CN218524989U - 光投射模组与深度相机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光投射模组与深度相机，光投射模组包括用于投射第三散斑子图案的第一激光发射器、用于投射第二散斑子图案的第二激光发射器和用于投射第三散斑子图案的第三激光发射器，第二激光发射器和第三激光发射器倾斜设置在第一激光发射器的相对两侧，第二散斑子图案及第三散斑子图案分别与第一散斑子图案的两侧部分重叠，光投射模组投射的散斑图案包括第一散斑子图案、第二散斑子图案及第三散斑子图案。如此，光投射模组投射的散斑图案在第一散斑子图案对应的区域内各个子区域的散斑密度均较高，同时，光投射模组具有较大的视场角。

Description

光投射模组与深度相机

技术领域

本申请属于光学及电子技术领域，更具体地说，是涉及一种光投射模组与深度相机。

背景技术

随着三维视觉的推广，很多行业都开始采用三维视觉了，除了手机和平板以外，比较突出的是机器人和扫地机等行业，特别是在全球疫情蔓延的期间，送餐送货机器人应用非常迅速。视觉感知一般通过深度相机实现，但是由于机器人的移动速度快，需要对周边的环境提前感知，这样对视野范围要求就越来越大。结构光深度相机一般包括光投射模组、接收模组和控制与处理器，光投射模组用于投射光斑，接收模组用于采集反射的光斑，控制与处理器用于根据接收模组采集到的光斑图案计算深度信息。

已有技术中，通常是采用一个发射器来实现投射，光源发出来的光经过准直元件准直以后入射衍射光学元件(Diffractive Optical Element，DOE)后，投射出散斑场。采用一个发射器时，DOE的视场角(Field of View，FOV)做得越大，能量分布和衍射效率等则会下降越多，导致边缘的散斑密度下降很严重，使得指定大小的匹配窗口上散斑密度无法满足算法需求。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种光投射模组与深度相机，以解决现有技术中至少一个技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种用于投射散斑图案的光投射模组，光投射模组包括第一激光发射器、第二激光发射器及第三激光发射器。第一激光发射器用于投射第一散斑子图案，具有相背的第一侧和第二侧；第二激光发射器设于第一侧并朝远离第二侧的方向倾斜，用于投射第二散斑子图案，第二散斑子图案与第一散斑子图案部分重叠；第三激光发射器设于第二侧并朝远离第一侧的方向倾斜，用于投射第三散斑子图案，第三散斑子图案与第一散斑子图案部分重叠；其中，光投射模组投射的散斑图案包括第一散斑子图案、第二散斑子图案及第三散斑子图案。

在一些实施例中，第二散斑子图案与第一散斑子图案之间重叠的区域为第一重叠区域，第一重叠区域内的平均散斑密度大于或等于第一散斑子图案中未发生重叠区域的平均散斑密度；第三散斑子图案与第一散斑子图案之间重叠的区域为第二重叠区域，第二重叠区域内的平均散斑密度大于或等于第一散斑子图案中未发生重叠区域的平均散斑密度。在其中一些实施例中，第二散斑子图案的平均散斑密度大于第一散斑子图案的平均散斑密度，第三散斑子图案的平均散斑密度大于第一散斑子图案的平均散斑密度。在一个实施例中，第二散斑子图案的平均散斑密度与第三散斑子图案的平均散斑密度相同。

在一些实施例中，第一激光发射器具有第一主光轴，第三激光发射器具有第三主光轴，第二激光发射器具有第二主光轴，第二主光轴与第一主光轴之间具有第一夹角，第三主光轴与第一主光轴之间具有第二夹角，第一夹角在60°-80°之间，第二夹角在60°-80°之间，第一夹角和第二夹角相同或不同。在一些实施例中，第一激光发射器的驱动电流小于第二激光发射器的驱动电流，第二激光发射器与第三激光发射器的驱动电流相同。在一些实施例中，第二激光发射器的水平视场角小于第一激光发射器的水平视场角，第三激光发射器的水平视场角小于第一激光发射器的水平视场角，第二激光发射器的水平视场角与第三激光发射器的水平视场角相同或者不同。

