CN209283349U - 一种深度摄像头及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种深度摄像头及移动终端。该深度摄像头包括：发射模组和接收模组，发射模组包括：第一安装支架，第一安装支架具有空腔；发光器件，发光器件安装于空腔内；扩散片，扩散片安装于空腔的腔口并位于发光器件的出光侧，并且，以接收模组为中心，向远离接收模组的方向，扩散片的厚度渐缩。可见，本实用新型实施例中，发射模组和接收模组的FOV重叠区能够扩大，以弥补由于装配tilt问题减小的FOV重叠区，从而提高基于TOF方案的测距精度，并提高采用TOF方案测距产生的深度信息进行成像时的成像效果。

Description

一种深度摄像头及移动终端

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种深度摄像头及移动终端。

背景技术

目前，基于飞行时间(Time of Flight，TOF)方案的深度摄像头在移动终端(例如手机、平板电脑等)中的应用非常普遍。一般而言，采用TOF方案的深度摄像头中包括发射模组和接收模组，实际工作时，发射模组主动发射近红外光到目标，接收模组接收目标反射回来的光信号，之后计算发射与接收的时间差即可得到被测量对象的距离，以产生深度信息，再根据深度信息进行成像，并根据成像结果实现人脸支付、手势识别、3D美颜等效果。

由于器件本身的尺寸限制，发射模组和接收模组的视场角(FOV)不完全覆盖。一般而言，发射模组和接收模组的装配导致的倾斜(tilt)问题无法避免，装配tilt的存在会导致发射模组和接收模组的FOV重叠区减小，这样，TOF方案的测距精度较低，相应地，采用TOF方案测距产生的深度信息进行成像时，成像效果也较差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种深度摄像头及移动终端，以解决现有技术中，由于装配tilt的存在，发射模组和接收模组的FOV重叠区减小，导致TOF方案的测距精度较低，且采用TOF方案测距产生的深度信息进行成像时，成像效果也较差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一方面，本实用新型实施例提供一种深度摄像头，包括：发射模组和接收模组，所述发射模组包括：

第一安装支架，所述第一安装支架具有空腔；

发光器件，所述发光器件安装于所述空腔内；

扩散片，所述扩散片安装于所述空腔的腔口并位于所述发光器件的出光侧，并且，以所述接收模组为中心，向远离所述接收模组的方向，所述扩散片的厚度渐缩。

另一方面，本实用新型实施例提供一种移动终端，包括上述的深度摄像头。

本实用新型实施例中，通过发射模组中的第一安装支架的设置，能够非常便捷地实现发射模组中的发光器件和扩散片的安装。另外，虽然装配tilt的存在会导致发射模组和接收模组的FOV重叠区减小，但是，由于在以接收模组为中心，向远离接收模组的方向，扩散片的厚度渐缩，扩散片具体为楔形扩散片，且楔形扩散片的厚端靠近接收模组，那么，与现有技术相比，扩散片不仅能够扩大出射光束的FOV，还能够令出射光束整体向靠近接收模组的方向偏转，这样，在扩散片的作用下，发射模组和接收模组的FOV重叠区能够扩大，以弥补由于装配tilt问题减小的FOV重叠区，从而提高基于TOF方案的测距精度，并提高采用TOF方案测距产生的深度信息进行成像时的成像效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的深度摄像头的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的深度摄像头中发射模组的结构示意图之一；

图3是本实用新型实施例提供的深度摄像头中发射模组的结构示意图之二；

图4是本实用新型实施例提供的深度摄像头中发射模组的结构示意图之三；

图5是现有技术中扩散片的光路示意图之一；

图6是本实用新型实施例提供的深度摄像头中扩散片的光路示意图之一；

图7是现有技术中扩散片的光路示意图之二；

图8是本实用新型实施例提供的深度摄像头中扩散片的光路示意图之二；

图9是现有技术中深度摄像头的结构示意图之一；

图10是现有技术中深度摄像头的结构示意图之二；

图11是本实用新型实施例提供的深度摄像头中扩散片的结构示意图之一；

图12是本实用新型实施例提供的深度摄像头中扩散片的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面首先对本实用新型实施例提供的深度摄像头进行说明。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的深度摄像头应用于移动终端。具体地，移动终端可以为：计算机(Computer)、手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网电子设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴式设备(Wearable Device)等。

如图1所示，本实用新型实施例提供的深度摄像头包括：发射模组1和接收模组3。如图1至图4所示，发射模组1包括：第一安装支架11、发光器件13和扩散片15；其中，第一安装支架11具有空腔110，发光器件13安装于空腔110内，扩散片15安装于空腔110的腔口并位于发光器件13的出光侧，并且，以接收模组3为中心，向远离接收模组3的方向，扩散片15的厚度渐缩。

