[发明专利]一种结构光投影仪及3D摄像头

说明书

本发明提供了一种结构光投影仪及3D摄像头，该结构光投影仪通过控制光路调制器调制所述泛光光源的输出光，就可以实现发射散斑点阵和光强连续分布的光输出之间的来回切换，即同时实现了结构光投影仪和红外泛光照明器的功能，节省了一个独立红外泛光照明器的空间和成本，且有利于3D摄像头的小型化设计。

技术领域

本发明涉及光学投影技术领域，更具体地说，涉及一种结构光投影仪及3D摄像头。

背景技术

结构光是一组由投影仪和摄像头组成的系统结构，其是用投影仪投射待定的光信息至物体表面后，由摄像头采集，根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间，其是实现3D摄像头的一种方案。

基于3D摄像头而言，其实现方式主要包括三种，其一，结构光；其二，飞行时间(Time of Flight，简称ToF)；其三，双目摄像头。在消费电子领域，比较主流的是结构光方案和ToF方案，二者都需要主动的红外光投影，结构光方案需要投影红外散斑，ToF方案需要投影红外光强连续分布的光输出，即泛光。同时，二者都需要红外接收模组，即接收红外的CMOS摄像头。

参考图1，图1为传统的结构光3D摄像头的结构示意图，传统的结构光3D摄像头包括以下主要器件：散斑点阵投影仪、红外摄像头、红外泛光照明器和RGB摄像头。由于在黑暗环境中也需要形成红外2D图像，一般3D摄像头都需要额外配置一个红外泛光照明器，照亮黑暗中的物体，同时利用红外摄像头记录红外2D图像。

但是，由于红外泛光照明器一般是由一个或多个红外激光器以及扩散膜组成，由此可知红外泛光照明器的设置增加了整个3D摄像头的成本及功耗，不利于3D摄像头的小型化设计。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种结构光投影仪及3D摄像头，技术方案如下：

一种结构光投影仪，其特征在于，所述结构光投影仪包括：

泛光光源；

设置在所述泛光光源出光侧的光路调制器；

设置在所述光路调制器背离所述泛光光源一侧的投影透镜装置；

其中，所述光路调制器用于调制所述泛光光源的输出光，以使所述输出光全输出或按照预设图案进行输出。

优选的，在上述结构光投影仪中，所述泛光光源为非相干光光源。

优选的，在上述结构光投影仪中，所述泛光光源包括：

衬底；

设置在所述衬底上的至少一个激光发射器。

优选的，在上述结构光投影仪中，任意相邻两个所述激光发射器之间存在间隔。

优选的，在上述结构光投影仪中，至少一个所述激光发射器在所述衬底上阵列排布。

优选的，在上述结构光投影仪中，所述泛光光源包括：

导光板；

位于所述导光板入光侧的至少一个LED发光单元；

位于所述导光板上表面的光学结构；

位于所述导光板下表面的反射片。

优选的，在上述结构光投影仪中，所述光学结构包括：

设置在所述导光板上表面的扩散片；

设置在所述扩散片背离所述导光板一侧的增光片。

优选的，在上述结构光投影仪中，所述光路调制器为液晶调制器；

所述液晶调制器包括：相对设置的第一基板和第二基板；