[实用新型]阵列激光投影装置及深度相机

权利要求书

1.一种激光投影装置，其特征在于，包括：

VCSEL阵列，所述VCSEL阵列包括多个垂直腔面发射激光器VCSEL，用于发射光束；

微透镜阵列，包括与所述VCSEL数量一致且一一对应的多个微透镜单元，所述微透镜单元包括至少一个光学表面，所述光学表面与所述VCSEL间隔为第一距离，用于接收并发散与之对应的所述VCSEL发射的光束；

主透镜，所述主透镜与所述微透镜阵列间隔为第二距离，用于接收并汇聚由所述微透镜阵列发散的光束；

图案生成光学元件，用于接收经过所述主透镜汇聚的光束，并向外发射多个至少部分相互重叠的光束。

2.根据权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述图案生成光学元件包括DOE、微透镜阵列、光栅中的一种。

3.根据权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述第一距离小于所述微透镜单元的焦距。

4.根据权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述第二距离小于所述主透镜焦距与所述微透镜单元焦距之和。

5.根据权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述第二距离小于所述主透镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个VCSEL以不规则形状排列以形成所述VCSEL阵列。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微透镜阵列中至少包含两种不同形状或不同焦距的微透镜单元，每一种所述微透镜单元对应的VCSEL被独立控制发光，以实现不同形状、不同大小或不同密度的发射光束。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主透镜与所述图案生成光学元件被制作在同一个光学元件上。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述微透镜单元集成在每个所述VCSEL的出光口。

10.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括：

权利要求1～9任一所述的激光投影装置，用于向目标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；

处理器，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；

所述根据所述结构化光束图像生成所述目标空间的深度图像指的是利用匹配算法计算所述结构化光束图像与参考光束图像之间的偏离值，根据所述偏离值计算出所述深度图像。

11.根据权利要求10所述的深度相机，其特征在于，所述激光投影装置还包括：散热部件，用来将所述VCSEL阵列产生的热量散失；控制部件，用来控制所述VCSEL阵列工作，并且所述控制部件中开有孔洞，所述VCSEL阵列嵌入到所述孔洞中并与散热部件接触连接，此时散热部件起到承载所述VCSEL阵列的作用，从而使所述激光投影装置实现体积小和高散热。