CN109507845B - 结构光投影机 - Google Patents

结构光投影机 Download PDF

Info

Publication number
CN109507845B
CN109507845B CN201810857759.XA CN201810857759A CN109507845B CN 109507845 B CN109507845 B CN 109507845B CN 201810857759 A CN201810857759 A CN 201810857759A CN 109507845 B CN109507845 B CN 109507845B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
bricks
projector
optical element
structured light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810857759.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109507845A (zh
Inventor
纪政宏
萧名淑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Himax Technologies Ltd
Original Assignee
Himax Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/706,060 external-priority patent/US10386706B2/en
Application filed by Himax Technologies Ltd filed Critical Himax Technologies Ltd
Publication of CN109507845A publication Critical patent/CN109507845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109507845B publication Critical patent/CN109507845B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2513—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
    • G02B27/425—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application in illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0944—Diffractive optical elements, e.g. gratings, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30—Collimators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/206—Control of light source other than position or intensity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一种结构光投影机包含绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖。绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上，其中该些光砖随机排列。

Description

结构光投影机
技术领域
本发明是有关一种投影机，特别是关于一种结构光(structured-light)投影机。
背景技术
小型或微型光学投影机可适用于各种应用，例如投射结构光图案于物件上，进行三维或深度映射(mapping)。在三维映射***中，使用影像撷取装置(例如相机)以撷取投射于物件的影像图案。撷取影像经处理后，可建构物件的三维图。
传统投影机因为低解码率(decode rate)而造成不良的效能。此外，即使光学制造的进步使得光学***小型化的成本降低，然而传统投影机对于体积或/且成本仍有相当的改善空间。
鉴于传统投影机的效能不佳、体积庞大或价格昂贵，因此亟需提出一种新颖的结构光投影机，使得效能得以有效增进或/且体积或成本可以降低。
发明内容
鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种具有增进效能或/且减少体积或成本的结构光投影机。
根据本发明实施例，结构光投影机包含光源、光束限制装置及绕射光学元件。光源产生具有预设图案的发射光。光束限制装置接收发射光并产生准直光。绕射光学元件接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，其中该些光砖随机排列。
根据本发明另一实施例，结构光投影机包含点光源、光束限制装置、图案化装置及绕射光学元件。点光源产生发射光。光束限制装置接收发射光并产生准直光。图案化装置接收准直光并产生图案光。绕射光学元件接收图案光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，且该些光砖随机排列。根据本发明又一实施例，绕射光学元件位于图案化装置之前。
根据本发明又一实施例，结构光投影机包含光源及绕射光学元件。光源产生具有预设图案的发射光。绕射光学元件接收发射光并产生多个光砖，其随机或规律排列。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种结构光投影机，包含：绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上；其中该光砖随机排列。
前述的结构光投影机，其中该光砖沿至少一个方向为非周期性或非相关。
前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
