光处理组件、ToF发射装置以及ToF深度信息探测器转让专利
申请号 : CN202010961084.0
文献号 : CN111929703B
文献日 : 2021-05-21
发明人 : 孟玉凰 , 黄河 , 楼歆晔 , 郑旭君 , 林涛
申请人 : 上海鲲游光电科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一光处理组件,适于一发射光源,其中所述发射光源用于发射一探测光至一目标视场,其特征在于,其中所述发射光源包括多个光源单元,并且各所述光源单元被按照预定的时序点亮,其中所述光处理组件包括:至少一光整形器,其中所述至少一光整形器被配置,用于对所述发射光源的各个所述光源单元发射的探测光进行光束整形,以收窄该探测光的发散角度,并将各个该探测光的中心传播方向导向分区预设的中心角度;和一匀光器,其中所述匀光器为基于微透镜阵列的折射型匀光片,并且所述匀光器被配置,使所述匀光器适于选择性地被配置在所述光整形器的光路前方或光路后方,用于匀化各个所述光源单元发射的该探测光,并向外投射该探测光形成一目标视场区间,其中所述匀光器的匀光角用于调整该探测光的照射范围,以在所述目标视场内形成连续均匀的照明区域;
其中所述匀光器包括多个匀光单元,其中各所述匀光单元用于匀化对应的所述光源单元所发射的该探测光;
其中所述匀光器的所述匀光单元的匀光角满足以下关系:其中,θH和θV分别表示所述匀光器的各个匀光单元在第一方向和第二方向上的匀光角;
Nx和Ny分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的数量;W和H分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的尺寸;x和y分别为相邻的所述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方向和第二方向上的总视场角;i和j分别为所述光源单元在第一方向和第二方向上的分区序号。
2.如权利要求1所述的光处理组件,其中,所述匀光器的所述匀光单元的匀光角等于第一角度与第二角度之差,其中所述第一角度为相邻的所述光源单元发出的探测光在经过所述光处理组件处理后形成的相邻照明区域之间不产生间隙所需的最小照明角度;其中所述第二角度为所述光源单元发出的探测光仅经过所述光整形器的整形后形成的照明角度。
3.如权利要求1所述的光处理组件,其中,所述光整形器的焦距满足以下关系:其中,Nx和Ny分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的数量;W和H分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的尺寸;x和y分别为相邻的所述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方向和第二方向上的总视场角。
4.如权利要求1所述的光处理组件,其中,所述匀光器包括一整片匀光片,以用于匀化所述发射光源所发射的所有探测光。
5.如权利要求1至4中任一所述的光处理组件,其中,所述光整形器适于被设置于所述匀光器和所述发射光源之间,用于使所述发射光源发射的该探测光在被所述光整形器预整形后投射至所述匀光器。
6.如权利要求1至4中任一所述的光处理组件,其中,所述匀光器适于被设置于所述发射光源和所述光整形器之间,用于使所述发射光源发射的该探测光在被所述匀光器匀化后投射至所述光整形器。
7.如权利要求1至4中任一所述的光处理组件,其中,所述光整形器和所述匀光器是两个独立的部件或形成一个整体的部件。
8.如权利要求1或2所述的光处理组件,其中,所述光整形器具有一光入射面和一光出射面,其中所述匀光器的各所述匀光单元被设置于所述光整形器的所述光出射面。
9.如权利要求8所述的光处理组件,其中,所述匀光器的所述匀光单元通过压印的方式被设置于所述光整形器的所述光出射面。
10.一ToF发射装置,供发射一探测光至一目标视场,其特征在于,包括:一发射光源,其中所述发射光源用于按照一定次序以分区发射的方式周期性地发射该探测光,以点亮该目标视场;和
一光处理组件,其中所述光处理组件包括:至少一光整形器,其中所述至少一光整形器被设置于所述发射光源的光照射方向,用于对所述发射光源发射的该探测光进行光束整形,以收窄该探测光的发散角度,并将该探测光的中心传播方向导向分区预设的中心角度;和一匀光器,其中所述匀光器为基于微透镜阵列的折射型匀光片,并且所述匀光器被设置于所述发射光源的光照射方向,使所述匀光器适于选择性地被配置在所述光整形器的光路前方或光路后方,用于匀化所述发射光源发射的该探测光,并向外投射该探测光形成一目标视场区间,其中所述匀光器的匀光角用于调整该探测光的照射范围,以在所述目标视场内形成连续均匀的照明区域;
