CN117651846A - 测距相机模块 - Google Patents
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Abstract
根据实施例的测距相机模块包括:发光单元;以及光接收单元,该光接收单元包括图像传感器,其中,发光单元包括:多个光源;以及第一光学构件,该第一光学构件设置在多个光源上,其中,多个光源包括:第一光源,该第一光源以第一高度与第一光学构件间隔开;以及第二光源,该第二光源以第二高度与第一光学构件间隔开,其中,第一高度小于第二高度,并且其中,通过第一光源和第二光源各自发射的输出光聚焦在不同位置处。
Description
技术领域
实施例涉及一种能够测量与位于前方的物体的距离的相机模块。
背景技术
相机模块执行拍摄物体并将其保存为图像或视频的功能,并且被安装在各种应用中。具体地,相机模块以超小尺寸制造,不仅应用于诸如智能手机、平板电脑和笔记本电脑的便携式设备,还应用于无人机和车辆,提供各种功能。
近来,对3D内容的需求和供应在增加。因此,正在研究和开发能够通过使用相机模块捕获深度信息来形成3D内容的各种技术。例如,可以确定深度信息的技术包括使用立体相机的技术、使用结构光相机的技术、使用DFD(Depth from defocus,离焦深度)相机的技术和使用TOF(Time Of Flight,飞行时间)相机模块的技术。
首先,使用立体相机的技术是利用通过多个相机(例如,设置在左侧和右侧的各个相机)接收的图像的左右视差中出现的距离、间隔等的差异来产生深度信息的技术。
此外,使用结构光相机的技术是使用布置为形成设定图案的光源产生深度信息的技术,并且使用DFD(Depth from defocus,离焦深度)相机的技术是使用散焦并使用在同一场景中拍摄的具有不同焦点的多个图像产生深度信息的技术。
此外,TOF(Time Of Flight,飞行时间)相机是一种通过测量从光源朝向物体发射的光被物体反射并返回到传感器的时间来计算与物体的距离而产生深度信息的技术。这些TOF相机近来由于具有能够实时获取深度信息的优点而受到关注。
然而,TOF相机具有安全性问题,因为它们使用相对高的波长带中的光。详细地,TOF相机中使用的光通常使用红外波长带的光,并且当光进入人的敏感区域,例如眼睛或皮肤时,存在能够引起各种伤害和疾病的问题。
此外,随着TOF相机与物体之间的距离增加,到达物体的单位面积光能减少,由此,反射并返回到物体的光能也会减少。因此,存在关于物体的深度信息的准确性降低的问题。
此外,如上所述,当物体位于远距离时,会朝物体发射更强的光,以提高物体的深度信息的准确性。然而,在这种情况下,可能会出现关于相机功耗增加的问题和安全问题。
此外,能够检测上述深度信息的3D相机可以根据与物体的距离控制输出光的辐射角度,如已公开专利KR10-1538395所示。详细地,3D相机可以通过根据与物体的距离移动载体来将从随机辐射角度发射的光漫射到不同的辐射角度,并且通过此,可以将光发射到位于附近或远处的物体。然而,包括磁体、线圈等的载体在3D相机内占据相对大的体积,并且由于载体在相机内需要移动距离,因此难以将相机制造得小而轻。另外,为了控制相机中输出光的辐射角,载体的移动距离要求高精度,但精度存在限制。另外,当在相机周围形成单独的磁场时,由于磁场的影响,在对载体的控制中可能发生干扰,在这种情况下,难以通过载体的移动有效地控制辐射角。
因此,需要一种能够解决上述问题的新型相机模块。
发明内容
技术问题
实施例提供了一种能够通过根据与物体的距离提供最佳输出光来有效地确定物体的深度信息的相机模块。
另外,实施例提供了一种能够防止超过设定强度的输出光直接照射到诸如人眼和皮肤的敏感区域的相机模块。
另外,实施例提供了一种具有简单的结构并且能够以纤薄的形式提供的相机模块。
技术方案
根据实施例的测距相机模块包括:发光单元;以及光接收单元,包括图像传感器,其中,发光单元包括:多个光源;以及第一光学构件,设置在多个光源上,其中,多个光源包括:第一光源,以第一高度与第一光学构件间隔开;以及第二光源,以第二高度与第一光学构件间隔开,其中,第一高度小于第二高度,并且其中,通过第一光源和第二光源各自发射的输出光聚焦在不同位置处。
此外,第一高度与第二高度之差为250←m至500←m。
此外,从第一光源发射并通过第一光学构件发射的第一输出光在间隔开第一距离的位置处形成点图案的光,并且从第二光源发射并通过第一光学构件发射的第二输出光在间隔开第二距离的位置处形成面图案的光。
此外,第二距离比第一距离近。
此外,第一光学构件包括衍射光学元件(DOE,Diffractive Optic Element),并且衍射光学元件的数量小于或等于多个光源的数量。
此外,衍射光学元件包括设置在第一光源上的第一衍射光学元件;以及设置在第二光源上的第二衍射光学元件。
此外,第一光学构件包括设置在衍射光学元件上并且包括至少一个透镜的第一透镜单元。
此外,第一光学构件包括设置在多个光源与衍射光学元件之间并且包括至少一个透镜的第一透镜单元。
此外,第一透镜单元包括设置在与第一光源对应的区域处的第一-第一透镜单元;以及设置在与第二光源对应的区域处的第一-第二透镜单元。
此外,第一光学构件包括设置在多个光源与衍射光学元件之间的液晶层。
有益效果
根据实施例的测距相机模块可以包括第一光学构件和以不同间隔布置的多个光源。详细地,光源可以包括以第一高度与第一光学构件间隔开的第一光源和以第二高度与第一光学构件间隔开的第二光源。因此,相机模块可以通过根据与物体的距离选择性地驱动从第一光源和第二光源中选择的至少一个光源来提供朝向物体的最佳输出光,并且可以有效地掌握物体的深度信息。
此外,测距相机模块根据与物体的距离提供最佳输出光,从而防止超过设定强度的输出光直接入射到人的敏感区域,例如眼睛和皮肤。
此外,测距相机模块的发光单元可以省略用于根据与物体的距离控制输出光的形式的配置,例如,控制光源和/或第一光学构件的位置的致动器。因此,相机模块具有简单的结构并且可以被设置为更薄。
附图说明
图1是根据实施例的测距相机模块的配置图。
图2是根据实施例的测距相机模块中的发光单元和光接收单元的配置图。
图3是示出根据实施例的光源的一侧的图。
图4是用于说明根据实施例的测距相机模块中的发光单元产生的光信号的图。
图5是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的布置的图。
图6是用于说明根据实施例的输出光的光图案的图。
图7至图15是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的不同布置的图。
图16和图17是应用了根据实施例的测距相机模块的移动终端和车辆的透视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的实施例。
然而,本发明的精神和范围不限于所描述的实施例的一部分,并且可以以各种其他形式实施,并且在本发明的精神和范围内,可以选择性地组合和替换实施例的元件中的一个或多个。
此外,除非另有明确定义和描述,否则本发明的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义,并且术语如在常用词典中所定义的术语可以被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义。另外,在本发明的实施例中使用的术语用于描述实施例而并不旨在限制本发明。
在本说明书中,除非在短语中特别说明,否则单数形式也可以包括复数形式,并且当描述为“A(和)、B和C中的至少一个(或多个)”时,可以包括可以在A、B和C中进行组合的所有组合中的至少一种。另外,在描述本发明的实施例的元件时,可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。
