CN207528969U - 结构光发射模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结构光发射模组，包括边缘激光发射芯片、反射镜、准直透镜和衍射光学元件；所述边缘激光发射芯片的激光发射面平行于所述准直透镜的光轴；所述反射镜正对所述激光发射面，用于将所述激光发射面发射的激光光束反射至所述准直透镜；所述准直透镜用于将所述反射镜反射的激光光束折射为平行光；所述反射镜和所述准直透镜一体设置。反射镜和准直透镜为一体成型的设置，使得这两个零件在加工完成后相对位置就确定；在结构光发射模组组装过程中，无需如现有技术一样调整反射镜和准直透镜的相对位置，只需要调整边缘激光发射芯片和反射透镜的相对位置，使得从准直透镜出射的激光为平行光即可。

Description

结构光发射模组

技术领域

本实用新型涉及深度相机技术领域，更为具体地，涉及一种用于深度相机的结构光发射模组。

背景技术

为实现深度信息采集，采用结构光原理的深度相机包括产生特定类型结构光的结构光发射模组。结构光发射模组的激光光源可以是面激光发射芯片或者边缘激光发射芯片。

采用边缘激光发射芯片的结构光发射模组除了包括边缘激光发射芯片外，还包括反射镜、准直透镜和衍射光学元件。各个光学元件分体式的设置在模组的外壳内，通过组装定位使得结构光发射模组产生的结构光达到特定要求。为使得结构光达到特定要求，需要保证反射镜反射激光光束的虚焦点位于准直透镜的焦点处，也就是需要保证边缘激光发射芯片、反射镜和准直透镜的相对位置精度，以及保证者各自的尺寸加工精度；而在组装过程定位反射镜和准直透镜的相对位置使得结构光发射模组的生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种将反射镜和准直透镜一体设置的结构光发射模组，取消了组装过程中调整反射镜和准直透镜相对位置的步骤，提高了组装效率和组装形成的结构光模组的质量。

本实用新型提供一种结构光发射模组，包括边缘激光发射芯片、反射镜、准直透镜和衍射光学元件；

所述边缘激光发射芯片的激光发射面平行于所述准直透镜的光轴；

所述反射镜正对所述激光发射面，用于将所述激光发射面发射的激光光束反射至所述准直透镜；

所述准直透镜用于将所述反射镜反射的激光光束折射为平行光；

所述反射镜和所述准直透镜一体设置。

可选的，所述反射镜包括镜本体和涂镀在所述镜本体中反射平面上的反射膜；

所述反射平面面向所述激光发射面和所述准直透镜的入射面，并且与所述准直透镜光轴的夹角为45°。

可选的，所述反射镜包括面向所述激光发射面的第一平面和与所述第一平面夹角为45°的反射平面；所述第一平面平行于所述准直透镜的光轴；

所述准直透镜设置在所述反射镜面向所述衍射光学元件的一面；

所述边缘激光发射芯片发出的激光经所述反射平面全反射到所述准直透镜。

可选的，所述反射镜的折射率是与所述反射平面贴合材料折射率的倍。

本实用新型提供的结构光发射模组中，反射镜和准直透镜为一体成型的设置，使得这两个零件在加工完成后相对位置就确定；在结构光发射模组组装过程中，无需如现有技术一样调整反射镜和准直透镜的相对位置，只需要调整边缘激光发射芯片和反射透镜的相对位置，使得从准直透镜出射的激光为平行光即可。反射镜和准直透镜一体结构大大降低了结构光发射模组的组装难度，提高了组装效率。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。

图1是实施例一提供的结构光发射模组截面示意图；

图2是实施例二提供的结构光发射模组截面示意图；

其中：11-基板，12-支架，13-衍射光学元件，14-边缘激光发射芯片，15-准直透镜，16-反射镜，161-反射平面，162-第一平面，17-连接部。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

实施例一

图1是实施例一提供的结构光发射模组截面示意图。如图1所示，本实施例提供的结构光发射模组包括基板11、支架12、衍射光学元件13、边缘激光发射芯片14、准直透镜15和反射镜16。

基板11用于承载其他部件，作为结构光发射模组中各个部件定位的基准；支架12为环形结构并密封贴合地设置在基板11上；在支架12的顶部端面的内侧壁上设置有环形台阶，衍射光学元件13搭靠并定位在台阶上。基板11、支架12和衍射光学元件13三者配合形成结构光发射模组的外壳，其他部件均设置在外壳内的空腔中。

