CN213960194U - 传感器组件和摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种传感器组件和摄像机。传感器组件包括分光单元和至少两个光电传感单元，分光单元用于将目标光源进行分光处理，以使目标光源的反射光照射至至少一个光电传感单元；光电传感单元用于将反射光转换为相应的电信号，且至少一个光电传感单元的种类与其他光电传感单元的种类不同。本实用新型实施例的技术方案，通过分光单元可实现将目标光源分光照射至至少两个不同种类的光电传感单元，使得传感器组件能够基于同一目标光源获取表征其光像的至少两种不同模态的信号，丰富了传感器组件获取的图像信息种类，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

Description

传感器组件和摄像机

技术领域

本实用新型实施例涉及图像传感技术领域，尤其涉及一种传感器组件和摄像机。

背景技术

图像传感器是指利用光学元件和成像装置获取外部环境图像信息的仪器，目前，现有技术中的图像传感器仅能获取一种模态的图像信息，例如现有图像传感器包括传统相机中的传感器和动态视觉传感器(Dynamic Vision Sensor，DVS)，传统相机中的传感器主要对颜色信息进行感知，动态视觉传感器主要对光强的变化进行感知。

然而，现有技术中缺乏能够同时获取两种及以上模态的图像信息的传感器，限制了图像传感器的性能及应用。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种传感器组件和摄像机，以实现同时获取至少两种不同模态的图像信息，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种传感器组件，包括：

分光单元和至少两个光电传感单元，所述分光单元用于将目标光源进行分光处理，以使所述目标光源的反射光照射至至少一个所述光电传感单元；所述光电传感单元用于将所述反射光转换为相应的电信号，且至少一个所述光电传感单元的种类与其他所述光电传感单元的种类不同。

可选地，所述分光单元包括控制元件以及与所述控制元件电连接的反光元件；

所述反光元件用于通过旋转以调节所述目标光源的反射光的反射角度，所述控制元件用于控制所述反光元件的旋转角度，以将所述目标光源的反射光照射至目标光电传感单元。

可选地，所述反光元件包括微镜阵列，所述微镜阵列包括多个反光微镜；

所述反光微镜用于通过旋转以调节所述目标光源的反射光的反射角度，所述控制元件用于分别控制各个所述反光微镜的旋转角度。

可选地，所述反光元件为数字光处理技术反光元件。

可选地，所述传感器组件包括第一光电传感单元和第二光电传感单元，所述控制元件用于控制所述反光微镜的旋转角度，以在第一时刻使所述目标光源的反射光照射至所述第一光电传感单元，并在第二时刻使所述目标光源的反射光照射至所述第二光电传感单元。

可选地，所述传感器组件包括第一光电传感单元和第二光电传感单元，所述控制元件用于控制所述反光微镜的旋转角度以使所述目标光源的反射光同时照射至所述第一光电传感单元和所述第二光电传感单元。

可选地，所述控制元件还用于控制多个所述反光微镜的旋转角度，以使照射至所述目标光电传感单元的反射光形成预设形状。

可选地，所述预设形状的反射光包括条纹形的反射光和点阵形的反射光。

可选地，所述传感器组件还包括滤光单元和分光器中的至少一个，所述滤光单元用于对照射至所述分光单元的所述目标光源进行选通，所述分光器用于对照射至所述分光单元的所述目标光源进行分光。

可选地，所述传感器组件包括：

第一光电传感单元，所述第一光电传感单元用于将所述反射光转换为包含所述反射光的色彩光强信息的电信号；

第二光电传感单元，所述第二光电传感单元用于将所述反射光转换为包含所述反射光的光强变化量信息的电信号。

可选地，所述第一光电传感单元包括视锥细胞传感器，所述第二光电传感单元包括视杆细胞传感器，所述视锥细胞传感器与所述视杆细胞传感器中的至少一个传感器的感光波段包括红外波段。

可选地，所述传感器组件包括：

第一光电传感单元，所述第一光电传感单元用于将所述反射光转换为包含所述反射光的色彩光强信息的电信号；

第三光电传感单元，所述第三光电传感单元用于将所述反射光转换为包含物体深度信息的电信号。

可选地，所述第三光电传感单元为飞行时间技术传感器，所述飞行时间技术传感器的感光波段包括红外波段。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像机，包括第一方面所述的传感器组件。