这些术语仅用于将元件与其他元件区分开,并且术语不限于元件的本质、顺序或次序。此外,当一个元件被描述为“连接”、“结合”或“接触”到另一个元件时,不仅可以包括该元件直接“连接”、“结合”或“接触”到该另一个元件的情况,而且包括该元件通过该元件与该另一个元件之间的又一个元件“连接”、“结合”或“接触”的情况。
此外,当描述为形成或设置在各元件的“上(上方)”或“下(下方)”时,“上(上方)”或“下(下方)”不仅可以包括两个元件彼此直接连接的情况,而且包括一个或多个其他元件形成或设置在两个元件之间的情况。另外,当表示为“上(上方)”或“下(下方)”时,不仅可以包括基于一个元件的上方向而且包括基于一个元件的下方向。
图1是根据实施例的测距相机模块的配置图。
参照图1,根据实施例的相机模块1000可以包括发光单元100和光接收单元300。
发光单元100可以发光。发光单元100可以在设定方向上发射设定强度的光。发光单元100可以发射可见光至红外波长带中的光。发光单元100可以形成光信号。发光单元100可以形成由从控制单元(未示出)施加的信号设定的光信号。发光单元100可以通过施加的信号产生并输出脉冲波或连续波形式的输出光信号。这里,连续波可以是正弦波或方波的形式。另外,光信号可以表示入射在物体上的光信号。由发光单元100输出的光信号可以是基于相机模块1000的输出光或输出光信号,由发光单元100输出的光可以是基于物体的入射光或入射光信号。
发光单元100可以在预定的曝光周期(积分时间)向物体照射光信号。这里,曝光周期可以表示一个帧周期。例如,如果相机模块1000的帧速率是30FPS(帧每秒),则一帧的周期可以是1/30秒。
发光单元100可以输出具有相同频率的多个光信号。另外,发光单元100可以输出具有不同频率的多个光信号。例如,发光单元100可以根据设定的规则重复输出具有不同频率的多个光信号。另外,发光单元100可以同时输出具有不同频率的多个光信号。
光接收单元300可以与发光单元100相邻设置。例如,光接收单元300可以与发光单元100并排布置。光接收单元300可以接收光。光接收单元300可以检测由物体反射的光,例如,输入光。详细地,光接收单元300可以检测从发光单元100发射然后在物体上反射的光。光接收单元300可以检测与发光单元100发射的光相对应的波长带中的光。
相机模块1000还可以包括控制单元(未示出)。控制单元可以连接到发光单元100和光接收单元300中的至少一者。控制单元可以控制发光单元100和光接收单元300中的至少一者的操作。
例如,控制单元可以包括控制发光单元100的第一控制单元(未示出)。第一控制单元可以控制施加到发光单元100的光信号。第一控制单元可以控制光信号的强度、频率图案等。
另外,控制单元可以包括控制发光单元100的第二控制单元(未示出)。第二控制单元可以控制包括在发光单元100中的至少一个光源110。例如,第二控制单元可以控制施加到多个光源110中的至少一个光源的驱动信号。
也就是说,控制单元可以根据位于相机模块1000前方的物体的尺寸、位置、形状等来控制发光单元100的操作。详细地,控制单元可以根据物体的位置控制从发光单元100发射的光的强度、光图案的大小和光图案的形状等。
此外,虽然在附图中未示出,但是相机模块1000还可以包括结合单元(未示出)和连接单元(未示出)。
结合单元可以连接到稍后将描述的光学装置。结合单元可以包括电路板和设置在电路板上的端子。端子可以是用于与光学装置物理和电连接的连接器。
连接单元可以设置在结合单元与相机模块1000的基板(将在后面描述)之间。连接单元可以连接基板和结合单元。例如,连接单元可以包括柔性PCB(FBCB),并且可以电连接基板和结合单元的电路板。这里,基板可以是发光单元100的第一基板和光接收单元300的第二基板中的至少一者。
相机模块1000可以是飞行时间(TOF)相机,其朝向物体发射光并基于由物体反射并返回的光的时间或相位差计算物体的深度信息。
在下文中,将参照附图更详细地描述根据实施例的发光单元和光接收单元。
图2是根据实施例的测距相机模块中的发光单元和光接收单元的配置图,图3是示出根据实施例的光源的一侧的图,图4是用于说明根据实施例的测距相机模块中的发光单元产生的光信号的图,图5是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的布置的图,图6是用于说明根据实施例的输出光的光图案的图。
参照图2至图6,发光单元100可以放置在第一基板(未示出)上。第一基板电连接到发光单元100并且能够支撑发光单元100。第一基板可以是电路板。第一基板可以包括用于向发光单元100供电的布线层并且可以是由多个树脂层形成的印刷电路板(PCB)。例如,第一基板可以包括刚性PCB(RigidPCB)、金属芯PCB(MCPCB)、柔性PCB(FPCB)和刚性柔性PCB(RFPCB)中的至少一种。
此外,第一基板可以包含包括玻璃、树脂、环氧树脂等的合成树脂,并且可以包含具有优异导热性的陶瓷或具有绝缘表面的金属。第一基板可以具有诸如板或引线框的形状,但不限于此。此外,虽然在附图中未示出,齐纳二极管、电压调节器、电阻器等可以进一步设置在第一基板上,但不限于此。
绝缘层(未示出)或保护层(未示出)可以设置在第一基板上。绝缘层或保护层可以设置在第一基板的一侧和另一侧中的至少一者上。
发光单元100可以包括光源110和第一光学构件130。
光源110可以设置在第一基板上。光源110可以电连接到第一基板。光源110物理连接到第一基板并且可以与第一基板直接接触。
光源110可以包括选自发光器件的至少一个发光器件。例如,光源110可以是发光二极管(LED)、包括用于发光的发射器的垂直腔面发射激光器(VCSEL)或者有机发光二极管(OLED)和激光二极管(LD)。
光源110可以包括一个或多个发光器件。
例如,光源110可以包括一个发光器件。在这种情况下,一个发光器件可以包括用于发光的多个发射器111。详细地,可以在发光器件的一个表面上形成发射光的多个孔,并且可以通过孔发射在发光器件中形成的光。这里,发射器111可以被定义为从光源110发射光的最小单元,并且可以表示孔。多个发射器111可以根据预定规则布置在发光器件的一个表面上。
此外,光源110可以包括多个发光器件。在这种情况下,可以在第一基板上根据设定的图案布置多个发光器件。另外,多个发光器件中的每一个可以包括用于发光的多个发射器111。设置在多个发光器件中的每一个中的多个发射器111可以根据预定规则布置在发光器件的一个表面上。
光源110可以包括多个发射器和/或能够单独控制多个发光器件的多个通道。因此,光源110可以选择性地驱动和控制多个发射器和/或多个通道。
光源110可以具有设定的尺寸。例如,光源110的多个发射器111可以具有设定直径(d1)并且可以与相邻的发射器111具有设定间距(P1)。此时,设置在一个或多个发光器件中的多个发射器111的直径d1可以彼此相同或不同,并且间距P1可以彼此相同或不同。间距P1可以是一个发射器111的中心与相邻发射器111的中心之间的距离,并且可以是约5μm至约20μm。
光源110可以发射设定波长带的光。详细地,光源110可以发射可见光或红外波长带的光。例如,光源110可以发射约380nm至约700nm的波长带中的可见光。另外,光源110可以发射约700nm至约1mm的波长带中的红外光。
光源110可以发射激光。详细地,光源110的发光器件可以朝向设置在光源110上的第一光学构件130发射多个激光。光源110的发光元件可以发射相同或不同波长的光。另外,光源110的发光元件可以发射相同或不同强度的光。
光源110可以形成设定的光信号。例如,参照图4(a),光源110能够以规则的间隔产生光脉冲。光源110可以产生具有预定脉冲重复周期(t调制)和预定脉冲宽度(t脉冲)的光脉冲。