这里，第一安装支架11也可以称为Holder，扩散片15也可以称为Diffuser。需要指出的是，以接收模组3为中心，向远离接收模组3的方向，扩散片15的厚度渐缩，那么，扩散片15具体可以是楔形扩散片，且楔形扩散片的厚端靠近接收模组3。

可选地，发光器件13可以为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，VCSEL)。可以理解的是，作为一种主动发射光源，VCSEL具有方向性好，波长温度性高的特点，VCSEL的发光角度一般为5°至20°，这样，发光器件13能够具有优良的发光性能。当然，发光器件13的类型并不局限于VCSEL，具体可以根据实际情况来确定，本实用新型实施例对此不做任何限定。

可选地，扩散片15可以为表面微结构扩散片，以对来自发光器件13的光线起到较好的发散效果。一般而言，表面微结构扩散片由基底和微结构构成；其中，基底可以由玻璃材料制成，微结构可以由聚合物材料制成。当然，扩散片15的类型并不局限于表面微结构扩散片，具体可以根据实际情况来确定，本实用新型实施例对此不做任何限定。

需要指出的是，发光器件13安装于空腔110内，以及扩散片15安装于空腔110的腔口的具体实现形式均存在多种，为了布局清楚，后续进行举例介绍。

需要说明的是，现有技术中，深度摄像头中使用的一般是图5中所示的，呈长方体结构的扩散片15＇，那么，如图5所示，当入射光线垂直入射至扩散片15＇时，出射光线不会发生偏移，而是垂直射出扩散片15＇。相比较而言，本实用新型实施例中，深度摄像头中使用的是图6中所示的，为楔形扩散片的扩散片15，那么，如图6所示，当入射光线垂直入射至扩散片15时，出射光线出射时会以一定的角度发生偏移，具体为向扩散片15的厚端发生一定的偏移。

另外，当同样角度的光束射入现有技术中的扩散片15＇及本实用新型实施例中的扩散片15时，本实用新型实施例中出射光束的FOV大于现有技术中出射光束的FOV，例如，现有技术中出射光束的FOV可以为图7中所示的640，本实用新型实施例中出射光束的FOV可以为图8中所示的770。

容易看出，为楔形扩散片的扩散片15不仅能够扩大出射光束的FOV，还能够令出射光束整体向厚端偏移。

本实用新型实施例中，通过发射模组1中的第一安装支架11的设置，能够非常便捷地实现发射模组1中的发光器件13和扩散片15的安装。另外，虽然装配tilt的存在会导致发射模组和接收模组的FOV重叠区减小(例如由图9中的FOV重叠区Q1减小为图10中的FOV重叠区Q2，图9示意的是现有技术中不存在装配tilt的情况，图10示意的是现有技术中存在装配tilt的情况)，但是，由于以接收模组3为中心，向远离接收模组3的方向，扩散片15的厚度渐缩，扩散片15具体为楔形扩散片，且楔形扩散片的厚端靠近接收模组3，那么，与现有技术相比，扩散片15不仅能够扩大出射光束的FOV，还能够令出射光束整体向靠近接收模组3的方向偏，这样，在扩散片15的作用下，发射模组和接收模组的FOV重叠区能够扩大(例如由图10中的FOV重叠区Q2扩大至图1中的FOV重叠区Q)，以弥补由于装配tilt问题减小的FOV重叠区，从而提高基于TOF方案的测距精度，并提高采用TOF方案测距产生的深度信息进行成像时的成像效果。

可选地，如图2至图4，以及图11至图12所示，扩散片15可以包括：相背设置的光入射面151和光出射面152；其中，光入射面151与发光器件13相对，以图1中的接收模组3为中心，向远离图1中的接收模组3的方向，光入射面151与光出射面152的距离渐缩。

这里，光入射面151与光出射面152的距离可以认为是扩散片15的厚度。

本实施例中，光入射面151与发光器件13相对，发光器件13发出的光线能够由光入射面151射入扩散片15内，并在经扩散片15扩散后，从光出射面152出射，以便于实现基于TOF方案的测距。可见，本实施例中，扩散片15的整体结构非常简单，便于生产和加工。

可选地，如图2至图4，以及图11至图12所示，扩散片15还包括：相背设置的第一侧面153和第二侧面154；其中，第一侧面153连接光入射面151和光出射面152，第二侧面154连接光入射面151和光出射面152，并且，第一侧面153与图1中的接收模组3相对。

这里，第一侧面153和第二侧面154可以平行设置，第一侧面153与光入射面151和光出射面152之间可以均为粘接，第二侧面154与光入射面151和光出射面152之间也可以均为粘接。

