CN115867765A - 漫射照明和多模式照明装置 - Google Patents

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A·萨马迪
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M·巴利曼
R·莱纳特
T·森
J·艾勒特森
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Abstract

在一些实现中，照明模块可操作以将均匀漫射照明投射到场景上。一些实现使得能够独立地寻址发光元件的不同子集，使得发光元件的这些不同子集可以在不同时间点亮(或熄灭)，这可以促进多模式操作。

Description

漫射照明和多模式照明装置
相关申请的交叉引用
本申请要求全部于2020年6月9日提交的美国临时专利申请63/036,824、63/036,831和63/036,835的优先权的权益，这三个申请的内容通过引用而被全部并入本文。
技术领域
本发明涉及漫射照明和多模式照明装置。
背景技术
一些光学成像***能够提供捕获区域内的对象的距离测量和/或深度图像。这样的***例如可以用于生成接近度数据、距离数据或三维数据。
成像***例如可以包括具有用于照射场景的光源的投影仪、以及用于接收从场景中的对象反射的光的感测装置(例如，一个或多于一个照相机)。在一些情况下，光源包括可操作以照射捕获区域的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列。根据成像***的实现和要求，投影仪可以被设计为产生要投射到场景上的基本漫射光(即，具有相对较大的角展度的光)。在其他情况下，投影仪可以被设计为产生要投射到场景上的具有基本离散特征(诸如结构光图案或投影纹理等)的光。在任一情况下，来自VCSEL阵列的光可以从捕获区域中的一个或多于一个对象反射，并且可以在感测装置内被接收。反射光可以由一个或多于一个照相机检测，然后被分析，以例如确定接近度、距离或其他信息。
发明内容
本发明描述了照明模块，这些照明模块在一些实现中可操作以将均匀漫射照明投射到场景上。一些实现使得能够独立地寻址发光元件的不同子集，使得发光元件的这些不同子集可以在不同时间点亮(或熄灭)，这可以促进多模式操作。
在一个方面，例如，本发明描述了一种设备，其包括光源、一个或多于一个光学元件以及控制电路。所述光源包括发光元件的第一子集和发光元件的不同的第二子集。所述第一子集的每一个发光元件能够操作以产生相应光束，并且所述第二子集的每一个发光元件能够操作以产生与由发光元件的所述第一子集产生的光束相比漫射更少的相应光束。所述一个或多于一个光学元件被布置成将由发光元件的所述第一子集和所述第二子集产生的光束投射到场景上。所述控制电路能够操作以控制所述第一子集和所述第二子集的发光元件点亮的相应持续时间，使得投射到所述场景上的由此得到的整体照明是大致均匀的漫射照明。
一些实现包括以下特征中的一个或多于一个。例如，在一些情况下，所述第一子集和所述第二子集的发光元件以及所述一个或多于一个光学元件被布置成使得将由所述第二子集产生的光束投射到所述场景上，以至少部分地填充由发光元件的所述第一子集产生的照明中的间隙。在一些情况下，所述控制电路能够操作以使所述第一子集的发光元件点亮第一持续时间，并且在所述第一子集的发光元件点亮期间使所述第二子集的发光元件点亮第二持续时间，其中所述第二持续时间比所述第一持续时间短。在一些实现中，发光元件的所述第一子集和所述第二子集中的每一个子集由VCSEL构成。所述第一子集的VCSEL可以具有第一孔，并且所述第二子集的VCSEL可以具有第二孔，其中所述第一孔比所述第二孔大。在一些情况下，所述第一子集的VCSEL具有矩形(例如，正方形)孔或六边形孔。在一些情况下，所述第一子集的VCSEL具有形状与所述第二子集的VCSEL的孔的形状不同的孔。
在一些实现中，所述控制电路能够操作以在第二操作模式中点亮发光元件的所述第二子集，从而例如将结构光图案投射到所述场景上。
本发明还描述了一种方法，其包括：点亮发光元件(例如，VCSEL)的第一子集，并使用由发光元件的所述第一子集产生的光将漫射照明投射到场景上；以及采用时间光拼接，以通过点亮发光元件(例如，VCSEL)的第二子集并将由发光元件的所述第二子集产生的光投射到所述场景上来至少部分地填充所述漫射照明中的间隙。发光元件的所述第二子集比发光元件的所述第一子集点亮更短的持续时间。