另外,参照图4(b),光源110可以通过对一定数量的光脉冲进行分组来产生一个相位脉冲。光源110可以产生具有预定相位脉冲周期(t相位)和预定相位脉冲宽度(t曝光、t照明、t积分)的相位脉冲。这里,一个相位脉冲周期(t相位)可以对应于一个子帧。子帧可以被称为相位帧。相位脉冲周期可以被分组成预定数量。将四个相位脉冲周期(t相位)分组的方法可以被称为4相方法。将八个周期(t相位)分组的方法可以被称为8相方法。
另外,参照图4(c),光源110可以通过对一定数量的相位脉冲进行分组来产生一个帧脉冲。光源110可以产生具有预定帧脉冲周期(t帧)和预定帧脉冲宽度(t相位组(子帧组))的帧脉冲。这里,一个帧脉冲周期(t帧)可以对应于一帧。因此,当以10FPS拍摄物体时,帧脉冲周期(t帧)可以每秒重复10次。在4相方法中,一个帧可以包括四个子帧。也就是说,可以通过四个子帧创建一个帧。在8相方法中,一个帧可以包括八个子帧。也就是说,可以通过八个子帧创建一个帧。对于以上描述,使用了术语光脉冲、相位脉冲和帧脉冲,但术语不限于此。
光源110可以包括第一光源110a和第二光源110b。第一光源110a和第二光源110b中的每一个可以包括如上所述的发光器件。例如,第一光源110a和第二光源110b中的每一个可以包括如上所述的一个发光器件或多个发光器件。
第一光源110a和第二光源110b可以发射相同波长带的光。与此不同,第一光源110a和第二光源110b可以发射不同波长带的光。
第一光源110a和第二光源110b可以包括相同或不同的发射器111。例如,第一光源110a中包括的发射器111的总数可以大于或等于第二光源110b中包括的发射器111的总数。此外,第一光源110a中包括的发射器111的直径可以与第二光源110b中包括的发射器111的直径不同或相同。此外,第一光源110a中包括的发射器111的间距可以与第二光源110b中包括的发射器111的间距不同或相同。此外,分别设置有发射器的第一光源110a的顶表面面积可以不同于第二光源110b的顶表面面积。例如,第一光源110a的顶表面面积可以大于第二光源110b的顶表面面积。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在第一基板上。第一光源110a和第二光源110b可以设置在第一基板上并且在水平方向上彼此间隔开。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在第一基板与第一光学构件130之间。第一光源110a和第二光源110b中的每一个的发光表面可以面对第一光学构件130。例如,第一光源110a和第二光源110b中的每一个的发射器111可以设置为面对第一光学构件130。第一光源110a和第二光源110b可以朝向第一光学构件130发射光。
第一光源110a和第二光源110b可以放置在不同的高度。例如,第一光源110a可以以第一高度h1与第一光学构件130间隔开,并且第二光源110b可以以高于第一高度h1的第二高度h2与第一光学构件130间隔开。详细地,设置有发射器111的第一光源110a的上表面与将在后面描述的第一光学构件130的衍射光学元件131之间的间隔是第一高度h1。第二光源110b的上表面与第一光学构件130的衍射光学元件131之间的间隔可以是第二高度h2。
也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近第一光学构件130。例如,第一光源110a可以设置在第二光源110b上方第三高度h3处。第三高度h3是第一光源110a的上表面与第二光源110b的上表面之间的高度,并且是第二高度h2与第一高度h1之差。
详细地,第三高度h3可以为约250μm至约500μm以控制通过第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的输出光。更详细地,第三高度h3可以为约300μm至约450μm。优选地,为了更有效地控制通过第一光源110a的点图案的输出光和通过第二光源110b的面图案的输出光,第三高度h3可以为约350μm至约400μm。此时,第三高度h3可以是第一高度h1的约50%以下以及第二高度h2的约40%以下。详细地,第三高度h3可以是第一高度h1的约5%至约40%,并且可以是第二高度h2的约5%至约30%以下。根据实施例的相机模块1000可以通过满足上述的第三高度h3相比于第一高度h1和第二高度h2的比率来向位于前方的物体提供最佳输出光。
第一光学构件130可以设置在光源110上。第一光学构件130可以设置在第一光源110a和第二光源110b上。
第一光学构件130可以控制从光源110发射的光的路径。例如,第一光学构件130可以包括利用内部或表面周期性结构引起的衍射现象控制光的路径的衍射光学元件(DOE)131。
至少一个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,可以设置一个衍射光学元件131。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发出的光可以被提供给衍射光学元件131。
也就是说,从第一光源110a发射的光可以穿过衍射光学元件131并作为设定的输出光提供给物体,并且从第二光源110b发射的光可以穿过衍射光学元件131并作为设定的输出光提供给物体。
此时,衍射光学元件131可以与第一光源110a和第二光源110b间隔开第一高度h1和第二高度h2。因此,从第一光源110a发射并穿过衍射光学元件131的第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100间隔开第一距离的位置处。如图6(a)所示,第一输出光L1可以在间隔开第一距离的位置处具有包括点图案的点光源的形式。也就是说,衍射光学元件131可以接收从第一光源110a发射的光并将其变换为点状光。
此外,从第二光源110b发射并穿过衍射光学元件131的第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开第二距离的位置处。这里,第二距离可以比第一距离近。如图6(b)所示,第二输出光L2可以在间隔开第二距离的位置处具有包括面图案的面光源的形式。也就是说,衍射光学元件131可以接收从第二光源110b发射的光并将其变换为面光。
第一光学构件130可以防止从光源110发射的光直接照射到物体。例如,衍射光学元件131可以根据聚焦距离控制从第一光源110a和/或第二光源110b选择性地发射的光的路径。因此,实施例可以防止输出光直接照射到位于相机模块1000前方的人的诸如眼睛和皮肤的敏感区域。
发光单元100还可以包括第一滤光片(未示出)。第一滤光片可以设置在光源110与第一光学构件130之间。第一滤光片可以使设定波长带的光通过,并且过滤不同波长带的光。详细地,第一滤光片可以使从光源110发射的光通过并阻挡与该光的波长带不同的波长带中的光。
再次参照图2,光接收单元300设置在第二基板(未示出)上并且可以包括图像传感器310和第二光学构件330。
第二基板能够支撑光接收单元300。第二基板可以电连接到光接收单元300。第二基板可以是电路板。第二基板可以包括用于向光接收单元300供电的布线层并且可以是由多个树脂层形成的印刷电路板(PCB)。例如,第二基板可以包括刚性PCB(Rigid PCB)、金属芯PCB(MCPCB)、柔性PCB(FPCB)和刚性柔性PCB(RFPCB)中的至少一种。第二基板可以物理地和/或电气地连接到第一基板。
另外,第二基板可以包含包括玻璃、树脂、环氧树脂等的合成树脂,并且可以包含具有优异导热性的陶瓷或具有绝缘表面的金属。第二基板可以具有诸如板或引线框的形状,但不限于此。此外,虽然在附图中未示出,齐纳二极管、电压调节器、电阻器等可以进一步设置在第二基板上,但不限于此。
绝缘层(未示出)或保护层(未示出)可以设置在第二基板上。绝缘层或保护层可以设置在第二基板的一侧和另一侧中的至少一者上。
