[发明专利]增维摄像装置及其光发射组件和应用

说明书

一种增维摄像装置及其光发射组件和应用，其中所述增维摄像装置包括一光接收单元和一光发射组件，其中所述光发射组件包括一激光发射器、至少一匀光元件以及至少一准直透镜，其中所述激光发射器用于发射激光光束，其中所述匀光元件和所述准直透镜被设置于所述激光发射器发射的光束的光路路径中，其中所述准直透镜用于准直光束，以供缩小光束发散角，其中所述匀光元件具有微透镜阵列，以供光束经所述匀光元件的所述微透镜阵列的调制，以供在所述光接收单元形成光场。

技术领域

本发明涉及摄像领域，进一步涉及一种增维摄像装置及其光发射组件和应用。

背景技术

随着数字成像技术的发展，摄像装置作为一种图像传感器被广泛应用。例如，一种基于TOF(time of flight)时间飞行技术的TOF深度相机，用于获取目标场景的深度信息，以提供3D深度视觉效果，已逐渐应用于诸如手机、VR/AR手势交互、汽车、安防监控设备、智能家居、无人机以及智能机器人等领域。

目前的深度摄像模组包括一光发射组件和一光接收单元，其中该光发射组件包括激光发射器和匀光元件，其中通过该激光发射器发射激光光束，经该匀光元件投射至一定视场角内的目标场景，其中该光接收单元接收反射光，最终在一定视场角范围内形成较为均匀的光场，从而获取深度信息。

然而，由于该激光发射器的发射激光光束的发散角一般为20°-30°，激光光束经该匀光元件后很难满足更小角度的投射需求，光能较为分散，光束探测区域的边界较为模糊，探测距离较短，无法适用于一些对光束发散角要求较小或光场分布要求较高的应用设备领域。例如，在一些扫地机器人、线阵激光雷达或工业检测等应用领域中，一般需求投射光束在目标场景形成一个线状的长方形探测区域，即一个方向为大角度而另一方向为小角度的光束探测区域，例如120°*10°、135°*8°等。又例如，对于一些面阵激光雷达或特定的深度相机等，一般需求更远的探测距离，需要一个比较小的光束发散角，如25°*20°。或者，有些特殊应用设备所需求的光束发散角比该激光发射器的光束发散角还要小，显然，由于现有的深度摄像模组中的光发射组件无法满足如此小的光束发散角，导致适用效果较差，甚至无法满足市场要求。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种增维摄像装置及其光发射组件和应用，相对于现有的深度摄像模组，其中所述增维摄像装置具备更小的光束发散角，从而能够适用于一些对光束发散角较小或光场分布要求较高的应用设备领域。

本发明的另一个优势在于提供一种增维摄像装置及其光发射组件和应用，其中所述增维摄像装置能够收窄激光发射器的光束发散角度，光能更加集中，使得光束探测区域的边界较为锐利、明显，探测距离更远。

本发明的另一个优势在于提供一种增维摄像装置及其光发射组件和应用，其能够形成一个方向为大角度、另一方向为小角度的光束探测区域，例如120°*10°、135°*8°等，从而能够适用于一些扫地机器人、线阵激光雷达或工业检测等应用领域。

本发明的另一个优势在于提供一种增维摄像装置及其光发射组件和应用，其中所述增维摄像装置的光束发散角可达到25°*20°，甚至更小，从而能够适用于追求更远的探测距离的应用设备，如面阵激光雷达或特定的深度相机等。

本发明的另一个优势在于提供一种增维摄像装置及其光发射组件和应用，其结构简单，成本较低，适用性较广。

依本发明的一个方面，本发明进一步提供一光发射组件，适用于一增维摄像装置，其中所述增维摄像装置包括一光接收单元，其中所述光发射组件包括：

一激光发射器；

至少一匀光元件；以及