CN117440141A - 一种均匀照射深度模组及智能设备 - Google Patents

Abstract

一种均匀照射深度模组，包括：壳体；深度信息获取灯，用于照射目标对象以获取深度信息；均匀照射灯，用于发出均匀光线以进行照射；其中，所述均匀照射灯包括：第一反光罩，截面设置为弧形，用于将照射的光线均匀射出；其中，所述第一反光罩的截面弧度沿所述第一反光罩切线方向变化；至少三个第一光源，均匀布置并照射在所述第一反光罩上，以使光线均匀射出。本发明通过多个光源照射在反光罩上，使得多个光源的光线可以均匀照射，相比于传统的单光源照射方案，具有更大的功率与更好的均匀度，可以采用普通光源进行集成，有利于降低成本。

Description

一种均匀照射深度模组及智能设备

技术领域

本发明涉及照明领域，具体地，涉及一种均匀照射深度模组及智能设备。

背景技术

光照的均匀度是对于照明非常关键的指标。为了提高光照的均匀度，主要有两种方式可以进行改进。一种是对于光源本身的发光进行改进，比如灯丝、较大的光束角等。另一种是对光源的光路进行干预，使得干预后的光路更加均匀，比如反射板、折射片等。

在现在技术中，对于光路进行干预时，通常需要将光源的出射方向设置为较为接近的状态，从而只需要对光路进行微调就可以实现较为均匀的效果。在现在技术中，也有些方案采用相反光向的光源反射，即将光源朝向反光板照射，反光板将光路向光源后侧反射，从而实现较为均匀的照射。

发明内容

为此，本发明通过多个光源照射在反光罩上，使得多个光源的光线可以均匀照射，相比于传统的单光源照射方案，具有更大的功率与更好的均匀度，可以采用普通光源进行集成，有利于降低成本。

第一方面，本发明提供一种均匀照射深度模组，其特征在于，包括：

壳体；

深度信息获取灯，用于照射目标对象以获取深度信息；

均匀照射灯，用于发出均匀光线以进行照射；

其中，所述均匀照射灯包括：

第一反光罩，截面设置为弧形，用于将照射的光线均匀射出；其中，所述第一反光罩的截面弧度沿所述第一反光罩切线方向变化；

至少三个第一光源，均匀布置并照射在所述第一反光罩上，以使光线均匀射出。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述第一反光罩为环形，且在所述环形内安装有所述深度信息获取灯。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述均匀照射灯安装在所述深度信息获取灯的下方。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述至少三个第一光源的光束角之和等于360度。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述第一反光罩分为多个第一反光区域，且所述第一反光区域的数量与所述第一光源的数量相等。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，还包括：

第二反光罩，位于所述第一光源侧面，用于使所述第一光源的光线只照射在对应的第一反光区域内。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，还包括：

至少三个第二光源，照射在所述第一反光罩上，以使光线均匀射出；其中，所述第二光源与所述第一光源为不同类型的光源。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，通过控制所述第二光源点亮的数量控制所述均匀照射灯的出射强度。

可选地，所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，通过控制所述第二光源的电流大小控制所述均匀照射灯的出射强度。

第二方面，本发明提供一种智能设备，其特征在于，包括上述任一项所述的一种均匀照射深度模组。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明通过多个光源照射在反光罩上，相比于传统的单光源照射方案，具有更大的功率，可以实现光源在更多场景下的应用。

本发明无需特制光源，只需要根据光源特性进行合理布置，可以与现有技术中的产品结合，降低产品的成本，有利于大规模推广应用。

本发明中第一反光罩根据不同的位置设置不同的弧度，可以投射出更均匀的光线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例中一种均匀照射深度模组的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种均匀照射灯示意图；

图3为本发明实施例中另一种均匀照射深度模组的结构示意图；

图4为本发明实施例中一种均匀照射深度模组的平面结构示意图；

图5为本发明实施例中一种第二反光罩位置示意图；

图6为本发明实施例中一种第二光源布置示意图；

图7为本发明实施例中一种智能设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本发明实施例提供的一种均匀照射深度模组，旨在解决现有技术中存在的问题。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

