CN112513568B - 用于主动深度感测系统的可调节光分布 - Google Patents

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Abstract

本公开的各方面涉及一种用于主动深度感测的设备，其具有投射的光的可调节分布。示例设备包括光投射器。光投射器包括被配置为发射光的光源以及衍射元件。衍射元件包括：第一衍射光学元件，其具有第一折射率并且被配置为投射第一光分布；第二衍射光学元件，其具有第二折射率并且被配置为基于第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间的折射材料来投射第二光分布；以及位于第一衍射光学元件和第二光学元件之间的折射材料。折射材料是可调节的，以具有用于第一模式的第二折射率和用于第二模式的第三折射率。

Description

用于主动深度感测系统的可调节光分布
技术领域
本公开总地涉及用于主动(active)深度感测系统的光投射器，并且具体涉及调节来自这种光投射器的光的分布。
背景技术
对于主动深度感测，设备可以包括光投射器以投射光的分布，对此光的分布的反射被感测和测量，以确定场景中对象的距离。例如，设备可以包括将红外(IR)光的分布(诸如IR光点的分布)投射到场景上的光投射器。主动光接收器在捕获图像时捕获IR光的反射，并且该设备基于捕获的反射来确定场景中对象的深度或距离。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。
本公开的一些方面涉及一种具有被投射的光的可调节分布的用于主动深度感测的设备。示例设备包括光投射器。该光投射器包括被配置为发射光的光源和衍射元件。衍射元件包括：第一衍射光学元件，其具有第一折射率并且被配置为投射第一光分布；第二衍射光学元件，其具有第二折射率并且被配置为基于第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间的折射材料来投射第二光分布；以及位于第一衍射光学元件和第二光学元件之间的折射材料。折射材料是可调节的，以具有用于第一模式的第二折射率和用于第二模式的第三折射率。
本公开的另一些方面涉及一种用于主动深度感测的方法。示例方法可以包括由光源发射光。该方法还包括在第一模式期间由衍射元件的第一衍射光学元件投射来自光的第一光分布。第一衍射光学元件具有第一折射率。该方法还包括在第二模式期间由衍射元件的第二衍射光学元件投射来自光的第二光分布。第二衍射光学元件具有第二折射率，并且由第二衍射光学元件进行的投射基于第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间的折射材料。该方法还包括在第一模式和第二模式之间调节折射材料。折射材料在第一模式下具有第二折射率，而折射材料在第二模式下具有第三折射率。
本公开的一些其它方面涉及一种用于主动深度感测的设备。示例设备可以包括用于发射非偏振光的部件。该示例设备还包括用于在第一模式期间从非偏振光投射第一光分布的部件。该示例设备还包括用于在第二模式期间从非偏振光投射第二光分布的部件。用于投射第二光分布的部件基于用于投射第一光分布的部件和用于投射第二光分布的部件之间的折射部件。该示例设备还包括用于在第一模式和第二模式之间调节折射部件的部件，其中该折射部件在第一模式下具有第二折射率，并且其中该折射部件在第二模式下具有第三折射率。
附图说明
在附图的图中，以示例而非限制的方式图示了本公开的各个方面，并且在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。
图1是示例主动深度感测系统的图示，该系统包括用于投射光的分布的光投射器。
图2是主动深度感测系统的示例投射器的图示。
图3是主动深度感测系统的另一示例投射器的图示。
图4是包括主动深度感测光投射器和泛光照明器的示例设备的图示。
图5是示例泛光照明器的图示。
图6是包括可调节衍射投射器的示例设备的框图。
图7A是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的示例布置的图示。
图7B是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的另一示例布置的图示。
图7C是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的又一示例布置的图示。
图7D是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的另一示例布置的图示。
图7E是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的又一示例布置的图示。
图7F是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的另一示例布置的图示。
图7G是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的又一示例布置的图示。
图7H是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的另一示例布置的图示。
图7I是可调节衍射投射器的多个衍射光学元件的又一示例布置的图示。
图8是示例衍射元件的图示，该示例衍射元件包括两个衍射光学元件的布置，在两个衍射光学元件(DOE)之间具有折射材料。
图9A是两个示例DOE的图示，在两者之间有折射材料，其中第一DOE和折射材料具有相同的折射率。
图9B是两个示例DOE的图示，具有图9A中的两者之间的折射材料，其中第二DOE和折射材料具有相同的折射率。
图9C是两个示例DOE的图示，在两者之间有折射材料，其中第二DOE的不平坦表面远离折射材料定向，并且第一DOE和折射材料具有相同的折射率。
图9D是两个示例DOE的图示，在两者之间有折射材料，其中第二DOE的不平坦表面远离折射材料定向，并且第二DOE和折射材料具有相同的折射率。
图9E是两个示例DOE图示，在两者之间有折射材料，其中第一DOE的不平坦表面远离折射材料定向，并且第一DOE和折射材料具有相同的折射率。
图9F是两个示例DOE的图示，在两者之间有折射材料，其中第一DOE的不平坦表面远离折射材料定向，并且第二DOE和折射材料具有相同的折射率。
图10是示例偏振(polarisation)朝向的图示，该示例偏振朝向包括彼此成九十度的第一极性(polarity)和第二极性。
图11是针对组合的分布而组合的示例第一分布和第二分布的图示。
图12是组合用于投射器的示例分布和示例泛光照明的图示。
图13A是被配置为向投射器的衍射元件的液晶施加电以生成投射的示例投射器的图示。
图13B是图13A中的示例投射器的另一图示，其具有用于向液晶施加电的导电材料的不同示例位置。
图13C是图13A中的示例投射器的另一图示，其具有用于向液晶施加电的导电材料的不同示例位置。
图14是示例投射器的图示，该投射器被配置为调节通过投射器的衍射元件以生成投射的光的极性。
图15是通过调节极性旋转器对光的极性进行示例调节的图示。
图16A是基于通过衍射元件的光的极性的示例投射的图示。
图16B是基于通过衍射元件的光的极性的其它示例投射的图示。
图17是描绘用于调节将由投射器投射的光的分布的示例操作的说明性流程图。
图18是描绘用于通过光投射器调节光的分布的示例操作的说明性流程图。
具体实施方式
本公开的各方面涉及主动光投射器和泛光照明器，并且包括具有投射的光的可调节衍射的光投射器。
