投射器的组装方法及组装设备与流程

本申请涉及三维光学传感器，具体地，涉及一种投射器的组装方法及用于组装投射器的组装设备。

背景技术：

1、随着三维光学传感器技术的迅速发展，目前已广泛用于ar/vr、移动机器人、人脸识别以及物体识别等多种领域。例如，基于结构光原理的三维光学传感器，在投射器将预设的结构光投射至待测物体表面之后被待测物体调制，被调制的结构光经摄像系统采集，通过读取例如结构光场的相位、光强等性质被待测物体调制后产生的变化，可得出待测物体的三维结构信息。

2、投射器作为三维光学传感器中重要的组成部分，其通常包括激光组件和衍射组件。在将激光组件和衍射组件组装成投射器的过程中，通常需要调整激光组件与衍射组件的相对位置关系(也称为位姿关系)。其中，激光组件与衍射组件的位姿关系通常可采用倾斜角(tilt)、旋转角(rotation)以及轴移(shift)来表示。然而在现有的组装方法中，需要确保投射器中的激光组件和/或衍射组件与组装设备中的例如相机保持特定的相对位置关系，这样会增加组装难度，而且当激光组件和/或衍射组件与组装设备中的例如相机不具备上述特定的相对位置关系时，会影响组装精度以及组装后的投射器的品质。

3、因此，如何降低投射器的组装难度以及保证投射器的组装精度是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

1、本申请提供了一种可至少部分解决上述技术问题或其它技术问题的投射器的组装方法及用于组装投射器的组装设备。

2、第一方面，本申请的一些实施方式提供了一种投射器的组装方法，该组装方法包括：获取由激光组件发射光束形成的光斑图像；将衍射组件放置于光束的路径上，并调整激光组件使其与衍射组件平行；获取光束经过衍射组件后形成的散斑图像；以及根据光斑图像和散斑图像，调整衍射组件使其轴线与激光组件的轴线重合。

3、在一些实施方式中，该方法还包括：在光斑图像上确定出光斑中心点的位置。

4、在一些实施方式中，该方法还包括：通过比较散斑图像与参考散斑图像，在散斑图像上确定出零级中心点的位置。

5、在一些实施方式中，调整衍射组件使其轴线与激光组件的轴线重合包括：通过调整衍射组件使光斑中心点与零级中心点重合，使得衍射组件的轴线与激光组件的轴线重合。

6、在一些实施方式中，在光斑图像上确定出光斑中心点的位置包括：根据二值化处理后的光斑图像，提取光斑图像中的光斑轮廓的像素点的坐标；根据坐标，对光斑轮廓进行拟合以获得光斑轮廓曲线；以及根据光斑轮廓曲线，确定出光斑中心点的位置。

7、在一些实施方式中，在确定出光斑中心点的位置之前，该方法还包括：对光斑图像进行滤波和/或去噪处理。

8、在一些实施方式中，将衍射组件放置于光束的路径上之后，该方法还包括：调整衍射组件相对于激光组件的距离。

9、在一些实施方式中，将衍射组件放置于光束的路径上之后，该方法还包括：调整激光组件相对于衍射组件的旋转角。

10、在一些实施方式中，衍射组件包括衍射元件、准直透镜和镜筒，该方法还包括：将衍射元件和准直透镜安装于镜筒内，其中，将衍射组件放置于光束的路径上包括：将镜筒放置于光束的路径上，以使准直透镜位于衍射元件与激光组件之间。

11、在一些实施方式中，激光组件包括激光器和基板，该方法还包括：将激光器贴附于基板上。

12、在一些实施方式中，调整衍射组件使其轴线与激光组件的轴线重合之后，该方法还包括：点胶连接激光组件和衍射组件。

13、第二方面，本申请的一些实施方式提供了一种用于组装投射器的组装设备，其中，投射器包括激光组件和衍射组件，该组装设备包括：支架；定位夹具，用于固定激光组件；标板，位于定位夹具的轴线方向上；相机，位于定位夹具的轴线方向上，并位于标板的远离定位夹具的一侧；夹爪，用于将衍射组件放置于定位夹具与标板之间，并调整衍射组件使其轴线与激光组件的轴线重合；以及微调机构，位于定位夹具下方，用于调整激光组件使其与衍射组件平行；其中，支架与定位夹具、标板、相机、夹爪以及微调机构连接。

14、在一些实施方式中，标板与定位夹具平行。

15、在一些实施方式中，相机的轴线与定位夹具的轴线重合。

16、在一些实施方式中，相机用于获取由激光组件发射光束形成的光斑图像，并用于获取光束经过衍射组件后形成的散斑图像。

17、根据本申请示例性实施方式的投射器的组装方法及组装设备，通过先调整激光组件与衍射组件保持平行，然后根据激光组件所发射光束而形成的光斑图像以及该光束经过衍射组件之后而形成的散斑图像，使衍射组件的轴线与激光组件的轴线重合，无需保证激光组件与相机保持特定的相对位置，降低了组装难度。同时，即便在激光组件与相机存在轴线不重合的情况下，也能够保证组装精度，从而提高了组装后的投射器的品质。

技术特征：

1.一种投射器的组装方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的组装方法，其中，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的组装方法，其中，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的组装方法，调整所述衍射组件使其轴线与所述激光组件的轴线重合包括：

5.根据权利要求2所述的组装方法，其中，在所述光斑图像上确定出光斑中心点的位置包括：

6.根据权利要求2或5所述的组装方法，其中，在确定出光斑中心点的位置之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的组装方法，其中，将所述衍射组件放置于所述光束的路径上之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求1或7所述的组装方法，其中，将所述衍射组件放置于所述光束的路径上之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求1所述的组装方法，其中，所述衍射组件包括衍射元件、准直透镜和镜筒，所述方法还包括：

10.一种用于组装投射器的组装设备，所述投射器包括激光组件和衍射组件，其特征在于，所述组装设备包括：

技术总结
本申请实施方式提供了一种投射器的组装方法及组装设备，该组装方法包括：获取由激光组件发射光束形成的光斑图像；将衍射组件放置于光束的路径上，并调整激光组件使其与衍射组件平行；获取光束经过衍射组件后形成的散斑图像；以及根据光斑图像和散斑图像，调整衍射组件使其轴线与激光组件的轴线重合。根据本申请实施方式的投射器的组装方法及组装设备，降低了组装难度，有利于保证组装精度，提高了组装后的投射器的品质。

技术研发人员：郑锡斌,杜亚凤,蔡赞赞,方明丹,茅武超
受保护的技术使用者：余姚舜宇智能光学技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25