阅读说明：本技术 结构光投射装置以及其制造方法 (Project structured light device and its manufacturing method ) 是由 陈振宇 黄乾友 于 2018-05-23 设计创作，主要内容包括：一结构光投射装置及其制造方法。结构光投射装置,适用于深度摄像,包括：一光发射器,其中所述光发射器于一发射侧具有一投射区域,其中所述投射区域用于发射光；一光学衍射元件,其中所述光学衍射元件具有一衍射区域,用于衍射所述光发射器发射的光；以及一支撑件,其中所述支撑件支撑所述光学衍射元件于所述光发射器的发射侧,以使所述投射区域和所述衍射区域对应,从而所述光发射器的投射区域发射的光直接被所述光学衍射元件的衍射区域衍射。(One project structured light device and its manufacturing method.Project structured light device is suitable for depth camera, comprising: an optical transmitting set, wherein the optical transmitting set has a projected area in an emitting side, wherein the projected area is for emitting light；One diffractive-optical element, wherein the diffractive-optical element has a diffraction region, the light for the transmitting of optical transmitting set described in diffraction；An and supporting element, wherein diffractive-optical element described in the supports support is in the emitting side of the optical transmitting set, so that the projected area and the diffraction region are corresponding, so that the light that the projected area of the optical transmitting set emits is directly by the diffraction region diffraction of the diffractive-optical element.)

结构光投射装置以及其制造方法

技术领域

本发明涉及深度摄像领域，特别地涉及一结构光投射装置以及其制造方法。

背景技术

实现深度摄像的技术方案有很多，主流方案有双目方案、TOF方案和结构光方案。双目方案成本较低，但是最大的问题在于实现算法需要很高的计算资源，导致实时性很差，而且基本跟分辨率，检测精度挂钩。也就是说，分辨率越高，要求精度越高，则计算越复杂，同时，纯双目方案受光照，物体纹理性质影响。

结构光方案是为了解决双目匹配算法的复杂度和鲁棒性问题而提出的。结构光法不依赖于物体本身的颜色和纹理，采用了主动投影已知图案的方法来实现快速鲁棒的匹配特征点，能够达到较高的精度，也大大扩展了适用范围。随着结构光技术的逐渐发展和完善，结构光深度摄像也越来越受市场欢迎，尤其是其在移动终端的应用引起很多移动厂商的关注，例如Iphone X前置摄像模组采取了散斑结构光技术进行人脸识别解锁。

结构光深度相机基本工作过程是将结构光投射到待测物表面后被待测物的高度调制，被调制的结构光经摄像系统采集，传送至计算机内分析计算后可得出被测物的三维面形数据。

而现有结构光深度相机使用的投射装置包括一光发射器、一准直镜和一光学衍射元件，其中所述准直镜被设置于所述光发射器和所述光学衍射元件之间。所述光发射器发射光线被所述准直镜准直，再通过所述光学衍射元件衍射或复制后，投射至空间目标表面。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中一光学衍射元件被支撑于一光发射器，直接衍射一光发射器发射的光线。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述光学衍射元件和所述光发射器间距较小，确保所述光发射器发出的光线可以更好地被所述光学衍射元件衍射。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中一支撑件位于所述光发射器和所述光学衍射元件之间，支撑所述光学衍射元件，使得所述光学衍射元件可以固定于所述光发射器。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述光学衍射元件的一衍射区域与所述光发射器的一投射区域相对应。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述支撑件为环形，从而防止所述光发射器和所述光学衍射元件之间漏光。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述支撑件实施为为一梯形结构，以使形成所述支撑件时，方便模具或印刷板脱离。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述支撑件由芯片粘结膜成型材料(DAF，Die Attach Film)形成，一方面可以使形成的所述支撑件高度较小，从而使所述光学衍射元件和所述光发射器间距较小，另一方面使所述支撑件升温升压下可以恢复粘性，无需额外的胶水等辅助。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述支撑件由光刻胶形成，一方面可以使形成的所述支撑件高度较小，从而使所述光学衍射元件和所述光发射器间距较小，另一方面可以利用光刻胶的特性使所述支撑件的形成工艺更可控。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述支撑件还可以通过普通粘合物，例如胶水等形成，从而降低成本。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述支撑件被设置于所述光发射器的一非投射区域，从而避免所述支撑件遮挡光线光线。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中至少一用于连接一线路板的连接点被设置于所述支撑件外侧的所述非投射区域部分，从而避免金线等连接线高度限制所述光发射器和所述光学衍射元件的间距。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述结构光投射装置具有散热性。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述光发射器被设置于一散热元件，例如金属板，从而使得散热效果更佳。

