CN217820854U - 一种激光投射模组及深度相机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种激光投射模组及深度相机。激光投射模组包括外壳、光源和光整形器件；光源和光整形器件均设置在外壳内，光源与光整形器件相互间隔，光整形器件位于光源的光路上；光源用于发射入射光束；光整形器件用于对入射光束进行整形以投射到像面形成相应的出射光场；其中，光整形器件采用不同的特征参数使得出射光场的视场角大小不同。深度相机包括上述激光投射模组。本申请可以通过调整光整形器件的特征参数的方式，实现对出射光束的视场角大小的调节；由此，如果我们想要获得出射光束的超广角视场，那么仅需对光整形器件的特征参数进行相应调整即可，从而能够很容易地使得出射光束达到超广角视场的效果。

Description

一种激光投射模组及深度相机

【技术领域】

本申请涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种激光投射模组及深度相机。

【背景技术】

相关技术中，基于TOF技术的激光投射模组通常包括激光器和衍射光学器件，可以用于发射泛光光场或者图案化光场，其虽然比较成熟，但是却仍然存在许多弊端：第一，若既需要投射出不同形式的光场，那么便需要使用两个完全不同的激光投射模组，这不仅使得整体体积与安装公差增大，还降低了整机的集成度与统一性，制造成本自然也较高；第二，经衍射光学器件投射的激光，难以达到超广角视场的效果，即使能够达到，制造成本也较高；第三，TOF技术存在一个多路径效应，该多路径效应会对最终所得出的深度信息的精度造成影响。

因此，有必要对上述激光投射模组的结构进行改进。

【实用新型内容】

本申请提供了一种激光投射模组及深度相机，旨在解决相关技术中激光投射模组所投射出的激光难以达到超广角视场的效果的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种激光投射模组，包括外壳、光源和光整形器件；其中，所述光源和所述光整形器件均设置在所述外壳内，所述光源与所述光整形器件相互间隔，所述光整形器件位于所述光源的光路上；

所述光源用于发射入射光束；

所述光整形器件用于对所述入射光束进行整形以投射到视场形成相应的出射光场；其中，所述光整形器件采用不同的特征参数，所述出射光场的视场角大小不同。

本申请实施例第二方面提供了一种深度相机，包括本申请实施例第一方面所述的激光投射模组。

从上述描述可知，与相关技术相比，本申请的有益效果在于：

将光源和光整形器件均设置在外壳内，并使得光整形器件位于光源的光路上；基于此，光源会向光整形器件发射入射光束，而光整形器件在接收到该入射光束后，会对该入射光束进行整形，从而投射出相应的出射光场；其中，光整形器件采用不同的特征参数，出射光场的视场角大小不同，即出射光场的视场大小与光整形器件的特征参数相关联。由此可见，我们可以通过对光整形器件的特征参数进行调整的方式，实现对出射光场的视场角大小的调节，即如果我们想要获得出射光场的超广角视场，那么仅需对光整形器件的特征参数进行相应调整即可，这就说明本申请能够很容易地使得出射光束达到超广角视场的效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明相关技术或本申请实施例中的技术方案，下面将对相关技术或本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，而并非是全部实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的激光投射模组的第一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的激光投射模组的第二种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的线形光场的示意图；

图4为本申请实施例提供的单波浪状结构的波浪片的光束投射示意图；

图5为本申请实施例提供的激光投射模组的第四种结构示意图；

图6为本申请实施例提供的线形光场的示意图；

图7为本申请实施例提供的激光投射模组的第五种结构示意图；

图8为本申请实施例提供的面形泛光光场图样的示意图。

【具体实施方式】

为了使本申请的目的、技术方案以及优点更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例以及相应的附图，对本申请进行清楚、完整地描述，其中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解的是，下面所描述的本申请的各个实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，也即基于本申请的各个实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，下面所描述的本申请的各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

TOF(Time of Flight，飞行时间)技术作为现阶段应用最为广泛的3D(3-Dimension，三维)传感技术，其通常可以分为两种类型，即i-TOF(indirect-ToF，间接飞行时间)技术和d-TOF(direct-ToF，直接飞行时间)技术。TOF技术的工作原理是：激光源发射经调制(比如脉冲调制和连续波调制等)的激光至目标物体，然后再接收经目标物体反射回的激光，最后通过计算发射与反射之间的时间差或相位差，来换算目标物体与激光源之间的距离，从而得到目标物体的深度信息。此外，如果同时与传统的相机拍摄相结合，那么就可以将目标物体的三维轮廓以地形图的方式呈现出来；其中，地形图中不同的颜色代表不同的距离。

