CN215932337U - 光源模块以及图像获取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光源模块，包括基板、多个发光组件以及反射组件。多个发光组件配置于基板上。多个发光组件分别用以提供多个光束。反射组件配置于基板上，且位于多个光束的传递路径上。反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，其中多个光束分别传递至反射面的不同位置，经由反射面的不同位置反射而形成的多个光照射图案并传递出出光口，且多个光照射图案皆不同。此外，一种图像获取设备亦被提供。本实用新型提供的光源模块以及图像获取设备，可依图像获取情境而提供出合适光强度、发散角度及聚焦距离的光，进而避免产生光强度错误、容易耗电及散热能力不佳的情况。

Description

光源模块以及图像获取设备

技术领域

本实用新型涉及一种光学模块，尤其涉及一种光源模块以及图像获取设备。

背景技术

摄影机或智能图像产品都会搭配光源作为辅助照明，使摄影机或智能图像产品在光线不足的环境可以获得足够的光线使图像更清晰。为了使光源能够照射于特定区域或角度，摄影机或智能图像产品的光源一般都用一颗或是多颗光源平行于摄影机取像方向来补偿光源，使摄影机或智能产品能有足够的亮度进行摄影。

然而，对于不同图像获取距离所需要的图像获取范围不一样，会使用不同的补光调光模块。若是使用同一模块却同时涵盖不同距离，此种做法会造成近距离太亮而远距离却不够亮、耗电与散热能力不佳等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种光源模块以及图像获取设备，可依图像获取情境而提供出合适光强度、发散角度及聚焦距离的光，进而避免产生光强度错误、容易耗电及散热能力不佳的情况。

本实用新型提供一种光源模块，包括基板、多个发光组件以及反射组件。多个发光组件配置于基板上。多个发光组件分别用以提供多个光束。反射组件配置于基板上，且位于多个光束的传递路径上。反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，其中多个光束分别传递至反射面的不同位置，经由反射面的不同位置反射而分别形成的多个光照射图案并传递出所述出光口，且多个光照射图案皆不同。

在本实用新型的实施例中，上述的多个光照射图案的涵盖角度、出射中心角度或照射距离中至少一者不同。

在本实用新型的实施例中，在垂直于基板的方向上，上述的反射组件覆盖并重叠多个发光组件。

在本实用新型的实施例中，上述的反射面邻近出光口一侧的曲率大于反射面远离出光口一侧的曲率。

在本实用新型的实施例中，经上述的反射面邻近出光口一侧反射而形成的光照射图案的照射距离小于经反射面远离出光口一侧反射而形成的光照射图案的照射距离。

本实用新型另提供一种图像获取设备包括获取图像模块以及光源模块。获取图像模块用以获取物体的图像。光源模块用以提供光束至物体。光源模块包括基板、第一发光组件、第二发光组件以及反射组件。第一发光组件配置于基板上，用以提供第一光束。第二发光组件配置于基板上，用以提供第二光束。反射组件配置于基板上，且位于第一光束以及第二光束的传递路径上。反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，其中第一光束与第二光束分别传递至反射面的第一位置与第二位置，经由出光口出射而分别形成第一光照射图案与第二光照射图案。

在本实用新型的实施例中，上述的反射面邻近出光口一侧的曲率大于反射面远离出光口一侧的曲率。

在本实用新型的实施例中，上述的基板配置于获取图像模块，且出光口的开口方向相同于获取图像模块的光轴方向同方向延伸。

在本实用新型的实施例中，上述的第二发光组件在第一方向上与反射面的距离小于第一发光组件在第一方向上与反射面的距离，且第二光照射图案至出光口的距离小于第一光照射图案至出光口的距离。第一方向与出光口的正向方向平行。

在本实用新型的实施例中，上述的光源模块还包括第三发光组件，配置于基板上，用以提供第三光束。其中，第三发光组件在第二方向上与反射面的距离小于第一发光组件在第二方向上与反射面的距离，且第三光照射图案所涵盖的角度大于第一光照射图案所涵盖的角度。第一方向与出光口的正向方向平行，且第二方向垂直于第一方向。

基于上述，在本实用新型的光源模块以及图像获取设备中，反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，且位于多个发光组件所提供的多个光束的传递路径上，这些光束分别传递至反射面的不同位置，经由反射面的不同位置反射而分别形成的多个光照射图案并传递出出光口，且多个光照射图案皆不同。因此，发光组件可通过反射组件等二次光学组件达成不同光学条件的出光，进而产生不同的光照射图案以适用至不同的情境中。如此一来，可依图像获取情境而提供出合适光强度、发散角度及聚焦距离的光，进而避免产生光强度错误、容易耗电及散热能力不佳的情况。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的图像获取设备的剖面示意图；