本发明的另一个目的在于提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述线路板具有一镂空区域，所述镂空区域被设置于所述光发射器底部，从而提高散热效果。

为了实现以上至少一个目的，依本发明的一个方面，本发明进一步提供一结构光投射装置，适用于深度摄像，包括：

一光发射器，其中所述光发射器于一发射侧具有一投射区域，其中所述投射区域用于发射光；

一光学衍射元件，其中所述光学衍射元件具有一衍射区域，用于衍射所述光发射器发射的光；以及

一支撑件，其中所述支撑件支撑所述光学衍射元件于所述光发射器的发射侧，以使所述投射区域和所述衍射区域对应，其中所述光发射器的投射区域发射的光直接被所述光学衍射元件的衍射区域衍射。

根据本发明的一个实施例，所述投射区域和所述衍射区域间距小于或等于100um。

根据本发明的一个实施例，所述投射区域和所述衍射区域间距小于或等于15um。

根据本发明的一个实施例，所述支撑件呈环状，其中所述支撑件闭合地环绕所述投射区域。

根据本发明的一个实施例，所述支撑件呈一梯形结构。

根据本发明的一个实施例，所述支撑件由芯片粘结膜成型材料、光刻胶或胶水之一的材料形成。

根据本发明的一个实施例，所述支撑件由透光材料制成，覆盖所述投射区域，其中所述支撑件位于所述光发射器和所述光学衍射元件之间，支撑所述光学衍射元件。

根据本发明的一个实施例，所述光发射器于具有一非投射区域，其中所述投射区域位于所述投射区域的外侧，其中所述支撑件被设置于所述非投射区域，位于所述光发射器和所述光学衍射元件之间。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步包括一线路板，其中所述线路板可工作地连接位于所述支撑件外侧的所述非投射区域。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步包括一准直装置，其中所述准直装置安装于所述光学衍射元件的出光侧，对经所述光学衍射元件衍射后的光线准直。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步包括一光线转向元件，其中所述光线转向元件被设置于所述光学衍射元件和所述准直元件光学路径之间，对应于所述光学衍射元件的衍射光线路径，将经衍射后的光线转向至所述准直元件准直，从所述结构光投射装置的侧面射出。

根据本发明的一个实施例，所述光线转向元件被实施为一折光透镜或一反射镜面或两者的结合。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步包括一光线转向元件，其中所述光线转向元件被设置于所述准直元件出光侧，对应于所述准直元件的光线准直路径，其中衍射后的光线经所述准直元件准直，再由所述光线转向元件转向，从所述结构光投射装置的侧面的射出。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步包括一散热元件和一线路板，其中所述线路板可工作地连接于所述光发射器，其中所述散热元件被设置于所述线路板底部。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步一线路板，其中所述线路板可工作地连接于所述光发射器，其中所述线路板具有一镂空区域，其中所述镂空区域对应于所述光发射器的底部，其中所述光发射器的尺寸大于所述镂空区域尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步一线路板，其中所述线路板可工作地连接于所述光发射器，其中所述支撑件被设置于所述线路板，支撑所述光学衍射元件的衍射区域对应于所述投射区域。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置进一步包括至少一连接线，其中所述连接线连接所述光发射器和所述线路板，其中所述连接线位于所述支撑件内侧，其中所述连接线安装后高度不大于所述光学衍射元件和所述光发射器间距加上所述光发射器的厚度总和。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一结构光投射装置制造方法，包括步骤：

(a)于一光发射器的一投射区域周侧形成一支撑件；

(b)安装一光学衍射元件于所述支撑件，其中所述光学衍射元件的一衍射区域和所述投射区域匹配；以及

(c)粘合所述支撑件和所述光学衍射元件。

根据本发明的一个实施例，所述步骤(a)包括步骤：

形成所述支撑件于一线路板；和

于所述支撑件内侧，连接所述线路板和所述光发射器。

根据本发明的一个实施例，所述步骤(a)包括步骤：

形成所述支撑件于所述光发射器的一非投射区域；和

于所述支撑件外侧，连接所述线路板和所述光发射器。

根据本发明的一个实施例，在步骤(c)之前还包括步骤：

涂覆胶水于所述支撑件表面，粘结所述支撑件上表面和所述光学衍射元件底表面。

根据本发明的一个实施例，所述步骤(c)还包括步骤：

使所述支撑件恢复粘性，从而使得所述光学衍射元件被粘于所述支撑件上表面。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置制造方法还包括步骤：

