激光发射器、投影模组、深度相机和电子设备
技术领域
本实用新型涉及成像技术领域,更具体而言,涉及一种激光发射器、投影模组、深度相机和电子设备。
背景技术
现有的手机等电子装置的飞行时间测距(Time of Flight,TOF)方案是通过激光发射器发射特定波段的红外光投射到物体表面,经过物体反射回红外摄像头,通过从发射到接收的红外光线的相位差计算目标物体的深度信息,由于激光发射器功率一般较大,出于耗电量的考虑,手机的测距功能一般通过红外泛光灯和接近传感器配合实现,耗电量较小,但实现两种功能所需的部件较多,不仅占用了较多的手机内部空间,不利于手机等电子装置的小型化,而且成本较高。
实用新型内容
本实用新型实施方式提供一种激光发射器、投影模组、深度相机和电子设备。
本实用新型实施方式的激光发射器包括衬底、设置在所述衬底上第一组发光元件和第二组发光元件、及第一线路和第二线路。所述衬底包括具有第一子衬底的第一区域和具有第二子衬底的第二区域,所述第一区域大于所述第二区域;所述第一组发光元件设置在所述第一区域,所述第二组发光元件设置在所述第二区域,所述第一区域的所述第一组发光元件的数量大于所述第二区域的所述第二组发光元件的数量,当所述第二区域发光时,所述第一区域同时发光或不发光;第一线路和第二线路,所述第一线路设置在所述第一子衬底上并与所述第一组发光元件电性连接,所述第二线路设置在所述第二子衬底上并与所述第二组发光元件电性连接。
本实用新型实施方式的激光发射器将衬底分为第一区域和第二区域且第二区域的第二组发光元件的数量小于第一区域的第一组发光元件的数量,第一区域的发光元件和第二区域可同时或单独分时发光,以手机等电子设备为例,在与红外摄像模组配合获取目标物体深度信息时,第一区域和第二区域同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备空间较少,有利于电子设备的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。
在某些实施方式中,所述衬底为单体结构并划分为具有所述第一子衬底的所述第一区域和具有所述第二子衬底的所述第二区域;或者所述衬底包括相接的所述第一子衬底和所述第二子衬底,所述第一子衬底与所述第二子衬底均为独立的单体结构,所述第一区域的所述第一组发光元件设置在所述第一子衬底上,所述第二区域的所述第二组发光元件设置在所述第二子衬底上。
衬底为单体结构划分第一区域和第二区域,即第一区域和第二区域逻辑分区,无物理分割,第一区域和第二区域的所有发光元件的排列一致性较好,有利于提升深度信息的精度。衬底包括相接第一子衬底和第二子衬底且第一子衬底与第二子衬底均为独立的单体结构,第一区域的第一组发光元件设置在第一子衬底上,第二区域的第二组发光元件设置在第二子衬底上,也即是说,第一区域和第二区域为物理分区,方便走线以实现对第一区域和第二区域的单独控制。
在某些实施方式中,所述第二区域位于所述衬底的周缘处并与所述第一区域相接。
第二区域设置在衬底的周缘处且与第一区域相接,第二区域的占衬底面积较小,可节省衬底空间。
在某些实施方式中,所述衬底为矩形,所述衬底还包括第三区域、第四区域和第五区域,所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域分别位于所述衬底的四个角上且与所述第一区域相接,所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域能够单独进行发光。
第二区域至第五区域位于矩形衬底的四个角上,占用衬底面积较小,且第二区域至第五区域能够单独进行发光,激光发射器可通过多个区域共同发光以增加用于测距的光功率,可增加测距范围,且在不同的测距范围下可使用不同数量的发光区域的组合,在测距距离较近时,仅使用第二区域至第五区域中任意一个区域即可,而在第二区域至第五区域四个区域共同发光时,测距范围可达到最大,可适应不同测距范围,在保证功耗的前提下提升测距范围。
在某些实施方式中,所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域和所述第五区域的所述发光元件呈矩形阵列排布。
第二区域至第五区域的发光元件呈矩形阵列排布,每个区域的发光集中性较好,发光覆盖范围较为规则,有利于提升测距的准确度。
在某些实施方式中,所述第一区域和所述第二区域的所述发光元件至少共同形成第一阵列和第二阵列,所述第一阵列的行中的所述发光元件与所述第二阵列的行中的所述发光元件依次交错分布,所述第一阵列的列中的所述发光元件与所述第二阵列的列中的所述发光元件依次交错分布。
第一阵列的行中的发光元件与第二阵列的行中的发光元件交错分布,第一阵列的列中的发光元件与第二阵列的列中的发光元件交错分布,衬底空间可被可充分利用且不同发光元件之间互不干扰,发光元件的排布规律性较强,无需专门进行定制,存在标准品,无需重新制作模具,从而节省了成本。
