CN108490595B - 结构光投射模组、图像获取装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构光投射模组、图像获取装置、电子设备。结构光投射模组包括第一激光发生器、第二激光发生器及反射元件。第一激光发生器用于发射第一激光；第二激光发生器与第一激光发生器相对设置，第二激光发生器用于发射第二激光。第一激光发生器及第二激光发生器分别设置在反射元件的相背两侧，反射元件用于朝同一方向反射第一激光及第二激光。本发明的结构光投射模组、图像获取装置及电子设备中，第一激光发生器发射的第一激光及第二激光发生器发射的第二激光分别经反射元件反射后汇聚，汇聚激光形成的激光图案的不相关性比由单个激光发生器形成激光图案的不相关性高，如此以提高结构光投射模组的测量精度。

Description

结构光投射模组、图像获取装置及电子设备

技术领域

本发明涉及光学及电子技术领域，更具体而言，涉及一种结构光投射模组、图像获取装置及电子设备。

背景技术

现有技术中，图像获取装置通常利用结构光投射模组向目标物体投射激光图案，然后利用图像采集器采集被目标物体调制后的激光图案以得到目标物体的深度图像，激光图案的不相关性的高低直接影响着其深度图像精度的高低及获取深度图像速度的快慢，而当激光光源成型时，其对应的激光图案的不相关性也确定，因此不能通过改变激光图案的不相关性来提高结构光投射模组的测量精度。

发明内容

本发明实施方式提供一种结构光投射模组、图像获取装置及电子设备。

本发明实施方式结构光投射模组包括：

第一激光发生器，所述第一激光发生器用于发射第一激光；

与所述第一激光发生器相对设置的第二激光发生器，所述第二激光发生器用于发射第二激光；及

反射元件，所述第一激光发生器及所述第二激光发生器分别设置在所述反射元件的相背两侧，所述反射元件用于朝同一方向反射所述第一激光及所述第二激光。

在某些实施方式中，所述反射元件为棱镜，所述反射元件包括两个位于所述棱镜内部且相交的第一反射部及第二反射部，所述第一反射部的反射面与所述第一激光发生器相对以反射所述第一激光，所述第二反射部的反射面与所述第二激光发生器相对以反射所述第二激光。

在某些实施方式中，所述反射元件为棱镜，所述反射元件包括两个位于所述棱镜外侧的第一反射面及第二反射面，所述第一反射面与所述第一激光发生器相对以反射所述第一激光，所述第二反射面与所述第二激光发生器相对以反射所述第二激光。

在某些实施方式中，所述反射元件包括第一棱镜及第二棱镜，所述第一棱镜包括第一反射面，所述第二棱镜包括第二反射面，所述第一反射面与所述第一激光发生器相对以反射所述第一激光，所述第二反射面与所述第二激光发生器相对以反射所述第二激光。

在某些实施方式中，所述第一激光发生器与所述第二激光发生器均为边发射激光器，所述第一激光发生器包括第一发光面，所述第二激光发生器包括第二发光面，所述第一发射面及所述第二发射面均朝向所述反射元件。

在某些实施方式中，所述第一激光发生器与所述第二激光发生器均为垂直腔面发射激光器。

在某些实施方式中，所述第一激光的光强与所述第二激光的光强不同。

在某些实施方式中，所述第一激光的激光图案与所述第二激光的激光图案不同。

在某些实施方式中，所述结构光投射模组还包括基板组件及镜筒，所述镜筒设置在所述基板组件上并与所述基板组件共同形成收容腔，所述第一激光发生器、所述第二激光发生器、及所述反射元件均设置在所述基板组件上并收容在所述收容腔内。

在某些实施方式中，所述结构光投射模组还包括设置在所述镜筒内的准直元件及衍射光学元件，所述第一激光及所述第二激光经所述反射元件反射后汇聚后形成的汇聚激光，所述汇聚激光依次经过所述准直元件及所述衍射光学元件。

