[发明专利]结构光投射器、深度相机和电子设备

说明书

本发明公开了一种结构光投射器、深度相机和电子设备。结构光投射器包括光源、准直元件及衍射光学元件。光源用于发射激光。光源包括衬底及设置在衬底上的发光元件阵列。衬底包括第一区域和与第一区域相接的第二区域。第一区域的发光元件的密度与第二区域的发光元件的密度不同。准直元件用于准直激光。衍射光学元件用于衍射准直元件准直后的激光以形成激光图案。本发明实施方式的结构光投射器、深度相机和电子设备中，第一区域的发光元件的密度与第二区域的发光元件的密度不同，能够提高激光图案的不相关性，从而提高获取该激光图案的深度图像的速度及精度。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种结构光投射器、深度相机和电子设备。

背景技术

诸如激光投影仪等结构光投射器被用来向目标空间发射设定的光学图案，在基于光学的三维测量领域，结构光投射器得到了广泛应用。结构光投射器一般由光源、准直元件以及衍射光学元件组成，其中光源可以是单个边发射激光光源，也可以是由多个垂直腔面发射激光组成的面阵激光光源等。基于单个边发射激光光源的结构光投射器能够发射不相关性较高的激光图案，但其体积会随着输出功率的增大而明显增大，且该激光图案的均匀性较差；而基于由至少两个垂直腔面发射激光光源的结构光投射器可以以更小的体积发射出相同功率且具有更高均匀性的激光图案，但该激光图案的不相关性较低，而激光图案的不相关性的高低直接影响着其深度图像精度的高低及获取深度图像速度的快慢。

发明内容

本发明实施方式提供一种结构光投射器、深度相机和电子设备。

本发明实施方式的结构光投射器，包括：

光源，所述光源用于发射激光，所述光源包括衬底及设置在所述衬底上的发光元件阵列，所述衬底包括第一区域和与所述第一区域相接的第二区域，所述第一区域的所述发光元件的密度与所述第二区域的所述发光元件的密度不同；

准直元件，所述准直元件用于准直所述激光；及

衍射光学元件，所述衍射光学元件用于衍射所述准直元件准直后的激光以形成激光图案。

在某些实施方式中，所述第一区域内所述发光元件的第一密度小于所述第二区域内所述发光元件的第二密度。

在某些实施方式中，所述第一密度为零。

在某些实施方式中，所述发光元件的密度由所述第一区域向所述第二区域逐渐增大。

在某些实施方式中，所述发光元件阵列呈矩阵分布，所述第二区域的所述发光元件位于所述第一区域的所述发光元件的至少两侧。

在某些实施方式中，所述发光元件阵列呈环形分布，所述第二区域的所述发光元件环绕所述第一区域的所述发光元件设置。

在某些实施方式中，所述第一区域的所述发光元件和所述第二区域的所述发光元件被单独驱动以发射激光，所述第一区域的所述发光元件发射的激光的强度小于所述第二区域的所述发光元件发射的激光的强度。

在某些实施方式中，所述第一区域的所述发光元件的发光面积小于所述第二区域的所述发光元件的发光面积。

本发明实施方式的深度相机，包括：

上述任一实施方式所述的结构光投射器；

图像采集器，所述图像采集器用于采集经所述衍射光学元件后向目标空间中投射的激光图案；和

分别与所述结构光投射器、及所述图像采集器连接的处理器，所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。

本发明实施方式的电子设备，包括：

壳体；及

上述任一实施方式所述的深度相机，所述深度相机设置在所述壳体内并从所述壳体暴露以获取深度图像。