对应所述衍射区域，安装一准直装置，以使衍射后的光线被准直。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置制造方法还包括步骤：

对应所述准直装置的光线准直路径，安装一光线转向元件，以使准直后的光线转向从所述结构光投射装置侧面射出。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置制造方法还包括步骤：

对应所述光学衍射元件的光线衍射路径，安装所述光线转向元件，以使衍射后光线转向。

根据本发明的一个实施例，所述结构光投射装置制造方法还包括步骤：

对应所述光线转向元件的光线转向路径，安装所述准直装置，从而使转向后的光线经准直后从所述结构光投射装置侧面射出。

根据本发明的一个实施例，通过丝网印刷工艺、光刻工艺或点胶工艺之一形成所述支撑件。

根据本发明的另一个方面，本发明进一步提供一结构光投射装置制造方法，其特征在于，包括：

(A)设置透光芯片粘结膜成型材料于一光学衍射元件的底面，形成一支撑件；和

(B)贴覆所述支撑件于一光发射器的发射侧，使所述光学衍射元件的衍射区域和所述光发射器的投射区域对应。

根据本发明的一个实施例，所述步骤(B)还包括步骤：

(C)使所述支撑件恢复粘性，粘结所述支撑件的底面和所述光发射器的发射侧。

附图说明

图1是根据本发明的一优选实施例的结构光投射装置的剖面结构示意图。

图2是根据本发明的上述优选实施例的结构光投射装置的部分立体示意图。

图3是根据本发明的另一实施例的的结构光投射装置的剖面结构示意图。

图4是根据本发明的上述优选实施例的变形实施例的的结构光投射装置剖面结构示意图。

图5是根据本发明的一结构光投射装置的应用示意图。

图6根据本发明的第二实施例的结构光投射装置的剖面结构示意图。

图7是根据本发明的第三实施例的结构光投射装置的剖面结构示意图。

图8是根据本发明的第四实施例的结构光投射装置的剖面结构示意图。

图9是根据本发明的一结构光投射装置的应用示意图。

图10是根据本发明的一结构光投射装置的应用示意图。

图11是根据本发明的一结构光投射装置制造方法的流程图。

图12是根据本发明的另一结构光投射装置制造方法的流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至12所示，本发明提供一结构光投射装置以及其制造方法，其中所述结构光投射装置适用于结构光深度摄像，用于实现结构光投射。具体地，所述结构光投射装置包括一光发射器10和一光学衍射元件20，其中所述光学衍射元件20被对应地固定于所述光发射器10的一发射侧11，衍射所述光发射器10发射的光线，经所述光学衍射元件20衍射的光线被投出。

所述光发射器10可以是VCSEL(垂直腔面发射激光器，Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)、光发射器、光线二极管、发光二极管等，产生的光线可以是但不限置于可见光、红外光或紫外光等等。所述光发射器10于所述发射侧11，具有一投射区域13和一非投射区域14，其中所述非投射区域14位于所述投射区域13的周侧。所述投射区域13投射光线，并由所述衍射区域21衍射，也就是说所述光发射器10的所述投射区域13和所述光学衍射元件20的所述衍射区域21被对应地设置。

如图1至3所示，为本发明的一较佳实施例的所述结构光投射装置。所述结构光投射装置包括一支撑件40，其中所述支撑件40支撑所述光学衍射元件20于所述光发射器10的所述发射侧11。也就是说，在本实施例中，所述支撑件40被设置于所述光发射器10和所述光学衍射元件20之间，并支撑所述光学衍射元件20，使得所述光学衍射元件20可以固定于所述光发射器10的所述发射侧11。

所述支撑件40形成于所述光发射器10的所述非投射区域14，避免所述支撑件40阻碍所述投射区域13投射光线。也就是说，所述支撑件40对应于所述投射区域13，界定一投射窗41，其中所述光发射器10发出的光线经所述投射窗41被所述光学衍射元件20衍射。所述光学衍射元件20的衍射区域21对应于所述投射窗41。

由于所述光学衍射元件20被直接设置于所述光发射器10，为了使得投射出的光线可以被衍射并使得效果较好，所述光学衍射元件20和所述光发射器10距离应小于或等于100um，优选地小于15um。也就是说，在本第一实施例中，所述支撑件40的厚度小于或等于100um，优选地小于15um。

优选地，所述支撑件40呈环状。也就是说，所述支撑件40闭合地形成于所述非投射区域14，如图2所示，在所述光发射器10和所述光学衍射元件20之间形成一密闭空间，防止所述光发射器10和所述光学衍射元件20之间漏光。

