RU2465739C2 - Optical illumination system for active 3d camera - Google Patents

Optical illumination system for active 3d camera Download PDF

Info

Publication number
RU2465739C2
RU2465739C2 RU2010147275/28A RU2010147275A RU2465739C2 RU 2465739 C2 RU2465739 C2 RU 2465739C2 RU 2010147275/28 A RU2010147275/28 A RU 2010147275/28A RU 2010147275 A RU2010147275 A RU 2010147275A RU 2465739 C2 RU2465739 C2 RU 2465739C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical system
optical
radiation
integrator
array
Prior art date
Application number
RU2010147275/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010147275A (en
Inventor
Александр Федорович Ширанков (RU)
Александр Федорович Ширанков
Александр Михайлович Горелов (RU)
Александр Михайлович Горелов
Станислав Александрович Штыков (RU)
Станислав Александрович Штыков
Виктор Юрьевич Павлов (RU)
Виктор Юрьевич Павлов
Павел Анатольевич Носов (RU)
Павел Анатольевич Носов
Олег Владимирович Рожков (RU)
Олег Владимирович Рожков
Юнг-Хва ПАРК (KR)
Юнг-Хва ПАРК
Original Assignee
Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд."
Александр Федорович Ширанков
Александр Михайлович Горелов
Станислав Александрович Штыков
Виктор Юрьевич Павлов
Павел Анатольевич Носов
Олег Владимирович Рожков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд.", Александр Федорович Ширанков, Александр Михайлович Горелов, Станислав Александрович Штыков, Виктор Юрьевич Павлов, Павел Анатольевич Носов, Олег Владимирович Рожков filed Critical Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд."
Priority to RU2010147275/28A priority Critical patent/RU2465739C2/en
Publication of RU2010147275A publication Critical patent/RU2010147275A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465739C2 publication Critical patent/RU2465739C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: invention relates to optical systems, specifically systems for generating radiation of diode lasers, particularly in illumination systems of active 3D cameras based on diode lasers. The optical illumination system of an active 3D camera includes an array of primary radiation sources and a forming optical system. The forming optical system consists of intermediate and output forming optical subsystems. The intermediate forming subsystem is configured to form a secondary source and includes a matching optical system and an integrator. The matching optical system includes an array of lenses for initial transformation of radiation of the array of primary sources and a common combiner. The output forming optical subsystem is a variable focus lens.
EFFECT: high uniformity of illumination, minimisation of size and loss of energy.
9 cl, 9 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области оптических систем, а именно систем для формирования излучения лазерных диодов, в частности, в системах подсветки активных 3D камер на лазерных диодах.The invention relates to the field of optical systems, namely systems for generating radiation of laser diodes, in particular, in the backlight systems of active 3D cameras on laser diodes.

Системы подсветки активных 3D камер на лазерных диодах имеют много преимуществ, среди которых следует отметить высокое быстродействие и узкий спектральный диапазон источников излучения по сравнению с системами подсветки на основе светодиодов и других не лазерных источников излучения.The backlight systems of active 3D cameras on laser diodes have many advantages, among which there is a high speed and a narrow spectral range of radiation sources compared to backlight systems based on LEDs and other non-laser radiation sources.

Основной проблемой, возникающей при проектировании систем подсветки активных 3D камер на лазерных диодах (например, для современных 3D камер с инфракрасной подсветкой), является задача обеспечения равномерности освещенности области подсветки на объекте при эффективном подавлении спеклов лазерного источника излучения, возникающих из-за его когерентности и монохроматичности, а также обеспечение переменного углового размера области подсветки на объекте при съемке с различных дистанций при минимизации габаритов и потерь энергии источников излучения.The main problem that arises when designing illumination systems for active 3D cameras using laser diodes (for example, for modern 3D cameras with infrared illumination) is the task of ensuring uniform illumination of the illumination region at the object while effectively suppressing the speckles of the laser radiation source due to its coherence and monochromaticity, as well as providing a variable angular size of the backlight area on the subject when shooting from various distances while minimizing dimensions and energy losses ov radiation.

