TWI671550B - 光投射模組、三維影像感測裝置及其感測方法 - Google Patents

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TWI671550B TW107105062A TW107105062A TWI671550B TW I671550 B TWI671550 B TW I671550B TW 107105062 A TW107105062 A TW 107105062A TW 107105062 A TW107105062 A TW 107105062A TW I671550 B TWI671550 B TW I671550B
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Abstract

本發明提供一種光投射模組,包括基板、多個點光源、透鏡單元以及制動單元,所述多個點光源設置於所述基板上,用以發射多個光束,所述透鏡單元與所述多個點光源間隔設置,所述透鏡單元包括多個透鏡,用以接收所述多個光束,所述制動單元用以分別調節所述多個透鏡之間的距離至第一距離與第二距離,以分別投射出具有第一光點圖案的光束與具有第二光點圖案的光束至目的地區域,所述第二光點圖案的密度大於所述第一光點圖案的密度。

Description

光投射模組、三維影像感測裝置及其感測方法
本發明涉及一種光投射模組、三維影像感測裝置及其感測方法。
鐳射投影已被廣泛應用於多種場合。例如,使用鐳射投影產生具有圖案的結構光並將其投射在目標物體上,通過獲取在目標物體上投影的圖案,並據此獲取目標物體的深度資訊。然而現有的獲取深度資訊的方式中,每次均需要投射固定數量的結構光,以尋找臉部等使用者特徵,顯然該種方式較為耗時且功耗較大。
有鑑於此,有必要提供一種光投射模組、三維影像感測裝置及其感測方法。
一種光投射模組,包括基板、多個點光源、透鏡單元以及制動單元,所述多個點光源設置於所述基板上,用以發射多個光束,所述透鏡單元與所述多個點光源間隔設置,所述透鏡單元包括多個透鏡,用以接收所述多個光束,所述制動單元用以分別調節所述多個透鏡之間的距離至第一距離與第二距離,以分別投射出具有第一光點圖案的光束與具有第二光點圖案的光束至目的地區域,所述第二光點圖案的密度大於所述第一光點圖案的密度。
一種三維影像感測裝置,包括影像採集模組、運算單元以及上述的光投射模組,所述影像採集模組採集所述目的地區域上的第一光點圖案,所述運算單元根據採集到的第一光點圖案判斷所述目的地區域內是否存在目標物 體,當判斷所述目的地區域記憶體在目標物體時,所述運算單元控制所述光投射模組投射所述具有第二光點圖案的光束至所述目標物體上。
一種三維影像感測方法,應用於一三維影像感測裝置,所述三維影像感測裝置至少包括上述的光投射模組,所述方法包括:投射具有第一光點圖案的光束至目的地區域;採集所述目的地區域上的第一光點圖案;根據採集到的第一光點圖案判斷所述目的地區域內是否存在目標物體;以及當判斷所述目的地區域存在目標物體時,控制所述光投射模組旋轉,使得所述光投射模組精確朝向所述目標物體,並投射具有第二光點圖案的光束至所述目標物體上。
上述光投射模組、三維影像感測裝置及其感測方法可先通過第一次投射尋找到相應的目標物體。當尋找到相應的目標物體時,再進行第二次投射,並調節第二次投射的光點的密度,進而使得第二次投射可精確定位至目標物體。本案中第一次投射時以一定的光點密度進行粗掃,而在找到目標物體後改變第二次投射的光點密度,進而對目標物體進行細掃。如此可有效節省所述三維影像感測裝置的功耗,較為實用及方便。
100‧‧‧三維影像感測裝置
11‧‧‧光投射模組
111‧‧‧基板
112‧‧‧光源
113‧‧‧光學組件
114‧‧‧光點生成單元
115‧‧‧透鏡單元
L1‧‧‧第一凸透鏡
L2‧‧‧第二凸透鏡
L3‧‧‧凹透鏡
116‧‧‧制動單元
A‧‧‧光點陣列
A1、A2、A3、A4‧‧‧子陣列
12‧‧‧麥克風模組
13‧‧‧聲音編碼模組
14‧‧‧轉動模組
15‧‧‧影像採集模組
16‧‧‧影像處理單元
17‧‧‧運算單元
18‧‧‧記憶體單元
