深度相机的光源装置和深度相机制造方法及图纸

本申请公开了了一种深度相机的光源装置和深度相机，深度相机的光源装置包括：垂直腔面发生激光器VCSEL阵列，用于生成并发射出待调制光束；其中，VCSEL阵列包括多个垂直腔面发生激光器；微衍射光学元件DOE阵列，用于对待调制光束进行衍射调制，输出适用于目标应用场景的目标类型光束；控制单元，用于接收目标类型光束对应的控制指令，将微DOE阵列中的每一个微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与目标类型光束相对应的目标光学特性，以使得微DOE阵列衍射出适用于目标应用场景的目标类型光束，使得深度相机的光源装置可适用于多种不同的应用场景。种不同的应用场景。种不同的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
深度相机的光源装置和深度相机


[0001]本申请涉及拍摄设备
，尤其涉及一种深度相机的光源装置和深度相机。

技术介绍

[0002]深度相机相较于传统相机来说，具有能够准确采集深度信息的优点，被广泛应用到了人机交互、三维重建、机器视觉等领域中。现有的深度相机的光源，包括有光学元件和发光器件。不同的光学元件和发光器件的搭配，可以输出不同类型的光束，使用到不同的应用场景中。
[0003]然而，现有的深度相机中，光学元件和发光器件之间的搭配是固定的，一个深度相机只能够发出一种类型的光束，无法适用于多种应用场景，若用户需要多种不同类型的光束应用到多个不同的应用场景中，则只能通过购买多种不同的深度相机，甚至重新定制可满足需求的深度相机的方式来达到目的，所需消耗的成本较高。

