[發明專利]一種發射器及距離測量系統

在審

• 申請號: 201910928025.0
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110716190A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 關健;朱亮;徐松;閆敏
• 申請（專利權）人: 深圳奧銳達科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/08
• 代理公司: 44578 深圳漢世知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 田志立

本發明公開了一種發射器,包括光源單元，用于發射第一光束；掃描單元，用于接收所述第一光束并偏轉第一光束一定角度后形成第二光束；分束單元，用于接收所述第二光束并對第二光束進行分束后形成光束數量更多的第三光束；經過多次所述偏轉之后形成多個所述第三光束，由所述多個第三光束所形成的綜合投影圖案光束比所述第二光束擁有更高的密度和/或更大的視場角。通過對分束單元以及掃描單元的合理配置實現了更高密度或者更大視場角的光束投影。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種發射器及距離測量系統。

背景技術

利用飛行時間原理(Time of Flight)、結構光原理可以對目標進行距離測量以獲取包含目標深度值的深度圖像，進一步基于該深度圖像可以實現三維重建、人臉識別、人機交互等功能，相關的距離測量系統已被廣泛應用于消費電子、無人架駛、AR/VR等領域。

基于飛行時間原理以及結構光原理的距離測量系統一般都包含有一個光束發射器以及采集器。發射器中的光源向目標空間發射光束以提供照明，采集器接收由目標反射回的光束。其中，飛行時間距離測量系統通過計算光束由發射到反射接收所需要的時間來計算目標物體的距離；而結構光距離測量系統則通過對反射回的光束圖案進行處理并利用三角法計算目標物體的距離。

無論是哪一種原理方案的距離測量系統，目前均面臨著一些難題亟需解決，最核心的是測量分辨率的難題、功耗的難題以及體積的難題。

其中，測量分辨率往往受到發射器所發射的光束的影響，所發射光束越密集，分辨率往往越高，但密集光束對光源排列密度要求以及相關光學器件的設計要求均較高，同時密集光束也意味著更高的功耗。而功耗的難題也受到發射器的影響，發射器發射光束功率越高、光束密度越大則功耗越高，進一步限制了測量系統更廣泛地應用于更多領域。其次，體積的難題往往由于發射器或者采集器中復雜的器件所導致的，比如發射器通常會包含光源以及一些折射、衍射等光學元件，這就導致體積較大不易集成。所以，發射器是一個關鍵問題，提供好的發射器對解決上述問題事關重要。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種發射器及距離測量系統，以解決上述背景技術問題中的至少一種。

為達到上述目的，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

一種發射器，包括：光源單元，用于發射第一光束；掃描單元，用于接收所述第一光束并偏轉第一光束一定角度后形成第二光束；分束單元，用于接收所述第二光束并對第二光束進行分束后形成光束數量更多的第三光束；經過多次所述偏轉之后形成多個所述第三光束，由所述多個第三光束所形成的綜合投影圖案光束比所述第二光束擁有更高的密度和/或更大的視場角。

在一些實施例中，所述光源單元還包括透鏡，所述透鏡用于對光源發出的光束進行折射以產生聚焦、準直或發散效果。

在一些實施例中，所述光源單元包括基底以及設置在所述基底上的至少一個子光源，所述子光源以一定的圖案形式排列在所述基底上。

在一些實施例中，所述圖案包括二維圖案，所述二維圖案包括規則圖案和/或不規則圖案。

在一些實施例中，所述光源單元包括多個子光源，所述多個子光源可以被分組獨立控制。

在一些實施例中，所述分束單元包括衍射光學元件和/或超表面光學元件。

在一些實施例中，所述第三光束比所述第二光束擁有更高的排列密度，和/或，所述第三光束比所述第二光束擁有更大的視場角。