本實(shí)用新型涉及一散斑投射器，特別涉及一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

伴隨著攝像技術(shù)的日漸成熟和攝像行業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，攝像模組的功能也不再僅僅局限于普通拍照，例如攝像模組和投射器配合在一起，在3D測(cè)繪、建模和三維重建領(lǐng)域都得到了大規(guī)模的應(yīng)用。例如，該投射器可以向物體或者場(chǎng)景等投射經(jīng)過(guò)編譯的光線，然后該攝像模組可以通過(guò)獲取被物體或者場(chǎng)景等反射的光線的方式，獲得與物體或者場(chǎng)景等相關(guān)聯(lián)的深度信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體或者場(chǎng)景等的3D測(cè)繪、建?；蛘呷S重建。通常情況下(并不是全部情況)，該投射器可以被實(shí)施為散斑投射器，其能夠向物體或者場(chǎng)景等投射具有散斑圖案的光線，以便于在后續(xù)被該攝像模組接收被物體或者場(chǎng)景等反射的具有散斑圖案的光線，從而獲得關(guān)于物體或者場(chǎng)景等的深度信息。

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的該散斑投射器的一個(gè)示例，其是基于多片光學(xué)鏡片準(zhǔn)直鏡方案。具體地說(shuō)，該散斑投射器包括一個(gè)半導(dǎo)體激光器(Laser Diode，LD) 10P、一個(gè)準(zhǔn)直鏡20P以及一個(gè)衍射光學(xué)部件(Diffractive Optical Elements，DOE) 30P，其中該準(zhǔn)直鏡20P被設(shè)置在該半導(dǎo)體激光器10P和該衍射光學(xué)部件30P之間。該半導(dǎo)體激光器10P發(fā)出一束激光后經(jīng)過(guò)該準(zhǔn)直鏡20P分束和準(zhǔn)直處理后其形成平行光，然后再照射到該衍射光學(xué)部件30P上，透過(guò)該衍射光學(xué)部件30P 后便可以形成具有散斑圖案的光線。為了保證該半導(dǎo)體激光器10P產(chǎn)生的激光透過(guò)該準(zhǔn)直鏡20P后形成平行光，需要調(diào)節(jié)該半導(dǎo)體激光器10P到該準(zhǔn)直鏡20P 的入射面的特定距離。然而，受限于現(xiàn)有技術(shù)，該散斑投射器產(chǎn)生的散斑圖案的周邊會(huì)出現(xiàn)形變、且亮度部分不均勻等不良現(xiàn)象，即，該散斑投射器的零級(jí)衍射現(xiàn)象比較嚴(yán)重，散斑點(diǎn)陣亮度不均勻，周圍畸變較大，影響后續(xù)深度信息處理，以至于對(duì)后續(xù)對(duì)物體或者場(chǎng)景等的深度信息的獲取造成了較大的影響。

另外，現(xiàn)有技術(shù)的該散斑投射器的該半導(dǎo)體激光器10P、該準(zhǔn)直鏡20P和該衍射光學(xué)部件30P的相對(duì)位置較為固定，導(dǎo)致整個(gè)該散斑投射器的高度尺寸無(wú)法縮小，以至于成為了該散斑投射器繼續(xù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。因此，如何既能夠有效地解決該散斑投射器產(chǎn)生的具有散斑圖案的光線的點(diǎn)陣形變和亮度均衡性的問(wèn)題，又能夠縮小該散斑投射器的尺寸，尤其是降低該散斑投射器的高度尺寸，已經(jīng)成為了該散斑投射器被亟需解決的技術(shù)難題。

另外，由于在三維重建技術(shù)中，立體視覺(jué)法對(duì)使用場(chǎng)合沒(méi)有特別的要求，因此，無(wú)論是在視覺(jué)導(dǎo)航和虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，還是在航空航天領(lǐng)域都得到了大規(guī)模的應(yīng)用。立體視覺(jué)是對(duì)幾何物體的多幅圖像(一般情況下是兩幅圖像)進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配后，獲得該幾何物體的三維空間坐標(biāo)信息，從而完成該幾何物體的三維重建的方式。

