CN206209271U - 一种激光投影装置以及深度相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光投影装置以及深度相机，该激光投影装置包括用于置放光源的光源腔以及用于置放光学元件的镜筒；其中，光源腔一端设置有第一连接件，镜筒一端设置有第二连接件，第一连接件与第二连接件沿轴向活动连接。通过上述方式，本实用新型能够防止因使用时间过长导致的元器件之间的位置有偏差，并能够使投影装置适应不用的投影场景，使投影装置的适用范围更广。

Description

一种激光投影装置以及深度相机

技术领域

本实用新型涉及深度测量技术领域，特别是涉及一种激光投影装置以及深度相机。

背景技术

激光投影仪被用来向目标空间投射设定的光学图案，在基于光学的三维测量领域，微型投影仪被广泛使用。已有技术中，由激光投影仪、激光相机以及处理器可以组成深度相机，其中，激光投影仪被用来向目标空间投射一定图案的激光图像，比如常用的散斑颗粒图案。

在激光投影仪的制造过程中，目前常用的工艺是胶水固接，即将光源、准直镜以及衍射光学元件通过一些支撑构件用胶水固连以求具有高度地激光图案输出稳定性。但是，胶水固接也存在一些缺点，比如，难以精确调整光源与准直镜以及衍射光学元件之间的距离，从而导致不同的激光投影仪所投影出的图案具有不稳定性，难以保证其投影质量。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种激光投影装置以及深度相机，能够防止因使用时间过长导致的元器件之间的位置有偏差，并能够使投影装置适应不用的投影场景，使投影装置的适用范围更广。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种激光投影装置，该激光投影装置包括用于置放光源的光源腔以及用于置放光学元件的镜筒；其中，光源腔一端设置有第一连接件，镜筒一端设置有第二连接件，第一连接件与第二连接件沿轴向活动连接。

其中，第一连接件与第二连接件套接，且第一连接件朝向第二连接件的侧面设置有第一螺纹，第二连接件朝向第一连接件的侧面设置有第二螺纹，第一连接件与第二连接件通过第一螺纹与第二螺纹的配合实现活动连接。

其中，光源腔包括基座以及腔壁，基座以及腔壁形成腔体结构，基座上设置有光源；镜筒包括筒壁以及设置于筒壁内的透镜以及衍射光学元件；其中，腔壁一端朝向镜筒的侧面设置有第一螺纹以形成第一连接件，筒壁一端朝向腔壁的侧面设置有第二螺纹以形成第二连接件。

其中，光源为边发射激光器。

其中，光源为激光阵列。

其中，透镜为微透镜阵列，微透镜阵列与激光阵列一一对应。

其中，光源设置于透镜的焦点位置上。

其中，基座与腔壁之间，光源与基座之间，透镜与筒壁之间，以及衍射光学元件与筒壁之间，均通过胶水连接。

其中，第一螺纹为外螺纹，第二螺纹为内螺纹。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种深度相机，该深度相机包括激光投影装置、激光采集装置以及处理器；激光投影装置是如上的激光投影装置；激光采集装置设置于可采集激光投影装置投影的激光的光路上；处理器与激光采集装置电连接，以接收激光采集装置采集到的激光图像，并对其处理相应深度信息。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的激光投影装置包括用于置放光源的光源腔以及用于置放光学元件的镜筒；其中，光源腔一端设置有第一连接件，镜筒一端设置有第二连接件，第一连接件与第二连接件沿轴向活动连接。通过上述方式，可以方便的调节光源腔中光源与镜筒中光学元件之间的距离，一方面可以防止因使用时间过长导致的元器件之间的位置有偏差，另一方面可以通过调节光源与光学元件之间的距离来适应不用的投影场景，使投影装置的适用范围更广。

附图说明

图1是本实用新型激光投影装置第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型激光投影装置第一实施例的剖面侧视图；

图3是本实用新型激光投影装置第一实施例中光源腔的剖面侧视图；

图4是本实用新型激光投影装置第一实施例中镜筒的剖面侧视图；

图5是本实用新型激光投影装置第二实施例的结构示意图；

图6是本实用新型激光投影装置第二实施例中镜筒的剖面侧视图；

图7是本实用新型深度相机一实施例的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，图1是本实用新型激光投影装置第一实施例的结构示意图，该激光投影装置包括用于置放光源的光源腔10以及用于置放光学元件的镜筒20。

