[发明专利]三维感测装置、发光模块及其控制方法

说明书

一种三维感测装置，适于感测一待测物。三维感测装置包含发光模块以及感测模块。发光模块包含发光元件、光学元件组及驱动电路。驱动电路耦接于发光元件，用于至少点亮第一发光区及第二发光区其中之一者，其中驱动电路可决定第二发光区的发光功率。发光模块选择性发射扩散光线及结构光斑至少其中之一。感测模块，相邻于发光模块，用于感测经待测物反射的扩散光线及结构光斑至少其中之一。

技术领域

本发明是关于感测装置、发光模块及其控制方法，尤其是适于移动设备的三维感测装置、发光模块及其控制方法。

背景技术

近年来三维图像获取技术开始应用于移动设备如智能手机的摄像头而具有多功能应用，例如：人脸识别作为解除屏锁应用、距离量测应用等。

发明内容

发明人认识到，受限于移动设备的机构设计的有限空间，特别是在前置摄像头的设计与应用在实际上仍有所不足，导致在不同使用环境下，所获取影像有显著的质量差异，因此在使用上仍有所限制。

有鉴于此，本发明部分实施例提出三维感测装置、发光模块及其控制方法，适于感测三维的待测物，以解决三维感测装置在不同使用环境下的测距及三维识别应用所存在的问题。

在一实施例中，三维感测装置适于感测一待测物。三维感测装置包含发光模块以及感测模块。发光模块包含发光元件、光学元件组及驱动电路。发光元件包含第一发光区和第二发光区，其中第一发光区具有用于输出第一光线的多个第一发光单元，第二发光区包含多个工作子区，且每个工作子区具有用于输出第二光线的多个第二发光单元。光学元件组包含分别对应于第一发光区和第二发光区的第一光学元件和第二光学元件，其中第一光学元件用于接收第一光线并输出扩散光线，第二光学元件用于接收第二光线并输出结构光斑。驱动电路耦接于发光元件，驱动电路用于至少点亮第一发光区及第二发光区其中之一者，其中驱动电路通过点亮该些工作子区至少其中之一来决定第二发光区的发光功率。感测模块相邻于发光模块，感测模块用于感测经待测物反射的扩散光线及结构光斑至少其中之一。

在一实施例中，更包含：处理模块，耦接于感测模块，用于依据经反射的扩散光线及该结构光斑至少其中之一产生待测物的三维图像。

在一实施例中，处理模块还耦接于驱动电路，该处理模块并依据经反射的该结构光斑计算出该待测物相对于该三维感测装置的物距，依据物距输出一控制信号，驱动电路依据控制信号决定第发光区中被点亮的至少一该些工作子区。

在一实施例中，第一光学元件包含扩散片，第二光学元件包含衍射光学元件。

在一实施例中，第二发光区还包含不发光的连接子区，其中连接子区将第二发光区界定出该些工作子区。

在一实施例中，发光元件包含垂直腔面发射光激光器。

在一实施例中，多个第一发光单元呈规则分布，多个第二发光单元呈不规则分布。

在一实施例中，至少二个该些工作子区的面积大小彼此相异。

在一实施例中，发光模块适于三维感测装置。发光模块包含发光元件、光学元件组及驱动电路。发光元件包含第一发光区和第二发光区，其中第一发光区具有用于输出第一光线的多个第一发光单元，第二发光区包含多个工作子区，且每个工作子区具有用于输出第二光线的多个第二发光单元。光学元件组包含分别对应于第一发光区和第二发光区的第一光学元件和第二光学元件，其中第一光学元件用于接收第一光线并输出扩散光线，第二光学元件用于接收第二光线并输出结构光斑。驱动电路耦接于发光元件，驱动电路用于至少点亮第一发光区及第二发光区其中之一者，其中驱动电路通过点亮该些工作子区至少其中之一来决定第二发光区的发光功率。

在一实施例中，第一光学元件包含扩散片，第二光学元件包含衍射光学元件。

在一实施例中，第二发光区还包含不发光的连接子区，其中连接子区将第二发光区界定出该些工作子区。