本发明实施方式的图像获取装置包括：

上述任意一项实施方式所述的结构光投射模组；

图像采集器，所述图像采集器用于采集由所述结构光投射模组投射的激光图案；及

分别与所述结构光投射模组和所述图像采集器连接的处理器，所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。

本发明实施方式的电子设备包括：

壳体；及

上述实施方式所述的图像获取装置，所述图像获取装置设置在所述壳体内并从所述壳体暴露以获取深度图像。

本发明实施方式的结构光投射模组、图像获取装置及电子设备中，第一激光发生器发射的第一激光及第二激光发生器发射的第二激光分别经反射元件反射后汇聚，汇聚激光形成的激光图案的不相关性比由单个激光发生器形成激光图案的不相关性高，如此以提高结构光投射模组的测量精度。

本发明的实施方式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，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的电子设备的结构示意图；

图2是本发明实施方式的图像获取装置的结构示意图；

图3是本发明实施方式的结构光投射模组的剖面示意图；

图4至图7是本发明实施方式的光源光路示意图；

图8是本发明实施方式的结构光投射模组的剖面示意图；

图9至图10是本发明实施方式的结构光投射模组的部分结构示意图。

主要元件及符号说明：

电子设备1000、壳体200、图像获取装置100、结构光投射模组10、基板组件11、基板111、散热孔1111、电路板112、过孔113、镜筒12、收容腔121、镜筒侧壁122、镜筒顶部123、镜筒底部124、环形承载台125、通光孔126、光源13、第一激光发生器131、第一发光面1311、第二结合面1312、第二激光发生器132、第二发光面1321、第二结合面1322、边发射激光器133、垂直腔面发射激光器134、发射面1341、安装面1342、连接面1343、反射元件14、第一反射部141、第二反射部142、第一反射面143、第二反射面144、第一棱镜145、第二棱镜146、准直元件15、光学部151、结合部152、衍射光学元件16、第一面161、第二面162、连接器17、保护罩18、透光孔181、固定件19、封胶191、支撑架192、收容空间193、第一激光a、第二激光b、汇聚激光c、图像采集器20、处理器30、投射窗口40、采集窗口50。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，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，本发明实施方式的电子设备1000包括壳体200和图像获取装置100。电子设备1000可以是手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁***、柜员机等，本发明实施例以电子设备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。图像获取装置100设置在壳体200内并从壳体200暴露以获取深度图像，壳体200可以给图像获取装置100提供防尘、防水、防摔等保护，壳体200上开设有与图像获取装置100对应的孔，以使光线从孔中穿出或穿入壳体200。

请参阅图2，图像获取装置100包括结构光投射模组10、图像采集器20和处理器30。图像获取装置100上可以形成有与结构光投射模组10对应的投射窗口40，和与图像采集器20对应的采集窗口50。结构光投射模组10用于通过投射窗口40向目标空间投射激光图案，图像采集器20用于通过采集窗口50采集被目标的物调制后的激光图案。在一个例子中，结构光投射模组10投射的激光为红外光，图像采集器20为红外摄像头。处理器30与结构光投射模组10及图像采集器20均连接，处理器30用于处理激光图案以获得深度图像。具体地，处理器30采用图像匹配算法计算出该激光图案中各像素点与参考图案中的对应各个像素点的偏离值，再根据该偏离值进一步获得该激光图案的深度图像。其中，图像匹配算法可为数字图像相关(Digital Image Correlation，DIC)算法。当然，也可以采用其它图像匹配算法代替DIC算法。下面将对结构光投射模组10的结构作进一步介绍。

请参阅图3，结构光投射模组10包括基板组件11、镜筒12、光源13、反射元件14、准直元件15、及衍射光学元件16。反射元件14用于改变光源13发射的激光光路，具体地，光源13发射的激光经反射元件14反射后依次经过准直元件15和衍射光学元件16。

