[实用新型]结构光投射器及波导器件

说明书

本实用新型提供了一种结构光投射器及波导器件，包括：波导器件，波导器件包括第一表面和第二表面，第一表面包括光栅结构；光源，光源用于将光耦合进入波导器件以形成耦合入光束；其中，波导器件构造为能够引导耦合入光束在第一表面和第二表面之间进行全内反射；光栅结构构造为能够干扰全内反射以使至少部分耦合入光束从波导器件耦合出来，从波导器件耦合出的这部分耦合入光束形成多束耦合出光束；多束耦合出光束平行于第一表面或第二表面截面包括与耦合出光束对应的光斑点阵，光斑点阵呈准晶体形状排布。本实用新型中通过波导器件投射出呈准晶体形状排布的光斑点阵，从而能够通过光斑点阵的局部信息恢复丢失的点，增强了结构光摄像头的鲁棒性。

技术领域

本实用新型涉及深度传感设备技术领域，具体地，涉及一种结构光投射器及波导器件。

背景技术

近年来，随着消费电子产业的不断发展，具有深度传感功能的3D摄像头日渐受到消费电子界的重视。

目前比较成熟的深度测量方法是结构光方案，即将特定的结构光图案投影在物体上，然后通过图案的形变或位移计算物体不同位置的深度。一种比较常见的结构光图案是随机点阵。随机点阵，是指随机分布的红外激光点阵，如图1所示，在这样的随机点阵分布中，可以根据光斑的形变或位移计算出物体表面不同区域的深度。相反，周期性排布的点阵是无法作为结构光图案。

但是随机点阵中，不便于在深度计算时，对于随机点阵中光斑点的查找，增加了计算难度，使得在结构光方案在实施时更为困难，制造成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种结构光投射器及波导器件。

根据本实用新型提供的结构光投射器，包括：

波导器件，所述波导器件包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括光栅结构；

光源，所述光源用于将光耦合进入波导器件以形成耦合入光束；其中，所述波导器件构造为能够引导耦合入光束在第一表面和第二表面之间进行全内反射；

所述光栅结构构造为能够干扰全内反射以使至少部分耦合入光束从波导器件耦合出来，从波导器件耦合出的这部分耦合入光束形成多束耦合出光束；

多束所述耦合出光束平行于所述第一表面或第二表面截面包括与耦合出光束对应的光斑点阵，所述光斑点阵呈准晶体形状排布。

优选地，所述光源包括边发射激光器。

优选地，所述准晶体形状包括多个晶格单元；

每一所述晶格单元包括呈周期性排列的光斑点阵；

多个所述晶格单元呈周期性排列且使得不同的所述晶格单元内的光斑点阵呈准晶体形状排布。

优选地，所述晶格单元中周期性排列的光斑点阵呈如下任一种或任多种形状：

直线形；三角形；四边形；矩形；圆形；六边形；五边形；七边形；八边形；星形；椎形；梯形；椭圆形；多焦点圆；月牙形；弓形；扇形；菱形。

优选地，还包括投射透镜；

所述投射透镜构造为用于接收并准直所述耦合出光束并将所述耦合出光束投射到目标环境中。

根据本实用新型提供的波导器件，包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括光栅结构；

所述波导器件构造为引导耦合入光束在第一表面和第二表面之间进行全内反射；

所述光栅结构构造为干扰全内反射以使至少部分耦合入光束自第一表面耦合出波导器件，从波导器件耦合出的这部分耦合入光束形成耦合出光；

多束所述耦合出光束平行于所述第一表面或第二表面截面中的光斑呈准晶体形状排布。