19‧‧‧無線通訊模組
20‧‧‧殼體
201‧‧‧上殼體
203‧‧‧下殼體
205‧‧‧麥克風通孔
206‧‧‧出光口
207‧‧‧進光口
300‧‧‧網路伺服器
500‧‧‧三維影像感測系統
T1、T2‧‧‧光點圖案
B‧‧‧光束
D‧‧‧點光源
O‧‧‧物體
圖1為本發明較佳實施例中三維影像感測系統的功能模組圖。
圖2為圖1所示三維影像感測裝置中光投射模組的示意圖。
圖3為圖2所示三維影像感測裝置中透鏡單元的示意圖。
圖4及圖5為調節圖3所示透鏡單元中透鏡之間的距離時產生的光點示意圖。
圖6及圖7為當開啟不同數量的光源,所述光源輸出的光束在目的地區域形成不同的光點陣列的示意圖。
圖8為圖1所示三維影像感測裝置的整體示意圖。
圖9及圖10為本發明較佳實施例中三維影像感測方法的方法流程圖。
圖11為圖2所示光投射模組第一次投射於目的地區域時的示意圖。
圖12為圖2所示光投射模組第二次投射於目的地區域時的示意圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。
需要說明的是,當一個組件被稱為“電連接”另一個組件,它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“電連接”另一個組件,它可以是接觸連接,例如,可以是導線連接的方式,也可以是非接觸式連接,例如,可以是非接觸式耦合的方式。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
下面結合附圖,對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下,下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
請參閱圖1,本發明較佳實施方式提供一種三維影像感測裝置100。所述三維影像感測裝置100至少包括光投射模組11、麥克風模組12、聲音編碼模 組13、轉動模組14、影像採集模組15、影像處理單元16、運算單元17以及記憶體單元18。
請一併參閱圖2,所述光投射模組11包括基板111、至少一光源112、光學組件113、光點生成單元114、透鏡單元115以及制動單元116。所述光源112設置於所述基板111上,用以發射多個光束。可以理解,所述光源112可以是可見光、不可見光如紅外、紫外等鐳射光源。在本實施例中,所述光源112為垂直腔面發射雷射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)。
所述光學組件113可以為透鏡,例如凸透鏡。所述光學組件113與所述光源112相對設置,用以接收由所述光源112發射的光束,並對所述光束進行彙聚,例如將發散的VCSEL光束準直成平行光束,以確保所述光源112發射的光束能量更加集中。
在本實施例中,所述光點生成單元114可以為衍射光學組件(Diffractive Optical Elements,DOE)。所述光點生成單元114與所述光學組件113間隔設置,用以對來自所述光學組件113的光束進行擴束或分束。例如當所述光源112射出的光束數量為70,即經由所述光學組件113傳輸到所述光點生成單元114的光束數量為70時,所述光點生成單元114可以將所述光學組件113輸出的光束以某一倍率(例如50)進行擴束或分束,以產生3500個光束B,接著透過所述透鏡單元115將所述3500個光束B投射於目的地區域上,以於目的地區域上產生3500個光點(當然,在一些情況下會有一些光點重疊的情形,導致光點數量減少)。
可以理解,在其他實施例中,所述光點生成單元114不局限於上述所述的DOE,其還可以為其他可以進行擴束或分束的光學組件,例如光柵或者多種光學組件的組合。
請一併參閱圖3,所述透鏡單元115與所述光點生成單元114間隔設置,用以接收所述光點生成單元114所擴束或分束的光束B。所述透鏡單元115包括多個透鏡,且該多個透鏡之間彼此間隔設置。在本實施例中,所述透鏡單元115包括三個透鏡,例如包括第一凸透鏡L1、第二凸透鏡L2以及凹透鏡L3。所述第一凸透鏡L1鄰近所述光點生成單元114設置,用以接收所述光點生成單元114所擴束或分束的光束B。所述第二凸透鏡L2設置於所述第一凸透鏡L1遠離所述光點生成單元114的一側。所述凹透鏡L3設置於所述第一凸透鏡L1與所述第二凸透鏡L2之間。可以理解,在其他實施例,所述透鏡單元115中透鏡的數量以及透鏡的類型還可根據具體需求進行調整。