相关技术中，基于TOF技术的激光投射模组通常包括激光器和衍射光学器件，可以用于发射泛光光场或者图案化光场，其虽然比较成熟，但是却仍然存在许多弊端：第一，若既需要投射出不同形式的光场，那么便需要使用两个完全不同的激光投射模组，这不仅使得整体体积与安装公差增大，还降低了整机的集成度与统一性，制造成本自然也较高；第二，经衍射光学器件投射的激光，难以达到超广角视场的效果，即使能够达到，制造成本也较高；第三，TOF技术存在一个多路径效应，该多路径效应会对最终所得出的深度信息的精度造成影响。为此，本申请实施例提供了一种激光投射模组，该激光投射模组可以应用于各种需要获取目标物体的深度信息的场景，比如深度相机等。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的激光投射模组的第一种结构示意图。本申请实施例提供的激光投射模组包括外壳10、光源20和光整形器件30；其中，光源20和光整形器件30均设置在外壳10内，光源20与光整形器件30相互间隔，光整形器件30位于光源20的光路上。可以理解的是，外壳10用于容置、固定设置在其内的诸如光源20和光整形器件30等光器件。此外，在本文中，光源20的类型可以包括但不限于激光器、LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，垂直共振腔面射型激光)，其泛指本领域内常用的可以发射红外波段(或其它波段)的入射光束的光学有源器件。

具体地，光源20用于向光整形器件30的方向发射入射光束；光整形器件30用于对光源20所发射的入射光束进行整形，并投射出相应的出射光束，即投射到目标视场中形成不同形状的泛光光场，包括面形泛光光场以及线形光场。可以理解的是，光场是指出射光束在空间中的位置和角度，例如VCSEL光源发射的光束经过准直镜和衍射光学件后投射到场景中某个位置的像面得到的散斑图像就是光场分布。在此过程中，如果光整形器件30的特征参数发生改变，那么出射光场的视场大小也会发生相应的改变，这就说明出射光场的视场大小与光整形器件30的特征参数相关联，即光整形器件采用不同的特征参数，出射光场的视场大小不同。

作为一种实施方式，仍然参阅图1，本实施例中的光整形器件30可以为单侧具有波浪状结构31的波浪片，波浪片一面呈“波浪形状”，有凸起或者凹陷形状，另一面一般为平面，也可为其他形状面形，两个面皆可朝向光源，在申请中不做具体限制，在具体的实施例描述中，主要以波浪状结构包括多个凸起为例进行示例性说明。其中，波浪状结构31为相互连接且连续的多个凸起311，各凸起311的凸起方向均朝向光源20。可以理解的是，对于本实施方式而言，光整形器件30的特征参数可以为波浪片的面形函数，即我们可以通过对波浪片的面形函数进行调整的方式，实现对出射光场的视场角大小的调节。在实际应用中，波浪片接收到光源20发射的入射光束后，会对该入射光束进行整形，并投射出相应的出射光束，而该出射光束为泛光光束，或者是说，出射光场为面形泛光光场，同时这也意味着本实施方式适用于投射面形泛光光场的场合。

对于波浪片的所有特征参数，本领域技术人员都可以根据实际需求去确定，比如可以根据光源20和经波浪片投射的出射光场的视场角大小去确定波浪片的面形函数等。对此，请进一步参阅图4，图4为本申请实施例提供的单波浪状结构的波浪片(即单侧具有波浪状结构的波浪片)的光场投射示意图。波浪片的面形可以是抛物面、余弦(正弦)函数，多次非球面、自由曲面等面形，波浪片出射的发散角度与光源发散角，波浪片面形，波浪片的材料有关，波浪片面形影响光线入射波浪面的最大斜率切向角。图4为光线入射波浪状的光束传播示意图。光线经过波浪面形发生折射，从而光线经过波浪片后进行发散，由于在另一个方向是正常传播，所以在像面形成一条线，线长的方向与波浪状面形方向一致。

