CN111721232A - 三维感测装置、发光模块及其控制方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

三维感测装置、发光模块及其控制方法

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。

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，适于三维感测一待测物的发光模块控制方法包含以下步骤：借由驱动电路至少点亮发光元件的第一发光区及第二发光区其中之一者，第二发光区包含多个工作子区，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，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，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；当第一发光区被点亮时，光学元件组的第一光学元件接收第一光线并输出扩散光线；当第二发光区被至少局部点亮时，光学元件组的第二光学元件接收第二光线并输出结构光斑；以及，感测模块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，还包含以下步骤：当第一发光区被点亮或第二发光区被至少局部点亮时，借由处理模块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，处理模块还依据经反射的结构光斑计算出待测物相对于包含发光模块的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二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。

据此，三维感测装置主要是利用具有相异发光图案及发光特性的第一发光区和第二发光区，通过驱动电路单独或同时点亮第一发光区及第二发光区至少其中之一，可适应性提供不同环境下所需的光线，接着，感测模块接受经反射的扩散光线及结构光斑至少其中之一，并将对应的光信号转换为电信号，以供装置后续进行三维识别应用。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的三维感测装置的功能方块示意图。

图2A为本发明一实施例的三维感测装置的侧视示意图。

图2B为本发明一实施例的发光元件的俯视示意图。

图2C为本发明另一实施例的发光元件的俯视示意图。

图3为本发明一实施例的适于三维感测一待测物的发光模块控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下将详述本发明的实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细说明之外，本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或组件并未描述于细节中，以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的组件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，附图仅为示意用，并非代表组件实际的尺寸或数量。

图1为本发明一实施例的三维感测装置的功能方块示意图。图2A为本发明一实施例的三维感测装置的侧视示意图。图2B为本发明一实施例的发光元件的俯视示意图。

请一并参照图1至图2B，本发明一实施例的三维感测装置包含发光模块10以及感测模块20。举例而言，三维感测装置是诸如：智能手机、平板电脑等移动设备的前置或后置摄像头，用于获取待测物A的三维图像或量测待测物A至三维感测装置间的距离即深度，其中待测物A可为但不限于：物体、动物或人脸。

发光模块10包含发光元件12、光学元件组14及驱动电路16，其中发光元件12电性连接于驱动电路16。发光元件12包含第一发光区120和第二发光区122，举例而言，如图2B所示，由发光元件12的顶部视之，发光元件12的表面可进一步区分出第一发光区120和第二发光区122，且第一发光区120和第二发光区122彼此相邻而整合为一，例如：二者集成于同一芯片。也就是说，在一些实施例中，第一发光区120和第二发光区122位于同一芯片，发光元件12包含此芯片。但本发明不限于此，在另一些实施例中，第一发光区120和第二发光区122也可以位于不同芯片，发光元件12包含这些不同芯片。举例而言，发光元件可为垂直腔面发射光激光器(VCSEL)、激光二极管、发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)，但不限于此。

请继续参照图2B，在本实施例中，第一发光区120具有多个第一发光单元1200，且多个第一发光单元1200呈规则分布，所述规则分布例如可以是阵列式(array)分布，举例而言，发光元件12表面位于第一发光区120具有规则排列的多个开孔，对应多个第一发光单元1200，供输出第一光线L1。借此，第一发光区120受驱动电路16控制点亮，并朝向光学元件14输出第一光线L1作为均匀点光源，驱动电路16更可通过调控驱动电压/电流，进而改变第一光线L1的发光功率等光特性。

