[发明专利]一种光学投影模组、感测装置及设备

说明书

本申请提供了一种光学投影模组，用于投射出预设的感测光斑图案至被测目标物上进行三维感测。所述光学投影模组包括光源、光发散元件及光束调制元件。所述光源包括规则排布的发光单元。所述光发散元件设置在发光单元的出射光路上以将发光单元所发出的规则排布光束打散成非规则排布的光束。所述光束调制元件将所述非规则排布的光束复制多份后在被测目标物上投射出预设的感测光斑图案。本申请还提供一种感测装置及设备。

技术领域

本申请属于光学技术领域，尤其涉及一种光学投影模组、感测装置及设备。

背景技术

现有的三维(Three Dimensional,3D)感测模组通过在被测目标物上投射预设的随机分布光斑图案来进行三维感测。对应地，所述感测模组的光源也通常设置有多个随机分布的发光单元。然而，随机分布的发光单元的位置不容易确定，需要特别定制，随之增加了光源的制作成本。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于提供一种光学投影模组、感测装置及设备，可以采用具有规则分布发光单元的光源投射出随机分布的光斑图案进行三维感测。

本申请实施方式提供一种光学投影模组，用于投射出预设的感测光斑图案至被测目标物上进行三维感测。所述光学投影模组包括光源、光发散元件及光束调制元件。所述光源包括规则排布的发光单元。所述光发散元件设置在发光单元的出射光路上以将发光单元所发出的规则排布光束打散成非规则排布的光束。所述光束调制元件将所述非规则排布的光束复制多份后在被测目标物上投射出预设的感测光斑图案。

在某些实施方式中，所述光发散元件包括透光基板及形成在透光基板上多个光学微结构，所述光学微结构通过设置具有不同边界条件的表面形状来实现准直光束和改变光束方向的功能。

在某些实施方式中，所述光学微结构包括具有准直光束功能的表面形状及具有改变光束方向功能的表面形状，所述具有准直功能的表面形状与所述改变光束方向功能的表面形状相互叠加而形成所述光学微结构的整体表面形状。

在某些实施方式中，所述光学微结构与发光单元一一对应设置，每个发光单元所发出的光束经过对应光学微结构后射出。

在某些实施方式中，所述每个光学微结构与两个或两个以上的发光单元对应设置，该两个或两个以上的发光单元所发出的光束一起经对应光学微结构后射出。

在某些实施方式中，所述发光单元选自垂直腔面发射激光器、发光二极管及激光二极管中的任意一种及其组合。

在某些实施方式中，所述光源为均匀发光的面光源，所述光发散元件设置有所述光学微结构的出光面上位于每个所述光学微结构之间的部分镀有遮光膜层，以使得所述发光单元所发出的光束仅从所述光发散元件的光学微结构射出。

在某些实施方式中，所述光源为单孔宽面型垂直腔面发射激光器。

本申请实施方式提供一种感测装置，其用于感测被测目标物的三维信息，其包括感测模组及如上述任意一实施方式所述的光学投影模组。所述感测模组用于感测所述光学模组在被测目标物上投射的预设图案并通过分析所述预设图案的图像获取被测标的物的三维信息。

本申请实施方式提供一种设备，包括上述实施方式所述的感测装置。所述设备根据所述感测装置所感测到的被测目标物的三维信息来执行相应功能。

本申请实施方式所提供的光束调制元件、光学投影模组、感测装置及设备采用不同组光学调制结构投射出多个相互间位置偏移的相同光斑图案，可增加感测光斑的密度，提高三维感测的精度。

本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实施方式的实践了解到。

附图说明

图1是本申请第一实施方式提供的光学投影模组的结构示意图。