[发明专利]一种3D摄像头

权利要求书

1.一种3D摄像头，其特征在于，包括结构光投影仪(1)和扩散器(2)；

所述扩散器(2)包括两层透明电极(22)以及夹设于两层所述透明电极(22)之间的扩散膜(21)，所述扩散膜(21)采用液晶/聚合物复合材料制成；

所述扩散器(2)设于所述结构光投影仪(1)的出光侧，在加电压的状态下所述扩散膜(21)呈透明模式，所述结构光投影仪(1)能够透过所述扩散器(2)向目标物体发出随机点阵光；在不加电压的状态下，所述扩散膜(21)呈扩散模式，所述结构光投影仪(1)能够通过所述扩散器(2)向所述目标物体发出均匀光。

2.根据权利要求1所述的3D摄像头，其特征在于，还包括红外摄像头和RGB摄像头；

所述RGB摄像头，用于在明亮环境中捕捉所述目标物体表面的2D图像；

所述红外摄像头，用于根据目标物体表面的所述随机点阵光生成深度图像，并在黑暗环境中在所述均匀光下捕捉所述目标物体表面的2D图像。

3.根据权利要求2所述的3D摄像头，其特征在于，所述明亮环境为光照度大于等于一预设置的光照度阈值时；

所述黑暗环境为光照度小于一预设置的光照度阈值时。

4.根据权利要求1所述的3D摄像头，其特征在于，所述透明电极(22)为ITO薄膜。

5.根据权利要求1所述的3D摄像头，其特征在于，所述扩散器(2)还包括两层玻璃层(23)，两层所述玻璃层(23)分别设于两层所述透明电极(22)的外侧。

6.根据权利要求1至5任一项所述的3D摄像头，其特征在于，所述结构光投影仪包括随机点阵光源(11)和设于所述随机点阵光源(11)的出光侧的多个光栅透镜(12)，各所述光栅透镜(12)与所述随机点阵光源(11)的各出光点一一对应；

所述光栅透镜(12)包括衬底(124)和多个间隔设于所述衬底(124)的表面的光栅条(121)。

7.根据权利要求6所述的3D摄像头，其特征在于，当所述光栅条(121)为直条状结构时，各所述光栅条(121)的位置及相位均满足公式(Ⅰ)：

其中，x是所述光栅条(121)的位置，f是焦距，λ是波长，φ(x)是所述光栅条(121)的相位，φ_max是所述光栅条(121)的最大相位变化；

当所述光栅条(121)为环状结构时，各所述光栅条(121)的位置及相位均满足公式(Ⅱ)：

其中，r是所述光栅条(121)的半径，φ(r)是所述光栅条(121)的相位，φ_max是所述光栅条(121)的最大相位变化，r_max是所述光栅条(121)的最大半径；

当衬底(124)相对的两侧端面分别设有一层光栅条(121)且所述光栅条(121)为直条状结构时，各所述光栅条(121)的位置及相位均满足公式(Ⅲ)：

其中，x、y是所述光栅条(121)的位置且x所在方向与y所在方向垂直，f是焦距，λ是波长，φ(x，y)是所述光栅条(121)的相位，φ_max是所述光栅条(121)的最大相位变化。

8.根据权利要求1所述的3D摄像头，其特征在于，所述液晶/聚合物复合材料为亚稳态液晶材料；

所述亚稳态液晶材料具有响应于施加电压的分子取向。

9.根据权利要求6所述的3D摄像头，其特征在于，所述衬底(124)相对的两侧端面分别设有一层所述光栅条(121)，且两层所述光栅条(121)的焦距之和与所述衬底(124)的厚度相同。

10.根据权利要求1所述的3D摄像头，其特征在于，所述液晶/聚合物复合材料采用如下任一种液晶材料：

-聚合物分散液晶；

-聚合物稳定液晶；

-聚合物网络液晶。