可以理解,請再次參閱圖1,所述制動單元116可以為步進馬達或其他制動組件。所述制動單元116連接至所述透鏡單元115,用以調節所述透鏡單元115中多個透鏡之間的距離,使得所述光點生成單元114輸出的光束B通過所述透鏡單元115後形成不同的聚光效果,即改變投射在目的地區域上的光點密度。在本實施例中,所述制動單元116是通過調節所述第一凸透鏡L1與所述凹透鏡L3之間的距離,以使得所述光點生成單元114輸出的光束B通過所述透鏡單元115後具有不同的聚光效果,進而改變投射在目的地區域上的光點密度。
例如,請一併參閱圖3及圖4,所述制動單元116調節所述凹透鏡L3,以帶動所述凹透鏡L3朝遠離所述第一凸透鏡L1且靠近所述第二凸透鏡L2的方向運動一段距離。此時所述第一凸透鏡L1與所述凹透鏡L3之間的距離為D1。所述光點生成單元114輸出的光束B由所述透鏡單元115所接收,並依次通過所述第一凸透鏡L1、所述凹透鏡L3以及所述第二凸透鏡L2後,進而形成具有第一光點圖案T1的光束由所述透鏡單元115投射出至目的地區域。
請一併參閱圖3及圖5,所述制動單元116繼續調節所述凹透鏡L3,以帶動所述凹透鏡L3繼續遠離所述第一凸透鏡L1且靠近所述第二凸透鏡L2的方 向運動一段距離。此時所述第一凸透鏡L1與所述凹透鏡L3之間的距離為D2(D2大於D1)。所述光點生成單元114輸出的光束B由所述透鏡單元115所接收,並依次通過所述第一凸透鏡L1、所述凹透鏡L3以及所述第二凸透鏡L2後,進而形成具有第二光點圖案T2的光束由所述透鏡單元115投射出至目的地區域。顯然,由圖4及圖5可知,第二光點圖案T2中的光點密度明顯大於第一光點圖案T1中的光點密度。即當逐漸增大所述第一凸透鏡L1與所述凹透鏡L3之間的距離時,所述透鏡單元115輸出的光束更為密集。也就是說,通過調節所述透鏡單元115中多個透鏡之間的距離,可有效控制及調整光束投射至目的地區域的光點密度,使得該光點集中於目標物體上。當然,在其他實施例中,所述制動單元116也可調節任意兩個透鏡之間的距離以達到相同的目的。
請再次參閱圖1,所述麥克風模組12可包括多個麥克風單元,用以接收聲音訊號。所述聲音編碼模組13電連接至所述麥克風模組12與所述運算單元17。所述聲音編碼模組13用以將所述麥克風模組12接收的類比聲音訊號轉換成數位聲音訊號,並將轉換後的數位聲音訊號傳送至所述運算單元17。
所述轉動模組14設置於所述三維影像感測裝置100內。所述轉動模組14用以控制所述光投射模組11於一特定角度內轉動。可以理解,所述轉動模組14可為任何可控制所述光投射模組11轉動的旋轉機構,例如:由至少一馬達與至少一個由所述馬達驅動的齒輪組所組成的旋轉機構,在此不再贅述。
所述影像採集模組15可以為單色相機。所述影像採集模組15與所述影像處理單元16電連接。所述影像採集模組15用以當所述光投射模組11輸出的光束投射在目的地區域上並形成相應的光點時,接收及採集所述目的地區域上的光點影像,並將採集到的光點影像傳輸至所述影像處理單元16。
所述影像處理單元16與所述影像採集模組15電連接。所述影像處理單元16用以接收所述影像採集模組15採集到的光點影像,並對該光點影像進 行影像分析處理,以判斷所述目的地區域內是否存在目標物體,再根據判斷結果輸出相應的訊號至所述運算單元17。例如當判斷所述目的地區域記憶體在目標物體時,所述影像處理單元16輸出第一訊號至所述運算單元17。當判斷所述目的地區域內不存在目標物體時,所述影像處理單元16輸出與所述第一訊號相反的第二訊號至所述運算單元17。
在本實施例中,當判斷所述目的地區域存在目標物體時,所述影像處理單元16還用以根據接收到的光點影像計算所述三維影像感測裝置100與所述目標物體之間的距離、所述目標物體的面積、及所述目標物體在所述光點影像中的相對位置。另外,當判斷所述目的地區域存在目標物體時,所述影像處理單元16還用以對所述影像採集模組15再次採集到的光點影像進行分析處理,進而獲得所述目標物體的深度資訊。
