[發明專利]一種結構光投影儀及3D攝像頭

有效

• 申請號: 201910020252.3
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109709743B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 朱力;呂方璐;汪博
• 申請（專利權）人: 深圳市光鑒科技有限公司
• 主分類號: G03B15/02
• 分類號: G03B15/02;H04N13/225
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供了一種結構光投影儀及3D攝像頭，該結構光投影儀通過控制光路調制器調制所述泛光光源的輸出光，就可以實現發射散斑點陣和光強連續分布的光輸出之間的來回切換，即同時實現了結構光投影儀和紅外泛光照明器的功能，節省了一個獨立紅外泛光照明器的空間和成本，且有利于3D攝像頭的小型化設計。

技術領域

本發明涉及光學投影技術領域，更具體地說，涉及一種結構光投影儀及3D攝像頭。

背景技術

結構光是一組由投影儀和攝像頭組成的系統結構，其是用投影儀投射待定的光信息至物體表面后，由攝像頭采集，根據物體造成的光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息，進而復原整個三維空間，其是實現3D攝像頭的一種方案。

基于3D攝像頭而言，其實現方式主要包括三種，其一，結構光；其二，飛行時間(Time of Flight，簡稱ToF)；其三，雙目攝像頭。在消費電子領域，比較主流的是結構光方案和ToF方案，二者都需要主動的紅外光投影，結構光方案需要投影紅外散斑，ToF方案需要投影紅外光強連續分布的光輸出，即泛光。同時，二者都需要紅外接收模組，即接收紅外的CMOS攝像頭。

參考圖1，圖1為傳統的結構光3D攝像頭的結構示意圖，傳統的結構光3D攝像頭包括以下主要器件：散斑點陣投影儀、紅外攝像頭、紅外泛光照明器和RGB攝像頭。由于在黑暗環境中也需要形成紅外2D圖像，一般3D攝像頭都需要額外配置一個紅外泛光照明器，照亮黑暗中的物體，同時利用紅外攝像頭記錄紅外2D圖像。

但是，由于紅外泛光照明器一般是由一個或多個紅外激光器以及擴散膜組成，由此可知紅外泛光照明器的設置增加了整個3D攝像頭的成本及功耗，不利于3D攝像頭的小型化設計。

發明內容

有鑒于此，為解決上述問題，本發明提供一種結構光投影儀及3D攝像頭，技術方案如下：

一種結構光投影儀，其特征在于，所述結構光投影儀包括：

泛光光源；

設置在所述泛光光源出光側的光路調制器；

設置在所述光路調制器背離所述泛光光源一側的投影透鏡裝置；

其中，所述光路調制器用于調制所述泛光光源的輸出光，以使所述輸出光全輸出或按照預設圖案進行輸出。

優選的，在上述結構光投影儀中，所述泛光光源為非相干光光源。

優選的，在上述結構光投影儀中，所述泛光光源包括：

襯底；

設置在所述襯底上的至少一個激光發射器。

優選的，在上述結構光投影儀中，任意相鄰兩個所述激光發射器之間存在間隔。

優選的，在上述結構光投影儀中，至少一個所述激光發射器在所述襯底上陣列排布。

優選的，在上述結構光投影儀中，所述泛光光源包括：

導光板；

位于所述導光板入光側的至少一個LED發光單元；

位于所述導光板上表面的光學結構；

位于所述導光板下表面的反射片。

優選的，在上述結構光投影儀中，所述光學結構包括：

設置在所述導光板上表面的擴散片；

設置在所述擴散片背離所述導光板一側的增光片。

優選的，在上述結構光投影儀中，所述光路調制器為液晶調制器；

所述液晶調制器包括：相對設置的第一基板和第二基板；