[发明专利]结构光投射器及三维成像装置

权利要求书

1.一种结构光投射器，其特征在于，包括：基板、光源、投射透镜以及衍射光学元件；

所述光源的数量为多个，多个所述光源设置在所述基板且在所述基板上呈准晶体形状排布；

所述投射透镜设置所述光源的出光侧，构造为接收由所述光源发射的光，并投射出呈准晶体形状排列的光束阵列；

所述衍射光学元件，设置在所述投射透镜的出光侧，用于扩展所述呈准晶体形状排列的多束光束以投射出多个彼此相邻的呈准晶体形状排列的光束阵列。

2.根据权利要求1所述的结构光投射器，其特征在于，所述光源包括垂直腔面发射激光二极管。

3.根据权利要求1所述的结构光投射器，其特征在于，所述准晶体形状包括多个晶格单元；

每一所述晶格单元包括呈周期性排列的光源点阵；

多个所述晶格单元呈周期性排列且使得不同的所述晶格单元内的光源之间呈随机性排布。

4.根据权利要求3所述的结构光投射器，其特征在于，所述晶格单元中周期性排列的光斑点阵呈如下任一种或任多种形状：

直线形；三角形；四边形；矩形；圆形；六边形；五边形；七边形；八边形；星形；椎形；梯形；椭圆形；多焦点圆；月牙形；弓形；扇形；菱形。

5.根据权利要求1所述的结构光投射器，其特征在于，所述基板采用半导体基板。

6.根据权利要求1所述的结构光投射器，其特征在于，还包括第一驱动器和第二驱动器；

多个所述光源设置成第一光源组和第二光源组；所述第一光源组和所述第二光源组均包括呈准晶体形状排布的多个光源；

所述第一光源组和所述第二光源组交错布置在所述基板上；

所述第一驱动器、所述第二驱动器分别连接所述第一光源组、所述第二光源组以分开驱动所述第一光源组、所述第二光源组，以使所述第一光源组和所述第二光源组分别发光或同时发光。

7.根据权利要求6所述的结构光投射器，其特征在于，所述第一光源组包括呈一种准晶体形状排布的多个光源；

所述第二光源组包括呈另一种准晶体形状排布的多个光源。

8.根据权利要求1所述的结构光投射器，其特征在于，所述投射透镜和所述衍射光学元件形成在一光学基板的相对侧上。

9.一种三维成像装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的结构光投射器，还包括光探测器阵列成像器；

所述结构光投射器，用于向目标物体投射多束呈准晶体形状排列的光束；

所述光探测器阵列成像器，用于接收经所述目标物体反射的多束光束并根据多束形成的光斑点阵图像能够获得所述目标物体表面的深度数据。

10.根据权利要求9所述的三维成像装置，其特征在于，所述光探测器阵列成像器采用红外摄像头。