在本发明的一个实施例中，所述支撑件40呈一梯形结构。如图3所示，所述投射窗41从上至下逐渐减小，或者说从远离所述光发射器10至越来越接近的方向，所述投射窗41逐渐减小。对应地，所述支撑件40的一靠近所述投射区域13的内侧面42相对于所述非投射区域14表面呈锐角地倾斜，相对于所述投射区域13表面呈钝角地倾斜。此时，如果所述支撑件40通过模具或印刷版制作，梯形结构的支撑件使得模具或印刷版脱离阻力小，方便模具或印刷版脱离。

当然，本领域技术人员可以知道的是，图3只是所述梯形结构的一种实施方式，还可以是和图3所示位置相反的设置，即所述投射窗41从上至下逐渐增大。此时，可以是于所述光学衍射元件20的底面使用模具或印刷版形成所述梯形结构后在安装固定。为了方便模具或印刷版脱离，所述支撑件40的内侧面是相对于所述衍射区域21呈钝角地倾斜。

所述结构光投射装置进一步包括一线路板30，其中所述光发射器10电导通地连接于所述线路板30。所述光发射器10的一非发射侧12贴附于所述线路板30，从而实现所述发射器10固定。在本发明实施例中，所述光发射器10被实施为VCSEL时，所述非发射侧12为所述VCSEL的负极，可直接贴附于线路板实现电导通。所述线路板30通过一连接线31连接所述光发射器10的所述非投射区域14的一连接点141(正极)，以使所述光发射器10电导通地连接于所述线路板30，其中所述连接线31的一端连接所述线路板30，另一端连接所述非投射区域14的一连接点141。所述连接线31可以被实施为金线等可通电的金属丝等，本发明并不限制。

优选地，为了避免所述连接线31影响所述光学衍射元件20安装，特别是影响所述光学衍射元件20和所述光发射器10的间距，所述连接线31被安装于所述支撑件40的外侧，也就是说，所述投射区域13和所述非投射区域14的所述连接点141被所述支撑件40隔离。例如，当所述连接线31被实施为金线时，当金线的一端被安装所述线路板30，另一端被安装于所述非投射区域14，所述金线的高度一般超过100um，很可能超过本发明中所述光学衍射元件20到所述光发射器10的间距，所以优选地所述连接线31被安装于所述支撑件40的外侧。

当然，本领域技术人员可以知道的是，所述光发射器10和所述线路板30的电导通可以通过其他方式实现，比如所述光发射器10的正极连接点设置于背面，对应地贴附于所述线路板10或使用其他软度较高的连接线，从而降低连接线安装后高度，本发明并不限制。

在本发明的一个实施例中，所述支撑件40由芯片粘结膜成型材料(DAF，DieAttach Film)形成。所述DAF材料在一定条件下可以具有粘性，从而可以用于粘附和固定。也就是说，所述支撑件40的底面接触并粘合于所述光发射器10的所述非投射区域14的表面，所述支撑件40的顶面接触并粘合于所述光学衍射元件20的底面，从而实现两者的固定。

在本发明的另一实施例中，所述支撑件40由光刻胶形成。例如，涂覆感光材料于所述非投射区域14表面，曝光预设涂覆区域，暴露于光的感光区域的物理性质发生变化，从而使得当显影剂等蚀刻剂施加于感光材料层时，暴露区域被蚀刻掉，形成所述支撑件40。进一步，为了实现固定，通过胶水等粘合剂实施于所述支撑件40的顶面，对应地安装所述光学衍射元件20，从而粘合固定两者。

或者涂覆感光材料于所述光学衍射元件40底面，曝光预设所述衍射区域21，从而形成所述衍射区域21和所述支撑件40。进一步，为了实现固定，通过胶水等粘合剂实施于所述支撑件40的底面，对应地安装所述光发生器10，从而粘合固定两者。

所述结构光投射装置进一步包括一散热元件50，其中所述散热元件50贴附于所述线路板30底部，用于散去所述结构光投射装置在工作过程中产生的热量。所述散热元件50可以被实施为一金属板，其中所述金属板被设置于所述线路板30底部。

进一步，所述结构光投射装置包括一准直装置60，其中所述准直装置60被安装于所述光学衍射元件20的出光侧，即所述准直装置60被设置于所述光学衍射元件20的光线衍射路径，对经所述光学衍射元件20衍射后的光线准直。所述准直装置60包括一准直元件62和一安装件61，其中所述准直元件62固定于所述安装元件61，所述安装元件61对应于所述衍射区域21安装,以使得所述准直元件62、所述光学衍射元件20和所述光发射器10相对应,从而使得所述光发射器10发射出激光通过所述光学衍射元件20衍射,再通过所述准直元件62准直后投射至空间目标。