本实用新型实施例提供了一种传感器组件和摄像机，摄像机包括传感器组件，传感器组件包括：分光单元和至少两个光电传感单元，通过分光单元可将单一目标光源进行分光处理，从而使目标光源的反射光照射至至少一个光电传感单元，光电传感单元能够将反射光转换为相应的电信号，且至少一个光电传感单元的种类与其他光电传感单元的种类不同。本实用新型实施例的技术方案，通过分光单元可实现将目标光源分光照射至至少两个不同种类的光电传感单元，使得传感器组件能够基于同一目标光源获取表征其光像的至少两种不同模态的信号，丰富了传感器组件获取的图像信息种类，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种传感器组件在第一工作模式下的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种传感器组件在第二工作模式下的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种传感器组件在第三工作模式下的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种微镜阵列的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种预设形状的反射光的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种预设形状的反射光的示意图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种传感器组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种传感器组件，图1是本实用新型实施例提供的一种传感器组件在第一工作模式下的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的一种传感器组件在第二工作模式下的结构示意图；图3是本实用新型实施例提供的一种传感器组件在第三工作模式下的结构示意图。如图1至图3所示，该传感器组件包括：分光单元10和至少两个光电传感单元20，分光单元10用于将目标光源进行分光处理，以使目标光源的反射光照射至至少一个光电传感单元20；光电传感单元20用于将反射光转换为相应的电信号，且至少一个光电传感单元20的种类与其他光电传感单元20的种类不同。

图1至图3均示意性地示出了该传感器组件包括两个光电传感单元20的情况，即该传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)，本实施例以及下文中的各实施例，均以该传感器组件包括两个光电传感单元为例进行说明。在实际应用中，传感器组件包含的光电传感单元的具体数量可根据需求进行设置，本实施例对此不进行限制。

具体地，参见图1至图3，分光单元10用于对照射至其分光面的目标光源L进行分光处理，以使目标光源L的反射光照射至至少一个光电传感单元20。分光单元10可对目标光源L的反射光的反射角度进行控制，以使目标光源L的反射光照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)中的至少一个，例如图1示出了分光单元10将目标光源L的反射光照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)的情况，图2示出了分光单元10将目标光源L的反射光照射至第一光电传感单元20(1)的情况，图3示出了分光单元10将目标光源L的反射光照射至第二光电传感单元20(2)的情况。

光电传感单元20可基于光电效应，将照射至其表面的光信号转换为电信号。至少一个光电传感单元20的种类有别于其他光电传感单元20，是指传感器组件包括的多个光电传感单元20中，至少一个光电传感单元20的种类与其他光电传感单元20的种类不同。示例性地，当传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)时，第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)的种类不同。其中，第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)的种类不同，可以是第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)的结构不同，或者是第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)基于同样的光信号进行转换，得到的电信号不同，又或者是第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)的感光波段不同。例如第一光电传感单元20(1)能够将光信号转换为表征其色彩光强信息的电信号，且第二光电传感单元20(2)能够将光信号转换为表征其光强变化量信息的电信号；或者第一光电传感单元20(1)能够将光信号转换为表征其色彩光强信息的电信号，且第二光电传感单元20(2)能够将光信号转换为物体的深度信息的电信号；或者第一光电传感单元20(1)是普通的光电传感单元，且第二光电传感单元20(2)是对红外光敏感的光电传感单元；或者第一光电传感单元20(1)是普通的光电传感单元，且第二光电传感单元20(2)是对紫外光敏感的光电传感单元。

可选地，第一光电传感单元20(1)的种类包括：光电传感单元、红外光敏光电传感单元、紫外光敏光电传感单元、视锥细胞光电传感单元、视杆细胞光电传感单元和飞行时间技术光电传感单元中的任意一种。可选地，第二光电传感单元20(2)的种类包括：光电传感单元、红外光敏光电传感单元、紫外光敏光电传感单元、视锥细胞光电传感单元、视杆细胞光电传感单元和飞行时间技术光电传感单元中的任意一种。示例性地，上述光电传感单元可由光电传感器构成，红外光敏光电传感单元可由红外光敏光电传感器构成，紫外光敏光电传感单元可由紫外光敏光电传感器构成，视锥细胞光电传感单元可由视锥细胞光电传感器构成，该传感器能够将光信号转换为表征其色彩光强信息的电信号，视杆细胞光电传感单元可由视杆细胞光电传感器构成，该传感器能够将光信号转换为表征其光强变化量信息的电信号，飞行时间技术光电传感单元可由飞行时间技术光电传感器构成。

示例性地，第一光电传感单元20(1)可对光的光强信息与颜色信息进行感知，第二光电传感单元20(2)可对光的光强变化量信息进行感知，当目标光源L照射至传感器组件时，可通过分光单元10对目标光源L进行分光处理，例如分光单元10能够将目标光源L的反射光分别照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)，第一光电传感单元20(1)将反射光转换为包含其光像的光强信息与颜色信息的电信号，第二光电传感单元20(2)将反射光转换为包含其光像的光强变化量信息的电信号，以使传感器组件能够基于同一目标光源同时获取两种不同模态的信号，当然，也可以通过分光单元10对目标光源L进行分光处理，以使目标光源L的反射光照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)中的一者，以获取单一模态的信号。

