[发明专利]结构光的投影机

权利要求书

1.一种光电设备，包括：

半导体基板；以及

发光元件的单片阵列，其按不规则晶格的二维图案布置在所述基板上。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述发光元件包括垂直腔面发射激光（VCSEL）二极管。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述发光元件的所述二维图案是不相关图案。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述发光元件包括第一组发光元件和第二组发光元件，其中所述第一组发光元件和所述第二组发光元件按相应的第一图案和第二图案被交错布置在所述基板上，以及

其中所述设备包括第一导体和第二导体，所述第一导体和所述第二导体被分别连接以分开驱动所述第一组发光元件和所述第二组发光元件，使得所述设备可选择地按所述第一图案和所述第二图案中的任一个或两个发射光。

5.根据权利要求4所述的设备，且包括：

投影光学器件，其被配置成将由所述发光元件发射的光投影到物体上；以及

成像设备，其被配置成在只有所述第一组发光元件被驱动以发射光从而将低分辨率图案投影到所述物体上时以低分辨率模式捕捉所述物体的图像，并且在所述第一组发光元件和所述第二组发光元件二者都被驱动以发射光从而将高分辨率图案投影到所述物体上时以高分辨率模式捕捉所述物体的图像。

6.根据权利要求1所述的设备，且包括投影透镜，所述投影透镜安装在所述半导体基板上并被配置成采集和聚焦由所述发光元件发射的光，以便投影含有与所述基板上的所述发光元件的所述二维图案对应的光图案的光束。

7.根据权利要求6所述的设备，且包括衍射光学元件DOE，所述衍射光学元件被安装在所述基板上并被配置成通过产生所述图案的多个彼此相邻的复制品来扩展所投影的光束。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述投影透镜和所述DOE在单一的光学基板的相对侧上形成。

9.根据权利要求1所述的设备，且包括单一的衍射光学元件DOE，所述衍射光学元件被安装在所述半导体基板上并被配置成采集和聚焦由所述发光元件发射的光，以便投影含有与所述基板上的所述发光元件的所述二维图案对应的光图案的光束，同时通过产生所述图案的多个彼此相邻的复制品来扩展所投影的光束。

10.一种用于制造光电设备的方法，所述方法包括：

提供半导体基板；以及

按不规则晶格的二维图案在所述基板上形成发光元件的单片阵列。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述发光元件包括垂直腔面发射激光（VCSEL）二极管。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述发光元件的所述二维图案是不相关图案。

13.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述单片阵列包括形成第一组发光元件和第二组发光元件，其中所述第一组发光元件和所述第二组发光元件按相应的第一图案和第二图案被交错布置在所述基板上，以及

其中，所述方法包括分开驱动所述第一组发光元件和所述第二组发光元件，使得所述设备可选择地按所述第一图案和所述第二图案中的任一个或两个发射光。

14.根据权利要求13所述的方法，且包括：

将由所述发光元件发射的光投影到物体上；

在只有所述第一组发光元件被驱动以发射光从而将低分辨率图案投影到所述物体上时，按低分辨率模式捕捉所述物体的第一图像，以及

在所述第一组发光元件和所述第二组发光元件二者都被驱动以发射光从而将高分辨率图案投影到所述物体上时，按高分辨率模式捕捉第二图像。

15.根据权利要求10所述的方法，且包括将投影透镜安装在所述半导体基板上，以便采集和聚焦由所述发光元件发射的光，从而投影含有与所述基板上的所述发光元件的所述二维图案对应的光图案的光束。

16.根据权利要求15所述的方法，且包括将衍射光学元件DOE安装在所述基板上，以便通过产生所述图案的多个彼此相邻的复制品来扩展所投影的光束。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述投影透镜和所述DOE在单一的光学基板的相对侧上形成。

18.根据权利要求17所述的方法，且包括在所述基板上安装单一的衍射光学元件DOE以采集和聚焦由所述发光元件发射的光，以便投影含有与所述基板上的所述发光元件的所述二维图案对应的光图案的光束，同时通过产生所述图案的多个彼此相邻的复制品来扩展所投影的光束。