所述准直元件62可以被实施为一系列可以调整光线路径的透镜组。所述安装件61一端被安装于所述线路板30，向所述准直元件62延伸，另一端界定一出光口100。所述光发射器10发出光线，经所述光学衍射元件20衍射后，所述准直元件60对衍射后的光线准直，经准直后的光线从所述出光口100投出。

本领域技术人员可以知道的是，所述安装件61可以被实施为所述结构光投射装置的一外壳。所述外壳容纳所述光发射器10、所述光学衍射元件20、所述支撑件40和所述线路板50。此时所述准直元件62可以被对应地直接安装于所述外壳，例如通过卡扣、螺旋、粘贴或过盈配合等方式。

在所述第一较佳实施例中，所述安装件61从所述线路板30直地延伸，或者说沿所述光学衍射元件20的光线衍射路径延伸。所述光发射器10、所述光学衍射元件20和所述准直装置30依次沿所述述安装件61延伸方向设置。所述出光口100被设置于结构光投射装置的一端，对应于所述光学衍射元件20的一衍射区域21设置。此时，所述结构光投射装置的厚度大致为所述线路板30至所述出光口100或所述准直元件62的距离。

为了保护所述结构光投射装置的各个元件，所述准直装置60进一步包括一保护元件63，其中所述保护元件63由透明材质制成，设置于所述出光口100，封装所述结构光投射装置，从而避免灰尘、水分或其他杂质进入。所述保护元件63可以被实施为手机、平板或电脑等设备的屏幕，利用设备的屏幕封装，从而减少安装步骤和成本。

如图4所示，为本发明的所述第一实施例的变形实施例的一结构光投射装置。在所述变形实施例中，所述结构光投射装置包括一光发射器10D、一光学衍射元件20D、一支撑件40D、一线路板30D和一准直装置60D。所述光发射器10D具有一发射侧11D、一非发射侧12D、一投射区域13D和一非投射区域14D。所述非投射区域14D设有至少一连接点141D。所述光学衍射元件20D具有一衍射区域21D。所述结构光投射装置具有一出光口100D。所述准直装置60D包括一安装件61D、一准直元件62D和一保护元件63D。

本领域技术人员知道的是，在所述较佳实施例中的所述光学衍射元件20D被直接支撑于所述光发射器10D、所述光学衍射元件20D和所述光发射器10D间距较小和限制、支撑件40D由DAF、普通胶水或光刻工艺形成、设置一散热元件散热、设置一保护元件封装等特征在所述第二实施例中也可以组合适用，此处不再赘述。

和上述第一优选实施例不同的是，在本变形实施例中，所述支撑件40D由透光材料制成，覆盖所述光发射器10D的所述投射区域13D，从而支撑所述光学衍射元件20D。也就是说，在本变形实施例中，所述支撑件40D整体呈板状，而非环形。光线由所述光发射器10B发出后，经透光的所述支撑件40D传导至所述光学衍射元件20D衍射后从出光口100D射出。

具体地，所述支撑件40D贴附于所述光发射器10D的发射侧11D，位于所述光发射器10D和所述光学衍射元件20D之间，固定所述光发射器10D和所述光学衍射元件20D。对应地，在本变形实施例中，为了使得投射出的光线可以被衍射并使得效果较好，所述光学衍射元件20D和所述光发射器10D距离小于或等于100um，优选地小于15um。也就是说，所述支撑件40的厚度小于或等于100um，优选地小于15um。

以所述支撑件40D由芯片粘结膜成型材料形成为例进行说明。制作过程中，可以涂覆芯片粘结膜成型材料于所述光学衍射元件20D的底面，形成所述支撑件40D。通过升温升压使得所述支撑件40D恢复粘性，粘结所述支撑件40D的底面和所述光发射器10D的发射侧11D。此时，芯片粘结膜成型材料被涂覆于所述光学衍射元件20D而非直接涂覆于所述光发射器10D的发射侧11D，且材料恢复粘性后的流动性降低，减少材料渗入所述光发射器10D内部的可能性，尤其对具有发射腔的VCSEL。优选地，所述支撑件40D的尺寸大于所述投射区域13D的尺寸，从而可以覆盖所述投射区域13D。