主动深度感测系统可以按点的预定义分布(或聚焦的光的其它合适形状)传输光。可以将光的点投射到场景上，并且可以由主动深度感测系统接收光的点的反射。可以通过比较接收到的光的图案与传输的光的图案来确定场景中对象的深度。在比较图案时，可以在接收到的光中识别用于传输的光的预定义分布的一部分。在本公开中，投射光的分布(诸如光点或其它形状的分布)的主动深度感测系统被称为结构化光系统(具有结构化光投射器)。
由结构化光投射器发射的光分布不改变。光的更密集分布(与光的更稀疏分布相比，诸如附加的光点或区域中聚焦的光的更多实例)会导致深度图的更高分辨率或更大量可确定的深度。但是，对于更密集的分布，单个光点的强度比更稀疏的分布要低，对于更稀疏的分布，总体强度在分布之间是相似的。因此，与更稀疏的光分布相比，干扰可能导致识别更密集的光分布的反射更加困难。例如，结构化光投射器可以投射具有905nm或940nm波长(或其它合适波长)的IR光(诸如近红外(NIR)光)。结构化光接收器可以接收IR光以及太阳光和其它环境光的反射。环境光可以造成IR光点的干扰。因此，由于由结构化光接收器捕获了附加的环境光，因此明亮的场景(诸如白天的室外场景)可以比更暗的场景(诸如室内场景或夜间)造成更多干扰。
结构化光系统可以通过增加光强度来克服干扰。例如，结构化光投射器可以使用更多的功率来增加每个光点的强度。但是，为了确保眼睛安全并遵守任何有关光传输的规定，可以限制投射的区域中的总体光强度。以这种方式，该区域中的光的点或实例的数量影响光的每个点或实例的最大强度。因此，更稀疏的分布中的每个光点可以比更密集的分布中的每个光点具有更高的最大强度。因此，更稀疏的分布可以更适合于白天场景(干扰较大)，而更密集的分布可以更适合室内或夜间场景(干扰较小)。
但是，许多设备在不同类型的照明(干扰量不同)中使用相同的结构化光系统。例如，智能电话可以包括用于面部识别的主动深度感测系统，并且智能电话可以在室内和室外使用。如果用于结构化光投射器的光分布是固定的，那么该设备将需要包括多于一个结构化光投射器，以便以不同密度(因此对于光分布中的每个光实例，具有不同的强度)来投射光的分布。在本公开的一些方面，光投射器可以被配置为调节光分布的密度。
许多设备还包括泛光照明器。泛光照明器可以将漫射光投射到场景上，以便场景中存在足够的光以供图像传感器捕获场景的一个或多个图像。在一个示例中，执行面部识别的设备可能需要首先确定场景中是否存在要识别的面部。该设备可以包括泛光照明器，以将IR光投射到场景上，从而IR传感器可以捕获场景并且该设备可以根据该捕获来确定该场景中是否存在面部。如果确定面部存在于该场景中，那么该设备然后可以使用主动深度感测系统来进行面部识别。如果光投射器具有光的固定的分布或折射，那么因此要求包括泛光照明器和结构化光投射器的设备包括至少两个光投射器(诸如两个IR投射器)。在本公开的一些方面中，光投射器可以是可调节的，以投射漫射光以用于泛光照明(诸如用于面部检测)或投射光的分布以用于主动深度感测(诸如用于面部识别)。
如果光投射器被配置为调节结构化光投射的密度或被配置为在泛光照明和结构化光投射之间切换，那么设备可以包括更少的光投射器，从而节省设备空间并要求更少的设备组件。
在下面的描述中，阐述了许多具体细节，诸如具体组件、电路和过程的示例，以提供对本公开的透彻理解。如本文所使用的，术语“耦合”是指直接连接到或通过一个或多个中间组件或电路连接。而且，在以下描述中并且出于解释的目的，阐述具体术语以提供对本公开的透彻理解。但是，对于本领域技术人员将显而易见的是，实践本文所公开的教导可能不要求这些具体细节。在其它实例中，以框图示出了众所周知的电路和设备，以避免使本公开的教导晦涩难懂。下面的详细描述的一些部分以规程、逻辑块、过程以及对计算机存储器内的数据位的操作的其它符号表示形式给出。在本公开中，规程、逻辑块、过程等被认为是导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。这些步骤是要求对物理量进行物理操纵的步骤。通常，虽然不是必需，但是这些量采取能够在计算机系统中存储、传送、组合、比较和以其它方式进行操纵的电或磁信号的形式。
但是，应当记住的是，所有这些和类似术语都应与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非明确指出或者从下面的讨论中显而易见，否则应认识到的是，贯穿本申请，利用诸如“访问”、“接收”、“发送”、“使用”、“选择”、“确定”、“规一化”、“相乘”、“求平均”、“监视”、“比较”、“应用”、“更新”、“测量”、“导出”、“解决”等术语的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据进行操纵并将其变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储、传输或显示设备内的物理量的其它数据。
在附图中，单个方框可以被描述为执行一个或多个功能；但是，在实际的实践中，由那个方框执行的一个或多个功能可以在单个组件中或跨多个组件被执行，和/或可以使用硬件、使用软件或使用硬件和软件的组合来执行。为了清楚地说明硬件和软件的这种互换性，下面在其功能方面总体上描述各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将这种功能性实现为硬件还是软件取决于特定应用和强加在整个系统上的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以变化的方式来实现所描述的功能，但是这种实现决定不应当被解释为使得脱离本公开的范围。而且，示例设备可以包括除所示组件以外的组件，包括众所周知的组件，诸如处理器、存储器等。
本公开的各方面适用于包括或耦合到一个或多个主动深度感测系统的任何合适的电子设备(诸如安全系统、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、车辆、无人机或其它设备)。虽然以下针对具有或耦合到一个光投射器的设备进行描述，但是本公开的各方面适用于具有任何数量的光投射器的设备，因此不限于具体设备。
术语“设备”不限于一个或具体数量的物理对象(例如，一个智能电话、一个控制器、一个处理系统等)。如本文所使用的，设备可以是具有可以实现本公开的至少一些部分的一个或多个部分的任何电子设备。虽然以下描述和示例使用术语“设备”来描述本公开的各个方面，但是术语“设备”不限于对象的具体配置、类型或数量。此外，术语“系统”不限于多个组件或具体实施例。例如，系统可以在一个或多个印刷电路板或其它基板上实现，并且可以具有可移动或静态组件。虽然以下描述和示例使用术语“系统”来描述本公开的各个方面，但是术语“系统”不限于对象的具体配置、类型或数量。
图1是示例主动深度感测系统100的图示。主动深度感测系统100(在本文也可以被称为结构化光系统)可以被用于生成场景106的深度图(未示出)。例如，场景106可以包括面部，并且主动深度感测系统100可以被用于识别或认证面部。主动深度感测系统100可以包括投射器102和接收器108。投射器102可以被称为“发送器”、“投射器”、“发射器”等等，并且不应当限于具体的传输组件。贯穿以下公开，术语投射器和发送器可以互换使用。接收器108可以被称为“检测器”、“传感器”、“感测元件”、“光电检测器”等等，并且不应当限于具体的接收组件。
