[实用新型]组合图案投影装置及深度相机

说明书

本实用新型提供了一种组合图案投影装置及其深度相机，该组合图案投影装置包括：VCSEL阵列光源，用于发射阵列发散光束；透镜，用于接收并汇聚所述发散光束；衍射光学元件，接收经所述透镜汇聚后的所述发散光束并投射出图案化光束，所述图案化光束由多个子图案光束组合而成，所述子图案与所述VCSEL阵列光源中多个VCSEL的排列图案中心对称。通过利用体积更小的阵列芯片作为光源，同时采用透镜等光学元件将阵列芯片的光束调制以产生高质量的图案化光束，有效降低投影装置的整体厚度，有利于模组被集成到微型设备中。

技术领域

本实用新型涉及电子及光学元器件制造领域，尤其涉及一种组合图案投影装置及深度相机。

背景技术

随着智能设备对3D成像功能的迫切需求，深度相机将被越来越多的嵌入到智能设备中，这也要求深度相机向体积更小、性能更高的方向发展。微型激光投影仪是深度相机中的核心元器件之一，也是影响深度相机性能最为主要的因素。激光投影仪一般由激光光源、透镜以及其他光学元件构成，用于向空间中投影出光束。传统的采用单光源、投影透镜等形式的投影仪在厚度方向上的尺寸较大，难以被集成到像手机、平板等微型智能设备中。

实用新型内容

本实用新型提供一种组合图案投影装置，其能且能有效降低投影装置的整体厚度，有利于模组被集成到微型设备中，并产生高质量的图案化光束。

本实用新型提供的组合图案投影装置包括：VCSEL阵列光源，用于发射阵列发散光束；透镜，用于接收并汇聚所述发散光束；衍射光学元件，接收经所述透镜汇聚后的所述发散光束并投射出图案化光束，所述图案化光束由多个子图案光束组合而成，所述子图案与所述VCSEL阵列光源中多个VCSEL的排列图案中心对称。

其中，透镜包括单透镜或微透镜阵列，用于汇聚发散光束时并准直其发散光束。

在一些实施例中，透镜包括由多个单透镜和/或微透镜阵列组成的透镜组。

在一些实施例中，图案化光束的组合包括相邻排列、间隔排列或交叉排列。

在一些实施例中，所述VCSEL阵列光源中多个VCSEL的排列图案为不规则图案。

在一些实施例中，所述图案化光束照射到平面上时所形成的投影图案密度均匀且具备高度不相关性。

本实用新型还提供一种深度相机，包括：如上所述的组合图案投影装置，用 于投影图案化光束；采集模组，用于采集被所述图案化光束照射的目标图像；处理器，将所述目标图像计算出目标深度图像。

本实用新型的有益效果：利用体积更小的阵列芯片作为光源，同时采用透镜等光学元件将阵列芯片的光束调制以产生高质量的图案化光束，有效降低投影装置的整体厚度，有利于模组被集成到微型设备中。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的深度相机系统的侧视图。

图2为本实用新型的一个实施例的光源投影模组的侧视图。

图3为本实用新型一个实施例的VCSEL阵列示意图。

图4为本实用新型一个实施例的投影组合图案示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

本实用新型提出一种光源投影装置。在后面的说明中将以深度相机的投影模组为例进行说明，但并不意味着这种方案仅能应用在深度相机中，任何其他装置中凡是直接或间接利用该方案都应被包含在本实用新型的保护范围中。

深度相机