一個(gè)完整的立體視覺(jué)系統(tǒng)，通?？梢苑譃閳D像獲取、攝像機(jī)標(biāo)定、特征點(diǎn)提取、立體匹配和三維坐標(biāo)獲取等步驟，其中最為關(guān)鍵的步驟是進(jìn)行圖像特征點(diǎn)的提取及匹配。然而，當(dāng)該幾何物體的特征點(diǎn)不明顯時(shí)，重建出的三維圖像會(huì)出現(xiàn)精確度不高等問(wèn)題，通過(guò)向該集合物體人為地投射特征點(diǎn)的方法，可以提高三維重建的精度，在這個(gè)過(guò)程中，由于該散斑投射器可以定制散斑點(diǎn)陣，且投射出的散斑點(diǎn)陣均勻和在點(diǎn)陣中點(diǎn)與點(diǎn)的關(guān)系無(wú)重復(fù)現(xiàn)象，因此使得該散斑投射器具有非常重要的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)，其中所述散斑投射器提供一半導(dǎo)體激光器和被設(shè)置于所述半導(dǎo)體激光器的光路的一衍射光學(xué)部件，以在所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的非平行的激光穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件后形成一具有散斑圖案的光線。

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)，其中所述衍射光學(xué)部件允許所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的非平行的激光穿過(guò)后形成所述具有散斑圖案的光線，以使所述散斑投射器不需要傳統(tǒng)的準(zhǔn)直鏡，從而能夠減少所述散斑投射器的尺寸，尤其是降低所述散斑投射器的高度尺寸，以有利于所述散斑投射器的小型化和微型化。

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)，其中所述衍射光學(xué)部件允許所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的非平行的激光穿過(guò)后形成所述具有散斑圖案的光線，以消除傳統(tǒng)的散斑投射器的零級(jí)衍射的不良現(xiàn)象。

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)，其中所述散斑投射器產(chǎn)生的所述具有散斑圖案的光線的散斑點(diǎn)陣亮度均勻、且周圍無(wú)畸變。

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)，其中所述衍射光學(xué)部件為單片式衍射光學(xué)部件，即，在所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件時(shí)，不需要將激光進(jìn)行分束處理，從而消除傳統(tǒng)的散斑投射器的零級(jí)衍射和亮度不均勻的不良現(xiàn)象，并且使所述散斑投射器產(chǎn)生的所述具有散斑圖案的光線無(wú)畸變，從而使得所述具有散斑圖案的光線的有效利用面積更大。

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一發(fā)散光式散斑投射器和三維重建系統(tǒng)，其中所述散斑投射器不需要準(zhǔn)直鏡，從而不僅能夠降低所述散斑投射器的制造成本，而且還能夠提高所述散斑投射器的生產(chǎn)效率和保證所述散斑投射器的產(chǎn)品良率。

依本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一發(fā)散光式散斑投射器，其包括：

至少一半導(dǎo)體激光器；和

至少一衍射光學(xué)部件，其中所述衍射光學(xué)部件被設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器的光路，以在所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件后，形成一具有散斑圖案的光線。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述衍射光學(xué)部件是單片式衍射光學(xué)部件，以使由所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的非平行的激光直接穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件后，形成所述具有散斑圖案的光線。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述散斑投射器進(jìn)一步包括一組裝體，所述組裝體具有至少一光線通路，其中所述半導(dǎo)體激光器和所述衍射光學(xué)部件分別被組裝于所述組裝體，其中所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光在所述光線通路中傳播時(shí)穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件，并且以所述具有散斑圖案的光線的形式輻射出所述光線通路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述組裝體具有一激光器安裝空間和一光學(xué)部件安裝空間，所述光線通路的兩端分別連通于所述激光器安裝空間和所述光學(xué)部件安裝空間，其中所述半導(dǎo)體激光器被組裝于所述激光器安裝空間，所述衍射光學(xué)部件被安裝于所述光學(xué)部件安裝空間。

依本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一三維重建系統(tǒng)，其包括：

至少一攝像模組；

至少一發(fā)散光式散斑投射器；以及

至少一處理模塊，其中所述攝像模組和所述散斑投射器分別被連接于所述處理模塊，并且所述散斑投射器進(jìn)一步包括：

至少一半導(dǎo)體激光器；和

至少一衍射光學(xué)部件，其中所述衍射光學(xué)部件被設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光

