CN111190323B - 一种投影器和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种投影器，包括：与外部处理器连接的垂直共腔振表面放射激光阵列光源，准直透镜，分色片，与外部处理器连接的可见光投影组件和红外投影组件，垂直共腔振表面放射激光阵列光源包括多列间隔排列的可见光激光源和红外光激光源，用于接收外部处理器控制信号激发激光源产生可见光和/或红外光；准直透镜，用于将可见光和/或红外光进行准直处理；分色片，用于将准直处理的可见光和/或红外光分离，还用于改变分离的红外光的传输方向；可见光投影组件，用于对分色片分离后的可见光叠加数字光学处理信息并投射出；红外投影组件，用于对分色片分离并改变传输方向的红外光叠加衍射光栅处理并投射出。本发明实施例还提供一种终端。

Description

一种投影器和终端
技术领域
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种投影器和终端。
背景技术
红外投影器尤其是红外结构光学投影器，已经在具有人脸识别功能的移动终端上应用，主要是通过对目标的三维结构光学扫描实现快速空间定位，其投影器光源主要采用垂直共腔振表面放射激光(VCSEL，vertical Cavity surface Emitting Laser)。可见光投影器也有采用VCSEL，但以专用为主。移动终端上目前用的可见光投影器不管是发光二极管(LED，Light Emitting Diode，)还是激光二极管(LD，laser diode，)激光光源，体积受限从而亮度不高，因为高亮度的需要大体积。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种投影器和终端，可以实现红外与可见光一体投影，从而与红外和可见光分立的投影器相比，显著减小了投影器整体体积。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种投影器，包括：与外部处理器连接的垂直共腔振表面放射激光阵列光源，准直透镜，分色片，与外部处理器连接的可见光投影组件和红外投影组件；其中，
所述垂直共腔振表面放射激光阵列光源包括：多列间隔排列的可见光激光源和红外光激光源，用于接收外部处理器控制信号激发激光源产生可见光和/或红外光；
所述准直透镜，用于将所述可见光和/或红外光进行准直处理；
所述分色片，用于将准直处理的可见光和/或红外光分离，还用于改变分离的红外光的传输方向；
所述可见光投影组件，用于对所述分色片分离后的可见光叠加数字光学处理信息并投射出；
所述红外投影组件，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光叠加衍射光栅处理并投射出。
进一步地，所述控制信号包括：可见光激光控制信号和红外光激光控制信号，所述可见光激光控制信号用于控制多列可见光激光源，所述红外光激光控制信号用于控制多列红外光激光源。
进一步地，所述可见光激光源为单色可见光激光光源，所述单色可见光激光光源为红色可见光激光光源、绿色可见光激光光源和蓝色可见光激光光源中的任意一种。
进一步地，所述可见光投影组件包括：第一反射镜、色轮、透镜组、数字微镜装置DMD、棱镜、投影器镜头，与所述色轮连接的色轮马达，与所述投影器镜头连接的镜头马达；
所述红外投影组件包括：第二反射镜、红外衍射光栅；
所述第一反射镜，用于将所述分光片分离后的可见光反射并聚集到所述色轮上；
所述色轮，用于将聚集到所述色轮上的可见光混合为彩色光并传输到所述透镜组；
所述透镜组，用于将所述色轮传输的彩色光照射到所述DMD；
所述DMD，用于通过受控数字光学信号调制所述透镜组照射的彩色光；
所述棱镜，用于将所述DMD调制后的彩色光反射到所述投影器镜头；
所述投影器镜头，用于将所述棱镜反射的彩色光投射出；
所述色轮马达，用于控制所述色轮；
所述镜头马达，用于控制所述投影器镜头；
所述第二反射镜，用于将所述分色片分离并改变传输方向红外光反射到所述红外衍射光栅；
所述红外衍射光栅，用于将所述第二反射镜反射的红外光加载规则的激光散斑分散并投射出。
进一步地，所述可见光激光源为三基色可见光激光光源；