本实用新型实施例提供的传感器组件包括：分光单元和至少两个光电传感单元，通过分光单元可将单一目标光源进行分光处理，从而使目标光源的反射光照射至至少一个光电传感单元，光电传感单元能够将反射光转换为相应的电信号，且至少一个光电传感单元的种类有别于其他光电传感单元。本实用新型实施例的技术方案，通过分光单元可实现将目标光源分光照射至至少两个不同种类的光电传感单元，使得传感器组件能够基于同一目标光源获取表征其光像的至少两种不同模态的信号，丰富了传感器组件获取的图像信息的种类，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

在上述方案的基础上，示例性地，光电传感单元20包括图像传感器，该图像传感器可基于光电转换原理，将照射至其感光面上的光像转换为与该光像成相应比例关系的电信号，也即，当分光单元10将目标光源L的反射光照射至光电传感单元20时，光电传感单元20可将该反射光转换为包含其光像信息的电信号。当传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)时，由于第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)的种类不同，因此第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)对照射至其表面的相同光信号进行转换时，得到的电信号所包含的图像信息也不同。

参见图1至图3，可选地，设置分光单元10包括控制元件以及与控制元件电连接的反光元件(图中未示出)；反光元件用于通过旋转以调节目标光源的反射光的反射角度，控制元件用于控制反光元件的旋转角度，以将目标光源的反射光照射至目标光电传感单元。

示例性地，分光单元10可包括多个与控制元件电连接的反光元件，当有目标光源L照射至分光单元10时，分光单元10可通过控制元件控制各反光元件的旋转角度，从而利用反光元件将目标光源L发射出的光精确反射至不同的位置，以使不同光电传感单元20接收到光线。参见图1，当目标光电传感单元为第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)时，可通过控制元件对反光元件的旋转角度进行控制，以使目标光源L的反射光照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)。参见图2，当目标光电传感单元为第一光电传感单元20(1)时，可通过控制元件对反光元件的旋转角度进行控制，以使目标光源L的反射光照射至第一光电传感单元20(1)。参见图3，当目标光电传感单元为第二光电传感单元20(2)时，可通过控制元件对反光元件的旋转角度进行控制，以使目标光源L的反射光照射至第二光电传感单元20(2)。本实施例这样设置的好处在于，能够精确控制目标光源的反射光的角度，以使目标光电传感单元接收到光线，从而获得表征反射光的光像的特定信号。

图4是本实用新型实施例提供的一种微镜阵列的结构示意图，如图4所示，在上述方案的基础上，可选地，设置反光元件包括微镜阵列110，微镜阵列110包括多个反光微镜111；反光微镜111用于通过旋转以调节目标光源的反射光的反射角度，控制元件用于分别控制各个反光微镜111的旋转角度。

结合图1至图4，示例性地，分光单元可包括基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)的微镜阵列110，该微镜阵列110可由多个阵列排布的反光微镜111构成，反光微镜111可以是具有反光面的反光镜。在实际应用同时，可将反光微镜111的反光面与光电传感单元20的感光面相对设置，利用控制元件对各反光微镜111的旋转角度进行控制，以通过反光微镜111的反光面将目标光源反射至不同位置，从而使目标光源的反射光照射至目标光电传感单元。在上述实施例的基础上，通过本实施例的方案能够进一步提高目标光源的反射角度的控制精度，以使目标光电传感单元接收到光线，从而获得表征反射光的光像的特定信号。

可选地，反光元件为数字光处理技术反光元件。具体地，数字光处理技术反光元件可以是基于数字光处理技术(Digital Light Processing，DLP)的反光元件，即DLP反光元件。DLP反光元件中可包括数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)，DMD是在半导体芯片上布置一个由微镜片组成的矩阵，每一个微镜片控制投影画面中的一个像素，其中，微镜片的数量可与投影画面的分辨率相符。DLP反光元件可利用DMD作为关键处理元件，将影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来，以实现数字光学处理过程。也即DLP反光元件能够基于DMD对照射至其表面的目标光源进行数字光学处理，以将目标光源的反射光投影至目标光电传感单元。并且，DMD中的微镜片能够在控制元件的控制下迅速改变角度，从而使目标光源的反射方向发生改变。这样设置的好处在于，有利于提升该传感器组件的图像还原度，并提升反光元件的控制精度。

结合图1和图4，可选地，设置传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)，控制元件用于控制反光微镜111的旋转角度，以使目标光源的反射光同时照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)。

