[发明专利]具有均匀投射光强度之光源模组

说明书

本发明提供一种具有均匀投射光强度之光源模组，其包括至少一发光元件阵列，包括复数发光二极管，其为二第一型发光二极管，分别具有一第一倾斜角；或为至少一该第一型发光二极管及至少一对第二型发光二极管，该第二型发光二极管系设于该第一型发光二极管之外围，每一对该第二型发光二极管具有一第二倾斜角，该第二倾斜角大于该第一倾斜角，藉由将发光二极管倾斜或旋转，扩大投影面上的光强度分布范围，使照射出去的光强度能更加均匀。

技术领域

本发明系有关一种光源模组，特别是指一种具有均匀投射光强度之光源模组。

背景技术

深度传感器主要应用在3D感测，其系由于传统2D的平面影像辨识只有X、Y轴，在判断影像的景深时较易受到拍摄角度和环境照明等因素的干扰，而3D感测则多了深度侦测，从平面的X、Y轴增加到X、Y、Z三轴立体坐标，撷取目标物的深度影像并得到空间的立体资讯，不但提高辨识的精准度，应用也更加广泛，其中，飞行时间(time of flight,TOF)是深度感测的其中一种技术，如图1所示，利用光源模组100发射主动光源投射至目标物，被目标物反射后经滤光片110滤光，再利用光感测器120接收相关光源之反射，透过光线折返的时间计算出时间相位差，以得到待测物的深度讯息。然而，投射在物体上的光源均匀度会影响到计算深度距离的误差，传统使用红外线做为主动光源，其光源投射至物体上时光强度分布会随光束角度而变化。

然而将LED应用在深度传感器上具有以下缺点：单个LED功率低，为了获得大功率，需要多个并联使用；LED只在直视的狭小角度内有高亮度，而偏离该角度后光线迅速减弱；以及照射角度有限制，一般只能照射120°。特别是其中LED照射角度太小、超过范围亮度会迅速减弱等二点为深度传感器的硬伤，因为LED发光太具有指向性、光线太过集中，反而使光强度不够均匀，而最大只能照射120°会影响到光源发射的视场角度，限制在空间的应用范围。上述的问题都是直接限制3D深度感测系统的应用范围。

因此，本发明即提出一种具有均匀投射光强度之光源模组，有效解决上述该等问题，具体架构及其实施方式将详述于下。

发明内容

本发明之主要目的在提供一种具有均匀投射光强度之光源模组，其使用不同光束角的发光二极管互相搭配组成一发光组件阵列，且靠中间部分的为散射型发光二极管，靠外围部分的为标准型发光二极管，以使光强度均匀化。

本发明之另一目的在提供一种具有均匀投射光强度之光源模组，其将发光组件阵列中的复数发光二极管以两两成对的方式、以不同的光束中心线倾斜角或旋转角度改变发光二极管的照射方向，以扩大投影面上的光强度分布范围。

本发明之再一目的在提供一种具有均匀投射光强度之光源模组，其可将多组发光组件阵列加以排列，以在不同工作距离时补强光强度。

为达上述目的，本发明提供一种具有均匀投射光强度之光源模组，包括：至少一发光组件阵列，包括：二第一型发光二极管，分别具有一第一倾斜角；或至少一该第一型发光二极管及至少一对第二型发光二极管，该第二型发光二极管系设于该第一型发光二极管之外围，每一对该第二型发光二极管具有一第二倾斜角，该第二倾斜角大于该第一倾斜角。

根据本发明之实施例，该第一倾斜角为该第一型发光二极管之光束中心线与一垂直线之夹角，且该第一型发光二极管中愈靠近该发光组件阵列之中心者，其所具有的该第一倾斜角愈小。

根据本发明之实施例，该第二倾斜角为该第二型发光二极管之光束中心线与一垂直线之夹角。

根据本发明之实施例，该第一型发光二极管为散射型发光二极管，其更包括一第一光束角，其为该第一型发光二极管之视场范围夹角。该第一光束角约为45°～90°。

根据本发明之实施例，该第二型发光二极管为标准型发光二极管，其更包括一第二光束角，其为该第二型发光二极管之视场范围夹角。该第二光束角约为20°～45°。