散斑投射器和结构光深度相机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116027614A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211741073.7(22)申请日2022.12.30(71)申请人北京的卢铭视科技有限公司地址100083北京市海淀区学清路甲18号中关村东升科技园学院园6层A686室(72)发明人成纯森吴坚户磊(74)专利代理机构北京智晨知识产权代理有限公司11584专利代理师张婧(51)Int.Cl.G03B15/02(2021.01)G02B27/09(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称散斑投射器和结构光深度相机(57)摘要本申请实施例涉及机器视觉技术领域，公开了一种散斑投射器和结构光深度相机，该散斑投射器包括：壳体、第一VCSEL、第二VCSEL、准直镜、以及DOE，准直镜相对于第二VCSEL对焦，准直镜相对于第一VCSEL失焦；第一VCSEL发射出的第一光束经准直镜和DOE后，泛光投射至外界；第二VCSEL发射出的第二光束经准直镜和DOE后，点阵投射至外界，散斑投射器用于在收到第一控制信号的情况下开启第一VCSEL并关闭第二VCSEL，还用于在收到第二控制信号的情况下开启第二VCSEL并关闭第一VCSEL，从而在不增加体积、成本和功耗的前提下，使散斑投射器兼具点阵投射能力和泛光投射能力。CN116027614ACN116027614A权利要求书1/2页1.一种散斑投射器，其特征在于，包括：壳体、第一VCSEL、第二VCSEL、位于所述第一VCSEL和所述第二VCSEL上方的准直镜、以及位于所述准直镜上方的DOE，所述准直镜相对于所述第二VCSEL对焦，所述准直镜相对于所述第一VCSEL失焦；所述第一VCSEL发射出的第一光束经所述准直镜和所述DOE后，泛光投射至外界；所述第二VCSEL发射出的第二光束经所述准直镜和所述DOE后，点阵投射至外界；所述散斑投射器用于在收到第一控制信号的情况下开启所述第一VCSEL并关闭所述第二VCSEL，还用于在收到第二控制信号的情况下开启所述第二VCSEL并关闭所述第一VCSEL。2.根据权利要求1所述的散斑投射器，其特征在于，所述散斑投射器还包括反射组件，所述反射组件形成相对于所述第一VCSEL和所述第二VCSEL的潜望镜光路；所述第一VCSEL发射出的所述第一光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后，泛光投射至外界；所述第二VCSEL发射出的所述第二光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后，点阵投射至外界。3.根据权利要求2所述的散斑投射器，其特征在于，所述反射组件包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和所述第二反射镜组成所述潜望镜光路，所述第一VCSEL和所述第二VCSEL设置于所述壳体的第一内表面，所述第一反射镜设置于所述壳体的第二内表面，所述第二反射镜设置于所述壳体的第三内表面，所述准直镜设置于所述第一内表面的上方且与所述第一内表面平行，所述DOE设置于所述准直镜的上方且与所述准直镜平行，所述第一VCSEL与所述第二VCSEL之间存在预设高度差，所述第二内表面与所述第一内表面相邻且成预设角度，所述第三内表面与所述第二内表面平行，所述准直镜的焦点在所述第二VCSEL的出光面上。4.根据权利要求3所述的散斑投射器，其特征在于，所述第一VCSEL发射出的所述第一光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后，泛光投射至外界，具体包括：所述第一VCSEL向所述第一反射镜发射所述第一光束；所述第一反射镜将所述第一光束反射至所述第二反射镜；所述第二反射镜将所述第一光束反射至所述准直镜；所述准直镜准直所述第一光束，并将准直后的所述第一光束传播至所述DOE；其中，所述第一光束经所述第一反射镜、所述第二反射镜传播至所述准直镜的光程不等于所述准直镜的焦距；所述DOE对准直后的所述第一光束进行衍射复制并投射至外界。5.根据权利要求3所述的散斑投射器，其特征在于，所述第二VCSEL发射出的所述第二光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后，点阵投射至外界，具体包括：所述第二VCSEL向所述第一反射镜发射第二光束；所述第一反射镜将所述第二光束反射至所述第二反射镜；所述第二反射镜将所述第二光束反射至所述准直镜；所述准直镜准直所述第二光束，并将准直后的所述第二光束传播至所述DOE；其中，所述第二光束经所述第一反射镜、所述第二反射镜传播至所述准直镜的光程等于所述准直镜的焦距；所述DOE对准直后的所述第二光束进行衍射复制并投射至外界。2CN116027614A权利要求书2/2页6.根据权利要求1至5中任一项所述的散斑投射器，其特征在于，所述第一VCSEL上的出光点的位置为规则排布，所述第二VCSEL上的出光点的位置为随机排布。7.根据权利要