[发明专利]条纹投影模组

说明书

本发明提供一种条纹投影模组，包括：光源，用于发射光束；透镜，用于汇聚所述发射光束；衍射光学元件，接收经所述透镜汇聚后的入射光束，并对所述入射光束分束成多个衍射光束沿第一及第二方向投射到空间中以形成二维条纹图案；相邻的所述衍射光束沿第一方向通过邻接或重叠排布以形成条纹；相邻的所述衍射光束沿第二方向通过间隔排布使得相邻的条纹之间有明显的间隙。通过对衍射光学元件的合理设计，将衍射光束沿两个方向以不同的排布方式进行排列，从而形成条纹图案。与已有技术相比，本发明方案无需采用转镜等复杂的结构，且体积小，更有利于集成到其他设备中。

技术领域

本发明涉及半导体照明领域，尤其涉及一种条纹投影模组。

背景技术

结构光深度相机以其稳定的性能、消费级的成本使其在3D扫描、体感交互、手势识别等方面得以广泛的应用。结构光深度相机中的核心部件之一为投影模组，其主要用于向空间中投射主动结构光，目前较为主流的结构光有散斑、条纹、二维图案等，其中条纹结构光技术最早被使用，然而目前由于一些原因导致其应用受阻。

一方面，条纹结构光投影模组往往较为复杂，投影出相应的条纹需要光源、光学元件、其他电子器件，有时还需要其他处理器的协同控制。另一方面，条纹结构光投影模组体积较大，随着目前智能设备的微型化使其难以被集成。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种体积小且结构简单的条纹投影模组，更有利于被集成到智能设备中。

本发明提供的条纹投影模组，包括：光源，用于发射光束；透镜，用于汇聚所述发射光束；第一衍射光学元件，接收经所述透镜汇聚后的入射光束，并对所述入射光束分束成多个衍射光束沿第一及第二方向投射到空间中以形成二维条纹图案；相邻的所述衍射光束沿第一方向通过邻接或重叠排布以形成条纹；相邻的所述衍射光束沿第二方向通过间隔排布使得相邻的条纹之间有明显的间隙。

在一些实施例中，所述光源包括边发射激光器或垂直腔面激光发射器。

在一些实施例中，所述光源包含阵列光源。所述透镜包含微透镜阵列，所述微透镜阵列中的各个单元与所述阵列光源中的子光源对应。

在一些实施例中，还包括光束调制器，所述光束调制器用于将所述光源光束进行调制以使得条纹图案有清晰的边界。所述光束调制器包括第二衍射光学元件；所述第二衍射光学元件与所述第一衍射光学元件被形成在同一个光学元件上。

本发明还提供一种深度相机，包括条纹投影模组、成像模组以及处理器，其中，所述条纹投影模组包括光源、透镜以及衍射光学元件，所述光源发射光束后经由所述透镜汇聚后入射到所述衍射光学元件上，所述衍射光学元件将所述入射光束分束成多个衍射光束沿第一及第二方向投射到空间中以形成二维条纹图案；所述成像模组用于采集所述条纹图案；所述处理器用于计算所述条纹图案以生成深度图像。

在一些实施例中，相邻的所述衍射光束沿第一方向通过邻接或重叠排布以形成条纹；相邻的所述衍射光束沿第二方向通过间隔排布使得相邻的条纹之间有明显的间隙。

在一些实施例中，所述条纹投影模组还包括光束调制器，所述光束调制器用于将所述光源发射的光束进行调制以使得条纹图案有清晰的边界。

本发明的有益效果：通过对衍射光学元件的合理设计，将衍射光束沿两个方向以不同的排布方式进行排列，从而形成条纹图案。与已有技术相比，本发明方案无需采用转镜等复杂的结构，且体积小，更有利于集成到其他设备中。

附图说明

图1为现有技术中条纹投影模组示意图。

图2为本发明一实施例中条纹投影模组在xoy平面内的截面示意图。

图3为本发明一实施例中条纹投影模组在yoz平面内的截面示意图。

图4为本发明一实施例中条纹投影模组在xoy平面内所形成的图案示意图。