发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种发光装置，包括一结构光产生单元以及一控制单元。该结构光产生单元包括多个发光源以及一光学元件组，该多个发光源所发出的光线通过该光学元件组。该多个发光源中的一第一发光源于一投射面上的一第一位置投影出一第一结构光图案(structured lighting pattern)，该多个发光源中的一第二发光源于该投射面上的一第二位置投影出一第二结构光图案，其中该第一位置不同于该第二位置。该控制单元控制该多个发光源中的该第一发光源以及该第二发光源依时序发光，以使该第一结构光图案以及该第二结构光图案依时序呈现于该投射面上的该第一位置以及该第二位置。由此，本发明专利技术可为空间信息精确计算提供足够的资源，提高分辨率。

【技术实现步骤摘要】
发光装置
本专利技术关于一种发光装置，特别是关于一种可以投射出结构光图案的发光装置。
技术介绍
结构光(structurelight)指的是具有特定形态的光，而随着光学技术的蓬勃发展，其可被设计成线形态、面形态、网格形态、甚至更复杂形态的光形，并进而被应用在许多的领域，如3D轮廓重现、距离量测、防伪辨识、体感互动与新颖造型设计与应用等等，而传统的警示标识也得以更延伸应用于诸如需无污染等医疗或生医环境应用等等，因此结构光的重要性已逐渐地提升，且其相关技术被广泛地研究与开发。结构光产生单元发射出一结构光，当结构光投射至标的物时，标的物的表面会呈现结构光图案。标的物的表面所呈现的结构光图案是被拿来判断空间信息的重要辨识特征，然而，就目前市面上大多数发光装置而言，标的物的表面上所呈现的结构光图案，不论是线形态、面形态、网格形态等等，不会随着时间而有投影位置上的变化。因此导致对应的投射范围可能不够大，又或者导致投射内容不够多样性，以致于在结构光图案的应用上受到局限，而无法满足后续在空间信息精准计算上的需要。此外，若是使用微机电系统透过可动光学模块来辅助产生结构光图案，会有高功耗的缺点，又因为是动件(movingparts)，所以组装公差要求高，常导致生产时良率(yield)低与耐久性较差，而以上所述均为此
所亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种可依时序于一投射面的不同位置投射出结构光图案的发光装置，能为空间信息精确计算提供足够的资源，提高分辨率。本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种无需采用动件而可产生结构光图案的发光装置，能够降低消耗功率，提高组装良率与耐久性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种发光装置，包括结构光产生单元以及控制单元。该结构光产生单元包括多个发光源以及一光学元件组，该多个发光源所发出的光线通过该光学元件组，该多个发光源中的一第一发光源于一投射面上的一第一位置投影出一第一结构光图案(structuredlightingpattern)，该多个发光源中的一第二发光源于该投射面上的一第二位置投影出一第二结构光图案，该第一位置不同于该第二位置。该控制单元信号连接于该结构光产生单元，并控制该多个发光源中的该第一发光源以及该第二发光源依时序发光，以使该投射面上依时序呈现该第一结构光图案以及该第二结构光图案。较佳地，该控制单元可程序化(programmable)地开启及关闭每一该发光源。较佳地，该多个发光源为线性排列，且该控制单元沿该线性排列的顺序轮流且周期性开启及关闭该多个发光源；抑或，该多个发光源为线性排列，且该控制单元不沿该线性排列的顺序轮流，但周期性开启及关闭该多个发光源。较佳地，该多个发光源为环形排列，且该控制单元沿该环形排列的顺序轮流且周期性开启及关闭该多个发光源；抑或，该多个发光源为环形排列，且该控制单元不沿该环形排列的顺序轮流，但周期性开启及关闭该多个发光源。较佳地，该多个发光源规则散布排列于二次元的一平面上；抑或，该多个发光源规则散布排列于三次元的一曲面或空间里。较佳地，该多个发光源包括激光二极管(LD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)以及热光源(thermalsource)中的至少一者。较佳地，该光学元件组包括相应于该第一结构光图案以及该第二结构光图案的多个光学片，每一该光学片为一衍射光学元件(DiffractiveOpticalElement，DOE)、一折射式光学元件以及一反射式光学元件其中之一。较佳地，该折射式光学元件为一多孔(multipleaperture)透镜、一柱状透镜(lenticularlens)或一阵列透镜(lensarray)。较佳地，该多个光学片的数量相同于该多个发光源的数量，且该多个光学片与该多个发光源相对应地设置。较佳地，该结构光产生单元还包括多个准直透镜，每一该准直透镜设置于相对应的该发光源与该光学元件组之间，用以准直该发光源所发出的光线并予以传送至该光学元件组。较佳地，该光学元件组的一出光口侧与该多个发光源的直线距离或该发光装置的总高度小于7毫米(mm)。较佳地，该发光装置还包括壳体，该壳体承载该光学元件组；其中，该光学元件组与该多个发光源具有固定相对组态或固定距离，抑或，该光学元件组与该多个发光源具有可程序化调动的相对组态或相对距离。较佳地，该发光装置还包括感应单元，该感应单元感应位于该投射面上不同位置的该第一结构光图案以及该第二结构光图案，而相应产生一信号。较佳地，该控制单元根据该信号可程序化地开启及关闭每一该发光源。较佳地，该多个发光源皆设于一板体层，且该多个发光源与该板体层电性导通；其中，该板体层热稳定(thermallystabilize)该多个发光源，抑或，该板体层不热稳定(thermallystabilize)该多个发光源。