在本實施例中,所述第一訊號至少包含所述距離、所述面積、所述相對位置、及所述深度資訊中之其中之一者或全部。
所述運算單元17可以為中央處理器(Central Processing Unit,CPU)或是任何具有運算能力的運算電路。所述運算單元17與所述聲音編碼模組13、轉動模組14、影像處理單元16、光源112以及所述制動單元116電連接。所述運算單元17用以接收由所述聲音編碼模組13傳來的數位聲音訊號,並對該數位聲音訊號進行處理,以判斷出聲音訊號的聲源方向。所述運算單元17還根據判斷出的聲源方向輸出第一轉動訊號,以控制所述轉動模組14於一特定角度內旋轉,使得所述光投射模組11轉向所述聲源方向。
可以理解,當所述運算單元17接收到所述影像處理單元16傳來的第一訊號時,表明目的地區域記憶體在目標物體。所述第一訊號至少包含所述距離、所述面積、所述相對位置、及所述深度資訊中之其中之一者或全部。此時所述運算單元17將根據所述相對位置輸出相應的第二轉動訊號至所述轉動模 組14,以控制所述轉動模組14轉動,進而微調所述光投射模組11的方向,使得所述光投射模組11精確朝向所述目標物體。同時,所述運算單元17還根據所述三維影像感測裝置100與所述目標物體之間的所述距離輸出相應的制動訊號至所述制動單元116,進而控制所述制動單元116調節所述透鏡單元115中透鏡之間的距離,以調節投射至目的地區域的光點密度,使得光點可集中於所述目標物體上,從而方便所述影像採集模組15精確抓取到第二次光點數據,進而擷取所述目標物體的深度資訊。
可以理解,當所述運算單元17接收到所述影像處理單元16傳來的第二訊號時,表明目的地區域內不存在目標物體。此時所述運算單元17還用以輸出相應的第三轉動訊號,進而控制所述光投射模組11轉動預設的角度,並啟動所述光投射模組11的光源112進行第二次光點投射,以於新的目的地區域內繼續尋找相應的目標物體。
請一併參閱圖6,在本實施例中,所述光源112包含多個點光源D排列在基板111上,並發射多個光束。該多個點光源D可為圓形,但也可為菱形、方形或三角形。該多個點光源D形成光點陣列A。該光點陣列A可以包括多個子陣列,例如子陣列A1、A2、A3、A4。可以理解,當所述影像處理單元16判斷所述目的地區域內不存在目標物體時,所述運算單元17還用以分別控制所述光源112的開與關,以調節所述光投射模組11投射出的光點數量,進而繼續尋找目標物體。例如,當所述光投射模組11第一次投射光點時,所述運算單元17僅控制部分光源112開啟(例如僅控制子陣列A1的點光源D開啟),進而使得僅子陣列A1發射光束,而其他子陣列沒有發射光束(參圖6)。請一併參閱圖7,當於目的地區域未尋找到相應的目標物體時,所述運算單元17可控制一定數量的光源112開啟(例如控制子陣列A1、A2的點光源D開啟),進而使得子陣列A1及其他子陣列(例如子陣列A2)發射光束。如此通過增加所述光源112的發射光束來增 加所述光投射模組11投射光點的數量,可有效擴大光點投射範圍,進而方便於新的目的地區域繼續尋找目標物體。
可以理解,在其他實施例中,當判斷目的地區域存在目標物體時,所述運算單元17還可根據所述目標物體的面積控制及調節所述光投射模組11投射出的光點數量。例如,當所述目標物體的面積小於一預設面積時,所述運算單元17可控制減少所述光投射模組11投射出的光點數量(例如僅控制子陣列A1的點光源D開啟,如圖6)。而當所述目標物體的面積大於所述預設面積時,所述運算單元17可適當增加所述光投射模組11投射出的光點數量(例如控制子陣列A1、A2的點光源D開啟,如圖7)。如此可確保所述光投射模組11投射出的光點較完整地覆蓋至目標物體,進而確保目標物體影像採集的準確性及完整性。
可以理解,在其他實施例中,所述影像處理單元16可整合於所述運算單元17中,其亦可達到上述相同的目的,或者可通過軟體方式實現並由所述運算單元17執行。
