[发明专利]一种发射器及距离测量系统

说明书

本发明公开了一种发射器,包括光源单元，用于发射第一光束；扫描单元，用于接收所述第一光束并偏转第一光束一定角度后形成第二光束；分束单元，用于接收所述第二光束并对第二光束进行分束后形成光束数量更多的第三光束；经过多次所述偏转之后形成多个所述第三光束，由所述多个第三光束所形成的综合投影图案光束比所述第二光束拥有更高的密度和/或更大的视场角。通过对分束单元以及扫描单元的合理配置实现了更高密度或者更大视场角的光束投影。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种发射器及距离测量系统。

背景技术

利用飞行时间原理(Time of Flight)、结构光原理可以对目标进行距离测量以获取包含目标深度值的深度图像，进一步基于该深度图像可以实现三维重建、人脸识别、人机交互等功能，相关的距离测量系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。

基于飞行时间原理以及结构光原理的距离测量系统一般都包含有一个光束发射器以及采集器。发射器中的光源向目标空间发射光束以提供照明，采集器接收由目标反射回的光束。其中，飞行时间距离测量系统通过计算光束由发射到反射接收所需要的时间来计算目标物体的距离；而结构光距离测量系统则通过对反射回的光束图案进行处理并利用三角法计算目标物体的距离。

无论是哪一种原理方案的距离测量系统，目前均面临着一些难题亟需解决，最核心的是测量分辨率的难题、功耗的难题以及体积的难题。

其中，测量分辨率往往受到发射器所发射的光束的影响，所发射光束越密集，分辨率往往越高，但密集光束对光源排列密度要求以及相关光学器件的设计要求均较高，同时密集光束也意味着更高的功耗。而功耗的难题也受到发射器的影响，发射器发射光束功率越高、光束密度越大则功耗越高，进一步限制了测量系统更广泛地应用于更多领域。其次，体积的难题往往由于发射器或者采集器中复杂的器件所导致的，比如发射器通常会包含光源以及一些折射、衍射等光学元件，这就导致体积较大不易集成。所以，发射器是一个关键问题，提供好的发射器对解决上述问题事关重要。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发射器及距离测量系统，以解决上述背景技术问题中的至少一种。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种发射器，包括：光源单元，用于发射第一光束；扫描单元，用于接收所述第一光束并偏转第一光束一定角度后形成第二光束；分束单元，用于接收所述第二光束并对第二光束进行分束后形成光束数量更多的第三光束；经过多次所述偏转之后形成多个所述第三光束，由所述多个第三光束所形成的综合投影图案光束比所述第二光束拥有更高的密度和/或更大的视场角。

在一些实施例中，所述光源单元还包括透镜，所述透镜用于对光源发出的光束进行折射以产生聚焦、准直或发散效果。

在一些实施例中，所述光源单元包括基底以及设置在所述基底上的至少一个子光源，所述子光源以一定的图案形式排列在所述基底上。

在一些实施例中，所述图案包括二维图案，所述二维图案包括规则图案和/或不规则图案。

在一些实施例中，所述光源单元包括多个子光源，所述多个子光源可以被分组独立控制。

在一些实施例中，所述分束单元包括衍射光学元件和/或超表面光学元件。

在一些实施例中，所述第三光束比所述第二光束拥有更高的排列密度，和/或，所述第三光束比所述第二光束拥有更大的视场角。