器的光路，以在所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件后，形

成一具有散斑圖案的光線；

其中所述散斑投射器通過(guò)向一物體或者場(chǎng)景投射所述具有散斑圖案的光線的方式將散斑圖案投射至所述物體或者場(chǎng)景，所述攝像模組通過(guò)拍攝被所述物體或者場(chǎng)景反射的所述具有散斑圖案的光線的方式獲取被投射至所述物體或者場(chǎng)景的散斑圖案的圖像，以獲得與所述物體或者場(chǎng)景相關(guān)聯(lián)的一深度信息，其中所述處理模塊根據(jù)所述深度信息獲得與所述物體或者場(chǎng)景相關(guān)聯(lián)的一三維圖像。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述三維重建系統(tǒng)進(jìn)一步包括一載體，其中所述攝像模組和所述散斑投射器被相鄰地設(shè)置于所述載體，所述處理模塊被設(shè)置于所述載體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述載體具有一顯示器，以供顯示所述三維圖像。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述三維重建系統(tǒng)進(jìn)一步包括一顯示器，其中所述載體被相鄰地設(shè)置于所述顯示器，或者所述載體被設(shè)置于所述顯示器，或者所述載體被一體地形成于所述顯示器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述顯示器被相鄰地設(shè)置于所述顯示器的上部、下部或者兩側(cè)部，或者所述載體被設(shè)置于所述顯示器的上部、下部或者兩側(cè)部，或者所述載體被一體地形成于所述顯示器的上部、下部或者兩側(cè)部。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述衍射光學(xué)部件是單片式衍射光學(xué)部件，以使由所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的非平行的激光直接穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件后，形成所述具有散斑圖案的光線。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述散斑投射器包括一組裝體，所述組裝體具有至少一光線通路，其中所述半導(dǎo)體激光器和所述衍射光學(xué)部件分別被組裝于所述組裝體，其中所述半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光在所述光線通路中傳播時(shí)穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件，并且以所述具有散斑圖案的光線的形式輻射出所述光線通路。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的散斑投射器的剖視示意圖。

圖2是依本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一發(fā)散光式散斑投射器的剖視示意圖。

圖3是依本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的所述發(fā)散光式散斑投射器的投影清晰度的評(píng)價(jià)方法的流程示意圖。

圖4是依本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的所述發(fā)散光式散斑投射器的調(diào)焦流程示意圖。

圖5A是依本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一三維重建系統(tǒng)的主視示意圖。

圖5B是依本實(shí)用新型的上述較佳實(shí)施例的所述三維重建系統(tǒng)的立體示意圖。

圖6是依本實(shí)用新型的上述較佳實(shí)施例的所述三維重建系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖7A是依本實(shí)用新型的上述較佳實(shí)施例的所述三維重建系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖7B是依本實(shí)用新型的上述較佳實(shí)施例的所述三維重建系統(tǒng)的第三個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖7C是依本實(shí)用新型的上述較佳實(shí)施例的所述三維重建系統(tǒng)的第四個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

圖8是依本實(shí)用新型的上述較佳實(shí)施例的所述三維重建系統(tǒng)的一個(gè)使用場(chǎng)景的概念圖。

具體實(shí)施方式

以下描述用于揭露本實(shí)用新型以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見(jiàn)的變型。在以下描述中界定的本實(shí)用新型的基本原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方案以及沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神和范圍的其他技術(shù)方案。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在本實(shí)用新型的揭露中，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，其僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此上述術(shù)語(yǔ)不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

可以理解的是，術(shù)語(yǔ)“一”應(yīng)理解為“至少一”或“一個(gè)或多個(gè)”，即在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)元件的數(shù)量可以為一個(gè)，而在另外的實(shí)施例中，該元件的數(shù)量可以為多個(gè)，術(shù)語(yǔ)“一”不能理解為對(duì)數(shù)量的限制。

參考本實(shí)用新型的說(shuō)明書附圖之圖2，依本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一發(fā)散光式散斑投射器10在接下來(lái)的描述中被闡明，其中所述散斑投射器10包括至少一半導(dǎo)體激光器11和至少一衍射光學(xué)部件12。值得一提的是，在接下來(lái)的描述中，將所述發(fā)散光式散斑投射器10簡(jiǎn)稱為所述散斑投射器10，以便于閱讀，可以理解的是，將所述發(fā)散光式散斑投射器10簡(jiǎn)稱為所述散斑投射器10并不限制本實(shí)用新型的所述發(fā)散光式散斑投射器10的內(nèi)容和范圍。