图像传感器310可以设置在第二基板上。图像传感器310可以直接接触第二基板的上表面并电连接到第二基板。图像传感器310可以电连接到第二基板。
图像传感器310可以检测光。图像传感器310可以检测由物体反射并入射在相机模块1000上的光。详细地,图像传感器310可以检测从发光单元100发射并反射入射在物体上的反射光。图像传感器310可以检测与从光源110发射的光相对应的波长的光。例如,图像传感器310可以检测从光源110发射的可见光或红外波长带中的光。例如,当光源110发射红外波长带中的光时,图像传感器310可以包括能够检测从光源110发射的红外线的红外传感器。图像传感器310可以检测通过将在后面描述的第二光学构件330入射的光。图像传感器310可以检测从光源110发射并在物体上反射的光,并且可以利用时间或相位差检测物体的深度信息。
第二光学构件330可以设置在图像传感器310上。第二光学构件330与图像传感器310间隔开并且可以包括至少一个透镜以及容纳透镜的壳体。透镜可以包含选自由玻璃和塑料组成的组中的至少一种材料。
第二光学构件330可以设置在入射在光接收单元300上的光路上。也就是说,第二光学构件330设置在物体与图像传感器310之间,并且可以使从光源110发出并被物体反射的光在图像传感器310的方向上通过。为此,第二光学构件330的光轴可以对应于图像传感器310的光轴。
光接收单元300可以包括第二滤光片(未示出)。第二滤光片可以设置在物体与图像传感器310之间。详细地,第二滤光片可以设置在图像传感器310与第二光学构件330之间。
第二滤光片可以使设定波长带的光通过并过滤不同波长带的光。详细地,第二滤光片可以使入射到光接收单元300上并穿过第二光学构件330的光中与光源110的输出光对应的波长的光通过,并且能够阻挡与输出光不同波长带的光。
也就是说,根据实施例的测距相机模块1000可以包括衍射光学元件131和以彼此不同的间隔布置的多个光源110。详细地,光源110包括以第一高度h1与第一光学构件130间隔开的第一光源110a和以第二高度h2与第一光学构件130间隔开的第二光源110b。因此,发光单元100可以根据与物体的距离选择性地驱动第一光源110a和第二光源110b中的至少一个光源并向物体提供最佳输出光。
因此,相机模块1000可以根据与物体的距离控制输出光,以防止输出光直接进入人的敏感区域,例如眼睛和皮肤,并且可以防止入射光并有效地确定物体的深度信息。
此外,测距相机模块1000的发光单元100可以省略用于根据与物体的距离控制输出光的形式的配置,例如,控制光源110和/或第一光学构件130的位置的致动器。因此,发光单元100和相机模块1000可以具有纤薄的结构。
图7是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的另一布置的图。在使用图7的描述中,将省略与上面描述的相机模块的配置相同和类似的配置的描述,并且与上面描述的相机模块的配置类似的配置将被分配相同的附图标记。
参照图7,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。第一光学构件130包括衍射光学元件(DOE)并且可以控制从光源110发射的光的路径。
多个第一光学构件130可以设置在光源110上。详细地,第一光学构件130包括衍射光学元件131,并且衍射光学元件131可以设置为与多个光源110对应的数量。例如,第一光学构件130可以包括设置在第一光源110a上的第一衍射光学元件131a和设置在第二光源110b上的第二衍射光学元件131b。
第一衍射光学元件131a可以设置在与第一光源110a相对应的区域中。第一衍射光学元件131a可以设置为面对第一光源110a的出射面。例如,第一衍射光学元件131a可以设置在在垂直方向上与第一光源110a重叠的区域中。详细地,第一衍射光学元件131a的中心可以在垂直方向上与第一光源110a的中心重叠。
第二衍射光学元件131b与第一衍射光学元件131a间隔开,并且可以设置在与第二光源110b相对应的区域中,第二衍射光学元件131b可以设置为面对第二光源110b的出射面,并且可以不面对第一光源110a的出射面。例如,第二衍射光学元件131b可以设置在在垂直方向上与第二光源110b重叠的区域中。详细地,第二衍射光学元件131b的中心可以在垂直方向上与第二光源110b的中心重叠。
第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b可以设置在相同的高度。例如,面对光源110的第一衍射光学元件131a的下表面和第二衍射光学元件131b的下表面可以设置在同一平面上。
此外,第一光源110a和第二光源110b可以设置在不同的高度。例如,第一光源110a可以以第一高度h1与第一衍射光学元件131 a间隔开,并且第二光源110b可以以高于第一高度h1的第二高度h2与第二衍射光学元件131b间隔开。详细地,设置有发射器111的第一光源110a的上表面与第一衍射光学元件131a的下表面之间的间隔可以是第一高度h1,并且设置有发射器111的第二光源110b的上表面与第二衍射光学元件131b的下表面之间的间隔可以是第二高度h2。
也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近第一光学构件130。详细地,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近第一光学构件130第三高度h3。这里,第三高度h3是第一光源110a的上表面与第二光源110b的上表面之间的高度,并且第三高度h3可以是第二高度h2与第一高度h1之差。
第三高度h3可以为约250μm至约500μm以控制通过第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的输出光。更详细地,第三高度h3可以为约300μm至约450μm。优选地,为了更有效地控制通过第一光源110a的点图案的输出光和通过第二光源110b的面图案的输出光,第三高度h3可以为约350μm至约400μm。此时,第三高度h3可以是第一高度h1的约50%以下以及第二高度h2的约40%以下。详细地,第三高度h3可以是第一高度h1的约5%至约40%,并且可以是第二高度h2的约5%至约30%以下。根据实施例的相机模块1000可以通过满足上述的第三高度h3相比于第一高度h1和第二高度h2的比率来向位于前方的物体提供最佳输出光。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过第一衍射光学元件131a以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b反射的光可以穿过第二衍射光学元件131b以形成第二输出光L2。例如,通过第一光源110a和第一衍射光学元件131a形成的第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100间隔开第一距离的位置处。第一输出光L1可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,通过第二光源110b和第二衍射光学元件131b形成的第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开第二距离的位置处。第二输出光L2可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
