[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。发光模块具有相连通的透光区域及容置区域。发光模块包含发光元件、切换组件、第一光学元件及第二光学元件。发光元件位于透光区域，用于输出发光光线。切换组件用于选择性切换第一光学元件及第二光学元件其中之一者位于透光区域，而另一者位于容置区域。第一光学元件在透光区域接收发光光线并输出扩散光线，而第二光学元件在透光区域接收发光光线并输出结构光斑。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或结构光斑。

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，传统的移动设备中前置的摄像头受限于薄形化的机构设计空间，无法容置较为庞大的类型，导致实际应用上有所限制；但如果设计者为了实现多元化的感测功能，因而配置多颗不同功能的镜头，更可能导致前置摄像头模块体积庞大，从而在移动设备体积薄形化的应用上造成困扰。

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机构设计所面临的问题。

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。发光模块具有相连通的透光区域及容置区域。发光模块包含发光元件、切换组件、第一光学元件及第二光学元件。发光元件位于透光区域。发光元件用于输出发光光线。第一光学元件可活动于透光区域与容置区域之间。第一光学元件在透光区域接收发光光线并输出扩散光线。第二光学元件可活动于透光区域与容置区域之间。第二光学元件在透光区域接收发光光线并输出结构光斑。切换组件连接于第一光学元件及第二光学元件。切换组件用于选择性切换第一光学元件及第二光学元件其中之一者位于透光区域，而另一者位于容置区域。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或结构光斑。

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或结构光斑产生待测物的三维图像。

在一实施例中，切换组件还包含第一传送机构以及第二传送机构。第一传动机构包含连接于第一光学元件的第一连接元件、连接于第一连接元件的第一传动组件、以及连接于第一传动组件的第一驱动单元，其中第一驱动单元驱动第一传动组件及第一连接元件以移动第一光学元件。第二传送机构包含连接于第二光学元件的第二连接元件、连接于第二连接元件的第二传动组件、以及连接于第二传动组件的第二驱动单元，其中第二驱动单元驱动第二传动组件及第二连接元件以移动第二光学元件，其中第一传送机构与第二传送机构位于容置区域。

在一实施例中，第一传动组件及第二传动组件包含传动轴，且第一驱动单元及第二驱动单元包含步进马达。

在一实施例中，第一光学元件包含扩散片，且第二光学元件包含衍射光学元件。

在一实施例中，第一光学元件的表面积大小以及第二光学元件的表面积大小等于或小于容置区域的表面积大小，且第一光学元件与第二光学元件平行于发光元件所在平面。

在一实施例中，发光模块适于三维感测装置。发光模块包含相连通的透光区域及容置区域、发光元件、第一光学元件、第二光学元件以及切换组件。发光元件，位于透光区域，用于输出发光光线。第一光学元件，可活动于透光区域与容置区域之间，第一光学元件在透光区域接收发光光线并输出扩散光线。第二光学元件可活动于透光区域与容置区域之间，第二光学元件在透光区域接收发光光线并输出结构光斑。切换组件，连接于第一光学元件及第二光学元件，用于选择性切换第一光学元件及第二光学元件其中之一者位于透光区域，而另一者位于容置区域。