[发明专利]光学传感器及光学感测系统

说明书

一种光学传感器及光学感测系统，所述光学传感器包含至少两个以上不同的光感测像素以及至少两个以上的光栅元件。这些光栅元件位于光感测像素的上方且各自与光感测像素相对应。

本申请是申请号为201510054956.4、申请日为2015年02月03日、名称为“光学传感器及光学感测系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光学传感器，具体地，涉及一种可应用在距离测量或是手势辨识上的光学传感器及光学感测系统。

背景技术

一般来说，距离测量系统(Distance measurement system,DMS)通常会使用光源，并利用光源的光束被物体反射回来的能量来计算物体的距离。传统上，可使用三角定位的方式，或是飞行时间(Time of flight,TOF)的技术方案来计算距离，然而采用上述方式所花费的成本与系统的尺寸相对来说都会较高。

另外，手势(gesture)辨识的开发基础通常可使用3D图像先消除背景图像以取出前景物件图像，其中，这样的技术会使用到两个图像传感器，如此一来，手势辨识模块的尺寸与成本同样地便无法有效地获得缩减。

基于上述，本发明主要是利用相位侦测(phase detection)的技术取得3D图像，而且无需额外打光(上述飞行时间法需要打光)，且本发明的技术方案可只使用单个图像传感器，便可实现侦测距离及手势辨识的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种光学传感器及光学感测系统，其具有低成本及尺寸小的优点。

本发明提供一种光学感测系统，该光学感测系统包含两个光感测像素、两个光栅元件以及处理器。所述两个光栅元件彼此之间具有相位差以衍射不同光强度并分别与所述两个光感测像素相对应，其中，所述两个光栅元件中每一者由至少两层金属层所构成，所述两个光栅元件其中一个光栅元件的所述两层金属层之间的横向距离不同于所述两个光栅元件其中另一个光栅元件的所述两层金属层之间的横向距离。所述处理器用于根据所述两个光感测像素感测的光强度信号判断入射光角度。

本发明还提供一种光学传感器，该光学传感器包含两个光感测像素以及两个光栅元件。所述两个光栅元件彼此之间具有相位差以衍射不同光强度并分别与所述两个光感测像素相对应，其中，所述两个光栅元件中每一者包含两层金属层，所述两个光栅元件其中一个光栅元件的上层金属层与相邻的下层金属层之间的横向距离不同于所述两个光栅元件其中另一个光栅元件的所述上层金属层与相邻的下层金属层之间的横向距离。

本发明还提供一种光学传感器，该光学传感器包含两个光感测像素、两个光栅元件以及处理器。所述两个光栅元件彼此之间具有相位差以衍射不同光强度并分别与所述两个光感测像素相对应，其中，所述两个光栅元件中每一者由至少两层金属层所构成，所述两个光栅元件其中一个光栅元件的所述两层金属层之间的横向距离不同于所述两个光栅元件其中另一个光栅元件的所述两层金属层之间的横向距离。所述处理器用于根据所述两个光感测像素感测的两个光强度信号计算至少一个光强度参数。

在本发明说明的实施例中，光学传感器还包括透镜，其中光栅元件位于透镜与光感测像素之间。

在本发明说明的实施例中，光栅元件中每一者至少由两层金属层所构成。

在本发明说明的实施例中，光学传感器还包括滤光元件，其中所述多个光栅元件位于所述滤光元件与所述多个光感测像素之间。

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的元件以相同的符号表示，于此先述明。

附图说明

图1为本发明一实施例的光学传感器的示意图。

图2为不同角度的光线经过不同相位差的光栅元件的光强度变化的示意图。