图1为本发明实施例中一种均匀照射深度模组的结构示意图。如图1所示，本发明实施例中一种均匀照射深度模组包括：

壳体1，用于固定其他部件。

深度信息获取灯2，用于照射目标对象以获取深度信息；

均匀照射灯3，用于发出均匀光线以进行照射；

其中，所述均匀照射灯3包括：

第一反光罩31，截面设置为弧形，用于将照射的光线均匀射出；其中，所述第一反光罩31的截面弧度沿所述第一反光罩31切线方向变化；

至少三个第一光源32，均匀布置并照射在所述第一反光罩31上，以使光线均匀射出。

具体地说，壳体1用于固定深度模组的其他部件，包括均匀照射灯3。均匀照射灯3可以与深度模组共用壳体1，即第一反光罩31和第一光源32直接固定在壳体1上。壳体1的材料采用现有技术中任一种材料均可，本发明对此不做限制。

深度信息获取灯2可以为结构光投射器、泛光投射器等多种投射装置，用于实现对目标对象的主动照射，从而获得目标对象的反射信号，进而获得深度信息。通常来讲，与结构光投射器和泛光投射器对应的，还具有接收器4，用于接收所述目标对象的反射信号，以获得深度信息。还包括处理器5，对于对所述接收器4接收到的信号进行处理，以获得深度信息。当投射器4不同时，处理器5也要进行不同的处理。另外，如果采用双目深度模组，则会具有至少两个接收器。尽管图1中示例性地展示了其中一种，但本领域技术人员很容易通过该示例拓展出其他各种实施例，仍属本发明之保护范围。

如图2所示，第一反光罩31的截面为弧形，且为不规则弧形。沿第一反光罩31的一边，通常为切线方向，第一反光罩31的截面弧度是变化的。第一光源32发出的光源是均匀散射光。在第一反光罩31的截面上，将第一反光罩31的两个端点连接，则第一反光罩31和第一光源32分别位于连线两侧。第一反光罩31的高度大于第一光源32的高度。第一光源32可以为可见光光源，如白光、红光、蓝光等。第一光源32也可以为不可见光光源，如红外线、紫外线等。优选地，所述第一光源32为LED光源。

在部分实施例中，第一反光罩31不同位置处的反射参数不同。反射参数包括光线散射反射率和光线镜射反射率。光线镜射反射率随着与第一光源32的距离增加而变小，光线散射反射率随着与第一光源32的距离增加而变大。在第一种情况下，第一反光罩31的反射参数可以在每个位置处都是变动的，从而使得第一反光罩31的反射效果达到最均匀。同时，第一反光罩31的参数设置需要与第一光源32的位置结合起来设计。在第二种情况下，第一反光罩31的反射参数在一部分区域内是相同的，即第一反光罩31的反射参数是按区域进行划分的，从而使得加工制造难度大大降低。同样的，第一反光罩31的参数设置需要与第一光源32的位置结合起来设计。将第一反光罩31中与第一光源32的距离接近的部分设置为同一个区域，采用同样的反射参数。不同的区域的大小是可以不同的。在第一反光罩31上，与第一光源32的距离变化慢的位置，取较大的区域，与第一光源32的距离变化快的位置，取较小的区域。这样可以保证效果较好的同时，制造加工难度降低，有利于控制成本。相比于以第一反光罩31本身进行设计或根据第一反光罩31与第一光源32的角度进行设计，本实施例根据第一反光罩31与第一光源32的距离进行分区域设计，使得更易生产制造。同时，每个区域不再是将光线反射至特定的区域，而在两种模式间进行组合：漫反射和指定投射。对于漫反射的区域，当第一光源32的光线照射在该区域时，光线被均匀地反射至出口的各个区域，并且呈现均匀投射的方式。对于指定投射的区域，当第一光源322的光线照射在该区域时，光线被均匀地投射在指定的区域。多个指定投射的区域最终达到均匀投射的效果，从而实现在工作范围内的整体均匀。

