[發明專利]三維影像系統及帶有三維影像系統的移動電話

有效

• 申請號: 201610229980.1
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN107302693B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 謝紅園
• 申請（專利權）人: 東莞市棒棒糖電子科技有限公司
• 主分類號: H04N13/218
• 分類號: H04N13/218;H04N13/302;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三維影像系統，其包括：

由一頻率掃描信號調制的光源；

第一分光裝置，與所述光源相連，用于將來自光源的光分光為第一光路光輸出和第二光路光輸出，所述第一光路光輸出被引導至一物體，穿過該物體或被該物體反射；

第二分光裝置，與所述第一分光裝置相連，用于將所述第二光路光輸出分光為多個光信號；

光學子模組用于收集穿過所述物體或被所述物體反射的光，并將收集到的光耦合入一光合并裝置；

所述光合并裝置，與所述光學子模組及第二分光裝置相連，包括多個光合并器，用于將耦合自所述光學子模組的光信號與所述第二分光裝置輸出的光信號合并，并輸出多個合并后的光信號；

感光裝置，與所述光合并裝置相連，用于感測該光合并裝置的光輸出并將其轉化為多個電信號；以及

信號處理模組，與所述感光裝置相連，用于從所述電信號中提取有關物體的三維信息；其中：

所述光學子模組包括具有m列和n行的像素矩陣，每一個像素包括一硅基底層，一硅氧化物層設置于該硅基底層上，一玻璃層設置于該硅氧化物層上，一硅波導層設置于該玻璃層上，以及一多晶硅層部分覆蓋該硅波導層，多個齒狀結構形成于該硅波導層中，一光電二極管設置于所述硅氧化物層上并被所述玻璃層覆蓋；

所述第二分光裝置為一分光器，將所述第二光路光輸出分為k個光信號，并且k＝m xn；以及

所述光合并裝置包括k個光合并器，每個光合并器是一個光學Y形結，用于將一個耦合自所述光學子模組的光信號與一個由所述第二分光裝置輸出的光信號合并，并輸出合并后的光信號。

2.根據權利要求1所述的三維影像系統，其中空氣、所述硅波導層及所述玻璃層的折射率分別為n1，n2，n3，并且n2>n3>n1。

3.根據權利要求1所述的三維影像系統，其中所述感光裝置包含一像素矩陣，其包含k個像素，每個像素為一光感測器，用于將所述合并后的光信號轉換為一個電信號。

4.根據權利要求1所述的三維影像系統，其中所述第一分光裝置為一個光纖熔接耦合器。

5.根據權利要求1所述的三維影像系統，進一步包括一放大器設置于所述光源與所述第一分光裝置之間，用于放大輸入該第一分光裝置的光信號；以及一準直器設置于所述第一分光裝置與所述物體之間，用于在光被導向該物體之前校準該光。

6.根據權利要求1所述的三維影像系統，其中頻率掃描信號的頻率在每次掃描中隨時間線性變化。

7.一種移動電話，其包括：

背蓋，其上定義有第一窗口和第二窗口；

光源；

調制器，與所述光源相連，用于通過一頻率掃描信號調制所述光源的輸出；

第一分光裝置，與所述光源相連，用于將來自光源的光分光為第一光路光輸出和第二光路光輸出，所述第一光路光輸出被引導至一物體，穿過該物體或被該物體反射；

第二分光裝置，與所述第一分光裝置相連，用于將所述第二光路光輸出分光為多個光信號；

光學子模組用于收集穿過所述物體或被所述物體反射的光，并將收集到的光耦合入一光合并裝置；

所述光合并裝置，與所述光學子模組及第二分光裝置相連，包括多個光合并器，用于將耦合自所述光學子模組的光信號與所述第二分光裝置輸出的光信號合并，并輸出多個合并后的光信號；

感光裝置，與所述光合并裝置相連，用于感測該光合并裝置的光輸出并將其轉化為多個電信號；以及

信號處理模組，與所述感光裝置相連，用于從所述電信號中提取有關物體的三維信息；其中：該第一窗口圍繞所述光學子模組設置并與其對齊；

該第二窗口圍繞所述第一分光裝置在第一光路的光輸出設置并與其對齊。

8.根據權利要求7所述的移動電話，其中所述第二窗口進一步圍繞一閃光燈設置并與其對齊，所述閃光燈用于提供使用該移動電話拍攝照片或視頻的輔助光。