[发明专利]镜头、三维成像模组及三维成像设备

说明书

本发明涉及一种镜头、三维成像模组及三维成像设备。镜头具有入射轴，镜头包括透镜元件，透镜元件包括至少两个子透镜，子透镜为非旋转对称结构，每一子透镜包括有效通光部，透镜元件中的有效通光部关于入射轴旋转对称，透镜元件中的有效通光部用于通过入射光束，以在镜头的像侧形成相互分离的成像画面，成像画面的数量与透镜元件中子透镜的数量相等。在上述镜头中，非旋转对称的结构能够使子透镜于径向上的结构尺寸得到缩减，从而有利于两个或多个子透镜容置在一个镜头内，此时通过该镜头便可获得至少两个针对被摄物的不同角度的成像画面，从而能够极大地缩小三维成像系统的横向尺寸，使系统能够更好地对狭窄空间进行三维成像。

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，特别是涉及一种镜头、三维成像模组及三维成像设备。

背景技术

传统的三维立体成像一般通过在不同角度设置两个或者更多的镜头，通过在不同角度获取同一被摄物体的二维图像，进而通过对比分析不同角度之间的二维图像信息以获得三维数据。但这种传统的三维成像设备由于需要多个镜头以实现三维测量，因此设备中用于安装镜头的结构尺寸较大，在使用时存在较大的操作局限性。

发明内容

基于此，有必要针对如何以小尺寸结构获取三维成像信息的问题，提供一种镜头、三维成像模组及三维成像设备。

一种镜头，具有入射轴，包括透镜元件，所述透镜元件包括至少两个子透镜，所述子透镜为非旋转对称结构，每一所述子透镜包括有效通光部，所述透镜元件中的任意两个所述有效通光部关于所述入射轴旋转对称，所述透镜元件中的所述有效通光部能够通过入射光束，以在镜头的像侧形成相互分离的成像画面，所述成像画面的数量与所述透镜元件中所述子透镜的数量相等。

在上述镜头中，相较于一般的具有旋转对称结构的透镜而言，非旋转对称的结构能够使所述子透镜于径向上的结构尺寸得到缩减，从而能够使两个或多个所述子透镜容置在一个镜头内，此时通过该镜头便可获得至少两个针对被摄物的不同角度的成像画面，从而能够极大地缩小三维成像系统的横向尺寸，使三维成像系统实现小尺寸设计，同时使系统能够更好地对狭窄空间进行三维成像。对各所述成像画面中的凹陷、凸起等特征进行终端分析后便可得到相应特征的深度、高度等三维信息。

在其中一个实施例中，所述透镜元件中的各所述子透镜由一个透镜切分而成。

在其中一个实施例中，所述镜头包括至少两个成像单元，每一所述成像单元包括沿所述入射轴方向排布的至少两个所述子透镜，每一所述子透镜包含于一个所述透镜元件。

在其中一个实施例中，同一所述透镜元件中的各所述子透镜在垂直于入射轴的方向上间隔设置或错位设置。

在其中一个实施例中，所述子透镜包括弧形边缘，所述子透镜的弧形边缘远离所述入射轴。

在其中一个实施例中，所述镜头满足以下任意一种方案：

所述透镜元件包括两个所述子透镜，沿平行于所述入射轴的方向上，两个所述子透镜在垂直于所述入射轴的平面上的投影形状为半圆形；

所述透镜元件包括三个所述子透镜，沿平行于所述入射轴的方向上，其中两个所述子透镜在垂直于所述入射轴的平面上的投影形状为扇形，另一个所述子透镜在垂直于所述入射轴的平面上的投影形状为半圆形；

所述透镜元件包括四个所述子透镜，沿平行于所述入射轴的方向上，四个所述子透镜在垂直于所述入射轴的平面上的投影形状为扇形。

在其中一个实施例中，所述透镜元件中的各所述子透镜围绕所述入射轴。

在其中一个实施例中，所述透镜元件中的任意两个所述子透镜关于所述入射轴旋转对称。