[发明专利]一种光学投影装置及深度相机

权利要求书

1.一种光学投影装置，其特征在于，所述光学投影装置包括：

光源，包括激光光源，用于发射光束；

分光装置，用于接收光源所发射的光束并将其分束成多个子光束；

透镜，用于准直所述光束或所述子光束；

图案生成器，用于分别接收所述多个子光束并向外发射结构光光束图案。

2.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，所述分光装置包括分光镜、棱镜，所述子光束包括经分光装置的反射作用和透射作用分束的反射子光束和透射子光束。

3.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，所述光学投影装置还包括：反射装置，所述反射装置用于反射至少一个所述子光束以改变所述子光束的发射方向。

4.如权利要求3所述的光学投影装置，其特征在于，所述分光装置与所述反射装置生成在同一个光学元件的不同表面上。

5.如权利要求3所述的光学投影装置，其特征在于，所述分光装置及所述反射装置将多个子光束中的至少两个子光束向相反的方向发射。

6.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，所述光源为VCSEL光源或VCSEL阵列光源。

7.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，所述图案生成器包括衍射光学元件。

8.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，不同的所述图案生成器向外发射不同密度的结构光光束图案。

9.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，所述图案生成器中的至少两个分别位于所述光学投影装置的对应平面上，以相反的方向发射结构光图案。

10.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，不同的所述结构光光束图案拥有不同的光强。

11.如权利要求1所述的光学投影装置，其特征在于，所述光学投影装置还包括：光学孔径，所述光学孔径与图案生成器一一对应且用于控制所述子光束向外发射的光通量。

12.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括：

如权利要求1-11任一所述的光学投影装置，用于以多个光口向空间中投影结构化光束图像；

图像采集装置，用于采集目标空间中的所述结构化光束图像；

处理装置，接收由所述图像采集装置采集的结构化光束图像并根据所述结构化光束图像生成所述目标空间的深度图像。

13.如权利要求12所述的深度相机，其特征在于，所述图像采集装置的数量与所述光口数量一致或小于所述光口数量；所述处理器根据所述图像采集器的相对位置关系将获取的与所述图像采集器对应的多幅所述深度图像进行融合成一幅整体深度图像。

14.如权利要求12所述的深度相机，其特征在于，所述深度相机还包括控制器，所述控制器与光学孔径和图像采集装置相连，用于控制所述光学孔径的开合以及对应图像采集装置是否进行图像采集，以使得所述深度相机针对具体的应用场景采集相对的深度图像。

15.如权利要求14所述的深度相机，其特征在于，所述应用场景包括近、远距测量模式，所述近/远距测量模式下，控制器打开用于近/远距测量的孔径及图像采集器，关闭其他孔径及图像采集器。

16.如权利要求14所述的深度相机，其特征在于，所述应用场景包括混合测量模式，所述混合距测量模式下，控制器以一定的频率间隔打开用于近/远距测量的孔径以及图像采集器，关闭其他孔径以及图像采集器。