在某些实施方式中,所述第一区域的所述发光元件形成第一梯形阵列和第二梯形阵列,所述第一梯形阵列的行中的所述发光元件和所述第二梯形阵列的行中的所述发光元件依次交错分布,所述第一梯形阵列的列中的所述发光元件和所述第二梯形阵列的列中的所述发光元件依次交错分布,所述第二区域的所述发光元件呈矩形阵列排布。
第一梯形阵列的行中的发光元件与第二梯形阵列的行中的发光元件交错分布,第一梯形阵列的列中的发光元件与第二梯形阵列的列中的发光元件交错分布,衬底空间可被充分利用且不同发光元件之间互不干扰,排布规律性较强,模具易制作。第二区域的发光元件呈矩阵排布,发光的集中性较好且发光覆盖范围较为规则,有利于提升测距的准确度。
在某些实施方式中,所述第一区域任意两个相邻的所述发光元件之间的距离相同,所述第二区域任意两个相邻的所述发光元件之间的距离相等。
第一区域和第二区域的发光元件均匀分布在所在的区域,不仅可以在相同的空间容纳更多的发光元件,节省衬底空间,且发射的激光较为均匀,从而提升深度信息的检测精度,以及测距的检测精度。
本实用新型的投影模组包括扩散器和上述实施方式的激光发射器。所述激光发射器用于发射预定波段的激光,所述扩散器用于扩散所述激光。
本实用新型实施方式的投影模组将衬底分为第一区域和第二区域且第二区域的第二组发光元件的数量小于第一区域的第一组发光元件的数量,第一区域的发光元件和第二区域可同时或单独分时发光,以手机等电子设备为例,在与红外摄像模组配合获取目标物体深度信息时,第一区域和第二区域同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备空间较少,有利于电子设备的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。
本实用新型的深度相机包括红外摄像模组和上述实施方式的投影模组。所述投影模组用于朝目标物体发射所述激光。所述红外摄像模组用于接收经目标物体反射后的所述激光。
本实用新型实施方式的深度相机将衬底分为第一区域和第二区域且第二区域的第二组发光元件的数量小于第一区域的第一组发光元件的数量,第一区域的发光元件和第二区域可同时或单独分时发光,以手机等电子设备为例,在与红外摄像模组配合获取目标物体深度信息时,第一区域和第二区域同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备空间较少,有利于电子设备的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。
本实用新型的电子设备包括壳体和上述实施方式的深度相机。所述深度相机设置在所述壳体上。
本实用新型实施方式的电子设备将衬底分为第一区域和第二区域且第二区域的第二组发光元件的数量小于第一区域的第一组发光元件的数量,第一区域的发光元件和第二区域可同时或单独分时发光,以手机等电子设备为例,在与红外摄像模组配合获取目标物体深度信息时,第一区域和第二区域同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备空间较少,有利于电子设备的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本实用新型某些实施方式的激光发射器的结构示意图;
图2为本实用新型某些实施方式的激光发射器的结构示意图;
图3为本实用新型某些实施方式的激光发射器的结构示意图;
图4为本实用新型某些实施方式的激光发射器的结构示意图;
图5为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图;
图6为本实用新型某些实施方式的深度相机的结构示意图;和
图7为本实用新型某些实施方式的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
另外,下面结合附图描述的本实用新型的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型的实施方式,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1,激光发射器11包括衬底112、第一组发光元件114、第二组发光元件124、第一线路122和第二线路123。第一组发光元件114和第二组发光元件124设置在衬底112上,衬底112包括具有第一子衬底125的第一区域116和具有第二子衬底126的第二区域118,第一区域116的面积大于第二区域118的面积。第一组发光元件114设置在第一区域116,第二组发光元件124设置在第二区域118,第一区域116的第一组发光元件114的数量大于第二区域118的第二组发光元件124的数量,当第二区域118发光时,第一区域116同时发光或不发光。第一线路122设置在第一子衬底125上并与第一组发光元件114电性连接,第二线路123设置在第二子衬底126上并与第二组发光元件124电性连接。