基板组件11包括基板111及承载在基板111上的电路板112。基板111用于承载镜筒12、光源13和电路板112。基板111的材料可以是塑料，比如基板111可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)中任意一种的单一塑料材质制成。如此，基板111质量较轻且具有足够的支撑强度。

电路板112可以是印刷电路板、柔性电路板、软硬结合板中的任意一种。电路板112上可以开设有过孔113，过孔113内可以用于容纳光源13，电路板112一部分被镜筒12罩住，另一部分延伸出来并可以与连接器17连接，连接器17可以将结构光投射模组10连接到图1实施例中的电子设备1000的主板上。为了提高散热效率，基板111上还可以开设有散热孔1111，光源13或电路板112工作产生的热量可以由散热孔1111散出，散热孔1111内还可以填充导热胶，以进一步提高基板组件11的散热性能。

镜筒12设置在基板组件11上并与基板组件11共同形成收容腔121。具体地，镜筒12可以与基板组件11的电路板112连接，镜筒12与电路板112可以通过粘胶粘接，以提高收容腔121的气密性。当然，镜筒12与基板组件11的具体连接方式可以有其他，例如通过卡合连接。收容腔121可以用于容纳准直元件15、衍射光学元件16等元器件，收容腔121同时形成结构光投射模组10的光路的一部分。在本发明实施例中，镜筒12呈中空的筒状，镜筒12包括镜筒侧壁122及相背的镜筒顶部123和镜筒底部124。

镜筒侧壁122包围收容腔121。其中，收容腔121的一个开口开设在镜筒顶部123上另一个开口开设在镜筒底部124上。镜筒底部124与基板组件11结合，例如胶合。

镜筒12还包括环形承载台125。环形承载台125设置在镜筒顶部123与镜筒底部124之间。环形承载台125自镜筒侧壁122的内周缘向收容腔121延伸。环形承载台125形成与收容腔121连通的通光孔126。

光源13设置在基板组件11上并收容在收容腔121内，具体地，光源13可以设置在电路板112上并与电路板112电连接，光源13也可以设置在基板111上并收容在过孔113内，此时，可以通过布置导线将光源13与电路板112电连接。光源13用于发射激光，激光可以是红外激光。光源13包括第一激光发生器131及第二激光发生器132。

第一激光发生器131用于发射第一激光a。第一激光发生器131承载在基板组件11上。具体地，第一激光发生器131发射的方向为基板组件11的周缘指向基板组件11的中心。

第二激光发生器132用于发射第二激光b。第二激光发生器132承载在基板组件11上，且与第一激光发生器131相对设置。具体地，第二激光发生器132发射第二激光b的方向为基板组件11的周缘指向基板组件11的中心。其中，第一激光a与第二激光b的方向相对。这里的相对可以理解为第一激光a与第二激光b的方向相反，也可以理解为第一激光a与第二激光b形成一定夹角，例如0°至180°之间的任意一个角度(不含0°及180°)。

反射元件14设置在基板组件11上并收容在收容腔121内，具体地，第一激光发生器131及第二激光发生器132分别设置在反射元件14的相背两侧，也即是说，反射元件14设置在第一激光发生器131及第二激光发生器132之间。反射元件14朝向通光孔126，且反射元件14上设置有一层或多层能够反射光的材料，比如金属(银、铝、锡)、合金或金属化合物薄膜等材料。反射元件14用于朝同一方向反射第一激光a及第二激光b。具体地，第一激光发生器131朝反射元件14发射第一激光a，第二激光发生器132朝反射元件14发射第二激光b。第一激光a经过反射元件14的反射面反射，且第二激光b经过反射元件14反射，二者汇聚形成汇聚激光c，汇聚激光c沿同一方向出射。其中，汇聚激光c为第一激光a反射后及第二激光b反射后的激光叠加。汇聚激光c形成的激光图案具有较高的唯一性，该唯一性包括汇聚激光c形成的激光图案的形状、大小、排列位置等的唯一性，例如，图3中第一激光a单独形成的激光图案与第二激光b单独形成的激光图案的唯一性小于汇聚激光c形成的激光图案的唯一性，因此汇聚激光c形成的激光图案不相关性较高。

