[發(fā)明專利]可調(diào)式光投射器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910504553.3
• 申請(qǐng)日: 2019-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111562690B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宏山;陳明璿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 源奇科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02F1/133
• 分類號(hào): G02F1/133;G02F1/29;G02B27/42
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張雅文

本發(fā)明提供一種可調(diào)式光投射器，包括光源、固定式光學(xué)相位調(diào)制器、可調(diào)式液晶面板及驅(qū)動(dòng)器。光源用以發(fā)出光束。固定式光學(xué)相位調(diào)制器配置于光束的路徑上，且用以調(diào)制光束的相位。可調(diào)式液晶面板配置于光束的路徑上，且用以使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換。驅(qū)動(dòng)器電性連接至可調(diào)式液晶面板的第一電極層與第二電極層，且用以改變第一電極層與第二電極層之間的電壓差，進(jìn)而使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種感測(cè)裝置及光投射器，且特別是有關(guān)于一種光學(xué)感測(cè)裝置、結(jié)構(gòu)光投射器及可調(diào)式光投射器。

背景技術(shù)

目前三維感測(cè)(3D sensing)的主流技術(shù)分為飛行時(shí)間法(time of flight；TOF)以及結(jié)構(gòu)光技術(shù)(structured illumination)。TOF技術(shù)是利用脈沖雷射(pulsed laser)以及互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)感測(cè)器來(lái)測(cè)量光反射時(shí)間換算成距離。因成本以及構(gòu)造，一般較適合長(zhǎng)距離的物體解析。在結(jié)構(gòu)光技術(shù)，利用紅外光源(IR source)投影到繞射元件(diffractive optical element；DOE)以產(chǎn)生二維的繞射圖案，再利用感測(cè)器來(lái)收集反射光。物體的三維距離可利用三角法來(lái)?yè)Q算出來(lái)。結(jié)構(gòu)光技術(shù)受限于具有固定焦距的投影鏡頭，因此繞射圖型清楚成像的距離也是有限制的，最終導(dǎo)致可被解析物體的距離局限于小范圍內(nèi)。

為解決上述結(jié)構(gòu)光技術(shù)的問(wèn)題，有人提出在鏡組中加入變跡透鏡(apodizedlens)以產(chǎn)生多個(gè)焦距的系統(tǒng)。然而，此做法會(huì)犧牲掉光效率以及二維繞射圖案的點(diǎn)數(shù)以及解析度。

此外，在行動(dòng)裝置的三維臉部辨識(shí)中，泛光系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)皆被采用以達(dá)到三維臉部辨識(shí)。泛光系統(tǒng)先被用來(lái)判斷接近的物體是否為人臉，如果接近的物體是人臉，結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)便隨后被啟動(dòng)且用以判斷所偵測(cè)到的人臉是否為此行動(dòng)裝置的使用者的臉。然而，在一個(gè)行動(dòng)裝置中同時(shí)采用兩個(gè)系統(tǒng)(即泛光系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)光系統(tǒng))會(huì)占用許多空間，且較為昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種利用液晶來(lái)控制結(jié)構(gòu)光的對(duì)焦的光學(xué)感測(cè)裝置。

本發(fā)明提供一種利用液晶來(lái)控制結(jié)構(gòu)光的對(duì)焦的結(jié)構(gòu)光投射器。

本發(fā)明提供一種可調(diào)式光投射器，其利用可調(diào)式液晶面板來(lái)使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)感測(cè)裝置，適用于偵測(cè)物體或物體的特征。光學(xué)感測(cè)裝置包括結(jié)構(gòu)光投射器以及感測(cè)器。結(jié)構(gòu)光投射器用以將結(jié)構(gòu)光投射至該物體。結(jié)構(gòu)光投射器包括光源、繞射光學(xué)元件以及液晶透鏡模組。光源用以發(fā)出光束。繞射光學(xué)元件配置于光束的路徑上，且用以產(chǎn)生繞射圖案以形成結(jié)構(gòu)光。液晶透鏡模組配置于光束的路徑以及結(jié)構(gòu)光的路徑的至少一者上，且能夠控制至少兩個(gè)對(duì)焦態(tài)之間的對(duì)焦。感測(cè)器與結(jié)構(gòu)光投射器相鄰，用以感測(cè)反射光。反射光為結(jié)構(gòu)光自物體的反射。

本發(fā)明的實(shí)施例提出一種結(jié)構(gòu)光投射器。結(jié)構(gòu)光投射器包括光源、繞射光學(xué)元件以及液晶透鏡模組。光源用以發(fā)出光束。繞射光學(xué)元件配置于光束的路徑上，且用以產(chǎn)生繞射圖案以形成結(jié)構(gòu)光。液晶透鏡模組配置于光束的路徑以及結(jié)構(gòu)光的路徑的至少一者上，且能夠控制至少兩個(gè)對(duì)焦態(tài)之間的對(duì)焦。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種可調(diào)式光投射器，其包括光源、固定式光學(xué)相位調(diào)制器、可調(diào)式液晶面板及驅(qū)動(dòng)器。光源用以發(fā)出光束。固定式光學(xué)相位調(diào)制器配置于光束的路徑上，且用以調(diào)制光束的相位。可調(diào)式液晶面板配置于光束的路徑上，且用以使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換。可調(diào)式液晶面板包括第一基板、第二基板、液晶層、第一電極層及第二電極層。液晶層配置于第一基板與第二基板之間。第一電極層與第二電極層的至少其中之一為圖案化層。第一電極層與第二電極層皆配置于第一基板與第二基板的其中之一上，或分別配置于第一基板與第二基板上。驅(qū)動(dòng)器電性連接至第一電極層與第二電極層，且用以改變第一電極層與第二電極層之間的電壓差，進(jìn)而使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換。