[发明专利]3D结构光激光发射器及3D结构光装置

说明书

本申请公开了一种3D结构光激光发射器及3D结构光装置，其中，3D结构光激光发射器，包括激光发射单元，用于发射散斑激光束；第一光学组件，用于对所述散斑激光束进行准直；第二光学组件，用于对准直后的所述散斑激光束进行扩束并进行光斑复制；第三光学组件，用于对扩束并进行光斑复制后的所述散斑激光束再次进行扩束。上述方案，通过第二光学组件对散斑激光束进行扩束后，再通过第三光学组件进一步进行扩束，使得该3D结构光激光发射器具有足够大的视场角，以覆盖超广角相机的视场角；此外，由于第二光学组件对散斑激光束的光斑复制，使得该3D结构光激光发射器视场角变大后，仍能具有较高的光斑密度，利于提高3D检测的精度及准确性。

技术领域

本发明一般涉及3D检测技术领域，具体涉及一种3D结构光激光发射器及3D结构光装置。

背景技术

随着移动设备和智能交互设备的普及，2D(Dimension；维)因其只能提供XY两个方向的位置信息，已经不能满足行业发展需要。而3D技术不但可以提供XY两个方向的位置信息还可以提供位置深度信息，可以减少2D识别时发生的误判，所以3D技术目前已经被广泛应用在刷脸支付行业、智能门锁、体感游戏、安防监控、智能机器人避障等。

目前行业中3D技术主要有双目、TOF、结构光等，而结构光3D技术因其精度高、成本低、功耗低等优点而被广泛应用。

但是，目前在某些应用场景下，需要用到超广角相机进行拍摄，但是目前3D结构光激光发射器的视场角有限，一个3D结构光激光发射器不能与超广角相机适配，即一个3D结构光激光发射器不能覆盖超广角相机的视场角，导致广角相机的视场角不被覆盖部位采集的图像没有深度信息，影响3D检测的准确性。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种3D结构光激光发射器及3D结构光装置，用以解决现有技术中3D结构光激光发射器不能覆盖超广角相机的视场角的问题。

第一方面，本发明提供一种3D结构光激光发射器，包括：

激光发射单元，用于发射散斑激光束；

第一光学组件，用于对所述散斑激光束进行准直；

第二光学组件，用于对准直后的所述散斑激光束进行扩束并进行光斑复制；

第三光学组件，用于对扩束并进行光斑复制后的所述散斑激光束再次进行扩束。

作为可实现方式，所述第一光学组件为准直器。

作为可实现方式，所述第二光学组件为二维衍射光学器件。

作为可实现方式，所述第三光学组件为扩束透镜。

作为可实现方式，所述扩束透镜的孔径满足以下关系式：

D＝D₀-2d·tanU₀；

其中，D为所述扩束透镜的孔径，D₀为所述第二光学组件的出光口径，d为所述扩束透镜与所述第二光学组件的的中心距，U₀所述第二光学组件所出射的激光束的视场角。

作为可实现方式，所述散斑激光束经所述第三光学组件扩束后的视场角为100°-150°。

作为可实现方式，所述激光发射单元为垂直腔面发射激光器。

第二方面，本发明提供一种3D结构光装置，包括超广角相机和上述的3D结构光激光发射器，所述广角相机和所述3D结构光激光发射器并排设置，所述3D结构光激光发射器的视场角覆盖所述超广角相机的视场角；所述超广角相机的光入射面与所述3D结构光激光发射器的光出射面平行。

作为可实现方式，所述超广角相机的光入射面与所述3D结构光激光发射器的光出射面位于同一平面。