值得一提的是，盡管在附圖2中示出了所述散斑投射器10僅包括一個(gè)所述半導(dǎo)體激光器11和一個(gè)所述衍射光學(xué)部件12的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在所述散斑投射器10的其他示例中，所述散斑投射器10也可以包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上的所述半導(dǎo)體激光器11和兩個(gè)或者兩個(gè)以上的所述衍射光學(xué)部件12，因此，附圖2中示出的僅包括一個(gè)所述半導(dǎo)體激光器11和一個(gè)所述衍射光學(xué)部件12以形成所述散斑投射器10的實(shí)施方式，僅作為示例性的說(shuō)明以幫助理解本實(shí)用新型的所述散斑投射器10的特征和優(yōu)勢(shì)，其并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的所述散斑投射器10的內(nèi)容和范圍的限制。

所述衍射光學(xué)部件12被設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器11的光路。優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的所述散斑投射器10中，所述衍射光學(xué)部件12被直接設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器11的光路，而并不需要像傳統(tǒng)的散斑投射器那樣在二者之間設(shè)置一個(gè)準(zhǔn)直鏡，從而使得本實(shí)用新型的所述散斑投射器10的尺寸更小，尤其是能夠大幅度地降低所述散斑投射器10的高度尺寸，以有利于所述散斑投射器10的小型化和微型化。

另外，本實(shí)用新型的所述散斑投射器10省去了準(zhǔn)直鏡，從而不僅能夠降低所述散斑投射器10的制造成本，而且還能夠因減少所述散斑投射器10的封裝工序而提高所述散斑投射器10的生產(chǎn)效率和通過(guò)提高所述散斑投射器10的可靠性來(lái)進(jìn)一步提高所述散斑投射器10的產(chǎn)品良率。

所述半導(dǎo)體激光器11能夠產(chǎn)生激光，且使激光穿過(guò)被設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器11的光路的所述衍射光學(xué)部件12。當(dāng)所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生的激光穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件12時(shí)，所述衍射光學(xué)部件12能夠調(diào)制所述半導(dǎo)體激光器 11產(chǎn)生的激光，以形成一具有散斑圖案的光線。也就是說(shuō)，所述散斑投射器10 投射的所述具有散斑圖案的光線是經(jīng)過(guò)調(diào)制的激光。

在本實(shí)用新型的所述散斑投射器10中，在所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生激光后且在激光進(jìn)入所述衍射光學(xué)部件12之前，激光不需要穿過(guò)準(zhǔn)直鏡，而是直接進(jìn)入所述衍射光學(xué)部件12，通過(guò)這樣的方式，能夠使所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線形成無(wú)零級(jí)衍射的散斑點(diǎn)陣圖案，且散斑點(diǎn)陣的亮度均勻，周圍無(wú)畸變。

另外，在本實(shí)用新型的所述散斑投射器10中，在所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生激光后且在激光進(jìn)入所述衍射光學(xué)部件12之前，激光不需要被進(jìn)行分束處理，從而使得所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線的散斑點(diǎn)陣的有效面積大、沒(méi)有畸變，以提高所述散斑投射器10的可靠性和穩(wěn)定性。

優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的所述散斑投射器10中，所述衍射光學(xué)部件12是單片式衍射光學(xué)部件，這樣，即便是所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生的非平行的激光在穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件12后形成的所述具有散斑圖案的光線，也具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。

進(jìn)一步參考附圖2，所述散斑投射器10包括一組裝體13，其中所述組裝體 13具有至少一光線通路131，所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12均被組裝于所述組裝體13，以藉由所述組裝體13使所述衍射光學(xué)部件12被保持在所述半導(dǎo)體激光器11的光路。所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生的激光在所述光線通路131內(nèi)傳播并在所述光線通路131內(nèi)穿過(guò)所述衍射光學(xué)部件12，以形成所述具有散斑圖案的光線，這樣，能夠避免外界光線干擾所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生的激光。也就是說(shuō)，所述組裝體13不僅被用于組裝和保持所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的位置，而且所述組裝體13還能夠避免外界環(huán)境的光線影響所述半導(dǎo)體激光器11產(chǎn)生的激光。

