[發(fā)明專利]光學(xué)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610896699.3
• 申請(qǐng)日: 2016-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107957625A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志隆;顏智敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/42
• 分類號(hào): G02B27/42;G02B27/46
• 代理公司: 深圳市德力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所44265
• 代理人: 張睿

1.一種光學(xué)裝置，其特征在于，包括：

結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元，用以輸出一結(jié)構(gòu)光，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元包括：

至少一發(fā)光源，用以產(chǎn)生復(fù)數(shù)光束；以及

光學(xué)元件組，具有一投射圖案，且該投射圖案被該復(fù)數(shù)光束穿透而輸出該結(jié)構(gòu)光；

轉(zhuǎn)換透鏡模塊，位于該至少一發(fā)光源與該光學(xué)元件組之間，用以擴(kuò)展該復(fù)數(shù)光束，使該復(fù)數(shù)光束通過(guò)該轉(zhuǎn)換透鏡模塊后投射至一投射面，而于該投射面上呈現(xiàn)一結(jié)構(gòu)光圖案；其中，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊中的所有轉(zhuǎn)換透鏡具有負(fù)屈折力；

準(zhǔn)直透鏡，設(shè)置于該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的一側(cè)，用以準(zhǔn)直被擴(kuò)展的該復(fù)數(shù)光束；以及

殼體，用以容置該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元、該轉(zhuǎn)換透鏡模塊以及該準(zhǔn)直透鏡。

2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊中的該轉(zhuǎn)換透鏡的數(shù)量為1，且該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的一光軸為一直線，該轉(zhuǎn)換透鏡沿該光軸的屈折力為負(fù)，而該準(zhǔn)直透鏡的屈折力為正。

3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊中的該轉(zhuǎn)換透鏡的數(shù)量為2，且該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的一光軸為一直線，該兩個(gè)轉(zhuǎn)換透鏡由該至少一發(fā)光源至該光學(xué)元件組沿該光軸的屈折力依序?yàn)樨?fù)、負(fù)，而該準(zhǔn)直透鏡的屈折力為正。

4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊中的該轉(zhuǎn)換透鏡的數(shù)量為3，且該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的一光軸為一直線，該三個(gè)轉(zhuǎn)換透鏡由該至少一發(fā)光源至該光學(xué)元件組沿該光軸的屈折力依序?yàn)樨?fù)、負(fù)、負(fù)，而該準(zhǔn)直透鏡的屈折力為正。

5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊包括：

第一轉(zhuǎn)換透鏡，接近于該至少一發(fā)光源，用以擴(kuò)張?jiān)搹?fù)數(shù)光束；

第二轉(zhuǎn)換透鏡，位于該第一轉(zhuǎn)換透鏡與該光學(xué)元件組之間，用以反射該復(fù)數(shù)光束；以及

第三轉(zhuǎn)換透鏡，位于該第一轉(zhuǎn)換透鏡與該光學(xué)元件組之間，用以反射被該第二轉(zhuǎn)換透鏡反射的該復(fù)數(shù)光束；其中，該復(fù)數(shù)光束通過(guò)該第三轉(zhuǎn)換透鏡后投射至該準(zhǔn)直透鏡。

6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊為一自由型透鏡組，且該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的光軸非為一直線，而入射至該光學(xué)元件組的該復(fù)數(shù)光束與該光學(xué)元件組的一法向量間的夾角小于5度。

7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)換透鏡的一數(shù)值孔徑小于0.8，且該復(fù)數(shù)光束呈現(xiàn)矩形分布或環(huán)狀分布。

8.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)換透鏡于一垂直方向上的一第一數(shù)值孔徑小于0.6，而該第一轉(zhuǎn)換透鏡于一水平方向上的一第二數(shù)值孔徑小于0.5，且該復(fù)數(shù)光束呈現(xiàn)矩形分布或環(huán)狀分布。

9.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)換透鏡為非對(duì)稱于該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的光軸，且該第一轉(zhuǎn)換透鏡于一水平方向上的曲率與于一垂直方向上的曲率不同，以控制該復(fù)數(shù)光束的分布以及投射方向。

10.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)換透鏡以及該準(zhǔn)直透鏡中的至少一者具有高抗反射鍍膜，該第二轉(zhuǎn)換透鏡以及該第三轉(zhuǎn)換透鏡中的至少一者具有高反射鍍膜，以控制該復(fù)數(shù)光束的分布以及投射方向。

11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該準(zhǔn)直透鏡為非對(duì)稱于該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的光軸，且該準(zhǔn)直透鏡于一水平方向上的曲率與于一垂直方向上的曲率不同，以控制該復(fù)數(shù)光束的分布以及投射方向。

12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該光學(xué)裝置還包括空間濾波器，該空間濾波器設(shè)置于該準(zhǔn)直透鏡與該光學(xué)元件組之間，或設(shè)置于該至少一發(fā)光源與該轉(zhuǎn)換透鏡模塊之間，用以過(guò)濾該復(fù)數(shù)光束中的噪聲。

13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該光學(xué)元件組包括對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)光圖案的一衍射光學(xué)元件、一折射式光學(xué)元件以及一折射式陣列光學(xué)元件中的至少一者。

14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，該殼體的厚度小于6毫米。