[发明专利]带有可移动镜元件、用于具有三维飞行时间捕捉的相机系统的照明器

说明书

技术领域

本发明领域大体涉及计算系统外围设备，并且更具体地，涉及带有可移动镜元件、用于具有三维飞行时间捕捉的相机系统的照明器。

背景技术

许多现有的计算系统包括传统相机作为集成外围设备。当前的趋势是通过将深度捕捉集成进其成像部件来增强计算系统成像能力。深度捕捉可被用于，例如，执行各种智能物体识别功能，诸如脸部识别(例如，用于安全系统解锁)或手势识别(例如，用于非接触用户界面功能)。

一个深度信息捕捉方法，称为“飞行时间(time-of-flight)”成像，从系统发出光到物体上，并且对于图像传感器的多个像素的每一个测量发出光和在传感器上接收其反射图像之间的时间。通过飞行时间像素产生的图像对应物体的三维分布，其特征为在不同的(x，y)像素位置的每一个处有唯一的深度度量(z)。

由于许多具有成像能力的计算系统本质上是可移动的(例如，手提电脑、平板电脑、智能手机等)，因此将光源(“照明器”)集成进系统以实现“飞行时间”操作带来了许多设计挑战，诸如成本挑战、封装挑战和/或功率消耗挑战。

发明内容

描述了一种包括具有飞行时间照明器的相机系统的装置。飞行时间照明器具有光源和一个或多个可倾斜镜元件。所述一个或多个可倾斜镜元件将照明器的光引导至照明器视场内的仅一区域。

描述了一种具有飞行时间相机系统的装置，所述飞行时间相机系统包括第一器件，其用于从光源发射光并将所述光射在一个或多个可倾斜镜上。照明器还包括第二器件，其用于倾斜所述一个或多个可倾斜镜以将所述光引导至所述照明器视场的仅一区域。

附图说明

以下描述和附图被用于例示本发明的实施例。在附图中：

图1a示出了照明器及其视场；

图1b示出了第一感兴趣的照明区域；

图1c示出了第二感兴趣的照明区域；

图1d示出了感兴趣的照明区域的扫描；

图1e示出了不同尺寸的感兴趣的照明区域；

图2a示出了具有可移动镜元件的照明器的侧视图；

图2b示出了在图2a的机械臂下侧上的光源；

图3a(i)和3a(ii)例示了通过调整透镜和可移动镜元件之间的距离来改变感兴趣的照明区域的尺寸；

图3b(i)和3b(ii)例示了发射光束的方向可以通过关于透镜调整可移动镜元件的侧向偏移来确定；

图3c(i)和3c(ii)例示了发射光束的方向可以通过倾斜可移动镜元件的角度来确定；

图3d(i)和3d(ii)例示了发射光的方向可以通过多个镜的独立倾斜操纵而沿特定方向或区域集中。

图4a示出了具有可移动镜元件的照明器的第一实施例；

图4b示出了具有可移动镜元件的照明器的第二实施例；

图4c示出了具有可移动镜元件的照明器的第三实施例；

图5示出了具有可移动镜元件的照明器执行的方法；

图6a示出了拥有具有可移动镜元件的飞行时间照明器的相机系统的实施例的第一描绘；

图6b示出了图6a的实施例的第二描绘；

图7示出了计算系统的实施例。

具体实施方式

“智能照明”飞行时间系统解决了上述设计挑战中的一些。如在以下讨论中将更清楚的，“智能照明”飞行时间系统可以只将光发射到照明器视场内的“感兴趣区域”上。因此，发射的光学信号的强度足够强以在图像传感器处产生可检测的信号，而同时，照明器的功率消耗不会从计算机系统的功率源显著地提取。

一个智能照明方法是使用可移动镜元件来帮助将来自光源的光收集并集中成更强的光束，所述更强的光束可以被引导至照明器的视场内的各个感兴趣区域。紧接着参考图1a至1d讨论了这个特定方法的一些特征的回顾。

参考图1a，照明器101拥有视场102，照明器能够在该视场102上发光。在某些情况下和/或当支持某些应用操作时，照明器101可仅引导光至视场102内的较小区域。作为一例，参考图1b，仅视场102内的区域103被照亮。作为对比，如图1c中所观察到的，仅视场内的区域104被照亮。在各个实施例中，如以下进一步更详细讨论的，照明区域可被引导至视场102内的基本上任何位置。