其中所述匀光器包括多个匀光单元,其中各所述匀光单元用于匀化对应的所述发射光源的光源单元所发射的该探测光;
其中所述匀光器的所述匀光单元的匀光角满足以下关系:其中,θH和θV分别表示所述匀光器的各个匀光单元在第一方向和第二方向上的匀光角;
Nx和Ny分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的数量;W和H分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的尺寸;x和y分别为相邻的所述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方向和第二方向上的总视场角;i和j分别为所述光源单元在第一方向和第二方向上的分区序号。
11.根据权利要求10所述的ToF发射装置,其中,所述发射光源的各所述光源单元可被按照预定的时序点亮,使得所述光源单元发射的该探测光经由所述匀光器向外投射形成该目标视场。
12.一ToF深度信息探测器,其特征在于,包括:一ToF发射装置,其中所述ToF发射装置被配置,用于发射一探测光至一目标视场,其中所述ToF发射装置包括:
一发射光源,其中所述发射光源用于按照一定次序以分区发射的方式周期性地发射该探测光,以点亮该目标视场;和
一光处理组件,其中所述光处理组件包括:至少一光整形器,其中所述至少一光整形器被设置于所述发射光源的光照射方向,用于对所述发射光源发射的该探测光进行光束整形,以收窄该探测光的发散角度,并将该探测光的中心传播方向导向分区预设的中心角度;和一匀光器,其中所述匀光器为基于微透镜阵列的折射型匀光片,并且所述匀光器被设置于所述发射光源的光照射方向,使所述匀光器适于选择性地被配置在所述光整形器的光路前方或光路后方,用于匀化所述发射光源发射的该探测光,并向外投射该探测光形成一目标视场区间,其中所述匀光器的匀光角用于调整该探测光的照射范围,以在所述目标视场内形成连续均匀的照明区域;和
一接收装置,其中所述接收装置接收所述目标视场内所述探测光的反射光,以获取所述目标视场的深度信息;
其中所述匀光器包括多个匀光单元,其中各所述匀光单元用于匀化对应的所述发射光源的光源单元所发射的该探测光;
其中所述匀光器的所述匀光单元的匀光角满足以下关系:其中,θH和θV分别表示所述匀光器的各个匀光单元在第一方向和第二方向上的匀光角;
Nx和Ny分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的数量;W和H分别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的尺寸;x和y分别为相邻的所述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方向和第二方向上的总视场角;i和j分别为所述光源单元在第一方向和第二方向上的分区序号。
说明书 :
光处理组件、ToF发射装置以及ToF深度信息探测器
技术领域
背景技术
和应用。从技术实现方式来分,ToF有两种,一是直接测距dToF,即通过发射、接收光并测量
光子飞行时间从而确定距离;二是市面上很成熟的非直接测距iToF,即通过测量发射波形
和接收波形间的相位差换算飞行时间从而确定距离。其中,dToF通过对光进行高频调制之
后再进行发射,脉冲重频非常高,脉宽能达到ns ps量级,能够在极短的时间内获得很高的
~
单脉冲能量,在保持电源低功耗的同时还能够增加信噪比,能够实现较远的探测距离,减少
环境光对测距精度的影响,降低了对检测器件的灵敏度和信噪比的要求。同时dToF高频率,
窄脉宽的特性使其平均能量很小,能够保证人眼安全。另外,dToF直接通过测量光子飞行时
间确定距离,无需换算,能进一步节省算力,快速响应。
机上之外,也在VR/AR手势交互、汽车电子ADAS、安防监控以及新零售等多个领域都开始大
显身手,应用前景十分广阔。与此同时,智能终端的信息需求也对ToF装置的信息获取能力
提高了要求,而现有的ToF装置在能耗、探测范围、探测深度等方面还存在较大的缺陷。
发明内容
息,有利于提高所述ToF发射装置的探测性能。
度信息,有利于扩大所述ToF发射装置的探测范围和/或探测深度。
射范围,以在目标视场内形成连续均匀的照明区域,有助于提高所述ToF深度信息探测器的
探测精度和探测质量。
离的探测。
可被应用在智能手机中,以满足日趋多样化的应用对后置和前置三维深度信息探测的需
求。
可被应用在VR/AR中,以满足不断提升的对动作捕捉和识别,以及对环境感知和建模的需
求。
的感测能力和特有优势支持各种功能,包括各种创新用户界面的手势感测或接近检测,在
