[实用新型]结构光发生器和深度数据测量头

权利要求书

1.一种结构光发生器，其特征在于，包括：

发光元件，包括一个垂直腔面发射激光器VCSEL阵列，所述阵列中的VCSEL各自发射激光，并且各自发射的所述激光组成所述阵列发出的图案光；

布置在所述图案光的出射光路上的准直元件，用于准直所述图案光中的每一个光束；

布置在经准直光路上的衍射光学元件，用于复制所述图案光中的经准直的图案以生成用于投射的结构光；以及

用于固定所述发光元件、所述准直元件和所述衍射光学元件的相对位置的固定件。

2.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，各自发射的所述激光组成与发射激光的VCSEL的布置一致的离散光斑图案。

3.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，各自发射的所述激光在入射所述准直元件时互不交叠。

4.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，所述阵列的激光出射平面与所述准直元件的入射平面平行，并且所述阵列的中心与所述准直元件的光轴对齐。

5.如权利要求4所述的结构光发生器，其特征在于，所述准直元件是平凸透镜。

6.如权利要求5所述的结构光发生器，其特征在于，在等于或小于所述准直元件的有效焦距处设置所述衍射光学元件。

7.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，所述阵列中所有VCSEL和/或被点亮的VCSEL组成的图案与所述衍射光学元件用于复制的图案一致。

8.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，所述阵列中的VCSEL呈矩阵排列或随机排列。

9.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，包括：

布置在所述发光元件和所述准直元件之间的盖体玻璃，所述盖体玻璃用于保护所述发光元件。

10.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，所述固定件是用于覆盖所述发光元件、所述准直元件和所述衍射光学元件的至少一部分的壳体，所述壳体具有用于所述结构光出射的开口。

11.如权利要求1所述的结构光发生器，其特征在于，所述发光元件发射红外光。

12.一种深度数据测量头，其特征在于，包括：

如权利要求1-11中任一项所述的结构光发生器，用于向拍摄区域投射结构光；以及

与所述结构光具有预定相对位置关系的成像单元，用于对所述拍摄区域进行拍摄以获得在所述结构光照射下的二维图像。

13.一种深度数据测量头，其特征在于，包括：

如权利要求1-11中任一项所述的结构光发生器，用于向拍摄区域投射结构光；以及

具有预定相对位置关系的第一和第二成像单元，用于对所述拍摄区域进行拍摄以分别获得在所述结构光照射下的第一和第二二维图像。

14.如权利要求13所述的深度数据测量头，其特征在于，包括：

不与所述结构光发生器同时工作的均匀光投射装置，用于向所述拍摄区域投射基本均匀的均匀光，其中，所述成像单元还用于拍摄所述均匀光下拍摄区域的二维图像。