3D摄像头模组、激光投射模组及滤光装置的制作方法

本实用新型涉及深度传感设备技术领域，具体地，涉及一种3d摄像头模组、激光投射模组及滤光装置。

背景技术：

近年来，随着消费电子产业的不断发展，具有深度传感功能的3d摄像头日渐受到消费电子界的重视。目前比较成熟的深度测量方法是结构光方案，即将特定的结构光图案投影在物体上，然后通过图案的形变或位移计算物体不同位置的深度。

当前的3d摄像头中使用的深度成像方案为利用激光投射模组的发光芯片发射角度很小的激光光束，并通过光学元件将激光光束扩散成为大角度的均匀光面或光斑扩散后激光的能量密度降低，不会对人体造成伤害。

但当激光投射模组的尺寸较大时，则将会限制激光投射模组在不同的场景下的使用。如当激光投射模组使用在手机，pad等设备中，则需要用到尺寸较小的激光投射模组。

现有的激光投射模组集成了激光投射模组和第一滤光片、扩散器的功能，激光投射模组整体的尺寸整体尺寸大大提高，因此，需要寻找一种可以缩小激光投射模组尺寸的技术方案。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种3d摄像头模组、激光投射模组及滤光装置。

根据本实用新型提供的3d摄像头模组，包括模组壳体、激光器本体、第一滤光片以及第二滤光片；

所述第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，所述第二滤光片可拆卸的安装在所述第一凹槽内；

所述激光器本体设置在所述模组壳体内侧，所述第二滤光片、所述第一滤光片依次设置在所述激光器本体的出光侧，以能够使得所述激光器本体发射的激光顺次透过第二滤光片、第一滤光片出射。

优选地，所述第一滤光片的入光侧面上设置有电路和以及与所述电路电连接的电极触点；

所述电路电连接所述第二滤光片；

当所述第一滤光片安装到所述模组壳体上时，所述第二滤光片依次通过所述电路、所述电极触点电连接所述模组壳体内设置的电路板。

优选地，所述模组壳体的一端面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽的槽底与所述第一凹槽对应的区域开有第三凹槽；

所述第一滤光片设置在所述第二凹槽内，所述激光器本体设置在所述第三凹槽内。

优选地，所述模组壳体包括底板和侧向围板；

所述侧向围板的一端面设置有所述第二凹槽；所述侧向围板的另一端面与所述底板连接形成封闭空间。

优选地，当所述第一滤光片设置在所述第二凹槽内时，所述第一滤光片的出光侧面略低于所述第二凹槽的上沿。

优选地，所述第二滤光片包括两层透明电极以及夹设于两层所述透明电极之间的扩散膜；

所述扩散膜采用液晶聚合物复合材料制成；

在加电压的状态下所述扩散膜呈透明模式，所述激光器本体能够通过所述第二滤光片投射出结构光；在不加电压的状态下，所述扩散膜呈扩散模式，所述激光器本体能够通过所述第二滤光片投射出均匀光。

优选地，所述液晶聚合物复合材料采用如下任一种液晶材料：

-聚合物分散液晶；

-聚合物稳定液晶；

-聚合物网络液晶；

-亚稳态液晶材料。

优选地，还包括红外摄像头和rgb摄像头；

所述第二凹槽的槽底还开有距离所述第二凹槽预设定距离的第四凹槽和第五凹槽；所述rgb摄像头设置在所述第四凹槽内，所述红外摄像头设置在所述第五凹槽内；

所述rgb摄像头，用于采集目标物体表面的2d图像；

所述红外摄像头，用于采集目标物体表面的多张红外图像，进而根据所述多张红外图像生成深度图像。

本实用新型提供的激光投射模组，包括激光器本体、第一滤光片以及第二滤光片；

所述第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，所述第二滤光片可拆卸的安装在所述第一凹槽内；

所述第二滤光片、所述第一滤光片依次设置在所述激光器本体的出光侧，以能够使得所述激光器本体发射的光束顺次透过第二滤光片、第一滤光片出射。

本实用新型提供的滤光装置，包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，所述第二滤光片可拆卸的安装在所述第一凹槽内。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型中在第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，进而将第二滤光片嵌入第一凹槽中，并进而将所述第一滤光片、所述第二滤光片依次设置在激光投射模组的所述激光器本体的出光侧，实现第一滤光片、所述第二滤光片的功能在激光投射模组的拆分后，减小了激光投射模组的集成度，可以有效缩小激光投射模组的尺寸；且本实用新型还能够可以实现与原3d摄像头相同的功能，对3d摄像头外观不产生任何影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例中3d摄像头模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中3d摄像头模组的截面示意图；