具体地,衬底112设置有多个发光元件127,多个发光元件127被分为第一组发光元件114和第二组发光元件124,第一组发光元件114和第二组发光元件124的数量也为多个,例如,第一组发光元件114的数量可以是3个、4个、5个、6个或更多个;第二组发光元件124的数量可以是3个、4个、5个、6个或更多个。第一区域116的面积大于第二区域118的面积,第一组发光元件114的数量大于第二组的发光元件124的数量。第一线路122设置在第一子衬底125上与第一组发光元件114电性连接以控制第一组发光元件114的开启与熄灭,第二线路123设置在第二子衬底126上并与第二组发光元件124电性连接以控制第二组发光元件124的开启与熄灭。当第二区域118发光时,第一区域116同时发光或不发光,在第一区域116和第二区域118同时发光时,可配合红外摄像模组20(图5示)配合以获取目标物体的深度信息,在发光元件127数量较小的第二区域118单独发光而第一区域116不发光时,可单独实现简单的测距功能。在其他实施方式中,第一区域116的面积可以等于第二区域118的面积(即衬底112一半是第一区域116,另一半是第二区域118),第二区域118可容纳更多的发光元件,在第二区域118单独发光时,可单独实现简单的测距功能且测距范围较远;或者,第一区域116的面积也可以小于第二区域118的面积,从而最大化的提升实现测距范围。
本实用新型实施方式的激光发射器11将衬底112分为第一区域116和第二区域118且第二组发光元件124的数量小于第一组发光元件114的数量,第一区域116和第二区域118可同时或分时发光,以手机等电子设备1000(图6示)为例,在与红外摄像模组20配合获取目标物体深度信息时,第一区域116和第二区域118同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域118发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备1000空间较少,有利于电子设备1000的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。
请继续参阅图1,激光发射器11包括衬底112、第一组发光元件114、第二组发光元件124、第一线路122和第二线路123。衬底112为半导体器件。
衬底112设置有多个发光元件127,多个发光元件127被分为第一组发光元件114和第二组发光元件124,衬底112包括具有第一子衬底125的第一区域116和具有第二子衬底126的第二区域118,第一组发光元件114设置在第一区域116,第二组发光元件124设置在第二区域118。第二区域118位于衬底112的周缘处并与第一区域116相接。具体地,衬底112呈矩形,第二区域118位于矩形衬底112的四个角中的任意一个角上。第二区域118为矩形且第二区域118的发光元件114呈矩形阵列排布。第二区域118由于仅实现简单的测距功能,所以设置在衬底的周缘处而无需占用过多的衬底112空间,方便对不同发光区域进行走线以实现单独控制每个发光区域的发光元件114的发光和熄灭。第二区域118的发光元件114呈矩形阵列排布,发光的集中性较好,发光覆盖范围较为规则,有利于提升测距的准确度。当然,衬底112也可以为其他适合的形状如菱形、圆形等。
请参阅图2,在其他实施方式中,衬底112还包括第三区域111、第四区域113和第五区域115,第二区域118、第三区域111、第四区域113和第五区域115分别位于衬底112的四个角上且与第一区域116相接,相应地,发光元件127被分为五组分别与第一区域116至第五区域115对应,第二区域118、第三区域111、第四区域113和第五区域115的发光元件114呈矩形阵列分布,发光的集中性较好,发光覆盖范围较为规整。第二区域118、第三区域111、第四区域113和第五区域115能够单独进行发光,也即是说,每个区域是被单独控制的,不同区域均可同时或分时发光,例如,第一区域116至第五区域115同时发光,即整个衬底112的发光元件127同时进行发光,可与红外摄像模组20(图5示)配合以获取目标物体的深度信息;再例如,第二区域118至第五区域115中任意一个区域单独发光,可实现简单的测距功能;再例如,当所需要测的距离较大时,可通过第二区域118至第五区域115中的任意2个区域同时进行发光、任意3个区域同时进行发光、或者第二区域118至第五区域115的4个区域同时进行发光,激光发射器11通过多个区域同时发光增加用于测距的光功率,有利于较大距离下的测距。