在一些实现中，所述方法还包括：点亮发光元件(例如，VCSEL)的第三子集并将由发光元件的所述第三子集产生的光投射到所述场景上。发光元件的所述第三子集比发光元件的所述第一子集点亮更短的持续时间，并且由所述第三子集产生并投射到所述场景上的光至少部分地填充所述漫射照明中的附加间隙。在一些情况下，发光元件的所述第三子集点亮与发光元件的所述第二子集点亮的持续时间不同的持续时间。
本发明还描述了一种设备，其包括VCSEL的阵列以及一个或多于一个光学元件。所述VCSEL中的每一个VCSEL具有矩形或六边形孔，并且所述VCSEL中的每一个VCSEL能够操作以产生相应光束。所述一个或多于一个光学元件被布置成将光束投射到场景上。对于特定工作距离，在所述阵列中的VCSEL点亮的情况下，将大致无间隙的均匀漫射照明投射到所述场景上。
在一些实现中，所述VCSEL中的每一个VCSEL具有正方形孔或六边形孔。在一些情况下，对于所述特定工作距离，在所述阵列中的VCSEL点亮的情况下，在由所述VCSEL中的不同VCSEL产生并投射到所述场景上的各个光束之间不存在重叠。
一些实现包括以下优点中的一个或多于一个。例如，在一些情况下，可以将更均匀的漫射照明投射到场景上。此外，各种实现使得能够独立地寻址发光元件(例如，VCSEL)的不同子集，使得发光元件的这些不同子集可以在不同时间点亮(或熄灭)，这可以促进多模式操作。例如，在一个模式中，可以将基本漫射照明投射到场景上，而在第二个模式中，可以将结构光图案投射到场景上。
其他方面、特征和优点将从以下的详细说明、附图和权利要求书变得明显。
附图说明
图1A和图1B示出照明模块的示例。
图2示出照明模块的另一示例。
图3A和图3B示出照明模块的又一示例。
图4示出照明模块的另一示例。
图5示出照明模块的再一示例。
图6示出结构光照明的示例。
图7示出漫射照明的示例。
图8A和图8B示出由具有圆形孔(aperture)的发光元件产生的照明的示例。
图9A是示出时间光拼接的示例的曲线图。
图9B示出针对图9A的方案的由此得到的照明的示例。
图10A示出使用具有六边形孔的发光元件的场景上的无间隙均匀漫射照明的示例。
图10B示出使用具有正方形孔的发光元件的场景上的无间隙均匀漫射照明的示例。
图11A示出使用发光元件的第一阵列产生的照明的示例。
图11B示出使用发光元件的两个不同子阵列产生的照明的示例。
图12示出包括发光元件的三个不同子阵列的照明模块的示例。
图13是根据一些实现的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的一个方面描述了例如可以并入到成像***中的多模式照明装置。这样的照明装置可以以多个模式操作。例如，在一些实现中，多模式照明装置可以以第一模式操作以生成第一照明，并且可以以第二模式操作以生成与第一照明不同的第二照明。
作为示例，在第一模式中，第一照明可以是基本漫射光(即，具有相对较大的角展度的光)，而在第二模式中，照明可以包括可用于主动立体应用的基本离散特征(诸如结构光图案或投影纹理等)。在一些情况下，第一模式可以与一个或多于一个照相机(例如，3D照相机和RGB照相机)组合使用以生成接近度或距离数据，并且第二模式可以与相同或不同的照相机组合使用以生成三维数据或光谱数据。(一个或多于一个)光敏装置例如可以包括光电二极管、光电二极管阵列、图像传感器或飞行时间传感器。
在一些实现中，多模式照明模块可以提供某些优点。例如，多模式照明模块与各自被配置为生成由多模式照明模块提供的两个或多于两个功能其中之一的两个模块相比可以需要更小的占用空间。
如图1A和图1B的示例所示，照明模块10包括用于照射场景14的光源12。模块10还可以包括一个或多于一个透镜或其他光学元件15，其例如可操作以使由光源12发射的光会聚或准直。在一些情况下，光学元件15包括微透镜阵列或超透镜(metalens)阵列。
光源12包括可操作以照射场景的诸如VCSEL 16的阵列等的多个发光元件。VCSEL16是可独立寻址的。也就是说，各个VCSEL 16(或VCSEL的子集)可以独立于其他各个VCSEL(或VCSEL的子集)而点亮或熄灭。特别地，VCSEL阵列包括两个或多于两个VCSEL子阵列，其可以同时操作(即，子阵列中的VCSEL可以大致同时产生光发射)或者可以彼此分开(例如，顺次)操作。
图1A和图1B示出具有VCSEL 16的两个不同子阵列的示例。也就是说，阵列中的各VCSEL 16是第一子阵列或第二子阵列的一部分。在所示示例中，VCSEL 16A是第一子阵列的一部分，而VCSEL 16B是第二子阵列的一部分。如图1A所示，当两个子阵列的VCSEL同时点亮时，在工作距离(WD)处的平面上产生基本漫射照明。另一方面，当仅VCSEL的子集(例如，仅第二阵列中的VCSEL)点亮时，如图1B所示，在工作距离(WD)处的平面上产生点的图案。点图案可以是点的规则或不规则(即，随机)图案，其例如可以用于提供结构照明。例如，在一些情况下，光束可以形成结构光成像技术所用的网格图案或条状图案。