一种结构光投影机，包含：光源，产生具有预设图案的发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；及绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列。
前述的结构光投影机，其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。
前述的结构光投影机，其中该半导体二极管分为多个群并依序点亮。
前述的结构光投影机，其中不同群的半导体二极管具有不同形状或大小。
前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
一种结构光投影机，包含：点光源，产生发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；图案化装置，接收该准直光并产生图案光；及绕射光学元件，接收该图案光并产生多个光砖，其随机排列。
前述的结构光投影机，其中该点光源包含边射型激光二极管。
前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
一种结构光投影机，包含：点光源，产生发射光；光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列；及图案化装置，接收该些光砖并产生多个图案光砖。
前述的结构光投影机，其中所产生的相邻图案光砖部分重叠。
一种结构光投影机，包含：光源，产生具有预设图案的发射光；及绕射光学元件，接收该发射光并产生多个光砖，其随机排列。
前述的结构光投影机，其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。
前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
一种结构光投影机，包含：光源，产生具有预设图案的发射光；及绕射光学元件，接收该发射光并产生多个光砖，其规律排列。
前述的结构光投影机，其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。
前述的结构光投影机，其中该半导体二极管包含垂直腔面射型激光二极管。
前述的结构光投影机，其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
借由上述技术方案，本发明结构光投影机至少具有以下优点效果：本发明具有增进效能或/且减少体积或成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1A显示本发明第一实施例的结构光投影机的方框图。
图1B例示图1A的结构光投影机的示意图。
图2A显示光源的部分半导体二极管，分为相邻二群而依序点亮。
图2B显示光源的部分半导体二极管，分为交叉的二群而依序点亮。
图2C显示光源的部分半导体二极管，依形状分为交叉的二群而依序点亮。
图3A与图3B例示光砖的中心为周期性排列。
图3C与图3D例示本发明实施例当中图1B的绕射光学元件所产生的光砖的中心，其随机或非周期性排列。
图3E例示于边缘排列有较多的光砖。
图3F例示针对光砖的排列进行校正。
图4例示本发明实施例的结构光投影机的剖面图。
图5A显示本发明第二实施例的结构光投影机的方框图。
图5B例示图5A的结构光投影机的示意图。
图6显示本发明第二实施例的变化型的结构光投影机的方框图。
图7A显示本发明第三实施例的结构光投影机的方框图。
图7B例示图7A的结构光投影机的示意图。
图8A例示图7A的绕射光学元件所产生的光砖的中心是随机(或非周期性)排列。
图8B显示图8A的随机排列的光砖，其部分重叠。
图9A例示图7A的绕射光学元件所产生的光砖的中心是规律排列。
图9B显示图9A具有规律排列的光砖，其部分重叠。
【主要元件符号说明】
100：结构光投影机 200：结构光投影机
300：结构光投影机 400：结构光投影机
11：光源 12：光束限制装置
13：绕射光学元件 131：光学组成元件
132：基板 14：图案化装置
31：晶片 32：基底
33：准直透镜 34：第一间隔物
35：第二间隔物 DOE：绕射光学元件
f：焦距
具体实施方式
图1A显示本发明第一实施例的结构光投影机100的方框图，且图1B例示图1A的结构光投影机100的示意图。结构光投影机100较佳为一种小型光学投影机，适用以投射结构光图案于物件上，以进行三维映射。
在本实施例中，结构光投影机100可包含光源11，其产生具有预设图案的发射光。发射光可以为可见光或/且不可见光(例如红外线)。本实施例的光源11可包含半导体二极管阵列，根据预设图案排列。在一较佳实施例中，光源11可包含垂直腔面射型激光(vertical-cavity surface-emittinglaser,VCSEL)二极管阵列，设于基板(未显示)上，并根据预设图案排列。借此，垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管作为光源11，同时执行光发射与图案化。垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管可用以制造小型且高密度光源。
在一实施例中，光源11的半导体二极管可依序点亮，因而得以在近区域达到功耗降低、解码率增强或/且效能改善。图2A显示光源11的部分半导体二极管，分为相邻二群而依序点亮。图2B显示光源11的部分半导体二极管，分为交叉的二群而依序点亮。光源11的半导体二极管的形状与大小可彼此相异。图2C显示光源11的部分半导体二极管，依形状分为交叉的二群而依序点亮。
本实施例的结构光投影机100可包含光束限制(beam limiting)装置12，其接收(来自光源11的)发射光并限缩发射光的截面，因而形成准直(collimated)光。在一较佳实施例中，光束限制装置12可包含准直透镜，其可包含透明材质(例如塑胶或玻璃)，且可使用晶圆级光学(WLO)技术制造。如图1B所例示(但不限定于此)，准直透镜(亦即光束限制装置12)在面向光源11的一侧(例如左侧)为平面，而在另一侧(例如右侧)为凸面。虽然图1B所例示的光束限制装置12包含单一透镜，然而也可使用多个透镜或多组透镜以建构光束限制装置12。