Из уровня техники известны различные конструкции систем подсветки активных 3D камер и способы получения равномерного освещенности и эффективного подавления спеклов. В частности, можно упомянуть следующие патенты и патентные заявки США: №№6734450 [1], 7390097 [2], 5850300 [3], 5986807 [4], 6903859 [5], 7443591 [6], 6895149 [7], 2003/0174755 [8], 5109465 [9].The prior art various designs of active 3D camera backlight systems and methods for obtaining uniform illumination and effective speckle suppression. In particular, the following US patents and patent applications may be mentioned: No. 6734450 [1], 7390097 [2], 5850300 [3], 5986807 [4], 6903859 [5], 7443591 [6], 6895149 [7], 2003 / 0174755 [8], 5109465 [9].

Наиболее распространенным решением является использование массива светодиодных источников, расположенных на внешнем торце 3D камеры вокруг основного объектива. При использовании ЛД источников для подавления спеклов и получения равномерной освещенности в области подсветки обычно используется либо подвижные рассеиватели, либо матричные пространственные модуляторы излучения, оптические интеграторы, либо многолинзовые растры.The most common solution is to use an array of LED sources located on the outer end of the 3D camera around the main lens. When using LD sources, to suppress speckles and obtain uniform illumination in the illumination region, usually either moving scatterers, or spatial matrix radiation modulators, optical integrators, or multi-lens rasters are used.

Основным недостатком решений-аналогов является применение светодиодных источников излучения без возможности изменения углового поля области подсветки на объекте съемки.The main disadvantage of analog solutions is the use of LED radiation sources without the possibility of changing the angular field of the backlight area at the shooting site.

Для достижения высокой помехозащищенности и повышения точности работы приемного каскада 3D камеры на входе обычно устанавливают узкополосные фильтры оптического излучения. Применение светодиодных источников излучения приводит к снижению отношения сигнал/шум из-за слишком широкого спектра их излучения, снижению точности работы 3D камеры и большим потерям энергии излучения.To achieve high noise immunity and improve the accuracy of the receiving stage of a 3D camera, narrow-band optical radiation filters are usually installed at the input. The use of LED radiation sources leads to a decrease in the signal-to-noise ratio due to a too wide spectrum of their radiation, a decrease in the accuracy of the 3D camera, and large losses of radiation energy.

Помимо этого, светодиодные источники излучения обладают значительно меньшим быстродействием по сравнению с лазерными диодами, что приводит к необходимости применения дорогих сверхвысокоскоростных затворов для получения требуемой длительности строба подсветки.In addition, LED radiation sources have significantly lower speed compared to laser diodes, which leads to the need for expensive ultra-high-speed shutters to obtain the required backlight strobe duration.

Кроме того, отсутствие возможности изменения углового поля области подсветки на объекте съемки резко ограничивает функциональность 3D камеры по сравнению с обычными современными фото- и кинокамерами, обладающими функцией зуммирования.In addition, the inability to change the angular field of the backlight area on the subject sharply limits the functionality of the 3D camera compared to conventional modern photo and movie cameras with a zoom function.

Наиболее близкой к заявляемому решению является конструкция, описанная в патенте США №6734450 [1], которая и была выбрана в качестве прототипа.Closest to the claimed solution is the design described in US patent No. 6734450 [1], which was chosen as a prototype.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в том, чтобы разработать конструкцию, позволяющую обеспечить повышенную равномерность освещенности в области подсветки на объекте с эффективным подавлением спеклов лазерного источника излучения, возникающих из-за его когерентности и монохроматичности, а также обеспечить получение переменного углового размера области подсветки на объекте при съемке с различных дистанций, добиваясь минимизации габаритов и потерь энергии в системе подсветки активной 3D камеры.The problem to which the claimed invention is directed is to develop a design that allows for increased uniformity of illumination in the field of illumination at the object with effective suppression of speckles of the laser radiation source arising due to its coherence and monochromaticity, and also to obtain a variable angular the size of the backlight area on the subject when shooting at various distances, minimizing the size and energy loss in the backlight system of an active 3D camera.