也就是说,第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b可以防止从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光直接照射到物体。第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b设置在与第一光源110a和第二光源110b相对应的区域中,因此,可以控制从与各个光学构件相对应的第一光源110a和第二光源110b发射的光的路径。因此,实施例可以防止输出光直接照射到位于相机模块1000前方的人的诸如眼睛和皮肤的敏感区域。
此外,实施例包括以不同的间隔与第一光源110a和第二光源110b间隔开的第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b。因此,实施例可以通过根据与物体的距离选择性地驱动第一光源110a和第二光源110b中的至少一个光源来向物体提供最佳输出光。
此外,发光单元100可以省略用于根据与物体的距离控制输出光的形式的配置,例如,控制光源110和/或第一光学构件130的位置的致动器。因此,发光单元100和相机模块1000可以具有纤薄的结构。
图8至图10是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的不同布置的图。在使用图8至图10的描述中,将省略与上面描述的测距相机模块的配置相同的配置的描述,并且与上面描述的相机模块的配置相同的配置将被提供相同的附图标记。
参照图8,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。至少一个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,可以设置一个衍射光学元件131。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光可以提供给衍射光学元件131。
另外,第一光学构件130可以包括设置在衍射光学元件131上的第一透镜单元133。第一透镜单元133可以包括至少一个透镜和容纳透镜的壳体。透镜可以包含玻璃和塑料中的至少一种。
至少一个第一透镜单元133可以设置在衍射光学元件131上。例如,第一透镜单元133可以被设置为一个单元。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光可以穿过衍射光学元件131并被提供给第一透镜单元133。
第一透镜单元133可以控制从光源110发射的光的路径。例如,第一透镜单元133可以为从第一光源110a和第二光源110b发射并穿过衍射光学元件131的光提供路径。第一透镜单元133可以漫射、散射、折射或会聚穿过了衍射光学元件131的光。
第一透镜单元133中包括的至少一个透镜可以包括准直透镜。准直透镜可以对入射到第一透镜单元133上的光进行准直。这里,准直可以意味着减小光的发散角,并且理想地可以意味着使光平行行进而不会聚或发散。也就是说,准直透镜可以将从光源110发射的光会聚成平行光。
第一光源110a和第二光源110b可以放置在不同的高度。例如,第一光源110a可以以第一高度h1与衍射光学元件131间隔开,并且第二光源110b可以以高于第一高度h1的第二高度h2与衍射光学元件131间隔开。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近衍射光学元件131第三高度h3。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过衍射光学元件131和第一透镜单元133以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过衍射光学元件131和第一透镜单元133以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100分开第一距离的位置处。第一输出光L1可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离近的第二距离的位置上。第二输出光L2可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
另外,参照图9,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。多个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,第一光学构件130包括设置在第一光源110a上的第一衍射光学元件131a和设置在第二光源110b上的第二衍射光学元件131b。
第一衍射光学元件131a可以设置在与第一光源110a相对应的区域中。第一衍射光学元件131a可以设置为面对第一光源110a的出射面。另外,第二衍射光学元件131b可以设置在与第二光源110b相对应的区域中。第二衍射光学元件131b可以设置为面对第二光源110b的出射面。
第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b可以设置在相同的高度。例如,面对光源110的第一衍射光学元件131a的下表面和第二衍射光学元件131b的下表面可以设置在同一平面上。
另外,第一光学构件130可以包括设置在第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b上的第一透镜单元133。至少一个第一透镜单元133可以设置在第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b上。例如,第一透镜单元133可以被设置为一个单元。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光可以穿过衍射光学元件131并被提供给第一透镜单元133。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在不同的高度。例如,第一光源110a可以以第一高度h1与衍射光学元件131间隔开,并且第二光源110b可以以高于第一高度h1的第二高度h2与衍射光学元件131间隔开。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近衍射光学元件131第三高度h3。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过第一衍射光学元件131a和第一透镜单元133以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过第二衍射光学元件131b和第一透镜单元133以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100分开第一距离的位置处。第一输出光L1可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离更近的第二距离的位置上。第二输出光L2可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
另外,参照图10,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。多个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,第一光学构件130包括设置在第一光源110a上的第一衍射光学元件131a和设置在第二光源110b上的第二衍射光学元件131b。
第一衍射光学元件131a可以设置在与第一光源110a相对应的区域中。第一衍射光学元件131a可以设置为面对第一光源110a的出射面。另外,第二衍射光学元件131b可以设置在与第二光源110b相对应的区域中。第二衍射光学元件131b可以设置为面对第二光源110b的出射面。
