本發(fā)明涉及手機(jī)攝像頭和數(shù)碼相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種結(jié)構(gòu)光和RGB傳感器模組整體式集成系統(tǒng)3D相機(jī)。

背景技術(shù)：

目前隨著智能機(jī)的發(fā)展，手機(jī)拍照正成為人們?nèi)粘Ｉ畋炔豢缮俚囊豁?xiàng)功能，且對(duì)拍照效果的需求也越來(lái)越高，當(dāng)前已經(jīng)替代傳統(tǒng)卡片式數(shù)碼相機(jī)，然而隨著手機(jī)厚度逐漸縮小的趨勢(shì)，也就要求手機(jī)攝像頭的尺寸變得更小或者控制在可接受范圍內(nèi)，同時(shí)每家廠商對(duì)相機(jī)的功能和創(chuàng)新也是需求極大，其中3D成像是一個(gè)非常重要的趨勢(shì)，而且對(duì)3D深度信息等精度要求也是越來(lái)越高，高精度的3D信息數(shù)據(jù)不僅僅能給手機(jī)帶來(lái)更多更豐富的拍攝應(yīng)用功能，也能實(shí)現(xiàn)2D向3D世界的改變的用戶體驗(yàn)，除了手機(jī)和相機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，VR/AR現(xiàn)如今也迅速發(fā)展，相機(jī)也是VR/AR的一個(gè)重要組成部分，而且精確的手勢(shì)控制和物體跟蹤更是VR/AR要突破的技術(shù)以此來(lái)獲得更佳的用戶體驗(yàn)，高精度的3D信息和3D成像不僅僅能給VR/AR設(shè)備帶來(lái)成像功能，更是能夠帶來(lái)感知外界物體的深度信息，而且是精度極高的深度信息，基于此深度信息，便可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的手勢(shì)識(shí)別和物體跟蹤等功能。

目前，基于結(jié)構(gòu)光的3D成像方案為分體式的獨(dú)立模組設(shè)計(jì)，保護(hù)激光投影模塊，紅外傳感器檢測(cè)模塊和RGB普通攝像頭模塊，且對(duì)其相對(duì)位置精度要求高，這樣就需求在手機(jī)組裝或者將三者組裝在統(tǒng)一PCB板子上的時(shí)候誤差控制相當(dāng)高，這樣帶來(lái)的問(wèn)題就是效率較低，良率較低，成本更大，占用手機(jī)空間也就更大。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們提出結(jié)構(gòu)光和RGB傳感器模組整體式集成系統(tǒng)3D相機(jī)方案，這樣可以有效避免后期生產(chǎn)的公差控制難問(wèn)題，提供良率和控制成本，同時(shí)節(jié)省手機(jī)空間。

然而，一種結(jié)構(gòu)光和RGB傳感器模組整體式集成系統(tǒng)3D相機(jī)尚未見(jiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)和生產(chǎn)制造困難的不足，和更低的成本，提供一種采用結(jié)構(gòu)光和RGB傳感器模組整體式集成系統(tǒng)3D相機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種采用結(jié)構(gòu)光和RGB傳感器模組整體式集成系統(tǒng)3D相機(jī)，包括陣列激光發(fā)射部分，在陣列激光發(fā)射部分旁邊設(shè)有紅外傳感器檢測(cè)部分，在紅外傳感器檢測(cè)部分旁邊設(shè)有RGB普通攝像頭部分；所述陣列激光發(fā)射部分由激光發(fā)射器、第一內(nèi)部鏡頭、方向轉(zhuǎn)換棱鏡、頂部鏡頭組成；激光發(fā)射器通過(guò)第一內(nèi)部鏡頭將光投射到方向轉(zhuǎn)換棱鏡的第一面，經(jīng)過(guò)方向轉(zhuǎn)換棱鏡折射后由第二面射到頂部鏡頭上，然后投射至目標(biāo)物；所述紅外傳感器檢測(cè)部分的底部設(shè)有紅外線傳感器，中部設(shè)有第二內(nèi)部鏡頭，頂部設(shè)有成像透鏡；所述RGB普通攝像頭部分的底部設(shè)有RGB攝像頭，中部設(shè)有第三內(nèi)部鏡頭，頂部設(shè)有成像相機(jī)鏡頭。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、降低成本，減小整體尺寸，更適合手機(jī)緊湊的空間需求。