另一方面，第二发光区122包含例如多个工作子区122a、122b、122c、122d，但工作子区的数量不限于图2B所例示的4个，第二发光区122具有多个第二发光单元1220，且多个第二发光单元1220呈不规则分布，所述不規則分布例如可以是随机(random)分布，举例而言，发光元件12表面位于第二发光区122具有随机排列的多个开孔对应于多个第二发光单元1220，供输出第二光线L2。借此，第二发光区122受驱动电路16控制被至少局部点亮，并朝向光学元件14输出第二光线L2作为散斑点光源。不同于第一发光区120仅具有一个发光区域的设计，第二发光区122具有多个工作子区122a、122b、122c、122d，每个工作子区122a、122b、122c、122d的面积大小彼此相同、相异，或至少二个工作子区122a、122b、122c、122d的面积大小彼此相异。在一些实施例中，第二发光区122可受驱动电路16控制，选择性点亮至少其中之一或多个工作子区122a、122b、122c、122d，亦即第二发光区域122被至少局部点亮，借此，第二发光区122适应性调整、改变发光区域的数量及发光总面积，进而改变第二光线L2的发光图案及发光功率等光特性。换言之，驱动电路16通过点亮该些工作子区122a、122b、122c、122d至少其中之一来决定第二发光区122的发光功率。

由上可知，第一发光区120与第二发光区122具有不同的表面发光图案及光特性，借此，发光元件12可适应性提供不同环境下所适合的工作光源，举例而言，当待测物A距离三维感测装置相对较远时，第二发光区122可被点亮全部或大部份工作子区，以输出较高光功率的第二光线L2，当待测物A距离三维感测装置相对较近时，第二发光区122可被局部点亮一个工作子区122a，并可节约电力。于一实施例中，第一光线L1及第二光线L2包含但不限于红外光线。

请继续参照图2A，由侧视观察三维感测装置，光学元件组14包含第一光学元件140和第二光学元件142，且第一光学元件140和第二光学元件142在铅锤方向上分别对应于第一发光区120和第二发光区122。在本实施例中，第一光学元件140和第二光学元件142彼此相邻而整合为一，例如但不限于：集成于同一透光基材。进一步言，光学元件组14具有可透光性，其中第一光学元件140接收来自第一发光区120的第一光线L1，并输出扩散光线L10，第二光学元件142接收来自第二发光区122的第二光线L2，并输出结构光斑L20。举例而言，第一光学元件140为扩散片(Diffuser)，且第二光学元件142为衍射光学元件(DOE,Diffractive Optical Element)，但不限于此。

请一并参照图1及图2A，驱动电路16耦接于发光元件12，所述耦接表示二元件之间是通过直接或间接电性连接。驱动电路16可供应发光元件12所需工作电压/电流，且驱动电路16至少点亮第一发光区120及第二发光区122其中之一者，举例而言，驱动电路16仅点亮第一发光区120以输出第一光线L1，而第一光学元件140接收第一光线L1并输出扩散光线L10至待测物A，或者是，驱动电路16仅点亮第二发光区122以输出第二光线L2，而第二光学元件142接收第二光线L2并输出结构光斑L20至待测物A，但不限于此。

感测模块20相邻于发光模块10，且感测模块20接收外部光线，并通过转换电路将对应的光信号转换为数字/模拟的电信号，以输出该电信号。承前所述，当发光模块10输出扩散光线L10至待测物A，则感测模块20接受的该外部光线即为经待测物A反射的扩散光线L10；然而，当发光模块10输出结构光斑L20至待测物A，则感测模块20接受的该外部光线即为经待测物A反射的结构光斑L20。简言之，感测模块20感测经待测物A反射的扩散光线L10及结构光斑L20至少其中之一。具体而言，感测模块20为例如但不限于CMOS感测器或是CCD感测器等传感器。

依据上述结构，三维感测装置主要是利用具有相异发光图案及发光特性的第一发光区120和第二发光区122，通过驱动电路16单独或同时点亮第一发光区120及第二发光区122至少其中之一，可适应性提供不同环境下所需的光线，接着，感测模块20接受经反射的扩散光线L10及结构光斑L20至少其中之一，并将对应的光信号转换为电信号，以供装置后续进行三维识别应用。举例而言，在实际应用中，使用者以三维感测装置进行感测的场景可能同时包含远景(例如：较远的建筑物)及近景(例如：人脸)，而扩散光线适于感测远景，结构光斑适于感测近景(说明如后)，借此可实现在同一三维感测装置上，针对感测场景中的远景及近景同时进行感测，达到较精准的三维图像识别应用。但本发明不限于此，在其他只包含远景的场景或是只包含近景的场景中，驱动电路也可以只点亮第一发光区或第二发光区，使得感测模块只接受到经反射的扩散光线或结构光斑。