虽然本公开将分布称为光分布，但是可以使用处于其它频率的任何合适的无线信号(诸如射频波、声波等)。另外，虽然本公开将分布称为包括多个光点，但是光可以聚焦成任何合适的尺寸和维度。例如，光可以以线、正方形或任何其它合适的维度被投射。此外，本公开可以将分布称为码字分布，其中分布的定义的部分(诸如光点的预定义的小块(patch))被称为码字。如果光点的分布是已知的，那么分布的码字可以是已知的。但是，可以以任何方式来组织分布，并且本公开不应当限于具体类型的分布或具体类型的无线信号。
发送器102可以被配置为将光点的分布104投射或传输到场景106上。分布104中的白色圆圈可以指示对于可能的点位置没有光投射在那里，而分布104中的黑色圆圈可以指示对于可能的点位置光投射在那里。在一些示例实施方式中，发送器102可以包括一个或多个光源124(诸如一个或多个激光器)、透镜126和光调制器128。发送器102还可以包括孔122，所传输的光从该孔122逸出发送器102。在一些实施方式中，发送器102还可以包括衍射光学元件(DOE)，以将来自一个或多个光源124的发射衍射为附加的发射。在一些方面，光调制器128(以调节发射的强度)可以包括DOE。在将光点的分布104投射到场景106上时，发送器102可以使来自光源124的一个或多个激光传输通过透镜126(和/或通过DOE或光调制器128)并传输到场景106上。发送器102可以与接收器108位于相同的参考平面上，并且发送器102和接收器108可以由称为基线(112)的距离分隔开。
在一些示例实施方式中，由发送器102投射的光可以是IR光。IR光可以包括可见光谱的部分和/或肉眼不可见的光谱的部分。在一个示例中，IR光可以包括近红外(NIR)光，其可以包括或可以不包括可见光谱内的光，和/或在可见光谱之外的IR光(诸如远红外(FIR)光)。术语IR光不应当限于具有在IR光的波长范围内或附近的具体波长的光。另外，提供IR光作为来自发送器的示例发射。在下面的描述中，可以使用光的其它合适的波长。例如，在IR光波长范围或紫外光之外的可见光谱的部分中的光。可替代地，可以使用具有不同波长的其它信号，诸如微波、射频信号和其它合适的信号。
场景106可以包括距结构化光系统(诸如距发送器102和接收器108)不同深度处的对象。例如，场景106中的对象106A和106B可以处于不同的深度。接收器108可以被配置为从场景106接收所传输的光点的分布104的反射110。为了接收反射110，接收器108可以捕获图像。当捕获图像时，接收器108可以接收反射110，以及(i)来自在不同深度处的场景106的其它部分的光点的分布104的其它反射和(ii)环境光。捕获的图像中也可以存在噪声。
在一些示例实施方式中，接收器108可以包括透镜130，以将接收到的光(包括来自对象106A和106B的反射110)聚焦或引导到接收器108的传感器132上。接收器108还可以包括孔120。假设对于仅接收到反射110的示例，可以基于基线112、反射110中的光分布104的位移和变形(诸如在码字中)和反射110的强度来确定对象106A和106B的深度。例如，沿着传感器132从位置116到中心114的距离134可以被用于确定场景106中的对象106B的深度。类似地，沿着传感器132从位置118到中心114的距离136可以被用于确定场景106中的对象106A的深度。沿着传感器132的距离可以根据传感器132的像素数或距离(诸如毫米)来测量。
在一些示例实施方式中，传感器132可以包括用于捕获图像的光电二极管的阵列(诸如雪崩光电二极管)。为了捕获图像，阵列中的每个光电二极管可以捕获击中光电二极管的光，并且可以提供指示光的强度的值(捕获值)。因此，图像可以是由光电二极管的阵列提供的捕获值。
除了包括光电二极管的阵列的传感器132之外或作为其替代，传感器132可以包括互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。为了通过光敏CMOS传感器捕获图像，传感器的每个像素可以捕获击中像素的光并且可以提供指示光的强度的值。在一些示例实施方式中，光电二极管的阵列可以耦合到CMOS传感器。以这种方式，由光电二极管的阵列生成的电脉冲可以触发CMOS传感器的对应像素提供捕获值。
传感器132可以至少包括等于分布104中的可能的光点的数量的多个像素。例如，光电二极管或CMOS传感器的阵列可以分别包括与分布104中的可能光点的数量对应的多个光电二极管或多个像素。传感器132在逻辑上可以被划分为与码字的位(bit)的尺寸对应的像素或光电二极管的组(诸如4×4组)。像素或光电二极管的组也可以被称为位，并且来自传感器132的位的捕获的图像的部分也可以被称为位。在一些示例实施方式中，传感器132可以包括与分布104相同数量的位。
如果光源124传输IR光(诸如波长为例如940nm的NIR光)，那么传感器132可以是IR传感器，以接收NIR光的反射。传感器132还可以被配置为使用泛光照明器(未示出)捕获图像。
如图所示，距离134(与来自对象106B的反射110对应)小于距离136(与来自对象106A的反射110对应)。使用基于基线112以及距离134和136的三角测量，可以在生成场景106的深度图时确定场景106中的对象106A和106B的不同深度。确定深度还可以包括确定反射110中分布110的位移或变形。
虽然在图1中示出了多个分离的组件，但是这些组件中的一个或多个可以一起实现或包括附加功能。主动深度感测系统100可能不要求所有描述的组件，或者可以将组件的功能分离到分离的组件中。也可以存在未示出的附加组件。例如，接收器108可以包括带通滤波器，以允许具有确定的波长范围的信号传递到传感器132上(从而滤除波长在该范围之外的信号)。以这种方式，可以防止一些偶然的信号(诸如环境光)干扰传感器132的捕获。带通滤波器的范围可以以用于发送器102的传输波长为中心。例如，如果发送器102被配置为传输具有940nm的波长的NIR光，那么接收器108可以包括带通滤波器，该带通滤波器被配置为允许具有例如在920nm至960nm范围内的波长的NIR光。因此，关于图1描述的示例是出于说明性目的，并且本公开不应当限于示例主动深度感测系统100。
对于光投射器(诸如发送器102)，光源可以是任何合适的光源。在一些示例实施方式中，光源124可以包括一个或多个分布式反馈(DFB)激光器。在一些其它示例实施方式中，光源124可以包括一个或多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。
DOE是位于来自光源的光的投射路径中的材料。DOE可以被配置为将一个光点拆分为多个光点。例如，DOE的材料可以是具有已知折射率的半透明或透明聚合物。DOE的表面可以包括峰和谷(随DOE的深度而变化)，使得在光通过DOE时一个光点拆分为多个光点。例如，DOE可以被配置为从一个或多个激光器接收一个或多个光点，并以比一个或多个激光器发射的光点数更大数量的光点投射预期的分布。虽然附图可以图示仅沿着DOE的一个轴改变的DOE的深度，但是附图仅用于帮助描述本公开的各方面。DOE的表面的峰和谷可以位于DOE的表面的任何部分，并造成DOE的部分的深度的任何合适改变，并且本公开不应当限于用于DOE的具体表面配置。
如果光源124包括激光器的阵列(诸如VCSEL阵列)，那么光点的分布的一部分可以由该阵列投射。DOE可以被用于在投射光点的分布时复制该部分。例如，DOE可以将来自阵列的投射拆分为多个实例，并且投射的图案可以是来自阵列的投射的重复。在一些示例实施方式中，DOE可以被配置为垂直、水平或相对于投射在垂直和水平之间的角度重复该投射。重复的实例可以是重叠的、不重叠的或任何合适的配置。虽然示例描述了DOE被配置为拆分来自阵列的投射并将实例彼此上下堆叠，但是本公开不应当限于具体类型的DOE配置和投射的重复。
