CN112130336A - 光学组件、3d感测组件以及电子设备 - Google Patents

光学组件、3d感测组件以及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学组件、3D感测组件以及电子设备。光学组件包括反射镜和半反半透镜。反射镜设有与光源相对的第一孔，半反半透镜设置于反射镜远离光源的一侧，且与反射镜具有间隙，光源发出的光线用于穿过第一孔到达间隙内，透过第一孔的光线部分透过半反半透镜投射出去，部分在间隙内经过至少两次反射后透过半反半透镜投射出去。根据本发明的光学组件，通过设置间隔开的反射镜、半反半透镜，光线可以在二者之间的间隙内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜，从而可以形成多个散斑，由此可以简化光学组件的结构，使其可以适用于不同的电子设备。

Description

光学组件、3D感测组件以及电子设备
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，尤其是涉及一种光学组件、3D感测组件以及电子设备。
背景技术
相关技术中，光学组件结构复杂，散斑形成效果差，成像不清晰，进而导致感测组件感知性能差，误差高，难易满足电子设备的适用需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种光学组件，所述光学组件具有结构简单。
根据本发明实施例的光学组件，包括：反射镜，所述反射镜设有与光源相对的第一孔；半反半透镜，所述半反半透镜设置于所述反射镜远离所述光源的一侧，且与所述反射镜具有间隙，其中，所述光源发出的光线用于穿过所述第一孔到达所述半反半透镜与所述反射镜之间，透过所述第一孔的光线部分透过所述半反半透镜投射出去，部分在所述半反半透镜与所述反射镜之间经过至少两次反射后透过所述半反半透镜投射出去。
光源发射出的光束可以穿过第一孔，由于光束具有一定的发散性能，穿过第一孔的光束中，一部分光线可以进入到间隙内；传递到间隙之间的光线，一部分在反射镜和半反半透镜之间反射，另一部分穿过半反半透镜；光线在间隙内不断反射，同时当光线照射到半反半透镜的位置处时，一部分光线会穿过半反半透镜，在半反半透镜不同位置穿设的光线可以形成多个散斑。多个反射点，即对应形成多个散斑。
根据本发明实施例的光学组件，通过设置间隔开的反射镜、半反半透镜，光线可以在二者之间的间隙内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜，从而可以形成多个散斑，由此可以简化光学组件的结构，使其可以适用于不同的电子设备。
在一些实施例中，光学组件还包括滤光片，所述滤光片位于所述第一孔中，或者位于所述第一孔靠近所述光源的一侧。滤光片具有一定的减弱光强的作用，当需要较弱的光强的光束进入到间隙内时，可以增设滤光片。从另一方面讲，在该实施例的光学组件中，光源可以采用零级光，也即零级光的光源也适用于光学组件。由此，可以扩大光学组件中光源的类型，使更多型号的光源适用于该光学组件。
在一些实施例中，光学组件还包括调节机构，所述调节机构与所述反射镜和所述半反半透镜中的至少一个连接，以调节所述间隙大小。当对半反半透镜与反射镜的间隙调整时，散斑分布状态将会变化，也即任意相邻的两个散斑之间的距离将会变化。由此可以对散斑分布进行调节，使光学组件满足不同的使用需求。
在一些实施例中，所述调节机构为压电控制器，所述压电控制器与所述反射镜和所述半反半透镜中的至少一个连接，以通过电压控制所述半反半透镜与所述反射镜的相对位置。在一些实施例中，所述调节机构为马达，所述马达与所述反射镜和所述半反半透镜中的至少一个连接，以控制所述半反半透镜与所述反射镜的相对位置。
在一些实施例中，所述半反半透镜设有第二孔，所述第二孔与所述第一孔相对。在一些实施例中，所述第一孔和所述第二孔中的至少一个为圆孔。由此，可以使更多的光束进入到间隙内。
在一些实施例中，光学组件还包括衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述第一孔中，或者，所述衍射光学元件位于所述第一孔靠近所述光源的一侧，且使得所述衍射光学元件的投射区域落入所述第一孔中。由此可以使光学组件适用于多种光源，从而可以降低光学组件对光源类型的限制。
根据本发明实施例的3D感测组件，包括光源和如上所述的光学组件。
根据本发明实施例的3D感测组件，通过设置间隔开的反射镜、半反半透镜，光线可以在二者之间的间隙内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜，从而可以形成多个散斑，由此可以简化光学组件的结构，使其可以适用于不同的电子设备。