優(yōu)選地，所述組裝體13具有一激光器安裝空間132和一光學(xué)部件安裝空間 133，其中所述激光器安裝空間132和所述光學(xué)部件安裝空間133分別形成在所述組裝體13的兩端或者兩側(cè)，并且所述激光器安裝空間132和所述光學(xué)部件安裝空間133分別連通于所述光線通路131的兩端，其中所述半導(dǎo)體激光器11被組裝于所述激光器安裝空間132，所述衍射光學(xué)部件12被組裝于所述光學(xué)部件安裝空間133，通過(guò)這樣的方式，使所述衍射光學(xué)部件12被保持在所述半導(dǎo)體激光器11的光路。

換言之，所述組裝體13的所述光線通路131形成了所述激光器安裝空間132 和所述光學(xué)部件安裝空間133，以使所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件 12分別被保持在所述組裝體13的所述光線通路131的兩端?？梢岳斫獾氖?，盡管在附圖2中示出了所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12分別被保持在所述組裝體13的所述光線通路131的兩個(gè)端部，在其他的示例中，所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12中的至少一個(gè)也可以被保持在所述組裝體13 的所述光線通路131的中部，其根據(jù)所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件 12的相對(duì)位置被確定。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12被保持在所述組裝體13中的具體的位置并不應(yīng)被視為對(duì)本實(shí)用新型的所述散斑投射器10的內(nèi)容和范圍的限制。

值得一提的是，所述組裝體13的材質(zhì)不受限制。通常情況下(而非全部)，所述組裝體13是一個(gè)模塑件或者注塑件，其由塑料或者類似的材料或者多種材料的組合通過(guò)模塑或者注塑的方式形成。

另外，所述散斑投射器10可以在所述組裝體13形成之后，分別將所述半導(dǎo)體激光器11組裝于所述激光器安裝空間132和將所述衍射光學(xué)部件12組裝于所述光學(xué)部件安裝空間133后，形成所述散斑投射器10?；蛘咚錾咄渡淦?0 可以在所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的位置被調(diào)整后形成于所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12一體結(jié)合的所述組裝體13。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述散斑投射器10的組裝方式在本實(shí)用新型中不受限制。

盡管所述散斑投射器10的組裝方式在本實(shí)用新型中不受限制，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在所述散斑投射器10中，所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的相對(duì)位置會(huì)影響本實(shí)用新型的所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線的投影清晰度，因此，在對(duì)所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12進(jìn)行封裝之前，通過(guò)評(píng)價(jià)所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線的投影清晰度，能夠進(jìn)一步提高所述散斑投射器10的產(chǎn)品良率。

可以理解的是，在評(píng)價(jià)本實(shí)用新型的所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線的投影清晰度同時(shí)，需要對(duì)所述散斑投射器10進(jìn)行調(diào)焦。參考附圖3，其公開了所述散斑投射器10的一調(diào)焦流程300，其中所述調(diào)焦流程300包括如下階段：階段310，點(diǎn)亮所述散斑投射器10，使所述散斑投射器10投射出所述具有散斑圖案的光線至所述物體或者場(chǎng)景等，例如所述物體或者場(chǎng)景可以是一個(gè)中性灰的灰色背景上，優(yōu)選地，所述灰色背景的灰度范圍為：5％至50％，例如所述灰色背景的灰度范圍可以是18％。也就是說(shuō)，在階段410中，可以將所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線投射至灰度為18％的所述灰色背景上。

階段320，通過(guò)一攝像模組20拍攝被所述物體或者場(chǎng)景等反射的所述具有散斑圖案的光線，以獲得被投射至所述物體或者場(chǎng)景的散斑圖案的圖像。

階段330，根據(jù)被所述攝像模組20拍攝的散斑圖案的圖像，評(píng)價(jià)所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線的投射清晰度。

階段340，判斷所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線在將散斑圖案投射至所述物體或者場(chǎng)景等是否清晰。

階段350，如果所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線在將散斑圖案投射至所述物體或者場(chǎng)景等清晰，則封裝所述散斑投射器10的所述半導(dǎo)體激光器11和衍射光學(xué)部件12。

階段360，如果所述散斑投射器10投射的所述具有散斑圖案的光線在將散斑圖案投射至所述物體或者場(chǎng)景等不清晰，則調(diào)整所述散斑投射器10的所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的相對(duì)位置，并重新執(zhí)行階段310。