图2是主动深度感测系统的示例投射器200的图示。投射器200可以是图1中的发送器102的示例实施方式。示例投射器200可以包括激光器202，该激光器202被配置为朝着透镜206发射光204。透镜206可以包含一个或多个透镜元件以引导光204，并且仅出于说明性目的而示出了透镜206。示例激光器202是DFB激光器，其可以朝着透镜206发射偏振光。另一个示例激光器202是VCSEL，其可以朝着透镜206发射非偏振光204。透镜206可以朝着DOE208引导光204。DOE 208可以具有第一折射率，并且DOE 208的表面210可以被构造为使DOE208从光204投射出光点的分布212。制造DOE(诸如DOE 208)的一些示例实施方式包括在玻璃(或其它透明)基板上沉积聚合物层或介电层。沉积的层可以具有期望的折射率并且可以以不同的深度沉积，从而为DOE提供期望的特点。
图3是主动深度感测系统的另一示例投射器300的图示。除了投射器300包括多个激光器(诸如激光器阵列302)而不是一个激光器202之外，投射器300可以类似于图2中的投射器200。激光器阵列302可以发射多个光点304。光点304可以呈图案，其中每个点指示由激光器阵列302中的激光器之一发射的光。透镜306可以将光点304引导到DOE 308以将光点304的分布投射到场景上。DOE 308可以具有第一折射率，并且DOE 308的表面310可以被构造为使DOE 308将光点304复制到光点314的多个实例中。因此，光点的分布312可以包括光点314的多个实例。每个实例可以是光点304的图案。
DOE 308可以被配置为在投射分布312时将光点304拆分为实例314并且垂直堆叠实例314。例如，DOE 308可以包括水平脊，用于垂直地拆分光点304。虽然示例投射器300被示为垂直地拆分和堆叠光点304，但是DOE 308可以被配置为划分光点304并以任何合适的方式布置实例。例如，这些实例可以重叠或间隔开、水平堆叠、平铺或以另一个合适的形状或次序布置。本公开不应当限于用于DOE 308的具体配置。
参考图2和图3，分布212和分布312分别对于固定的DOE 208和DOE308不变。但是，图2中的DOE 208或图3中的DOE 308可以被可配置的衍射元件代替，该可配置的衍射元件可以被配置为分别调节分布212或分布312。例如，可配置的衍射元件可以被配置为减少或增加分布中的光点的数量。
除了主动深度感测之外，设备可以被配置为提供泛光照明。图4是示例设备400的图示，其包括主动深度感测光投射器402和泛光照明器404。设备400还可以包括IR传感器406，以基于来自主动深度感测光投射器402或泛光照明器404(投射器402和照明器404投射IR光)的光的反射来捕获图像。结构化光投射器402和IR传感器406可以由基线408分开。示例设备400可以是智能电话，具有用于进行电话呼叫或其它无线通信的听筒410和麦克风412。智能电话还可以包括带有或不带有凹口(notch)的显示器414，该凹口包括投射器402、照明器404和IR传感器406。
泛光照明器404可以将漫射IR光投射到场景上，以使IR传感器406基于漫射IR光的反射来捕获图像。图5是示例泛光照明器500的图示。泛光照明器500可以是图4中的泛光照明器404的示例实施方式。泛光照明器500可以包括被配置为朝着透镜506发射光504的激光器502(诸如DFB激光器或VCSEL)。透镜506可以将光504引导到漫射元件508。漫射元件508可以具有折射率并且包括被配置为调节通过漫射元件508的光的表面510，使得从漫射元件508投射的光是漫射光512。示例漫射元件508是菲涅耳透镜。但是，任何合适的漫射元件508都可以用于漫射光504。
再次参考图4，包括主动深度感测光投射器402和泛光照明器404的设备400将要求至少两个投射器。在一些示例实施方式中，图5中的漫射元件508或图2中的DOE 208可以用可配置元件代替，使得投射器可以被配置为投射漫射光(当作为泛光照明器操作时)并投射光的分布(当作为用于主动深度感测的光投射器操作时)。以这种方式，设备可以包括用于泛光照明和主动深度感测两者的一个投射器。例如，图4中的设备400的投射器402可以被配置为执行泛光照明和用于主动深度感测的光投射，因此设备400可以不包括分离的泛光照明器404。
如果设备包括可配置为针对不同操作模式调节光分布的密度的投射器，和/或如果设备包括可配置为针对不同操作模式在泛光照明和用于主动深度感测的光投射之间切换的投射器，那么设备可以针对不同的操作模式控制配置和操作投射器。图6是示例设备600的框图，该示例设备600用于配置发送器601以进行主动深度感测(其可以投射光的不同密度分布)和/或泛光照明。在一些其它示例中，发送器可以与设备600分离和耦合到设备600。
示例设备600可以包括或耦合到发送器601以及接收器602，接收器602通过基线603与发送器601分开。接收器602可以是被配置为捕获图像的IR传感器，并且发送器601可以是被配置为投射光的分布和/或漫射光的投射器。来自发送器601的光的分布的密度可以是可调节的。
示例设备600还可以包括处理器604、存储指令608的存储器606以及光控制器610(其可以包括一个或多个信号处理器612)。设备600可以可选地包括(或耦合到)显示器614和多个输入/输出(I/O)组件616。设备600可以包括未示出的附加特征或组件。例如，可以为无线通信设备包括可以包括多个收发器和基带处理器的无线接口以执行无线通信。在另一示例中，设备600可以包括一个或多个相机(诸如接触式图像传感器(CIS)相机或用于使用可见光捕获图像的其它合适的相机)。发送器601和接收器602可以是由光控制器610和/或处理器604控制的主动深度感测系统(诸如图1中的系统100)的一部分。发送器601和接收器602附加地可以是泛光照明和捕获系统。设备600可以包括或耦合到附加的光投射器(或泛光照明器)，或者可以包括用于光投射器的不同配置。设备600还可以包括或耦合到附加的接收器(未示出)，以捕获场景的多个图像。本公开不应当限于任何具体的示例或说明，包括示例设备600。
存储器606可以是存储计算机可执行指令608以执行本公开中描述的一个或多个操作的全部或一部分的非瞬态或非暂时性计算机可读介质。如果由发送器601投射的光分布被划分为码字，那么存储器606可选地可以存储用于光的码字分布的码字库609。码字库609可以指示分布中存在哪些码字以及分布中码字之间的相对位置。设备600还可以包括电源618，其可以耦合到设备600或集成到设备600中。
处理器604可以是一个或多个合适的处理器，其能够执行一个或多个软件程序的脚本或指令(诸如存储在存储器606内的指令608)。在一些方面，处理器604可以是一个或多个通用处理器，其执行指令608以使设备600执行任何数量的功能或操作。在附加或替代方面，处理器604可以包括集成电路或其它硬件，以在不使用软件的情况下执行功能或操作。虽然在图6的示例中被示为经由处理器604彼此耦合，但是处理器604、存储器606、光控制器610、可选的显示器614和可选的I/O组件616可以在各种布置中彼此耦合。例如，处理器604、存储器606、光控制器610、可选的显示器614和/或可选的I/O组件616可以经由一条或多条本地总线(为简单起见未示出)彼此耦合。