Технический результат достигается за счет того, что в качестве источника излучения применяются лазерные диоды совместно с оптической системой, выполненной с возможностью обеспечения равномерной освещенности и подавления спеклов в варьируемой области подсветки на объекте, а также оптической системой, выполненной с возможностью обеспечения переменного углового размера области подсветки. Иными словами, заявляется оптическая система подсветки активной 3D камеры, включающая массив первичных источников излучения и формирующую оптическую систему,The technical result is achieved due to the fact that laser diodes are used as a radiation source in conjunction with an optical system configured to provide uniform illumination and speckle suppression in a varying illumination region of the object, as well as an optical system configured to provide a variable angular size of the illumination region . In other words, an optical illumination system of an active 3D camera is claimed, including an array of primary radiation sources and forming an optical system,

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что с целью обеспечения равномерной освещенности области подсветки, эффективного подавления спеклов лазерного источника излучения, обеспечения переменного углового размера области подсветки на объекте при минимизации габаритов и потерь энергии источников излучения схемотехника канала подсветки активной 3D камеры включает в себя последовательно расположенные массив лазерных многомодовых источников излучения, согласующую оптическую систему, оптический интегратор излучения и вариообъектив.The essence of the proposed technical solution is that in order to ensure uniform illumination of the illumination region, effectively suppress speckles of the laser radiation source, to provide a variable angular size of the illumination region at the object while minimizing the dimensions and energy losses of radiation sources, the backlight channel circuitry of the active 3D camera includes array of laser multimode radiation sources, matching optical system, optical radiation integrator eniya and zoom.

Фиг.1. Схемотехника системы подсветки известной активной 3D камеры (из патента США №6734450).Figure 1. Circuitry of a backlight system of a known active 3D camera (from US Pat. No. 6,734,450).

Фиг.2. Схемотехника системы подсветки активной 3D камеры согласно изобретению.Figure 2. Circuitry of the backlight system of an active 3D camera according to the invention.

Фиг.3. Промежуточная формирующая подсистема согласно изобретению.Figure 3. The intermediate forming subsystem according to the invention.

Фиг.4. Вариообъектив в широкоугольной позиции.Figure 4. Wide-angle zoom lens.

Фиг.5. Вариообъектив в промежуточной позиции.Figure 5. The zoom lens is in an intermediate position.

Фиг.6. Вариообъектив в теле-позиции.6. Zoom lens in the tele-position.

Фиг.7. Распределение освещенности в широкоугольной позиции на расстоянии 1 м.7. Illumination distribution in a wide-angle position at a distance of 1 m.

Фиг.8. Распределение освещенности в промежуточной позиции на расстоянии 1 м.Fig. 8. Illumination distribution in an intermediate position at a distance of 1 m.

Фиг.9. Распределение освещенности в теле позиции на расстоянии 1 м.Fig.9. The distribution of illumination in the body position at a distance of 1 m.

Наиболее перспективной представляется схема, приведенная на Фиг.2. В состав ее входят массив первичных источников 201 излучения и формирующая оптическая система, которая, в свою очередь, состоит из промежуточной и выходной формирующих оптических подсистем.The most promising is the scheme shown in Figure 2. It consists of an array of primary radiation sources 201 and a forming optical system, which, in turn, consists of an intermediate and output forming optical subsystems.

Первичные источники 201 излучения представляют собой мультимодовые мощные лазерные диоды с малой длиной когерентности.The primary radiation sources 201 are multimode high-power laser diodes with a short coherence length.

Промежуточная формирующая подсистема включает согласующую оптическую систему и интегратор 205 и предназначена для формирования вторичного источника, расположенного на выходном торце 206 интегратора 205.The intermediate forming subsystem includes a matching optical system and integrator 205 and is intended to form a secondary source located at the output end face 206 of the integrator 205.

Согласующая оптическая система включает массив линз 203 первоначального преобразования излучения массива первичных источников 201 и комбинер 204. Линза 203 первоначального преобразования излучения первичных источников 201 представляет собой цилиндрическую линзу. Линза 203 уменьшает расходимость излучения в плоскости, перпендикулярной эмиттеру, тем самым выравнивая угловые размеры индикатрис первичных источников 201 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Комбинер 204 представляет собой шестигранную призму из оптического стекла, причем передняя, задняя и две боковые грани являются преломляющими, а верхняя и нижняя грани являются отражающими. Согласующая оптическая система объединяет лучи от массива первичных источников 201 излучения и направляет их на входной торец 202 интегратора 205.The matching optical system includes an array of lenses 203 of the initial radiation conversion of the array of primary sources 201 and a combiner 204. The lens 203 of the initial radiation conversion of primary sources 201 is a cylindrical lens. Lens 203 reduces the divergence of radiation in a plane perpendicular to the emitter, thereby aligning the angular dimensions of the indicatrix of the primary sources 201 in two mutually perpendicular planes. The combiner 204 is a hexagonal prism of optical glass, the front, rear, and two side faces being refractive, and the upper and lower faces being reflective. A matching optical system combines the rays from the array of primary radiation sources 201 and directs them to the input end face 202 of the integrator 205.