本实施例的结构光投影机100可包含绕射光学元件(diffractiveopticalelement,DOE)13，其接收(来自光束限制装置12的)准直光，并产生多个光砖(light tile)。光砖以二维方式互相间隔。如图1B所例示，本实施例的绕射光学元件13可包含多个光学组成元件(例如绕射光学组成元件)131，设于基板132上。光学组成元件131可设在相反于光束限制装置12的一侧(例如右侧)。绕射光学元件13可包含透明材质，例如塑胶或玻璃。
根据本实施例的特征之一，所产生的光砖是随机排列。在本说明书中，“随机”一词是指光砖沿至少一个方向(例如水平方向)为非周期性或非相关(uncorrelated)。换句话说，光砖沿特定方向(例如水平方向或X方向)不具有或重复任何样式。借此，绕射光学元件(DOE)13所产生的相邻光砖可部分重叠。
图3A例示光砖的中心为周期性排列，每一列间距相同且垂直互相对准。图3B例示光砖的中心为周期性排列，每一列间距相同但垂直互相交错。图3C例示本发明实施例当中图1B的绕射光学元件(DOE)13所产生的光砖的中心，其随机或非周期性排列。一般来说，光砖是从周期性排列位置沿至少一方向作随机些微的移动。在一实施例中，光砖的移动范围需小于预设范围，使得远区域物件的投射影像的光点密度可维持高于预设临界值。图3D显示每一光砖在相应边界130当中随机移动，其中每一边界130的中心是位于周期性排列的未移动位置。值得注意的是，边界130彼此不重叠。换句话说，相邻边界130之间需存在具有预设值的间隙。
对于具有周期排列的光砖的投影机，其效能(特别是解码率)很差，主要是因为其具有高度重复图案，因而增加图案匹配的困难。相反地，在本实施例中，结构光投影机100的光砖是随机排列，因而克服周期排列的光砖的投影机的缺失，因而得以大量地增进解码率与效能。
再者，根据光学理论，如果降低图1B所例示准直透镜(亦即光束限制装置12)的焦距f，则投射于远区域物件的光源11的预设图案，其放大率将跟着提高。值得注意的是，放大率的提高并不会影响本实施例的解码率效能。因此，结构光投影机100的整体体积得以降低，因此可以小型化投影机。再者，由于光砖是随机排列，光源11的垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管的数目可以减少而不会影响远区域物件的投射影像的光点密度。因此，结构光投影机100的整体成本得以降低，使得投影机的价格更便宜。
在一实施例中，边缘的光砖的密度高于其他区域。因此，远区域物件的投射影像的边缘的光点密度可大致相同于其他区域，不会受到非近轴失真(non-paraxialdistortion)的影响，因而增强三维映射。图3E例示于边缘排列有较多的光砖。
在另一实施例中，针对光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真(optical distortion)。图3F例示针对光砖的排列进行校正。
图4例示本发明实施例的结构光投影机100的剖面图。在本实施例中，结构光投影机100可包含晶片31(作为光源11)，其包含有垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管。晶片31设置于基底32上。结构光投影机100可包含准直透镜33(作为光束限制装置12)，其借由第一间隔物34与晶片31、基底32相隔离。结构光投影机100可包含绕射光学元件13，其借由第二间隔物35与准直透镜33相隔离。借此，准直透镜33位于晶片31与绕射光学元件13之间。
图5A显示本发明第二实施例的结构光投影机200的方框图，且图5B例示图5A的结构光投影机200的示意图，与前一实施例相同的技术细节予以省略。
在本实施例中，结构光投影机200可包含光源11，特别是点光源，以产生发射光。本实施例的光源11可包含单一半导体二极管。在一较佳实施例中，光源11可包含边射型激光(edge-emitting laser)二极管。
本实施例的结构光投影机200可包含光束限制(beam limiting)装置12，其接收(来自光源11的)发射光并限缩发射光的截面，因而形成准直(collimated)光。在一较佳实施例中，光束限制装置12可包含准直透镜，其可包含透明材质(例如塑胶或玻璃)，且可使用晶圆级光学(WLO)技术制造。
本实施例的结构光投影机200可包含图案化装置(patterningdevice)14，其接收(来自光束限制装置12的)准直光，并产生图案光。在一实施例中，图案化装置14可包含绕射光学元件，或其他适当光学元件用以产生具有预设图案的图案光。
本实施例的结构光投影机200可包含绕射光学元件(DOE)13，其接收(来自图案化装置14的)图案光，并产生多个光砖(light tile)。光砖以二维方式互相间隔。如图5B所例示，本实施例的绕射光学元件13可包含多个光学组成元件(例如绕射光学组成元件)131，设于基板132上。类似于前一实施例，光砖是随机排列。
图6显示本发明第二实施例的变化型的结构光投影机300的方框图。本实施例类似于图5A的实施例，不同的地方在于，本实施例的绕射光学元件13是位于图案化装置14之前。因此，绕射光学元件13接收(来自光束限制装置12的)准直光，并产生多个(不具有图案的)光砖。接下来，图案化装置14接收(来自绕射光学元件13的)光砖，并产生图案光砖。
图7A显示本发明第三实施例的结构光投影机400的方框图，且图7B例示图7A的结构光投影机400的示意图。
在本实施例中，结构光投影机400可包含光源11，其产生具有预设图案的发射光。发射光可以为可见光或/且不可见光(例如红外线)。本实施例的光源11可包含半导体二极管阵列，根据预设图案排列。在一较佳实施例中，光源11可包含垂直腔面射型激光(vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)二极管阵列，设于基板(未显示)上，并根据预设图案排列。借此，垂直腔面射型激光(VCSEL)二极管作为光源11，同时执行光发射与图案化。