所述投影器还包括：第一滤镜和第二滤镜；
所述第一滤镜，用于对所述阵列光源产生红色可见光和/或红外光进行过滤，并将过滤后的红色可见光和/或红外光投射到所述准直透镜；
所述第二滤镜，用于对所述阵列光源产生绿色和蓝色可见光和/或红外光进行过滤，并将过滤后的绿色和蓝色可见光和/或红外光投射到所述准直透镜。
进一步地，所述可见光投影组件包括：DMD、棱镜、投影器镜头，与所述投影器镜头连接的镜头马达；
所述红外投影组件包括：红外衍射光栅；
所述DMD，用于通过受控数字光学信号调制所述分色片分离的可见光；
所述棱镜，用于将所述DMD调制后的可见光反射到所述投影器镜头；
所述投影器镜头，用于将所述棱镜反射的可见光投射出；
所述镜头马达，用于控制所述投影器镜头；
所述红外衍射光栅，用于将所述分色片分离并改变传输方向的红外光加载规则的激光散斑分散并投射出。
进一步地，所述红外投影组件还包括：红外滤镜；
所述红外滤镜，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光进行过滤，并将过滤后的红外光投射到所述红外衍射光栅。
进一步地，所述阵列光源设置在集成电路的晶粒中。
进一步地，所述分色片为可见光红外分色片。
本发明实施例同时还提供一种终端，所述终端包括：如上任一项所述的投影器。
本发明实施例提供了一种投影器和终端，该投影器包括：与外部处理器连接的垂直共腔振表面放射激光阵列光源，准直透镜，分色片，与外部处理器连接的可见光投影组件和红外投影组件。垂直共腔振表面放射激光阵列光源包括多列间隔排列的可见光激光源和红外光激光源，用于接收外部处理器控制信号激发激光源产生可见光和/或红外光；准直透镜，用于将可见光和/或红外光进行准直处理；分色片，用于将准直处理的可见光和/或红外光分离，还用于改变分离的红外光的传输方向；可见光投影组件，用于对分色片分离后的可见光叠加数字光学处理信息并投射出；红外投影组件，用于对分色片分离并改变传输方向的红外光叠加衍射光栅处理并投射出，从而可以实现红外与可见光一体投影。本发明实施例提供的投影器和终端，可以实现红外与可见光一体投影，红外结构光学和可见光投影的光源交互融合在一起形成复合阵列，共用准直透镜调匀光线，然后经分色片把可见光和红外光分离，分离后的两种光各自分别通过可见光投影组件投射出和通过红外投影组件投射出，由于红外和可见光源直接做到一起，且共用准直透镜，以及红外和可见光投影镜头均封装到一体，从而和红外和可见光分立的投影器相比，显著减小了整体体积。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为本发明实施例提供的VCSEL单色激光光源投影器结构示意图；
图2为本发明实施例提供的VCSEL三基色合成激光光源投影器结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于VCSEL单独的红外结构光学投影器结构示意图；
图4为本发明实施例提供的阵列光源结构示意图；
图5为本发明实施例提供的投影器结构示意图一；
图6为本发明实施例提供的投影器结构示意图二；
图7为本发明实施例提供的投影器设置在终端的位置示意图一；
图8为本发明实施例提供的投影器设置在终端的位置示意图二；
图9为本发明实施例提供的投影器进行投影的示意图；
图10为本发明实施例提供的终端通过投影器投射的示例图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
VCSEL驱动电压和电流小、功耗低、光源可调变频率更高(可达数GHz)，与化合物半导体工艺兼容进行大规模集成制造有效缩小体积。在移动终端等体积受限的地方宜于采用VCSEL激光源制作可见光投影器。如图1和图2所示，基于VCSEL的单体可见光投影器可以有两种基本形态，即图1给出的VCSEL单色激光光源投影器，图2给出的VCSEL三基色合成激光光源投影器。