在一些情况下，如图2所示，照明模块还包括扇出衍射光学元件(DOE)17。扇出DOE17可以操作以复制VCSEL阵列的图像，并使各复制图像移位比图像大小小的量。这样得到点亮的VCSEL的重叠图像。即使当两个子阵列的VCSEL都点亮时，投射到场景上的由此得到的漫射光图案11也将由点13沿着该漫射光图案的边界包围，因为在边界处，图案不重叠。另一方面，通过在特定时间点亮VCSEL的子集中的仅一个，可以将点图案投射到场景上。
在一些实现中，各个子阵列中的VCSEL或其他发光元件16可以具有不同的大小。例如，如图3A和图3B所示，第一子阵列中的VCSEL(例如，VCSEL16A)可以具有相对较小的孔，而第二子阵列中的VCSEL(例如，VCSEL 16B)可以具有相对较大的孔。由第一子阵列中的较小VCSEL发射的光可以产生与由第二子阵列中的较大VCSEL产生的圆形光点相比更小且更锐利的圆形光点。因此，如图3A所示，当两个子阵列的VCSEL同时点亮时，从VCSEL阵列在工作距离(WD)处的平面上产生基本漫射照明。另一方面，当仅VCSEL的子集(例如，仅第一阵列中的较小VCSEL)点亮时，如图3B所示，从VCSEL阵列在工作距离(WD)处的平面上产生点的图案。点图案可以是点的规则或不规则(即，随机)图案，其例如可以用于提供结构照明。
在一些实现中，代替具有不同大小的VCSEL的子阵列或除具有不同大小的VCSEL的子阵列之外，子阵列其中之一中的各个VCSEL 16包括由VCSEL产生的光穿过的集成光学元件。例如，如图4所示，第一子阵列中的各个VCSEL 16A包括由VCSEL产生的光穿过的集成透镜18。由第一子阵列中的各个VCSEL 16A产生的光是相对锐利的光斑19，使得由第一子阵列中的VCSEL共同产生的光是相对锐利的点的图案。作为第二子阵列的一部分的其他VCSEL16B不包括这样的集成透镜18，并且例如可以用于产生基本漫射光。不同子阵列中的VCSEL可以独立地并且在不同时间点亮或熄灭，使得模块可以以不同模式操作以在不同时间提供不同类型的照明。例如，通过一次仅点亮VCSEL子阵列中的一个，例如可以操作模块以产生漫射光或点图案。
同样，如图5的示例所示，第二子阵列中的各个VCSEL 16B包括由VCSEL产生的光穿过的集成的高折射率材料块20。由第二子阵列中的VCSEL 16B产生的光21是基本漫射光。作为第一子阵列的一部分的其他VCSEL不包括这样的高折射率材料块20。不同子阵列中的VCSEL可以独立地并且在不同时间点亮或熄灭，使得模块可以以不同模式操作以在不同时间提供不同类型的照明。
在一些实现中，如图6和图7的示例所示，可以布置补充光学器件22以与由VCSEL发射的光的路径相交。补充光学器件22例如可以用于使光朝向场景会聚或准直。图6示出当仅VCSEL 16A的第一子阵列点亮时产生结构光照明24A的示例，而图7示出当仅VCSEL 16B的第二子阵列点亮时产生基本漫射照明24B的示例。
在一些实现中，VCSEL 16具有圆形孔。因此，由单个VCSEL 16输出的光在投射到与光发射的方向垂直的平面上时将表现为点(即，圆)。如图8A所示，即使当将具有圆形孔和给定大小的VCSEL尽可能密集地封装成阵列时，所投射的漫射光图案在出现在所照射的场景上的圆形光点32之间也可能具有小间隙30。为了获得光的更均匀漫射图案，可以在VCSEL阵列中包括具有较小圆形孔的VCSEL的第二子阵列(例如，参见图3A)，使得如图8B所示，由第二子阵列的VCSEL发射的光产生至少部分地填充间隙30的小光点34。因此，当两个子阵列的VCSEL同时点亮时，结果可以是投射到场景上的光的更均匀漫射图案。
另一方面，使具有较小孔的VCSEL在与具有较大孔的VCSEL相同的时间点亮并且点亮与具有较大孔的VCSEL相同的持续时间，这可以导致在像平面中出现明亮光斑。这是因为由具有较小孔的VCSEL中的每个相应VCSEL发射的光将比由具有较大孔的VCSEL中的每个相应VCSEL发射的光会聚在更小的区域上。
以下段落描述了用于将更均匀漫射投射到场景上的各种方法。