根据本发明实施例的电子设备，包括如上所述的3D感测组件。
根据本发明实施例的电子设备，通过设置间隔开的反射镜、半反半透镜，光线可以在二者之间的间隙内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜，从而可以形成多个散斑，由此可以简化光学组件的结构，使其可以适用于不同的电子设备。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的光学组件的结构示意图以及对应散斑分布图；
图2是根据本发明实施例的光学组件的反射镜(或半反半透镜)的结构示意图；
图3是图1中的光学组件的结构示意，以及将反射镜与半反半透镜之间的距离增大后对应散斑分布图，与图1相比，图2中任意相邻的两个散斑距离增大。
附图标记：
光学组件100，光源101，
反射镜110，第一孔111，
半反半透镜120，第二孔121，间隙122，
滤光片130。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的光学组件100，其包括光源101、反射镜110和半反半透镜120。需要说明的是，光学组件100可以用于3D识别技术领域，光学组件100可以形成多个散斑，可以根据散斑分布在被照射物体的状态变化，检测被照射物体的三维信息。
具体而言，如图1所示，半反半透镜120具有半透光性能，也即光线照射到半反半透镜120上时，一部分光线可以在半反半透镜120上进行反射，一部分光线可以穿过半反半透镜120。
半反半透镜120设置于反射镜110远离光源101的一侧，半反半透镜120与反射镜110之间具有间隙122。反射镜110设有第一孔111，半反半透镜120设有第二孔121，第二孔121与第一孔111相对，第一孔111和光源101相对。
光源发出的光线用于穿过所述第一孔到达所述半反半透镜与所述反射镜之间，透过所述第一孔的光线部分透过所述半反半透镜投射出去，部分在所述半反半透镜与所述反射镜之间经过至少两次反射后透过所述半反半透镜投射出去
光源101发射出的光束可以穿过第一孔111，由于光束具有一定的发散性能，穿过第一孔111的光束中，一部分光线在半反半透镜120与反射镜110之间经过至少两次反射后透过半反半透镜120投射出去，也即一部分光线进入到间隙122内后经过至少两次反射后透过半反半透镜120投射出去；一部分光线透过半反半透镜120投射出去。
可以理解的是，光线在间隙122内不断反射，同时当光线照射到半反半透镜120的位置处时，一部分光线会穿过半反半透镜120，在半反半透镜120不同位置穿设的光线可以形成多个散斑。多个反射点，即对应形成多个散斑。
根据本发明实施例的光学组件100，通过设置间隔开的反射镜110、半反半透镜120，光线可以在二者之间的间隙122内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜120，从而可以形成多个散斑，由此可以简化光学组件100的结构，使其可以适用于不同的电子设备。
如图1所示，光学组件100还包括滤光片130，滤光片130位于第一孔111中，或者位于第一孔111靠近光源101的一侧。换言之，如图1所示，在光路传递的方向上，滤光片130位于第一孔111的上游。需要说明的是，滤光片130具有一定的减弱光强的作用，当需要较弱的光强的光束进入到间隙122内时，可以增设滤光片130。从另一方面讲，在该实施例的光学组件100中，光源101可以采用零级光，也即零级光的光源101也适用于光学组件100。由此，可以扩大光学组件100中光源101的类型，使更多型号的光源101适用于该光学组件100。为了可以使更多的光束进入到间隙122内，在如图2所示的示例中，第一孔111和第二孔121中的至少一个为圆孔。
光学组件100还包括衍射光学元件。其中，衍射光学元件位于第一孔111中，或者，衍射光学元件位于第一孔111靠近光源101的一侧，且使得衍射光学元件的投射区域落入第一孔111中。由此，可以扩大光学组件100中光源101的类型，使更多型号的光源101适用于该光学组件100。
如图3所示，半反半透镜120与反射镜110的间隙122大小可调。需要说明的是，当对半反半透镜120与反射镜110的间隙122调整时，散斑分布状态将会变化，也即任意相邻的两个散斑之间的距离将会变化。由此可以对散斑分布进行调节，使光学组件100满足不同的使用需求。例如，光学组件100还包括调节机构，调节机构与反射镜110和半反半透镜120中的至少一个连接，以调节间隙122的大小。