另外,在不同的测距范围下对应的用于发光的区域的数量不同。例如,在目标物体处于第一测距范围(如5cm至20cm),使用第二区域118至第五区域115中任意一个(如第二区域118、第三区域111、第四区域113或第五区域115)同时进行发光即可,在目标物体处于第二测距范围(如5cm至30cm)时,使用第二区域118至第五区域115中任意两个区域(如第二区域118和第三区域111、第二区域118和第五区域115等)同时进行发光,在目标物体处于第三测距范围(如5cm至40cm)时,使用第二区域118至第五区域115中任意三个区域(如第二区域118至第四区域113、或者,第二区域118、第三区域111和第五区域115等)同时进行发光,在目标物体处于第四测距范围(如5cm至50cm)时,使用第二区域118至第五区域115同时进行发光,从而在保证功耗的前提下提升测距范围。
请再次参阅图1,第一区域116和第二区域118的发光元件127至少共同形成第一阵列117和第二阵列119,也即是说,衬底112的多个发光元件127被分为第一阵列117的多个发光元件127和第二阵列119的多个发光元件127,本实施方式仅以多个发光元件127被分为第一阵列117的多个发光元件127和第二阵列119的多个发光元件127为例进行说明,则多个发光元件127形成大于两个阵列的情况(多个发光元件127被分为大于两个阵列的发光元件127的情况,例如多个发光元件127被分为三个阵列、四个阵列、五个阵列等等)则依此类推。第一阵列117的行中的发光元件127和第二阵列119的行中的发光元件127依次交错分布,这里以第一阵列117为整个阵列(即第一阵列117和第二阵列119组成的阵列)的奇数行组成,第二阵列119为整个阵列的偶数行组成为例,而第一阵列117为整个阵列的偶数行组成,第二阵列119为整个阵列的奇数行组成则类似,在此不再赘述。第一阵列117的行和第二阵列119的行依次交错分布指的是,第一行X1为第一阵列117的第一行,第二行X2为第二阵列119的第一行,第三行X3为第一阵列117的第二行,第四行X4为第二阵列119的第二行,第五行X5为第一阵列117的第三行,第六行X6为第二阵列119的第三行,依此类推,使得第一阵列117的行和第二阵列119的行依次交错分布。同样地,与第一阵列117为整个阵列(即第一阵列117和第二阵列119组成的阵列)的奇数行组成,第二阵列119为整个阵列的偶数行组成对应地,第一阵列117为整个阵列(即第一阵列117和第二阵列119组成的阵列)的奇数列组成,第二阵列119为整个阵列的偶数列组成。第一阵列117的列和第二阵列119的列依次交错分布指的是,第一列Y1为第一阵列117的第一行,第二行Y2为第二阵列119的第一行,第三行Y3为第一阵列117的第二行,第四行Y4为第二阵列119的第二行,第五行Y5为第一阵列117的第三行,第六行Y6为第二阵列119的第三行,依此类推,使得第一阵列117的列和第二阵列119的列依次交错分布。如此,可充分利用衬底112空间且不同发光元件127之间互不干扰,排布规律性较强,无需专门进行定制,存在标准品,无需重新制作模具,从而节省了成本。
第一阵列117和第二阵列119均为矩阵。由于第一阵列117和第二阵列119均为矩阵,在制作时,可以先制作第一阵列117的多个发光元件127,然后制作第二阵列119的多个发光元件127;或者,可以先制作第二阵列119的多个发光元件127,然后制作第一阵列117的多个发光元件127。制作时由于矩阵的规律性较强,例如,先制作矩阵的第一行,后面的行依次制作,降低了制作难度,由此降低了制作成本。在其他实施方式中,第一阵列117和第二阵列119也可以是圆阵、菱形阵、正六边形阵等等规律性较强的阵列。
请参阅图3,在其他实施方式中,第一区域116的发光元件127形成第一梯形阵列120和第二梯形阵列121,本实施方式以第一区域116的多个发光元件127被分为第一梯形阵列120的多个发光元件127和第二梯形阵列121的多个发光元件127为例进行说明,则多个发光元件127形成大于两个阵列的情况(多个发光元件127被分为大于两个阵列的发光元件127的情况,例如多个发光元件127被分为三个阵列、四个阵列、五个阵列等等)则依此类推。第一梯形阵列120的行中的发光元件127和第二梯形阵列121的行中的发光元件127依次交错分布,这里以第一梯形阵列120为整个阵列(即第一梯形阵列120和第二梯形阵列121组成的阵列)的奇数行组成,第二梯形阵列121为整个阵列的偶数行组成为例,而第一梯形阵列120为整个阵列的偶数行组成,第二梯形阵列121为整个阵列的奇数行组成则类似,在此不再赘述。