显示器614可以是允许用户交互和/或呈现项目(例如，深度图、场景的预览图像、锁定屏幕等)以供用户查看的任何合适的显示器或屏幕。在一些方面，显示器614可以是触敏显示器。I/O组件616可以是或包括任何合适的机构、接口或设备，以从用户接收输入(诸如命令)和向用户提供输出。例如，I/O组件616可以包括(但不限于)图形用户界面、键盘、鼠标、麦克风和扬声器、设备600的可挤压边框或边界、位于设备600上的物理按钮等。显示器614和/或I/O组件616可以向用户提供场景的预览图像或深度图和/或接收用于调节设备600的一个或多个设置的用户输入(诸如用于调节由发送器601投射的分布的密度、由发送器601将投射从漫射光切换到光点的分布等)。
光控制器610可以包括信号处理器612，其可以是一个或多个处理器，以配置发送器601并处理由接收器602捕获的图像。在一些方面，信号处理器612可以执行来自存储器的指令(诸如来自存储器606的指令608或存储在耦合到信号处理器612的分离的存储器中的指令)。在其它方面，信号处理器612可以包括用于操作的具体硬件。信号处理器612可以可替代地或附加地包括具体硬件和执行软件指令的能力的组合。虽然可以关于设备600描述以下示例，但是可以使用任何合适的设备或设备组件的配置，并且本公开不应当受到具体设备配置的限制。
对于投射器(诸如图6中的发送器601)，可以配置衍射元件，使得光投射是可调节的。为了是可配置的以调节光投射，衍射元件可以包括多个DOE。在一些示例实施方式中，漫射元件(用于泛光照明)可以是DOE之一。在一些其它示例实施方式中，两个或更多个DOE可以使最终的光投射具有用于主动深度感测的不同光分布。在一些示例中，多个DOE在投射器内或相对于光源在位置上是固定的(不移动)，并且在调节光投射时可以调节其它投射器组件。虽然以下示例描述了用于投射器的两个DOE，但是可以使用任何数量的DOE，并且本公开不应当限于包括两个DOE的投射器。
图7A是用于投射器的两个DOE的示例布置700的图示。DOE可以包括用于分布式光投射的DOE和用于泛光照明的漫射元件/DOE。DOE可以在来自投射器的光源的光的投射路径中对准，并且DOE的不平坦表面(由锯齿线指示)可以在相同方向上定向(如图所示)。图7B是用于投射器的两个DOE的另一示例布置710的图示。除了DOE的不平坦表面可以朝着彼此定向之外，布置710与图7A中的布置700相似。
图7C是用于投射器的两个DOE的又一示例布置720的图示。DOE可以包括用于光投射的不同分布的两个DOE(用于主动深度感测)。DOE的不平坦表面可以相同。可替代地，DOE的不平坦表面可以是不同的。在一个示例中，除了一个DOE的表面可以在空间上移位使得相似的表面不在光的投射路径上对准之外，DOE的不平坦表面可以是相同的。在另一示例中，不平坦表面可以是不同的(诸如不同数量的峰和谷，以及因此不同数量和/或尺寸的DOE的深度)。类似于图7A，DOE的不平坦表面可以在相同方向上定向。图7D是用于投射器的两个DOE的另一示例布置730的图示。除了DOE的不平坦表面可以朝着彼此定向之外，布置730类似于图7C中的布置720。
再次参考图7A和图7B，图示了漫射元件在DOE之后用于分布式光投射(光从左到右穿过元件)。在一些替代实施方式中，漫射元件可以在沿着光路的分布式光投射DOE之前。图7E是用于投射器的两个DOE的另一示例布置740的图示。除了DOE的次序被切换之外，布置740类似于图7A中的布置700。图7F是用于投射器的两个DOE的又一示例布置750的图示。除了DOE的次序被切换之外，布置750类似于图7B中的布置710。
对于图7A-7F，第一DOE的不平坦表面(例如，左DOE用于光从左到右的方向)朝着后续的(右)DOE定向。在一些其它示例实施方式中，第一DOE的不平坦表面可以朝着光源定向(远离后续的DOE)。图7G-图7I是用于投射器的两个DOE的又一示例布置760至780的图示。除了第一DOE在相反的方向上定向(不平坦表面朝着光源而不是另一DOE定向)之外，图7G-图7I中的布置760、770和780分别类似于图7B、图7D和图7F中的布置710、730和750。
对于投射器中的多个DOE，每个DOE的折射率可以彼此不同。例如，图7A-7I中的第一DOE可以具有第一折射率，并且第二DOE可以具有与第一折射率不同的第二折射率。例如，如果折射率明显不同(例如，差异大于阈值)，那么折射率可以是不同的。以这种方式，DOE之间的折射的差异对于操作目的可以是可感知的或相当大的。在一些示例实施方式中，DOE可以彼此间隔开。虽然以下示例描述了具有朝着彼此定向的不平坦表面的两个DOE，但是可以使用DOE的其它朝向(诸如图7A-7I中的任何朝向)，并且本公开不应当限于定向DOE的以下示例。
两个DOE之间的空间可以用具有与两个DOE不同的折射率的透明或半透明材料填充。例如，材料与两个DOE的折射率之间的差异大于阈值(并且对于操作目的，该差异可以是可感知的或相当大的)。在一些示例实施方式中，折射率对于材料可以是可切换的。附加地或可替代地，对于穿过材料的光的不同极性，材料的折射率可以不同。
图8是包括两个DOE 802和804以及在其之间的材料806的衍射元件800的图示。DOE802和804可以由垫片808隔开。可替代地，材料806可以足以分离DOE 802和804(诸如具有足够的结构或非弹性)。在一些示例实施方式中，折射材料806可以具有与DOE 802和804的折射率不同的平均折射率(例如，差异大于阈值)。如果第一DOE 802、第二DOE 804和折射材料806的折射率不同(例如，差异大于阈值)，那么穿过DOE 802和804以及折射材料806的光可能受到DOE 802和804两者的影响。例如，如果第一DOE 802将来自激光器的光拆分为光点的第一分布，那么光点的第一分布可以穿过折射材料806到达第二DOE 804。如果第二DOE 804将光拆分为光点的第二分布，那么光点的第一分布中的每个光点都可以被拆分为光点的分离的第二分布。以这种方式，来自第一DOE 802的第一分布的光点的数量可以通过第二DOE804来增加。
当一个光点被划分为多个光点时，能量在多个光点之间划分。因此，每个所得的光点的强度小于原始光点的强度。以这种方式，光的分布可以更密集，而对于分布的一部分而言，光的强度不增加(从而允许投射光的总最大强度保持在总最大强度以下，同时增加针对投射光的光点的密度)。
如果折射材料806的折射率与第一DOE 802的第一折射率或第二DOE804的第二折射率相同，那么光可以不被具有与折射材料806相同的折射率的DOE影响。相同的折射率可以是相似的折射率，诸如折射率之间的差异小于阈值。例如，对于其差异小于阈值的两个折射率，折射率可以是相同的，而对于其差异大于阈值的两个折射率，折射率可以是不同的。以下描述使用术语“不同”、“相同”和“相似”。但是，“不同”可以是大于绝对差异的差异(例如，差异大于确定的阈值)，“相同”或“相似”可以不是绝对相同(例如，差异可以小于确定的阈值或差异对于设备的操作而言不是可感知的)。本公开不应当通过这些术语的使用而限于具体的差异或相似性。
图9A是其间具有折射材料906的两个DOE 902和904的图示900。第一DOE 902的折射率和折射材料906的折射率可以相同(例如，差异小于阈值)。以这种方式，表面908对于穿过第一DOE 902和折射材料906的光似乎不存在。因此，穿过衍射元件的光的分布仅受到具有表面910的第二DOE904的影响。图9B是其间具有折射材料906的两个DOE 902和904的图示950。第二DOE 904的折射率与材料906的折射率可以相同(例如，差异小于阈值)。以这种方式，表面910对于穿过材料906和第二DOE 904的光似乎不存在。因此，穿过衍射元件的光的分布仅受到具有表面908的第一DOE904的影响。
