三维深度感测设备以及用于其的照明模块的制作方法

本公开涉及三维感测领域，更具体地，涉及一种用于三维深度感测设备的照明模块以及三维深度感测设备本身。

背景技术：

1、三维3d感测设备或深度感测设备用于检测物体的三维结构，包括深度信息。深度感测设备，例如飞行时间（time-of-flight；tof）传感器，通常包括tx（发射器）/照明模块和rx（接收器）/传感器模块。它通常采用使用垂直腔面发射激光器（vertical-cavitysurface-emitting laser；vcsel）、发光二极管led或激光技术的固定照明模块。在大多数情况下，固定照明模块产生泛光或点光照明。

2、由于3d感测设备具有固定照明，其用途/应用将受到限制，并且难以覆盖更广泛的使用场景。例如，点光照明适用于较远距离的物体感测，而泛光照明适用于较短距离的物体感测。

3、一种解决方案是使用液晶透镜在泛光与点光之间切换。然而，这种方法切换时间较长，并且往往只有两种切换状态，即开或关。

4、图1是示出3d感测设备结构的示意图。图1中的3d感测设备包括控制器1、成像元件2、成像透镜单元3和照明模块4。箭头线5、6表示从控制器1到成像元件2和照明模块4的相位补偿。来自照明模块4的光照射物体7，被物体7反射的光通过成像透镜单元3由成像元件2接收。控制器1处理来自成像元件2的数据并生成3d图像。

5、图2示出了3d感测设备的结构。如图2所示，3d设备包括照明模块（tx）24和成像模块25。照明模块24包括诸如vcsel的光源22和扩散器21。光源22还可以包括驱动器。扩散器21扩散来自光源22的光以形成泛光或点光。通常，扩散器21只能以开或关的状态进行控制，因此照明模块24最多只能提供两种光，比如泛光和点光，如图2左侧所示。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是为三维深度感测设备的照明模块提供一种新的技术方案。

2、根据本公开的第一方面，提供的一种用于三维深度感测设备的照明模块包括：光源；扩散器，其扩散来自光源的光；可调透镜，位于扩散器之后并具有至少三种状态；以及控制单元，其将可调透镜设置为至少三种状态之一，其中可调透镜的至少三种状态对应于点光与泛光之间的至少三种配置。

3、根据本公开的第二方面，提供的一种三维深度感测设备包括：根据一个实施例的照明模块；以及成像模块，其通过获取来自照明模块并被物体反射或扩散的光来感测三维深度信息。根据本发明的一个实施例，本公开能够提供一种照明模块的新结构，从而为照明提供更多的泛光-点光比例。

4、本公开的进一步特征及其优点，将从以下结合附图对根据本公开的示例性实施例的详细描述中变得显而易见。

1.一种用于三维深度感测设备的照明模块，包括：

2.根据权利要求1所述的照明模块，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的照明模块，其中所述控制单元被配置为基于用户的手动输入将所述可调透镜设置为所述至少三种状态之一。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明模块，其中所述控制单元被配置成在状态循环中自动设置所述可调透镜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明模块，还包括机器学习单元，所述机器学习单元确定所述可调透镜的期望状态，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的照明模块，其中所述可调透镜包括电子可调液晶透镜，其能够通过施加电压进行电控制。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明模块，其中所述可调透镜包括具有电可控致动器的聚合物透镜，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的照明模块，其中所述电可控致动器包括音圈或压电单元。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的照明模块，其中所述控制单元被配置为基于当前照明比例和深度信息中的至少一个，将所述可调透镜设置为所述至少三种状态之一。

10.一种三维深度感测设备，包括：