一种激光投射模组及深度相机的制作方法

本技术属于光学成像，尤其涉及一种激光投射模组及深度相机。

背景技术：

1、基于itof(indirect time of flight，间接测量飞行时间)技术的深度信息测量方案，主要由激光投射模组和接收模组构成，激光投射模组用于向空间区域内投射激光光束，激光光束遇到空间区域内的被测物体后反射，并被接收模组接收，使接收模组输出相应的电信号，处理器根据电信号确定出激光光束往返被测物体的飞行时间，从而获取被测物体的深度信息。

2、针对不用深度信息测量场景，通常需要激光投射模组投射出不同图案的激光光束。例如，在测量精度要求较高的场景中，利用激光投射模组投射出线光束进行深度信息测量，可缓解或消除多路径干扰对深度精度的影响。在分辨率要求较高的场景中，利用激光投射模组投射出泛光光束(亦即面光束)进行深度信息测量。相关技术中，通过对激光投射模组设置多个(至少两个)激光器，使多个激光器一一对应投射出相应图案的激光光束，产生多种光场。但是，这种设置方式需要针对多个激光器分别进行贴附和打金线，其制作工艺繁琐，会耗费较高的时间成本和制作成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，提供一种激光投射模组及深度相机。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种激光投射模组，包括发射芯片、准直镜、光整形器和壳体，发射芯片设置于基板的一侧，准直镜和光整形器间隔设置于发射芯片的光轴上；发射芯片用于产生具有不同图案的多种入射光束；准直镜用于对各种入射光束进行准直处理；光整形器用于对准直处理后的入射光束进行整形并投射出相应的出射光场；发射芯片具有多个发射区域，多个发射区域采用不同组合发射方式产生多种入射光束，使得激光投射模组投射出不同的出射光场。

3、在一种实施方式中，在发射芯片上，多个发射区域沿第一方向间隔排布，且多个发射区域均沿第二方向延伸，第一方向与第二方向相互垂直；多个发射区域包括至少一个第一发射区域和/或至少一个第二发射区域，第一发射区域用于发射第一光束，第一光束经准直镜和光整形器后投射出线光束；第二发射区用于发射第二光束，第二光束经准直镜和光整形器后投射出泛光光束。

4、在一种实施方式中，多个发射区域为多个第一发射区域和至少一个第二发射区域，第二发射区域位于多个第一发射区域的一侧或者位于相邻的两个第一发射区域之间。

5、在一种实施方式中，激光投射模组还包括电路板，电路板位于基板背离发射芯片的一侧，电路板设置有控制电路，控制电路分别与多个发射区域连接；控制电路用于控制控制多个发射区域逐个进行发射或者控制至少两个发射区域同时进行发射。

6、在一种实施方式中，在多个发射区域为多个第一发射区域的情况下，设置准直镜为变焦透镜，控制电路还与变焦透镜连接；控制电路用于调节变焦透镜的焦距，使多个第一发射区域均位于变焦透镜的焦平面位置或离焦位置。

7、在一种实施方式中，发射区域设置有多个发光孔，发光孔用于发射光斑光束，多个发光孔在第二方向上间隔排布，使发射区域形成第一发射区域；多个发光孔沿第一方向和第二方向均排布于发射区域内，使发射区域形成第二发射区域。

8、在一种实施方式中，在第二发射区域内，多个发光孔在第一方向上形成多列，且相邻的两列发光孔交错设置，使得当多列发光孔产生的多个第一光束被投射成多个线光束时，相邻的两个线光束相交叠。

9、在一种实施方式中，第二发射区域采用不同列数的发光孔使得泛光光束在第一方向上的视场角大小不同。

10、在一种实施方式中，光整形器采用不同的特征参数使得线光束和泛光光束在第二方向上的视场角大小不同。

11、为实现上述目的，本实用新型提供了一种深度相机，包括上述任一种实施方式的激光投射模组。

12、从上述本实用新型实施例可知，本实用新型的激光投射模组中设置单个发射芯片具有多个发射区域，并利用多个发射区域采用不同组合发射方式产生具有不同图案的多种入射光束，可使多种入射光束经准直镜和光整形器后投射出具有不同图案的多种出射光场。这样，激光投射模组只需设置单个发射芯片即可产生多种具有不同图案的出射光场，并且在设置过程中只需要对单个发射芯片进行贴附和打金线，简化了制作工艺，有利于节省时间成本和制作成本。

技术特征：

1.一种激光投射模组，其特征在于，包括基板、发射芯片、准直镜和光整形器；

2.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，在所述发射芯片上，所述多个发射区域沿第一方向间隔排布，且所述多个发射区域均沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

3.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述多个发射区域为多个第一发射区域和至少一个第二发射区域，所述第二发射区域位于所述多个第一发射区域的一侧或者位于相邻的两个第一发射区域之间。

4.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，还包括电路板，所述电路板位于所述基板背离所述发射芯片的一侧，所述电路板设置有控制电路，所述控制电路分别与所述多个发射区域连接；

5.根据权利要求4所述的激光投射模组，其特征在于，在所述多个发射区域为多个第一发射区域的情况下，设置所述准直镜为变焦透镜，所述控制电路还与所述变焦透镜连接，所述控制电路用于调节所述变焦透镜的焦距，使所述多个第一发射区均位于所述变焦透镜的焦平面位置或离焦位置。

6.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述发射区域设置有多个发光孔，所述发光孔用于发射光斑光束，所述多个发光孔在所述第二方向上间隔排布，使所述发射区域形成所述第一发射区域；

7.根据权利要求6所述的激光投射模组，其特征在于，在所述第二发射区域内，所述多个发光孔在所述第一方向上形成多列，且相邻的两列发光孔交错设置，使得当所述多列发光孔产生的多个第一光束被投射成多个线光束时，相邻的两个线光束相交叠。

8.根据权利要求6所述的激光投射模组，其特征在于，所述第二发射区域采用不同列数的发光孔使得所述泛光光束在所述第一方向上的视场角大小不同。

9.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述光整形器采用不同的特征参数使得所述线光束和所述泛光光束在所述第二方向上的视场角大小不同。

10.一种深度相机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的激光投射模组。

技术总结
本技术涉及一种激光投射模组及深度相机，其中，该激光投射模组包括基板、发射芯片、准直镜和光整形器，发射芯片设置于基板的一侧，准直镜和光整形器间隔设置于发射芯片的光轴上；发射芯片用于产生具有不同图案的多种入射光束；准直镜用于对各种入射光束进行准直处理；光整形器用于对准直处理后的入射光束进行整形并投射出相应的出射光场；发射芯片具有多个发射区域，多个发射区域采用不同组合发射方式产生多种入射光束，使激光投射模组投射出不同的出射光场。本技术的技术方案简化了制作工艺，有利于节省时间成本和制作成本。

技术研发人员：郑德金,王家麒,刘欣,李长磊
受保护的技术使用者：奥比中光科技集团股份有限公司
技术研发日：20230113
技术公布日：2024/1/13