第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b可以设置在相同的高度。例如,面对光源110的第一衍射光学元件131a的下表面和第二衍射光学元件131b的下表面可以设置在同一平面上。
另外,第一光学构件130可以包括设置在第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b上的第一透镜单元133。多个第一透镜单元133可以设置在第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b上。例如,第一透镜单元133包括设置在第一衍射光学元件131a上的第一-第一透镜单元133a和设置在第二衍射光学元件131b上的第一-第二透镜单元133b。
第一-第一透镜单元133a可以设置在与第一光源110a和第一衍射光学元件131a相对应的区域中。例如,第一-第一透镜单元133a的光轴可以在垂直方向上与第一光源110a和第一衍射光学元件131a的中心重叠。另外,第一-第二透镜单元133b可以设置在与第二光源110b和第二衍射光学元件131b相对应的区域中。例如,第一-第二透镜单元133b的光轴可以在垂直方向上与第二光源110b和第二衍射光学元件131b的中心重叠。
第一光源110a和第二光源110b可以放置在不同的高度。例如,第一光源110a可以以第一高度h1与衍射光学元件131间隔开,并且第二光源110b可以以高于第一高度hl的第二高度h2与衍射光学元件131间隔开。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近衍射光学元件131第三高度h3。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过第一衍射光学元件131a和第一-第一透镜单元133a以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过第二衍射光学元件131b和第一-第二透镜单元133b以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100分开第一距离的位置处。第一输出光L1可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离更近的第二距离的位置上。第二输出光L2可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
也就是说,根据实施例的相机模块1000可以包括一个或多个衍射光学元件131和一个或多个第一透镜单元133,并且可以包括衍射光学元件131和以不同间隔布置的多个光源110。
因此,发光单元100可以根据与物体的距离选择性地驱动第一光源110a和第二光源110b中的至少一个光源并向物体提供最佳输出光。
因此,相机模块1000可以根据与物体的距离控制输出光,以防止输出光直接进入人的敏感区域,例如眼睛和皮肤,并且可以防止入射光并有效地确定物体的深度信息。
此外,测距相机模块1000的发光单元100可以省略用于根据与物体的距离控制输出光的形式的配置,例如,控制光源110和/或第一光学构件130的位置的致动器。因此,发光单元100和相机模块1000可以具有纤薄的结构。
图11至图13是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的不同布置的图。在使用图11至图13的描述中,将省略与上面描述的测距相机模块的配置相同的配置的描述,并且与上面描述的测距相机模块的配置相同的配置将被提供相同的附图标记。
参照图11,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。至少一个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,衍射光学元件131可以被设置为一个单元。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光可以被提供给衍射光学元件131。
另外,第一光学构件130可以包括设置在光源110与衍射光学元件131之间的第一透镜单元133。第一透镜单元133可以被设置为一个单元。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光可以穿过第一透镜单元133并被提供给衍射光学元件131。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在不同的高度。例如,第一光源110a可以以第一高度h1与第一透镜单元133间隔开,并且第二光源110b可以以高于第一高度h1的第二高度h2与第一透镜单元133间隔开。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近第一透镜单元133第三高度h3。
第三高度h3可以为约250μm至约500μm以控制通过第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的输出光。更详细地,第三高度h3可以为约300μm至约450μm。优选地,为了更有效地控制通过第一光源110a的点图案的输出光和通过第二光源110b的面图案的输出光,第三高度h3可以为约350μm至约400μm。此时,第三高度h3可以是第一高度h1的约50%以下以及第二高度h2的约40%以下。详细地,第三高度h3可以是第一高度h1的约5%至约40%,并且可以是第二高度h2的约5%至约30%以下。根据实施例的相机模块1000可以通过满足上述的第三高度h3相比于第一高度h1和第二高度h2的比率来向位于前方的物体提供最佳输出光。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过第一透镜单元133和衍射光学元件131以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过第一透镜单元133和衍射光学元件131以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100分开第一距离的位置处。第一输出光L1可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离更近的第二距离的位置上。第二输出光L2可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
此外,参照图12,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。多个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,第一光学构件130包括设置在第一光源110a上的第一衍射光学元件13la和设置在第二光源110b上的第二衍射光学元件131b。
第一衍射光学元件131a可以设置在与第一光源110a相对应的区域中。第一衍射光学元件131a可以设置为面对第一光源110a的出射面。另外,第二衍射光学元件131b可以设置在与第二光源110b相对应的区域中。第二衍射光学元件131b可以设置为面对第二光源110b的出射面。
第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b可以设置在相同的高度。例如,面对光源110的第一衍射光学元件131a的下表面和第二衍射光学元件131b的下表面可以设置在同一平面上。