在部分实施例中，如图3所示，均匀照射灯3安装在深度信息获取灯2的下方。在本实施例中，深度信息获取灯2和均匀照射灯3利用模组的空间进行竖直安装，从而大大提高了集成度，减小了深度模组的尺寸。为了获取较好的照射效果，深度信息获取灯2的结构通常更加紧凑并固定，而均匀照射灯3的结构更大且灵活，因此均匀照射灯3的具体结构可以根据深度信息获取灯2的结构进行相应的设计，在获得较好的照射效果的同时，获得最大的空间利用率。均匀照射灯3既可以安装在深度信息获取灯2的正下方，也可以安装在其他区域的下方。

在部分实施例中，如图4所示，第一反光罩31为环形。第一光源32的光束角可以根据照明的强度及光源功率进行选择。为提高多个第一光源32时整体光照的均匀度，优选地，多个第一光源32的光束角之和等于360度，从而实现对于第一反光罩31的完整照射。比如，第一光源32的数量为6时，每个第一光源32的光束角为60度。当然，多个第一光源32的光束角也可以不同，比如分别为62度、62度、62度、62度、62度、50度，总和依然为360度。当多个第一光源32的光束角不同时，其功率也不同，但要保证单位面积的第一反光罩31上的光强的一致。在所述环形内安装有所述深度信息获取灯。

光束角可以采用国际照明委员会(CIE欧洲)规定光强达到法线光强的50％处、两边所形成的夹角为光束角，也可以采用国际照明学会(IES美国)则规定光强达到法线光强的10％处、两边所形成的夹角为光束角。具体选择哪种方案，需要根据光强的分布选择。比如，光束在50％以外的区域衰减非常迅速，则采用50％光强处作为光束角的标准；如果在50％-10％之间的衰减较慢，则以10％光强处作为光束角的标准。光束角的选择以实现光照均匀为目的。

在部分实施例中，将第一反光罩31划分为多个第一反光区域。第一反光区域与第一光源32一一对应，每个第一反光区域用于对其所对应的第一光源32的光束进行反光处理。第一反光区域的数据与第一光源32的数量相等。多个第一反光区域相邻，并组成完整的第一反光罩31。

在部分实施例中，如图5所示，还包括第二反光罩33。第二反光罩33用于将第一光源32的光束按预设强度照射在第一反光罩31上，从而使得最终出射的光束是均匀的。第二反光罩33的形式可以是多样的，筒状、片状等。图5中示出了片状，通过左右两片反光罩，使得可能照射在相邻的第一反光罩31上的光束照射在对应的第一反光罩31上，从而使得光源的照射更加可控、更加均匀。每个第二反光罩使得光束在第一光源32的各自侧的多余光反射在各自侧边，比如左侧第二反光罩使得左侧的光源角度过大的光线照射在左侧半边的第一反光罩31上，右侧第二反光罩使得右侧的光源角度过大的光线照射在右侧半边的第一反光罩31上。在反光罩以外的区域，采用高吸收率的材料，对光源进行吸收。

在部分实施例中，如图6所示，还包括第二光源34。第二光源同样照射在第一反光罩31上，并通过第一反光罩31照射，使其光线均匀射出。第二光源的光源类型与第一光源32不同。比如第一光源32为RGB光源，则第二光源为红外线光源，当然，也可以是其他类型的光源。

第二光源34与第一光源32的数量可以相同，也可以不同。当第二光源34的数量与第一光源32的数量相同时，第一光源32与第二光源均可以均匀布置，并且每个第一光源32相邻的光源均为第二光源，每个第二光源相邻的光源均为第一光源32。当第二光源34的数量与第一光源32的数量不相同时，第一光源32与第二光源各自均匀布置。比如第一光源32有4个，则各自的夹角为90度。第二光源有6个，各自的夹角为60度。多个第一光源32可以同时亮，也可以部分亮，以实现功率的调节。多个第二光源34可以同时亮，也可以部分亮，以实现功率的调节。比如，第二光源有12个时，同时点亮其中的6个，实现对第一反光罩31的全覆盖；同时点亮其中12个时，每个位置被照亮的第二光源数量是同时点亮6个时的2倍，使得功率增加一倍。

