[发明专利]收集对象的三维信息的光学设备和方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种收集对象的三维信息的光学设备和方法。

背景技术

出于诸如再现的目的，对象的三维(3D)数据收集可能依赖于速度、精度和可便携性。3D数据收集技术可以应用在数字成像、计算机动画、地形学、重建整形外科、牙科、内科、快速成型等领域中。

光学设备可以用于以数字形式收集对象的形状、轮廓、位置或其他信息。例如，使用三角测量的光学设备可以包括用于接收从对象反射的光的两个摄像装置，然后确定光从对象反射的点的三维空间位置。

WO2012066741A1中公开了多频带摄像装置的示例，其需要大量的像素(每个像素(或者多个像素)用于收集某一波段的光通量)以收集足够的图像数据。然而，尺寸相对较大的传感器(其提供充足的像素)可能不可避免地增大摄像装置的物理尺寸或者不利地影响其小型化。

附图说明

当结合附图阅读以下详细描述时，会更好地理解本公开内容的各个方面。注意，根据行业标准实践，各种特征未按比例绘制。事实上，为了讨论的清楚性，各种特征的尺寸可能被任意增大或缩小。

图1图示根据本公开内容的一些实施例的、收集对象的三维信息的光学设备。

图2图示根据本公开内容的一些实施例的、收集对象的三维信息的光学设备。

图3图示根据本公开内容的一些实施例的、收集对象的三维信息的光学设备。

图4图示根据本公开内容的一些实施例的、收集对象的三维信息的光学设备。

图5A图示根据本公开内容的一些实施例的对象的图像。

图5B图示根据本公开内容的一些实施例的对象的图像。

图5C图示根据本公开内容的一些实施例的对象的图像。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实现所提供的主题的不同特征的许多不同实施例或示例。以下描述了部件和布置的特定示例以简化本公开内容。当然，这些仅仅是示例，并非旨在是限制性的。例如，在接下来的描述中第一特征形成在第二特征上方/之上可以包括第一特征和第二特征直接接触形成的实施例，并且还可以包括可以在第一特征和第二特征之间形成另外的特征以使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。此外，本公开内容可能在各种示例中重复参考数字和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的，并且其自身不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了易于描述，在本文中可能使用诸如“在…下面”、“在…之下”、“下方”、“在…之上”、“上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元素或特征相对于(一个或更多个)另外的元素或特征的关系。空间相对术语旨在除了附图中所示的取向以外还包括在使用或操作中的不同装置取向。设备可以另外取向(旋转90度或其他取向)，并且本文中使用的空间相对描述同样可以相应地解释。

参照附图，在多个视图中，相同的附图标记指示相同的部件。图1图示根据本公开内容的一些实施例的、收集对象的三维信息的光学设备。

参照图1，收集对象3的三维信息的光学设备1a可以包括遮光板12、透镜11、131和132、滤光器141和142以及光学检测器15。光学设备1a可以是例如但不限于摄像装置的透镜单元。

遮光板12是不透明的。遮光板12由吸收入射光的材料形成。遮光板12具有孔121。遮光板12具有孔122。孔121通过遮光板12与孔122分开。孔121的位置与孔122的位置不同。

透镜11布置在对象3和遮光板12之间。透镜11被配置成缩短孔121和光学检测器15之间的距离。透镜11被配置成缩短从孔121到光学检测器15的焦距。透镜11被配置成缩短孔122和光学检测器15之间的距离。透镜11被配置成缩短从孔122到光学检测器15的焦距。可以预期，根据本公开内容的一些其他实施例，可以去除透镜11。可以预期，如果消除透镜11，则从孔122到光学检测器15的焦距会增大。

光学模块(图1中未示出)包括透镜131和滤光器141。透镜131布置在孔121中。滤光器141布置在孔121中。透镜131布置在滤光器141和对象3之间。遮光板12的孔121中的光学模块将根据从对象反射的光束L1的光束L1’直接提供给光学检测器15。遮光板12的孔121中的光学模块将根据从对象反射的光束L2的光束L2’直接提供给光学检测器15。