在一些实施例中，第一激光发射器包括第一光源及沿第一光源的出射方向依次设置的第一准直元件及第一衍射光学元件；第二激光发射器包括第二光源及沿第二光源的出射方向依次设置的第二准直元件及第二衍射光学元件；第三激光发射器包括第三光源及沿第三光源的出射方向依次设置的第三准直元件及第三衍射光学元件。其中，第一光源、第二光源及第三光源中的至少一个不同；和/或，第一准直元件、第二准直元件及第三准直元件的焦距中的至少一个不同；和/或，第一衍射元件、第二衍射元件及第三衍射元件中的至少一个不同。在其中一些实施例中，第一光源、第二光源及第三光源相同；第一准直元件与第二准直元件的焦距不同，第二准直元件与第三准直元件的焦距相同；第一衍射元件与第二衍射元件不同，第二衍射元件与第三衍射元件相同。

一种深度相机，包括上述任一实施例所述的光投射模组及接收模组，光投射模组用于投射散斑图案；接收模组用于采集散斑图案，接收模组的视场角小于光投射模组的视场角，且接收模组的视场角大于或等于第一激光发射器的视场角。在一个实施例中，接收模组采集到的散斑为散斑图案沿水平方向上的中心区域内的散斑。

本申请实施例提供的光投射模组及深度相机的有益效果在于：分别在第一激光发射器的两侧设置第二激光发射器和第三激光发射器，且第二激光发射器和第三激光发射器相对第一激光发射器倾斜设置，第二散斑子图案会与第一散斑子图案的靠近第一侧的边缘区域发生重叠，第三散斑子图案会与第一散斑子图案的靠近第二侧的边缘区域发生重叠，从而整个散斑图案中这两个边缘区域内的散斑密度会增加，进而光投射模组投射的散斑图案中第一散斑子图案对应的区域内的各个子区域的散斑密度均较高，另外，由于设置了第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器，光投射模组的具有较大的视场角。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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深度相机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的光投射模组的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的光投射模组投射的散斑图案的示意图；

图4为本申请实施例提供的深度相机的接收模组的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、深度相机；

10、光投射模组；

11、第一激光发射器；111、第一光源；112、第一准直元件；113、第一衍射光学元件；114、第一主光轴；

12、第二激光发射器；121、第二光源；122、第二准直元件；123、第二衍射光学元件；124、第二主光轴；

13、第三激光发射器；131、第三光源；132、第三准直元件；133、第三衍射光学元件；134、第三主光轴；

20、接收模组；

21、镜头；22、滤光片；23、图像传感器；

30、控制与处理器；

2、目标；

A1、第一散斑子图案；A2、第二散斑子图案；A3、第三散斑子图案；A12、第一重叠区域；A13、第二重叠区域；201、接收视场角；

a、第一夹角；b、第二夹角。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。

请参阅图1，深度相机1包括光投射模组10及接收模组20，光投射模组10用于投射散斑图案，接收模组20用于采集散斑图案，生成散斑图像。在一些实施例中，深度相机1还可包括控制与处理器30，控制与处理器30用于将采集到的当前散斑图像与预先采集并保存的参考散斑图像进行匹配计算，以获取当前散斑图像中像素相对于参考散斑图像中对应像素的偏离值，基于偏离值就可以计算出深度值，多个像素的深度值就构成了深度图像。在另一些实施例中，深度相机1可不包括控制与处理器，由外部设备进行深度计算，在此不做限制。

在一些实施例中，光投射模组10采用一个激光发射器来实现投射散斑图案，光源发出来的光经过准直元件准直以后入射衍射光学元件后，投射出散斑图案。采用一个激光发射器时，衍射光学元件的视场角做得越大，能量分布和衍射效率等则会下降越多，导致散斑图案中边缘的散斑密度下降很严重，使得指定大小的匹配窗口上散斑密度无法满足算法需求。在另一些实施例中，光投射模组10采用两个相同或者相近的激光发射器左右设置，在视场角上能实现增大，但是由于视场角增大了以后，中心区域的散斑密度比边缘的散斑密度大很多，而且是视场角越大，边缘散斑密度越稀疏，达不到算法要求。