在至少一实施例中，三维感测装置更包含处理模块30。处理模块30耦接于感测模块20，且处理模块30接收感测模块20所输出的该电信号。在一示范例中，处理模块30依据经反射的扩散光线L10，通过例如飞时测距(Tof)演算法，生成待测物A的三维图像，供三维图像识别应用，又或者，处理模块30依据经反射的结构光斑L20，通过例如深度演算法，生成待测物A的三维图像，供三维图像识别应用。其中，飞时测距(Tof)演算法的原理是利用光线反射时间的计算来达到三维图像识别的功能，而深度演算法的原理是利用光线反射角度的计算来达到三维图像识别的功能。因此，采用飞时测距(Tof)演算法作为计算基础的扩散光线对于远景的感测效果较为优异，而采用深度演算法作为计算基础的结构光斑对于近景的感测效果较为优异，借此，本发明可实现在同一三维感测装置上，针对感测场景中的远景及近景同时进行感测，达到较精准的三维图像识别应用。

除此之外，在近景的应用场景中，还可能出现不同的情况，说明如下。在一些实施例中，处理模块30还耦接于驱动电路16，处理模块30并依据经反射的结构光斑L20计算出待测物A相对于三维感测装置的物距，依据物距输出一控制信号E。然而，前述物距数据，不限于通过前述经处理模块30所计算出，也可以借由与三维感测装置配置于同一移动设备上的距离感测器，获取待测物A相对于三维感测装置的物距。借此，发光元件12可依据物距，适应性提供不同环境下所适合的扩散光线或结构光斑，举例而言，当待测物A距离三维感测装置位于近景中相对较远的位置时，驱动电路16依据控制信号E决定第二光学元件122中该些工作子区122a、122b、122c、122d被全部或大部份点亮，使发光模块10输出较高光功率的结构光斑L20，当待测物A距离三维感测装置位于近景中相对较近的位置时，驱动电路16依据控制信号E决定第二光学元件122中该些工作子区122a、122b、122c、122d至少其中之一被点亮，使发光模块10输出较低光功率的结构光斑L20。

在一些实施例中，发光模块10与感测模块20彼此相邻且位于同一水平面。在一些实施例中，三维感测装置还包含一基板40，发光模块10与感测模块20并排于基板40上，也可以说，发光模块10与感测模块20位于同一基板40上，如图2A所例示。

请继续参照图2B，在一些实施例中，第二发光区122包含多个工作子区122a、122b、122c、122d以及连接子区1222。其中连接子区1222是不发光区域，且连接子区1222位于多个工作子区122a、122b、122c、122d之间，予以区隔出每个工作子区122a、122b、122c、122d的位置、范围及面积大小等几何形态。换言之，第二发光区122通过连接子区1222界定出空间分离的多个工作子区122a、122b、122c、122d，以实现上述第二发光区122被至少局部点亮的技术方案。在一些实施例中，连接子区1222内不包含第二发光单元1220。

请参照图2C，在其他实施例中，第一发光区域120内的多的第一发光单元1200呈不规则分布，只要相对应的第一光学元件140具有良好的光学特性，例如是匀光效果较佳的扩散片，则发光模块10仍然可以产生均匀的扩散光线L10。借此，发光元件12上均为不规则分布的第一发光单元1200及第二发光单元1220，而无需特地区分为规则排列区域及不规则排列区域，可简化制程及降低生产成本。

请一并参照图1至图3，本发明另一实施例的适于三维感测一待测物的发光模块控制方法包含以下步骤。首先，借由驱动电路16至少点亮发光元件12的第一发光区120及第二发光区122其中之一者，第二发光区122包含多个工作子区122a、122b、122c、122d，通过点亮该些工作子区122a、122b、122c、122d至少其中之一来决定第二发光区122的发光功率，其中第一发光区120具有用于输出第一光线L1的多个第一发光单元1200，且每个工作子区122a、122b、122c、122d具有用于输出第二光线L2的多个第二发光单元1220(S1)。