计算机、家用电器和工业自动化、服务机器人、无人机、物联网等领域,都有广阔的应用前
景。
窄发射光源各分区在指定方向的发散角度,并将该分区光束的中心传播方向导向分区预设
中心角度,有利于提高光能利用率。
利于缩小所述TOF发射装置的体积,降低装调难度。
光源包括多个光源单元,并且各所述光源单元被按照预定的时序点亮,其中所述光处理组
件包括:
光的中心传播方向导向分区预设的中心角度;和
照射范围,以在所述目标视场内形成连续均匀的照明区域。
件处理后形成的相邻照明区域之间不产生间隙所需的最小照明角度;其中所述第二角度为
所述光源单元发出的探测光仅经过所述光整形器的整形后形成的照明角度。
别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的尺寸;x和y分别为相邻的所
述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方向和第二方
向上的总视场角;i和j分别为所述光源单元在第一方向和第二方向上的分区序号。
为相邻的所述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方
向和第二方向上的总视场角。
器。
该探测光的中心传播方向导向分区预设的中心角度;和
匀光角用于调整该探测光的照射范围,以在所述目标视场内形成连续均匀的照明区域。
成该目标视场。
匀化所述发射光源所发射的所有探测光。
该探测光的中心传播方向导向分区预设的中心角度;和
匀光角用于调整该探测光的照射范围,以在所述目标视场内形成连续均匀的照明区域;和
附图说明
具体实施方式
的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背
离本发明的精神和范围的其他技术方案。
方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描
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,
因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
能理解为对数量的限制。
一接收装置200,所述ToF发射装置100与所述接收装置200被通信地连接,其中所述ToF发射
装置100被配置为发射探测光至一目标视场110,所述目标视场110中被探测物的反射光被
所述接收装置200接收,以得到所述被探测物的深度探测信息。
所述ToF发射装置100将所述目标视场110划分成特定的分区排布,并按照预定的时序照明
各分区。换言之,所述ToF深度信息探测器在不同时刻探测所述目标视场110的不同分区,在
一个周期内完成对所述目标视场的探测。
处理组件20被设置于所述发射光源10光照射方向,所述发射光源10发射的所述探测光经由
所述光处理组件20向外投射,形成所述目标视场110。所述光处理组件20调制所述发射光源
10向外发射的所述探测光,在所需的视场角范围内形成均匀的光场对所述目标视场110进
行照明。
光)光源。所述发射光源10包括多个光源单元11,其中各所述光源单元11可被按照预定的时
序点亮,单一的所述光源单元11发射的所述探测光经由所述光处理组件20向外投射形成一
目标视场区间101。在一个周期内,所述发射光源10的各所述光源单元11按照预定的时序发
射所述探测光,并且所述探测光经过所述光处理组件20形成的所述目标视场区间101组合
成所述目标视场110。
个探测周期内,每次点亮操作只点亮所述发射光源10的一个或多个所述光源单元11,如每
次只点亮一个所述光源单元11,能够大幅地减少所述发射光源10探测时的能耗。所述发射
光源10的各所述光源单元11通过所述光处理组件20形成的所述目标视场区间101组合形成
所述目标视场110,使得所述ToF发射装置100在低功耗的情况下能够提升探测距离,扩大所
述ToF发射装置100的探测视场范围。
方式形成各所述光源单元11,并且所述发射光源10具有多种分区方式,可以是均匀分区,即
通过分区形成的各所述光源单元11的形状大小都相同;或者非均匀分区,即通过分区形成
的各所述光源单元11的形状大小不尽相同。
的一种实施方式。
所述发射光源10发射的所述探测光,并向外投射所述探测光形成一目标视场。所述光处理
组件20的所述光整形器22位于所述匀光器21的光入射方向,其中所述光整形器22被配置为
收窄所述发射光源10各分区发射的探测光的发散角度。可以理解的是,在本发明的该优选
实施例中,所述光整形器22被实施为一预整形元件,其中所述光整形器22被设置于所述匀
光器21的光入射方向,借以所述光整形器22收窄所述发射光源10的各分区在竖直方向的发
散角度,并将所述光源10的各分区光束的中心传播方向导向分区预设的中心角度。