参阅图2及图3，本申请的实施例中，光投射模组10用于朝目标2投射散斑图案，光投射模组10包括第一激光发射器11、第二激光发射器12和第三激光发射器13，第一激光发射器11用于投射第一散斑子图案A1(图3中实线框区域)，具有相背的第一侧和第二侧。第二激光发射器12设于第一激光发射器11的第一侧并朝远离第二侧的方向倾斜，用于投射第二散斑子图案A2(图3中点划线框区域)，第二散斑子图案A2与第一散斑子图案A1部分重叠；第三激光发射器13设于第一激光发射器11的第二侧并朝远离第一侧的方向倾斜，用于投射第三散斑子图案A3(图3中的虚线框区域)，第三散斑子图案A3与第一散斑子图案A1部分重叠；其中，光投射模组10投射的散斑图案包括第一散斑子图案A1、第二散斑子图案A2及第三散斑子图案A3。

本申请的光投射模组10中，考虑到第一激光发射器11边缘的能量分布和衍射效率会下降比较多，第一散斑子图案A1中两侧的边缘区域的散斑密度会比中间区域的散斑密度低，甚至第一散斑子图案A1中两侧的边缘区域部分没有散斑点，本申请分别在第一激光发射器11的两侧设置第二激光发射器12和第三激光发射器13，并且第二激光发射器12和第三激光发射器13相对第一激光发射器11分别朝两侧倾斜设置，因此，第二散斑子图案A2会与第一散斑子图案A1的靠近第一侧的边缘区域发生重叠，第三散斑子图案A3会与第一散斑子图案A1的靠近第二侧的边缘区域发生重叠，从而整个散斑图案中这两个边缘区域内的散斑密度会增加，进而光投射模组10投射的散斑图案中第一散斑子图案A1对应的区域内的各个子区域的散斑密度均较高，可以提升深度相机1的精度。另外，由于第二散斑子图案A2及第三散斑子图案A3未完全与第一散斑子图案A1重叠，光投射模组10相较于只采用第一激光发射器11的光投射模组而言，视场角更大。

需要说明的是，图3仅仅为了阐述需要，示意性给出散斑点排列、各个散斑子图案之间重叠等情况，并用不同的符号进行区分表示(第一散斑子图案A1中的散斑点以“·”表示，第二散斑子图案A2和第三散斑子图案A3中的散斑点以“x”表示)，并不对实际技术方案做任何限制。实际散斑图案可能还会包含因透镜畸变产生的变形、各个散斑子图案重叠区域内散斑点相互错开等因素。

其中，第一激光发射器11、第二激光发射器12和第三激光发射器13三者发射的光束的中心波长相同，以使接收模组20可采集得到第一散斑子图案A1、第二散斑子图案A2及第三散斑子图案A3。

如图2及图3所示，由于接收模组20的接收视场角201有限，若光投射模组10的视场角过大，则会导致散斑图案中较多区域无法被接收模组20采集，进而造成资源浪费；并且还会导致光投射模组10的体积、功耗及成本上升。为此，在一些实施例中，第二激光发射器12和第三激光发射器13的水平视场角较小，即，第一激光发射器11的水平视场角大于第二激光发射器12的水平视场角，第一激光发射器11的水平视场角大于第三激光发射器13的水平视场角，如此，光投射模组10的视场角不会过大，可以避免浪费过多资源；并且第二激光发射器12和第三激光发射器13的视场角较小，第二激光发射器12和第三激光发射器13边缘的能量分布和衍射效率下降较少，使得第二散斑子图案A2及第三散斑子图案A3中边缘区域和中间区域内的散斑密度相差较小。其中，第二激光发射器12和第三激光发射器13两者的视场角相同或不同。在一个实施例中，第二激光发射器12的水平视场角和第三激光发射器13的水平视场角相同，第一激光发射器11、第二激光发射器12和第三激光发射器13三者的竖直视场角相同。

第一侧和第二侧分别为第一激光发射器11的相背两侧，在图1所示的实施例中，第一侧为第一激光发射器11的左侧，第二侧为第一激光发射器11的右侧。在其它实施例中，第一侧也可以为第一激光发射器11的右侧，第二侧为第一激光发射器11的左侧。本申请以图2及图3所示的实施例为例进行说明，可以理解，本申请并不限于图2及图3所示的实施例。

