[实用新型]光学装置以及具有光学装置的智能系统

说明书

本实用新型提供一种光学装置以及具有光学装置的智能系统。该光学装置包括结构光投射模块以及深度感测模块，且结构光投射模块包括边射型激光单元、反射光学元件以及衍射光学元件。其中，边射型激光单元用以输出激光光束，反射光学元件用以反射该激光光束，衍射光学元件则用以对来自该反射光学元件的该激光光束进行光束整型，使激光光束形成结构光并予以向外投射至一受测场景。深度感测模块用以感测受测场景的结构光而产生并输出至少一结构光感测信号至信号处理模块，且信号处理模块依据该至少一结构光感测信号获得受测场景的至少一深度信息。本实用新型能够提升光学装置的感测分辨率并达到微型化光学装置的效果。

技术领域

本实用新型是关于一种光学装置，尤其是关于一种提供结构光的光学装置以及具有光学装置的智能系统。

背景技术

随着生活水准的提升，人们对于光学装置能提供的功能有更多的诉求，其中立体(3D)感测技术正蓬勃发展，并被广泛地应用于各种领域，如人脸识别、人机互动等。目前，立体感测技术主要可分为立体视觉(Stereo Vision)、结构光(Structured Light)以及飞行时间(Time of Flight，TOF)，且上述技术的发展皆已具备商业化应用的水准。

其中，现有利用立体感测技术的电子装置大都以垂直腔面发射激光器(VerticalCavity Surface Emitting Laser，VCSEL)搭配设置于光路上的扩散片(diffuser)作为用来量测距离及/或获得深度信息的发光源，如苹果公司(AppleInc)所生产的手机(iPhone)，亦如公开号为US20170370554的美国专利所揭露。然而，垂直腔面发射激光器的能量转换效率过低，约仅有28％～35％，且单一垂直腔面发射激光器搭配单一扩散片能投射出的光点数量不多，约2000点～4000点，导致光学装置的量测分辨率无法被有效提升。若是为了提升量测分辨率而采用多个垂直腔面发射激光器搭配多个扩散片，却会增加制造成本以及光学装置的体积。是以，现有的光学装置具有改善的空间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种光学装置，能够提升光学装置的感测分辨率并达到微型化光学装置的效果。

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有上述光学装置并可依据光学装置所提供的场景信息而进行控制作业、监管作业及/或大数据分析作业的智能系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光学装置，该光学装置包括一结构光投射模块以及一深度感测模块，该结构光投射模块包括一边射型激光单元、一反射光学元件以及一衍射光学元件，该边射型激光单元用以输出一激光光束；该反射光学元件用以反射该激光光束；该衍射光学元件用以对来自该反射光学元件的该激光光束进行光束整型，而使该激光光束形成一结构光并予以向外投射至一受测场景；该深度感测模块用以感测该受测场景的该结构光而产生并输出至少一结构光感测信号至一信号处理模块，且该信号处理模块依据该至少一结构光感测信号获得该受测场景的至少一深度信息。

较佳地，该光学装置还包括一彩色摄像头(RGB Camera)，该彩色摄像头用以拍摄该受测场景而产生并输出至少一彩色感测信号至该信号处理模块，且该信号处理模块依据该至少一彩色感测信号获得该受测场景的至少一彩色信息。

较佳地，该信号处理模块用以对该至少一深度信息以及该至少一彩色信息进行映射匹配而产生一彩色深度图像(RGB-D Image)。

较佳地，该深度感测模块包括两个近红外线(NIR)摄像头，且每一该近红外线摄像头包括一近红外线镜头以及一近红外线感测元件，其中，该近红外线镜头位于该受测场景与该近红外线感测元件之间。