准直元件15可以是光学透镜，准直元件15用于准直光源13发射的激光，准直元件15收容在收容腔121内，准直元件15可以从镜筒底部124组装进镜筒12内。准直元件15包括光学部151和结合部152，结合部152用于与镜筒侧壁122结合以使准直元件15固定在收容腔121内，在本发明实施例中，光学部151包括位于准直元件15相背两侧的两个曲面。结合部152与环形承载台125抵触，光学部151的其中一个曲面伸入环形通光孔126内。如此，在不增加结构光投射模组10的厚度的同时，环形承载台125既可以承载衍射光学元件16，也可以间隔准直元件15与衍射光学元件16。

衍射光学元件16可以将经准直元件15准直后的激光投射出激光图案。衍射光学元件16收容在收容腔121内并承载在环形承载台125上。具体地，衍射光学元件161包括相背的第一面161及第二面162。第一面161上形成有衍射结构。第一面161朝向准直元件15，第一面161可以通过胶合的方式与环形承载台125结合。汇聚激光c依次经过准直元件15及衍射光学元件16，并从镜筒12射出。准直元件15准直后的激光经衍射结构衍射后形成与衍射结构对应的激光图案。衍射光学元件16可以由玻璃制成，也可以由复合塑料(如PET)制成。

综上，本发明实施方式的结构光投射模组10、图像获取装置100、及电子设备1000中，第一激光发生器131发射的第一激光a及第二激光发生器132发射的第二激光b分别经反射元件14反射后汇聚，汇聚激光c形成的激光图案的不相关性比由单个激光发生器形成激光图案的不相关性高，如此以提高结构光投射模组10的测量精度。

请参阅图4，在某些实施方式中，反射元件14为棱镜。反射元件14包括两个位于棱镜内部且相交的第一反射部141及第二反射部142。第一反射部141的反射面与第一激光发生器131相对以反射第一激光a，第二反射部142的反射面与第二激光发生器132相对以反射第二激光b。具体地，反射元件14可以为规则的单个棱镜。如图5所示的实施例中，反射元件14也可以为不规则的单个棱镜。请结合图3，第一激光发生器131朝第一反射部141的反射面发射第一激光a，第二激光发生器132朝所述第二反射部142的反射面发射第二激光b，第一激光a经过第一反射部141的反射面反射，且第二激光b经过第二反射部142的反射面反射，二者汇聚形成汇聚激光c，汇聚激光c依次经过准直元件15、衍射光学元件16。

其中，第一反射部141的反射面的反射率及第二反射部142的反射面的反射率可以相同，例如，两者的反射率均为50％、80％、90％等任意一个数值。第一反射部141的反射面的反射率及第二反射部142的反射面的反射率也可以不同，例如，第一反射部141的反射面的反射率为50％至70％之间的任意一个数值，第二反射部142的反射面的反射率为80％至90％之间的任意一个数值。

另外，第一反射部141可以与第二反射部142互相垂直，此时，即使第一激光a的中心光线与第二激光b的中心光线不在同一条直线上，也能将第一激光a经第一反射部141的反射面反射后的光线与第二激光b经第二反射部142的反射面反射后的光线重合，使结构光投射模组10投射出的激光图案更加集中，如此，在不增大光源13功率的情况下，结构光投射模组10适用于距离目标物体较远的场景。当然，第一反射部141的反射面也可以与第二反射部142的反射面之间成0°至180°之间的任意一个角度(不含0°及180°)，比如，45°、60°、120°、150°，此时，第一激光a经第一反射部141的反射面反射后的光线与第二激光b经第二反射部142的反射面反射后的光线错开，从而减弱汇聚激光的零级光强。如此，结构光投射模组10适用于距离目标物体较近的场景，例如向结构光投射模组10用户的眼睛投射激光图案，零级光强较弱的激光图案能够避免伤害用户的眼睛。