另外,第一光学构件130可以包括设置在光源110上的第一透镜单元133以及第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b。至少一个第一透镜单元133可以设置在第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b上。例如,第一透镜单元133可以被设置为一个单元。从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光可以穿过第一透镜单元133并分别提供给第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在不同的高度。例如,第一光源110a可以与第一透镜单元133间隔开第一高度h1,并且第二光源110b可以与第一透镜单元133间隔开高于第一高度h1的第二高度h2。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近第一透镜单元133第三高度h3。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过第一透镜单元133和第一衍射光学元件131a以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过第一透镜单元133和第二衍射光学元件13lb以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100间隔开第一距离的位置处,并且可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离更近的第二距离的位置上,并且可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
此外,参照图13,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。多个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,第一光学构件130可以包括设置在第一光源110a上的第一衍射光学元件131a和设置在第二光源110b上的第二衍射光学元件131b。
第一衍射光学元件131a可以设置在与第一光源110a相对应的区域中。第一衍射光学元件131a可以设置为面对第一光源110a的出射面。另外,第二衍射光学元件131b可以设置在与第二光源110b相对应的区域中。第二衍射光学元件131b可以设置为面对第二光源110b的出射面。
第一衍射光学元件131a和第二衍射光学元件131b可以设置在相同的高度。例如,面对光源110的第一衍射光学元件131a的下表面和第二衍射光学元件131b的下表面可以设置在同一平面上。
另外,第一光学构件130可以包括设置在光源110与衍射光学元件131a和131b之间的第一透镜单元133。多个第一透镜单元133可以设置在第一光源110a和第二光源110b上。例如,第一透镜单元133包括设置在第一光源110a与第一衍射光学元件131a之间的第一-第一透镜单元133a和设置在第二光源110b与第二衍射光学元件131b之间的第一-第二透镜单元133b。
第一-第一透镜单元133a可以设置在与第一光源110a和第一衍射光学元件131a相对应的区域中。例如,第一-第一透镜单元133a的光轴可以在垂直方向上与第一光源110a和第一衍射光学元件131a的中心重叠。另外,第一-第二透镜单元133b可以设置在与第二光源110b和第二衍射光学元件131b相对应的区域中。例如,第一-第二透镜单元133b的光轴可以在垂直方向上与第二光源110b和第二衍射光学元件131b的中心重叠。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在不同的高度。例如,第一光源110a可以与第一透镜单元133间隔开第一高度h1,并且第二光源110b可以与第一透镜单元133间隔开高于第一高度h1的第二高度h2。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近第一透镜单元133第三高度h3。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过第一透镜单元133和第一衍射光学元件131a以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过第一透镜单元133和第二衍射光学元件131b以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100间隔开第一距离的位置处,并且可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离更近的第二距离的位置上,并且可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
也就是说,根据实施例的相机模块1000可以包括一个或多个第一透镜单元133和一个或多个衍射光学元件131,并且可以包括以与第一透镜单元133不同的间隔布置的多个光源110。
因此,发光单元100根据与物体的距离选择性地驱动第一光源110a和第二光源110b中的至少一个光源以向物体提供最佳输出光。
因此,发光单元100可以根据与物体的距离选择性地驱动第一光源110a和第二光源110b中的至少一个光源并向物体提供最佳输出光。
因此,相机模块1000可以根据与物体的距离控制输出光,以防止输出光直接进入人的敏感区域,例如眼睛和皮肤,并且可以防止入射光并有效地确定物体的深度信息。
图14和图15是示出根据实施例的测距相机模块中的发光单元的不同布置的图。在使用图14和图15的描述中,将省略与上面描述的测距相机模块相同和类似的配置的描述,并且将对相同的配置提供相同的附图标记。
参照图14,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。至少一个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,衍射光学元件131可以如图5、图8和图11所示,被设置为一个单元,或者可以如图7、图9、图10、图12和图13所示,被设置为与光源110的数量相对应的多个。
另外,第一光学构件130可以包括设置在光源110上的液晶层135。液晶层135可以设置在光源110与衍射光学元件131之间。液晶层135可以包括多个液晶分子和用于对准液晶分子的对准层。液晶层135可以通过响应于施加的电力而改变液晶分子的排列来控制透光率。
第一光源110a和第二光源110b可以设置在不同的高度。例如,第一光源110a可以与液晶层135间隔开第一高度h1,第二光源110b可以与液晶层135间隔开高于第一高度h1的第二高度h2。也就是说,第一光源110a可以设置为比第二光源110b更靠近液晶层135第三高度h3。
第三高度h3可以为约250μm至约500μm以控制通过第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的输出光。更详细地,第三高度h3可以为约300μm至约450μm。优选地,为了更有效地控制通过第一光源110a的点图案的输出光和通过第二光源110b的面图案的输出光,第三高度h3可以为约350μm至约400μm。此时,第三高度h3可以是第一高度h1的约50%以下以及第二高度h2的约40%以下。详细地,第三高度h3可以是第一高度h1的约5%至约40%,并且可以是第二高度h2的约5%至约30%以下。根据实施例的相机模块1000可以通过满足上述的第三高度h3相比于第一高度h1和第二高度h2的比率来向位于前方的物体提供最佳输出光。
因此,从第一光源110a发射的光可以穿过液晶层135和衍射光学元件131以形成第一输出光L1,并且从第二光源110b发射的光可以穿过液晶层135和衍射光学元件131以形成第二输出光L2。此时,第一输出光L1可以聚焦在与发光单元100间隔开第一距离的位置处,并且可以在第一距离处具有包括点图案的点光源的形式。此外,第二输出光L2可以聚焦在与发光单元100间隔开比第一距离更近的第二距离的位置上,并且可以在第二距离处具有包括面图案的面光源的形式。