第一梯形阵列120的行和第二梯形阵列121的行依次交错分布指的是,第一行X1为第一梯形阵列120的第一行,第二行X2为第二梯形阵列121的第一行,第三行X3为第一梯形阵列120的第二行,第四行X4为第二梯形阵列121的第二行,第五行X5为第一梯形阵列120的第三行,第六行X6为第二梯形阵列121的第三行,依此类推,使得第一梯形阵列120的行和第二梯形阵列121的行依次交错分布。同样地,与第一梯形阵列120为整个阵列(即第一梯形阵列120和第二梯形阵列121组成的阵列)的奇数行组成,第二梯形阵列121为整个阵列的偶数行组成对应地,第一梯形阵列120为整个阵列(即第一梯形阵列120和第二梯形阵列121组成的阵列)的奇数列组成,第二梯形阵列121为整个阵列的偶数列组成。第一梯形阵列120的列和第二梯形阵列121的列依次交错分布指的是,第一列Y1为第一梯形阵列120的第一行,第二行Y2为第二梯形阵列121的第一行,第三行Y3为第一梯形阵列120的第二行,第四行Y4为第二梯形阵列121的第二行,第五行Y5为第一梯形阵列120的第三行,第六行Y6为第二梯形阵列121的第三行,依此类推,使得第一梯形阵列120的列和第二梯形阵列121的列依次交错分布。如此,可充分利用衬底112空间且不同发光元件127之间互不干扰,排布规律性较强,无需专门进行定制,存在标准品,无需重新制作模具,从而节省了成本。如此,可充分利用衬底112空间且不同发光元件127之间互不干扰,排布规律性较强,模具制作较简单,且第二区域118的发光元件127呈矩阵排布,发光的集中性较好且发光范围较为规则,有利于提升测距的准确度。
请参阅图2和图3,第一区域116相邻的两个发光元件127之间的距离相同,第二区域118相邻的两个发光元件127之间的距离相等。此时,第一区域116或第二区域118中任意一个发光元件127的周围相邻的所有发光元件127都在一个圆的圆周上,这个圆的半径R即为两个相邻的发光元件127之间的距离,其中,该距离指的是相邻的两个发光元件127的中心的连线。第一区域116和第二区域118的发光元件127可均匀分布在所在的区域,不仅可以在相同的空间容纳更多的发光元件127,节省衬底112的空间,且发射的激光较为均匀,从而提升深度信息的检测精度以及测距的检测精度。
请再次参阅图1,衬底12为单体结构并划分为具有第一子衬底125的第一区域116和具有第二子衬底126的第二区域118,第一线路122设置在第一子衬底125上与第一组发光元件114电性连接以控制第一组发光元件114的开启与熄灭,第二线路123设置在第二子衬底126上并与第二组发光元件124电性连接以控制第二组发光元件124的开启与熄灭。
衬底12为单体结构划分第一区域116和第二区域118,即第一区域116和第二区域118为逻辑分区,仅通过第一线路122和第二线路123分别进行控制,无物理分割,第一区域116和第二区域118的所有发光元件127的排列一致性较好,有利于提升深度信息的精度。
请参阅图4,在某些实施方式中,衬底12包括相接的第一子衬底124和第二子衬底125,第一子衬底124与第二子衬底125均为独立的单体结构,第一子衬底124和第二子衬底125的形状相配合共同组成一个矩形,第一组发光元件114设置在第一子衬底124上,第二区组发光元件124设置在第二子衬底125上。
具体地,衬底12包括相接第一子衬底124和第二子衬底125且第一子衬底124与第二子衬底125均为独立的单体结构,第一组发光元件114设置在第一子衬底124上,第二区组发光元件124设置在第二子衬底125上,第一线路122设置在第一子衬底125上与第一组发光元件114电性连接以控制第一组发光元件114的开启与熄灭,第二线路123设置在第二子衬底126上并与第二组发光元件124电性连接以控制第二组发光元件124的开启与熄灭。也即是说,第一区域116和第二区域118为物理分区,方便第一线路122和第二线路走线123以实现对第一区域116和第二区域118的单独控制。
请参阅图5,投影模组10包括基板14、镜筒15、激光发射器11和扩散器13。
基板14可以是柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)、硬质电路板或软硬结合电路板中的至少一种。激光发射器11设置在基板14上并与基板14电连接。
镜筒15设置在基板14上并与基板14形成收容空间16,镜筒15与基板14的连接方式包括螺合、胶合、卡合等。激光发射器11和扩散器13均收容在收容空间16内。镜筒15与扩散器13对应的区域开设有出光孔152。镜筒15对激光发射器11和扩散器13具有保护作用。
扩散器13设置在镜筒15上并与激光发射器11相对,激光发射器11和扩散器13沿着投影模组10的出光光路依次设置,激光发射器11发出的激光经过扩散器13扩散后从出光孔152射出。