请参阅图6，在某些实施方式中，反射元件14为棱镜。反射元件14包括两个位于棱镜外侧的第一反射面143及第二反射面144，第一反射面143与第一激光发生器131相对以反射第一激光a，第二反射面144与第二激光发生器132相对以反射第二激光b。具体地，反射元件14可以为三棱镜，第一反射面143及第二反射面144为三棱镜上相交的平面。请结合图3，第一激光发生器131朝第一反射面143发射第一激光a，第二激光发生器132朝所述第二反射面144发射第二激光b。第一激光a经过第一反射面143反射形成第一反射激光a’，且第二激光b经过第二反射面144反射形成第一反射激光b’。第一反射激光a’与第二反射激光b’共同形成汇聚激光c。汇聚激光c依次经过准直元件15、衍射光学元件16。其中，第一反射激光a’与第二反射激光b’可以重叠，也可以互相平行。另外，第一反射面143的反射率可以与第二反射面144的反射率相同，也可以不同。再者，第一反射面143可以与第二反射面144互相垂直以增大汇聚激光的零级光强，增大检测距离。第一反射面143可以与第二反射面144也可以形成0°至180°之间的任意一个角度(不含0°及180°)以减弱汇聚激光的零级光强，保护用户的眼睛。

请参阅图7，在某些实施方式中，反射元件14包括第一棱镜145及第二棱镜146。第一棱镜145包括第一反射面143，第二棱镜146包括第二反射面144，第一反射面143与第一激光发生器131相对以反射第一激光a，第二反射面144与第二激光发生器132相对以反射第二激光b。具体地，第一棱镜145及第二棱镜146可以为互相分开的两个棱镜，第一棱镜145上形成有第一反射面143，第二棱镜146上形成有第二反射面144。请结合图3，第一激光发生器131朝第一反射面143发射第一激光a，第二激光发生器132朝所述第二反射面144发射第二激光b。第一激光a经过第一反射面143反射形成第一反射激光a’，且第二激光b经过第二反射面144反射形成第一反射激光b’。第一反射激光a’与第二反射激光b’共同形成汇聚激光c。汇聚激光c依次经过准直元件15、衍射光学元件16。其中，第一反射激光a’与第二反射激光b’可以重叠，也可以互相平行。另外，第一反射面143可以与第二反射面144互相垂直以增大汇聚激光的零级光强，增大检测距离。第一反射面143可以与第二反射面144也可以形成0°至180°之间的任意一个角度(不含0°及180°)以减弱汇聚激光的零级光强，保护用户的眼睛。在其他实施例中，第一棱镜145及第二棱镜146还可以为相互结合的棱镜，例如第一棱镜145及第二棱镜146均设置在棱镜底座上，如此第一棱镜145及第二棱镜146能够较好地承载在图3实施例中的基板组件11上。

请参阅图8，在某些实施方式中，结构光投射模组10还包括保护罩18。保护罩18与镜筒12结合，保护罩18用于限制衍射光学元件16的位置，具体地，保护罩18能够阻挡衍射光学元件16沿光源13的出光方向移动。保护罩18设置在镜筒顶部123上，衍射光学元件16的相背两侧分别与保护罩18及环形承载台125抵触。

具体地，保护罩18可以通过胶水粘贴在镜筒顶部123上以使保护罩18与镜筒12结合得更加可靠。保护罩18与衍射光学元件16的第二面162相抵触，从而防止衍射光学元件16沿出光方向从通光孔126脱落。

在某些实施方式中，保护罩18由金属材料制成，例如纳米银丝、金属银线、铜片等。由金属材料制成的保护罩18开设有透光孔181。透光孔181的位置与衍射光学元件16对应，激光依次穿过准直元件15、通光孔126、衍射光学元件16和透光孔181后从结构光投射模组10中射出。在本发明实施例中，透光孔181可以呈正多边形、圆形、矩形、椭圆形、梯形等形状。透光孔181的孔径大小小于衍射光学元件16的宽度或长度中的至少一个以限制衍射光学元件16的位置。在其他实施例中，保护罩18还可以由透光材料制成，例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)等。由于玻璃、PMMA、PC、及PI等透光材料均具有优异的透光性能，保护罩18可以不用开设透光孔181。

