所述的投影模组,其特征在于,所述光源模块为多面体结构,且所述光源模块的其中一外表面与所述基板贴合,所述光源模块的其余外表面均为所述光源模块的发光面。
7.根据权利要求5所述的投影模组,其特征在于,所述基板上设置有功率模块,所述功率模块用于对所述光源模块的出射光功率大小进行控制。
8.根据权利要求1所述的投影模组,其特征在于,所述第一反射件的内表面靠近所述第一出光孔的部分具有曲面结构;和/或
所述第二反射件的内表面靠近所述第二出光孔的部分具有曲面结构。
9.根据权利要求1所述的投影模组,其特征在于,所述第一反射件具有第一对称轴,所述第一对称轴沿所述第一入射部朝向所述第一出射部的方向延伸,所述第一反射件的内表面关于所述第一对称轴呈轴对称结构,所述第一挡板具有第二对称轴,所述第一挡板关于所述第二对称轴呈轴对称结构,且在一个所述第一反射腔内,所述第一对称轴与所述第二对称轴重合;和/或
所述第二反射件具有第三对称轴,所述第三对称轴沿所述第二入射部朝向所述第二出射部的方向延伸,所述第二反射件的内表面关于所述第三对称轴呈轴对称结构,所述第二挡板具有第四对称轴,所述第二挡板关于所述第四对称轴呈轴对称结构,且所述第三对称轴与所述第四对称轴重合。
10.根据权利要求9所述的投影模组,其特征在于,当所述第一反射件的内表面关于所述第一对称轴呈轴对称结构,所述第一挡板关于所述第二对称轴呈轴对称结构时,所述第一反射件的内表面的结构为球面结构,所述第一挡板的结构为圆锥结构;和/或
当所述第二反射件的内表面关于所述第三对称轴呈轴对称结构,所述第二挡板关于所述第四对称轴呈轴对称结构时,所述第二反射件的内表面的结构为球面结构,所述第二挡板的结构为圆锥结构。
11.一种识别装置,其特征在于,包括接收模组以及权利要求1-10任一项所述的投影模组。
12.一种移动终端,其特征在于,包括权利要求11所述的识别装置。
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