在DOE 902和DOE 904(其或者可以用于投射光的分布以进行主动深度感测或者用于泛光照明)的一些其它示例朝向中，不平坦表面908和910可以在相同方向上定向。图9C是其间具有材料906的两个DOE 902和904的图示960，并且不平坦表面908和910远离光源定向(光从左向右行进)。第一DOE 902的折射率与折射材料906的折射率可以相同(例如，差异小于阈值)。以这种方式，表面908对于穿过第一DOE 902和材料906的光似乎不存在。因此，光仅受到具有表面910的第二DOE 904的影响。图9D是其间具有材料906的两个DOE 902和904的图示970，并且不平坦表面908和910远离光源定向(光从左向右行进)。第一DOE 902的折射率与折射材料906的折射率不同(例如，差异大于阈值)。第二DOE 904的折射率与折射材料906的折射率可以相同或不同。以这种方式，两个表面908和910都可以影响穿过衍射元件的光的分布。
图9E是其间具有材料906的两个DOE 902和904的图示980，并且不平坦表面908和910朝着光源定向(光从左向右行进)。第二DOE 904的折射率与折射材料906的折射率不同(例如，差异大于阈值)。第一DOE 902的折射率与折射材料906的折射率可以不同(例如，差异大于阈值)。以这种方式，表面908和910都可以影响穿过衍射元件的光的分布。图9F是其间具有材料906的两个DOE 902和904的图示990，并且不平坦表面908和910远离光源定向。第二DOE 904的折射率与材料906的折射率可以相同。以这种方式，表面910对于穿过材料906和第二DOE 904的光似乎不存在。因此，穿过衍射元件的光的分布仅受到具有表面908的第一DOE 904的影响。可以使用两个或更多个DOE的其它合适的布置和朝向，并且本公开不应当限于图9A-9F中的示例。
在一些示例实施方式中，投射器可以被配置为相对于穿过衍射元件的光来调节折射材料的折射率。以这种方式，折射材料906的折射率在一些情况或操作模式下可能看起来与DOE 902或904之一相同，而在其它情况或操作模式下与DOE 902或904不同。通过调节折射材料906的折射率，可以将投射器配置为在从每个DOE生成光分布之间进行切换，或者可以在使用一个DOE和使用两个DOE来生成光分布之间对投射器进行配置。
在一些示例实施方式中，折射材料的折射率可以基于穿过材料的光的极性。例如，对于折射材料906，具有第一极性的光可以与第一折射率相关联，而具有第二极性的光可以与第二折射率相关联。在一些示例实施方式中，材料可以是双折射材料，其中两个折射率是在材料的任一侧上的两个DOE的折射率。材料的第一折射率可以用于具有在第一线性方向上的光波的偏振光。材料的第二折射率可以用于具有与第一线性方向成90度的第二线性方向上的光波的偏振光。
图10是对于在第一方向1002上行进的光，对于第一极性1004的示例波形和与第一极性1004呈90度的第二极性1006的示例波形的图示1000。具有用于第一极性1004的第一折射率的材料可以基于第一折射率来更改穿过材料的具有第一极性1004的偏振光。具有用于第二极性1006的第二折射率的材料可以基于第二折射率来更改穿过材料的具有第二极性1006的偏振光。
沿着方向1002行进的非偏振光包括在方向1002上的任何平面中具有波形的光。例如，非偏振光的一部分具有第一极性1004，非偏振光的另一部分具有第二极性1006，并且非偏振光的其它部分具有第一极性1004和第二极性1006之间的极性。可以将光的每个部分建模为包括具有第一极性1004的第一能量和包括具有第二极性1006的第二能量。例如，具有与第一极性1004和第二极性1006成45度的极性的光可以被建模为对于第一极性1004具有其能量的一半并且对于第二极性1006具有其能量的另一半。非偏振光的其它部分可以被类似地建模。对于具有基于光的极性的第一和第二折射率的材料，可以基于第一折射率来更改光的第一能量，并且可以基于第二折射率来更改光的第二能量。
在双折射材料的任一侧上的DOE还可以具有基于穿过DOE的光的极性的折射率。例如，再次参考图9A和9B，对于第一极性1004的光(图10)，第一DOE 902可以具有与双折射材料906的第一折射率完全相同的折射率，而对于第二极性1006的光(图10)，第二DOE 904可以具有与双折射材料906的第二折射率完全相同的折射率。DOE 902和904不会影响或更改具有与材料906的折射率相关联的极性的光，材料906的折射率与相应的DOE 902或904的折射率完全相同。以这种方式，如果穿过元件902-906的光包括具有第一极性1004的第一能量和具有第二极性1006的第二能量，那么可以基于第二DOE 904的表面910而影响或更改光的第一能量(类似于图9A，其中第一DOE 902对于光的第一能量显得不可见)。类似地，可以基于第一DOE902的表面908来影响或更改光的第二能量(类似于图9B，其中第二DOE 904对于光的第二能量显得不可见)。
如果第一DOE 902将来自光源(诸如激光器或激光器阵列)的光分布(或复制)到光点的第一分布中，那么光的第二能量被划分到第一分布的光点中。如果第二DOE 904将来自光源(诸如激光器或激光器阵列)的光分布(或复制)到光点的第二分布中，那么光的第一能量被划分到第二分布的光点中。第一分布和第二分布可以交织或以其它方式组合(诸如，分布之间的任何点都不重叠)以生成用于投射器的最终分布。虽然示例在图10中使用第一极性1004和第二极性1006，但是可以使用沿着一个方向的任何垂直极性，并且提供示例极性是为了便于解释。对于关于折射率的极性，本公开不应当限于具体方向。
非偏振光(或与第一极性1004和第二极性1006成45度的偏振光)可以被建模为对于第一极性1004具有其能量的一半并且对于第二极性1006具有其能量的另一半。基于材料906的双折射特性，穿过三个元件902-906的非偏振光(或45度偏振光)将其能量的一半划分到光点的第一分布中(基于第一DOE 902)，并将其能量的另一半划分到光点的第二分布中(基于第二DOE904)。如果第一分布和第二分布包括相同数量的光点，那么最终分布的每个光点可以具有与最终分布的任何其它光点相同的能量。可替代地，如果光点的数量在第一分布与第二分布之间不同，那么来自第一分布的光点可以具有与来自第二分布的光点不同的能量。光点之间的能量差可以基于相对于第二分布中的光点数量的第一分布中的光点数量。
图11是针对组合的分布而组合的示例第一分布和第二分布的图示针对组合(或最终)分布1106而组合的示例第一分布1102和第二分布1104的图示1100。虽然DOE 1108和1110(以及图12-14中的DOE)的朝向被示为具有朝着彼此定向的不平坦表面，但是可以使用DOE的任何合适的朝向。例如，表面可以在一个方向上定向(诸如在图7A-7I中的任何布置中)。本公开不应当受到图11中的具体示例或图12-14中的示例的限制。
对于从左到右穿过衍射元件1116的光，第一DOE 1108可以生成具有光点1112的第一分布1102。第二DOE 1110可以生成具有光点1114的第二分布1104。因此，组合分布可以包括光点1112和1114。图11图示了第二分布1104是第一分布1102的空间移位。但是，除了分布之间光点的均匀移位之外，分布1102和1104可以包括光点的不同数量或不同位置。另外，虽然图11图示了分布1102和1104在组合分布1106中交织，但是分布可以以其它方式组合，诸如被堆叠、平铺或以其它方式非交织。