请参阅图3，在某些实施方式中，第一激光发生器131与第二激光发生器132均为边发射激光器(Edge-Emitting Laser，EEL)133。边发射激光器133可以是分布反馈式激光器(Distributed Feedback Laser，DFB)。分布反馈式激光器的激光在传播时，经过光栅结构的反馈获得功率的增益。要提高分布反馈式激光器的功率，需要通过增大注入电流和/或增加分布反馈式激光器的长度，由于增大注入电流会使得分布反馈式激光器的功耗增大并且出现发热严重的问题，因此，为了保证分布反馈式激光器能够正常工作，需要增加分布反馈式激光器的长度，导致分布反馈式激光器一般呈细长条结构。

请结合图4，具体地，第一激光发生器131包括第一发光面1311及第一结合面1312。第一发光面1311为第一激光发生器131的远离镜筒侧壁122的一个端面，第一结合面1312为第一激光发生器131与基板组件11结合的一个端面。第一激光a从第一发光面1311发出。第二激光发生器132包括第二发光面1321及第二结合面1322。第二发光面1321为第二激光发生器132的远离镜筒侧壁122的一个端面，第二结合面1322为与基板组件11结合的一个端面。第一激光a从第一发光面1311发出。第二激光b从第二发光面1321发出。第一发光面1311及第二发光面1321均朝向反射元件14。采用边发射激光器作为光源13，一方面由于边发射激光器为单点发光结构，制作简单，无需制作阵列结构，结构光投射模组10的光源成本较低，另一方面，而且边发射激光器133发射的激光更加集中，无需使用体积较大的反射元件14就能够反射大部分的第一激光a及第二激光b。

请参阅图9，在某些实施方式中，上述图8实施例中的光源13采用边发射激光器133，也可以采用垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)134，即第一激光发生器131与第二激光发生器132均为垂直腔面发射激光器134。垂直腔面发射激光器134包括半导体衬底及设置在衬底的VCSEL阵列。具体地，垂直腔面发射激光器134包括相背的发射面1341、安装面1342及连接面1343。发射面1341为垂直腔面发射激光器134远离镜筒侧壁122的一个端面上。发射面1341朝向反射元件14，安装面1342与基板组件11连接，连接面1343与发射面1341、安装面1342连接。垂直腔面发射激光器134是一种垂直表面出光的新型激光器，与传统的边发射型激光器，例如分布式反馈激光器相比，垂直腔面发射激光器134的发光方向与衬底垂直，可以较容易地实现高密度二维面阵的集成，实现更高功率输出，且由于其较之于边发射型激光器拥有更小的体积，从而更加便于被集成到小型电子元器件中；同时VCSEL与光纤的耦合效率高，从而不需要复杂昂贵的光束整形***，且制造工艺与发光二极管兼容，大大降低了生产成本。

请一并参阅图3和图9，在某些实施方式中，结构光投射模组10还包括固定件19，固定件19用于将第一激光发生器131及第二激光发生器132固定在基板组件11上。当第一激光发生器131与第二激光发生器132均为垂直腔面发射激光器134时，由于垂直腔面发射激光器134的发光方向与衬底垂直，两个垂直腔面发射激光器134的发射面1341朝向反射元件14时，垂直腔面发射激光器134需呈竖直放置，垂直腔面发射激光器134容易出现跌落、移位或晃动等意外，因此通过设置固定件19能够将垂直腔面发射激光器134固定住，防止垂直腔面发射激光器134发生跌落、移位或晃动等意外。

