[发明专利]多功能照明模组

说明书

本发明提供一种多功能照明模组，包括用于发射第一光束的第一光源以及用于发射第二光束的第二光源；所述第一光束的波长与所述第二光束的波长不同；衍射光学元件，复制并扩展所述第一光束以及第二光束；所述第一光束形成的第一入射光束的发散角不小于经所述衍射光学元件后所形成的相邻的衍射光束之间的夹角，以实现泛光照明；所述第二光束形成的第二入射光束的发散角小于经所述衍射光学元件后所形成的相邻的衍射光束之间的夹角，以实现结构光照明。该照明模组将泛光照明以及结构光投影这两种功能融合到一个模组中，实现泛光照明与结构光照明的同步照明；同时，该多功能模组具有体积小、功耗低的特点，有利于被集成到智能设备中。

本申请是申请号为201810037171X，名称为“多功能照明模组”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体照明领域，尤其涉及一种多功能照明模组。

背景技术

视觉信息正逐渐成为智能设备获取信息、感知世界的重要途径，随着智能设备功能的不断增多、应用场景多样化，基于视觉信息所实现的需求也越来越广泛。比如，基于人脸识别的解锁与支付、基于人体信息的手势与动作交互等功能性需求，同时这些功能还需要在不同场景下、不同环境光照条件下有较高的可靠性。传统设备中利用相机获取彩色图像信息已难以满足这些需求，基于主动光照明的视觉信息获取，如红外图像，则可以提升不同场景、不同环境光照条件视觉信息获取的可靠性，而利用深度相机获取深度图像则可以实现普通彩色图像难以实现的功能，如高精度的人脸识别、手势交互。另外，利用深度相机进行人脸识别等情形，在夜间场合，需要对目标进行泛光照明，以实现高精度的识别。

红外照明、红外相机、深度相机等将越来越多地被应用于智能设备中以获取红外、深度图像等视觉信息。然而，由此也带来了一些问题。智能设备的微型化、轻薄化趋势使得集成如此多的器件变得尤为困难。一方面，更多的器件会带来更高的功耗由此会降低智能设备的续航能力；另一方面，多器件的集成对组装工艺的要求大幅提升，使得产品良率下降，生产成本增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种多功能照明模组，实现泛光照明与结构光照明的同步照明。

本发明提供的多功能照明模组，包括：用于发射第一光束的第一光源以及用于发射第二光束的第二光源；所述第一光束的波长与所述第二光束的波长不同；衍射光学元件，复制并扩展所述第一光束以及第二光束；其中，所述第一光束形成的第一入射光束的发散角不小于经所述衍射光学元件后所形成的相邻的衍射光束之间的夹角，所述第一光束经所述衍射光学元件后形成泛光照明；所述第二光束形成的第二入射光束的发散角小于经所述衍射光学元件后所形成的相邻的衍射光束之间的夹角，所述第二光束经所述衍射光学元件后形成结构光照明。

在一些实施例中，所述多功能照明模组还包括透镜，所述透镜位于所述阵列光源与所述衍射光学元件之间，所述阵列光源发射的所述第一光束与所述第二光束经所述透镜折射后形成所述入射光束入射到所述衍射光学元件。所述第一光源和/或所述第二光源包括阵列光源；所述透镜包括微透镜阵列，所述微透镜阵列中的各个单元与所述阵列光源中的子光源对应。

在一些实施例中，所述衍射光束以规则形式排布。

在一些实施例中，所述衍射光束以不规则形式排布。

在一些实施例中，所述衍射光束的排列密度不均匀，所述衍射光束中高阶衍射光束的排列密度大于低阶衍射光束的排列密度。

本发明还提供一种成像装置，包括：如上述任一项的多功能照明模组，用于提供泛光照明以及结构光照明；至少一个图像传感器以及处理器，所述处理器与所述照明模组及所述图像传感器连接，并控制所述照明模组在泛光照明及结构光照明下利用图像传感器采集泛光图像以及结构光图像。

在一些实施例中，所述处理器基于所述结构光图像计算出深度图像。