一种多功能投射模组制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多功能投射模组，该多功能投射模组包括：光源阵列、光斑控制器阵列和投影装置；光源阵列包括多个光源，光斑控制器阵列包括多个光斑控制器；每个光源用于向对应的光斑控制器发射具有第一发散半角的初始光束；每个光斑控制器用于将入射的初始光束以第二发散半角射出得到调制光束；第二发散半角为可调角度；投影装置用于将多个光斑控制器所发射的多条调制光束准直，并在不同的第二发散半角的情况下投射形成点云或泛光照明。通过本实用新型专利技术实施例提供的多功能投射模组，令光斑控制器控制第二发散半角的大小，使投射的光斑能够在点云和泛光之间切换；其结构简单，鲁棒性好，制造难度小且成本低。制造难度小且成本低。制造难度小且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能投射模组


[0001]本技术涉及结构化光生成
，具体而言，涉及一种多功能投射模组。

技术介绍

[0002]结构化光技术已经成功应用于手机人脸识别，刷脸支付，智能门锁等多个领域，主要通过在目标物体上投射散斑来获取物体的深度信息；而为了满足在暗环境或者弱光环境下更好地应用结构化光技术的需求，通常会额外设置泛光照明元件以实现补光功能，如借助于单独的红外补光灯，将生成结构化光和泛光照明分别进行实现，此时为了实现这两个功能需要分别安装用于生成结构化光的装置以及用于泛光照明的装置，将会导致占用较大的安装空间，增加生产成本。
[0003]目前所采用的结构化光与泛光切换的设备，采用具有不同透镜间距的两个微透镜阵列，通过控制可移动的光源阵列分别对应不同的透镜间距的微透镜阵列，改变光源阵列中光源的间距与微透镜阵列的透镜间距的比值，实现将结构化光照明和泛光照明相结合的目的；该机械移动式设备具有整体结构复杂，鲁棒性差，制造难度大及成本高等缺点。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种多功能投射模组。
[0005]本技术实施例提供了一种多功能投射模组，包括：光源阵列、光斑控制器阵列和投影装置；所述光斑控制器阵列设置在所述光源阵列的出光侧，所述投影装置设置在所述光斑控制器阵列的出光侧；所述光源阵列包括多个光源，所述光斑控制器阵列包括多个光斑控制器，且多个所述光源与多个所述光斑控制器一一对应；每个所述光源用于向对应的光斑控制器发射初始光束，所述初始光束是具有第一发散半角的光束；且多个所述光源所发射的多条所述初始光束在多个所述光斑控制器上不重叠；每个所述光斑控制器用于将入射的所述初始光束以第二发散半角射出，得到调制光束；所述第二发散半角与所述第一发散半角不同，且所述第二发散半角为可调角度；所述投影装置用于将多个所述光斑控制器所发射的多条所述调制光束准直，并在不同的第二发散半角的情况下投射形成点云或泛光照明。
[0006]可选地，光源与所述光斑控制器之间的关系满足：
[0007]2d*tanθ+D＜h；
[0008]2d*tanθ＜m；
[0009]其中，θ表示所述第一发散半角；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器之间的间距；D表示所述光源的尺寸；h表示所述光斑控制器的尺寸；m表示相邻两个所述光源之间的间距。
[0010]可选地，光斑控制器包括：可变光阑或可调超透镜。
[0011]可选地，在所述光斑控制器为所述可变光阑的情况下，所述可变光阑的孔径形状为方形。
[0012]可选地，可变光阑的孔径大小与所述第二发散半角之间满足公式：
[0013]k＝2d*tanω+D；
[0014]其中，k表示所述可变光阑的孔径；ω表示所述第二发散半角；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器之间的间距；D表示所述光源的尺寸。
[0015]可选地，在所述光斑控制器为所述可变光阑，且所述投影装置投射形成点云的情况下，所述可变光阑的孔径大小满足关系式：
[0016][0017]其中，k表示所述可变光阑的孔径；m表示相邻两个所述光源之间的间距；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器之间的间距；d1表示所述光斑控制器与所述投影装置之间的距离；D表示所述光源的尺寸。
[0018]可选地，在所述光斑控制器为所述可变光阑，且所述投影装置投射形成泛光照明的情况下，所述可变光阑的孔径大小满足关系式：
[0019][0020]其中，k表示所述可变光阑的孔径；m表示相邻两个所述光源之间的间距；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器之间的间距；d1表示所述光斑控制器与所述投影装置之间的距离；D表示所述光源的尺寸。
[0021]可选地，在所述光斑控制器为所述可调超透镜的情况下，所述可调超透镜的调控方式包括：光控、电控或机械控制。
[0022]可选地，每个所述可调超透镜的焦距相同，且所述多功能投射模组满足：
[0023]f>d；
[0024][0025]其中，f表示所述可调超透镜的焦距；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器的间距；ω表示所述第二发散半角；θ表示所述第一发散半角；D表示所述光源的尺寸。
[0026]可选地，在所述光斑控制器为所述可调超透镜，且所述投影装置投射形成点云的情况下，所述第二发散半角满足关系式：