请参阅图9，在某些实施方式中，固定件19为封胶191，封胶191设置在安装面1342与基板组件11之间。封胶191只设置在安装面1342与基板组件11之间还可以减少粘接垂直腔面发射激光器134所需的封胶191的量，如此可以降低结构光投射模组10的制造成本。进一步地，封胶181可以为导热胶，以将第一激光发生器131及第二激光发生器132工作产生的热量传导至基板组件11中。

请参阅图10，在某些实施方式中，固定件19包括设置在基板组件11上的至少两个弹性支撑架192，至少两个支撑架192夹持住垂直腔面发射激光器134的连接面1343，以进一步防止垂直腔面发射激光器134发生晃动。

在某些实施方式中，第一激光发生器131的数量为多个，第二激光发生器132的数量为多个，每个第一激光发生器131均与一个第二激光发生器132相对设置。多个第一激光发生器131发射多束第一激光a，多个第二激光发生器132发射多束第二激光b，多束第一激光a及多束第二激光b经反射元件16反射后汇聚成汇聚激光c，如此，进一步提高汇聚激光c的不相关性，从而提高结构光投射模组10的检测精度。

在某些实施方式中，第一激光a的光强与第二激光b的光强不同。具体地，结构光投射模组10还包括控制器，控制器能够控制第一激光发生器131发射第一激光a，及控制第二激光发生器132发射第二激光b。具体地，控制器用于驱动第一激光发生器131及第二激光发生器132发射激光。控制器可以控制第一激光发生器131及第二激光发生器132的输入电流。输入电流越大，发射的激光光强越大。例如，第一激光发生器131发射的第一激光a光强为L1，第二激光发生器132发射的第二激光b光强为L2，其中，L1≠L2。如此，通过控制第一激光a及第二激光b的强度配比，汇聚激光c在依次经过准直元件15、衍射光学元件16后，可获得不同形状的光斑，生成不相关性较高的激光图案。当然，也可以为L1＝L2。

另外，由于第一激光a的光强与第二激光b的光强不同，激光投射距离也不同。激光光强大，激光投射距离远，激光光强小，激光投射距离近，因此，控制器还能够根据目标物体的距离远近来控制第一激光发生器131及第二激光发生器132发射激光。在图2的实施例中，控制器可以为处理器30，即处理器30还可以用于控制第一激光发生器131发射第一激光a，及控制第二激光发生器132发射第二激光b。具体地，图像获取装置100先初步获取目标物体的深度图像，处理器30根据深度图像判断出目标物体的远近后，再控制开启或者关闭第一激光发生器131及第二激光发生器132，提高第一激光发生器131及第二激光发生器132的使用寿命以提高检测精度。例如，第一激光发生器131的工作功率比第二激光发生器132的工作功率大，当判断目标物体距离结构光投射模组10较远时，则开启第一激光发生器131且关闭第二激光发生器132；当判断目标物体距离结构光投射模组10较近时，则开启第二激光发生器132且关闭第一激光发生器131。当然，当判断目标物体距离结构光投射模组10较远时，也可以增大第一激光发生器131的功率，减小第二激光发生器132的功率；当判断目标物体距离结构光投射模组10较近时，也可以增大第二激光发生器132的功率，减小第一激光发生器131的功率，如此，提高汇聚激光c的不相关性以提高结构光投射模组10的检测精度。

在某些实施方式中，控制器能还能够控制第一激光发生器131及第二激光发生器132的发射时长。具体地，第一激光发生器131的发射时长为T1，第二激光发生器132的发射时长为T2。控制器可以控制第一激光发生器131及第二激光发生器132交替发射，例如，第一激光发生器131先持续T1时长发射的第一激光a，紧接着第二激光发生器132持续T2发射的第二激光b，如此循环。当然，T1与T2之间还可以设置有时间间隔ΔT1及ΔT2，即T1、ΔT1、T2、ΔT2、T1、ΔT1…循环进行。在其他实施例中，控制器还可以控制第一激光发生器131及第二激光发生器132中的其中一个持续发射激光，另外一个以T1或T2的发射时长发射激光。