图2A至图2C分别为图1的光源模块不同情境下的立体示意图；

图3为图1的光源模块的剖面图；

图4为图1的部分光源模块的俯视图；

图5为本实用新型一实施例的光源模块的光学仿真示意图；

图6为本实用新型另一实施例的光源模块的光学仿真示意图；

图7为本实用新型另一实施例的光源模块的光学仿真示意图。

附图标记说明：

10：图像获取设备；

50：获取图像模块；

60：壳体；

62：连接端；

100、100A、100B：光源模块；

110：基板；

120、120_1、120_2、120_3、120_4、120_5、120_6、120A、120B、120C、120D：发光组件；

130：反射组件；

132：反射面；

132_1、132_2、132_3、132_4、132_5、132_6：区域；

134：出光口；

L、L1、L2、L3、L4：光束；

I：光轴方向。

具体实施方式

图1为本实用新型一实施例的图像获取设备的示意图。请参考图1。本实施例提供一种图像获取设备10，用以对物体或图像录像或监视。图像获取设备10例如是室内/外监视器、网络摄影机、家庭摄影机或智能图像产品，但本实用新型并不限于此。举例而言，在本实施例中，图像获取设备10包括获取图像模块50、光源模块100以及壳体60。获取图像模块50例如是包括光学镜组以及感光组件，用以获取物体(未显示)的图像。光源模块100用以选择性地提供多个光照射图案至物体。壳体60例如为图像获取设备10的外壳，用以承载获取图像模块50以及光源模块100。在本实施例中，壳体60例如还包括连接端62，用以连接外部电子装置，进而电性连接以及传输信号。然而，本实用新型并不限制图像获取设备10的类型，可视情境而配置不同的扩充组件。

图2A至图2C分别为图1的光源模块不同情境下的立体示意图。图3为图1的光源模块的剖面图。请先参考图1、图2A以及图3。光源模块100包括基板110、多个发光组件120以及反射组件130。多个发光组件120配置于基板110上，分别用以提供多个光束L。多个发光组件120例如是发光二极管，但本实用新型并不限于此。在本实施例中，多个发光组件120位于同一平面上，因此具有较简易的制程。

反射组件130配置于基板110上，且位于多个光束L的传递路径上。反射组件130具有为自由曲面的反射面132以及出光口134。在本实施例中，基板110配置于获取图像模块50，且出光口134的开口方向(即负Y方向)相同于获取图像模块50的获取图像方向，亦与图像模块50的光轴方向I同方向延伸。多个发光组件120所发出的多个光束L分别传递至反射面132的不同位置，经由反射面132的不同位置反射而分别形成的多个光照射图案并传递出出光口134，且多个光照射图案皆不同。在此需说明，所谓多个光照射图案皆不同是指，多个光照射图案的涵盖角度、出射中心角度、照射距离或等其他光学特性参数中的至少一者不同即所谓不同。具体而言，在垂直于基板110的方向上(即图2A中的Z轴方向)，反射组件130覆盖并置放且重叠于多个发光组件120之上。因此，传递通过出光口134的多个光照射图案皆经由反射组件130反射。也就是说，多个发光组件120所发出的光束L必定先传递至反射组件130的反射面132，再通过反射作用由反射组件130的出光口134传递出光源模块100。

图4为图1的部分光源模块的俯视图。请同时参考图2A至图2C以及图4。值得一提的是，在本实施例中，由于反射面132为自由曲面，所以每个发光组件120发射光束L的所对应的反射面132位置的表面几何条件(例如曲率、角度、方向等)不同。因此，可通过开关不同位置的发光组件120而形成不同的光学条件的光照射图案。举例而言，本实施例配置六个发光组件120_1、120_2、120_3、120_4、120_5、120_6，以出光口134方向(即正朝Y方向)观看，其中发光组件120_1配置于左侧后方、发光组件120_2配置于中央后方、发光组件120_3配置于右侧后方、发光组件120_4配置于左侧前方、发光组件120_5配置于中央前方、发光组件120_6配置于右侧前方。此六个发光组件120_1、120_2、120_3、120_4、120_5、120_6所提供的光束L分别对应传递或投射至正上方(即正Z方向上)反射面132的部分区域132_1、132_2、132_3、132_4、132_5、132_6。需注意的是，图4所标示的区域132_1、132_2、132_3、132_4、132_5、132_6仅示意，光束L所照射的区域依据不同规格的发光组件120而有所不同，本实用新型并不限于此。

以图2A为例，当中央前方的发光组件120(即图4所显示的发光组件120_5)开启而其他发光组件120关闭时，光束L传递至反射面132的部分区域132_5及其邻近区域，由于此区域132_5在Z方向上所对应的反射面132的曲率变化小，故可反射光束L从中央出光，适于照射位于获取图像模块50中央且距离较近的物体，如图2A所显示。