根据第一方法，采用时间光拼接来填充漫射照明中的间隙。也就是说，使具有较小孔(并产生更锐利、更明亮光斑)的VCSEL与(提供相对漫射照明的)具有较大孔的VCSEL相比点亮更短的持续时间。VCSEL的两个子阵列点亮的时段重叠，但仅部分重叠。选择具有较小孔的VCSEL点亮的持续时间，使得由具有较小孔的VCSEL投射到场景上的每一面积的总光功率与由具有较大孔的VCSEL投射到场景上的每一面积的总光功率基本相同。在图9A中示出该方案，其中标绘功率相对于时间的曲线图中的阴影区域表示各个VCSEL点亮(即，发射光)的时段。因此，从时间t0到时间t1，仅具有较大孔的漫射照明VCSEL点亮。然后，从时间t1到时间t2，具有较小孔(并且每时间每单位面积发射更大的光功率)的VCSEL也点亮。图9B示出投射到像平面的区域上的总光功率，其表示可以实现更均匀照明并且使得所照射的区域具有更少和/或更小的间隙。
根据第二方法，代替圆形孔，光源的子阵列其中之一中的各VCSEL可以具有矩形(例如，正方形)或六边形形状。该方法使得投射到场景上的各相应光束具有特定束腰(beam-waist)，使得可以针对固定工作距离(或工作距离范围)设计平滑的拼接(无间隙照明)。此外，在特定工作距离处，在投射到场景上的各个光束中几乎或根本没有重叠。因此，由此得到的漫射照明可以是高度一致或均匀的。图10A示出当各VCSEL具有六边形孔时的场景上的由此得到的无间隙均匀漫射照明的示例。在这种情况下，各VCSEL将光束40投射到具有基本六边形形状的场景上。图10B示出当各VCSEL具有正方形孔时的场景上的由此得到的无间隙均匀漫射照明的示例。在这种情况下，各VCSEL将光束42投射到具有基本正方形形状的场景上。
在一些实现中，前述方法可以集成到多模式装置中。例如，在第一模式中，可以点亮具有矩形或六边形形状的孔的VCSEL的第一子集，以将大致无间隙的漫射照明投射到场景上，而在第二模式中，可以点亮各自具有相对较小的圆形孔的VCSEL的第二子集(而VCSEL的第一子集熄灭)以将结构光图案投射到场景上。
在一些情况下，可以组合第一方法和第二方法的特征。这样的实现例如在要照射的场景中的(一个或多于一个)对象在六边形或矩形阵列被优化的理想操作工作范围之外的情况下可以是有利的。例如，如果(一个或多于一个)对象在理想工作范围之外(例如，在大距离z1处)，则在由具有正方形孔的VCSEL 48照射的场景上的各个被照射区域50之间可能存在间隙52(参见图11A)。在这种情况下，具有VCSEL 54的第二子集(例如，具有相对较小的圆形孔的VCSEL)可以是有利的，其中VCSEL 54的该第二子集可以比具有矩形或六边形形状的孔的VCSEL点亮更短的持续时间以获得更均匀照明。“锐利型”VCSEL 54被配置为通过在间隙52中提供照明56来修补漫射照明50的区域(参见图11B)。
此外，在一些实现中，光源可以包括VCSEL的多于两个子集(例如，子阵列)。如图12的示例所示，第一子阵列由具有正方形孔并且在距离z2处照射场景的区域50的VCSEL 48构成。在一些情况下，VCSEL 48可以具有六边形或圆形孔。第二子阵列由具有直径d1的圆形孔并且照射场景的区域56的VCSEL 54构成。第三子阵列由具有直径d2(其中d2>d1)并且照射场景的区域60的VCSEL 58构成。不同的子阵列可以彼此独立地被寻址，并由此被点亮(或熄灭)。第二子阵列的VCSEL 54和第三子阵列的VCSEL 58被设计并定位成使得由第二子阵列和第三子阵列分别照射的区域56、60至少部分地填充由VCSEL 48的第一子阵列所产生的漫射照射中的间隙。可以(例如，通过适当的控制电路70)控制第二子阵列的VCSEL 54和第三子阵列的VCSEL 58点亮的相应持续时间，使得投射到场景上的由此得到的照明更一致(即，更均匀)，而不会出现明显的亮光斑。第二阵列的VCSEL 54和第三阵列的VCSEL 58各自点亮的持续时间可以相同或可以不同。因此，VCSEL可以点亮持续时间，使得由VCSEL 48、54、58的所有子集组合投射到场景上的整体照明是高度一致且均匀的漫射照明。
如图12和图13所示，在一些情况下，可以用发光元件的第一子集(例如，“锐利型”VCSEL 54和/或58)照射场景(框100)，可以(例如，利用图像传感器71和读出电路72)收集基于从场景反射的光75的初始信息(框102)，并且可以(例如，利用处理电路74)确定距离的初始估计(框104)。如果距离的初始估计表示关注对象低于指定的阈值距离，则可以仅用“锐利型”VCSEL 54、58收集距离数据(框106)。另一方面，如果距离的初始估计表示关注对象在阈值距离处或高于阈值距离，则也可以使用发光元件的第二子集(例如，“漫射型”VCSEL 48和“锐利型”VCSEL 54和/或58点亮)来收集距离数据(框108)。
在一些实例中，上述的各种照明模块可以被形成为集成光子封装件。