图1的VCSEL单色激光光源阵列由数以万计的单个激光光源组合而成，可以采用三基色单色光源的任何一种光源，一般优选技术相对成熟的红色或蓝色激光源，绿色某些波长研发还不够成熟，难度相对较大，经过晶圆级光学镜头(WLO，Wafer-Level Camera)准直透镜11进行准直处理，然后聚集准直光源到由微机电结构的色轮马达12控制的色轮13(色轮表层通常为红、黄、蓝、白四色荧光粉，马达带动色轮转动，实现颜色不断分离和过滤刺激视觉感官产生相加混合效果)上混合为彩色，经透镜组14打到由数字光学处理器(DLP，Digital Lighting Processor)芯片控制的数字微镜装置15(DMD，Digital Micro-mirrorDevice)上，由DMD的受控数字光学信号调制经棱镜16反射到投影器镜头17(通过音圈马达(VCM，Voice Coil Motor)控制镜头内部的透镜组移动聚焦)投出，通过镜头马达18控制投影器镜头17。
图2的VCSEL三基色激光光源阵列中的每一个基色都由数以万计的单个激光光源组合而成，红、绿、蓝三基色单色光源经可见光滤镜21和可见光滤镜22后送达晶圆级光学镜头(WLO，Wafer-Level Camera)准直透镜23进行光斑平行均匀处理，然后打到由数字光学处理器(DLP，Digital Lighting Processor)芯片控制的数字微镜装置24(DMD，DigitalMicro-mirror Device)上，由DMD的受控数字光学信号调制经棱镜25反射到投影器镜头26(通过VCM(Voice Coil Motor)音圈马达控制镜头内部的透镜组移动聚焦)投出，通过镜头马达27控制投影器镜头26。
如图3所示，基于VCSEL单独的红外结构光学投影器，其红外结构光学投影器也采用VCSEL激光光源，VCSEL红外激光光源阵列经微型准直透镜31和红外衍射光栅32(DOE，diffraction optical elements，在纯粹光学衍射光栅基础上，通常还可以接收外部处理器输出的编码图案形成衍射光栅)外发投射。VCSEL红外激光光源阵列设置在电路板34上，通过电路板34上的控制芯片35控制。微型准直透镜31是把混乱的红外线准直处理，达到平行、均匀光斑的作用；准直处理后的红外线经反射镜33反射到红外衍射光栅32，然后通过DOE衍射光栅32让按规则的激光散斑分散打在整个目标物体上。这种结构光学的模式可以实现对目标载体的一次性精准三维图像识别。
本发明实施例提供一种投影器，可以实现红外与可见光一体投影，该投影器包括：与外部处理器连接的垂直共腔振表面放射激光阵列光源，准直透镜，分色片，与外部处理器连接的可见光投影组件和红外投影组件；其中，
所述垂直共腔振表面放射激光阵列光源包括：多列间隔排列的可见光激光源和红外光激光源，用于接收外部处理器控制信号激发激光源产生可见光和/或红外光；
所述准直透镜，用于将所述可见光和/或红外光进行准直处理；
所述分色片，用于将准直处理的可见光和/或红外光分离，还用于改变分离的红外光的传输方向；
所述可见光投影组件，用于对所述分色片分离后的可见光叠加数字光学处理信息并投射出；
所述红外投影组件，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光叠加衍射光栅处理并投射出。
其中，所述阵列光源设置在集成电路的晶粒中。
其中，所述分色片为可见光红外分色片。
进一步地，所述控制信号包括：可见光激光控制信号和红外光激光控制信号，所述可见光激光控制信号用于控制多列可见光激光源，所述红外光激光控制信号用于控制多列红外光激光源。
本发明实施例提供的投影器为一种红外与可见光一体投影器装置，可以实现红外与可见光一体投影，红外结构光学和可见光投影均可以使用VCSEL光源，两者的光源交互融合在一起形成复合阵列，共用准直透镜调匀光线，然后经分色片把可见光和红外光分离，分离后的两种光各自分别通过可见光投影组件投射出和通过红外投影组件投射出。
其中，所述阵列光源可以为VCSEL光源复合阵列，VCSEL光源复合阵列中可见光和红外光的各自数以万计的个体激光源的交叉分布，可以有多种形态，例如图4所示的排列方式，一列可见光VCSEL激光源之后是一列红外VCSEL激光源，来回轮换，共同植于一个大规模集成电路的晶粒DIE中。但是，所有的可见光个体激光源和所有的红外个体激光源的控制信号源是不同的，各自遵循各自控制源(该控制源来自信号端子接收到的外部处理器的控制信号)的点亮/熄灭信号。