如图所示，边缘激光发射芯片14设置在空腔的中间区域，并且其大面贴靠基板11；等腰直角三棱柱状的反射镜16也设置在空腔中，并且两个直角面分别贴合基板11和支架12。反射镜16的斜面作为实现反射激光的反射平面161，反射平面161直接面向边缘激光发射芯片14和准直透镜15，并且反射平面161与准直透镜15的光轴的夹角为45°；为了反射激光光束，反射镜16的反射平面161涂镀有反射膜。

采用本实施例提供的结构光发射模组，边缘激光发射芯片14中激光发射面发射出的激光光束照射到反射平面161后，被反射平面161反射至准直透镜15的入射面；激光光束经过准直透镜15后转换为平行光束，平行的激光光束照射到衍射光学元件13后被调制为特定类型的激光而投射到观测视场内。

本实施例中，准直透镜15和反射镜16二者一体设置。具体的，准直透镜15和反射镜16通过连接部17形成一体，二者相对位置确定。采用一体结构的准直透镜15和反射镜16，在结构光模组组装过程中，无需再调整准直透镜15和反射镜16的相对位置，只需要调整边缘激光发射芯片14相对于反射镜16的位置、使经过准直透镜15出射的激光光束为平行光即可。如此，结构光模组的组装工序和组装复杂度相对地降低，组装效率相应地提高。

实施例二

图2是实施例二提供的结构光发射模组截面示意图。如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处是反射镜16、反射镜16与准直透镜15的一体成型结构。

本实施例的反射镜16包括反射平面161和第一平面162。第一平面162面向边缘激光发射芯片14，并且平行于准直透镜15的光轴；反射平面161为反射镜16的斜边面，并且与第一平面162的夹角为45°。如图2所示，在支架12贴合反射镜16的表面还开设有一凹槽，凹槽内填充空气而使得反射镜16的折射率在时就可以实现激光光束的全反射。

如图2所示，本实施例中，准直透镜15设置在反射镜16面向衍射光学元件14的一侧面。

采用本实施例提供的结构光发射模组，从边缘激光发射芯片14激光发射面发出的激光光束在第一平面162表面后发生折射，经过折射的激光光束照射到反射平面161后实现全反射，全发射后的激光光束被准直透镜15折射为平行光，随后平行光被衍射光学元件14调制后照射到观测视场中。

本实施例中，因为在支架12贴合反射镜16的表面开设有凹槽，凹槽内为真空或者空气，所以本实施例中的反射镜16的折射率为即可实现全反射。在其他实施例中，反射镜16也可以采用折射率大于的透光材料制造。在其他实施中，在侧壁上可以不开设凹槽，而是使侧壁材料直接贴合反射平面161；在这一情况下，反射镜16的折射率应当是贴合反射平面161的材料折射率的倍。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种结构光发射模组，包括边缘激光发射芯片(14)、反射镜(16)、准直透镜(15)和衍射光学元件(13)；

所述边缘激光发射芯片(14)的激光发射面平行于所述准直透镜(15)的光轴；

所述反射镜(16)正对所述激光发射面，用于将所述激光发射面发射的激光光束反射至所述准直透镜(15)；

所述准直透镜(15)用于将所述反射镜(16)反射的激光光束折射为平行光；其特征在于：

所述反射镜(16)和所述准直透镜(15)一体设置。

2.根据权利要求1所述的结构光发射模组，其特征在于：

所述反射镜(16)包括镜本体和涂镀在所述镜本体中反射平面(161)上的反射膜；

所述反射平面(161)面向所述激光发射面和所述准直透镜(15)的入射面，并且与所述准直透镜(15)光轴的夹角为45°。

3.根据权利要求1所述的结构光发射模组，其特征在于：

所述反射镜(16)包括面向所述激光发射面的第一平面(162)和与所述第一平面(162)夹角为45°的反射平面(161)；

所述第一平面(162)平行于所述准直透镜(15)的光轴；

所述准直透镜(15)设置在所述反射镜(16)面向所述衍射光学元件(13)的一面；

所述边缘激光发射芯片(14)发出的激光经所述反射平面(161)全反射到所述准直透镜(15)。

4.根据权利要求3所述的结构光发射模组，其特征在于：

所述反射镜(16)的折射率是与所述反射平面(161)贴合材料折射率的倍。