其中，光源腔10一端设置有第一连接件11，镜筒20一端设置有第二连接件21，第一连接件11与第二连接件21沿轴向活动连接。

可选的，光源腔10和镜筒20均为中空的圆柱形，其中，光源腔10一端设有开口，镜筒20的两端均设有开口，当光源腔10与镜筒20连接时，形成光路通道，以使光源腔10中的光源能够通过该光路通道最终从镜筒20一端的开口处投射出来。

具体地，在本实施方式中，第一连接件11与第二连接件21套接，且第一连接件11朝向第二连接件21的侧面设置有第一螺纹，第二连接件21朝向第一连接件11的侧面设置有第二螺纹，第一连接件11与第二连接件21通过第一螺纹与第二螺纹的配合实现活动连接。

其中，第一螺纹为外螺纹，第二螺纹为内螺纹。

可以理解的，在光源腔10中的光源发出的光在沿着光路传播时，需要通过镜筒20中的光学元件进行调节，在精密的光学投影中，对元器件之间的距离要求严格。通过本实施方式中的第一连接件11与第二连接件21的活动连接，具体地，通过第一螺纹与第二螺纹的活动连接，可以方便的调节光源腔10中光源与镜筒20中光学元件之间的距离，一方面可以防止因使用时间过长导致的元器件之间的位置有偏差，另一方面可以通过调节光源与光学元件之间的距离来适应不用的投影场景，使投影装置的适用范围更广。

下面具体参阅图2，图2是本实用新型激光投影装置第一实施例的剖面侧视图。

其中，光源腔10包括基座12以及腔壁13，基座12以及腔壁13形成腔体结构，基座12上设置有光源14。

其中，镜筒20包括筒壁22以及设置于筒壁内的透镜23以及衍射光学元件24。

其中，腔壁13一端朝向镜筒20的侧面设置有第一螺纹111以形成第一连接件11，筒壁22一端朝向腔壁13的侧面设置有第二螺纹211以形成第二连接件21。

可选的，在一具体的实施例中，腔壁13的一端包括第一连接件11，第一连接件11的外侧设置有第一螺纹111，该第一螺纹111为外螺纹；筒壁22的一端包括第二连接件21，第二连接件21的内侧设置有第二螺纹211，该第二螺纹211为内螺纹。其中，该第一螺纹111与第二螺纹211活动连接。

具体参阅图3，图3是本实用新型激光投影装置第一实施例中光源腔的剖面侧视图。

可选的，基座12朝向镜筒20的一面设置有凹陷部121，该凹陷部121用于容置光源14。

可选的，腔壁13上设置有台阶部131，用于在光源腔10与镜筒20活动连接时，与镜筒20的筒壁22抵接。

其中，光源14可以是边发射激光器，也可以是激光阵列。

可选的，光源14可以通过螺丝、卡扣等连接方式固定于基座12上，也可以通过胶体等粘合形成固接。

另外，基座12与腔壁13之间也可以通过螺丝、卡扣等连接方式固定，或者通过胶体等粘合形成固接。在其他实施方式中，基座12与腔壁13也可以是一体成型的。

具体参阅图4，图4是本实用新型激光投影装置第一实施例中镜筒的剖面侧视图。

其中，筒壁22的内侧设置有凸台221，凸台221用以放置透镜23。

可选的，透镜23与凸台221之间、透镜23与筒壁22之间以及透镜23与衍射光学元件24之间均可以通过胶水固定连接。

可选的，透镜23可以是为微透镜阵列，在光源14为激光阵列时，该微透镜阵列与激光阵列一一对应。

结合上述图2、图3以及图4，在一具体的实施例中，光源14设置于透镜23的焦点位置上，以使光源14发出的光通过透镜23后，形成平行的投影光。

参阅图5，图5是本实用新型激光投影装置第二实施例的结构示意图。

该激光投影装置包括用于置放光源的光源腔50以及用于置放光学元件的镜筒60。

其中，光源腔50一端设置有第一连接件51，镜筒60一端设置有第二连接件61，第一连接件51与第二连接件61沿轴向活动连接。

不同于上述第一实施例，本实施例中的连接件上不设置螺纹。

具体地，第一连接件51的外径略小于第二连接件61的内径，以使第二连接件61能够套设在第一连接件51上，并能够活动的伸缩。

同时参阅图6，图6是本实用新型激光投影装置第二实施例中镜筒的剖面侧视图。

其中，第二连接件61上设置有通孔，通孔的内侧设置有内螺纹611，该镜筒60还包括卡接部62，卡接部62为圆柱形，其外侧面设置有外螺纹621，通过卡接部62与第二连接件61的卡接，能够使卡接部62抵住套设在第二连接件61内的第一连接件51，从而使得第一连接件51与第二连接件61的相对固定。另外，通过卡接部62，能够方便的调节第一连接件51和第二连接件61之间的相对位置。