Интегратор 205 представляет собой стержень из оптического стекла постоянного сечения в виде прямоугольника с требуемым для конкретного варианта реализации соотношением сторон. Интегратор 205 осуществляет перемешивание лучей, увеличивая разность их хода, чтобы она превышала длину когерентности лазерного источника 201 излучения для подавления спеклов, и обеспечивает равномерное распределение освещенности на выходном торце 206 (формирует вторичный источник). При этом индикатрисы излучения вторичного источника однородны по его апертуре и имеют угловые размеры 2u'=12,0…16,0 град, а их оси являются коллинеарными одна относительно другой.The integrator 205 is a rod of optical glass of constant cross section in the form of a rectangle with the aspect ratio required for a particular embodiment. The integrator 205 performs mixing of the beams, increasing the difference in their path so that it exceeds the coherence length of the laser radiation source 201 for suppressing speckles, and provides a uniform distribution of illumination at the output end 206 (forms a secondary source). In this case, the indicatrixes of the radiation of the secondary source are uniform in its aperture and have angular sizes 2u '= 12.0 ... 16.0 degrees, and their axes are collinear relative to one another.

Выходная формирующая оптическая подсистема представляет собой вариообъектив 207, составленный из четырех групп линз - 401, 402, 403 и 404 и обеспечивающий требуемый перепад угловых размеров области подсветки.The output forming optical subsystem is a zoom lens 207, composed of four groups of lenses - 401, 402, 403 and 404 and providing the required difference in the angular dimensions of the backlight area.

Промежуточная формирующая подсистема иллюстрируется на Фиг.3.The intermediate forming subsystem is illustrated in FIG. 3.

Конструктивные параметры элементов оптической системы подсветки активной 3D камеры связаны соотношениями:The design parameters of the elements of the optical illumination system of the active 3D camera are related by the relations:

Figure 00000001
Figure 00000001

где L - длина оптического хода от цилиндрических линз до входного торца интегратора, Dинт - диагональ сечения интегратора, u' - угловой размер индикатрис излучения на выходе цилиндрических линз;where L is the optical path length from cylindrical lenses to the input end of the integrator, D int is the diagonal of the integrator cross-section, u 'is the angular size of the radiation indicatrixes at the output of the cylindrical lenses;

Figure 00000002
Figure 00000002

где Lинт - длина интегратора, Dинт - диагональ сечения интегратора.where L int is the length of the integrator, D int is the diagonal section of the integrator.

Указанные соотношения для конструктивных параметров элементов оптической системы подсветки активной 3D камеры обеспечивают:The indicated relations for the design parameters of the elements of the optical illumination system of the active 3D camera provide:

- согласование индикатрисы первичных источников с входной угловой апертурой интегратора;- coordination of the indicatrix of the primary sources with the input angular aperture of the integrator;

- согласование выходной индикатрисы вторичного источника с входной угловой апертурой вариообъектива;- coordination of the output indicatrix of the secondary source with the input angular aperture of the zoom lens;

- высокую равномерность освещенности области подсветки, подавление спеклов и минимизацию энергетических потерь.- high uniformity of illumination of the backlight area, speckle suppression and minimization of energy losses.

Пример предпочтительной реализации заявляемой системыAn example of a preferred implementation of the inventive system

Массив первичных источников излучения состоит из трех мощных мультимодовых лазерных диодов с широким эмиттером. Лазерные диоды: мощность - 1000 мВт; ширина эмиттера - 100 мкм; длина волны излучения - 850 нм; расходимость - 32°×8° (по уровню 0,5).The array of primary radiation sources consists of three powerful wide-emitter multimode laser diodes. Laser diodes: power - 1000 mW; emitter width - 100 microns; radiation wavelength - 850 nm; divergence - 32 ° × 8 ° (at the level of 0.5).

