[發(fā)明專利]增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010105854.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111198444A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃河;樓歆曄;孟玉凰;林濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海鯤游光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/09
• 分類號(hào): G02B27/09;G02B27/30;G03B15/05;G01S7/481
• 代理公司: 寧波理文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33244
• 代理人: 羅京;孟湘明

一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用，其中所述增維攝像裝置包括一光接收單元和一光發(fā)射組件，其中所述光發(fā)射組件包括一激光發(fā)射器、至少一勻光元件以及至少一準(zhǔn)直透鏡，其中所述激光發(fā)射器用于發(fā)射激光光束，其中所述勻光元件和所述準(zhǔn)直透鏡被設(shè)置于所述激光發(fā)射器發(fā)射的光束的光路路徑中，其中所述準(zhǔn)直透鏡用于準(zhǔn)直光束，以供縮小光束發(fā)散角，其中所述勻光元件具有微透鏡陣列，以供光束經(jīng)所述勻光元件的所述微透鏡陣列的調(diào)制，以供在所述光接收單元形成光場。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攝像領(lǐng)域，進(jìn)一步涉及一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字成像技術(shù)的發(fā)展，攝像裝置作為一種圖像傳感器被廣泛應(yīng)用。例如，一種基于TOF(time of flight)時(shí)間飛行技術(shù)的TOF深度相機(jī)，用于獲取目標(biāo)場景的深度信息，以提供3D深度視覺效果，已逐漸應(yīng)用于諸如手機(jī)、VR/AR手勢交互、汽車、安防監(jiān)控設(shè)備、智能家居、無人機(jī)以及智能機(jī)器人等領(lǐng)域。

目前的深度攝像模組包括一光發(fā)射組件和一光接收單元，其中該光發(fā)射組件包括激光發(fā)射器和勻光元件，其中通過該激光發(fā)射器發(fā)射激光光束，經(jīng)該勻光元件投射至一定視場角內(nèi)的目標(biāo)場景，其中該光接收單元接收反射光，最終在一定視場角范圍內(nèi)形成較為均勻的光場，從而獲取深度信息。

然而，由于該激光發(fā)射器的發(fā)射激光光束的發(fā)散角一般為20°-30°，激光光束經(jīng)該勻光元件后很難滿足更小角度的投射需求，光能較為分散，光束探測區(qū)域的邊界較為模糊，探測距離較短，無法適用于一些對(duì)光束發(fā)散角要求較小或光場分布要求較高的應(yīng)用設(shè)備領(lǐng)域。例如，在一些掃地機(jī)器人、線陣激光雷達(dá)或工業(yè)檢測等應(yīng)用領(lǐng)域中，一般需求投射光束在目標(biāo)場景形成一個(gè)線狀的長方形探測區(qū)域，即一個(gè)方向?yàn)榇蠼嵌榷硪环较驗(yàn)樾〗嵌鹊墓馐綔y區(qū)域，例如120°*10°、135°*8°等。又例如，對(duì)于一些面陣激光雷達(dá)或特定的深度相機(jī)等，一般需求更遠(yuǎn)的探測距離，需要一個(gè)比較小的光束發(fā)散角，如25°*20°。或者，有些特殊應(yīng)用設(shè)備所需求的光束發(fā)散角比該激光發(fā)射器的光束發(fā)散角還要小，顯然，由于現(xiàn)有的深度攝像模組中的光發(fā)射組件無法滿足如此小的光束發(fā)散角，導(dǎo)致適用效果較差，甚至無法滿足市場要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢在于提供一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用，相對(duì)于現(xiàn)有的深度攝像模組，其中所述增維攝像裝置具備更小的光束發(fā)散角，從而能夠適用于一些對(duì)光束發(fā)散角較小或光場分布要求較高的應(yīng)用設(shè)備領(lǐng)域。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢在于提供一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用，其中所述增維攝像裝置能夠收窄激光發(fā)射器的光束發(fā)散角度，光能更加集中，使得光束探測區(qū)域的邊界較為銳利、明顯，探測距離更遠(yuǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢在于提供一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用，其能夠形成一個(gè)方向?yàn)榇蠼嵌取⒘硪环较驗(yàn)樾〗嵌鹊墓馐綔y區(qū)域，例如120°*10°、135°*8°等，從而能夠適用于一些掃地機(jī)器人、線陣激光雷達(dá)或工業(yè)檢測等應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢在于提供一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用，其中所述增維攝像裝置的光束發(fā)散角可達(dá)到25°*20°，甚至更小，從而能夠適用于追求更遠(yuǎn)的探測距離的應(yīng)用設(shè)備，如面陣激光雷達(dá)或特定的深度相機(jī)等。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢在于提供一種增維攝像裝置及其光發(fā)射組件和應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，適用性較廣。

依本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明進(jìn)一步提供一光發(fā)射組件，適用于一增維攝像裝置，其中所述增維攝像裝置包括一光接收單元，其中所述光發(fā)射組件包括：

一激光發(fā)射器；

至少一勻光元件；以及