[發(fā)明專利]可調(diào)式光投射器與可調(diào)式光偵測器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010134804.6
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN112904629A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳炳升;陳宏山;陳明璿
• 申請（專利權(quán)）人: 源奇科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/133;G02F1/13357;G02F1/1335;G02F1/1337;G02F1/1334;G06K9/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明提供一種包括以下內(nèi)容的可調(diào)式光投射器。光源用以發(fā)出光束。固定式光學相位調(diào)制器配置于光束的路徑上，且用以調(diào)制光束的相位。且用以使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換。可調(diào)式液晶面板配置于光束的路徑上，并且可調(diào)式液晶面板的一部分區(qū)域被配置用以使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間電性切換。驅(qū)動器被用以控制光源及控制可調(diào)式液晶面板以使光束在結(jié)構(gòu)光和泛光之間切換。可調(diào)式液晶面板包括：第一基板、第二基板、液晶層、第一電極層以及第二電極層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種光投射器及感測裝置，且特別是有關(guān)于一種光學感測裝置、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(3D sensing)的主流技術(shù)分為飛行時間法(time of flight；TOF)以及結(jié)構(gòu)光技術(shù)(structured illumination)。TOF技術(shù)是利用脈沖激光(pulsed laser)以及互補式金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器來測量光反射時間換算成距離。因成本以及構(gòu)造，一般較適合長距離的物體解析。在結(jié)構(gòu)光技術(shù)，利用紅外光源(IR source)投影到繞射光學元件(diffractive optical element；DOE)以產(chǎn)生二維的繞射圖案，再利用傳感器來收集反射光。物體的三維距離可利用三角法來換算出來。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，最終導致可被解析物體的距離局限于一小范圍內(nèi)。

為解決上述結(jié)構(gòu)光技術(shù)的問題，有人提出在鏡組中加入變跡透鏡(apodizedlens)以產(chǎn)生多個焦距的系統(tǒng)。然而，此做法會犧牲掉光效率以及二維繞射圖案的點數(shù)以及分辨率。

此外，在行動裝置的三維臉部辨識中，泛光系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)皆被采用以達到三維臉部辨識。泛光系統(tǒng)先被用來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)便隨后被啟動且用以判斷所偵測到的人臉是否為此行動裝置的用戶的臉。然而，在一個行動裝置中同時采用兩個系統(tǒng)(即泛光系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)光系統(tǒng))會占用許多空間，且較為昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

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

根據(jù)本發(fā)明的一實施例所提供的一種可調(diào)式光投射器，其包括光源用以發(fā)出光束。固定式光學相位調(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，并且可調(diào)式液晶面板的一部分區(qū)域被配置用以使光束在結(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，其中第一基板比第二基板更靠近光源。液晶層，配置于第一基板和第二基板之間；第一電極層；以及一第二電極層，其中第一電極層和第二電極層均配置于第一基板和第二基板其中的一者上，或者分別配置于第一基板和第二基板上；以及驅(qū)動器電性連接至光源及可調(diào)液晶面板且用以控制光源及控制可調(diào)液晶面板以使光束在結(jié)構(gòu)光和泛光之間切換。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例所提供的一種可調(diào)式光偵測器，其包括：可調(diào)式光投射器，包括：光源用以發(fā)出光束；固定式光學相位調(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，其中可調(diào)式液晶面板的一部分區(qū)域被配置用以使光束在結(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，其中第一基板比第二基板更靠近光源；液晶層，配置于第一基板和第二基板之間；第一電極層；以及第二電極層，其中第一電極層與第二電極層均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；以及一驅(qū)動器，電性連接至光源及可調(diào)液晶面板，且用以控制光源及控制可調(diào)液晶面板以使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換；以及傳感器，用以感測由可調(diào)式光投射器發(fā)射，經(jīng)反射的結(jié)構(gòu)光或泛光。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例所提供的一種可調(diào)式光投射器中，可調(diào)式液晶面板的一部分區(qū)域被配置用以使光束在結(jié)構(gòu)光與泛光之間切換，因此，本發(fā)明的一實施例將液晶面板、泛光系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)集成到單個系統(tǒng)中，降低了具有結(jié)構(gòu)光和泛光功能的電子裝置的成本和體積。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明