如果整个衍射元件1116是可配置的，那么投射器可以能够针对不同的操作模式在投射分布1102-1106之间进行切换。在一个示例中，投射器可以被配置为在投射第一分布1102与投射组合分布1106之间切换。在另一示例中，如果第二分布1104包括比第一分布1102的光点1112的数量更多的光点1114，那么投射器可以能够在投射第一分布1102、投射第二分布1104与投射最终分布1106之间切换。以这种方式，投射器可以针对具有更多环境光的场景(诸如晴天期间的户外)投射较少的光点，并且可以针对具有较少环境光的场景(诸如室内或夜晚)投射更多的光点。投射器可以通过相对于穿过衍射元件1116的光调节衍射元件1116的折射率来在要投射哪个光分布之间进行切换。
在一些示例实施方式中，可以通过调节穿过元件1116的光的极性来调节衍射元件1116的折射率。例如，参考图10，可以在第一极性1004、第二极性1006和/或第一极性1004和第二极性1006之间的极性之间调节穿过元件1116的光的极性。在一些其它示例实施方式中，可以通过调节折射材料1118的物理特性(以及因此折射率)来调节元件1116的折射率。通过调节折射材料1118的物理特性，可以调节光的分布，而不管穿过衍射元件1116的光是否偏振。例如，可以基于调节折射材料1118的折射率来调节非偏振光的分布。
将用于生成光点的分布的DOE和用于泛光照明的漫射元件进行组合可以类似于图11中的示例。图12是可以由可配置的衍射元件1216投射的示例分布1202和泛光照明1204的图示1200。DOE 1208可以投射具有光点1212的分布1202。漫射元件1210可以投射具有漫射1214的泛光照明1204。在一个示例中，衍射元件1216的折射率可以是可调节的，以在投射分布1202与组合投射1206之间切换。组合投射可以包括用于泛光照明的光的充分漫射。在另一示例中，元件1216的折射率可以是可调节的，以在投射分布1202与泛光照明1204之间切换。在一些示例实施方式中，材料1218的折射率可以是可调节的，或者穿过元件1216的光的极性可以是可调节的。虽然图12中的示例图示了在DOE 1208之后的漫射元件1210(光从左向右行进)，但是可以切换元件1208和1210的次序。另外，虽然将元件的不平坦表面示为朝着彼此定向，但是表面可以在一个方向上定向(诸如在图7A-7I中的任何布置中)。本公开不应当受到图12中的具体示例的限制。
返回到图11中的衍射元件1116，并且类似于图12中的元件1216，当将电施加到材料1118时，可以调节材料1118的折射率。例如，当不施加电时，材料1118可以是双折射材料，其对于具有第一极性1004的光具有第一折射率并且对于具有第二极性1006的光具有第二折射率(图10)。第一折射率可以是第一DOE 1108的折射率。第二折射率可以是第二DOE1110的折射率。当将电施加到材料1118时，折射率可以排他地是用于具有第二极性的光的第二折射率。以这种方式，当光是非偏振的或者具有在第一极性1004和第二极性1006之间的极性时，当向材料1118施加电时，投射器可以投射第一分布1102，并且当未向材料1118施加电时，投射器可以投射组合分布1106。
折射材料可以耦合到一个或多个电触点，以向折射材料施加电。在被配置为向材料1118施加电的元件1116的一些示例中，两个DOE 1108和1110可以被制造在两个基板上。可以在每个基板上沉积一层透明电极膜(例如，氧化铟锡)。膜因此可以导电并将电施加到材料1118。
示例材料1118是液晶(LC)。LC包括具有一个或多个朝向的多个分子，并且分子的朝向影响LC的折射率。以这种方式，可以通过定向LC的分子来配置LC的折射率。例如，如果分子的朝向垂直于LC(或DOE表面)，那么LC的折射率可以是一个折射率。通过向LC施加电(诸如经由一个或多个电触点)，可以使分子垂直于LC定向。如果不施加电，那么分子可以移至不同的朝向。对于一些双折射LC，当不施加电时，可以将分子定向到两个朝向之一。以这种方式，基于第一折射率调节对于在第一朝向上的分子具有对应第一极性1004的那部分光能，并且基于第二折射率调节对于在第二朝向上的分子具有对应第二极性1006的其余光能。对于一些其它双折射LC，当不施加电时分子可以处于第一朝向，而当施加电时分子可以处于第二朝向。对于一些其它的双折射LC，由于分子的朝向，分子可以以LC的平均或总体折射率随机定向。平均折射率可以是在LC的任一侧上的DOE的第一折射率或第二折射率。在制造其中折射材料是LC的衍射元件1116(图11)或1216(图12)时，LC的分子可以以任何合适的方式对准和定向，使得可以基于向折射材料施加电或调节穿过衍射元件1116或1216的光的极性来调节折射率。如果调节了光的极性，那么不能向LC施加电。以这种方式，LC的折射率随着在光投射器的整个操作中的光偏振的改变而改变(因此，光分布基于穿过元件的光的极性)。
在向DOE之间的折射材料施加电时，除了用具有多个DOE和介于其间的折射材料(诸如LC)的衍射元件(如上所述)代替DOE 208或308之外，投射器可以类似于图2中的投射器200或图3中的投射器300。可以通过经由一个或多个电触点(诸如经由氧化铟锡层)向折射材料施加电来调节衍射元件。
图13A是被配置为向衍射元件1304的LC 1314(或其它合适的折射材料)施加电以调节LC 1314中分子的朝向的示例投射器1300的图示。投射器1300可以包括光源1302(诸如VCSEL、DFB激光器，或VCSEL或DFB激光器的阵列)。光源1302可以被配置为将光1306朝着透镜1308投射，并且透镜1308可以被配置为将光1306引导到衍射元件1304以对投射1318进行投射。示例衍射元件如上所述。在一些示例实施方式中，衍射元件1304包括在衍射元件1304的近端(相对于传入的光1306)的第一DOE 1310、在衍射元件1304的远端(相对于传入的光1306)的第二DOE 1312，以及位于第一DOE 1310和第二DOE 1312之间的LC 1314。第一DOE1310和第二DOE 1312可以是投射光点的第一分布的第一元件和投射光点的第二分布的第二元件的组合。可替代地，第一DOE 1310和第二DOE 1312可以是投射光点的分布的第一元件和投射漫射光的第二元件的组合。衍射元件1304还可以包括作为一个或多个电触点的导电材料1316，用于向LC 1314施加电以调节LC 1314中分子的朝向(从而调节投射1318的光的分布)。
第一分子朝向1320被示为分子垂直于LC 1314以及DOE 1310和1312。第一分子朝向1320可以是当向LC 1314施加电时LC 1314中的分子的朝向。以这种方式，LC 1314的折射率可以与第一DOE 1310的折射率(或者，可替代地，第二DOE 1312的折射率)相同。因此，穿过衍射元件1304的光不能被第一DOE 1310(或者，可替代地，第二DOE 1312)更改。
第二分子朝向1322被示为分子与LC 1314以及DOE 1310和1312平行。第二分子朝向1322可以是当没有向LC 1314施加电时LC 1314中的分子的朝向。以这种方式，除了对于第一分子朝向1320外，LC 1314的折射率可以与另一DOE的折射率相同。因此，除了对于第一分子朝向1320外，穿过衍射元件1304的光不会被另一DOE更改。
第三分子朝向1324被示为分子随机定向。第三分子朝向1324是当没有向LC 1314施加电时LC 1314中分子的另一示例朝向。具有第三分子朝向1324的LC 1314可以被配置为具有与第一DOE 1310的折射率不同并且与第二DOE 1312的折射率不同的平均折射率(例如，差异大于阈值)。具有第三分子朝向1324的LC 1314的平均折射率可以是以下的平均：(i)具有第一分子朝向1320的LC 1314的折射率和(ii)具有第二分子朝向1322的LC 1314的折射率。以这种方式，穿过衍射元件1304的所有光都经历与第一DOE 1310和第二DOE 1312不同的相同折射率。因此，穿过衍射元件1304的所有光都首先被第一DOE 1310更改，然后被第二DOE 1312更改。