在步骤S1的一些实施例中，第一发光区120与第二发光区122具有不同的表面发光图案及光特性，借此，发光元件12可适应性提供不同环境下所适合的工作光源，举例而言，如同前述，当待测物A距离三维感测装置位于近景中相对较远的位置时，第二发光区122可被点亮全部或大部份工作子区，以输出较高光功率的第二光线L2，当待测物A距离三维感测装置位于近景中相对较近的位置时，第二发光区122可被局部点亮一个工作子区122a，并可节约电力，相关详细技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。

其次，当第一发光区120被点亮时，光学元件组14的第一光学元件140接收第一光线L1并输出扩散光线L10(S21)；然而，当第二发光区122被至少局部点亮时，光学元件组14的第二光学元件142接收第二光线L2并输出结构光斑L20(S22)。举例而言，在步骤S21的一示范例中，借由例如但不限于扩散片作为第一光学元件140以接收来自第一发光区120的第一光线L1，并输出扩散光线L10；在步骤S22的一示范例中，借由例如但不限于衍射光学元件作为第二光学元件142以接收来自第二发光区122的第二光线L2，相关详细技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。

随后，感测模块20感测经待测物A反射的扩散光线L10及结构光斑L20至少其中之一(S3)。在步骤S3的一些实施例中，感测模块20接收外部光线，并通过转换电路将对应的光信号转换为数字/模拟的电信号，以输出该电信号。承前所述，当发光模块10输出扩散光线L10至待测物A，则感测模块20接受的该外部光线即为经待测物A反射的扩散光线L10；然而，当发光模块10输出结构光斑L20至待测物A，则感测模块20接受的该外部光线即为经待测物A反射的结构光斑L20，相关详细技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。

依据上述说明，适于三维感测一待测物的发光模块控制方法主要是利用驱动电路16单独或同时点亮发光元件12中第一发光区120及第二发光区122至少其中之一，借由对应的光学元件组14输出对应的扩散光线L1及结构光斑L2，可适应性提供不同环境下所需的光线，接着，感测模块20接受经反射的扩散光线L10及结构光斑L20至少其中之一，并将对应的光信号转换转为电信号，以供装置后续进行三维识别应用光斑。

在一些实施例中，当第一发光区120被点亮时，借由处理模块30依据经反射的扩散光线L10，通过例如飞时测距(Tof)演算法，生成待测物A的三维图像，供进行三维图像识别程序；以及当第二发光区122被至少局部点亮时，借由处理模块30依据经反射的结构光斑L20，通过例如深度演算法，生成待测物A的三维图像，供进行三维图像识别程序。

如同前述，在近景的应用场景中，还可能出现不同的情况。请参照图1及图2A，在一些实施例中，处理模块30还依据经反射的结构光斑L20计算出待测物A相对于包含该发光模块的三维感测装置的物距，依据物距输出一控制信号E，驱动电路16依据控制信号E决定第二发光区122的该些工作子区122a、122b、122c、122d至少其中之一被点亮。然而，前述物距数据，不限于通过前述经处理模块30所计算出，详如前述。

综上所述，根据本发明部分实施例所述的三维感测装置、发光模块及其控制方法，主要是利用具有相异发光图案及发光特性的第一发光区120和第二发光区122，通过驱动电路16单独或同时点亮第一发光区120及第二发光区122至少其中之一，借由对应的光学元件组14输出对应的扩散光线L1及结构光斑L2，可适应性提供不同环境下所需的光线，接着，感测模块20接受经反射的扩散光线L10及结构光斑L20至少其中之一，并将对应的光信号转换转为电信号，以供后续三维识别应用。借由上述设计，三维感测装置可小巧地配置于移动设备的有限空间，并提供多种不同的发光图案、面积及功率等光学变化，以解决在不同使用环境下的测距及三维图像识别应用所存在的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种三维感测装置，适于感测一待测物，其特征在于，包含：