第一激光发射器11具有第一主光轴114，第二激光发射器12具有第二主光轴124，第二激光发射器12倾斜设置于第一激光发射器11的第一侧，从而第二主光轴124与第一主光轴114之间具有第一夹角a。第三激光发射器13具有第三主光轴134，第三激光发射器13倾斜设置于第一激光发射器11的第二侧，从而第三主光轴134与第一主光轴114之间具有第二夹角b。

第二激光发射器12朝第一激光发射器11的外侧倾斜设置，可以避免第二散斑子图案A2与第一散斑子图案A1的中心区域重合，第三激光发射器13与第一激光发射器11倾斜设置，可以避免第三激光发射器13投出的第三散斑子图案A3与第一散斑子图案A1的中心区域重合，进而避免散斑图案的中心区域亮度过高。例如，将第一散斑子图案A1按宽度等分成三个区域，分别为第一左边缘区域、第一中间区域及第一右边缘区域；将第二散斑子图案A2按宽度等分成三个区域，分别为第二左边缘区域、第二中间区域及第二右边缘区域；将第三散斑子图案A3按宽度等分成三个区域，分别为第三左边缘区域、第三中间区域及第三右边缘区域。在一个实施例中，第二右边缘区域可与第一左边缘区域重合，第三左边缘区域可与第一右边缘区域重合。

在一些实施例中，第一夹角a和第二夹角b的夹角范围均在60°-80°之间，例如，第一夹角a可以为60°、63°、65°、70°、72°、75°、78°、80°等，第二夹角b可以为60°、62°、65°、70°、73°、75°、77°、80°等。如此，第二散斑子图案A2和第三散斑子图案A3不容易与第一散斑子图案A1的中间区域重合。其中，第一夹角a和第二夹角b可以相同，也可以不同，第一夹角a具体可以根据第一激光发射器11和第二激光发射器12的视场角进行设计，第二夹角b具体可以根据第一激光发射器11和第三激光发射器13的视场角进行设计。

如图2及图3所示，第二散斑子图案A2与第一散斑子图案A1之间重叠的区域为第一重叠区域A12。具体而言，第一激光发射器11的视场角与第二激光发射器12的视场角存在部分重叠，使得第一散斑子图案A1与第二散斑子图案A2会发生重叠而形成第一重叠区域A12，第一重叠区域A12内具有第一散斑子图案A1中的散斑和第二散斑子图案A2中的散斑，进而第一重叠区域A12的散斑密度较高，使得第一重叠区域A12内的平均散斑密度大于或等于第一散斑子图案A1中未发生重叠区域(例如，上述第一中间区域)的平均散斑密度。

第三散斑子图案A3与第一散斑子图案A1之间重叠的区域为第二重叠区域A13。具体而言，第一激光发射器11的视场角与第三激光发射器13的视场角存在部分重叠，使得第一散斑子图案A1与第三散斑子图案A3会发生重叠而形成第二重叠区域A13，第二重叠区域A13内具有第一散斑子图案A1中的散斑和第三散斑子图案32中的散斑，进而第一重叠区域A12的散斑密度增加，使得第二重叠区域A13内的平均散斑密度大于或等于第一散斑子图案A1中未发生重叠区域(例如，上述第一中间区域)的平均散斑密度。

在一些实施例中，如图3所示，第一重叠区域A12内的平均散斑密度大于第一散斑子图案A1中未发生重叠区域(例如，第一中间区域)的平均散斑密度，第二重叠区域A13内的平均散斑密度大于第一散斑子图案A1中未发生重叠区域(例如，第一中间区域)的平均散斑密度，考虑到接收模组20的接收视场角201由中心至边缘，拍摄到散斑密度会下降，如此，接收模组20采集的散斑图像中第一重叠区域A12、第一散斑子图案A1中未发生重叠区域及第二重叠区域A13的三者的散斑分布密度相同或近似相同。