以图2B为例，当左侧前方的发光组件120(即图4所显示的发光组件120_4)开启而其他发光组件120关闭时，光束L传递至反射面132的部分区域132_4及其邻近区域，由于此区域132_4相较于区域132_5具有倾斜角度，故可反射光束L从右侧出光，适于照射位于获取图像模块50右侧且距离较近的物体，如图2B所显示。换句话说，相较于图2A的实施例，发光组件120_4在X方向上与反射面132的距离小于发光组件120_5在X方向上与反射面132的距离，且发光组件120_4所发出光束L而形成的光照射图案所涵盖的角度大于发光组件120_5所发出光束L而形成的光照射图案所涵盖的角度，故可应用于不同的情境需求而不需更换光源模块100。

以图2C为例，当中央后方的发光组件120(即图4所显示的发光组件120_2)开启而其他发光组件120关闭时，光束L传递至反射面132的部分区域132_2及其邻近区域，由于此区域132_2相较于区域132_5的曲率较小，故除可反射光束L从中央出光之外，其光照射图案的投射距离也较远，适于照射位于中央且距离较远的物体，如图2C所显示。换句话说，在本实施例中，反射面132邻近出光口134一侧的曲率大于反射面132远离出光口134一侧的曲率，故可使经反射面132邻近出光口134一侧反射而形成的光照射图案的照射距离小于经反射面132远离出光口134一侧反射而形成的光照射图案的照射距离。换句话说，相较于图2A的实施例，发光组件120_2在Y方向上与反射面132的距离小于发光组件120_5在Y方向上与反射面132的距离，且发光组件120_2所发出光束L而形成的光照射图案至出光口134的距离小于发光组件120_5所发出光束L而形成的光照射图案至出光口134的距离，故可应用于不同的情境需求而不需更换光源模块100。

更进一步地说，在不同的实施例中，可依需求配置不同数量(例如是大于6个)或不同位置的发光组件120，或者是设计不同的反射面132曲率，进一步让反射光束L形成具有不同光学特性的光照射图案，本实用新型并不限于此。因此，发光组件120可通过反射组件130等二次光学组件达成不同光学条件的出光，进而产生不同的光照射图案以适用至不同的情境中。如此一来，可依图像获取情境而提供出合适光强度、发散角度及聚焦距离的光，进而避免产生光强度错误、容易耗电及散热能力不佳的情况。

值得一提的是，由图2A至图4所显示的实施例可进一步延伸，当所有的发光组件120(即发光组件120_1～120_6)皆启动时，将各自提供出光束L以产生不同的投射光型，而这些不同光型的投射光将共同形成为全范围的投射光。换句话说，在需要全范围投射光的特定情境下，可通过启动全部的发光组件120进而达成光学上需求。如此一来，可省去更换其他类型的光源模块100。

图5为本实用新型一实施例的光源模块的光学仿真示意图。请参考图5。如图5所显示，在Y方向上的不同位置出射的光束L1、L2将会通过正Z方向上不同曲率的部分反射面132进行反射，进而朝出光口134投射形成不同光型的光源。举例而言，在本实施例的光源模块100A中，位于距离出光口134较近的发光组件120A提供光束L1，且位于距离出光口134较远的发光组件120B提供光束L2。在发光组件120A、120B同时提供光束的光学仿真图可看出，由于发光组件120A所提供的光束L1传递至曲率较大的部分反射面132，因此可提供出投射范围较接近出光口134的光型。另一方面，由于发光组件120B所提供的光束L2传递至曲率较小的部分反射面132，因此可提供出投射范围较远离出光口134的光型。换句话说，在本实施例中，可因所要照射区域的不同而选择性地启动发光组件120A、120B。如此一来，可省去更换其他类型的光源模块100A。值得一提的是，在本实施例中，由光束L2所形成的投射光为平行投射光，而由光束L1所形成的投射光也为大致平行的近距离投射光。然而，亦可通过反射面132的设计而将由光束L1所形成的投射光改变为具有聚焦或发散的投射光，但本实用新型并不限于此。