在某些实施方式中，第一激光发生器131发射的激光图案与第二激光发生器132的激光图案不同。激光图案与其发射器的类型有关。当第一激光发生器131与第二激光发生器132均为垂直腔面发射激光器134时，可以通过改变设置在半导体衬底上的VCSEL阵列密度大小、阵列面积大小，来改变第一激光a及第二激光b的激光图案。例如，第一激光发生器131的VCSEL的排列密度大于第二激光发生器132的VCSEL的排列密度，则第一激光发生器131发射的激光图案的不相关性比第二激光发生器132的激光图案的不相关性高。当第一激光发生器131与第二激光发生器132均为边发射激光器133时，边发射激光器133可以制作成波长不同、工作功率不同的边发射激光器133。

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发明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。在本发明的描述中，“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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、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 (12)

1.一种结构光投射模组，其特征在于，包括：

第一激光发生器，所述第一激光发生器用于发射第一激光；

与所述第一激光发生器相对设置的第二激光发生器，所述第二激光发生器用于发射第二激光；

控制器，所述控制器用于控制所述第一激光发射器和所述第二激光发射器发射激光的强度配比；及

反射元件，所述第一激光发生器及所述第二激光发生器分别设置在所述反射元件的相背两侧，所述第一激光发生器朝所述反射元件发射所述第一激光，所述第二激光发生器朝所述反射元件发射所述第二激光，所述反射元件用于朝同一方向反射所述第一激光及所述第二激光。

2.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述反射元件为棱镜，所述反射元件包括两个位于所述棱镜内部且相交的第一反射部及第二反射部，所述第一反射部的反射面与所述第一激光发生器相对以反射所述第一激光，所述第二反射部的反射面与所述第二激光发生器相对以反射所述第二激光。

3.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述反射元件为棱镜，所述反射元件包括两个位于所述棱镜外侧的第一反射面及第二反射面，所述第一反射面与所述第一激光发生器相对以反射所述第一激光，所述第二反射面与所述第二激光发生器相对以反射所述第二激光。

4.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述反射元件包括第一棱镜及第二棱镜，所述第一棱镜包括第一反射面，所述第二棱镜包括第二反射面，所述第一反射面与所述第一激光发生器相对以反射所述第一激光，所述第二反射面与所述第二激光发生器相对以反射所述第二激光。

5.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述第一激光发生器与所述第二激光发生器均为边发射激光器，所述第一激光发生器包括第一发光面，所述第二激光发生器包括第二发光面，所述第一发射面及所述第二发射面均朝向所述反射元件。

6.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述第一激光发生器与所述第二激光发生器均为垂直腔面发射激光器。

7.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述第一激光的光强与所述第二激光的光强不同。

8.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述第一激光的激光图案与所述第二激光的激光图案不同。

9.根据权利要求1所述的结构光投射模组，其特征在于，所述结构光投射模组还包括基板组件及镜筒，所述镜筒设置在所述基板组件上并与所述基板组件共同形成收容腔，所述第一激光发生器、所述第二激光发生器、及所述反射元件均设置在所述基板组件上并收容在所述收容腔内。

10.根据权利要求9所述的结构光投射模组，其特征在于，所述结构光投射模组还包括设置在所述镜筒内的准直元件及衍射光学元件，所述第一激光及所述第二激光经所述反射元件反射后汇聚后形成的汇聚激光，所述汇聚激光依次经过所述准直元件及所述衍射光学元件。

11.一种图像获取装置，其特征在于，包括：

权利要求1至10任意一项所述的结构光投射模组；

图像采集器，所述图像采集器用于采集由所述结构光投射模组投射的激光图案；及

分别与所述结构光投射模组和所述图像采集器连接的处理器，所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；及

权利要求11所述的图像获取装置，所述图像获取装置设置在所述壳体内并从所述壳体暴露以获取深度图像。

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