应当理解的是，上述实施方式仅作为光整形器件30的一种选择，其并非是对光整形器件30的具体结构的唯一限定；然而，光整形器件30具体采用何种结构，与光整形器件30所投射的出射光束的类型(即出射光场的类型)，以及外壳10内是否还设置了除光源20和光整形器件30以外的其它光器件等密切相关，这些将在下文中进行详尽的体现。

本申请实施例将光源20和光整形器件30设置在外壳10内，并使得光整形器件30位于光源20的光路上；基于此，光源20会向光整形器件30发射入射光束，而光整形器件30在接收到该入射光束后，会对该入射光束进行整形，从而投射出相应的出射光束以在场景中形成对应的出射光场；其中，当光整形器件30的特征参数发生改变时，出射光束的视场角大小也会发生相应的改变，即出射光束的视场角大小与光整形器件30的特征参数相关联。由此可见，我们可以通过对光整形器件30的特征参数进行调整的方式，实现对出射光束的视场大小的调节，即如果我们想要获得出射光束的超广角视场，那么我们仅需对光整形器件30的特征参数进行相应调整即可，这就说明本申请实施例能够很容易地使得出射光束达到超广角视场的效果。

在一些实施例中，请进一步参阅图2，图2为本申请实施例提供的激光投射模组的第二种结构示意图。本申请实施例提供的激光投射模组除了包括外壳10、光源20和光整形器件30以外，还可以包括光调制器件40；其中，光调制器件40设置在外壳10内，且位于光源20与光整形器件30之间，这就说明光调制器件40与光整形器件30一样，也位于光源20的光路上，即光源20所发射的入射光束先经过光调制器件40，后经过光整形器件30。

具体地，光调制器件40用于接收光源20发射的入射光束，并在对该入射光束进行调制处理后，将该入射光束投射至光整形器件30，以使光整形器件30能够在后续过程中对该入射光束进行整形；其中，光调制器件40对该入射光束所做的调制处理可以包括准直、会聚和发散中的至少一种。此外，还需要说明的是，本实施例中的光调制器件40可以采用准直透镜，而相较图1所对应的前述实施例，本实施例在外壳10中额外设置了一个光调制器件40，那么当本实施例的外壳10内除光调制器件40以外的其它光器件(即光源20和光整形器件30)均与图1所对应的前述实施例相同时，本实施例可以扩大出射光束在水平方向上的视场角，而竖直方向上的视场角不变，这使得本实施例中的出射光束由原来的面光束变为了线光束(即出射光场由原来的面形泛光光场变为了线形光场)，且本实施例投射出的线光束在长度方向上的最大视场角可以达到170°甚至更大，此时便可以很好地适用于投射线形光场的场合。

可以理解的是，在光学成像技术领域，准直、会聚和发散等调制手段均可以由调节光束(相当于本文中的入射光束)发散角的方式实现，因此，光调制器件40可以采用本领域内常用的调节光束发散角的光器件，比如包括至少一个透镜的透镜组等。前文中提到，由于本实施例在外壳10内额外设置了一个光调制器件40，所以本实施例相较图1所对应的前述实施例而言，出射光束由原来的面光束变为了线光束；然而，随着光调制器件40的额外设置，当光整形器件30的具体结构与图1所对应的前述实施例不同时，出射光束也能够由目前的线光束变为面光束，或者是说，在外壳10内设有光调制器件40的基础上，我们可以通过改变光整形器件30的具体结构的方式，使得出射光束在面光束与线光束之间转换，详细可以参见下文所给出的对于本实施例的两种实施方式。

作为一种实施方式，类比图2，本实施例中的光整形器件30除了可以为一个单侧具有波浪状结构31的波浪片外，还可以为两个单侧具有波浪状结构31的波浪片，波浪片平面相贴合且波浪状结构互相垂直。具体的，波浪状结构31为相互连接且连续的多个凸起311，一个波浪状结构31(即靠近光源20的波浪片的波浪状结构31)内的凸起311的凸起方向朝向光源20，另一个波浪状结构31(即远离光源20的波浪片的波浪状结构31)内的凸起311的凸起方向背离光源20。