示例性地，在第一工作模式下，通过分光单元10中的控制元件对各个反光微镜111进行控制，令一部分反光微镜111向靠近第一光电传感单元20(1)的方向旋转预设角度，例如旋转45度，以使目标光源L照射至该部分反光微镜111后发生反射，并将反射光照射至第一光电传感单元20(1)。同时，通过控制元件控制另一部分反光微镜111向靠近第二光电传感单元20(2)的方向旋转预设角度，例如旋转45度，以使目标光源L照射至该部分反光微镜111后发生反射，并将反射光照射至第二光电传感单元20(2)。这样，同一目标光源L的反射光可同时照射至第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)，第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)可同时对目标光源L的反射光进行转换，并分别将反射光转换为包含其光像的不同图像信息的电信号，实现了在同一时刻将同一目标光源L分别照射至不同的光电传感单元，有助于通过该传感器组件获取表征反射光的光像的不同种类的信号。

结合图2至图4，可选地，设置传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)，控制元件用于控制反光微镜111的旋转角度，以在第一时刻使目标光源的反射光照射至第一光电传感单元20(1)，并在第二时刻使目标光源的反射光照射至第二光电传感单元20(2)。

示例性地，在第一时刻，可控制该传感器组件工作在第二工作模式，在该模式下，通过分光单元10中的控制元件对各个反光微镜111进行控制，令所有反光微镜111均向靠近第一光电传感单元20(1)的方向旋转预设角度，例如旋转45度，以使目标光源L照射至该部分反光微镜111后发生反射，并将反射光照射至第一光电传感单元20(1)。这样，在第一时刻，可以将目标光源L仅照射至第一光电传感单元20(1)，通过第一光电传感单元20(1)对目标光源L的反射光进行转换，以获取包含其光像的特定图像信息的电信号，实现了通过该传感器组件获取特定种类的图像信号。在第二时刻，可控制该传感器组件工作在第三工作模式，在该模式下，通过分光单元10中的控制元件对各个反光微镜111进行控制，令所有反光微镜111均向靠近第二光电传感单元20(2)的方向旋转预设角度，例如旋转45度，以使目标光源L照射至该部分反光微镜111后发生反射，并将反射光照射至第二光电传感单元20(2)。这样，在第一时刻，可以将目标光源L仅照射至第二光电传感单元20(2)，通过第二光电传感单元20(2)对目标光源L的反射光进行转换，以获取包含其光像的特定种类信息的电信号，实现了通过该传感器组件获取特定种类的图像信号。由于第一光电传感单元20(1)与第二光电传感单元20(2)的种类不同，因此，该传感器组件在第一时刻与第二时刻基于同一目标光源L获取的电信号所包含的信息也不同，即，该传感器组件可实现空分复用，有助于在不同时刻获取不同种类的图像信号。

结合图1至图4，可选地，设置控制元件还用于控制多个反光微镜111的旋转角度，以使照射至目标光电传感单元的反射光形成预设形状。具体地，当目标光源L照射至反光微镜111的反光面时，通过分光单元10中的控制元件对各个反光微镜111进行控制，令不同反光微镜111旋转至对应的角度，以使目标光源L通过各个反光微镜111反射至目标光电传感单元(第一光电传感单元20(1)和/或第二光电传感单元20(2))，从而使反射光在目标光电传感单元的感光表面形成预设形状，该预设形状可根据实际需求进行设置，这样有助于通过该传感器组件获取基于目标光源L的预设形状的图像信息，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

图5是本实用新型实施例提供的一种预设形状的反射光的示意图，图5示意性地示出了目标光源的反射光在光电传感单元的感光面形成的一种预设形状，该预设形状为条纹形。结合图1至图5，在上述方案的基础上，可选地，设置预设形状的反射光包括条纹形的反射光。示例性地，当目标光源L照射至反光微镜111的反光面时，通过分光单元10中的控制元件对各个反光微镜111进行控制，例如控制微镜阵列110中的所有奇数列(或偶数列)反光微镜111均以同一旋转角度向目标光电传感单元进行旋转，以使目标光源L的反射光在目标光电传感单元的感光表面形成条纹形。这样设置的好处在于，能够目标光电传感单元的感光表面上相邻光线之间的干扰，以使目标光电传感单元转换的电信号能够更精准的表征对应的光像，有助于提升该传感器组件的图像还原度。