所述記憶體單元18電連接至所述運算單元17,用以存儲所述三維影像感測裝置100中的作業系統、運行於所述三維影像感測裝置100中的相關功能模組、使用者資料以及所述三維影像感測裝置100的各種參數等。可以理解,所述記憶體單元18還用以存儲相應的影像資料庫,用以方便所述影像處理單元16或所述運算單元17將所述影像採集模組15採集到的光點影像與影像資料庫預存的影像進行比對分析。
請再次參閱圖1,在其他實施例中,所述三維影像感測裝置100還包括無線通訊模組19。所述無線通訊模組19與所述運算單元17電性連接,用以收發無線通訊訊號。可以理解,所述三維影像感測裝置100可通過所述無線通訊模組19將相關的資訊,例如將所述影像處理單元16從所述影像採集模組15擷取 到的光點影像傳送至一網路伺服器300進行處理及分析,並從所述網路伺服器300接收分析結果及傳回所述運算單元17據以執行對應的功能。
可以理解,在本實施例中,所述三維影像感測裝置100與所述網路伺服器300共同構成三維影像感測系統500,用以實現三維影像深度資訊的感測及分析。
請一併參閱圖8,可以理解,所述三維影像感測裝置100還包括殼體20。所述殼體20包括上殼體201與下殼體203。在本實施例中,所述轉動模組14設置於所述殼體20內,且用以驅動所述上殼體201與所述下殼體203之間做相對旋轉。所述光投射模組11設置於所述上殼體201中。當所述轉動模組14驅動所述上殼體201與所述下殼體203之間做相對旋轉時,將同步帶動所述光投射模組11轉動。
可以理解,在本實施例中,所述殼體20,例如所述上殼體201上開設有多個麥克風通孔205。所述麥克風模組12設置於所述殼體20內,且可通過所述麥克風通孔205接收聲音訊號。
可以理解,在本實施例中,所述三維影像感測裝置100上還設置有出光口206及進光口207。其中所述出光口206對應所述光投射模組11設置,用以使得所述光投射模組11的光束通過所述出光口206射出到一物體O。所述進光口207對應所述影像採集模組15設置,用以使得所述影像採集模組15通過所述進光口207接收光點影像。
請一併參閱圖9及圖10,為本發明較佳實施例中三維影像感測方法的流程圖,其包括以下步驟:
步驟S100:啟動所述麥克風模組12,以接收聲音訊號。
步驟S101:對所述聲音訊號進行處理,以判斷出聲音訊號的聲源方向,並根據所述聲源方向控制所述光投射模組11旋轉,以轉向所述聲源方向。
步驟S102:請一併參閱圖11,開啟所述光投射模組11,以使得所述光投射模組11投射具有特定密度的光點圖案T1至目的地區域。
步驟S103:採集所述目的地區域上的光點圖案T1。
步驟S104:對採集到的光點圖案T1進行影像分析處理,進而判斷所述目的地區域內是否存在目標物體O。當判斷所述目的地區域記憶體在目標物體O時,執行步驟S105。當判斷所述目的地區域內不存在目標物體O時,執行步驟S111。
步驟S105:當判斷所述目的地區域記憶體在目標物體O時,根據所述目標物體O在所述光點圖案T1中的相對位置控制所述光投射模組11旋轉,以微調所述光投射模組11的方向,使得所述光投射模組11精確朝向所述目標物體O。
步驟S106:計算所述三維影像感測裝置100與所述目標物體O之間的距離及所述目標物體O的面積。
步驟S107:根據所述三維影像感測裝置100與所述目標物體O之間的距離,調節所述透鏡單元115中透鏡之間的距離。
步驟S108:開啟所述光投射模組11,以使所述光投射模組11進行第二次投射。如此,請一併參閱圖12,當通過調節所述透鏡單元115中透鏡之間的距離,並使得所述光投射模組11進行第二次投射時,可有效控制及調節所述目的地區域中光點的密度,使得光點集中於所述目標物體O上,從而方便所述影像採集模組15精確抓取到第二次光點數據,進而擷取所述目標物體O的深度資訊。
可以理解,在步驟S108中,還可根據所述目標物體O的面積控制所述光投射模組11投射出的光點數量。例如,當所述目標物體O的面積小於一預設面積時,可適當減少所述光投射模組11投射出的光點數量。而當所述目標物體O的面積大於所述預設面積時,可適當增加所述光投射模組11投射出的光點數 量。如此可確保所述光投射模組11投射出的光點較完整地覆蓋目標物體O,進而確保目標物體影像採集的準確性及完整性。