作为另一种实施方式，仍然类比图2，本实施例中的光整形器件30除了可以为一个单侧具有波浪状结构31的波浪片(或，上一个实施方式所给出的结构)以外，还可以为相对的两侧均具有波浪状结构31的波浪片，两个波浪状结构正交；其中，波浪状结构31为相互连接且连续的多个凸起311，一个波浪状结构31(即波浪片靠近光源20的一侧的波浪状结构31)内的凸起311的凸起方向朝向光源20，另一个波浪状结构31(即波浪片远离光源20的一侧的波浪状结构31)内的凸起311的凸起方向背离光源20。

作为另一种实施方式，仍然类比图2，本实施例中的光整形器件30还可以为两个单侧具有波浪状结构31的波浪片，将非波浪状结构一侧贴合在一起，并保证两个波浪状结构互相垂直在一起组成一个光整形器件用于对发射光束进行整形。

对于上述实施方式而言，光整形器件30的特征参数可以为两个波浪片的面形函数，即我们可以通过对两个波浪片的面形进行调整的方式，实现对出射光束的视场大小的调节。在实际应用中，两个波浪片接收到光源20发射的入射光束后，会对该入射光束进行整形，并投射出相应的出射光束，而该出射光束为面光束(即出射光场为面形泛光光场)，这是因为本实施方式中两个正交贴合的波浪片既可以对出射光束在水平方向上的视场角进行调节，又可以对出射光束在竖直方向上的视场角进行调节，从而使得相较光整形器件30仅采用一个单侧具有波浪状结构31的波浪片而言，本实施方式的出射光束可以由原来的线光束转换为面光束，同时这也意味着本实施方式适用于投射面形泛光光场的场合。

在本实施例中，以光整形器件30采用一个单侧具有波浪状结构31的波浪片为例，当光源20所发射的入射光束垂直于波浪状结构31照射至波浪片时，该入射光束会被波浪片投射成线光束；当光源20所发射的入射光束非垂直于波浪状结构31照射至波浪片时，该入射光束会在波浪片内正常传播；这也正是本实施例中光整形器件30采用一个单侧具有波浪状结构31的波浪片时，出射光束的类型有别于光整形器件30采用其它结构的原因所在(即本实施例中光整形器件30采用一个单侧具有波浪状结构31的波浪片时，出射光束为线光束，或者是说，出射光场为线形光场)。而线光束的数量与光源20的数量密切相关，即如果光源20仅包括一个，那么线光束的数量便为一条；如果光源20包括多个(比如多个光源20呈陈列分布)，那么线光束的数量便为多条；其中，当光源20包括呈二维阵列分布的多个时，同行(或者是同列)的光源20所发射的入射光束经过波浪片后，会重叠在一起，从而形成一条线光束，而不同列(或行)的光源发射的入射光束会形成多条线光束，效果图如图3所示。此外，还需要说明的是，当光源20包括呈二维阵列分布的多个时，波浪片所投射出的相邻的线形光束之间的距离根据相邻行光源20之间的距离、为光调制器件40(即准直透镜)的焦距以及像面到波浪片的距离确定。

本实施例通过光源20所产生的入射光束被光调制器件40(即准直透镜)准直后，照射于光整形器件30，而由于本实施例中的光整形器件30采用了单侧具有波浪状结构31的波浪片，所以光整形器件30对光调制器件40(即准直透镜)所投射的入射光束的整形结果便是“产生线光束”，以此来降低TOF技术所具有的多路径效应对最终所得出的深度信息的精度所造成的影响；此外，一方面光整形器件30采用波浪片时成本较低，另一方面我们可以设置较低的模组峰值功率，因此，不管是制造成本还是功耗，本实施例均是较佳的。

应当理解的是，前文所述的实施方式中，光整形器件30的具体结构不尽相同，这是因为光整形器件30的具体结构与光整形器件30所投射的出射光束的类型(相当于出射光场的类型)，以及外壳10内是否还设置了除光源20和光整形器件30以外的其它光器件等密切相关。重要的是，虽然这几个实施方式中的光整形器件30均采用了波浪片，但是本领域技术人员应当知晓，波浪片并非是光整形器件30的唯一选择，即在其它实施方式中，光整形器件30也可以采用本领域内常用的除波浪片以外的其它相位调制器件、振幅调制器件或衍射光学元件等。