图3为本实用新型实施例中滤光装置的结构示意图。

图中：

1为第一滤光片；2为第二滤光片；3为激光器本体；4为侧向围板；5为底板；101为第一凹槽；102为电路；401为第二凹槽；402为第三凹槽；403为第四凹槽；404为第五凹槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有的激光投射模组集成了激光投射模组和第一滤光片、扩散器的功能，激光投射模组整体的尺寸整体尺寸大大提高。

基于此，本实用新型提供的3d摄像头模组，以解决现有技术中的问题，包括模组壳体、激光器本体、第一滤光片以及第二滤光片；

所述第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，所述第二滤光片可拆卸的安装在所述第一凹槽内；

所述激光器本体设置在所述模组壳体内侧，所述第二滤光片、所述第一滤光片依次设置在所述激光器本体的出光侧，以能够使得所述激光器本体发射的激光顺次透过第二滤光片、第一滤光片出射。

本实用新型实施例中，在第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，进而将第二滤光片嵌入第一凹槽中，并进而将所述第一滤光片、所述第二滤光片依次设置在激光投射模组的所述激光器本体的出光侧，实现第一滤光片、所述第二滤光片的功能在激光投射模组的拆分后，减小了激光投射模组的集成度，可以有效缩小激光投射模组的尺寸；且本实用新型还能够可以实现与原3d摄像头相同的功能，对3d摄像头外观不产生任何影响。

以上是本实用新型的核心思想，为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型中3d摄像头模组的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的3d摄像头模组，包括模组壳体、激光器本体3、第一滤光片1以及第二滤光片2；

所述第一滤光片1的入光侧面设置有第一凹槽101，所述第二滤光片2可拆卸的安装在所述第一凹槽101内；

所述激光器本体3设置在所述模组壳体内侧，所述第二滤光片2、所述第一滤光片1依次设置在所述激光器本体3的出光侧，以能够使得所述激光器本体3发射的激光顺次透过第二滤光片2、第一滤光片1出射。

在本实用新型一实施例中，所述第一滤光片1采用红外滤光片，所述第二滤光片2采用电控滤光片，所述电控滤光片具体为一扩散器。所述第一凹槽101呈矩形。

在本实用新型一实施例中，所述第一滤光片1的入光侧面上设置有电路102和以及与所述电路102电连接的电极触点；

所述电路102电连接所述第二滤光片2；

当所述第一滤光片1安装到所述模组壳体上时，所述第二滤光片2依次通过所述电路102、所述电极触点电连接所述模组壳体内设置的电路板。

在该实施例中，所述电路102和以及与所述电路电连接的电极触点采用lds立体电路，即在所述第一滤光片1镀上lds立体电路，以对第二滤光片2的状态进行控制。

图2为本实用新型实施例中3d摄像头模组的截面示意图，如图2所示，所述模组壳体的一端面上设置有第二凹槽401，所述第二凹槽401的槽底与所述第一凹槽101对应的区域开有第三凹槽402；

所述第一滤光片1设置在所述第二凹槽401内；所述激光器本体3设置在所述第三凹槽402内。当所述第一滤光片1设置在所述第二凹槽401内时，所述第一滤光片1的出光侧面略低于所述第二凹槽401的上沿。

在该实施例中，所述第三凹槽402开在所述第二凹槽401的槽底与所述第一凹槽101对应的区域，从而能够使得当所述第一滤光片1安装到所述第一凹槽101中时，所述激光器本体3发射的光束刚好能够依次入射第二滤光片2、第一滤光片1。