发射光源10的各所述光源单元11发出的光束进行调制,将所述光源单元11发射的光束在指
定范围内进行匀化。
所发射的探测光,并且各所述匀光单元211在特定的范围内匀化所述光源单元11所发射的
所述探测光。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发射光源10的所述光源单元11的数
量与所述匀光器21的所述匀光单元211的数量相同,并且各所述匀光单元211与所述光源单
元11一一对应。本领域技术人员可以理解的是,所述匀光器21的所述匀光单元211的分区数
与所述光源单元11的数量不同,例如,两个所述光源单元11对应于同一个所述的匀光单元
211。
211d),其中所述发射光源10的各所述光源单元11以一定时序周期性地被点亮,其中所述光
源单元11a发射的探测光经由所述光整形器22被投射至所述匀光单元211c,其对应形成所
述目标视场区间101c;所述光源单元11b发射的探测光经由所述光整形器22被投射至所述
匀光单元211d,其对应形成所述目标视场区间101d;所述光源单元11c发射的探测光经由所
述光整形器22被投射至所述匀光单元211a,其对应形成所述目标视场区间101a;所述光源
单元11d发射的探测光经由所述光整形器22被投射至所述匀光单元211b其对应形成所述目
标视场区间101b。需要指出的是,这里的光源单元11、匀光单元211与目标视场区间101的对
应关系仅为一个示例,不做具体限制。
与上述分区结构不同的是,所述匀光器21为一体式且不分区的结构。可以理解的是,不分区
的所述匀光器21结构相较于分区式的所述匀光器21更加简单,其中所述匀光器21与分区式
的所述匀光器21的功能相同,并且在本发明的该优选实施例中,所述匀光器21在与所述发
射光源10的所述光源单元11安装时无需所述匀光器21和所述发射光源10对位地安装,简化
了所述匀光器21和所述发射光源10的安装过程。所述匀光器21具有一匀光器入射面201和
一匀光器出射面202,其中所述光源单元11发射的所述探测光经由所述匀光器入射面201入
射到所述匀光器21的各所述匀光单元211,调制后的所述探测光经由所述匀光器出射面202
以特定的角度向外出射。
器21,其中所述匀光器21的各分区的所述匀光单元211调制对应分区的所述光源单元11发
射的所述探测光,从而完成整个所述目标视场110的探测照明。示例性地,所述ToF发射装置
100总的FOV在(30°150°)*(30°150°),特别地在本发明的该优选实施例中,所述ToF发射
~ ~
装置100的FOV为72°*60°。
处理组件20的所述匀光器21可以为DOE匀光片。
折射率相异的介质中发生折射、反射和散射,以此产生光学匀光的效果。然而,这种基于散
射原理的匀光片将不可避免地存在散射粒子对光的吸收,造成光能利用率低,并且光场不
可控,很难灵活地按照指定要求形成指定的光场分布,还容易出现光场不均匀和存在“热
点”的现象。
单元211,所述匀光器21的所述匀光单元211的数量和所述发射光源10的所述光源单元11的
数量相同,一个所述匀光单元211对应一个所述光源单元11。可以理解的是,基于光折射原
理的匀光片可以是基于微透镜阵列进行匀光,即通过微透镜阵列表面的微凹凸结构使光线
经过时发生不同方向的折射,实现对光的匀化。由于此类型的匀光完全是基于自身表面的
微结构对光的折射作用,不存在散射型匀光片中散射粒子对光的吸收,因此光能利用率高,
并且通过改变微透镜阵列的形状和排布就可以调整匀光角度、光场的空间和能量分布,具
有极大的灵活性。
光源10投射至所述匀光器21的探测光进行光场预整形。所述匀光器21调制所述发射光源10
向外发射的所述探测光,在所需的视场角范围内形成均匀的光场对所述目标视场110进行
照明。
窄所述发射光源10的各分区探测光在竖直方向的发散角度,并将所述发射光源10的各分区
光束的中心传播方向导向分区预设的中心角度。
所示。
波长 940nm±6nm
单点出光孔径 15um
单点大小 30um
光形 donut
发散角 25度
分区尺寸 2*0.08mm
总尺寸 2*1.5mm
所发射的探测光,并且各所述匀光单元211在特定的范围内匀化所述光源单元11所发射的
所述探测光。所述匀光器21各分区的所述匀光单元211被用于匀化由所述光整形器22整形
后的所述探测光,以使所述发射光源10发射的所述探测光能够均匀地照明各所述目标视场
区间101,以保证所述ToF深度信息探测器的光能利用率。
述匀光单元211,调制后的所述探测光经由所述匀光器出射面202向外出射。
发明的该优选实施例中,所述匀光器21的各所述匀光单元211的微透镜的面型,可以表示
为:
平面。
单元211的调制,相应的所述光源单元11发射的所述探测光均匀地照明对应的所述目标视