參考附圖4，依本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型進(jìn)一步提供了一散斑投射器10的調(diào)焦方法400，其中所述調(diào)焦方法400包括如下步驟：

步驟410，(A)評(píng)價(jià)所述散斑投射器10的投影清晰度；和

步驟420，(B)在評(píng)價(jià)所述散斑投射器10的投影清晰度的同時(shí)，調(diào)整所述散斑投射器10的一半導(dǎo)體激光器11和被設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器11的光路的一衍射光學(xué)部件12的相對(duì)位置，以對(duì)所述散斑投射器10進(jìn)行調(diào)焦。

在本實(shí)用新型的所述調(diào)焦方法400中，能夠在評(píng)價(jià)所述散斑投射器10的投影清晰度的同時(shí)，對(duì)所述散斑投射器10進(jìn)行調(diào)焦操作，本實(shí)用新型提供的這種調(diào)焦方法能夠大幅度地提高對(duì)所述散斑投射器10進(jìn)行調(diào)焦的效率和良率。優(yōu)選地，在所述步驟(B)中，可以先對(duì)所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件 12的相對(duì)位置進(jìn)行大行程的調(diào)整，然后在對(duì)所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的相對(duì)位置進(jìn)行微調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述散斑投射器10的調(diào)焦操作。

例如在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，在大行程調(diào)整階段，評(píng)價(jià)人員可以在對(duì)所述散斑投射器10的投影清晰度進(jìn)行評(píng)價(jià)的同時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)，然后在微調(diào)階段，采用自動(dòng)化的方式對(duì)所述散斑投射器10進(jìn)行調(diào)焦操作。在本實(shí)用新型的另一個(gè)示例中，無(wú)論是在大行程調(diào)整階段還是在微調(diào)階段，都可以采用自動(dòng)化的方式對(duì)所述散斑投射器10進(jìn)行調(diào)焦操作，以保證所述散斑投射器10的精度。

可以理解的是，在對(duì)所述散斑投射器10執(zhí)行完調(diào)焦以完成所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的相對(duì)位置的調(diào)整之后，分別將所述半導(dǎo)體激光器 11和所述衍射光學(xué)部件12封裝在所述組裝體13，以形成所述散斑投射器10。

盡管如此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在一個(gè)示例中，可以先將所述半導(dǎo)體激光器11封裝于所述組裝體13，然后通過(guò)調(diào)整所述衍射光學(xué)部件12的位置調(diào)整所述衍射光學(xué)部件12和所述半導(dǎo)體激光器11的相對(duì)位置，并在調(diào)整后將所述衍射光學(xué)部件12封裝于所述組裝體13，以形成所述散斑投射器10。在另一個(gè)示例中，也可也先將所述衍射光學(xué)部件12封裝于所述組裝體13，然后通過(guò)調(diào)整所述半導(dǎo)體激光器11的位置調(diào)整所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件 12的相對(duì)位置，并在調(diào)整后將所述半導(dǎo)體激光器11封裝于所述組裝體13，以形成所述散斑投射器10?；蛘咴诹硪粋€(gè)示例中，在所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12的相對(duì)位置被調(diào)整后，再形成所述組裝體13以用于組裝所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12，從而使所述半導(dǎo)體激光器11和所述衍射光學(xué)部件12保持在調(diào)整后的位置而形成所述散斑投射器10。

進(jìn)一步參考附圖5A和圖5B，依本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一三維重建系統(tǒng)，其中所述三維重建系統(tǒng)包括至少一散斑投射器10、至少一攝像模組20和一處理模塊30，所述散斑投射器10和所述攝像模組20分別被連接于所述處理模塊30，其中所述散斑投射器10通過(guò)投射所述具有散斑圖案的光線的方式將散斑圖案投射至所述物體或者場(chǎng)景等，所述攝像模組20通過(guò)拍攝被所述物體或者場(chǎng)景等反射的所述具有散斑圖案的光線的方式獲取被投射至所述物體或者場(chǎng)景等的散斑圖案的圖像，以獲得與所述物體或者場(chǎng)景等相關(guān)聯(lián)的一深度信息，其中所述處理模塊30接收所述深度信息，并且所述處理模塊30根據(jù)所述深度信息獲得與所述物體或者場(chǎng)景等相關(guān)聯(lián)的一三維圖像。