本实施例中，扩散片15可以包括第一侧面153与第二侧面154，以实现光入射面151和光出射面152的连接，这样，扩散片15的整体结构非常简单，便于生产和加工。

可选地，如图2、图4所示，垂直第一侧面153方向，扩散片15的截面呈直角梯形。这样，扩散片15的整体结构较为规整，便于生产和加工。

当然，在垂直第一侧面153方向，扩散片15的截面也可以呈等腰梯形或者其他不规则形状，本实施例对此不做任何限定。

可选地，如图2至图4所示，空腔110设置有凸缘111，扩散片15与凸缘111固定连接。

这里，凸缘111与扩散片15可以通过螺接、铆接或者本领域技术人员所熟知的其他方式固定连接。具体地，凸缘111与扩散片15之间的固定连接可以优选为可拆卸的固定连接，以便于进行扩散片15的维护和更换。实际安装时，凸缘111的顶面可以承载扩散片15。

可见，本实施例中，通过凸缘111的设置，能够非常便捷地实现扩散片15的安装。

可选地，如图1至图4所示，发射模组1还包括：第一基板17，发光器件13通过第一基板17与第一安装支架11固定连接，并且，发光器件13通过金线19与第一基板17通信连接。

具体地，第一基板17的顶面可以承载发光器件13，第一基板17的底面可以通过焊接、铆接或者本领域技术人员所熟知的其他方式与第一安装支架11固定连接。

可见，本实施例中，通过第一基板17能够非常便捷地实现发光器件13的安装，并且，金线19能够实现发光器件13与第一基板17的通信连接，针对发光器件13的控制信号能够由第一基板17传输至发光器件13，从而实现对发光器件13的控制。

可选地，如图1所示，接收模组3包括：第二基板31；其中，第二基板31与第一基板17并排且呈夹角设置。

具体地，接收模组3还可以包括：第二安装支架33，第二基板31可以固定安装于第二安装支架33的底部。

由于第二基板31与第一基板17并排且呈夹角设置，第二安装支架33与第一安装支架11也会呈夹角设置，而无法贴合，这样会导致第二安装支架33与第一安装支架11之间存在装配tilt(例如图1中的T)。虽然存在装配tilt，但是，通过采用为楔形扩散片的扩散片15，本实施例能够较好地弥补由于装配tilt问题减小的FOV重叠区。

综上，本实施例能够弥补由于装配tilt问题减小的FOV重叠区，从而提高基于TOF方案的测距精度，并提高采用TOF方案测距产生的深度信息进行成像时的成像效果。

下面对本实用新型实施例提供的移动终端进行说明。

本实用新型实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括上述深度摄像头。其中，深度摄像头的具体实施过程参照上述说明即可，本实用新型实施例对此不做任何限定。

由于深度摄像头具有上述技术效果，故包括该深度摄像头的移动终端也具有相应的技术效果，在此不再赘述。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种深度摄像头，包括：发射模组和接收模组，其特征在于，所述发射模组包括：

第一安装支架，所述第一安装支架具有空腔；

发光器件，所述发光器件安装于所述空腔内；

扩散片，所述扩散片安装于所述空腔的腔口并位于所述发光器件的出光侧，并且，以所述接收模组为中心，向远离所述接收模组的方向，所述扩散片的厚度渐缩。

2.根据权利要求1所述的深度摄像头，其特征在于，所述扩散片包括：

相背设置的光入射面和光出射面；

其中，所述光入射面与所述发光器件相对，以所述接收模组为中心，向远离所述接收模组的方向，所述光入射面与所述光出射面的距离渐缩。

3.根据权利要求2所述的深度摄像头，其特征在于，所述扩散片还包括：

相背设置的第一侧面和第二侧面；

其中，所述第一侧面连接所述光入射面和所述光出射面，所述第二侧面连接所述光入射面和所述光出射面，并且，所述第一侧面与所述接收模组相对。

4.根据权利要求3所述的深度摄像头，其特征在于，垂直所述第一侧面方向，所述扩散片的截面呈直角梯形。

5.根据权利要求1所述的深度摄像头，其特征在于，所述空腔设置有凸缘，所述扩散片与所述凸缘固定连接。

6.根据权利要求1所述的深度摄像头，其特征在于，所述发射模组还包括：

第一基板，所述发光器件通过所述第一基板与所述第一安装支架固定连接，并且，所述发光器件通过金线与所述第一基板通信连接。

7.根据权利要求6所述的深度摄像头，其特征在于，所述接收模组包括：

第二基板，所述第二基板与第一基板并排且呈夹角设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的深度摄像头，其特征在于，所述发光器件为垂直腔面发射激光器VCSEL。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的深度摄像头，其特征在于，所述扩散片为表面微结构扩散片。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的深度摄像头。