[发明专利]一种结构光投影模组和深度相机

权利要求书

1.一种结构光投影模组，其特征在于，包括：

光源，包括布置成二维阵列的多个子光源，用于发射与所述二维阵列一致的二维图案光束；

衍射光学元件，接收所述二维图案化光束，并投射出多个复制图案，每个复制图案是由所述多个子光源对应的相同衍射级数的光斑共同组成的区域，

所述光源和所述衍射光学元件经配置以满足下式：

M∈[(1-Δ₁)(s+n)D/d,(1+Δ₂)(s+n)D/d]

其中M为同一子光源生成的相邻级数的衍射斑点之间的平均间距，D为所述衍射光学元件与投影面之间的距离，d为所述光源与所述衍射光学元件之间的距离，s为所述多个子光源形成的区域尺寸，n为相邻子光源之间的平均间距，Δ₁和Δ₂为设定的误差百分值，

以使所述复制图案彼此不相重叠，多个不相重叠的所述复制图案组成密度分布均匀的斑点图案。

2.如权利要求1所述的结构光投影模组，其特征在于，相邻的所述二维图案化光束之间的间隔近似等于所述二维图案光束中的子光束之间的平均间距。

3.如权利要求1至2任一项所述的结构光投影模组，其特征在于，还包括：

透镜，位于所述光源与所述衍射光学元件之间，用于准直所述二维图案光束。

4.如权利要求1所述的结构光投影模组，其特征在于，所述二维阵列和所述斑点图案为不规则排列。

5.如权利要求1所述的结构光投影模组，其特征在于，Δ₁和Δ₂等于20％。

6.一种结构光投影模组，其特征在于，包括：

光源，包括布置成二维阵列的多个子光源，用于发射与所述二维阵列一致的二维图案光束；

衍射光学元件，接收所述二维图案化光束，并投射出多个复制图案，每个复制图案是由所述多个子光源对应的相同衍射级数的光斑共同组成的区域，

所述光源和所述衍射光学元件经配置以满足下式：

M∈[(1-Δ₁)(s/k±n)D/d，(1+Δ₂)(s/k±n)D/d]

其中M为同一子光源生成的相邻级数的衍射斑点之间的平均间距，D为所述衍射光学元件与投影面之间的距离，d为所述光源与所述衍射光学元件之间的距离，s为所述多个子光源形成的区域尺寸，n为相邻子光源之间的平均间距，Δ₁和Δ₂为设定的误差百分值，k为大于1的正整数，

以使所述复制图案彼此相重叠，多个相重叠的所述复制图案组成密度分布均匀的斑点图案。

7.如权利要求6所述的结构光投影模组，其特征在于，相邻的所述二维图案光束的中心之间的间距近似等于所述二维图案光束沿中心连线方向的尺寸的1/k倍再增加或减少子光源的平均间距的D/d倍，其中k为大于1的正整数，D为所述衍射光学元件与投影面之间的距离，d为所述光源与所述衍射光学元件之间的距离。

8.如权利要求6所述的结构光投影模组，其特征在于，所述二维阵列和所述斑点图案为不规则排列。

9.如权利要求6所述的结构光投影模组，其特征在于，Δ₁和Δ₂为20％。

10.一种深度相机，其特征在于，具有如权利要求1至9任一项所述的结构光投影模组。