所述處理模塊30的類型在本實(shí)用新型中不受限制，其能夠控制所述散斑投射器10和所述攝像模組20以及根據(jù)所述攝像模組20獲取的所述深度信息獲得與所述物體或者場(chǎng)景等相關(guān)聯(lián)的所述三維圖像即可。

進(jìn)一步地，所述三維重建系統(tǒng)包括一載體40，其中所述散斑投射器10和所述攝像模組20分別被設(shè)置于所述載體40，以藉由所述載體40承載所述散斑投射器10和所述攝像模組20，并且藉由所述載體40使所述散斑投射器10和所述攝像模組20被保持在相鄰的狀態(tài)。所述處理模塊30也可以被設(shè)置于所述載體 40，例如在附圖5A和圖5B示出的這個(gè)示例中，所述處理模塊40可以被隱藏于所述載體40的內(nèi)部。

值得一提的是，盡管在附圖5A和圖5B中示出了被實(shí)施為長(zhǎng)方體的所述載體40，在所述三維重建系統(tǒng)的其他示例中，所述載體40也可以被實(shí)施為其他的形狀，或者所述載體40也可以具有其他的功能。例如在附圖6示出的所述三維重建系統(tǒng)的這個(gè)具體示例中，所述載體40可以被實(shí)施為一顯示器50，即，所述散斑投射器10和所述攝像模組20分別被設(shè)置于所述顯示器50，優(yōu)選地，所述散斑投射器10和所述攝像模組20被相鄰地設(shè)置于所述顯示器50上部。

另外，所述載體40可以被相鄰地設(shè)置于所述顯示器50，或者所述載體40 被設(shè)置于所述顯示器50，或者所述載體40和所述顯示器50一體地形成，例如在附圖7A示出的這個(gè)示例中，所述載體40可以通過(guò)一個(gè)承載件被相鄰地設(shè)置于所述顯示器50的上部，在附圖7B示出的這個(gè)示例中，所述載體40可以被設(shè)置于所述顯示器50的上部，在附圖7C示出的這個(gè)示例中，所述載體40可以一體地形成于所述顯示器50的上部。盡管在附圖6至圖7C中示出了所述載體40 和所述顯示器50的多種不同的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在附圖6至圖7C中示出的這些示例僅為舉例性的說(shuō)明，其并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容和范圍的限制。

圖8示出了所述三維重建系統(tǒng)的一個(gè)使用狀態(tài)以闡述本實(shí)用新型的所述三維重建系統(tǒng)的特征和優(yōu)勢(shì)，其中所述三維重建系統(tǒng)能夠被應(yīng)用于體感游戲。具體地說(shuō)，游戲參與者60a可以位于所述顯示器50的前部，以能夠觀察到所述顯示器50顯示的內(nèi)容，例如所述顯示器50顯示的畫面。在游戲的過(guò)程中，所述三維重建系統(tǒng)的所述散斑投射器10通過(guò)向所述游戲參與者60a投射所述具有散斑圖案的光線的方式將散斑圖案投射至所述游戲參與者60a。所述攝像模組20通過(guò)拍攝被所述游戲參與者60a反射的所述具有散斑圖案的光線的方式獲取被投射至所述游戲參與者60a的散斑圖案的圖像，以獲得與所述游戲參與者60a相關(guān)聯(lián)的所述深度信息。所述深度信息被發(fā)送至所述處理模塊30，并且所述處理模塊 30能夠根據(jù)所述深度信息獲得與所述游戲參與者60a相關(guān)聯(lián)的所述三維圖像 60b，并顯示在所述顯示器50上，以使所述游戲參與者60a能夠通過(guò)所述三維重建系統(tǒng)進(jìn)行體感游戲。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在附圖8中示出的所述三維重建系統(tǒng)被應(yīng)用于體感游戲的示例僅為舉例，其還可以被應(yīng)用于逆向工程、航空航天、醫(yī)學(xué)等諸多的領(lǐng)域。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例只作為舉例而并不限制本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型的目的已經(jīng)完整并有效地實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實(shí)施例中展示和說(shuō)明，在沒(méi)有背離所述原理下，本實(shí)用新型的實(shí)施方式可以有任何變形或修改。