请再次参阅图1,本实用新型实施方式的投影模组10将衬底112分为第一区域116和第二区域118且第二组发光元件124的数量小于第一组发光元件114的数量,第一区域116和第二区域118可同时或分时发光,以手机等电子设备1000(图6示)为例,在与红外摄像模组20配合获取目标物体深度信息时,第一区域116和第二区域118同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域118发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备1000空间较少,有利于电子设备1000的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。
请参阅图6,深度相机100包括投影模组10、红外摄像模组20、可见光摄像模组30和处理器40。投影模组10用于朝目标物体发射激光图案。红外摄像模组20用于接收经目标物体调制后的激光图案。可见光摄像模组30用于获取目标物体的可见光图像。处理器40用于根据红外摄像模组20接收的激光图案以成像(深度图像)。
深度相机100形成有与投影模组10对应的投射窗口50、与红外摄像模组20对应的第一采集窗口60、及与可见光摄像模组30对应的第二采集窗口70。投影模组10用于通过投射窗口50向目标空间投射激光图案,红外摄像模组20用于通过第一采集窗口60接收经过目标物体调制后的激光图案以成像,可见光摄像模组30用于通过第二采集窗口70获取目标物体的可见光图像。在投影模组10发光时,首先,激光投射器发出激光,激光经过扩散器13扩散后从投射窗口50投射出去。红外摄像模组20通过第一采集窗口60采集经目标物体调制反射回来的激光以生成激光图案,同时可见光摄像模组30通过第二采集窗口70获取目标物体的可见光图像。处理器40与投影模组10及红外摄像模组20均连接,处理器40用于处理上述激光图案以获得深度图像。具体地,处理器40通过发出激光的时间的与接收返回的激光时间的时间差(相位差)来计算目标物体不同部位的深度信息以生成深度图像。
请参阅图1、图6和图7,本实用新型实施方式的深度相机100将衬底112分为第一区域116和第二区域118且第二组发光元件124的数量小于第一组发光元件114的数量,第一区域116和第二区域118可同时或分时发光,以手机等电子设备1000(图6示)为例,在与红外摄像模组20配合获取目标物体深度信息时,第一区域116和第二区域118同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域118发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备1000空间较少,有利于电子设备1000的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。且深度图像可与可见光图像进行合成从而得到3D图像,可应用于人脸识别、3D建模等领域。
请参阅图7,本实用新型实施方式的电子设备1000包括深度相机100和壳体200。电子设备1000可以是手机、平板电脑、监控相机、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、柜员机等,本实用新型实施例以电子设备1000是手机为例进行说明,可以理解,电子设备1000的具体形式可以是其他,在此不作限制。深度相机100设置在壳体200上以获取图像,具体地,深度相机100设置在壳体200内并从壳体200暴露,壳体200可以给深度相机100提供防尘、防水、防摔等保护,壳体200上开设有与深度相机100对应的孔,以使光线从孔中穿出或穿入壳体200。
请参阅图1和图7,本实用新型实施方式的电子设备1000将衬底112分为第一区域116和第二区域118且第二组发光元件124的数量小于第一组发光元件114的数量,第一区域116和第二区域118可同时或分时发光,以手机等电子设备1000(图6示)为例,在与红外摄像模组20配合获取目标物体深度信息时,第一区域116和第二区域118同时发光,发光面积较大,而仅有第二区域118发光时,发光面积较小从而耗电量较低,可实现简单的测距功能,而无需单独设置红外泛光灯和接近传感器来实现测距功能,部件较少,不仅占用电子设备1000空间较少,有利于电子设备1000的小型化,而且省去了红外泛光灯和接近传感器的成本。深度图像可与可见光图像进行合成从而得到3D图像,可应用于人脸识别、3D建模等领域。且壳体200可以对深度相机100提供保护作用。
在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。