步驟S109:再次採集所述目的地區域上的光點圖案T2,並對再次採集的光點進行影像處理及分析,以獲得所述目標物體O的深度資訊。其中,所述光點圖案T2中的光點密度大於所述光點圖案T1中的光點密度。
步驟S110:根據所述目標物體O的深度資訊執行相應的功能。例如,所述三維影像感測裝置100可根據所述目標物體O的深度資訊識別出指定的使用者,並對所述使用者進行授權。即允許所述使用者操作該三維影像感測裝置100,例如允許所述使用者通過所述三維影像感測裝置100操作其他電子裝置。
步驟S111:當判斷所述目的地區域內不存在目標物體O時,控制所述光投射模組11旋轉,以調整所述光投射模組11的方向,並返回步驟S102。即再次開啟所述光投射模組11,以使所述光投射模組11投射具有特定密度的光點圖案T1至新的目的地區域,進而於新的目的地區域內尋找目標物體O。顯然,本發明的三維影像感測裝置100中所述光投射模組11可先通過第一次投射尋找到相應的目標物體。當尋找到相應的目標物體時,控制所述光投射模組11進行第二次投射,並調節第二次投射的光點密度,進而使得第二次投射可精確定位至目標物體。本案中光投射模組11在第一次投射時以一定的光點密度進行粗掃,而在找到目標物體後改變第二次投射的光點密度,進而對目標物體進行細掃。如此可有效節省所述三維影像感測裝置100的功耗,較為實用及方便。
綜上所述,本發明確已符合發明專利的要件,爰依法提出專利申請。惟,以上該者僅為本發明的較佳實施方式,本發明的範圍並不以上述實施方式為限,舉凡熟悉本案技藝的人士爰依本發明的精神所作的等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (15)

  1. 一種光投射模組,其改良在於:所述光投射模組包括基板、多個點光源、透鏡單元及制動單元,所述多個點光源設置於所述基板上,用以發射多個光束,所述透鏡單元與所述多個點光源間隔設置,所述透鏡單元包括多個透鏡,用以接收所述多個光束,所述制動單元用以分別調節所述多個透鏡之間的距離至第一距離與第二距離,以分別從所述光投射模組的相同位置投射出具有第一光點圖案的光束與具有第二光點圖案的光束至目的地區域,所述第二光點圖案的密度大於所述第一光點圖案的密度,其中,所述第一光點圖案及第二光點圖案為相同的多個點光源及相同的透鏡單元所產生。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光投射模組,其中所述光投射模組還包括光學組件,所述光學組件與所述多個點光源間隔設置,用以接收所述多個點光源發射的多個光束,並對所述多個光束進行彙聚。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光投射模組,其中所述光投射模組還包括光點生成單元,所述光點生成單元設置於所述光學組件與所述透鏡單元之間,所述光點生成單元用以將來自所述光學組件的多個光束進行擴束。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光投射模組,其中所述多個點光源為垂直腔面發射雷射器,所述光點生成單元為衍射光學組件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光投射模組,其中所述多個點光源形成光點陣列,所述光點陣列包括多個子陣列,通過控制所述多個點光源的開啟及關閉,進而開啟及關閉相應的子陣列。
  6. 一種三維影像感測裝置,其改良在於:所述三維影像感測裝置包括影像採集模組、運算單元以及光投射模組,所述光投射模組包括基板、多個點光源、透鏡單元及制動單元,所述多個點光源設置於所述基板上,用以發射多個光束,所述透鏡單元與所述多個點光源間隔設置,所述透鏡單元包括多個透鏡,用以接收所述多個光束,所述制動單元用以分別調節所述多個透鏡之間的距離至第一距離與第二距離,以分別投射出具有第一光點圖案的光束與具有第二光點圖案的光束至目的地區域,所述第二光點圖案的密度大於所述第一光點圖案的密度,所述影像採集模組採集所述目的地區域上的第一光點圖案,所述運算單元根據採集到的第一光點圖案判斷所述目的地區域內是否存在目標物體,當判斷所述目的地區域記憶體在目標物體時,所述運算單元控制所述光投射模組投射所述具有第二光點圖案的光束至所述目標物體上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之三維影像感測裝置,其中所述三維影像感測裝置還包括麥克風模組以及轉動模組,所述運算單元與所述麥克風模組電連接,所述麥克風模組用以接收聲音訊號,所述運算單元用以根據所述聲音訊號判斷出所述聲音訊號的聲源方向,並通過所述轉動模組控制所述光投射模組轉動至所述聲源方向。