本申请公开一种投影模组、三维扫描系统及调焦装置,投影模组包括依次排布的LED光源、准直透镜、光学掩模版及投影镜头,其中:LED光源,设于准直透镜的焦平面上,用于发射发散光束;准直透镜,设于LED光源的出光光路上,用于聚焦LED光源发射的发散光束得到聚焦光束;光学掩模版,包括刻有预设图形的基板,基板上的预设图形设于投影镜头的焦平面上,用于对聚焦光束进行整形得到结构光图案;投影镜头,用于放大结构光图案并投影至目标区域以形成结构光光场。本申请的提供的投影模组可实现近距离物体识别,开发制造成本较低。
背景技术
现有技术中,结构光三维扫描系统包括投影模组、接收模组及处理芯片,其实现三维测量的基本原理是通过投影模组向目标区域投影散斑图案,散斑图案经目标区域反射后被接收模组采集得到散斑图像,处理芯片对散斑图像进行处理得到目标区域的三维信息。
投影模组作为结构光三维扫描系统的核心设备,其通常包括VCSEL阵列光源、准直透镜及衍射光学元件等光学元件,VCSEL阵列光源用于向准直透镜发射光束,经准直透镜准直后的光束传播至衍射光学元件,衍射光学元件对聚焦光束进行复制形成散斑图案并向目标区域投射,经目标区域反射回由接收模组采集得到散斑图像以进一步通过处理芯片得到目标区域的三维信息。
然而,受限于现有工艺水平,VCSEL阵列光源的面积和功耗都会受到限制,因此其光源点数不会过于密集,以致于投射的散斑图案密度小,且VCSEL阵列光源单个光源的激光发散角较大,经过准直透镜准直后的光斑尺寸亦难以变小,进一步限制了投影模组投影的散斑图案的密度提升;其次,VCSEL阵列光源一般为近红外波段的,其难以满足其余波段的散斑图案的需求。此外,基于VCSEL阵列光源的投影模组还受到结构光算法和与接收模组间距的约束,使其工作距离通常在0.2-8米之间,难以实现更近距离的识别。
因此,亟需对上述投影模组进行改进。
实现思路