场区间101。
整形后的所述探测光投射至各所述光源单元11所对应的所述匀光器21的各所述匀光单元
211,借以各所述匀光单元211向外投射形成所述目标视场110。所述光整形器22被配置为收
窄所述发射光源10各分区的所述光源单元11所发射的探测光在竖直方向的发散角度,并将
该分区的所述光源单元11光束的中心传播方向导向分区预设中心角度。
光整形器22的具体类型和种类在此仅仅作为示例,而非限制,因此,在本发明的其他可选实
施方式中,所述光整形器22还可被实施为其他类型的准直透镜。值得一提的是,在本发明的
该优选实施例中,所述光整形器22被配置为以特定的方向导引所述探测光并压缩所述探测
光的发散角,并将由所述光整形器22整形后的所述探测光投射至所述匀光器21。
11按照特定的次序在一个探测周期形成的光路图。本领域技术人员可以理解的是,所述发
射光源10的所述光源单元11发射的探测光经由所述光整形器22和所述匀光器21后形成一
个长边沿水平方向的长方形的所述目标视场区间101。如图5A和图5B示出了所述发射光源
10的一个所述光源单元11形成的单个的所述目标视场区间101,和由多个所述光源单元11
形成的所述目标视场区间101组合成的所述目标视场110。示例性地,12个分区的整体照明
区域如图5B,所述ToF发射装置的FOV在(30°150°)*(30°150°),特别地在本发明的该优选
~ ~
实施例中,所述ToF发射装置100的FOV为72°*60°。
探测光经所述光出射面222出射至所述匀光器21。所述光整形器22为非球面透镜(或球面透
镜),其中所述光整形器22所述光入射面221为非球面(或球面),所述光整形器22的所述光
出射面222为平面或曲面。
述匀光器21的匀光角可以用于调整该探测光的照射范围,以在所述目标视场内形成连续均
匀的照明区域,有助于提高所述ToF深度信息探测器的探测精度和探测质量。换言之,所述
匀光器21能够在指定的目标范围内形成连续均匀的照明区域,并且所述匀光器21的所述匀
光角是指经所述匀光器21向外投射的探测光的发散角相较于照射到所述匀光器21的入射
光的发散角的扩展角度,即通过所述匀光器21的匀光角能够调整照明的范围,使得相邻的
所述照明区域之间不存在间隙。
助于提高所述ToF深度信息探测器的探测精度和探测质量。
处理后形成的相邻照明区域之间不产生间隙所需的最小照明角度;其中所述第二角度为所
述光源单元11发出的探测光仅经过所述光整形器22的整形后形成的照明角度。
光单元在第一方向和第二方向上的匀光角;θ1H和θ1V分别表示在第一方向和第二方向上的
所述第一角度(即照射至所述匀光器21的入射光的发散角);θ2H和θ2V分别表示在第一方向
和第二方向上的所述第二角度(即经所述匀光器21匀化后的探测光的发散角)。因此,所述
匀光器21的所述匀光单元211的所述匀光角与所述第一角度和所述第二角度之间的关系如
下:
的所述光源单元11在第一方向(如水平方向)和第二方向(如竖直方向)上的数量;并且每个
所述光源单元11在第一方向和第二方向上的尺寸分别为W和H,相邻的所述光源单元11在第
一方向和第二方向上的间隔距离分别为x和y。对应地,附图7B示出了所述目标视场中对应
的照明区域的分布示意图,其中所述目标视场在第一方向和第二方向上的总视场角分别为
FOVH和FOVV;并且所述照明区域在第一方向和第二方向上的数量分别为Nx和Ny。
的。与此同时,为了避免出现照明盲区,降低漏测、误测概率,提升探测精度,增大探测距离,
降低装调公差的敏感性,提高系统的鲁棒性,本发明的所述光处理组件20的所述匀光器21
的所述匀光单元211的匀光角优选地满足以下关系:
别为所述发射光源的所述光源单元在第一方向和第二方向上的尺寸;x和y分别为相邻的所
述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方向和第二方
向上的总视场角;i和j分别为所述光源单元在第一方向和第二方向上的分区序号。
为相邻的所述光源单元在第一方向和第二方向上的间隔距离;FOVH和FOVV分别为在第一方
向和第二方向上的总视场角。
光源10A和一光处理组件20A,其中所述光处理组件20A进一步包括一匀光器21A和至少一光
整形器22A,其中所述发射光源10A被配置为以分区发射的方式按照预定的时序发射所述探
测光。所述ToF发射装置100A被配置为发射探测光至一目标视场110A,所述目标视场110A中
被探测物的反射光被接收,以得到所述被探测物的深度探测信息。
发明的该优选实施例中,所述光整形器22A被实施为一后整形元件,其中所述光整形器22A
收窄所述发射光源10A的各分区探测光通过所述匀光器21A在竖直方向的发散角度,并将所
述光源10A的各分区光束的中心传播方向导向分区预设的中心角度。