还可以通过控制第一光源32和第二光源的通电电流大小的方式控制功率。根据公式P＝I²R可知，通过调节电流可以迅速改变第一光源32和第二光源的功率，从而改变均匀照射灯的出射强度。多个第一光源32的电流相同。多个第二光源的电流相同。在调节电流时，同时对多个第一光源32或第二光源进行调节。

本实施例通过对两种不同光源进行集成，使得可以适用于不同光投射的增强，增加了适用范围，并且有利于设备的小型化，提高集成度。

图7为本发明实施例中一种智能设备结构示意图。如图7所示，本发明实施例中一种智能设备包括：

摄像头601，包括前述实施例中任一种均匀照射深度模组，用于获得外部图像。

本体602，用于固定其他部件。

显示屏603，用于与用户进行交互。

具体地说，摄像头601可以用于获取单一图像，也可以用于获取两种图像，比如RGB图像或红外图像。均匀照射灯可以对任一种图像进行补光或照明。当摄像头601获取单一图像时，智能设备依据单一图像进行处理。当摄像头601获取两种图像时，智能设备依据两种图像进行处理，或者将两种图像进行合并后再进行处理。当然，摄像头601也可以获得多于三种及以上的图像，以供智能设备进行处理。但是通常两种不同类型的图像可以满足各类场景的需求。摄像头601可以为一个摄像头，也可以是两个或更多个，可以根据场景需求进行设置。

本体602可以是一个部件，也可以是由多个部件组成的一个整体。在图示的本体602上，还包括手臂、夹持装置、腿、脚、头等人形部件。人形部件为可活动部件，可以实现拟人功能。通过设置发声装置和声音传感器，可以模拟人的嘴巴和耳朵的功能。本体602上设置的这些功能可以较好地进行预设功能，比如引导人流、送餐、装卸等。

显示屏603可以显示功能设置界面与用户提示信息，可以更好地实现人机交互。通过显示屏603的设置，可以使得智能设备完成初始设置，比如地图扫描、功能配置等。在进行引导人流时，显示屏603为用户显示提示信息，比如，“欢迎XX领导莅临指导”，地图显示，距离目的地位置，当前位置及典故等。在进行送餐时，自动寻路，并执行自动避障功能，并在将菜品送到客户时，在显示屏603上为客户展示当前菜品名称及温度，并进行播报。在进行装卸时，夹持装置可以实现对物品的装卸，并可以在显示器上显示当前装卸完成总数，在进行装卸的同时，实现计数。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种均匀照射深度模组，其特征在于，包括：

壳体；

深度信息获取灯，用于照射目标对象以获取深度信息；

均匀照射灯，用于发出均匀光线以进行照射；

其中，所述均匀照射灯包括：

第一反光罩，截面设置为弧形，用于将照射的光线均匀射出；其中，所述第一反光罩的截面弧度沿所述第一反光罩切线方向变化；

至少三个第一光源，均匀布置并照射在所述第一反光罩上，以使光线均匀射出。

2.根据权利要求1所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述第一反光罩为环形，且在所述环形内安装有所述深度信息获取灯。

3.根据权利要求1所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述均匀照射灯安装在所述深度信息获取灯的下方。

4.根据权利要求1所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述至少三个第一光源的光束角之和等于360度。

5.根据权利要求4所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，所述第一反光罩分为多个第一反光区域，且所述第一反光区域的数量与所述第一光源的数量相等。

6.根据权利要求5所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，还包括：

第二反光罩，位于所述第一光源侧面，用于使所述第一光源的光线只照射在对应的第一反光区域内。

7.根据权利要求1所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，还包括：

至少三个第二光源，照射在所述第一反光罩上，以使光线均匀射出；其中，所述第二光源与所述第一光源为不同类型的光源。

8.根据权利要求1所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，通过控制所述第二光源点亮的数量控制所述均匀照射灯的出射强度。

9.根据权利要求1所述的一种均匀照射深度模组，其特征在于，通过控制所述第二光源的电流大小控制所述均匀照射灯的出射强度。

10.一种智能设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的一种均匀照射深度模组。