相关技术中，光学组件其散斑的点数分布状态，由此导致光学组件与电子设备匹配性差，进而导致成本提高。为了便于调节散斑的分布状态之间的间隙122的大小，调节机构为括压电控制器，压电控制器与反射镜110和半反半透镜120中的至少一个连接，以通过电压控制半反半透镜120与反射镜110的相对位置。可以理解的是，压电控制器可以根据电压的大小控制半反半透镜120与反射镜110的相对位置，进而可以控制间隙122的大小。
需要说明的是，调节机构并不限于此，只要其可调整半反半透镜120与反射镜110的相对位置即可，例如，调节机构还可以为马达，马达与反射镜110和半反半透镜120中的至少一个连接，以控制半反半透镜120与反射镜110的相对位置。
光源101可以为边缘发射激光器。边缘发射激光器也可以称为EEL，边缘发射激光器可以作为单个点光源101使用。相关技术中，光学组件其散斑的点数不可改变，由此导致光学组件与电子设备匹配性差，进而导致成本提高。为了改变散斑数目，在一些实施例中，光源101还可以为垂直腔面发射激光器。垂直腔面发射激光器又称为VCSEL(Vertical-cavity surface-emitting laser)，是集高输出功率和高转换效率和高质量光束等优点于一身，其可以生成多个点光源101，从而可以改变散斑数目。相比于LED和边发射激光器，垂直腔面发射激光器在精确度、小型化、低功耗、可靠性等角度全方面占优。
根据本发明实施例的3D感测组件，包括至少一个如上所述的光学组件100。
根据本发明实施例的3D感测组件，通过设置间隔开的反射镜110、半反半透镜120，光线可以在二者之间的间隙122内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜120，从而可以形成散斑，多个反射点，即对应形成多个散斑，由此可以简化光学组件100的结构，使其可以适用于不同的电子设备。
根据本发明实施例的电子设备，包括如上所述的3D感测组件。
根据本发明实施例的电子设备，通过设置间隔开的反射镜110、半反半透镜120，光线可以在二者之间的间隙122内经过多次反射，光线的一部分在反射位置处可以穿过半反半透镜120，从而可以形成散斑，多个反射点，即对应形成多个散斑，由此可以简化光学组件100的结构，使其可以适用于不同的电子设备。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光学组件，其特征在于，包括：
反射镜，所述反射镜设有与光源相对的第一孔；
半反半透镜，所述半反半透镜设置于所述反射镜远离所述光源的一侧，且与所述反射镜具有间隙，其中，所述光源发出的光线用于穿过所述第一孔到达所述半反半透镜与所述反射镜之间，透过所述第一孔的光线部分透过所述半反半透镜投射出去，部分在所述半反半透镜与所述反射镜之间经过至少两次反射后透过所述半反半透镜投射出去。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括滤光片，所述滤光片位于所述第一孔中，或者位于所述第一孔靠近所述光源的一侧。
3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括调节机构，所述调节机构与所述反射镜和所述半反半透镜中的至少一个连接，以调节所述间隙大小。
4.根据权利要求3所述的光学组件，其特征在于，所述调节机构为压电控制器，所述压电控制器与所述反射镜和所述半反半透镜中的至少一个连接，以通过电压控制所述半反半透镜与所述反射镜的相对位置。
5.根据权利要求3所述的光学组件，其特征在于，所述调节机构为马达，所述马达与所述反射镜和所述半反半透镜中的至少一个连接，以控制所述半反半透镜与所述反射镜的相对位置。
6.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述半反半透镜设有第二孔，所述第二孔与所述第一孔相对。
7.根据权利要求6所述的光学组件，其特征在于，所述第一孔和所述第二孔中的至少一个为圆孔。
8.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述第一孔中，
或者，
所述衍射光学元件位于所述第一孔靠近所述光源的一侧，且使得所述衍射光学元件的投射区域落入所述第一孔中。
9.一种3D感测组件，其特征在于，包括光源和如权利要求1-8中任一项所述的光学组件。
10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求9所述的3D感测组件。
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