较佳地，该多个发光源以及该控制单元皆设于一板体层，且该多个发光源以及该控制单元与该板体层电性导通；其中，该板体层热稳定(thermallystabilize)该多个发光源以及该控制单元，抑或，该板体层不热稳定(thermallystabilize)该多个发光源以及该控制单元。较佳地，该多个发光源以及该控制单元皆设于一板体层，该多个发光源以及该控制单元与该板体层电性导通，且该板体层设置有至少一感应单元以侦测感应产生一信号并回馈至该控制单元；其中，该板体层热稳定(thermallystabilize)该多个发光源、该控制单元以及该至少一感应单元，抑或，该板体层不热稳定(thermallystabilize)该多个发光源、该控制单元以及该至少一感应单元。本专利技术的发光装置设置有多个发光源，藉由控制该多个发光源的发光时序，使得投射面上随时间依序呈现出不同位置或不同形状的结构光图案，如此在后续执行空间信息精确计算时，可产生足够供计算的资源，以提高分辨率，由此亦可扩展结构光图案的应用性。并且相较于微机电系统驱动可动光学模块，本专利技术在光学器件设置上无需采用动件，因此亦具备有大幅降低功率消耗、提高组装良率与耐用性的优点，同时亦减省整体体积的占用。附图说明图1为本专利技术第一实施例的发光装置在实行发光照射时的概念示意图。图2为本专利技术第一实施例的第一发光源以及第二发光源在实行发光照射时的时间坐标示意图。图3为本专利技术第二实施例的发光装置在实行发光照射时的概念示意图。图4为本专利技术第二实施例的第一发光源、第二发光源、第三发光源、第四发光源在实行发光照射时的时间坐标示意图。图5为本专利技术第三实施例的发光装置在实行发光照射时的概念示意图。图6为本专利技术第四实施例的发光装置在实行发光照射时的概念示意图。图7为本专利技术第五实施例的发光装置在实行发光照射时的概念示意图。具体实施方式请参阅图1，图1为本专利技术第一实施例的发光装置在实行发光照射时的概念示意图。本专利技术第一实施例的发光装置包括结构光产生单元1以及控制单元2，控制单元2信号连接于结构光产生单元1，以控制结构光产生单元1的发光时序。本专利技术的结构光产生单元1包括多个发光源11a、11b以及一光学元件组13，每一发光源11a、11b所发出的光线会通过光学元件组13，以向外投射出而形成结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于，包括：结构光产生单元，包括多个发光源以及一光学元件组，该多个发光源所发出的光线通过该光学元件组，该多个发光源中的一第一发光源于一投射面上的一第一位置投影出一第一结构光图案，该多个发光源中的一第二发光源于该投射面上的一第二位置投影出一第二结构光图案，该第一位置不同于该第二位置；以及控制单元，信号连接于该结构光产生单元，并控制该多个发光源中的该第一发光源以及该第二发光源依时序发光，以使该投射面上依时序呈现该第一结构光图案以及该第二结构光图案。

【技术特征摘要】
2015.11.27 US 62/2604491.一种发光装置，其特征在于，包括：结构光产生单元，包括多个发光源以及一光学元件组，该多个发光源所发出的光线通过该光学元件组，该多个发光源中的一第一发光源于一投射面上的一第一位置投影出一第一结构光图案，该多个发光源中的一第二发光源于该投射面上的一第二位置投影出一第二结构光图案，该第一位置不同于该第二位置；以及控制单元，信号连接于该结构光产生单元，并控制该多个发光源中的该第一发光源以及该第二发光源依时序发光，以使该投射面上依时序呈现该第一结构光图案以及该第二结构光图案。2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该控制单元可程序化地开启及关闭每一该发光源。3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，该多个发光源为线性排列，且该控制单元沿该线性排列的顺序轮流且周期性开启及关闭该多个发光源；抑或，该多个发光源为线性排列，且该控制单元不沿该线性排列的顺序轮流，但周期性开启及关闭该多个发光源。4.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，该多个发光源为环形排列，且该控制单元沿该环形排列的顺序轮流且周期性开启及关闭该多个发光源；抑或，该多个发光源为环形排列，且该控制单元不沿该环形排列的顺序轮流，但周期性开启及关闭该多个发光源。5.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，该多个发光源规则散布排列于二次元的一平面上；抑或，该多个发光源规则散布排列于三次元的一曲面或空间里。6.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该多个发光源包括激光二极管、发光二极管、有机发光二极管以及热光源中的至少一者。7.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该光学元件组包括相应于该第一结构光图案以及该第二结构光图案的多个光学片，每一该光学片为一衍射光学元件、一折射式光学元件以及一反射式光学元件其中之一。8.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，该折射式光学元件为一多孔透镜、一柱状透镜或一阵列透镜。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志隆，颜智敏，
申请(专利权)人：高准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71