Цилиндрические линзы: диаметром - 200 мкм; длина из технологических соображений должна быть больше 200 мкм; материал - оптическое стекло FPL51.Cylindrical lenses: diameter - 200 microns; length for technological reasons should be more than 200 microns; material - optical glass FPL51.

Расстояние между светоизлучающей площадкой каждого ЛД и соответствующей ему цилиндрической линзой - 18…20 мкм.The distance between the light-emitting area of each LD and its corresponding cylindrical lens is 18 ... 20 microns.

Комбинер - шестигранная призма. Передняя, задняя и две боковые грани преломляющие. Верхняя и нижняя грани отражающие. Призма: толщина - 1,0 мм; высота передней грани - 2,5 мм; высота задней грани - 0,4 мм; длина призмы из технологических соображений должна быть больше 0,5 мм; материал призмы - оптическое стекло S-LAM66 с показателем преломления в диапазоне от 1,7 до 1,85.The combiner is a hexagonal prism. The front, rear and two side faces are refracting. The upper and lower faces are reflective. Prism: thickness - 1.0 mm; front face height - 2.5 mm; height of the back face - 0.4 mm; the length of the prism for technological reasons should be more than 0.5 mm; prism material - optical glass S-LAM66 with a refractive index in the range from 1.7 to 1.85.

Интегратор выполнен в форме стержня, то есть прямоугольника с постоянным сечением и с соотношением сторон порядка 4:3. Интегратор: габариты: 20,0×2,0×1,5 мм3 (Д×Щ×В); материал - оптическое стекло FPL51 с показателем преломления в диапазоне от 1,4 до 1,5.The integrator is made in the form of a rod, that is, a rectangle with a constant cross section and with an aspect ratio of about 4: 3. Integrator: dimensions: 20.0 × 2.0 × 1.5 mm 3 (L × SH × H); material - optical glass FPL51 with a refractive index in the range from 1.4 to 1.5.

Вариообъектив имеет перепад фокусного расстояния порядка 3-х крат, неподвижную предметную плоскость, телецентрический ход главного луча и входной апертурный угол u=6,5…8,0 град. Вариообъектив состоит из четырех групп линз, из которых группа 401 и группа 403 являются подвижными.The zoom lens has a focal length difference of the order of 3 times, a fixed object plane, the telecentric course of the main beam and the input aperture angle u = 6.5 ... 8.0 degrees. The zoom lens consists of four lens groups, of which group 401 and group 403 are mobile.

ПоверхностьSurface РадиусRadius КоникKonik ТолщинаThickness Световой диаметрLight diameter СтеклоGlass 00 ** 2.52.5 1one 1.7771.777 0.3910.391 3.03.0 FPL51Fpl51 22 1.7231.723 0.2800.280 2.82.8 S-NPH1S-NPH1 33 1.5301.530 0.0200.020 2.522.52 4four 0.9700.970 -1.227-1.227 0.6530.653 2.562.56 L-NBH54L-NBH54 55 1.8211.821 **** 2.322.32 66 -6.570-6.570 0.2750.275 2.172.17 S-NPH1S-NPH1 77 -7.815-7.815 0.4250.425 2.202.20 LAH66LAH66 88 -2.570-2.570 0.020.02 2.202.20 99 2.1182.118 0.5480.548 1.901.90 FPL51Fpl51 1010 8.1608.160 ****** 1.561.56 11eleven -35.16-35.16 0.3430.343 2.762.76 N-PSK57N-PSK57 1212 -28.43-28.43 0.3000.300 3.003.00 S-NPH1S-NPH1 1313 13.75213.752 1.4411.441 3.103.10 14fourteen -1.621-1.621 0.5000.500 3.203.20 FPL51Fpl51 15fifteen -20.73-20.73 ******** 6.506.50 1616 -31.21-31.21 1.1961.196 8.008.00 S-NPH1S-NPH1 1717 -7.802-7.802 0.8640.864 8.228.22 L-LAM60L-LAM60 18eighteen -5.542-5.542 -0.578-0.578 -- 8.608.60