本实施例的结构光投影机400可包含绕射光学元件(DOE)13，其接收(来自光源11的)发射光，并产生多个光砖(light tile)。光砖以二维方式互相间隔。如图7B所例示，本实施例的绕射光学元件13可包含多个光学组成元件(例如绕射光学组成元件)131，设于基板132上。光学组成元件131可设在相反于光源11的一侧(例如右侧)。绕射光学元件13可包含透明材质，例如塑胶或玻璃。相较于图1A所示的实施例，由于本实施例在光源11与绕射光学元件13之间未包含有光束限制装置12，因此本实施例的结构光投影机400可以较图1A的结构光投影机100更为小型化。
图8A例示图7A的绕射光学元件13所产生的光砖的中心是随机(或非周期性)排列。图8B显示图8A的随机排列的光砖，其部分重叠。
图9A例示图7A的绕射光学元件13所产生的光砖的中心是规律(或周期性)排列。图9B显示图9A具有规律(或扇出(fan-out))排列的光砖，其部分重叠。值得注意的是，图9B的重叠光砖的光点密度较图8B的重叠光砖的光点密度来得一致(uniform)，且具有较高的对比度(contrast ratio)。然而，图8B的重叠光砖则具有较高的效率，因为有较多光点位于感兴趣区域(region of interest,ROI)。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种结构光投影机，其特征在于包含：
绕射光学元件，接收准直光并产生多个光砖，该绕射光学元件包含多个光学组成元件，设于基板上；
其中该光砖随机排列，针对该光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真。
2.根据权利要求1所述的结构光投影机，其特征在于：其中该光砖沿至少一个方向为非周期性或非相关。
3.根据权利要求1所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
4.一种结构光投影机，其特征在于包含：
光源，产生具有预设图案的发射光；
光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；及
绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列；
其中针对该光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真。
5.根据权利要求4所述的结构光投影机，其特征在于：其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。
6.根据权利要求5所述的结构光投影机，其特征在于：其中该半导体二极管分为多个群并依序点亮。
7.根据权利要求6所述的结构光投影机，其特征在于：其中不同群的半导体二极管具有不同形状或大小。
8.根据权利要求4所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
9.一种结构光投影机，其特征在于包含：
点光源，产生发射光；
光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；
图案化装置，接收该准直光并产生图案光；及
绕射光学元件，接收该图案光并产生多个光砖，其随机排列；
其中针对该光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真。
10.根据权利要求9所述的结构光投影机，其特征在于：其中该点光源包含边射型激光二极管。
11.根据权利要求9所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
12.一种结构光投影机，其特征在于包含：
点光源，产生发射光；
光束限制装置，接收该发射光并产生准直光；
绕射光学元件，接收该准直光并产生多个光砖，其随机排列；及
图案化装置，接收该些光砖并产生多个图案光砖；
其中针对该光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真。
13.根据权利要求12所述的结构光投影机，其特征在于：其中所产生的相邻图案光砖部分重叠。
14.一种结构光投影机，其特征在于包含：
光源，产生具有预设图案的发射光；及
绕射光学元件，接收该发射光并产生多个光砖，其随机排列；
其中针对该光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真。
15.根据权利要求14所述的结构光投影机，其特征在于：其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。
16.根据权利要求14所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
17.一种结构光投影机，其特征在于包含：
光源，产生具有预设图案的发射光；及
绕射光学元件，接收该发射光并产生多个光砖，其规律排列；
其中针对该光砖的排列进行校正，用以补偿远区域物件的投射影像于边缘处所产生的光学失真。
18.根据权利要求17所述的结构光投影机，其特征在于：其中该光源包含半导体二极管阵列，根据该预设图案排列。
19.根据权利要求18所述的结构光投影机，其特征在于：其中该半导体二极管包含垂直腔面射型激光二极管。
20.根据权利要求17所述的结构光投影机，其特征在于：其中该绕射光学元件所产生的相邻光砖部分重叠。
CN201810857759.XA 2017-09-15 2018-07-31 结构光投影机 Active CN109507845B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/706,060 2017-09-15
US15/706,060 US10386706B2 (en) 2017-09-15 2017-09-15 Structured-light projector
US16/035,337 2018-07-13
US16/035,337 US10754167B2 (en) 2017-09-15 2018-07-13 Structured-light projector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109507845A CN109507845A (zh) 2019-03-22
CN109507845B true CN109507845B (zh) 2021-02-23