这种结构的制造方法使得所述支撑件40D的高度可以实现进一步降低，实现更好的衍射效果，同时降低工艺难度，减少成本。

如图5所示，为本发明的所述较佳实施例及其变形或所述第二实施例的结构光投射装置安装于电子设备的结构示意图。所述结构光投射装置的各个元件依次呈线性地排列方向，对应地电子设备的厚度方向。

如图6所示，为本发明的一第二实施例的一结构光投射装置。在所述第二实施例中，所述结构光投射装置包括一光发射器10A、一光学衍射元件20A、一支撑件40A、一线路板30A和一准直装置60A。所述光发射器10A具有一发射侧11A、一非发射侧12A、一投射区域13A和一非投射区域14A。所述非投射区域14A设有至少一连接点141A。所述光学衍射元件20A具有一衍射区域21A。所述结构光投射装置具有一出光口100A。所述准直装置60A包括一安装件61A和一准直元件62A。

本领域技术人员知道的是，在所述较佳实施例中的所述光学衍射元件20A被直接支撑于所述光发射器10A、所述光学衍射元件20A和所述光发射器10A间距较小和限制、支撑件40A由DAF、普通胶水或光刻工艺形成、设置一散热元件散热、设置一保护元件封装等特征在所述第二实施例中也可以组合适用，此处不再赘述。

在第二实施例中，和所述较佳实施例不同的是，所述光学衍射元件20A和所述光发射器10A间距加上所述光发射器10A的厚度高于所述连接线31A的安装后高度时，所述连接线31可以被安装于所述支撑件40A内侧，而不影响间距设计。也就是说，所述连接点141A也被设置于所述支撑件40A内侧，并未被所述支撑件40A隔离于所述投射区域14A。

具体地，所述支撑件40A被设置于所述线路板30A，于所述非投射区域14A外侧，支撑所述光学衍射元件20A的衍射区域21A对应于所述投射区域13A。此时为了防止漏光和支撑稳定性，所述支撑件40A闭合地环绕所述非投射区域14周侧，形成一密封空间。也就是说，所述支撑件40A由所述线路板30A延伸至所述光学衍射元件20A。

所述连接线31A被安装于所述密封空间内，一端连接设置于所述非投射区域14A的所述连接点141A，另一端连接所述线路板30A。所述支撑件10A封装所述连接线31A和所述光发射器10A。

所述线路板30A具有一镂空部32A，其中所述镂空部32A对应于所述光发射器10A设置，从而提高所述结构光投射装置的散热性。所述镂空部32A具有至少一镂空孔321A，其中所述镂空孔321A被设置于所述线路板30A底部。所述镂空孔321A提供一散热通道，当所述光发射器10A工作时，其产生的热量可以通过所述镂空孔321A排出。

优选地，所述光发射器10A的部分区域覆盖所述镂空部32A，即所述镂空部32A的尺寸小于所述光发射器10A的尺寸，从而便于所述光发射器10A的固定和安装。特别地，当所述镂空部32A只具有一所述镂空孔321，所述光发射器10A的尺寸应大于所述镂空孔321A的尺寸以实现安装。

进一步,所述镂空部32A还可以设置散热材料，举例但不限制于陶瓷、紫铜等散热性能好的材料，可以理解的是，所述散热材料一端接触所述光发射器10A底部，并设置于所述镂空部32A，故可以将所述光发射器10A产生的热量快速导出。

如图7所示，为本发明的一第三实施例的结构光投射装置。在所述第三实施例中，所述结构光投射装置包括一光发射器10B、一光学衍射元件20B、一支撑件40B、一线路板30B和一准直装置60B。所述光发射器10B具有一发射侧11B、一非发射侧12B、一投射区域13B和一非投射区域14B。所述非投射区域14B设有至少一连接点141B。所述光学衍射元件20B具有一衍射区域21B。所述结构光投射装置具有一出光口100B。所述准直装置60B包括一安装件61B、一准直元件62B和一保护元件63B。

本领域技术人员知道的是，在所述较佳实施例中的所述光学衍射元件20B被直接支撑于所述光发射器10B、所述光学衍射元件20B和所述光发射器10B间距较小、所述支撑件形成于所述非投射区域或所述线路板、支撑件40B呈环形或梯形结构、支撑件40B由DAF、普通胶水或光刻工艺形成、设置一散热元件散热、所述线路板具有镂空部散热、设置一保护元件封装等特征在所述第三实施例中也可以组合适用，此处不再赘述。