在一个实施例中，如图3所示，第二散斑子图案A2的平均散斑密度大于第一散斑子图案A1的平均散斑密度，第三散斑子图案A3的平均散斑密度大于第一散斑子图案A1的平均散斑密度，使得第一重叠区域A12内的散斑密度大于第一散斑子图案A1中未发生重叠区域的散斑密度，第二重叠区域A13内的散斑密度大于第一散斑子图案A1中未发生重叠区域的散斑密度。当然，在其它实施例中，第二散斑子图案A2的平均散斑密度也可以小于或等于第一散斑子图案A1的平均散斑密度，第三散斑子图案A3的平均散斑密度也可以小于或等于第一散斑子图案A1的平均散斑密度。

进一步地，第一散斑子图案A1中的散斑密度小于第二散斑子图案A2的散斑密度，例如，第一散斑子图案A1中的散斑密度为第二散斑子图案A2的散斑密度的50％、60％、70％、80％等。第一散斑子图案A1中的散斑密度小于第三散斑子图案A3的散斑密度，例如，第一散斑子图案A1中的散斑密度为第三散斑子图案A3的散斑密度的50％、60％、70％、80％等。在一个实施例中，第二散斑子图案A2和第三散斑子图案A3中的散斑密度相同，以使投射的散斑图案中两侧比较对称。

在一些实施例中，第一激光发射器11、第二激光发射器12、第三激光发射器13中的散斑与散斑之间的平均夹角分别为M1、M2、M3，则M2＝M3，M2/M1<1。第一激光发射器11的散斑与散斑之间的平均夹角可以为1°，第二激光发射器12及第三激光发射器13的散斑与散斑之间的平均夹角可以为0.5°，如此，经过了接收模组20的采集以后，采集到的散斑图像中各处散斑相对比较均匀，可以满足算法的要求。其中，散斑与散斑之间的夹角指的是两个散斑分别与激光发射器的中心连线后形成的角度。

第二激光发射器12及第三激光发射器13的驱动电流大于第一激光发射器11的驱动电流。接收模组20的由中心至边缘相对照度降低得非常快，边缘区域一般只有20-30％的相对照度，再加上散斑图案往接收模组20反射时会有往其他方向散射，导致接收模组20采集的散斑图案中边缘的散斑亮度非常低，一般边缘区域的散斑亮度在中心区域的散斑亮度20％以下。通过提高第二激光发射器12及第三激光发射器13的电流，来提高第二散斑场A2及第三散斑场A3的散斑亮度，进而提高第一重叠区域A12及第二重叠区域A13的散斑亮度，从而接收模组20采集到的散斑图案中，各个区域处的散斑的亮度基本一致，进而提高了深度测量的精度。

如图2所示，在一些实施例中，第一激光发射器11包括第一光源111及沿第一光源111的出射方向依次设置的第一准直元件112及第一衍射光学元件113。第一光源111用于产生第一光束，第一光源111可以是边发射激光发射器或者垂直发射激光器。第一准直元件112用于准直第一光源111产生的第一光束。第一衍射光学元件113用于接收经第一准直元件112准直后的第一光束并对其进行复制及扩散后投射出第一散斑子图案A1。

第二激光发射器12包括第二光源121及沿第二光源121的出射方向依次设置的第二准直元件122及第二衍射光学元件123。第二光源121用于产生第二光束，第二光源121可以是边发射激光发射器或者垂直发射激光器。第二准直元件122用于准直第二光源121产生的第二光束。第二衍射光学元件123用于接收经第二准直元件122准直后的第二光束并对其进行复制及扩散后投射出第二散斑子图案A2。

第三激光发射器13包括第三光源131及沿第三光源131的出射方向依次设置的第三准直元件132及第三衍射光学元件133。第三光源131用于产生第三光束，第三光源131可以是边发射激光发射器或者垂直发射激光器。第三准直元件132用于准直第三光源131产生的第三光束。第三衍射光学元件133用于接收经第三准直元件132准直后的第三光束并投射出第三散斑子图案A3。