图6是本实用新型实施例提供的另一种预设形状的反射光的示意图，图6示意性地示出了目标光源的反射光在光电传感单元的感光面形成的另一种预设形状，该预设形状为点阵形。结合图1至图4以及图6，在上述方案的基础上，可选地，设置预设形状的反射光包括点阵形的反射光。示例性地，当目标光源L照射至反光微镜111的反光面时，通过分光单元10中的控制元件对各个反光微镜111进行控制，例如控制微镜阵列110中的同时位于奇数列与奇数行，以及同时位于偶数列与偶数行的反光微镜111均以同一旋转角度向目标光电传感单元进行旋转，以使目标光源L的反射光在目标光电传感单元的感光表面形成点阵形。这样设置的好处在于，能够目标光电传感单元的感光表面上相邻光线之间的干扰，以使目标光电传感单元转换的电信号能够更精准的表征对应的光像，有助于提升该传感器组件的图像还原度。

图7是本实用新型实施例提供的另一种传感器组件的结构示意图，如图7所示，在本实用新型一些可选的实施方式中，设置传感器组件还包括滤光单元30，滤光单元30用于对照射至分光单元10的目标光源进行选通。示例性地，滤光单元30可包括滤光器件，滤光器件能够选择性地透射目标光源中预设波段的光线，例如滤光器件可为滤光片或滤光透镜。在实际应用中，可将滤光单元30设置在目标光源L与分光单元10之间的光路上，以通过滤光单元30对目标光源L进行滤光，得到目标光源L中预设波段的光线后，再通过分光单元10将该光线反射至目标光电传感单元，有助于通过目标光电传感单元获取表征其光像的电信号，以实现获取特定种类的图像信号，从而使得传感器组件的应用范围更加广泛。

参见图7，在本实用新型另一些可选的实施方式中，设置传感器组件还包括分光器40，分光器40用于对照射至分光单元10的目标光源进行选通，分光器40用于对照射至分光单元10的目标光源进行分光。示例性地，分光器40又称光分路器，分光器40可由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是将入射光中需要的共振吸收线分离出来，例如分光器40可以是反射光栅，该反射光栅可通过在高反射率的金属上镀上一层金属膜，并在镜面金属膜上刻划一系列平行等宽、等距的刻线而形成，以使白光反射，并使光色散。在实际应用中，可将分光器40设置在目标光源L与分光单元10之间的光路上，以通过分光器40将目标光源L反射，并使反射光发生色散，例如色散后的光线包括红光R、绿光G和蓝光B，以得到不同组分的目标光源L的反射光，并通过分光单元10将该反射光(即红光R、绿光G和蓝光B)反射至目标光电传感单元，有助于通过目标光电传感单元获取表征其光像的电信号，以实现获取特定种类的图像信号，从而使得传感器组件的应用范围更加广泛。

继续参见图7，在本实用新型另一些可选的实施方式中，设置传感器组件还包括滤光单元30和分光器40，滤光单元30用于对照射至分光单元10的目标光源进行选通，分光器40用于对照射至分光单元10的目标光源进行分光。示例性地，在目标光源L与分光单元10之间的光路上依次设置滤光单元30和分光器40，首先通过滤光单元30对目标光源L进行滤光，以获取目标光源L中预设波段的光线，再通过分光器40对该光线进行反射及色散，并通过分光单元10将反射及色散后的光线反射至目标光电传感单元，有助于通过目标光电传感单元获取表征其光像的电信号，以实现获取特定种类的图像信号，从而使得传感器组件的应用范围更加广泛。

继续参见图7，在上述方案的基础上，可选地，设置传感器组件还包括准直透镜50和聚焦透镜60；准直透镜50设置在滤光单元30和分光器40之间的光路上，准直透镜50用于将光线变为平行的准直光柱后透射；聚焦透镜60设置在分光器40与分光单元10之间的光路上，聚焦透镜60用于将光线聚焦并透射。示例性地，在目标光源L与分光单元10之间的光路上依次设置滤光单元30、准直透镜50、分光器40和分光单元10，首先通过滤光单元30对目标光源L进行滤光，以获取目标光源L中预设波段的光线，然后通过准直透镜50将光线变为平行的准直光柱后透射至分光器40，利用分光器40对光线进行反射及色散，并利用聚焦透镜60将光线聚焦至分光单元10，最后通过分光单元10将光线反射至目标光电传感单元，有助于通过目标光电传感单元获取表征其光像的电信号，以实现获取特定种类的图像信号，从而使得传感器组件的应用范围更加广泛。

参见图1至图3，在上述各方案的基础上，可选地，设置传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第二光电传感单元20(2)，第一光电传感单元20(1)用于将反射光转换为包含反射光的色彩光强信息的电信号，第二光电传感单元20(2)用于将反射光转换为包含反射光的光强变化量信息的电信号。

