[发明专利]一种结构光投射装置以及光学设备

说明书

本申请提供了一种结构光投射装置以及光学设备，可以包括：激光发生模块、衍射光学元件DOE、反射模块；所述DOE设置在所述激光光束的光路上；所述反射模块设置在所述结构光的光路上；所述激光发生模块用于产生激光光束；所述DOE用于根据所述激光光束产生结构光；所述反射模块用于反射所述结构光。实施本发明实施例，能够有效调整结构光投射各项参数，以满足不同情况下的光学需求和改变光路以实现缩小光学设备体积。

技术领域

本申请涉及光学测量领域，尤其涉及一种结构光投射装置以及光学设备。

背景技术

随着光学领域内对结构光应用的深入研究和广泛应用，结构光投射装置或者结构光的投射组件也日益完善。该技术涉及到的结构光原理，一般产生一定结构特征的光信号（即结构光）投射到目标对象，再获取目标对象的图像，以便进行下一步的测量等各项操作。其中，在产生所需结构光的环节是整个测量过程中很重要的步骤，影响到后续的数据采集。目前产生结构光的组件中基本构成固定，可以产生固定特征结构的光信号。需要变化产生的光信号时一般需要更换不同的产生结构光的组件，且更换后的组件产生的结构光也并非完全匹配，难以很好满足对光源的需求。现有方案中光路不易改变，所需要的光学器件占用空间较大，导致设备体积大且不便携。

发明内容

本申请提供一种结构光投射装置以及光学设备，能够有效地调整结构光投射方向等各项参数，以便于缩小设备体积和满足不同情况下的需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种结构光投射装置，可以包括：

激光发生模块、衍射光学元件（Diffractive Optical Elements，DOE）、反射模块；所述反射模块设置在结构光的光路上；所述激光发生模块用于产生激光光束；所述DOE设置在激光光束的光路上；所述DOE用于根据激光光束产生结构光；所述反射模块用于反射所述结构光。

本发明实施例中的结构光投射装置包括了激光发生模块（或称原始光源）、衍射光学元件DOE、反射模块。这些模块组件可以灵活地组合并按照需求生成所需要的结构光。在结构光组件安装之后，首先通过激光发生模块产生激光光束（或称光源），激光光束投射到设置在光束光路上的DOE；DOE再根据光束产生结构光；最后可以通过反射模块对DOE产生的结构光进行反射处理。通过实施本发明实施例，可以简单便捷地产生所需要的结构光，并且光源投射方向可以通过反射模块自由调整；并且通过改变DOE的相关结构可以有效地改变光束形成的结构光，得到不同结构特征的结构光。而且通过灵活地组合所需要的光学器件，并通过反射模块改变光路，可以实现在有限的设备空间内完成更多对光信号的处理。

在一种可能的实现方式中，所述反射模块为平面反射镜；所述结构光以第一角度投射至所述平面反射镜；所述平面反射镜，用于反射平行于所述平面反射镜的结构光。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括驱动模块；所述驱动模块与所述激光发生模块连接；所述驱动模块，用于驱动所述激光发生模块以预设方向进行第一旋转，以使所述结构光发生所述第一旋转；所述平面反射镜，用于在所述结构光发生第一旋转的情况下产生交叉结构光。

在一种可能的实现方式中，根据所述交叉结构光调整所述第一旋转的旋转速度和所述预设方向。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括透镜；所述透镜设置在所述结构光的光路上；所述驱动模块，还用于通过驱动所述激光发生模块控制所述激光发生模块与所述透镜之间的距离，以调节所述激光光束。

在一种可能的实现方式中，所述驱动模块包括电机。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括显示屏；所述透镜设置在所述结构光的光路包括：所述反射模块与所述显示屏之间的光路，或者所述DOE与所述反射模块之间的光路。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括采集模块；所述采集模块用于采集所述结构光形成的图像信息。