[发明专利]光学组件和3D测量设备

说明书

本发明公开了一种光学组件和3D测量设备。所述光学组件适用于3D测量设备，所述光学组件包括光源单元、成像单元以及位于所述光源单元和所述成像单元之间的调整单元；所述光源单元包括多个光源，多个所述光源排列成多行多列，所述光源的出射光线垂直于所述光源单元出光侧的表面；所述调整单元包括多个调整透镜，每个所述调整透镜对应一个所述光源，所述调整透镜能够接收并调整与其所对应的所述光源所发出的出射光线，以使得所述出射光线调整为平行光线，所述成像单元用于接收并复制所述平行光线，以形成预设光学图像。本发明的光学组件，结构紧凑，厚度降低，从而降低了应用该光学组件的3D测量设备的厚度，使得3D测量设备的应用范围更加广泛。

技术领域

本发明涉及3D测量技术领域，具体涉及一种光学组件和一种包括该光学组件的3D测量设备。

背景技术

一般的，当前的3D测量设备越来越多的被应用到电脑、手机、电视、机器人、医疗设备等产品之中，以进行深度图像捕捉，例如人脸识别、手势识别、空间定位。

为了满足这些苛刻的产品应用，要求3D测量设备的体积越来越小，功耗也要求严格控制，并且由于产品的应用场合范围广，产品对温度的承受能力要求高。但是，传统的3D测量设备无法满足要求，尤其是该3D测量设备所采用的光学组件，其尺寸以及能耗较大，无法满足这些苛刻的产品应用。

因此，如何设计出一种新型结构的光学组件，以能够降低产品尺寸以及能耗成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种光学组件和一种包括该光学组件的3D测量设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种光学组件，所述光学组件适用于3D测量设备，所述光学组件包括光源单元、成像单元以及位于所述光源单元和所述成像单元之间的调整单元；所述光源单元包括多个光源，多个所述光源排列成多行多列，所述光源的出射光线垂直于所述光源单元出光侧的表面；所述调整单元包括多个调整透镜，每个所述调整透镜对应一个所述光源，所述调整透镜能够接收并调整与其所对应的所述光源所发出的出射光线，以使的所述出射光线调整为平行光线，所述成像单元用于接收并复制所述平行光线，以形成预设光学图像。

优选地，所述调整单元还包括扩束器件，所述扩束器件位于所述调整透镜的出光侧以及所述成像单元的入光侧之间，所述扩束器件能够调节所述光学组件的视场角，且所述扩束器件还用于接收所述平行光线并对该平行光线进行准直。

优选地，所述扩束器件包括透镜、透镜组、菲涅尔透镜以及具有等效焦距的二元光学器件中的一者。

优选地，所述调整透镜、所述成像单元以及所述扩束器件一体形成；或，

所述扩束器件和所述成像单元一体形成。

优选地，所述调整透镜以及所述光源单元之间满足下述公式：

D＞L*tanθ；

其中，所述D为所述调整透镜的直径，所述L为调整透镜到所述光源单元之间的距离，所述θ为光源单元的最大半发射角。

优选地，所述光源为激光光源，且所述光源的直径小于300um。

优选地，所述光源单元还包括衬底以及形成在所述衬底表面的所述多个光源。

优选地，所述调整透镜与其所对应的所述光源相对设置，且所述调整透镜的光轴与其所对应的所述光源的发光轴同轴。

优选地，所述成像单元包括调制光学器件，所述调制光学器件包括基底以及形成在所述基底上的微结构。

本发明的第二方面，提供了一种3D测量设备，所述3D测量设备包括光学组件，所述光学组件用于为所述3D测量设备提供3D测量所需的结构光，所述光学组件包括前文记载的所述光学组件。