在所述第三实施例中，和上述较佳实施例、第二实施例不同的是，所述结构光投射装置还包括一光线转向元件70B，其中所述光线转向元件70B被设置于所述光学衍射元件20B和所述准直元件62B光线路径之间，对应于所述光学衍射元件20B的衍射光线路径，将经衍射后的光线转向至所述准直元件62B准直，从而从所述结构光投射装置的侧面射出。即所述光学转向元件70B位于所述光学衍射元件20B的出光侧和所述准直元件62B的入光侧。

所述出光口100B被设置于所述结构光投射装置的侧壁，所述光发射器10B发射光线，经所述光学衍射元件20B衍射后，由所述光线转向元件70B转向至所述准直元件62B准直，再从设置于侧壁的所述出光口100B投出。

所述光线转向元件70B可以被实施为一折光透镜，经衍射后的光线穿过所述折光透镜而产生折射，再经所述准直元件62B准直，从所述出光口100B出去。

或者所述光线转向元件70B也可以被实施为一反射镜面，其中所述反射镜面相对于所述光学衍射元件20B的衍射光线路径倾斜地设置。经衍射后的光线经所述反射镜面反射，至所述准直元件62B准直，从所述出光口100B出去。

也就是说，本领域技术人员可以知道的是，所述光线转向元件70B可以通过反射、折射或两者结合的方式实现光线转向，本发明并不限制。

对应地，所述安装件61B包括一第一安装件611B、一转向安装件612B和一第二安装件613B，其中所述第一安装件611B从所述线路板30B沿所述光学衍射元件20B的衍射光线路径延伸，至所述转向安装件612B，所述第二安装件613B从所述转向安装件612B沿所述光线转向元件70B的光线转向路径延伸。所述第一安装件611B容纳所述光发射器10B、所述支撑件40B和所述光学衍射元件20B。所述转向安装件612B形成一拐角，容纳所述光线转向元件70B。所述第二安装件613B容纳所述准直元件62B，其中述第二安装件613B的一端口界定所述出光口100B，以供被准直后的光线直接从所述出光口100B射出。

也就是说，所述第一安装件611B和所述第二安装件613B分别从所述转向安装件612B的两侧延伸，从而形成所述安装件61B。

此时，所述结构光投射装置沿图中X方向的厚度和所述线路板30B沿X方向的长度、所述准直元件62B的安装位等有关。而结构光投射装置沿图中Y方向的厚度和所述光线转向元件70B的尺寸、所述准直元件62B的尺寸、所述光线转向元件70B和所述光学衍射元件20B预设间距等有关。

如图8所示，为本发明的一第四实施例结构光投射装置。在所述第四实施例中，所述结构光投射装置包括一光发射器10C、一光学衍射元件20C、一支撑件40C、一线路板30C、一准直装置60C和一光线转向元件70C。所述光发射器10C具有一发射侧11C、一非发射侧12C、一投射区域13C和一非投射区域14C。所述非投射区域14C设有至少一连接点141C。所述光学衍射元件20C具有一衍射区域21C。所述结构光投射装置具有一出光口100C。所述准直装置60C包括一安装件61C和一准直元件62C。

本领域技术人员知道的是，在所述较佳实施例中的所述光学衍射元件20C被直接支撑于所述光发射器10C、所述光学衍射元件20C和所述光发射器10C间距较小、所述支撑件形成于所述非投射区域或所述线路板、支撑件40C呈环形或梯形结构或覆盖所述投射区域、支撑件40C由DAF、普通胶水或光刻工艺形成、设置一散热元件散热、所述线路板具有镂空部散热、设置一保护元件封装等特征在所述第三实施例中也可以组合适用，此处不再赘述。

和上述第三实施例不同的是，在所述第四实施例中，所述光线转向元件70C被设置于所述准直元件62C出光侧，对应于所述准直元件62C的光线准直路径。光线衍射后，经所述准直元件62C准直，再由所述光线转向元件70C转向，从所述结构光投射装置的侧面射出。

具体地，所述光线转向元件70C可以被实施为一折光透镜，经准直后的光线穿过所述折光透镜而产生折射，从被设置于所述结构光投射装置侧面的所述出光口100C出去。或者所述光线转向元件70C也可以被实施为一反射镜面，其中所述反射镜面相对于所述准直元件62C的准直光线路径倾斜地设置。经准直后的光线经所述反射镜面反射，从所述出光口100C出去。也就是说，本领域技术人员可以知道的是，所述光线转向元件70B可以通过反射、折射或两者结合的方式实现光线转向，本发明并不限制。