在一些实施例中，第一光源111、第二光源121和第三光源131中的至少一个不同；和/或，第一准直元件112、第二准直元件122及第三准直元件132的焦距中的至少一个不同；和/或，第一衍射光学元件131、第二衍射光学元件132及第三衍射光学元件133中的至少一个不同。如此，使得第一散斑子图案A1的散斑密度小于第二散斑子图案A2的散斑密度，第二散斑子图案A2的平均散斑密度等于第三散斑子图案A3的平均散斑密度。

在其中一些实施例中，第一光源111、第二光源121和第三光源131相同，第一准直元件112与第二准直元件122的焦距不同，第二准直元件122与第三准直元件132的焦距相同，第一衍射光学元件113与第二衍射光学元件123不同，例如第一衍射光学元件113与第二衍射光学元件123的衍射角不同，第二衍射光学元件123与第三衍射光学元件133相同，使得第一散斑子图案A1的平均散斑密度小于第二散斑子图案A2的平均散斑密度，第二散斑子图案A2和第三散斑子图案A3中的平均散斑密度相同。在一个例子中，第一光源111、第二光源121及第三光源131均为光源阵列。当然，在其它实施例中，还可以通过其它方式使得第一散斑子图案A1的平均散斑密度小于第二散斑子图案A2的平均散斑密度，第二散斑子图案A2的平均散斑密度等于第三散斑子图案A3的平均散斑密度。

另外，第一散斑子图案A1、第二散斑子图案A2和第三散斑子图案A3内的散斑点的大小相同或者不同。在一个实施例中，第一散斑子图案A1的散斑点的直径大于第二散斑子图案内散斑点的直径，第二散斑子图案A2和第三散斑子图案A3两者的散斑点大小相同。

更具体地，第一激光发射器11包括第一壳体，第一壳体内设置有第一容置腔，第一容置腔的一端设有敞口。第一光源111安装在第一容置腔底壁，第一准直元件112安装在第一容置腔内，第一衍射光学元件113安装在第一容置腔的敞口处。设置第一壳体，保障第一激光发射器11的结构稳定性。第一壳体包括一端敞口的第一容置腔，方便将第一激光发射器11封装。

第二激光发射器12包括第二壳体，第二壳体设置有一端呈敞口的第二容置腔，第二光源121安装在第二容置腔底壁，第二准直元件122安装在第二容置腔内，第二衍射光学元件123安装在第二容置腔的敞口处。设置第二壳体，保障第二激光发射器12的结构稳定性。第二壳体包括一端敞口的第二容置腔，方便将第二激光发射器12封装。

第三激光发射器13包括第三壳体，第三壳体设置有一端呈敞口的第三容置腔，第三光源131安装在第三容置腔底壁，第三准直元件132安装在第三容置腔内，第三衍射光学元件133安装在第三容置腔的敞口处。设置第三壳体，保障第三激光发射器13的结构稳定性。第三壳体包括一端敞口的第三容置腔，方便将第三激光发射器13封装。

参阅图1、图2和图3，接收模组20与光投射模组10间隔设置，用于采集散斑图案，接收模组20的视场角小于光投射模组10的视场角，接收模组20的视场角大于或等于第一激光发射器11的视场角。

如图3所示，接收模组20的接收视场角201小于光投射模组10的视场角，接收模组20的接收视场角201大于第一激光发射器11的视场角，接收模组20采集到的散斑为光投射模组10投射的散斑图案沿水平方向上的较中间的区域内的散斑，例如上述实施例中的第一重叠区域A12、第一散斑子图案A1中未重叠区域及第二重叠区域A13均可被接收模组20采集得到，该较中间区域内的各个子区域内的散斑密度相对较高，第二散斑子图案A2远离第一散斑子图案A1的边缘区域(例如上述的第一左边缘区域)内的光斑无法被接收模组20采集，第三散斑子图案A3远离第一散斑子图案A1的边缘区域(例如上述的第三右边缘区域)内的光斑无法被接收模组20采集，由此，接收模组20采集到的散斑图案中散斑分布及亮度均比较均匀，有利于计算深度信息。

