[发明专利]照明模组及其应用

说明书

照明模组及其应用，其中所述照明模组包括一发光组件和一光学元件，其中所述光学元件具有预设的自由度，被设置于所述发光组件前侧，使得所述发光组件产生的光线经过所述光学元件作用后形成预定形状光场分布。一虹膜识别补光组件，其配合一虹膜摄像模组，投射时形成一虹膜识别区，所述虹膜识别组件具有预设的自由度，适于投射形成与所述虹膜识别区一致的一补光区。

技术领域

本发明涉及照明领域，更进一步，涉及一照明模组及其应用，其提供预定需求的照明。

背景技术

光在人们生产生活中扮演着重要的角色，不同类型的光产生不同的作用，不同应用场景对于光线的需求不同。

以摄像模组为例，各种摄像模组的拍摄过程就是借助光线在被摄物体上的反射来完成图像的采集，因此光线对于摄像模组的工作具有至关重要的作用。比如，人们在日常拍照的过程中，适宜的光线有助于拍摄效果优异的照片。除了自然光之外，摄像模组通常需要配置补光部件，以使得摄像模组在不同的环境中都可以获得较好的光线补充。或者提供投射模组，用来投射光线而被摄像模组而捕获。

现有的摄像模组补光方式中，通常采用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯来进行补光照明。LED灯在一定程度上可以提供摄像模组需要的拍摄光线，可是同时存在一些不利因素。

首先，基于LED灯的发光原理以及部件的基本结构的限制，LED灯的出射光线通常具有较大的发散角，这使得照射区域面积较大，远超出了需要照射的区域面积，而且单个LED灯的照射面通常是圆形，而当需求的面积非圆形时，剩余部分的光线就成为一种浪费。因此LED照射对于光能的有效利用率较低，造成资源的浪费。

其次，同样是基于LED灯的发光原理，LED灯出射光场的形状通常是圆角发散，而对于预定形状的光场的要求就很难达到。当然通过几个LED特殊阵列的组合，可以使得出射广场在整体效果上趋近预定的形状，可是过程相对复杂，需要考虑的协调因素较多，而且在细节区域仍旧表现的是LED灯的出射光场的形状特征，这些都使得LED灯的对于预定形状的出射广场要求难以达到，因此对于一些特殊应用难以达到，比如，虹膜识别。

此外，由于摄像模组的光学特性，传感器成像区域不同部分接收到的光强不同，通常边缘区域接收的光强比中心区域小，因此会造成拍摄图像的中心区域和边缘区域的亮度不均一的现象(shading，阴影现象)，这就需要设计特殊光场强度分布的补光，而对于普通的LED灯对于光强分布的控制却不易达到。

还值得一提的是，虹膜识别是现代智能影像技术发展应用的一个重要方向，而补光照明在其中具有不可或缺的作用。而现有补光方式中，仍旧是采用LED发光元件来完成补光，不能很好地满足虹膜摄像模组的补光要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一照明模组及其应用，其通过自由度的设计，设计预定形状的光场分布，从而可以配合不同的应用环境的光场要求。

本发明的另一个目的在于提供一照明模组及其应用，其通过自由度的设计，设计方锥形状的光场分布，配和方形光场需求，提高光源利用率。

本发明的另一个目的在于提供一照明模组及其应用，其通过自由度的设计，设计预定要求的光场强度分布，从而可以配合不同强度分布的光场，形成预定强度分布。

本发明的另一个目的在于提供一照明模组及其应用，其通过自由度的设计，设计预定要求的光场强度分布，从而可以补偿不同强度分布的光场，产生均匀光强分布。

本发明的另一个目的在于提供一照明模组及其应用，其通过自由度的设计，将出射光场分布的边缘增强，补偿摄像模组拍摄时亮度不均匀的特性。

本发明的另一个目的在于提供一照明模组及其应用，其选用VCSEL作为发光光源，光电转换效率高，阈值小，响应速度快，出射光线均匀。