在本实用新型一实施例中，所述模组壳体包括底板5和侧向围板4；

所述侧向围板4的一端面设置有所述第二凹槽401；所述侧向围板4的另一端面与所述底板5连接形成封闭空间。

在该实施例中，所述底板5呈矩形，所述侧向围板4围成一立方体形，所述侧向围板4与所述底板5围成的封闭空间内容纳所述激光器本体3、红外摄像头和rgb摄像头。

在本实用新型一实施例中，所述第二滤光片2包括两层透明电极以及夹设于两层所述透明电极之间的扩散膜；

所述扩散膜采用液晶聚合物复合材料制成；

在加电压的状态下所述扩散膜呈透明模式，所述激光器本体3能够通过所述第二滤光片2投射出结构光；在不加电压的状态下，所述扩散膜呈扩散模式，所述激光器本体3能够通过所述第二滤光片2投射出均匀光。所述结构光为点阵光。

所述液晶聚合物复合材料采用如下任一种液晶材料：

-聚合物分散液晶；

-聚合物稳定液晶；

-聚合物网络液晶；

-亚稳态液晶材料。

在本实用新型一实施例中，向列型液晶是杆状分子，由于其各向异性的分子结构而呈现光学和介电各向异性，液晶/聚合物复合材料由液晶和聚合物组成，根据单体浓度的不同，液晶/聚合物复合材料可分为三大类：聚合物分散液晶，聚合物稳定液晶和聚合物网络液晶，其中，聚合物分散液晶由较高百分比的单体(>20wt％)组成，而聚合物稳定液晶由较低百分比的单体(<10wt％)组成，聚合物网络液晶由中等百分比的单体(10wt％～20wt％)组成。由于聚合物网络的锚定效应，聚合物分散液晶，聚合物稳定液晶和聚合物网络液晶与纯向列型液晶相比提供了相对较快的响应时间，提供了更大的灵活性和更丰富的功能。

在本实用新型的一实施例中，所述液晶/聚合物复合材料为亚稳态液晶材料；所述亚稳态液晶材料具有响应于施加电压的分子取向。对所述扩散膜施加的电压为1v到50v之间的任一电压。

将液晶/聚合物复合材料的扩散膜置于两层透明电极之间，便可通过对扩散膜施加电压来改变这一层液晶/聚合物复合材料的光学特性。当对扩散器加电压时，液晶的方向沿着电场方向，扩散膜处于透明模式，其等效于一层透明材料，从而使结构光顺利通过液晶层而没有散射，结构光没有任何改变。当扩散器不加电压时，液晶的方向随机分布，扩散膜处于扩散模式，结构光通过液晶层时被散射，从而等效于将入射光扩散成均匀分布的光照(即上述均匀光)输出。

在本实用新型一实施例中，本实用新型提供的3d摄像头模组，还包括红外摄像头和rgb摄像头；

所述第二凹槽401的槽底还开有距离所述第二凹槽401预设定距离的第四凹槽403和第五凹槽404；所述rgb摄像头设置在所述第四凹槽403内，所述红外摄像头设置在所述第五凹槽404内；

所述rgb摄像头，用于采集目标物体表面的2d图像；

所述红外摄像头，用于采集目标物体表面的多张红外图像，进而根据所述多张红外图像生成深度图像。

在该实施例中，所述第三凹槽402、所述第四凹槽403和所述第五凹槽404位于同一直线上。所述预设定距离为20至80毫米。

在本实用新型一实施例中，本实用新型提供的激光投射模组，包括激光器本体3、第一滤光片1以及第二滤光片2；

所述第一滤光片1的入光侧面设置有第一凹槽101，所述第二滤光片2可拆卸的安装在所述第一凹槽101内；

所述第二滤光片2、所述第一滤光片依次设置在所述激光器本体3的出光侧，以能够使得所述激光器本体3发射的光束顺次透过第二滤光片2、第一滤光片1出射。

在本实用新型一实施例中，本实用新型提供滤光装置，包括第一滤光片1和第二滤光片2；所述第一滤光片1的入光侧面设置有第一凹槽101，所述第二滤光片2可拆卸的安装在所述第一凹槽101内。

在本实用新型实施例中，本实用新型中在第一滤光片的入光侧面设置有第一凹槽，进而将第二滤光片嵌入第一凹槽中，并进而将所述第一滤光片、所述第二滤光片依次设置在激光投射模组的所述激光器本体的出光侧，实现第一滤光片、所述第二滤光片的功能在激光投射模组的拆分后，减小了激光投射模组的集成度，可以有效缩小激光投射模组的尺寸；且本实用新型还能够可以实现与原3d摄像头相同的功能，对3d摄像头外观不产生任何影响。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。