示例性地，第一光电传感单元20(1)用于将反射光转换为包含反射光(即目标光源L的反射光)的色彩光强信息的电信号，是指第一光电传感单元20(1)能够将光信号转换为表征其光像的色彩光强信息的电信号，其中的色彩光强信息，不但包含绝对光强信息，还包括光的色度信息。第二光电传感单元20(2)用于将反射光转换为包含反射光的光强变化量信息的电信号，是指第二光电传感单元20(2)能够将光信号转换为表征其光像的光强变化量信息的电信号，其中的光强变化量信息即灰度变化量或者光强梯度信息。本实施例的技术方案，利用传感器组件中的第一光电传感单元20(1)感知目标光源的反射光的光强变化量信息，有助于提升传感器组件获取的图像的色彩还原度及图像质量，利用第二光电传感单元20(2)感知目标光源的反射光的色彩光强信息，有助于提升传感器组件对动态目标的感知能力，增大传感器采集的图像的动态范围，并提高传感器获取图像的速度，实现了同时采集高质量的色彩光强信号与高速的灰度变化量信号，通过两种模态的信号的互补，丰富了传感器组件获取的图像的视觉信息，使得传感器组件在获取图像时兼具高速、高保真、高动态范围和高时间分辨率的优势。

参见图1至图3，在上述方案的基础上，可选地，设置第一光电传感单元20(1)包括视锥细胞传感器，第二光电传感单元20(2)包括视杆细胞传感器，视锥细胞传感器与视杆细胞传感器中的至少一个传感器的感光波段包括红外波段。

示例性地，人眼视网膜主要包括两种视觉感知细胞，即视锥细胞与视杆细胞。其中视锥细胞对绝对光强信息与颜色信息敏感具有很高的图像还原精度，但速度较慢。相反视杆细胞无法感知颜色与绝对光强信息，其主要对光强信息的变化量进行感知因而速度很高且动态范围较大。视锥细胞传感器，是指能够模拟人眼视锥细胞来感知绝对光强信息与颜色信息，从而将光信号转换为表征其光像的色彩光强信息的电信号的图像传感器。视杆细胞传感器，是指能够模拟人眼视杆细胞来感知光强信息的变化量，从而将光信号转换为表征其光像的光强变化量信息的电信号的图像传感器。本实施例通过设置第一光电传感单元20(1)包括视锥细胞传感器，第二光电传感单元20(2)包括视杆细胞传感器，使得传感器组件可以像人眼视网膜一样同时获取高速空间梯度信号(即包括光强变化量信息的电信号)与低速彩色信号(即包括色彩光强信息的电信号)的获取。

视锥细胞传感器与视杆细胞传感器中的至少一个传感器的感光波段包括红外波段，是指视锥细胞传感器的感光波段包括红外波段，或者视杆细胞传感器的感光波段包括红外波段，或者视锥细胞传感器与视杆细胞传感器的感光波段均包括红外波段。其中，红外波段即红外线波段，红外线波段通常低于可见光波段，例如红外线波段为760nm至1mm。本实施例设置视锥细胞传感器与视杆细胞传感器中的至少一个传感器的感光波段包括红外波段，使得传感器组件还可以感知目标光源中红外线的色彩光强信息和/或光强变化信息，进一步拓宽了传感器组件的应用场景，使得该传感器组件能够广泛应用于各领域中的红外摄像机。

在上述方案的基础上，可选地，设置视锥细胞传感器的感光波段包括红外波段，视锥细胞传感器包括第一图像传感器，且第一图像传感器为红外光敏器件。具体地，第一图像传感器可以是光电二极管(Photo-Diode，PD)，能够将光信号转换成对应的电信号，并且第一图像传感器为对红外线敏感的感光器件，例如红外光敏二极管。设置视锥细胞传感器包括第一图像传感器，并且第一图像传感器为红外光敏器件，有助于模拟人眼视锥细胞来感知绝对光强信息与颜色信息，并提升传感器组件对目标光源中的红外线的色彩光强信息的感知能力。

可选地，设置视锥细胞传感器的感光波段包括红外波段，视锥细胞传感单元包括第一图像传感器以及设置在第一图像传感器上的第一滤光器件，第一滤光器件用于选通第一设定波段的光信号，第一设定波段包括红外波段。

示例性地，第一滤光器件用于对通过该器件的光的波段进行选择，第一滤光器件可以是彩色滤光片(Color filter)，或者是能够提取设定分量的光信号的光学透镜，例如拜伦透镜。第一滤光器件可以设置在第一感光器件的感光表面，这样，目标光源的反射光首先照射至第一滤光器件的表面，第一滤光器件对目标光源的反射光中设定波段的光信号进行提取，例如对目标光源的反射光中包括红外线波段的第一设定波段的光信号进行提取，以使第一设定波段的光信号照射至第一感光器件的感光表面，通过第一感光器件将第一设定波段的光信号转换为表征其光像的色彩光强信息的电信号。这样设置的好处在于，有助于模拟人眼视锥细胞来感知绝对光强信息与颜色信息，并提升传感器组件对目标光源中的红外线的色彩光强信息的感知能力。