ПозицияPosition 1one 22 33 зуммированияzoom (Широкоугольная)(Wide angle) (Промежуточная)(Interim) (Теле)(Tele) Толщина 0 (*)Thickness 0 (*) 0.8420.842 0.8350.835 0.3310.331 Толщина 5 (**)Thickness 5 (**) 1.4581.458 1.4661.466 1.9691.969 Толщина 10 (***)Thickness 10 (***) 2.7842.784 1.3441.344 0.1200.120 Толщина 15 (****)Thickness 15 (****) 0.0580.058 1.4981.498 2.7222.722 Фокусное расстояниеFocal length 1.681.68 2.792.79 5.835.83 Выходное полеOutput field 60°×45°60 ° × 45 ° 38°×28.5°38 ° × 28.5 ° 20°×15°20 ° × 15 ° Полная длинаFull length 12.4012.40 12.4012.40 12.4012.40

В таблицах - все линейные размеры в мм.In the tables - all linear dimensions in mm.

Энергетическая эффективность: >90%.Energy Efficiency:> 90%.

Неоднородность в области подсветки требуемого углового размера: <10%.Inhomogeneity in the backlight area of the required angular size: <10%.

В настоящее время наиболее эффективное применение связано с использованием в системах подсветки активных 3D камер.Currently, the most effective application is associated with the use of active 3D cameras in backlight systems.

Claims (9)

1. Оптическая система подсветки активной 3D камеры, включающая массив первичных источников излучения и формирующую оптическую систему, отличающаяся тем, что формирующая оптическая система состоит из промежуточной и выходной формирующих оптических подсистем, причем:
промежуточная формирующая подсистема выполнена с возможностью формирования вторичного источника и включает в себя согласующую оптическую систему и интегратор;
согласующая оптическая система включает в себя массив линз первоначального преобразования излучения массива первичных источников и общий комбинер;
выходная формирующая оптическая подсистема представляет собой вариообъектив.
1. The optical illumination system of the active 3D camera, including an array of primary radiation sources and forming an optical system, characterized in that the forming optical system consists of an intermediate and output forming optical subsystems, and:
the intermediate forming subsystem is configured to form a secondary source and includes a matching optical system and an integrator;
matching optical system includes an array of lenses for the initial conversion of radiation from an array of primary sources and a common combiner;
The output forming optical subsystem is a zoom lens.
2. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что массив первичных источников излучения выполнен в виде набора мультимодовых мощных лазерных диодов с малой длиной когерентности.2. The optical system according to claim 1, characterized in that the array of primary radiation sources is made in the form of a set of high-power multimode laser diodes with a short coherence length. 3. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что массив линз первоначального преобразования излучения массива первичных источников состоит из цилиндрических линз.3. The optical system according to claim 1, characterized in that the array of lenses of the initial radiation conversion of the array of primary sources consists of cylindrical lenses. 4. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что комбинер выполнен в виде шестигранной призмы из оптического стекла с показателем преломления в диапазоне от 1,7 до 1,85, причем передняя, задняя и две боковые грани являются преломляющими, а верхняя и нижняя грани являются отражающими.4. The optical system according to claim 1, characterized in that the combiner is made in the form of a hexagonal prism of optical glass with a refractive index in the range from 1.7 to 1.85, the front, rear and two side faces being refractive, and the upper and The bottom faces are reflective. 5. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что интегратор выполнен в виде стержня из оптического стекла с показателем преломления в диапазоне от 1,4 до 1,5, постоянного сечения в виде прямоугольника с соотношением сторон порядка 4:3.5. The optical system according to claim 1, characterized in that the integrator is made in the form of a rod of optical glass with a refractive index in the range from 1.4 to 1.5, a constant section in the form of a rectangle with an aspect ratio of about 4: 3. 6. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что вторичный источник излучения формируется на выходном торце интегратора.6. The optical system according to claim 1, characterized in that the secondary radiation source is formed at the output end of the integrator. 7. Оптическая система по п.6, отличающаяся тем, что индикатрисы излучения вторичного источника однородны по его апертуре и имеют угловые размеры 2u'=12,0…16,0 град, а их оси являются коллинеарными одна относительно другой.7. The optical system according to claim 6, characterized in that the indicatrices of the radiation of the secondary source are uniform in its aperture and have angular sizes 2u '= 12.0 ... 16.0 degrees, and their axes are collinear relative to one another. 8. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что вариообъектив имеет перепад фокусного расстояния порядка трех крат, неподвижную предметную плоскость, телецентрический ход главного луча и входной апертурный угол u=6,5…8,5 град.8. The optical system according to claim 1, characterized in that the zoom lens has a focal length difference of the order of three times, a fixed object plane, the telecentric course of the main beam and the input aperture angle u = 6.5 ... 8.5 degrees. 9. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что конструктивные параметры элементов оптической системы подсветки активной 3D камеры связаны соотношениями:
Figure 00000003

