[發明專利]包含主射線校正器光學元件之結構光照明器

在審

• 申請號: 201880086612.3
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN111602303A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 郭百鳴;讓-弗朗西斯·蘇仁;C·高希;勞倫斯·沃特金斯
• 申請（專利權）人: 普林斯頓光電子公司
• 主分類號: H01S5/42
• 分類號: H01S5/42;G02B3/00;G02B27/18;H04N13/30
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;宋志強

1.一種VCSEL陣列結構光照明器，其包含：

一VCSEL陣列，其可操作以產生光束；

一投影透鏡，其具有主射線角；及

一光學元件，其安置于該VCSEL陣列與該投影透鏡之間，該光學元件是可操作以使由該等VCSEL產生之該等光束彎曲，以與該投影透鏡之對應主射線角匹配；

其中，該投影透鏡是可操作以投影自該光學元件接收之光束，以產生一結構照明圖案。

2.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該光學元件包含一折射透鏡。

3.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該折射透鏡是球面的。

4.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該折射透鏡是非球面的。

5.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該光學元件包含一繞射光學元件。

6.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該光學元件包含一菲涅爾透鏡。

7.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該光學元件包含一微透鏡陣列，該微透鏡陣列對應于具有偏移陣列組態之該VCSEL陣列之一布局的布局。

8.根據權利要求7所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該微透鏡陣列安置于該VCSEL陣列上。

9.根據權利要求7所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該微透鏡陣列包括微透鏡，該等微透鏡之各自位置是自VCSEL陣列元件之對應位置漸進偏移。

10.根據權利要求1所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該投影透鏡是一廣角投影透鏡，該廣角投影透鏡是可操作以產生110°或以上之一角度之一投影影像。

11.一種成像設備，其包含：

根據權利要求1至10中任一權利要求所述的VCSEL陣列結構光照明器，其中，該照明器是可操作以將一結構照明圖案投影至一或多個物體上；

安裝在該照明器之軸外之一攝影機，該攝影機是可操作以記錄由該一或多個物體反射或散射之一結構照明圖案；及

一運算裝置，其包括一或多個處理器，以基于該記錄圖案來運算該一或多個物體之一各自位置或移動。

12.一種方法，其包含：

由發光元件之一陣列產生光束；

導致該等光束被一光學元件彎曲，以與一投影透鏡之對應主射線角匹配；及

隨后使該等光束穿過該投影透鏡，以將一結構照明圖案投影至一或多個物體上。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，該等光束是由一VCSEL陣列所產生。

14.根據權利要求12所述的方法，其中，來自該等發光元件之該等光束被以下之至少一者彎曲，以與該投影透鏡之該等對應主射線角匹配：一折射光學元件；一繞射光學元件；一菲涅爾透鏡；或一微透鏡陣列。

15.根據權利要求12所述的方法，進一步包括：

記錄由該一或多個物體反射或散射之一結構照明圖案；

使用一運算裝置來分析該記錄圖案，以判定該一或多個物體之一各自位置及/或移動。