VCSEL光源复合阵列以单色可见光激光源和红外光激光源间作分布容易实现，所以构筑单色可见光激光光源和红外结构光学一体投影器红、绿、蓝任选一种即可，三基色色可见光激光光源和红外结构光学一体投影器则以最容易实现的红色可见光激光源和红外光激光源间作方式实现。
对应图1和图2的单色和三基色两种VCSEL单体可见光投影器基本形态，本发明实施例分别给出了VCSEL单色可见光激光光源和红外结构光学一体投影器、VCSEL三基色合成激光光源红外结构光学一体投影器。
一种可能的实现方式中，所述可见光激光源为单色可见光激光光源，所述单色可见光激光光源为红色可见光激光光源、绿色可见光激光光源和蓝色可见光激光光源中的任意一种。
进一步地，所述可见光投影组件包括：第一反射镜、色轮、透镜组、数字微镜装置DMD、棱镜、投影器镜头，与所述色轮连接的色轮马达，与所述投影器镜头连接的镜头马达；
所述红外投影组件包括：第二反射镜、红外衍射光栅；
所述第一反射镜，用于将所述分光片分离后的可见光反射并聚集到所述色轮上；
所述色轮，用于将聚集到所述色轮上的可见光混合为彩色光并传输到所述透镜组；
所述透镜组，用于将所述色轮传输的彩色光照射到所述DMD；
所述DMD，用于通过受控数字光学信号调制所述透镜组照射的彩色光；
所述棱镜，用于将所述DMD调制后的彩色光反射到所述投影器镜头；
所述投影器镜头，用于将所述棱镜反射的彩色光投射出；
所述色轮马达，用于控制所述色轮；
所述镜头马达，用于控制所述投影器镜头；
所述第二反射镜，用于将所述分色片分离并改变传输方向红外光反射到所述红外衍射光栅；
所述红外衍射光栅，用于将所述第二反射镜反射的红外光加载规则的激光散斑分散并投射出。
可选地，所述红外投影组件还包括：红外滤镜；
所述红外滤镜，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光进行过滤，并将过滤后的红外光投射到所述红外衍射光栅。
对应图1的单色VCSEL单体可见光投影器基本形态，图5给出了VCSEL单色可见光激光光源和红外结构光学一体投影器。
如图5所示的VCSEL单色可见光激光光源和红外结构光学一体投影器，阵列光源采用的VCSEL复合激光光源阵列可以如图4所示的阵列结构，单色可见光激光光源可以为红、绿、蓝色可见光激光光源任选一种，其阵列所发激光光源经准直透镜501匀直后照射到可见光红外分色片502，可见光透过分色片502沿直线继续传播，经过第一反射镜503反射并聚集到微机电马达504驱动的色轮505上混合为彩色经透镜组506照射到DMD507上，由DMD507的受控数字光学信号调制经棱镜508反射到投影器镜头509(通过VCM音圈马达控制镜头内部的透镜组移动聚焦)投出，镜头马达513用于控制投影器镜头509，投影器镜头509具体可以为可见光镜头；同时，红外光遇到分色片502则改变传输方向，被第二反射镜510反射到红外衍射光栅511后，经红外衍射光栅DOE加载规则的激光散斑分散打在整个目标物体上，直接一次性获取目标物体的三维特征信息；可选地，在分色片502将红外光改变传输方向后，还可以设置红外滤镜512，通过红外滤镜512过滤分离的红外光中的其它光，使得传输到第二反射镜510的只有红外光，以确保只有红外线经反射到红外衍射光栅。
一种可能的实现方式中，所述可见光激光源为三基色可见光激光光源；
所述投影器还包括：第一滤镜和第二滤镜；
所述第一滤镜，用于对所述阵列光源产生红色可见光和/或红外光进行过滤，并将过滤后的红色可见光和/或红外光投射到所述准直透镜；
所述第二滤镜，用于对所述阵列光源产生绿色和蓝色可见光和/或红外光进行过滤，并将过滤后的绿色和蓝色可见光和/或红外光投射到所述准直透镜。
进一步地，所述可见光投影组件包括：DMD、棱镜、投影器镜头，与所述投影器镜头连接的镜头马达；
所述红外投影组件包括：红外衍射光栅；
所述DMD，用于通过受控数字光学信号调制所述分色片分离的可见光；
所述棱镜，用于将所述DMD调制后的可见光反射到所述投影器镜头；
所述投影器镜头，用于将所述棱镜反射的可见光投射出；
所述镜头马达，用于控制所述投影器镜头；
所述红外衍射光栅，用于将所述分色片分离并改变传输方向的红外光加载规则的激光散斑分散并投射出。
