[發明專利]結構光投射器及波導器件

在審

• 申請號: 202010160554.3
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN113376853A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 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: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42;G02B6/00;G01B11/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種結構光投射器及波導器件，包括：波導器件，波導器件包括第一表面和第二表面，第一表面包括光柵結構；光源，光源用于將光耦合進入波導器件以形成耦合入光束；其中，波導器件構造為能夠引導耦合入光束在第一表面和第二表面之間進行全內反射；光柵結構構造為能夠干擾全內反射以使至少部分耦合入光束從波導器件耦合出來，從波導器件耦合出的這部分耦合入光束形成多束耦合出光束；多束耦合出光束平行于第一表面或第二表面截面包括與耦合出光束對應的光斑點陣，光斑點陣呈準晶體形狀排布。本發明中通過波導器件投射出呈準晶體形狀排布的光斑點陣，從而能夠通過光斑點陣的局部信息恢復丟失的點，增強了結構光攝像頭的魯棒性。

技術領域

本發明涉及深度傳感設備技術領域，具體地，涉及一種結構光投射器及波導器件。

背景技術

近年來，隨著消費電子產業的不斷發展，具有深度傳感功能的3D攝像頭日漸受到消費電子界的重視。

目前比較成熟的深度測量方法是結構光方案，即將特定的結構光圖案投影在物體上，然后通過圖案的形變或位移計算物體不同位置的深度。一種比較常見的結構光圖案是隨機點陣。隨機點陣，是指隨機分布的紅外激光點陣，如圖1所示，在這樣的隨機點陣分布中，可以根據光斑的形變或位移計算出物體表面不同區域的深度。相反，周期性排布的點陣是無法作為結構光圖案。

但是隨機點陣中，不便于在深度計算時，對于隨機點陣中光斑點的查找，增加了計算難度，使得在結構光方案在實施時更為困難，制造成本較高。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種結構光投射器及波導器件。

根據本發明提供的結構光投射器，包括：

波導器件，所述波導器件包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括光柵結構；

光源，所述光源用于將光耦合進入波導器件以形成耦合入光束；其中，所述波導器件構造為能夠引導耦合入光束在第一表面和第二表面之間進行全內反射；

所述光柵結構構造為能夠干擾全內反射以使至少部分耦合入光束從波導器件耦合出來，從波導器件耦合出的這部分耦合入光束形成多束耦合出光束；

多束所述耦合出光束平行于所述第一表面或第二表面截面包括與耦合出光束對應的光斑點陣，所述光斑點陣呈準晶體形狀排布。

優選地，所述光源包括邊發射激光器。

優選地，所述準晶體形狀包括多個晶格單元；

每一所述晶格單元包括呈周期性排列的光斑點陣；

多個所述晶格單元呈周期性排列且使得不同的所述晶格單元內的光斑點陣呈準晶體形狀排布。

優選地，所述晶格單元中周期性排列的光斑點陣呈如下任一種或任多種形狀：

直線形；三角形；四邊形；矩形；圓形；六邊形；五邊形；七邊形；八邊形；星形；椎形；梯形；橢圓形；多焦點圓；月牙形；弓形；扇形；菱形。

優選地，還包括投射透鏡；

所述投射透鏡構造為用于接收并準直所述耦合出光束并將所述耦合出光束投射到目標環境中。

根據本發明提供的波導器件，包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括光柵結構；

所述波導器件構造為引導耦合入光束在第一表面和第二表面之間進行全內反射；

所述光柵結構構造為干擾全內反射以使至少部分耦合入光束自第一表面耦合出波導器件，從波導器件耦合出的這部分耦合入光束形成耦合出光；

多束所述耦合出光束平行于所述第一表面或第二表面截面中的光斑呈準晶體形狀排布。