[发明专利]一种基于光源阵列的3D结构光的产生装置

权利要求书

1.一种基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，包括：

光源阵列（1），包含多个发光单元，各所述发光单元单独可控；

光学元件（2），与所述发光单元对应设置，用于对所述光源阵列（1）准直得到准直光；

聚焦透镜（31），相间隔设置于所述光学元件（2）背离所述光源阵列（1）的一侧；

投影镜头（32），相间隔设置于所述聚焦透镜（31）背离所述光学元件（2）的一侧；

所述光源阵列（1）、所述光学元件（2）、所述聚焦透镜（31）以及所述投影镜头（32）沿同一轴线设置；

所述发光单元为单独控制亮灭的光源，所述光源阵列（1）透过所述光学元件（2）得到准直光，再透过所述聚焦透镜（31）成像于所述聚焦透镜（31）的后焦面（311），透过所述投影镜头（32）投影至工作面（4）成像；

所述光学元件（2）为准直透镜阵列，所述准直透镜阵列包含多个透镜单元，各所述透镜单元与所述发光单元一一对应设置；

任一所述发光单元所处位置为，与所述发光单元对应的所述透镜单元的中心相对偏移一个坐标，可表示为：；；其中，由相邻所述发光单元之间的距离与目标光斑间距决定；

或者，

所述光学元件（2）为柱面镜阵列，定义所述光源阵列（1）长方向为Y轴方向，宽方向为X轴方向，厚度方向为Z轴方向；所述柱面镜阵列沿X轴方向偏心，用于对所述光源阵列（1）的X方向准直；柱面镜单元相对于所述光源阵列沿X轴偏心，偏心距离为。

2.根据权利要求1所述的基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，所述透镜单元出射的准直光的偏转角为：；；其中，为透镜单元的焦距，分别为所述透镜单元偏移的坐标值。

3.根据权利要求2所述的基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，所述后焦面的光斑位置与所述发光单元的对应关系为：；，其中，为所述聚焦透镜的焦距。

4.根据权利要求1所述的基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，所述光源阵列（1）在X轴方向各发光单元单独控制。

5.根据权利要求4所述的基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，所述光学元件（2）的柱面镜单元与所述发光单元一一对应设置；偏转角为。

6.根据权利要求4所述的基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，所述光学元件（2）和所述聚焦透镜（31）之间设有柱面镜（5），所述柱面镜（5）的光焦度方向沿Y方向，用于缩小光源阵列（1）的Y方向的发散角，而不改变X方向的发散角。

7.根据权利要求4所述的基于光源阵列的3D结构光的产生装置，其特征在于，所述光源阵列（1）依次透过所述光学元件（2）、所述聚焦透镜（31）成像于所述聚焦透镜（31）的后焦面（311），所述后焦面（311）的各列光条位置坐标为。