可选地，所述红外投影组件还包括：红外滤镜；
所述红外滤镜，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光进行过滤，并将过滤后的红外光投射到所述红外衍射光栅。
对应图2的三基色VCSEL单体可见光投影器基本形态，图6给出了VCSEL三基色合成激光光源红外结构光学一体投影器。
如图6所示的VCSEL三基色色可见光激光光源和红外结构光学一体投影器，阵列光源中可以是红色和红外复合激光光源阵列采用如图4所示的阵列结构，其余蓝色和绿色仍然是单色激光阵列，阵列光源产生的光经过可见光滤镜601和可见光滤镜602，红色/红外、蓝色、绿色阵列所发激光光源经共同路径的准直透镜603匀直后照射到可见光红外分色片604，可见光透过分色片604沿直线继续传播，照射到DMD605上，由DMD605的受控数字光学信号调制经棱镜606反射到投影器镜头607(通过VCM音圈马达控制镜头内部的透镜组移动聚焦)投出，镜头马达608用于控制投影器镜头607，投影器镜头607具体可以为可见光镜头；同时，红外光遇到分色片604则改变传输方向，传输到红外衍射光栅609，经红外衍射光栅DOE加载规则的激光散斑分散打在整个目标物体上，直接一次性获取目标物体的三维特征信息。为避免分色片可能的可见光进入到红外结构光学投影器，可选在分色片与红外衍射光栅之间增加红外滤镜610，彻底滤除可见光，以确保只有红外线传输到红外衍射光栅。
需要说明的是，本发明实施例的VCSEL三基色合成激光光源红外结构光学一体投影器选择三基色可见光激光光源中的红色和红外做复合激光光源是因为红色相对蓝色和绿色更容易从工艺上实现，也可以选择另外两色和红外做复合激光光源阵列，即选择蓝色和红外做复合激光光源阵列，或者绿色和红外做复合激光光源阵列。
本发明实施例提供的投影器，可以实现红外与可见光一体投影，红外结构光学和可见光投影均可以使用VCSEL光源，两者的光源交互融合在一起形成复合阵列，共用准直透镜调匀光线，然后经分色片把可见光和红外光分离，分离后的两种光各自分别通过可见光投影组件投射出和通过红外投影组件投射出。由于VCSEL红外和可见光源直接做到一起，且共用准直透镜，以及红外和可见光投影镜头均封装到一体，从而和红外和可见光分立的投影器相比，显著减小了整体体积。
目前移动终端上有红外后摄像头搭配可见光投影器用于体感操控投影界面的配置，也有红外前摄像头加红外可见光摄像头搭配红外投影器用于人脸识别的配置，但是，红外投影器和可见光投影器因并行应用功能开发不足尚未能在同一个移动终端上配置。因为除了正面三维脸部感测之外，为使得三维感测结合增强现实(AR，Augmented Reality)功能，三维感测技术会随即从移动终端前脸(前摄像头面)扩增到背面(后摄像头面)。移动终端在配置红外摄像头和可见光摄像头(即通用的后摄像头)情况下，同时应用红外投影器和可见光投影器，既可以通过红外投影器发红外脉冲到目标背景中的目标载体，也可以通过可见光投影器发射可见光到目标背景中的目标载体，目标载体反射的红外或可见光分别由红外摄像头和可见光摄像头，则可以判定目标载体的空间信息，实现目标识别和目标动态捕捉，非常有利于在移动终端实现AR应用。
移动终端背面同时应用红外投影器和可见光投影器，会因为可见光投影器使用传统上LED或LD激光光源造成其体积大、散热难处理，导致应用受限。当可见光投影器的激光光源转移到VCSEL激光，可利用VCSEL驱动电压和电流小、功耗低、光源可调变频率更高(可达数GHz)的优势，与化合物半导体工艺兼容进行大规模集成制造有效缩小体积。不过即便缩小体积，移动终端上同时布局分立的红外投影器和VCSEL可见光投影器某些情况下仍会造成布局空间的紧张。
本发明实施例提供一种终端，所述终端包括如上任一项所述的投影器。可以通过在终端背面足够小的空间布局上述可以实现红外与可见光一体的投影器，从而使得终端可以实现AR应用或人脸识别功能。
这里，终端可以为移动终端，该移动终端具体可以为手机，电脑、投影仪等电子设备。
本发明实施例提供的投影器可以置于移动终端背面(后摄像头面)、顶面或底面。示例性的，如图7、图8所示，图7、图8中给出了可以搭配实现AR视频、人脸识别等典型功能所需结合的部件，如可见光摄像头、红外摄像头等。可选地，设置在终端上的红外和可见光一体式投影器还可以在两个彼此相邻的镜头外观方面做一些装饰，例如两个镜头外再罩一个透明镜头，使得人们从外面看只有一个镜头，获取更独特的感官体验。