在一些实施例中，请进一步参阅图5和图7，图5为本申请实施例提供的激光投射模组的第四种结构示意图，图7为本申请实施例提供的激光投射模组的第五种结构示意图。本申请实施例提供的激光投射模组除了包括外壳10、光源20、光整形器件30和光调制器件40以外，还可以包括基板50；基板50设置在外壳10内，且光源20设置在基板50的目标侧面51上；其中，目标侧面51为基板50靠近光调制器件40的一侧面。可以理解的是，在本文中，基板50起承载光源20的作用。

进一步地，为了使得激光投射模组既可以投射出线形光场，又可以投射出面形泛光光场，以适应不同的应用场景，我们可以通过调整光源20与光调制器件40之间的距离的方式，实现投射线形光场与投射面形泛光光场之间的切换。

作为一种实施方式，仍然参阅图5和图7，本实施方式中的光源20可以包括相互间隔的第一光源21和第二光源22；其中，第一光源21与光调制器件40之间的距离大于第二光源22与光调制器件40之间的距离。由此可见，本实施方式中第一光源21与光调制器件40之间的距离不同于第二光源22与光调制器件40之间的距离。

具体地，第一光源21用于在投射线光束时，向光调制器件40发射第一入射光束A1；光调制器件40用于在投射线光束时，以及在对第一入射光束A1进行调制(比如准直)后，将第一入射光束A1投射至光整形器件30；光整形器件30用于在投射线形光场时，以及在对第一入射光束A1进行整形后，投射出相应的第一出射光束A2，此第一出射光束A2为线光束。第二光源22用于在投射面形泛光光场时，向光调制器件40发射第二入射光束B1；光调制器件40还用于在投射面形泛光光场时，以及在对第二入射光束B1进行调制(比如会聚/发散)后，将第二入射光束B1投射至光整形器件30；光整形器件30还用于在投射面形泛光光场时，以及在对第二入射光束B1进行整形后，投射出相应的第二出射光束B2，此第二出射光束B2为面光束。

在实际应用中，当需要投射线形光场时，先由第一光源21发射第一入射光束A1，再由光调制器件40对第一入射光束A1进行调制(比如准直)，最后由光整形器件30对第一入射光束A1进行整形，从而产生相应的线形光场，即第一出射光束A2(此处，可以参阅图6，图6为本申请实施例提供的线形光场的示意图)。当需要投射面形泛光光场时，先由第二光源22发射第二入射光束B1，再由光调制器件40对第二入射光束B1进行调制(比如会聚/发散)，最后由光整形器件30对第二入射光束B1进行整形，从而产生相应的面形泛光光场，即第二出射光束B2(此处，可以参阅图8，图8为本申请实施例提供的面形泛光光场图样的示意图)。可以理解的是，由于第一光源21与光调制器件40之间的距离不同于第二光源22与光调制器件40之间的距离(即第一光源21与光调制器件40之间的距离大于第二光源22与光调制器件40之间的距离)，所以光调制器件40会对第一入射光束A1和第二入射光束B1产生不同的调制作用，以此来达到准直第一入射光束A1，或会聚/发散第二入射光束B1的目的，使得光整形器件30能够产生相应的线形光场或面形泛光光场。

由上可见，本实施方式通过设置第一光源21与光调制器件40之间的距离不同于第二光源22与光调制器件40之间的距离的方式，使得光调制器件40对第一入射光束A1和第二入射光束B1产生不同的调制作用。基于此，若既需要投射出线形光场，又需要投射出面形泛光光场，则仅使用一个本实施方式提供的激光投射模组即可，不必再使用两个完全不同的传统激光投射模组，从而减小了模组体积与安装公差，提升了模组的集成度与统一性，同时也降低了制造成本。

作为本实施方式的一种具体实现，仍然参阅图5和图7，目标侧面51可以形成有向光调制器件40的方向延伸的安装台511；此时，第一光源21设置在目标侧面51未形成有安装台511的位置，第二光源22设置在安装台511上，以此来保证“第一光源21与光调制器件40之间的距离大于第二光源22与光调制器件40之间的距离”。在本具体实现中，可以将安装台511设置为与基板50伸缩配合，如此一来，便可以通过对安装台511进行伸缩的方式，对第二光源22与光调制器件40之间的距离进行调节。