在一些实施例中，接收模组20的接收视场角201大于第一激光发射器11的视场角，则深度相机1的视场角较大，可以提升测量效率。

在一些实施例中，参阅图4，接收模组20包括沿入射方向依次设置的镜头21、滤光片22和图像传感器23，镜头21沿光束的入射方向设置，用于会聚入射光束。滤光片22用于过滤入射光束中的部分光束(例如环境光)，滤光片22的中心波长与第一激光发射器11、第二激光发射器12及第三激光发射器13的波长相同。图像传感器23用于接收经滤光片22过滤后的光束并将其转换为电信号而生成散斑图案，图像传感器23与控制与处理器30连接，以将生成的散斑图案发送给控制与处理器30。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光投射模组，用于投射散斑图案，其特征在于，包括：

第一激光发射器，用于投射第一散斑子图案，具有相背的第一侧和第二侧；

第二激光发射器，设于所述第一侧并朝远离所述第二侧的方向倾斜，用于投射第二散斑子图案，所述第二散斑子图案与所述第一散斑子图案部分重叠；

第三激光发射器，设于所述第二侧并朝远离所述第一侧的方向倾斜，用于投射第三散斑子图案，且所述第三散斑子图案与所述第一散斑子图案部分重叠；

其中，所述散斑图案包括所述第一散斑子图案、所述第二散斑子图案及所述第三散斑子图案。

2.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述第二散斑子图案与所述第一散斑子图案之间重叠的区域为第一重叠区域，所述第一重叠区域内的平均散斑密度大于或等于所述第一散斑子图案中未发生重叠区域的平均散斑密度；

所述第三散斑子图案与所述第一散斑子图案之间重叠的区域为第二重叠区域，所述第二重叠区域内的平均散斑密度大于或等于所述第一散斑子图案中未发生重叠区域的平均散斑密度。

3.如权利要求2所述的光投射模组，其特征在于，所述第二散斑子图案的平均散斑密度大于所述第一散斑子图案的平均散斑密度，所述第三散斑子图案的平均散斑密度大于所述第一散斑子图案的平均散斑密度。

4.如权利要求3所述的光投射模组，其特征在于，所述第二散斑子图案的平均散斑密度与所述第三散斑子图案的平均散斑密度相同。

5.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述第一激光发射器具有第一主光轴，所述第二激光发射器具有第二主光轴，所述第三激光发射器具有第三主光轴，所述第二主光轴与所述第一主光轴之间具有第一夹角，所述第三主光轴与所述第一主光轴之间具有第二夹角，所述第一夹角在60°-80°之间，所述第二夹角在60°-80°之间，所述第一夹角和所述第二夹角相同或不同。

6.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述第二激光发射器的水平视场角小于所述第一激光发射器的水平视场角，所述第三激光发射器的水平视场角小于所述第一激光发射器的水平视场角，所述第二激光发射器的水平视场角与所述第三激光发射器的水平视场角相同或者不同。

7.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述第一激光发射器包括第一光源及沿所述第一光源的出射方向依次设置的第一准直元件及第一衍射光学元件；所述第二激光发射器包括第二光源及沿所述第二光源的出射方向依次设置的第二准直元件及第二衍射光学元件；所述第三激光发射器包括第三光源及沿所述第三光源的出射方向依次设置的第三准直元件及第三衍射光学元件；

其中，所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源中的至少一个不同；和/或，所述第一准直元件、所述第二准直元件及所述第三准直元件的焦距中的至少一个不同；和/或，所述第一衍射元件、所述第二衍射元件及所述第三衍射元件中的至少一个不同。

8.如权利要求7所述的光投射模组，其特征在于，所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源相同；所述第一准直元件与所述第二准直元件的焦距不同，所述第二准直元件与所述第三准直元件的焦距相同；所述第一衍射元件与所述第二衍射元件不同，所述第二衍射元件与所述第三衍射元件相同。

9.如权利要求1所述的光投射模组，其特征在于，所述第一激光发射器的驱动电流小于所述第二激光发射器的驱动电流，所述第二激光发射器与所述第三激光发射器的驱动电流相同。

10.一种深度相机，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的光投射模组，用于投射所述散斑图案；

接收模组，用于采集所述散斑图案，所述接收模组的视场角小于所述光投射模组的视场角，且所述接收模组的视场角大于或等于所述第一激光发射器的视场角。

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