[发明专利]结构光投影模组

权利要求书

1.一种结构光投影模组，其特征在于，包括：

VCSEL阵列，所述VCSEL阵列包括在半导体基底上以二维规则图案排列的VCSEL单元，用于发射具有所述二维规则图案的第一光束；

不规则图案生成器，用于接收第一光束，并发射具有不规则图案的第二光束；

透镜，用于接收并汇聚所述第二光束；

结构光图案生成器，接收经透镜汇聚后的所述第二光束，并向外发射多个至少部分相互重叠的所述第二光束。

2.如权利要求1所述的模组，其特征在于，所述模组还包括微透镜阵列，被设置在所述不规则图案生成器与所述透镜之间，所述微透镜阵列包含与所述第二光束数量相同且一一对应的微透镜单元；

所述微透镜单元包括至少一个光学表面，所述光学表面与所述不规则图案生成器的间隔为第一距离，与所述透镜的间隔为第二距离；

所述微透镜单元用于接收、聚焦或发散与之对应的所述第二光束。

3.如权利要求1所述的模组，其特征在于，所述第二光束的图案在至少一个维度上发生变化，所述维度包括沿图案的任一方向和以图案中某点为中心向四周扩散的极坐标方向，所述变化包括分布密度、大小、形状、样式中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的模组，其特征在于，所述第一距离大于所述微透镜单元的2倍焦距。

5.如权利要求2所述的模组，其特征在于，所述第二距离大于所述透镜焦距与所述微透镜单元焦距的和。

6.如权利要求1所述的模组，其特征在于，所述不规则图案生成器包括DOE、微透镜阵列、光栅中的一种；所述结构光图案生成器包括DOE、微透镜阵列、光栅中的一种。

7.如权利要求1所述的模组，其特征在于，所述第二光束中光束的数量不低于所述第一光束中光束的数量。

8.如权利要求1所述的模组，其特征在于，所述不规则图案生成器、透镜以及结构光图案生成器都被放置在所述半导体基底上。

9.如权利要求2所述的模组，其特征在于，所述不规则图案生成器、微透镜阵列、透镜以及结构光图案生成器都被放置在所述半导体基底上。

10.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括：

如权利要求1-9任一所述的结构光投影模组，用于向目标空间中投影结构化光束图像；

图像采集装置，用于采集目标空间中的所述结构化光束图像；

处理器，接收由所述图像采集装置采集的结构化光束图像并根据所述结构化光束图像生成所述目标空间的深度图像；

所述根据所述结构化光束图像生成所述目标空间的深度图像指的是利用匹配算法计算所述结构化光束图像与参考光束图像之间的偏离值，根据所述偏离值计算出所述深度图像。