可以理解的，本实施方式仅列举了一种光源腔50与镜筒60的活动连接方式，其他的光源以及光学元件的连接方式与上述第一实施方式类似，这里不再赘述。

另外，光源腔与镜筒还可以通过其他活动连接方式进行连接，例如可以在光源腔的外壁设置多个具有刻度的卡接件，当镜筒与不同的卡接件卡接时，使得光源与光学元件之间的距离不同。

由于活动连接的方式较多，这里不一一列举，在激光投影或深度测量领域，通过活动连接的方式来连接光源腔和镜筒，都应当在本实用新型的保护范围之内。

参阅图7，图7是本实用新型深度相机一实施例的结构示意图，该深度相机包括激光投影装置71、激光采集装置72以及处理器73。

其中，激光投影装置71是如上述各个实施方式中提到的激光投影装置，其结构和原理类似，这里不再赘述。

激光采集装置72设置于可采集激光投影装置71投影的激光的光路上，处理器73与激光采集装置72电连接，以接收激光采集装置72采集到的激光图像，并对其处理相应深度信息。

值得注意的是，在本实施方式中，激光投影装置71与处理器73可以连接，由处理器73来控制激光投影装置71的工作。在其他实施方式中，激光投影装置71也可以是单独工作的，不与处理器73形成电连接。

区别于现有技术，本实施方式的深度相机包括激光投影装置、激光采集装置以及处理器；其中，激光投影装置中的光源腔和镜筒是活动连接的，可以方便的调节光源腔中光源与镜筒中光学元件之间的距离，一方面可以防止因使用时间过长导致的元器件之间的位置有偏差，另一方面可以通过调节光源与光学元件之间的距离来适应不用的投影场景，使投影装置的适用范围更广。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光投影装置，其特征在于，包括用于置放光源的光源腔以及用于置放光学元件的镜筒；

其中，所述光源腔一端设置有第一连接件，所述镜筒一端设置有第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件沿轴向活动连接。

2.根据权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述第一连接件与所述第二连接件套接，且所述第一连接件朝向所述第二连接件的侧面设置有第一螺纹，所述第二连接件朝向所述第一连接件的侧面设置有第二螺纹，所述第一连接件与第二连接件通过所述第一螺纹与所述第二螺纹的配合实现活动连接。

3.根据权利要求2所述的激光投影装置，其特征在于，

所述光源腔包括基座以及腔壁，所述基座以及所述腔壁形成腔体结构，所述基座上设置有光源；

所述镜筒包括筒壁以及设置于所述筒壁内的透镜以及衍射光学元件；

其中，所述腔壁一端朝向所述镜筒的侧面设置有所述第一螺纹以形成所述第一连接件，所述筒壁一端朝向所述腔壁的侧面设置有所述第二螺纹以形成所述第二连接件。

4.根据权利要求3所述的激光投影装置，其特征在于，

所述光源为边发射激光器。

5.根据权利要求3所述的激光投影装置，其特征在于，

所述光源为激光阵列。

6.根据权利要求5所述的激光投影装置，其特征在于，

所述透镜为微透镜阵列，所述微透镜阵列与所述激光阵列一一对应。

7.根据权利要求3所述的激光投影装置，其特征在于，

所述光源设置于所述透镜的焦点位置上。

8.根据权利要求3所述的激光投影装置，其特征在于，

所述基座与所述腔壁之间，所述光源与所述基座之间，所述透镜与所述筒壁之间，以及所述衍射光学元件与所述筒壁之间，均通过胶水连接。

9.根据权利要求2所述的激光投影装置，其特征在于，

所述第一螺纹为外螺纹，所述第二螺纹为内螺纹。

10.一种深度相机，其特征在于，包括激光投影装置、激光采集装置以及处理器；

所述激光投影装置是如权利要求1-9任一项所述的激光投影装置；

所述激光采集装置设置于可采集所述激光投影装置投影的激光的光路上；

所述处理器与所述激光采集装置电连接，以接收所述激光采集装置采集到的激光图像，并对其处理相应深度信息。