где L - длина оптического хода от линз до входного торца интегратора;
Dинт - диагональ сечения интегратора;
u' - угловой размер индикатрис излучения на выходе линз;
Figure 00000004

где Lинт - длина интегратора;
Dинт - диагональ сечения интегратора.
9. The optical system according to claim 1, characterized in that the design parameters of the elements of the optical illumination system of the active 3D camera are related by the ratios:
Figure 00000003

where L is the length of the optical path from the lens to the input end of the integrator;
D int - diagonal section of the integrator;
u 'is the angular size of the indicatrix of radiation at the output of the lenses;
Figure 00000004

where L int - the length of the integrator;
D int - diagonal section of the integrator.
RU2010147275/28A 2010-11-19 2010-11-19 Optical illumination system for active 3d camera RU2465739C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147275/28A RU2465739C2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Optical illumination system for active 3d camera

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147275/28A RU2465739C2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Optical illumination system for active 3d camera

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010147275A RU2010147275A (en) 2012-05-27
RU2465739C2 true RU2465739C2 (en) 2012-10-27

Family

ID=46231369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147275/28A RU2465739C2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Optical illumination system for active 3d camera

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465739C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6734450B2 (en) * 2001-03-02 2004-05-11 Pentax Corporation Three-dimensional image capturing device
US6823080B2 (en) * 1996-07-01 2004-11-23 Canon Kabushiki Kaisha Three-dimensional information processing apparatus and method
US7274815B1 (en) * 2003-10-09 2007-09-25 Sandia Corporation Parallel phase-sensitive three-dimensional imaging camera

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6823080B2 (en) * 1996-07-01 2004-11-23 Canon Kabushiki Kaisha Three-dimensional information processing apparatus and method
US6734450B2 (en) * 2001-03-02 2004-05-11 Pentax Corporation Three-dimensional image capturing device
US7274815B1 (en) * 2003-10-09 2007-09-25 Sandia Corporation Parallel phase-sensitive three-dimensional imaging camera

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010147275A (en) 2012-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017097310A (en) Light source optical system and projection type display device using the same
KR100758291B1 (en) Refraction type small zoom lens optical system
KR20160091909A (en) Telecentric lens
WO2022016793A1 (en) Optical system and projection device
JPS633288B2 (en)
RU2451312C1 (en) Objective lens
JP5018192B2 (en) Lighting device
CN109656007A (en) Varifocal optical system and imaging device
RU2578661C1 (en) Infrared lens with smoothly varying focal distance
RU2694557C1 (en) Infrared system with two fields of view
Lutz et al. Laser diode stack beam shaping for efficient and compact long-range laser illuminator design
RU2465739C2 (en) Optical illumination system for active 3d camera
RU2570055C1 (en) Infrared catadioptric lens
RU2645912C1 (en) High-aperture lens
KR20190033213A (en) Dot sighting device
RU2547005C1 (en) Apochromatic lens
CN105785553B (en) Small short-focus projection lens
RU2331909C1 (en) Objective lens for closer infrared spectrum
KR20100096398A (en) Illumination apparatus
RU77457U1 (en) LENS
RU142867U1 (en) LENS
RU2289833C1 (en) Zoom
JP2019140117A (en) Light source optical system and projection type display device using the same
RU201916U1 (en) INFRARED SYSTEM WITH THREE FIELDS OF VIEW
RU2341816C1 (en) Objective