光单元211A,调制后的所述探测光经由所述匀光器出射面202A以特定的角度向外出射。
选实施例中,所述发射光源10A、所述匀光器21A以及所述光整形器22A的结构和功能与上述
第一较佳实施例的所述发射光源10、所述匀光器21以及所述光整形器22相同,不同点在于
所述发射光源10A发射的探测光先经由所述匀光器21A,由所述匀光器21A匀化所述发射光
源10A发射的所述探测光,其中所述匀光器21A出射所述探测光至所述光整形器22A,借以所
述光整形器22A将所述发射光源10A各分区光束导向对应的角度范围。
整形器22A将整形后的探测光经所述光出射面222A向外出射。所述光整形器22A为非球面透
镜(或球面透镜),其中所述光整形器22A所述光入射面221A为非球面(或球面),所述光整形
器22A的所述光出射面222A为平面或曲面结构。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述
光整形器22A被实施为一准直镜或准直镜组。
20B包括一匀光器21B和设置于所述匀光器21B的至少一光整形器22B,其中所述光处理组件
20B的所述匀光器21B和所述光整形器22B被做成一体式结构。所述匀光器21B被设置于所述
发射光源10B的光照射方向,所述匀光器21B被配置为在预设范围内匀化所述发射光源10B
发射的所述探测光,并向外投射所述探测光形成一目标视场。所述光处理组件20B的所述光
整形器22B位于所述匀光器21B的光入射方向,其中所述光整形器22B被配置为收窄所述发
射光源10B各分区发射的探测光的发散角度。可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,
所述光整形器22B被实施为一预整形元件,其中所述光整形器22B被设置于所述匀光器21B
的光入射方向,借以所述光整形器22B收窄所述发射光源10B的各分区发射的探测光在竖直
方向的发散角度,并将所述光源10B的各分区光束的中心传播方向导向分区预设的中心角
度。
对应,所述匀光器21B也具有相应的分区结构,所述匀光器21B的各分区结构具有不同的设
计和微结构,并且所述匀光器21B的分区结构分别对所述发射光源10B的各所述光源单元
11B发出的光束进行调制,在指定范围内进行匀化。
构,即所述匀光器21B为一体式结构。
源单元11B所发射的探测光,并且各所述匀光单元211B在特定的范围内匀化所述光源单元
11B所发射的所述探测光。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述发射光源10B的所述光
源单元11B的数量与所述匀光器21B的所述匀光单元211B的数量相同,并且各所述匀光单元
211B正对于所述光源单元11B光投射的方向。本领域技术人员可以理解的是,所述匀光器
21B的所述匀光单元211B的分区数与所述光源单元11B的数量不同,例如,两个所述光源单
元11B对应于同一个所述的匀光单元211B。
光单元211B,调制后的所述探测光经由所述匀光器出射面202B以特定的角度向外出射。值
得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述匀光器21B的结构和功能与上述第一较佳实
施例相同。
积,降低了装调难度。所述光整形器22B为非球面透镜(或球面透镜),其中所述光整形器22
B的所述光入射面221B为非球面(或球面),所述光整形器22B的所述光出射面222B为平面或
曲面结构。
防止在使用过程中所述匀光器21B和所述光整形器22B发生相对位移。因此,可进一步地提
高所述ToF发射装置100B在工作时的稳定性。
件20C包括一匀光器21C和设置于所述匀光器21C的至少一光整形器22C,其中所述发射光源
10C被配置为以分区发射的方式按照预定的时序发射所述探测光。与上述较佳实施例不同
的是,所述ToF发射装置100C的所述光整形器22C被实施为一菲涅尔预整形器或者DOE预整
形器。本领域技术人员可以理解的是,所述匀光器21C被设置于所述光整形器22C,由于所述
光整形器22C为一菲涅尔预整形器或者DOE预整形器,所述ToF发射装置100C能够进一步地
缩小体积。更值得一提的是,所述ToF发射装置100C的所述匀光器21C和所述光整形器22C可
采用双面压印的方式制作,有利于节省制造成本,降低制造难度,提高产品的良率。
摄像模组的接收端。可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述ToF深度信息探测装
置的具体实施方式在此仅仅作为示例性的,而非限制。
实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。