作为本实施方式的另一种具体实现，类比图5和图7，目标侧面51可以形成有向光调制器件40的方向延伸且相互间隔的第一安装台和第二安装台(相当于前述具体实现中的安装台511)；此时，第一光源21设置在第一安装台上，第二光源22设置在第二安装台上，且第一安装台与光调制器件40之间的距离大于第二安装台与光调制器件40之间的距离，以此来保证“第一光源21与光调制器件40之间的距离大于第二光源22与光调制器件40之间的距离”。

作为本实施方式的又一种具体实现，仍然类比图5和图7，目标侧面51上可以设有相互间隔且与基板50伸缩配合的第一安装台和第二安装台(类似于前述具体实现中的安装台511)；此时，第一光源21设置在第一安装台上，第二光源22设置在第二安装台上。对于本具体实现而言，可以通过对第一安装台和/或第二安装台进行伸缩的方式，对第一光源21和/或第二光源22与光调制器件40之间的距离进行调节，但是在调节的过程中，需要保证第一光源21与光调制器件40之间的距离大于第二光源22与光调制器件40之间的距离。

在上述三个具体实现的基础上，本申请实施例提供的激光投射模组除了包括外壳10、第一光源21、第二光源22、光调制器件40、光整形器件30和基板50以外，还可以包括控制电路；此时，可以将该控制电路设置在基板50上，优选为设置在基板50的目标侧面51上，并且将该控制电路与第一电源21和第二电源22电连接，以此来实现对第一光源21和第二光源22的控制。

具体地，该控制电路用于在投射线形光场时，打开第一光源21，并关闭第二光源22，以及在投射面形泛光光场时，打开第二光源22，并关闭第一光源21，以此来实现投射线形光场与投射面形泛光光场之间的切换。可以理解的是，当第一光源21被该控制电路打开时，其会发射第一入射光束A1；当第一光源21被该控制电路关闭时，其不会发射第一入射光束A1。当第二光源22被该控制电路打开时，其会发射第二入射光束B1；当第二光源22被该控制电路关闭时，其不会发射第二入射光束B1。

作为另一种实施方式，我们可以通过移动光调制器件40的方式，去调整光源20与光调制器件40之间的距离，而不再以移动光源20的方式对光源20与光调制器件40之间的距离进行调整。

作为本实施方式的一种具体实现，光调制器件40可以与外壳10滑动配合；其中，光调制器件40在光源20指向光整形器件30的方向上往复滑动。由此可见，我们可以通过对光调制器件40进行滑动的方式，去调整光源20与光调制器件40之间的距离，比如当光调制器件40位于第一预设位置时，光源20所发射的入射光束经过光调制器件40后被准直于光整形器件30，之后光整形器件30再根据入射光束投射出线形光场；当光调制器件40位于第二预设位置时，光源20所发射的入射光束经过光调制器件40后离焦于光整形器件30，之后光整形器件30再根据入射光束投射出面形泛光光场，从而使得光整形器件30所投射出的出射光束在线光束与面光束之间切换。

对于本具体实现而言，可以在外壳10内设置一个驱动器，并将该驱动器与光调制器件40驱动连接，使得该驱动器能够驱动光调制器件40在光源20指向光整形器件30的方向上往复滑动，以对光源20与光调制器件40之间的距离进行调整。

作为又一种实施方式，我们既无需移动光源20，也无需移动光调制器件40，也可以实现光源20与光调制器件40之间的距离的调整。比如，光调制器件40可以采用变焦透镜，如此一来，光调制器件40本身即可实现焦距的调整，而不再需要移动光源20，也不再需要移动光调制器件40。

应当理解的是，上述实施方式仅作为本申请实施例的优选实现，并非是本申请实施例对实现“调整光源20与光调制器件40之间的焦距”的结构形式的唯一限定。对此，本领域技术人员可以在本申请实施例的基础上，根据实际应用场景进行灵活设定。

需要说明的是，本申请内容中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于产品类实施例而言，由于其与方法类实施例相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法类实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，在本申请内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本申请内容中所定义的一般原理可以在不脱离本申请内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请内容将不会被限制于本申请内容所示的这些实施例，而是要符合与本申请内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种激光投射模组，其特征在于，包括外壳、光源和光整形器件；其中，所述光源和所述光整形器件均设置在所述外壳内，所述光源与所述光整形器件相互间隔，所述光整形器件位于所述光源的光路上；