可选地，设置视杆细胞传感器的感光波段包括红外波段，视杆细胞传感器包括第二图像传感器，且第二图像传感器为红外光敏器件。具体地，第二图像传感器可以是光电二极管(Photo-Diode，PD)，能够将光信号转换成对应的电信号，并且第二图像传感器为对红外线敏感的感光器件，例如红外光敏二极管。设置视杆细胞传感器包括第二图像传感器，并且第二图像传感器为红外光敏器件，有助于模拟人眼视杆细胞来感知光强变化量信息，并提升传感器组件对目标光源中的红外线的光强变化量信息感知能力。

可选地，设置视杆细胞传感器的感光波段包括红外波段，视杆细胞传感单元包括第二图像传感器以及设置在第二图像传感器上的第二滤光器件，第二滤光器件用于选通第二设定波段的光信号，第二设定波段包括红外波段。

示例性地，第二滤光器件用于对通过该器件的光的波段进行选择，第二滤光器件可以是彩色滤光片(Color filter)，或者是能够提取设定分量的光信号的光学透镜，例如拜伦透镜。第二滤光器件可以设置在第二感光器件的感光表面，这样，目标光源的反射光首先照射至第二滤光器件的表面，第二滤光器件对目标光源的反射光中设定波段的光信号进行提取，例如对目标光源的反射光中包括红外线波段的第二设定波段的光信号进行提取，以使第二设定波段的光信号照射至第二感光器件的感光表面，通过第二感光器件将第二设定波段的光信号转换为表征其光像的光强变化量信息的电信号。这样设置的好处在于，有助于模拟人眼视杆细胞来感知光强变化量信息，并提升传感器组件对目标光源中的红外线的光强变化量信息的感知能力。

可选地，还可以设置视锥细胞传感器和视杆细胞传感器的感光波段均包括红外波段，视锥细胞传感器包括第一图像传感器，视杆细胞传感器包括第二图像传感器，且第一图像传感器和第二图像传感器为红外光敏器件，以通过第一图像传感器模拟人眼视锥细胞，来感知绝对光强信息与颜色信息，通过第二图像传感器模拟人眼视杆细胞，来感知光强变化量信息，并提升传感器组件对目标光源中的红外线的色彩光强信息的感知能力。

可选地，还可以设置视锥细胞传感器和视杆细胞传感器的感光波段均包括红外波段；视锥细胞传感单元包括第一图像传感器以及设置在第一图像传感器上的第一滤光器件，第一滤光器件用于选通第一设定波段的光信号，第一设定波段包括红外波段；视杆细胞传感单元包括第二图像传感器以及设置在第二图像传感器上的第二滤光器件，第二滤光器件用于选通第二设定波段的光信号，第二设定波段包括红外波段，以通过第一图像传感器模拟人眼视锥细胞，来感知绝对光强信息与颜色信息，通过第二图像传感器模拟人眼视杆细胞，来感知光强变化量信息，并提升传感器组件对目标光源中的红外线的色彩光强信息的感知能力。

参见图1至图3，可选地，设置传感器组件包括第一光电传感单元20(1)和第三光电传感单元20(3)，第一光电传感单元20(1)用于将反射光转换为包含反射光的色彩光强信息的电信号；第三光电传感单元20(3)用于将反射光转换为包含物体深度信息的电信号。

示例性地，第一光电传感单元20(1)用于将反射光转换为包含反射光(即目标光源L的反射光)的色彩光强信息的电信号，是指第一光电传感单元20(1)能够将光信号转换为表征其光像的色彩光强信息的电信号，其中的色彩光强信息，不但包含绝对光强信息，还包括光的色度信息。第三光电传感单元20(3)用于将反射光转换为包含物体深度信息的电信号，例如目标光源L来自物体时，第三光电传感单元20(3)能够将目标光源L的反射光转换为表征该物体的深度信息的电信号，其中，深度信息可以是距离信息，例如第三光电传感单元20(3)与物体之间的距离信息。本实施例的技术方案，利用传感器组件中的第一光电传感单元20(1)感知目标光源的反射光的光强变化量信息，有助于提升传感器组件获取的图像的色彩还原度及图像质量，利用第三光电传感单元20(3)感知物体的深度信息，有助于提升传感器组件对物体的三维信息的提取能力，以通过传感器组件对物体进行识别、分类和运动追踪，进一步拓宽了传感器组件的应用场景。