本说明书中描述的主题和功能操作的各个方面可以在数字电子电路中实现，或者在包括本说明书中公开的结构及其结构等同物的计算机软件、固件或硬件中、或在它们中的一个或多于一个的组合中实现。因此，本说明书中描述的主题的方面可以被实现为一个或多于一个计算机程序产品，即，编码在计算机可读介质上以供由数据处理设备执行或以控制数据处理设备的操作的计算机程序指令的一个或多于一个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储装置、机器可读存储基板、存储器装置、影响机器可读传播信号的物质的组成、或者它们中的一个或多于一个的组合。设备除包括硬件之外，还可以包括为讨论中的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件的代码。
计算机程序(也已知为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以包括编译语言或解释语言的任何形式的编程语言来编写，并且其可以以任何形式进行部署，包括被部署为独立程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序没有必要一定与文件***中的文件相对应。程序可以存储在文件的一部分中，其中该文件将其他程序或数据(例如，标记语言文档中所存储的一个或多于一个脚本)保持在专用于讨论中的程序的单个文件中、或者保持在多个协调文件(例如，存储一个或多于一个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上执行，或者在位于一个站点处、或跨多个站点分布并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中所描述的处理和逻辑流可以通过以下来进行：一个或多于一个可编程处理器执行一个或多于一个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来进行功能。这些处理和逻辑流还可以由专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))进行，并且设备也可被实现为该专用逻辑电路。
适合执行计算机程序的处理器例如包括通用微处理器和专用微处理器两者、以及任何种类的数字计算机的任一个或多于一个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的必要元件是用于进行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多于一个存储器装置。适合存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，其例如包括：半导体存储器装置，例如，EPROM、EEPROM和闪速存储器装置；磁盘，例如，内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
尽管本说明书包含很多细节，但这些细节不应被解释为对本发明的范围或可以要求保护的内容的范围的限制，而应被解释为特定于本发明的特定实施例的特征的描述。在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各个特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管以上可能将特征描述为在特定组合中起作用并且甚至初始所要求保护的内容也如此，但在一些示例中，来自所要求保护的组合中的一个或多个特征可以从该组合删除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或者子组合的变形。
类似地，尽管按特定顺序在附图中示出了这些操作，但这不应当被解释为为了实现期望结果就需要按所示特定顺序或顺次进行这些操作、或者进行所有例示操作。在特定情形下，多任务和并行处理可能是有利的。
各种修改将是显而易见的，并且可以对前述示例进行各种修改。因此，其他实现也在权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种设备，包括：
光源，其包括发光元件的第一子集和发光元件的不同的第二子集，其中所述第一子集的每一个发光元件能够操作以产生相应光束，并且所述第二子集的每一个发光元件能够操作以产生与由发光元件的所述第一子集产生的光束相比漫射更少的相应光束；
一个或多于一个光学元件，其被布置成将由发光元件的所述第一子集和所述第二子集所产生的光束投射到场景上；以及