如图9所示，当移动终端对目标背景中的目标载体通过上述提供的可以实现可见光与红外一体的投影器进行投影实现靶向投影显示时，移动终端投影器通过可见光激光控制信号，控制可见光与红外一体投影器中的VCSEL复合激光阵列的可见光激光器发出激光，然后经可见光投影镜头投射到以目标载体为参考点的目标背景中。其延伸应用，如全触摸式人机交互的增强现实投影：可见光投影中对于如人的手、脸等目标载体信息经红外或可见光摄像头获取并识别，系统计算出相应坐标然后进行响应，这样就相当于投影界面中出现人机交互机制，进一步的，通过摄像头坐标和世界坐标换算加载虚拟内容到目标载体，便可实现AR功能，可以由简单的二维图像识别加载虚拟内容的AR应用到全三维空间定位的AR投影等。
同时，如图9所示，当移动终端对目标背景中的目标载体通过上述提供的可以实现可见光与红外一体的投影器进行投影实现三维空间定位时，移动终端投影器通过红外激光控制信号，控制可见光与红外一体投影器中的VCSEL复合激光阵列的红外激光器发出激光，然后经红外光投影镜头投射到目标载体或以目标载体为参考点的目标背景中。其典型应用，如人脸识别，移动终端处理器可以通过红外摄像头一次性通过打到目标载体的衍射光栅反馈回的变量信息进行图像处理实现目标载体的三维空间信息定位和识别。
本发明实施例提供的投影器应用到手机、平板电脑以及其他便携式移动终端时，因为光源来自于VCSEL复合激光阵列，比分立的可见光和红外投影器，从源端更容易配置红外和可见光光源阵列分布、优化感测范围，移动终端处理器也更容易实时切换投影光源和计算交互数据。在移动终端上应用可见光投影器和红外结构光学投影器均采用VCSEL激光光源时，从节省布局体积和便于单一控制芯片控制两个投影器角度。
在用户实际体验的界面，由于可见光与红外一体投影，可见光和红外结构光投影镜头紧邻，可见光和红外投影界面可以做到高度重合双方的投影界面误差甚至可以忽略，对AR视频和人脸识别应用的三维定位来说可以减少计算量，可以实现更快的响应速度。
示例性的，如图10所示的具有可见光和红外一体化投影器的移动终端投射出湖泊的平面背景情况下(湖泊为终端自带图或地理实景)，终端系统识别并三维定位目标载体小岛，然后加载渲染虚拟的立体亭子图像示意图，用户可以在终端界面选择加载渲染虚拟图像。这种情况下的可见光和红外投影界面区域叠合非常大，通过选择忽略差异部分只选择共域部分，可以一次三维定位直接用于可见光和红外两个场景计算，可有效提升AR投影响应速度。
本发明实施例提供具有如上所述投影器的终端，可以有效减小红外和可见光投影器分立布局所占用的空间，从而内部布局会得到优化，通过切换控制VCSEL复合光源对目标载体投影能分别实现靶向投影显示和目标三维空间定位，感测和数据处理更方便，更有利于在增强现实和人脸识别等方面的应用。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种投影器，其特征在于，包括：与外部处理器连接的垂直共腔振表面放射激光阵列光源，准直透镜，分色片，与外部处理器连接的可见光投影组件和红外投影组件；其中，所述阵列光源设置在集成电路的晶粒中；
所述垂直共腔振表面放射激光阵列光源包括：多列间隔排列的可见光激光源和红外光激光源，用于接收外部处理器控制信号激发激光源产生可见光和红外光；
所述准直透镜，用于将所述可见光和红外光进行准直处理；
所述分色片，用于将准直处理的可见光和红外光分离，还用于改变分离的红外光的传输方向；
所述可见光投影组件，用于对所述分色片分离后的可见光叠加数字光学处理信息并投射出；所述可见光投影组件包括：第一反射镜、色轮、透镜组、数字微镜装置DMD、棱镜、投影器镜头，与所述色轮连接的色轮马达，与所述投影器镜头连接的镜头马达；
所述红外投影组件，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光叠加衍射光栅处理并投射出；所述红外投影组件包括：第二反射镜、红外衍射光栅。
2.根据权利要求1所述的投影器，其特征在于，