在上述方案的基础上，可选地，设置第三光电传感单元20(3)为飞行时间技术传感器，飞行时间技术传感器的感光波段包括红外波段。具体地，飞行时间技术传感器即基于飞行时间(Time of Flight，TOF)技术的传感器，也即TOF传感器。TOF传感器能够发出经调制的近红外光，该近红外光遇物体后反射回TOF传感器，TOF传感器能够将反射光转换为包含物体深度信息的电信号，例如TOF传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算物体的距离，以产生深度信息。当来自于物体的目标光源L照射至分光单元10时，分光单元10可通过控制元件控制各反光元件的旋转角度，以使第一光电传感单元20(1)和第三光电传感单元20(3)均接收到目标光源L的反射光，通过第一光电传感单元20(1)将反射光转换为包含反射光的色彩光强信息的电信号，并通过第三光电传感单元20(3)将反射光转换为包含物体深度信息的电信号，根据这两种电信号，有助于将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的形式呈现出来，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

本实用新型实施例还提供了一种摄像机，包括本实用新型上述任意实施例中的传感器组件。该传感器组件包括：分光单元和至少两个光电传感单元，通过分光单元可将单一目标光源进行分光处理，从而使目标光源的反射光照射至至少一个光电传感单元，光电传感单元能够将反射光转换为相应的电信号，且至少一个光电传感单元的种类有别于其他光电传感单元。本实用新型实施例的技术方案，通过分光单元可实现将目标光源分光照射至至少两个不同种类的光电传感单元，使得传感器组件能够基于同一目标光源获取表征其光像的至少两种不同模态的信号，丰富了传感器组件获取的图像信息种类，使得传感器组件的应用范围更加广泛。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种传感器组件，其特征在于，包括：

分光单元和至少两个光电传感单元，所述分光单元用于将目标光源进行分光处理，以使所述目标光源的反射光照射至至少一个所述光电传感单元；所述光电传感单元用于将所述反射光转换为相应的电信号，且至少一个所述光电传感单元的种类与其他所述光电传感单元的种类不同。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述分光单元包括控制元件以及与所述控制元件电连接的反光元件；

所述反光元件用于通过旋转以调节所述目标光源的反射光的反射角度，所述控制元件用于控制所述反光元件的旋转角度，以将所述目标光源的反射光照射至目标光电传感单元。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，所述反光元件包括微镜阵列，所述微镜阵列包括多个反光微镜；

所述反光微镜用于通过旋转以调节所述目标光源的反射光的反射角度，所述控制元件用于分别控制各个所述反光微镜的旋转角度。

4.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述反光元件为数字光处理技术反光元件。

5.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件包括第一光电传感单元和第二光电传感单元，所述控制元件用于控制所述反光微镜的旋转角度，以在第一时刻使所述目标光源的反射光照射至所述第一光电传感单元，并在第二时刻使所述目标光源的反射光照射至所述第二光电传感单元。

6.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件包括第一光电传感单元和第二光电传感单元，所述控制元件用于控制所述反光微镜的旋转角度以使所述目标光源的反射光同时照射至所述第一光电传感单元和所述第二光电传感单元。

7.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述控制元件还用于控制多个所述反光微镜的旋转角度，以使照射至所述目标光电传感单元的反射光形成预设形状。

8.根据权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述预设形状的反射光包括条纹形的反射光和点阵形的反射光。

9.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件还包括滤光单元和分光器中的至少一个，所述滤光单元用于对照射至所述分光单元的所述目标光源进行选通，所述分光器用于对照射至所述分光单元的所述目标光源进行分光。

10.根据权利要求1-9中任一所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件包括：

第一光电传感单元，所述第一光电传感单元用于将所述反射光转换为包含所述反射光的色彩光强信息的电信号；

第二光电传感单元，所述第二光电传感单元用于将所述反射光转换为包含所述反射光的光强变化量信息的电信号。

11.根据权利要求10所述的传感器组件，其特征在于，所述第一光电传感单元包括视锥细胞传感器，所述第二光电传感单元包括视杆细胞传感器，所述视锥细胞传感器与所述视杆细胞传感器中的至少一个传感器的感光波段包括红外波段。

12.根据权利要求1-9中任一所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件包括：

第一光电传感单元，所述第一光电传感单元用于将所述反射光转换为包含所述反射光的色彩光强信息的电信号；

第三光电传感单元，所述第三光电传感单元用于将所述反射光转换为包含物体深度信息的电信号。

13.根据权利要求12所述的传感器组件，其特征在于，所述第三光电传感单元为飞行时间技术传感器，所述飞行时间技术传感器的感光波段包括红外波段。

14.一种摄像机，其特征在于，包括权利要求1-13中任一所述的传感器组件。

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