2、更高的3D深度信息精度。

3、本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙，構(gòu)思新穎，可以在此基礎(chǔ)上衍生很多的拍攝應(yīng)用等功能，如3D人臉識(shí)別，VR/AR等。

附圖說(shuō)明

圖1為結(jié)構(gòu)光整體式3D相機(jī)正面示意圖。

圖2為結(jié)構(gòu)光整體式3D相機(jī)俯視圖。

圖3為結(jié)構(gòu)光投影模塊光傳播示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合說(shuō)明書附圖1-3及實(shí)施例對(duì)本專利進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

一種采用結(jié)構(gòu)光和RGB傳感器模組整體式集成系統(tǒng)3D相機(jī)，包括陣列激光發(fā)射部分1，在陣列激光發(fā)射部分1旁邊設(shè)有紅外傳感器檢測(cè)部分2，在紅外傳感器檢測(cè)部分2旁邊設(shè)有RGB普通攝像頭部分3；

所述陣列激光發(fā)射部分1由激光發(fā)射器4、第一內(nèi)部鏡頭5、方向轉(zhuǎn)換棱鏡6、頂部鏡頭7組成；激光發(fā)射器4通過(guò)第一內(nèi)部鏡頭5將光投射到方向轉(zhuǎn)換棱鏡6的第一面，經(jīng)過(guò)方向轉(zhuǎn)換棱鏡6折射后由第二面射到頂部鏡頭7上，然后投射至目標(biāo)物；

所述紅外傳感器檢測(cè)部分2的底部設(shè)有紅外線傳感器8，中部設(shè)有第二內(nèi)部鏡頭9，頂部設(shè)有成像透鏡10；

所述RGB普通攝像頭部分3的底部設(shè)有RGB攝像頭11，中部設(shè)有第三內(nèi)部鏡頭12，頂部設(shè)有成像相機(jī)鏡頭13。

所述第一內(nèi)部鏡頭5具有兩層鏡片結(jié)構(gòu)。

所述第二內(nèi)部鏡頭9具有四層鏡片結(jié)構(gòu)。

所述第三內(nèi)部鏡頭12具有六層鏡片結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例

陣列激光發(fā)射部分(即結(jié)構(gòu)光)發(fā)射陣列激光束，經(jīng)過(guò)第一內(nèi)部鏡頭，方向轉(zhuǎn)換棱鏡，頂部鏡頭投射到拍攝對(duì)象物體，再由紅外傳感器檢測(cè)對(duì)象物體上的紅外發(fā)射激光，得到精度高的3D深度信息數(shù)據(jù)，RGB普通攝像頭正常成像(可見(jiàn)光范圍內(nèi))，最后將3D深度數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)合成得到3D圖像。

首先，陣列激光發(fā)射器上電工作，激發(fā)發(fā)射陣列激光，比如點(diǎn)陣激光，經(jīng)過(guò)第一內(nèi)部鏡頭激光束打到棱鏡第一面，由于棱鏡的全反射作用，激光經(jīng)棱鏡內(nèi)部全反射達(dá)到棱鏡第二面，在經(jīng)過(guò)第二面的全反射將激光送到頂部鏡頭，頂部鏡頭最終將激光束按照既定的投影鏡頭投射出去。棱鏡在此的作用為轉(zhuǎn)換光路，增大光程，實(shí)現(xiàn)投影鏡頭的高性能設(shè)計(jì)需求，同時(shí)降低高度(如圖3)。

陣列紅外激光束投射到目標(biāo)物體上形成紅外光的陣列分布。

然后，用檢測(cè)器模組，也就是紅外傳感器模組，對(duì)投射的紅外陣列激光的陣列形狀進(jìn)行成像，通過(guò)算法計(jì)算得到深度信息(在生產(chǎn)時(shí)需對(duì)其進(jìn)行矯準(zhǔn)并進(jìn)行校準(zhǔn)參數(shù)的燒錄)。

最后RGB普通攝像頭的成像照片和高精度的3D深度信息進(jìn)行后期融合處理，即可實(shí)現(xiàn)豐富多彩的應(yīng)用，比如3D圖像，后對(duì)焦等。