控制电路，其能够操作以控制所述第一子集和所述第二子集的发光元件点亮的相应持续时间，使得投射到所述场景上的由此得到的整体照明是大致均匀的漫射照明。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一子集和所述第二子集的发光元件以及所述一个或多于一个光学元件被布置成使得将由所述第二子集产生的光束投射到所述场景上，以至少部分地填充由发光元件的所述第一子集产生的照明中的间隙。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述控制电路能够操作以使所述第一子集的发光元件点亮第一持续时间，并且在所述第一子集的发光元件点亮期间使所述第二子集的发光元件点亮第二持续时间，其中所述第二持续时间比所述第一持续时间短。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，发光元件的所述第一子集和所述第二子集中的每一个子集由VCSEL构成。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一子集的VCSEL具有第一孔，并且所述第二子集的VCSEL具有第二孔，其中所述第一孔比所述第二孔大。
6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一子集的VCSEL具有矩形孔。
7.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一子集的VCSEL具有六边形孔。
8.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一子集的VCSEL具有形状与所述第二子集的VCSEL的孔的形状不同的孔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，所述控制电路能够操作以在第二操作模式中点亮发光元件的所述第二子集，从而将结构光图案投射到所述场景上。
10.一种方法，包括：
点亮发光元件的第一子集，并使用由发光元件的所述第一子集产生的光将漫射照明投射到场景上；以及
采用时间光拼接，以通过点亮发光元件的第二子集并将由发光元件的所述第二子集产生的光投射到所述场景上来至少部分地填充所述漫射照明中的间隙，其中发光元件的所述第二子集比发光元件的所述第一子集点亮更短的持续时间。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，发光元件的所述第一子集和所述第二子集中的每一个子集由VCSEL构成。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一子集的VCSEL具有形状与所述第二子集的VCSEL的孔的形状不同的孔。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一子集的VCSEL具有大小与所述第二子集的VCSEL的孔的大小不同的孔。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括：
点亮发光元件的第三子集并将由发光元件的所述第三子集产生的光投射到所述场景上，其中发光元件的所述第三子集比发光元件的所述第一子集点亮更短的持续时间，以及其中由所述第三子集产生并投射到所述场景上的光至少部分地填充所述漫射照明中的附加间隙。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，发光元件的所述第三子集点亮与发光元件的所述第二子集点亮的持续时间不同的持续时间。
16.一种设备，包括：
VCSEL的阵列，其中所述VCSEL中的每一个VCSEL具有矩形或六边形孔，所述VCSEL中的每一个VCSEL能够操作以产生相应光束；以及
一个或多于一个光学元件，其被布置成将光束投射到场景上，
其中，对于特定工作距离，在所述阵列中的VCSEL点亮的情况下，将大致无间隙的均匀漫射照明投射到所述场景上。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述VCSEL中的每一个VCSEL具有正方形孔。
18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述VCSEL中的每一个VCSEL具有六边形孔。
19.根据权利要求16所述的设备，其中，对于所述特定工作距离，在所述阵列中的VCSEL点亮的情况下，在由所述VCSEL中的不同VCSEL产生并投射到所述场景上的各个光束之间不存在重叠。
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