【技术实现步骤摘要】
集成结构化光投影仪本申请是申请号为201480034775.9、申请日为2014年6月5日、专利技术名称为“集成结构化光投影仪”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本专利申请要求于2013年6月19日提交的美国临时专利申请61/836,682的权益,该专利申请以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及光电装置,并且更具体地涉及集成投影设备。
技术介绍
微型光学投影仪用于多种应用。例如,此类投影仪可用于将经编码的光或结构化光的图案投射到对象上,以用于3D测绘(也称为深度测绘)目的。就这一点而言,美国专利申请公开2008/0240502(其公开内容以引用方式并入本文)描述了一种照明组件,其中光源诸如激光器二极管或LED利用光学辐射来透射照明透明物,以便将图案投射到对象上。(如本文所使用的,术语“光学”和“光”一般是指可见辐射、红外辐射和紫外辐射中的任一者。)图像捕获组件捕获被投射到对象上的图案的图像,并且处理器处理该图像,以便重建对象的三维(3D)地图。PCT国际专利申请WO2008/120217(其公开内容以引用方式并入本文)描述了上述US2008/0240502中所示的照明组件的种类的更多方面。在一个实施例中,透明物包括被布置成不均匀图案的微透镜阵列。微透镜生成焦点的被投射到对象上的对应图案。在一些应用中,光学投影仪可通过一个或多个衍射光学元件(DOE)来投射光。例如,美国专利申请公开2009/0185274(其公开内容以引用方式并入本文)描述了一种用于投射图案的装置,该装置包括被共同配置为衍射输入光束以便至少部分地覆盖表面的两个DOE。DOE的 ...
【技术保护点】
1.一种光电装置,包括:衬底;在半导体膜片上形成的并且安装在衬底上的发光元件的阵列,其中所述阵列包括至少第一组发光元件和第二组发光元件;控制器,所述控制器被耦接为独立于第二组发光元件对第一组发光元件进行驱动;以及第一光学元件和第二光学元件,其中第一光学元件安装在衬底上以接收从发光元件的阵列发射的光并且将所接收的光朝第二光学元件引导,并且其中第二光学元件投射从第一光学元件接收的光以便产生图案。
【技术特征摘要】
2013.06.19 US 61/836,6821.一种光电装置,包括:衬底;在半导体膜片上形成的并且安装在衬底上的发光元件的阵列,其中所述阵列包括至少第一组发光元件和第二组发光元件;控制器,所述控制器被耦接为独立于第二组发光元件对第一组发光元件进行驱动;以及第一光学元件和第二光学元件,其中第一光学元件安装在衬底上以接收从发光元件的阵列发射的光并且将所接收的光朝第二光学元件引导,并且其中第二光学元件投射从第一光学元件接收的光以便产生图案。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述第二光学元件包括衍射光学元件(DOE)。3.根据权利要求2所述的装置,其中所述图案包括对应于各组发光元件的图案分量,并且其中,DOE被配置为产生包括在预定义的角范围扇出的图案分量的多个复制品的扩展图案。4.根据权利要求3所述的装置,其中DOE被配置为投射光图案的多个复制品,使得所述扩展图案堆砌在空间的表面或区域上,由此所述表面或区域被光图案的多个相邻的复制品覆盖,在复制品之间没有明显的重叠或缝隙。5.根据权利要求1所述的装置,还包括相机,所述相机被配置为捕获图案投射到其上的对象的图像。6.根据权利要求5所述的装置,还包括处理器,所述处理器被配置为处理被捕获的图像以便生成对象的三维(3D)图。7.根据权利要求6所述的装置,其中所述处理器被配置为通过测量被投射图案在图像中的每个点处相对于已知参照系的局部横向偏移并且基于所述局部偏移进行三角测量以找到该点的深度坐标,生成该3D图。8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其中所述图案是伪随机图案。9.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其中所述发光元件包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)。10.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其中第一光学元件包括被安装在所述衬底上的折叠式反射镜。11.根据权利要求10所述的装置,其中第二光学元件包括被安装在所述衬底上的投影透镜。12.根据权利要求10所述的装置,其中折叠式反射镜被配置成使从所述发光元件的阵列发射的光朝所述衬底转向,使得光通过所述衬底中的开口。13.根据权利要求10所述的装置,其中所述折叠式反射镜包括棱镜。14.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其中所述控制器被配置为在不同的第一时间和第二时间致动第一组发光元件和第二组发光元件。15.根据权利要求14所述的装置,其中所述控制器被配置为通过交替致动各组发光元件来驱动发光元件以生成图案的时间序列。16.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其中第二光学元件包括圆柱形透镜。17.一种光电装置,包括:半导体模片;发光元件的单片式阵列,所述发光元件的单片式阵列以包括多个列的网格图案而形成于所述半导体模片上;和光学器件,所述光学器件包括衍射光学元件(DOE),所述DOE被安装在所述衬底上并被配置为投射由该元件发射的光,以便生成与所述网格图案的所述列对应的条纹图案。18.根据权利要求17所述的装置,其中所述DOE被配置为产生所述图案的多个复制品。19.根据权利要求17所述的装置,并且包括控制器,所述控制器被配置为通过交替致动不同组的所述列来驱动所述发光元件以生成条纹图案的时间序列。20.根据权利要求17-19中任一项所述的装置,其中所述光学器件包括圆柱形透镜。21.根据权利要求...
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