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之三維影像感測裝置,其中所述三維影像感測裝置還包括轉動模組,當判斷所述目的地區域記憶體在目標物體時,所述運算單元還用以根據所述目標物體在所述第一光點圖案中的相對位置來通過所述轉動模組控制所述光投射模組旋轉,使得所述光投射模組精確朝向所述目標物體,並投射所述具有第二光點圖案的光束至所述目標物體上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之三維影像感測裝置,其中所述三維影像感測裝置還包括殼體,所述殼體包括上殼體及下殼體,所述轉動模組設置於所述殼體內,且控制所述上殼體與所述下殼體之間做相對旋轉,所述光投射模組設置於所述上殼體或下殼體中,當所述轉動模組驅動所述上殼體與所述下殼體之間做相對旋轉時,將同步帶動所述光投射模組轉動。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之三維影像感測裝置,其中所述三維影像感測裝置還包括影像處理單元,所述影像處理單元與所述影像採集模組電連接,所述影像採集模組用以採集所述第二光點圖案,並將所採集到的第二光點圖案傳送至所述影像處理單元或所述運算單元進行處理。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之三維影像感測裝置,其中所述影像處理單元或所述運算單元對所述第二光點圖案進行影像處理及分析,以獲得所述目標物體的深度資訊。
  12. 一種三維影像感測方法,應用於一三維影像感測裝置,所述三維影像感測裝置至少包括光投射模組,所述光投射模組包括基板、多個點光源、透鏡單元及制動單元,所述多個點光源設置於所述基板上,用以發射多個光束,所述透鏡單元與所述多個點光源間隔設置,所述透鏡單元包括多個透鏡,用以接收所述多個光束,所述制動單元用以分別調節所述多個透鏡之間的距離至第一距離與第二距離,以分別投射出具有第一光點圖案的光束與具有第二光點圖案的光束至目的地區域,所述第二光點圖案的密度大於所述第一光點圖案的密度,其改良在於,所述方法包括:投射具有第一光點圖案的光束至目的地區域;採集所述目的地區域上的第一光點圖案;根據採集到的第一光點圖案判斷所述目的地區域內是否存在目標物體;以及當判斷所述目的地區域存在目標物體時,控制所述光投射模組旋轉,使得所述光投射模組精確朝向所述目標物體,並投射具有第二光點圖案的光束至所述目標物體上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之三維影像感測方法,其中所述方法還包括:接收一聲音訊號;以及根據所述聲音訊號判斷出所述聲音訊號的聲源方向,並控制所述光投射模組轉動至所述聲源方向。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之三維影像感測方法,其中所述方法還包括:當判斷所述目的地區域不存在目標物體時,所述方法還包括以下步驟:控制所述光投射模組旋轉,以調整所述光投射模組的方向。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之三維影像感測方法,其中所述方法還包括:採集所述第二光點圖案,並對所採集的第二光點圖案進行影像處理及分析,以獲得所述目標物體的深度資訊;以及根據所述目標物體的深度資訊執行相應的功能。
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