结构光投影机制造技术

一种结构光投影机包含绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖。绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上，其中该些光砖随机排列。

【技术实现步骤摘要】
结构光投影机
本专利技术是有关一种投影机，特别是关于一种结构光(structured-light)投影机。
技术介绍
小型或微型光学投影机可适用于各种应用，例如投射结构光图案于物件上，进行三维或深度映射(mapping)。在三维映射系统中，使用影像撷取装置(例如相机)以撷取投射于物件的影像图案。撷取影像经处理后，可建构物件的三维图。传统投影机因为低解码率(decoderate)而造成不良的效能。此外，即使光学制造的进步使得光学系统小型化的成本降低，然而传统投影机对于体积或/且成本仍有相当的改善空间。鉴于传统投影机的效能不佳、体积庞大或价格昂贵，因此亟需提出一种新颖的结构光投影机，使得效能得以有效增进或/且体积或成本可以降低。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种具有增进效能或/且减少体积或成本的结构光投影机。根据本专利技术实施例，结构光投影机包含光源、光束限制装置及绕射光学元件。光源产生具有预设图案的发射光。光束限制装置接收发射光并产生准直光。绕射光学元件接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，其中该些光砖随机排列。根据本专利技术另一实施例，结构光投影机包含点光源、光束限制装置、图案化装置及绕射光学元件。点光源产生发射光。光束限制装置接收发射光并产生准直光。图案化装置接收准直光并产生图案光。绕射光学元件接收图案光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，且该些光砖随机排列。根据本专利技术又一实施例，绕射光学元件位于图案化装置之前。根据本专利技术又一实施例，结构光投影机包含光源及绕射光学元件。光源产生具有预设图案的发射光。绕射光学元件接收发射光并产生多个光砖，其随机或规律排列。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。一种结构光投影机，包含：绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上；其中该光砖随机排列。前述的结构光投影机，其中该光砖沿至少一个方向为非周期性或非相关。前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。一种结构光投影机，包含：光源，产生具有预设图案的发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；及绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列。前述的结构光投影机，其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。前述的结构光投影机，其中该半导体二极管分为多个群并依序点亮。前述的结构光投影机，其中不同群的半导体二极管具有不同形状或大小。前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。一种结构光投影机，包含：点光源，产生发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；图案化装置，接收该准直光并产生图案光；及绕射光学元件，接收该图案光并产生多个光砖，其随机排列。前述的结构光投影机，其中该点光源包含边射型激光二极管。前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。一种结构光投影机，包含：点光源，产生发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列；及图案化装置，接收该些光砖并产生多个图案光砖。前述的结构光投影机，其中所产生的相邻图案光砖部分重叠。一种结构光投影机，包含：光源，产生具有预设图案的发射光；及绕射光学元件，接收该发射光并产生多个光砖，其随机排列。前述的结构光投影机，其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。一种结构光投影机，包含：光源，产生具有预设图案的发射光；及绕射光学元件，接收该发射光并产生多个光砖，其规律排列。前述的结构光投影机，其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。前述的结构光投影机，其中该半导体二极管包含垂直腔面射型激光二极管。前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。借由上述技术方案，本专利技术结构光投影机至少具有以下优点效果：本专利技术具有增进效能或/且减少体积或成本。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1A显示本专利技术第一实施例的结构光投影机的方框图。图1B例示图1A的结构光投影机的示意图。图2A显示光源的部分半导体二极管，分为相邻二群而依序点亮。图2B显示光源的部分半导体二极管，分为交叉的二群而依序点亮。图2C显示光源的部分半导体二极管，依形状分为交叉的二群而依序点亮。图3A与图3B例示光砖的中心为周期性排列。图3C与图3D例示本专利技术实施例当中图1B的绕射光学元件所产生的光砖的中心，其随机或非周期性排列。图3E例示于边缘排列有较多的光砖。图3F例示针对光砖的排列进行校正。图4例示本专利技术实施例的结构光投影机的剖面图。图5A显示本专利技术第二实施例的结构光投影机的方框图。图5B例示图5A的结构光投影机的示意图。图6显示本专利技术第二实施例的变化型的结构光投影机的方框图。图7A显示本专利技术第三实施例的结构光投影机的方框图。图7B例示图7A的结构光投影机的示意图。图8A例示图7A的绕射光学元件所产生的光砖的中心是随机(或非周期性)排列。图8B显示图8A的随机排列的光砖，其部分重叠。图9A例示图7A的绕射光学元件所产生的光砖的中心是规律排列。图9B显示图9A具有规律排列的光砖，其部分重叠。【主要元件符号说明】100：结构光投影机200：结构光投影机300：结构光投影机400：结构光投影机11：光源12：光束限制装置13：绕射光学元件131：光学组成元件132：基板14：图案化装置31：晶片32：基底33：准直透镜34：第一间隔物35：第二间隔物DOE：绕射光学元件f：焦距具体实施方式图1A显示本专利技术第一实施例的结构光投影机100的方框图，且图1B例示图1A的结构光投影机100的示意图。结构光投影机100较佳为一种小型光学投影机，适用以投射结构光图案于物件上，以进行三维映射。在本实施例中，结构光投影机100可包含光源11，其产生具有预设图案的发射光。发射光可以为可见光或/且不可见光(例如红外线)。本实施例的光源11可包含半导体二极管阵列，根据预设图案排列。在一较佳实施例中，光源11可包含垂直腔面射型激光(vertical-cavitysurface-emittinglaser,VCSEL)二极管阵列，设于基板(未显示)上，并根据预设图案排列。借此，垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管作为光源11，同时执行光发射与图案化。垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管可用以制造小型且高密度光源。在一实施例中，光源11的半导体二极管可依序点亮，因而得以在近区域达到功耗降低、解码率增强或/且效能改善。图2A显示光源11的部分半导体二极管，分为相邻二群而依序点亮。图2B显示光源11的部分半导体二极管，分为交叉的二群而依序点亮。光源11的半导体二极管的形状与大小可彼此相异。图2C显示光源11的部分半导体二极管，依形状分为交叉的二群而依序点亮。本实施例的结构光投影机100可包含光束限制(beamlimiting)装置12，其接收(来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构光投影机，其特征在于包含：绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上；其中该光砖随机排列。

【技术特征摘要】
2017.09.15 US 15/706,060;2018.07.13 US 16/035,3371.一种结构光投影机，其特征在于包含：绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上；其中该光砖随机排列。2.根据权利要求1所述的结构光投影机，其特征在于：其中该光砖沿至少一个方向为非周期性或非相关。3.根据权利要求1所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。4.一种结构光投影机，其特征在于包含：光源，产生具有预设图案的发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；及绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列。5.根据权利要求4所述的结构光投影机，其特征在于：其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。6.根据权利要求5所述的结构光投影机，其特征在于：其中该半导体二极管分为多个群并依序点亮。7.根据权利要求6所述的结构光投影机，其特征在于：其中不同群的半导体二极管具有不同形状或大小。8.根据权利要求4所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。9.一种结构光投影机，其特征在于包含：点光源，产生发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；图案化装置，接收该准直光并产生图案光；及绕射光学元件，接收该图案光并产生多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪政宏，萧名淑，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71