所述控制信号包括：可见光激光控制信号和红外光激光控制信号，所述可见光激光控制信号用于控制多列可见光激光源，所述红外光激光控制信号用于控制多列红外光激光源。
3.根据权利要求2所述的投影器，其特征在于，
所述可见光激光源为单色可见光激光光源，所述单色可见光激光光源为红色可见光激光光源、绿色可见光激光光源和蓝色可见光激光光源中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的投影器，其特征在于，
所述第一反射镜，用于将所述分色片分离后的可见光反射并聚集到所述色轮上；
所述色轮，用于将聚集到所述色轮上的可见光混合为彩色光并传输到所述透镜组；
所述透镜组，用于将所述色轮传输的彩色光照射到所述DMD；
所述DMD，用于通过受控数字光学信号调制所述透镜组照射的彩色光；
所述棱镜，用于将所述DMD调制后的彩色光反射到所述投影器镜头；
所述投影器镜头，用于将所述棱镜反射的彩色光投射出；
所述色轮马达，用于控制所述色轮；
所述镜头马达，用于控制所述投影器镜头；
所述第二反射镜，用于将所述分色片分离并改变传输方向红外光反射到所述红外衍射光栅；
所述红外衍射光栅，用于将所述第二反射镜反射的红外光加载规则的激光散斑分散并投射出。
5.根据权利要求4所述的投影器，其特征在于，所述红外投影组件还包括：红外滤镜；
所述红外滤镜，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光进行过滤，并将过滤后的红外光投射到所述红外衍射光栅。
6.根据权利要求1至5任一项所述的投影器，其特征在于，所述分色片为可见光红外分色片。
7.一种投影器，其特征在于，包括：与外部处理器连接的垂直共腔振表面放射激光阵列光源，准直透镜，分色片，与外部处理器连接的可见光投影组件和红外投影组件；其中，所述阵列光源设置在集成电路的晶粒中；
所述垂直共腔振表面放射激光阵列光源包括：多列间隔排列的可见光激光源和红外光激光源，用于接收外部处理器控制信号激发激光源产生可见光和红外光；
所述准直透镜，用于将所述可见光和红外光进行准直处理；
所述分色片，用于将准直处理的可见光和红外光分离，还用于改变分离的红外光的传输方向；
所述可见光投影组件，用于对所述分色片分离后的可见光叠加数字光学处理信息并投射出；
所述红外投影组件，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光叠加衍射光栅处理并投射出；
所述可见光激光源为三基色可见光激光光源；
所述投影器还包括：第一滤镜和第二滤镜；
所述第一滤镜，用于对所述阵列光源产生红色可见光和红外光进行过滤，并将过滤后的红色可见光和红外光投射到所述准直透镜；
所述第二滤镜，用于对所述阵列光源产生绿色和蓝色可见光进行过滤，并将过滤后的绿色和蓝色可见光投射到所述准直透镜。
8.根据权利要求7所述的投影器，其特征在于，
所述控制信号包括：可见光激光控制信号和红外光激光控制信号，所述可见光激光控制信号用于控制多列可见光激光源，所述红外光激光控制信号用于控制多列红外光激光源。
9.根据权利要求7所述的投影器，其特征在于，
所述可见光投影组件包括：DMD、棱镜、投影器镜头，与所述投影器镜头连接的镜头马达；
所述红外投影组件包括：红外衍射光栅；
所述DMD，用于通过受控数字光学信号调制所述分色片分离的可见光；
所述棱镜，用于将所述DMD调制后的可见光反射到所述投影器镜头；
所述投影器镜头，用于将所述棱镜反射的可见光投射出；
所述镜头马达，用于控制所述投影器镜头；
所述红外衍射光栅，用于将所述分色片分离并改变传输方向的红外光加载规则的激光散斑分散并投射出。
10.根据权利要求9所述的投影器，其特征在于，所述红外投影组件还包括：红外滤镜；
所述红外滤镜，用于对所述分色片分离并改变传输方向的红外光进行过滤，并将过滤后的红外光投射到所述红外衍射光栅。
11.根据权利要求7至10任一项所述的投影器，其特征在于，所述分色片为可见光红外分色片。
12.一种终端，其特征在于，所述终端包括：如权利要求1至11任一项所述的投影器。
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