技术实现思路

[0004]基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种深度相机的光源装置和深度相机，以实现输出适用于不同应用场景的不同类型光束。
[0005]本申请第一方面公开了一种深度相机的光源装置，包括：
[0006]垂直腔面发生激光器VCSEL阵列，用于生成并发射出待调制光束；其中，所述VCSEL阵列包括多个垂直腔面发生激光器；
[0007]与所述VCSEL阵列的出光面相接触的微衍射光学元件DOE阵列，用于对所述待调制光束进行衍射调制，输出适用于目标应用场景的目标类型光束；其中，所述微DOE阵列包括多个微衍射光学元件的微结构，任意一个所述微衍射光学元件的微结构对应唯一一个所述垂直腔面发生激光器；所述微衍射光学元件的微结构覆盖于自身相对应的所述垂直腔面发生激光器的出光孔表面；所述微衍射光学元件的微结构的光学特性可变；所述微衍射光学元件的微结构的一种光学特性用于衍射输出一种类型光束；
[0008]与所述微DOE阵列相连的控制单元，用于接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性，以使得所述微DOE阵列衍射出所述适用于目标应用场景的目标类型光束。
[0009]可选地，在上述深度相机的光源装置中，所述微DOE阵列集成在所述VCSEL阵列的出光面上；或者，所述微DOE阵列集成通过介质层与所述VCSEL阵列的出光面相接触。
[0010]可选地，在上述深度相机的光源装置中，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性时，用于：
[0011]接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排
布，以使得每一个所述微衍射光学元件的微结构具有与所述目标类型光束相对应的目标光学特性。
[0012]可选地，在上述深度相机的光源装置中，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排布时，用于：
[0013]接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的温度控制为目标温度，和/或，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构中的电流控制为目标电流，以使得所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排布。
[0014]可选地，在上述深度相机的光源装置中，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性时，用于：
[0015]分别向所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构输出控制信号，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性。
[0016]可选地，在上述深度相机的光源装置中，还包括：
[0017]覆盖于所述微DOE阵列上的透镜，用于对所述微DOE阵列输出的所述目标类型光束进行衍射调制，以使得经过所述透镜衍射调制的所述目标类型光束实现二次成像。
[0018]可选地，在上述深度相机的光源装置中，还包括：衬底；其中，每一个所述垂直腔面发生激光器位于所述衬底上。
[0019]本申请第二方面公开了一种深度相机，包括：
[0020]深度相机的光源装置；其中，所述深度相机的光源装置，包括：垂直腔面发生激光器VCSEL阵列、微衍射光学元件DOE阵列以及控制单元；
[0021]所述VCSEL阵列，用于生成并发射出待调制光束；其中，所述VCSEL阵列包括多个垂直腔面发生激光器；
[0022]与所述VCSEL阵列的出光面相接触的所述微DOE阵列，用于对所述待调制光束进行衍射调制，输出适用于目标应用场景的目标类型光束；其中，所述微DOE阵列包括多个微衍射光学元件的微结构，任意一个所述微衍射光学元件的微结构对应唯一一个所述垂直腔面发生激光器；所述微衍射光学元件的微结构覆盖于自身相对应的所述垂直腔面发生激光器的出光孔表面；所述微衍射光学元件的微结构的光学特性可变；所述微衍射光学元件的微结构的一种光学特性用于衍射输出一种类型光束；
[0023]与所述微DOE阵列相连的控制单元，用于接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性，以使得所述微DOE阵列衍射出所述适用于目标应用场景的目标类型光束；
[0024]图像传感器，用于接收所述目标类型光束所反射回的光，转换为对应的图像信息；
[0025]分别与所述深度相机的光源装置和所述图像传感器相连的印制电路板，用于分别为所述图像传感器和所述深度相机的光源装置供电，并解算处理所述图像传感器中的图像
信息。
[0026]可选地，在上述深度相机中，所述微DOE阵列集成在所述VCSEL阵列的出光面上；或者，所述微DOE阵列集成通过介质层与所述VCSEL阵列的出光面相接触。
[0027]可选地，在上述深度相机中，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性时，用于：
[0028]接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排布，以使得每一个所述微衍射光学元件的微结构具有与所述目标类型光束相对应的目标光学特性。
[0029]可选地，在上述深度相机中，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度相机的光源装置，其特征在于，包括：垂直腔面发生激光器VCSEL阵列，用于生成并发射出待调制光束；其中，所述VCSEL阵列包括多个垂直腔面发生激光器；与所述VCSEL阵列的出光面相接触的微衍射光学元件DOE阵列，用于对所述待调制光束进行衍射调制，输出适用于目标应用场景的目标类型光束；其中，所述微DOE阵列包括多个微衍射光学元件的微结构，任意一个所述微衍射光学元件的微结构对应唯一一个所述垂直腔面发生激光器；所述微衍射光学元件的微结构覆盖于自身相对应的所述垂直腔面发生激光器的出光孔表面；所述微衍射光学元件的微结构的光学特性可变；所述微衍射光学元件的微结构的一种光学特性用于衍射输出一种类型光束；与所述微DOE阵列相连的控制单元，用于接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性，以使得所述微DOE阵列衍射出所述适用于目标应用场景的目标类型光束。2.根据权利要求1所述的深度相机的光源装置，其特征在于，所述微DOE阵列集成在所述VCSEL阵列的出光面上；或者，所述微DOE阵列集成通过介质层与所述VCSEL阵列的出光面相接触。3.根据权利要求1所述的深度相机光源装置，其特征在于，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性时，用于：接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排布，以使得每一个所述微衍射光学元件的微结构具有与所述目标类型光束相对应的目标光学特性。4.根据权利要求3所述的深度相机的光源装置，其特征在于，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排布时，用于：接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的温度控制为目标温度，和/或，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构中的电流控制为目标电流，以使得所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的相位排布，调整为与所述目标类型光束相对应的目标相位排布。5.根据权利要求1所述的深度相机的光源装置，其特征在于，所述控制单元执行接收所述目标类型光束对应的控制指令，将所述微DOE阵列中的每一个所述微衍射光学元件的微结构的光学特性，控制调整为与所述目标类型光束相对应的目标光学特性时，用于：分别向所述微DOE阵列中的每一个所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：王百顺，李骊，
申请(专利权)人：北京华捷艾米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：