所述光源用于发射入射光束；

所述光整形器件用于对所述入射光束进行整形以投射到像面形成相应的出射光场；其中，所述光整形器件采用不同的特征参数使得所述出射光场的视场角大小不同。

2.如权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述光整形器件为单侧具有波浪状结构的波浪片，所述波浪片的特征参数为面形函数，所述出射光场为面形泛光光场。

3.如权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，还包括光调制器件，所述光调制器件设置在所述外壳内，且位于所述光源与所述光整形器件之间；

所述光调制器件用于在对所述入射光束进行调制处理后，将所述入射光束投射至所述光整形器件；其中，所述调制处理包括准直、会聚和发散中的至少一种。

4.如权利要求3所述的激光投射模组，其特征在于，所述光整形器件包括两个单侧具有波浪状结构的波浪片，两个波浪片平面相贴合且波浪状结构互相垂直，所述波浪片的特征参数为面形函数，所述出射光场为面形泛光光场。

5.如权利要求3所述的激光投射模组，其特征在于，所述光整形器件包括两侧均具有波浪状结构的波浪片且波浪状结构互相垂直，所述波浪片的特征参数为面形函数，所述出射光场为面形泛光光场。

6.如权利要求3所述的激光投射模组，其特征在于，所述光整形器件为单侧具有波浪状结构的波浪片，所述波浪片的特征参数为面形函数，所述出射光场为线形光场。

7.如权利要求6所述的激光投射模组，其特征在于，还包括基板，所述基板设置在所述外壳内，且所述光源设置在所述基板的目标侧面上；其中，所述目标侧面为所述基板靠近所述光调制器件的一侧面。

8.如权利要求7所述的激光投射模组，其特征在于，所述光源包括至少一个；其中，当所述光源包括多个时，多个所述光源呈阵列分布。

9.如权利要求8所述的激光投射模组，其特征在于，所述光源包括相互间隔的第一光源和第二光源，所述第一光源与所述光调制器件之间的距离大于所述第二光源与所述光调制器件之间的距离；

所述第一光源用于发射第一入射光束；其中，所述第一入射光束经所述光调制器件进行调制处理，以及经所述光整形器件进行整形后，投射出相应的第一出射光场，且所述第一出射光场为线形光场；

所述第二光源用于发射第二入射光束；其中，所述第二入射光束经所述光调制器件进行调制处理，以及经所述光整形器件进行整形后，投射出相应的第二出射光场，且所述第二出射光场为面形泛光光场。

10.如权利要求9所述的激光投射模组，其特征在于，所述目标侧面形成有向所述光调制器件的方向延伸的安装台，所述第一光源设置在所述目标侧面未形成有所述安装台的位置，所述第二光源设置在所述安装台上。

11.如权利要求9所述的激光投射模组，其特征在于，所述目标侧面形成有向所述光调制器件的方向延伸且相互间隔的第一安装台和第二安装台，所述第一光源设置在所述第一安装台上，所述第二光源设置在所述第二安装台上；其中，所述第一安装台与所述光调制器件之间的距离大于所述第二安装台与所述光调制器件之间的距离。

12.如权利要求9所述的激光投射模组，其特征在于，所述目标侧面上设有相互间隔且与所述基板伸缩配合的第一安装台和第二安装台，所述第一光源设置在所述第一安装台上，所述第二光源设置在所述第二安装台上。

13.如权利要求9-12任一项所述的激光投射模组，其特征在于，所述目标侧面上设有与所述第一光源和所述第二光源电连接的控制电路；

所述控制电路用于打开所述第一光源，并关闭所述第二光源；或，打开所述第二光源，并关闭所述第一光源。

14.如权利要求8所述的激光投射模组，其特征在于，所述光调制器件为变焦透镜。

15.如权利要求8所述的激光投射模组，其特征在于，所述光调制器件与所述外壳滑动配合；其中，所述光调制器件在所述光源指向所述光整形器件的方向上往复滑动。

16.如权利要求15所述的激光投射模组，其特征在于，还包括驱动器，所述驱动器设置在所述外壳内，且用于驱动所述光调制器件在所述光源指向所述光整形器件的方向上往复滑动。

17.如权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述光源的类型包括激光器、LED和VCSEL中的任一种。

18.一种深度相机，其特征在于，包括如权利要求1-17任一项所述的激光投射模组。

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