发光模块，包含：

发光元件，包含第一发光区和第二发光区，其中该第一发光区具有用于输出第一光线的多个第一发光单元，该第二发光区包含多个工作子区，且每个该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，包含分别对应于该第一发光区和该第二发光区的第一光学元件和第二光学元件，其中该第一光学元件用于接收该第一光线并输出扩散光线，该第二光学元件用于接收该第二光线并输出结构光斑；以及

驱动电路，耦接于该发光元件，用于至少点亮该第一发光区及该第二发光区其中之一者，其中该驱动电路通过点亮该些工作子区至少其中之一来决定该第二发光区的发光功率；以及

感测模块，相邻于该发光模块，用于感测经该待测物反射的该扩散光线及该结构光斑至少其中之一。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，更包含：

处理模块，耦接于该感测模块，用于依据经反射的该扩散光线及该结构光斑至少其中之一产生该待测物的三维图像。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该处理模块还耦接于该驱动电路，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，依据该物距输出一控制信号，该驱动电路依据该控制信号决定该第二发光区中被点亮的至少一该些工作子区。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该第一光学元件包含扩散片，该第二光学元件包含衍射光学元件。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该第二发光区还包含不发光的连接子区，其中该连接子区将该第二发光区界定出该些工作子区。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该发光元件包含垂直腔面发射光激光器(VCSEL)。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该多个第一发光单元呈规则分布，该多个第二发光单元呈不规则分布。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少二个该些工作子区的面积大小彼此相异。

9.一种发光模块，适于三维感测装置，其特征在于，包含：

发光元件，包含第一发光区和第二发光区，其中该第一发光区具有用于输出第一光线的多个第一发光单元，该第二发光区包含多个工作子区，且每个该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，包含分别对应于该第一发光区和该第二发光区的第一光学元件和第二光学元件，其中该第一光学元件用于接收该第一光线并输出扩散光线，该第二光学元件用于接收该第二光线并输出结构光斑；以及

驱动电路，耦接于该发光元件，用于至少点亮该第一发光区及该第二发光区其中之一者，其中该驱动电路通过点亮该些工作子区至少其中之一来决定该第二发光区的发光功率。

10.如权利要求9所述的模块，其特征在于，该第一光学元件包含扩散片，该第二光学元件包含衍射光学元件。

11.如权利要求9所述的模块，其特征在于，该第二发光区还包含不发光的连接子区，其中该连接子区将该第二发光区界定出该些工作子区。

12.如权利要求9所述的模块，其特征在于，该发光元件包含垂直腔面发射光激光器。

13.如权利要求9所述的模块，其特征在于，该多个第一发光单元呈规则分布，该多个第二发光单元呈不规则分布。

14.如权利要求9所述的模块，其特征在于，至少二个该些工作子区的面积大小彼此相异。

15.一种适于三维感测一待测物的发光模块控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

借由驱动电路至少点亮发光元件的第一发光区及第二发光区其中之一者，该第二发光区包含多个工作子区，通过点亮该些工作子区至少其中之一来决定该第二发光区的发光功率，其中该第一发光区具有用于输出第一光线的多个第一发光单元，且每个该工作子区具有用于输出第二光线的多个第二发光单元；

当该第一发光区被点亮时，光学元件组的第一光学元件接收该第一光线并输出扩散光线；

当该第二发光区被至少局部点亮时，该光学元件组的第二光学元件接收该第二光线并输出结构光斑；以及

感测模块感测经该待测物反射的该扩散光线及该结构光斑至少其中之一。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包含以下步骤：

当该第一发光区被点亮或该第二发光区被至少局部点亮时，借由处理模块依据经反射的该扩散光线或该结构光斑产生该待测物的三维图像。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该处理模块还依据经反射的该结构光斑计算出该待测物相对于包含该发光模块的三维感测装置的物距，依据该物距输出一控制信号，该驱动电路依据该控制信号决定该第二发光区中被点亮的至少一该些工作子区。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该第一光学元件包含扩散片，该第二光学元件包含衍射光学元件。

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