[0027][0028]其中，ω表示所述第二发散半角；θ表示所述第一发散半角；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器之间的间距；D表示所述光源的尺寸；h表示所述可调超透镜的尺寸；d1表示所述光斑控制器与所述投影装置之间的距离。
[0029]可选地，在所述光斑控制器为所述可调超透镜，且所述投影装置投射形成泛光照明的情况下，所述第二发散半角满足关系式：
[0030][0031]其中，ω表示所述第二发散半角；θ表示所述第一发散半角；d表示所述光源与相应的所述光斑控制器之间的间距；D表示所述光源的尺寸；h表示所述可调超透镜的尺寸；d1表
示所述光斑控制器与所述投影装置之间的距离。
[0032]可选地，投影装置包括：投影超透镜；所述投影超透镜用于将所述光斑控制器阵列发射的多条所述调制光束进行准直，得到多条准直光束，并将多条所述准直光束投射形成所述点云或所述泛光照明。
[0033]可选地，投影装置还包括：复制超透镜；所述复制超透镜设置在所述投影超透镜的出光侧，所述复制超透镜用于将所述投影超透镜发射的多条所述准直光束进行复制，并投射形成复制后的点云或泛光照明。
[0034]可选地，投影超透镜与所述复制超透镜共用基底。
[0035]可选地，投影装置包括：复合超透镜；所述复合超透镜用于将所述光斑控制器阵列发射的多条所述调制光束进行准直和复制，并投射形成复制后的点云或泛光照明。
[0036]可选地，光源为垂直腔体激光器。
[0037]可选地，初始光束为红外光。
[0038]本技术实施例上述提供的方案中，利用光斑控制器阵列将具有第一发散半角的初始光束调制为具有第二发散半角的调制光束射向投影装置，通过控制第二发散半角的大小，令投影装置所投射的光斑在点云和泛光之间切换。该多功能投射模组以简单的结构实现两种投射功能，鲁棒性好，制造难度小并且成本低。
[0039]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1示出了本技术实施例所提供的一种多功能投射模组的示意图；
[0042]图2示出了本技术实施例所提供的多功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能投射模组，其特征在于，包括：光源阵列(1)、光斑控制器阵列(2)和投影装置(3)；所述光斑控制器阵列(2)设置在所述光源阵列(1)的出光侧，所述投影装置(3)设置在所述光斑控制器阵列(2)的出光侧；所述光源阵列(1)包括多个光源(11)，所述光斑控制器阵列(2)包括多个光斑控制器(21)，且多个所述光源(11)与多个所述光斑控制器(21)一一对应；每个所述光源(11)用于向对应的光斑控制器(21)发射初始光束，所述初始光束是具有第一发散半角的光束；且多个所述光源(11)所发射的多条所述初始光束在多个所述光斑控制器(21)上不重叠；每个所述光斑控制器(21)用于将入射的所述初始光束以第二发散半角射出，得到调制光束；所述第二发散半角与所述第一发散半角不同，且所述第二发散半角为可调角度；所述投影装置(3)用于将多个所述光斑控制器(21)所发射的多条所述调制光束准直，并在不同的第二发散半角的情况下投射形成点云或泛光照明。2.根据权利要求1所述的多功能投射模组，其特征在于，所述光源(11)与所述光斑控制器(21)之间的关系满足：2d*tanθ+D＜h；2d*tanθ＜m；其中，θ表示所述第一发散半角；d表示所述光源(11)与相应的所述光斑控制器(21)之间的间距；D表示所述光源(11)的尺寸；h表示所述光斑控制器(21)的尺寸；m表示相邻两个所述光源(11)之间的间距。3.根据权利要求1所述的多功能投射模组，其特征在于，所述光斑控制器(21)包括：可变光阑(211)或可调超透镜(212)。4.根据权利要求3所述的多功能投射模组，其特征在于，在所述光斑控制器(21)为所述可变光阑(211)的情况下，所述可变光阑(211)的孔径形状为方形。5.根据权利要求3所述的多功能投射模组，其特征在于，所述可变光阑(211)的孔径大小与所述第二发散半角之间满足公式：k＝2d*tanω+D；其中，k表示所述可变光阑(211)的孔径；ω表示所述第二发散半角；d表示所述光源(11)与相应的所述光斑控制器(21)之间的间距；D表示所述光源(11)的尺寸。6.根据权利要求3所述的多功能投射模组，其特征在于，在所述光斑控制器(21)为所述可变光阑(211)，且所述投影装置(3)投射形成点云的情况下，所述可变光阑(211)的孔径大小满足关系式：其中，k表示所述可变光阑(211)的孔径；m表示相邻两个所述光源(11)之间的间距；d表示所述光源(11)与相应的所述光斑控制器(21)之间的间距；d1表示所述光斑控制器(21)与所述投影装置(3)之间的距离；D表示所述光源(11)的尺寸。7.根据权利要求3所述的多功能投射模组，其特征在于，在所述光斑控制器(21)为所述可变光阑(211)，且所述投影装置(3)投射形成泛光照明的情况下，所述可变光阑(211)的孔径大小满足关系式：
其中，k表示所述可变光阑(211)的孔径；m表示相邻两个所述光源(11)之间的间距；d表示所述光源(11)与相应的所述光斑控制器(21)之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小波，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：