Family

ID=65720164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810857759.XA Active CN109507845B (zh) 2017-09-15 2018-07-31 结构光投影机

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10754167B2 (zh)
CN (1) CN109507845B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110032035B (zh) * 2019-04-29 2020-11-10 合肥工业大学 一种投影照明***及其应用的投影机
CN111458895A (zh) * 2020-04-28 2020-07-28 迪鹏光电科技股份有限公司 阵列式结构光图案投射装置
US11979548B2 (en) 2022-04-08 2024-05-07 Himax Technologies Limited Structured light projector and three-dimensional image sensing apparatus
CN116799610B (zh) * 2023-08-24 2023-11-07 芯辰半导体(苏州)有限公司 一种垂直腔面发射激光器及其制备工艺

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9036158B2 (en) * 2010-08-11 2015-05-19 Apple Inc. Pattern projector
US8749796B2 (en) * 2011-08-09 2014-06-10 Primesense Ltd. Projectors of structured light
DE112013006324T5 (de) * 2012-12-31 2015-10-15 Iee International Electronics & Engineering S.A. Optisches System zur Erzeugung eines strukturierten Lichtfelds von einer Reihe von Lichtquellen durch ein brechendes oder reflektierendes Lichtstrukturierungselement
US9678355B2 (en) * 2014-05-21 2017-06-13 Osela Inc. Optical device, system and methods for interrogating a volume with an illumination pattern
WO2016080908A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optical pattern projection
JPWO2016185602A1 (ja) * 2015-05-21 2018-03-08 ナルックス株式会社 回折光学素子
CN107976860A (zh) * 2016-10-28 2018-05-01 深圳奥比中光科技有限公司 面阵投影装置及深度相机
CN106990660A (zh) * 2017-05-09 2017-07-28 深圳奥比中光科技有限公司 结构光投影模组
US10386706B2 (en) * 2017-09-15 2019-08-20 Himax Technologies Limited Structured-light projector

Also Published As

Publication number Publication date
US20190086681A1 (en) 2019-03-21
US10754167B2 (en) 2020-08-25
CN109507845A (zh) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109507844B (zh) 结构光投影机
CN109507845B (zh) 结构光投影机
US10288417B2 (en) Overlapping pattern projector
TWI716533B (zh) 多模式照明模組及相關方法
CN106569382B (zh) 激光投影仪及其深度相机
US20160025993A1 (en) Overlapping pattern projector
US20220350050A1 (en) Meta illuminator
KR20170126872A (ko) 패턴 조명을 생성하기 위한 장치
CN104956179A (zh) 利用折射或反射光的结构化元件从光源阵列生成结构化光场的光学***
TWI756546B (zh) 結構光發射模組及應用其的深度感測設備
CN108388071B (zh) 深度相机及其投影模组
JP2016530688A5 (zh)
EP3081847A1 (en) Vehicle lamp
KR20210020858A (ko) 구조화된 광 프로젝션
JP6576705B2 (ja) 車両用灯具
WO2023246472A1 (zh) 基于微透镜阵列的激光投射模组
US11233089B2 (en) Optoelectronic component
US11137246B2 (en) Optical device
TWI730243B (zh) 結構光投影機
KR102673806B1 (ko) 3차원 거리 측정 시스템에서의 사용을 위한 선 패턴 프로젝터
CN100380045C (zh) 照明设备和用于该照明设备中的光学元件
CN115629485B (zh) 散斑投射器和结构光相机
JP7374165B2 (ja) 三次元距離測定システムで使用するドットパターンプロジェクタ
CN214623266U (zh) 红外3d探测发射端模组及深度相机
CN106764934B (zh) 一种使灯光图案呈矩阵式分布的棱镜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant