[实用新型]VCSEL阵列光源、图案投影仪及深度相机有效
| 申请号： | 201820536896.9 | 申请日： | 2018-04-16 |
| 公开（公告）号： | CN208110249U | 公开（公告）日： | 2018-11-16 |
| 发明（设计）人： | 许星;王兆民 | 申请（专利权）人： | 深圳奥比中光科技有限公司 |
| 主分类号： | G03B21/20 | 分类号： | G03B21/20;G02B27/42 |
| 代理公司： | 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 | 代理人： | 程丹 |
| 地址： | 518000 广东省深圳市南*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 中间区域 光源 投影仪 深度相机 周边区域 衬底 阵列形式排列 图案 本实用新型 光源投影 密度分布 深度图像 投射图案 硬件基础 有效解决 阵列排列 制造误差 重叠图案 | ||
1.一种VCSEL阵列光源，其特征在于，包括：
衬底；以及
在衬底上以阵列形式排列的多个VCSEL光源；
所述多个VCSEL光源形成的阵列排列包括中间区域以及密度小于中间区域的周边区域。
2.如权利要求1所述的VCSEL阵列光源，其特征在于，所述周边区域包括4个角落区域以及4个除所述中间区域以及所述角落区域之外的侧边区域。
3.如权利要求2所述的VCSEL阵列光源，其特征在于，所述角落区域的密度为中间区域密度的1/4，所述侧边区域的密度为中间区域密度的1/2。
4.如权利要求2所述的VCSEL阵列光源，其特征在于，所述角落区域中呈对角线的光源的排列相互互补，以使得在重叠时各个光源对应的光束不发生叠加；所述侧边区域中呈对边的光源的排列相互互补，以使得在重叠时各个光源对应的光束之间不发生叠加。
5.一种图案投影仪，其特征在于，包括：
如权利要求1-4任一所述的VCSEL阵列光源，用于发射出多个光束；
透镜，接收并汇聚所述多个光束后形成与所述VCSEL阵列光源中光源排列对应的子图案光束；
衍射光学元件，将所述子图案光束进行复制后投影出具有更大视场角的图案化光束；所述图案化光束由多个所述子图案光束组合而成，且所述多个子图案光束之间有部分重叠，形成部分重叠区域。
6.如权利要求5所述的图案投影仪，其特征在于，所述部分重叠区域对应的夹角Δθ满足公式：其中m为衍射级数，Λ为所述衍射光学元件的周期，θm指波长为λ的光束入射到所述衍射光学元件上时产生的第m级衍射光束的衍射角，Δλ指由温度变化或制造误差造成的所述VCSEL阵列光源的波长变化。
7.如权利要求6所述的图案投影仪，其特征在于，所述部分重叠区域的大小与所述周边区域的大小相匹配；所述周边区域的宽度d满足公式：d≈fΔθ，其中f为透镜的焦距。
8.如权利要求5所述的图案投影仪，其特征在于，所述部分重叠区域不超过所述图案化光束区域的50％。
9.如权利要求5所述的图案投影仪，其特征在于，所述部分重叠区域不超过所述图案化光束区域的10％。
10.一种深度相机，其特征在于，包括：
如权利要求5-9任一所述的图案投影仪，用于向空间中投射结构光图案化光束；
采集模组，用于采集所述结构光图案；
处理器，接收所述结构光图案后计算出深度图像。
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