[发明专利]高密度的结构光投影仪

权利要求书

1.一种结构光投影仪，用于发射结构光光束，其特征在于，包括：

由在半导体衬底上排列的至少两个子光源组成的VCSEL阵列光源；

透镜，用于接收及汇聚由所述VCSEL阵列光源中所述子光源发射出的光束；

斑点图案生成器，接收由所述透镜汇聚的所述子光源发射出的光束后产生与所述子光源对应的结构光子光束，由至少两个所述结构光子光束组合成所述结构光光束。

2.如权利要求1所述的结构光投影仪，其特征在于，所述至少两个结构光子光束相互交叉以形成高密度的所述结构光光束。

3.如权利要求2所述的结构光投影仪，其特征在于，所述结构光子光束在距离为D的平面上形成的结构光图案中斑点间距M满足：

M＝knD/d

其中，k为大于1的整数，n为所述子光源的之间的间距，d为所述子光源与所述斑点图案生成器之间的距离。

4.如权利要求2所述的结构光投影仪，其特征在于，所述至少两个结构光子光束相互交叉的区域占单个子光束形成区域的90％以上。

5.如权利要求2所述的结构光投影仪，其特征在于，所述交叉为二维交叉。

6.如权利要求1所述的结构光投影仪，其特征在于，所述至少两个结构光子光束邻近排列以形成大视场的所述结构光光束。

7.如权利要求1所述的结构光投影仪，其特征在于，所述至少两个子光源以不规则二维图案形式排列在所述半导体衬底上。

8.如权利要求1所述的结构光投影仪，其特征在于，所述透镜为单个透镜或微透镜阵列中的一种或组合，所述微透镜阵列中各个微透镜单元与所述VCSEL阵列光源中各个子光源一一对应。

9.如权利要求1所述的结构光投影仪，其特征在于，所述斑点图案生成器为光栅、微透镜阵列、衍射光学元件中的至少一种。

10.一种深度相机，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一所述的结构光投影模组，用于向空间中发射结构化图案光束；

采集模组，与所述结构光投影模组设置在同一条基线上，用于采集所述结构化光束图案；

处理器，利用所述结构化光束图案计算出深度图像。