图6为本实用新型另一实施例的光源模块的光学仿真示意图。图7为本实用新型另一实施例的光源模块的光学仿真示意图。请参考图6及图7。如图6及图7所显示，在X方向上的不同位置出射的光束L3、L4将会通过正Z方向上不同曲率的部分反射面132反射，进而朝出光口134反射形成不同光型的光源。举例而言，在本实施例的光源模块100B中，位于中央位置的发光组件120C提供光束L3，且位左侧位置的发光组件120D提供光束L4。在发光组件120C、120D分别提供光束的光学仿真图可看出，由于发光组件120C所提供的光束L1传递至对称曲面的部分反射面132，因此可提供出投射不偏折方向，且大部分集中于出光口134中心的光型。另一方面，由于发光组件120D所提供的光束L4传递至非对称且具有斜率的曲面的部分反射面132，因此可提供出投射朝一方向偏折(在本实施例中为朝右侧位置偏折)的光型。换句话说，在本实施例中，可因所要照射区域的不同而选择性地启动发光组件120C、120D。如此一来，可省去更换其他类型的光源模块100B。值得一提的是，在不同的实施例中，可搭配图5至图7的实施例，将发光组件配置于不同的方位上，以提供出具有复合光学特性的投射光型，例如是具有平行投射以及偏折一角度性质的光型，本实用新型并不限于此。

请继续参考图1至图4。在一实施例中，图像获取设备10还包括加装一传感器(未显示)，能检测人、动物或是物体等被摄物的位置，并将物体的位置回传到控制组件(未显示)且记录在存储组件(未显示)中，以使发光组件120经由反射组件130将光线投射在移动的被摄物上。除此之外，当被摄物移动时，可经由传感器检测被摄物的实时位置，并将被摄物的实时位置回传至控制组件，以再次通过控制组件调整发光组件120的开关，例如是更换启动不同位置的发光组件120以持续照射。如此一来，可使投射出的光束L持续投射至移动中的被摄物，达到光束L能自动追踪被摄物。

综上所述，在本实用新型的光源模块以及图像获取设备中，反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，且位于多个发光组件所提供的多个光束的传递路径上，这些光束分别传递至反射面的不同位置，经由反射面的不同位置反射而分别形成的多个光照射图案并传递出出光口，且多个光照射图案皆不同。因此，发光组件可通过反射组件等二次光学组件达成不同光学条件的出光，进而产生不同的光照射图案以适用至不同的情境中。如此一来，可依图像获取情境而提供出合适光强度、发散角度及聚焦距离的光，进而避免产生光强度错误、容易耗电及散热能力不佳的情况。

虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种光源模块，其特征在于，包括：

基板；

多个发光组件，配置于所述基板上，所述多个发光组件分别用以提供多个光束；以及

反射组件，配置于所述基板上，且位于所述多个光束的传递路径上，所述反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，其中所述多个光束分别传递至所述反射面的不同位置，经由所述反射面的不同位置反射而分别形成的多个光照射图案并传递出所述出光口，且所述多个光照射图案皆不同。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述多个光照射图案的涵盖角度、出射中心角度或照射距离中至少一者不同。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，在垂直于所述基板的方向上，所述反射组件覆盖并重叠所述多个发光组件。

4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述反射面邻近所述出光口一侧的曲率大于所述反射面远离所述出光口一侧的曲率。

5.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，经所述反射面邻近所述出光口一侧反射而形成的所述光照射图案的照射距离小于经所述反射面远离所述出光口一侧反射而形成的所述光照射图案的照射距离。

6.一种图像获取设备，其特征在于，包括：

获取图像模块，用以获取物体的图像；以及

光源模块，用以提供光束至所述物体，所述光源模块包括：

基板；

第一发光组件，配置于所述基板上，用以提供第一光束；

第二发光组件，配置于所述基板上，用以提供第二光束；以及

反射组件，配置于所述基板且位于所述第一光束以及所述第二光束的传递路径上，所述反射组件具有为自由曲面的反射面以及出光口，其中所述第一光束与所述第二光束分别传递至所述反射面的第一位置与第二位置，经由所述出光口出射而分别形成第一光照射图案与第二光照射图案。

7.根据权利要求6所述的图像获取设备，其特征在于，所述反射面邻近所述出光口一侧的曲率大于所述反射面远离所述出光口一侧的曲率。

8.根据权利要求6所述的图像获取设备，其特征在于，所述基板配置于所述获取图像模块，且所述出光口的开口方向与所述获取图像模块的光轴方向同方向延伸。

9.根据权利要求6所述的图像获取设备，其特征在于，所述第二发光组件在第一方向上与所述反射面的距离小于所述第一发光组件在所述第一方向上与所述反射面的距离，且所述第二光照射图案至所述出光口的距离小于所述第一光照射图案至所述出光口的距离，所述第一方向与所述出光口的正向方向平行。

10.根据权利要求6所述的图像获取设备，其中所述光源模块还包括第三发光组件，配置于所述基板上，用以提供第三光束，其特征在于，所述第三发光组件在第二方向上与所述反射面的距离小于所述第一发光组件在所述第二方向上与所述反射面的距离，且所述第三光照射图案所涵盖的角度大于所述第一光照射图案所涵盖的角度，第一方向与所述出光口的正向方向平行，且所述第二方向垂直于所述第一方向。

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