第一光学构件130包括液晶层135,从而将从第一光源110a和第二光源110b中的每一个发射的光引导到设定区域。例如,液晶层135根据区域来控制透光率,从而防止从第一光源110a发射的光入射到衍射光学元件131和/或第一透镜单元133的与第二光源110b相对应的区域上,并且可以防止从第二光源110b发射的光入射到衍射光学元件131和/或第一透镜单元133的与第一光源110a相对应的区域上。因此,相机模块1000可以更有效地确定位于前方的物体的深度信息并向物体提供安全的输出光。
参照图15,相机模块1000的发光单元100可以包括设置在光源110上的第一光学构件130。
第一光学构件130可以包括设置在光源110上的衍射光学元件131。至少一个衍射光学元件131可以设置在光源110上。例如,衍射光学元件131可以如图5、图8和图11所示,被设置为一个单元,或者可以如图7、图9、图10、图12和图13所示,被设置为与光源110的数量相对应的多个。
另外,第一光学构件130可以包括设置在衍射光学元件131上的第一透镜单元133。至少一个第一透镜单元133可以设置在衍射光学元件131上。例如,第一透镜单元133可以如图8和图11所示,作为一个单元设置在衍射光学元件131上,或者可以如图7、图9、图10、图12和图13所示,被设置为与光源110的数量相对应的多个。
另外,第一光学构件130可以包括设置在光源110上的液晶层135。液晶层135可以设置在光源110与衍射光学元件131之间。液晶层135可以通过响应于施加的电力而改变液晶分子的排列来控制透光率。
也就是说,根据实施例的相机模块1000可以包括选自液晶层135、至少一个衍射光学元件131和至少一个第一透镜单元133中的至少一者。另外,相机模块1000可以包括以与液晶层135不同的间隔布置的多个光源110。
因此,发光单元100可以根据与物体的距离选择性地驱动第一光源110a和第二光源110b中的至少一个光源并向物体提供最佳输出光。
因此,相机模块1000可以根据与物体的距离控制输出光,以防止输出光直接进入人的敏感区域,例如眼睛和皮肤,并且可以防止入射光并有效确定物体的深度信息。
此外,测距相机模块1000的发光单元100可以省略用于根据与物体的距离控制输出光的形式的配置,例如,控制光源110和/或第一光学构件130的位置的致动器。因此,发光单元100和相机模块1000可以具有纤薄的结构。
图16和图17是应用了根据实施例的测距相机模块的移动终端和车辆的透视图。
参照图16和图17,根据实施例的测距相机模块可以应用于光学设备。
首先,参照图16,根据实施例的测距相机模块1000可以应用于移动终端2000。根据实施例的移动终端2000可以具有设置在后表面处的第一相机模块10A和第二相机模块10B。
第一相机模块10A可以包括如上所述的相机模块的发光单元100和光接收单元300。第一相机模块10A可以是飞行时间(TOF)相机。
第二相机模块10B可以包括图像捕获功能。另外,第二相机模块10B可以包括自动对焦、变焦功能和OIS功能中的至少一者。第二相机模块10B可以在拍摄模式或视频通话模式下处理由图像传感器获取的静止图像或运动图像的图像帧。处理后的图像帧可以显示在特定的显示单元上并存储在内存中。另外,虽然在附图中未示出,但是可以在移动终端2000的前表面处放置相机。
闪光灯模块2030可以放置在移动终端2000的后表面处。闪光灯模块2030可以在内部包括发射光的发光器件。闪光灯模块1530可以通过操作移动终端的相机或通过用户控制来操作。
因此,用户可以使用移动终端2000拍摄物体并通过移动终端2000的显示构件(未示出)进行显示。另外,用户可以利用第一相机模块10A有效地确定物体的深度信息并实时地检测物体的深度信息。
另外,参照图17,根据实施例的相机模块1000可以应用于车辆3000。
根据实施例的车辆3000可以包括通过动力源旋转的车轮3210和3230以及预定传感器。传感器可以包括相机传感器3100,并且相机传感器3100可以是包括如上所述的相机模块1000的相机传感器。
根据实施例的车辆3000可以通过捕获前方图像或周围图像的相机传感器3100获得图像信息和深度信息。另外,车辆3000可以使用所获取的图像和深度信息确定车道识别情况并在未识别车道时创建虚拟车道。
例如,相机传感器3100可以通过拍摄车辆3000的前方来获取前方图像,并且处理器(未示出)可以通过分析包括在前方图像中的物体来获取图像信息。
此外,当由相机传感器3100捕获的图像拍摄诸如车道、相邻车辆、行驶障碍物以及与间接道路指示器对应的中央分隔带、路缘石和街道树的物体时,处理器可以检测物体的深度信息以及图像信息。也就是说,实施例可以向车辆3000的乘客提供关于物体的更具体和准确的信息。
在上述实施例中描述的特征、结构、效果等包括在至少一个实施例中,并且不一定仅限于一个实施例。另外,在各实施例中图示的特征、结构和效果可以由实施例所属领域的技术人员相对于其他实施例进行组合或修改。因此,与这些组合和修改有关的内容应被解释为包括在实施例的范围内。
尽管以上已经以实施例为中心进行了描述,但这仅是示例而不限制实施例,并且实施例所属领域的技术人员可以在不偏离实施例的本质特征的范围内找到以上未例示的各种事物。将理解,分支的变型和应用是可能的。例如,可以对实施例中具体示出的各部件进行修改和实施。并且与这些修改和应用有关的差异应被解释为包括在所附权利要求中阐述的实施例的范围内。
Claims (10)
1.一种测距相机模块,包括:
发光单元;以及
光接收单元,所述光接收单元包括图像传感器,
其中,所述发光单元包括:
多个光源;以及
第一光学构件,所述第一光学构件设置在所述多个光源上,
其中,所述多个光源包括:
第一光源,所述第一光源以第一高度与所述第一光学构件间隔开;以及
第二光源,所述第二光源以第二高度与所述第一光学构件间隔开,
其中,所述第一高度小于所述第二高度,并且
其中,通过所述第一光源和所述第二光源各自发射的输出光聚焦在不同位置处。
2.根据权利要求1所述的测距相机模块,其中,所述第一高度与所述第二高度之差为250μm至500μm。
3.根据权利要求2所述的测距相机模块,其中,从所述第一光源发射并通过所述第一光学构件发出的第一输出光在间隔开第一距离的位置处形成点图案的光,并且
其中,从所述第二光源发射并通过所述第一光学构件发出的第二输出光在间隔开第二距离的位置处形成面图案的光。
4.根据权利要求3所述的测距相机模块,其中,所述第二距离比所述第一距离近。
5.根据权利要求1所述的测距相机模块,其中,所述第一光学构件包括衍射光学元件,DOE,并且
其中,所述衍射光学元件的数量小于或等于所述多个光源的数量。
6.根据权利要求5所述的测距相机模块,其中,所述衍射光学元件包括:
第一衍射光学元件,所述第一衍射光学元件设置在所述第一光源上;以及
第二衍射光学元件,所述第二衍射光学元件设置在所述第二光源上。
7.根据权利要求5所述的测距相机模块,其中,所述第一光学构件包括设置在所述衍射光学元件上并且包括至少一个透镜的第一透镜单元。
8.根据权利要求5所述的测距相机模块,其中,所述第一光学构件包括设置在所述多个光源与所述衍射光学元件之间并且包括至少一个透镜的第一透镜单元。
9.根据权利要求7或8所述的测距相机模块,其中,所述第一透镜单元包括:
第一-第一透镜单元,所述第一-第一透镜单元设置在与所述第一光源相对应的区域处;以及
第一-第二透镜单元,所述第一-第二透镜单元设置在与所述第二光源相对应的区域处。
10.根据权利要求1所述的测距相机模块,其中,所述第一光学构件包括设置在所述多个光源与所述衍射光学元件之间的液晶层。
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