对应地，所述安装件61C包括一第一安装件611C和一转向安装件612C，其中所述第一安装件611C从所述线路板30C沿所述光学衍射元件20B的衍射光线路径延伸至所述转向安装件612C。所述第一安装件611C依次容纳所述光发射器10C、所述支撑件40C、所述光学衍射元件20B和所述准直元件62C。所述转向安装件612C形成一拐角，容纳所述光线转向元件70C，其中所述转向安装件612C的一端口界定所述出光口100C，以供转向后的光线直接从所述出光口100C射出。

此时，所述结构光投射装置的厚度和所述准直元件62C的尺寸相关，相比于上述其他的实施例，所述第四实施例的安装使用时，厚度更薄，适用于移动设备轻薄化发展方向。

如图9至图10所示，为本发明的所述第三实施例和所述第四实施例的结构光投射装置安装于电子设备的结构示意图。由于光线转向，所述结构光装置的厚度相比于较佳实施例和第一实施例厚度降低，尤其是第四实施例中，所述结构光投射装置的厚度大致相当于所述准直元件62C的直径。

根据本发明的另一个方面，本发明进一步提供一结构光投射装置制造方法，适用于上述结构光投射装置，从而实现上述目的和特征，如图11所示。

步骤201：于一光发射器的一投射区域周侧形成一支撑件。

所述支撑件可以由DAF材料、光刻材料或普通胶水等材料制成，在步骤201都有可以适用。也就是说，可以利用DAF材料采取丝网印刷工艺，或利用光刻材料通过光刻工艺或者利用普通胶水通过点胶或涂胶等方式形成所述支撑件。

对于丝网印刷工艺，DAF材料可以填充丝网印刷板的镂空图案，从而形成所述支撑件。本领域技术人员可以知道丝网印刷工艺的概念和基本步骤，此处不再赘述。

根据不同的结构光投射装置，所述支撑件形成位置也会不同，所述支撑件可以被形成于所述光发射器的一非投射区域，也可以形成于一线路板。

当所述支撑件形成于所述线路板时，所述步骤201之前或之后还可以执行

步骤202：于所述支撑件内侧，连接所述线路板和所述光发射器。

当所述支撑件形成于所述非投射区域时，所述步骤201之前或之后还可以执行步骤：

步骤203：于所述支撑件外侧，连接所述线路板和所述光发射器。

步骤204：安装一光学衍射元件于所述支撑件，其中所述光学衍射元件的一衍射区域和所述投射区域匹配。

也就是说，安装时对位将所述光学衍射元件的所述衍射区域和所述投射区域，使所述光学衍射元件的表面接触所述支撑件表面。

步骤205：粘合所述支撑件和所述光学衍射元件。

当所述支撑件利用DAF材料制成时，所述步骤203可以被实施为通过升温升压使得所述支撑件恢复粘性，从而使得所述光学衍射元件可以被粘于所述支撑件上表面。而当所述支撑件利用光刻材料等粘性较弱或没有粘性的材料，所述步骤203之前涂覆胶水于所述支撑件表面。

步骤206：对应所述衍射区域，安装一准直装置。

步骤207：对应所述准直装置的光线准直路径，安装一光线转向元件，以使准直后的光线转向从所述结构光投射装置侧面射出。

或者在步骤205之后执行

步骤208：对应所述光学衍射元件的光线衍射路径，安装所述光线转向元件，以使衍射后光线转向。

步骤209：对应所述光线转向元件的光线转向路径，安装所述准直装置，从而使转向后的光线经准直后从所述结构光投射装置侧面射出。

本领域技术人员可以知道的是，步骤202、203、206至209并非必要步骤，可以根据实际设计的结构选择性执行。

如图12所示，为本发明提供的另一结构光投射装置制造方法，适用于上述较佳实施例的变形实施例，实现上述目的和优势。

步骤301：设置透光DAF材料于一光学衍射元件的底面，形成一支撑件。

步骤302：贴覆所述支撑件于一光发射器的发射侧，使所述光学衍射元件的衍射区域和所述光发射器的投射区域对应。

步骤303：通过升温升压使得所述支撑件恢复粘性，粘结所述支撑件的底面和所述光发射器的发射侧。

步骤304：对应所述衍射区域，安装一准直装置。

步骤305：对应所述准直装置的光线准直路径，安装一光线转向元件，以使准直后的光线转向从所述结构光投射装置侧面射出。

或者在步骤303之后执行

步骤306：对应所述光学衍射元件的光线衍射路径，安装所述光线转向元件，以使衍射后光线转向。

步骤307：对应所述光线转向元件的光线转向路径，安装所述准直装置，从而使转向后的光线经准直后从所述结构光投射装置侧面射出。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。