光投射模组及深度相机制造技术

本申请提供了一种光投射模组及深度相机，光投射模组包括光源、准直元件、衍射元件和驱动件。光源用于发射光束，准直元件设于光源的发射路径中，用于准直光束；衍射元件设于准直元件远离光源的一侧，用于衍射准直后的光束；驱动件与衍射元件连接，用于驱动衍射元件沿预设方向产生直线运动。本申请通过驱动件驱动衍射元件沿直线运动，使得衍射元件投射出去的光束之间不容易产生，避免形成噪音图案，提升了深度相机的精度。深度相机的精度。深度相机的精度。

【技术实现步骤摘要】
光投射模组及深度相机


[0001]本申请属于光学及电子
，尤其涉及一种光投射模组及深度相机。

技术介绍

[0002]光投射模组作为深度相机的核心部分，主要包括激光光源、准直元件和衍射元件。激光光源发出的光束经准直元件准直后到达衍射元件，然后被衍射元件衍射后投射到目标上，在目标上形成图案。
[0003]但是，由于光发射模组中各个元件均处于静态，导致投射的光场中本没有激光散斑的区域由于散斑之间的干涉，会产生随机的散斑，这些随机的散斑为噪音散斑。随着时间推移，噪音散斑的位置与强度都不同，导致计算的深度信息不准确。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种光投射模组及深度相机，光投射模组投射的光束之间不容易产生干涉，不容易形成噪音图案。
[0005]第一方面，本申请提供一种光投射模组，包括光源、准直元件、衍射元件及驱动件。光源用于发射光束；准直元件设于光源的发射路径中，用于准直光束；衍射元件设于准直元件远离光源的一侧，用于衍射准直后的光束；驱动件与衍射元件连接，用于驱动衍射元件沿预设方向产生直线运动。
[0006]在一些实施例中，预设方向包括X方向、Y方向及Z方向中的至少一个方向，其中，Z方向为光轴方向。在一些实施例中，衍射元件产生的运动为匀速运动。在一些实施例中，衍射元件为衍射光学元件或一维光栅，当衍射元件为衍射光学元件时，衍射光学元件包括固定频率设置的多个栅格部，每个栅格部包括多个栅格，多个栅格部中的栅格的结构相同。
[0007]在一些实施例中，光投射模组还包括支架，光源及准直元件均安装于支架内，衍射元件安装于支架且与支架活动连接。在其中一些实施例中，衍射元件包括连接部，支架包括配合部，连接部与配合部活动连接。在其中一些实施例中，光投射模组还包括减震件，驱动件安装于支架内或安装于支架外，减震件设于驱动件与支架之间的连接处。在其中一些实施例中，驱动件驱动衍射元件运动的过程中，衍射元件始终完全遮盖支架的腔口。
[0008]第二方面，本申请提供了一种深度相机，包括光接收模组及上述任一实施例所述的光投射模组，光投射模组用于向目标投射光束，光束投射至目标后被目标反射形成反射光束；光接收模组用于反射光束。
[0009]本申请提供的光投射模组及深度相机，驱动件驱动衍射元件做直线运动，使得在投射的散斑或条纹等图案相互之间还没有来得及产生干涉，进而不易形成噪音散斑或噪音条纹等噪音图案，提高了投射图案的质量，进而提高了深度相机的精度。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需
要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本申请一实施例提供的深度相机的结构示意图；
[0012]图2是本申请一实施例提供的光投射模组的结构示意图。
[0013]附图标记说明：
[0014]10
‑
光投射模组；11
‑
光源；12
‑
准直元件；13
‑
衍射元件；14
‑
驱动件；15
‑
支架；
[0015]20
‑
光接收模组；21
‑
透镜；22
‑
滤光片；23
‑
图像传感器；
[0016]30
‑
处理器。
具体实施方式
[0017]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0018]需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0019]为了说明本申请的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
[0020]图1为一个实施例的深度相机的结构示意图，深度相机包括光投射模组10、光接收模组20和处理器30。处理器30与光发射模组10及光发射模组20均连接，用于同步控制光发射模组10及光接收模组20工作。光投射模组10用于向目标投射光束，光束投射至目标后会被目标反射形成反射光束，光接收模组20用于采集目标反射的反射光束，处理器30用于根据光接收模组20采集到的反射光束进行深度计算，并生成目标的深度图像。
[0021]其中，深度相机可以是结构光相机、主动双目相机、飞行时间相机等，在此不一一列举。
[0022]光发射模组一般包括激光光源、依次设置在光源的发射路径中的准直元件及衍射元件。光源发出的光束经准直元件准直后到达衍射元件，衍射元件对光束进行衍射后投射到目标上，在目标上形成结构光图案。但是由于整个光发射模组都是静态的，投射光场中本没有激光散斑的区域由于散斑之间的干涉，产生了随机的散斑，这些随机的散斑即为噪音散斑。随着时间推移，噪音散斑的位置与强度都不同，直接影响到目的散斑场的对比度，给处理器计算深度信息时增加了难度，计算得到的深度信息不准确，降低了深度相机的精度。
[0023]一些实施例中，采用发光二极管(light
‑
emitting diode，LED)替代激光光源，来降低光束之间的干涉。但是，由于LED的带宽较大，对深度相机的光接收模组20的设计提出了更高的要求，并且还需要在LED前面设置图案生成器来生成图案，导致光源的光损耗较大，且光源发热严重。
[0024]为了解决上述问题，图2是本申请一个实施例提供的光投射模组10的结构示意图。光发射模组10包括光源11、准直元件12、衍射元件13和驱动件14。光源11用于发射光束，准直元件12设于光源11的发射路径中，用于准直光束，衍射元件13设于准直元件12远离光源11的一侧，用于衍射准直后的光束，驱动件14与衍射元件13连接，用于驱动衍射元件13沿预设方向产生直线运动。其中，光投射模组10投射的图案可以是散斑图案，也可以是条纹图案，还可以是其它图案，在此不做限制。
[0025]本申请的光投射模组10及深度相机中，驱动件14驱动衍射元件13沿直线运动，使得衍射元件13投射出去的光束相互之间还没有来得及干涉，就被衍射元件13的运动打破，进而投射的光场中不容易存在噪音图案。进而，光接收模组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光投射模组，其特征在于，包括：光源，用于发射光束；准直元件，设于所述光源的发射路径中，用于准直所述光束；衍射元件，设于所述准直元件远离所述光源的一侧，用于衍射准直后的所述光束；驱动件，与所述衍射元件连接，用于驱动所述衍射元件沿预设方向产生直线运动。2.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述预设方向包括X方向、Y方向及Z方向中的至少一个方向，其中，所述Z方向为光轴方向。3.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述衍射元件产生的运动为匀速运动。4.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述衍射元件为衍射光学元件或一维光栅。5.如权利要求4所述的光投射模组，其特征在于，当所述衍射元件为衍射光学元件时，所述衍射光学元件包括固定频率设置的多个栅格部，每个所述栅格部包括多个栅格，所述多个栅格部中的所述栅格的结构相同。6.如权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰凡，
申请(专利权)人：奥比中光科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：