第四分子朝向1326被示为当向LC 1314施加电时其中一些分子被定向为朝向1320，而其它分子被定向为朝向1322。电不会使LC或DOE表面附近的其中一些分子定向到第一分子朝向(诸如垂直于LC或DOE表面)。但是，相对于DOE的特征尺寸，保留在第二分子朝向(诸如与LC或DOE表面平行)的分子可以是薄层。例如，DOE表面的峰和谷的量值可以是不改变其朝向的分子的层厚度的量值的倍数。LC 1314可以基于一些分子的平行朝向影响一小部分的光，并且LC 1314可以基于剩余分子的垂直朝向(诸如类似于第一分子朝向1320)影响大部分剩余的光。
在制造LC 1314以使分子可以在具体方向上定向(诸如对于朝向1322)的一些示例中，在DOE 1310和1312的表面附近可能难以对分子进行定向。例如，DOE表面的折痕中的分子的朝向可以略有错位。分子的随机朝向的使用允许LC 1314被填充在第一DOE 1310和第二DOE 1312之间，而无需考虑分子的朝向(简化制造过程)。但是，可以使用用于制造LC1314的任何合适的方法，并且当不向LC 1314施加电时，本公开不应当限于随机分子朝向，或者当不向LC 1314施加电时，本公开不应当限于任何其它描述的分子朝向。另外，当向LC1314施加电时，本公开不应当限于具体的分子朝向。在一些示例实施方式中，DOE 1310和1312的不平坦表面中的一个或两个可以远离LC 1314定向，从而减轻了试图使分子沿着不平坦表面朝向的问题。图9中的每个示例配置都可以应用于图13A中的衍射元件1304。
向LC 1314施加电或从LC 1314移除电可以在用于第一模式的第一分子朝向1320和用于第二模式的分子方向1322–1326之一之间配置分子朝向。以这种方式，投射器1300可以在使用DOE 1310和1312之一与使用DOE 1310和1312两者用于投射1318之间进行切换(诸如当在朝向1320与朝向1324或1326之间切换分子朝向时)，或者投射器1300可以在使用第一DOE 1310与使用第二DOE 1312用于投射1318之间切换(诸如当在朝向1320与1322之间切换分子朝向时)。
图13A描绘了在将导电材料1316耦合到LC 1314时导电材料1316可以连接到或嵌入LC 1314(或合适的折射材料)中。在一些其它示例实施方式中，在将导电材料1316耦合到LC 1314以向LC 1314施加电时，导电材料1316可以被嵌入或连接到DOE中的一个或多个。
图13B是具有用于向LC 1314施加电的导电材料1316的不同示例位置的示例投射器的另一图示。一种或多种导电材料1316可以被嵌入在第一DOE1310中，并且一种或多种导电材料1316可以被嵌入在第二DOE 1312中。电可以在嵌入DOE 1310和1312中的导电材料1316之间穿过，并穿过LC 1314。
在一些示例实施方式中，导电材料1316在DOE制造期间被嵌入DOE中。例如，可以在玻璃基板上制造DOE。为了在玻璃基板上制造DOE并包括导电材料，可以在玻璃基板上沉积透明电极膜。电极膜可以由氧化铟锡(ITO)或任何其它合适的导电材料制成。可以通过在电极膜上沉积聚合物层并压花(embossing)或固化(curing)聚合物来制造DOE的表面。在另一示例中，可以通过在电极膜上沉积介电膜并蚀刻介电膜来制造DOE的表面。以这种方式，导电材料可以被嵌入在DOE中并且被配置为向毗邻DOE表面的LC施加电。
图13C是图13A中的示例投射器的另一图示，具有用于向LC 1314施加电的导电材料1316的不同示例位置。一种或多种导电材料1316可以部署在第一DOE 1310的表面上，并且一种或多种导电材料1316可以部署在第二DOE 1312的表面上。电可以在部署在DOE 1310和1312的表面上的导电材料1316之间穿过，以穿过LC 1314。导电材料1316可以是在DOE制造期间或之后在DOE的表面上放置的透明电极膜(诸如由ITO或其它合适的材料制成)。
虽然图示了每个DOE一件导电材料，但是可以使用任何数量的导电材料和任何合适类型的导电材料。照此，本公开不应当限于关于电耦合到折射材料的导电材料的以上示例。
使用电来调节LC 1314的折射率可以用于穿过衍射元件1304的非偏振光。例如，VCSEL或VCSEL阵列可以发射非偏振光，并且可以通过向LC 1314施加电而不是使光偏振并且调节极性来调节投射1318的光的分布。作为通过施加电来调节LC 1314的折射率的替代方案，可以通过调节穿过衍射元件的光的极性来调节LC的折射率。在一些示例实施方式中，光源的DFB激光器发射偏振光，或者光源的(一个或多个)VCSEL可以耦合到偏振器或包括偏振器，使得发射的光被偏振。
在通过调节穿过元件的光的极性来调节衍射元件的折射率时，投射器可以使线性偏振光传输通过元件，并且偏振旋转器可以被用于旋转光的线性偏振。例如，半波片可以在0度和90度之间旋转，以在第一偏振1004和第二偏振1006之间调节偏振光的偏振(如图10中所示)。
图14是示例投射器1400的图示，该投射器1400被配置为调节穿过衍射元件1404的光的极性以调节投射1422的光的分布。例如，投射器1400可以将投射1422的光分布从光点的第一分布调节到光点的第二分布(和/或光点的第三分布)，或者投射器1400可以将投射1422从用于主动光深度感测的光点的分布调节到用于泛光照明的漫射光。
投射器1400可以包括光源1402。光源1402的一些示例实施方式是单个激光器(诸如DFB激光器的VCSEL)或激光器的阵列(诸如VCSEL阵列或DFB激光器阵列)。光源1402可以被配置为朝着透镜1412发射光1406。如果光1406是非偏振的(诸如由VCSEL或VCSEL阵列提供)，那么投射器1400可以可选地包括偏振器1408，以将光1406过滤为具有第一极性的偏振光1410。极性可以是线性极性。在该示例中，为了便于解释，将第一极性描述为第一极性1004(图10)，但是可以使用任何合适的极性。
透镜1412可以被配置为将偏振光1410朝着衍射元件1404引导。除了在调节LC1424中的分子的朝向时不向LC 1424施加电之外，衍射元件1404可以类似于图13A-13C中的衍射元件1304。例如，衍射元件1404可以不包括导电材料(诸如嵌入在DOE中的透明导电电极)。在一些示例实施方式中，分子的朝向是第二分子朝向1322(图13A-13C)。
投射器1400还可以包括极性旋转器1414，用于旋转偏振光1410的极性。例如，极性旋转器1414可以是被配置为在任何地方将偏振光1410的极性从第一极性1004旋转到第二极性1006的滤光器。在一些示例实施方式中，极性旋转器1414是半波片。半波片可以是LC波片，其被配置为通过在0度(诸如对于第一极性1004)和45度(诸如对于与第一极性1004成90度的第二极性1006)之间旋转来调节光的极性。但是，可以使用用于旋转或调节光1410的极性的任何合适的组件。
对于衍射元件1404，第一DOE 1418可以具有第一折射率，第二DOE 1420可以具有第二折射率。LC 1424可以是双折射的，对于具有第一极性1004的光具有(第一DOE 1418的)第一折射率，对于具有第二极性1006的光具有(第二DOE 1420的)第二折射率。以这种方式，可以基于偏振光1416的极性来调节投射1422。图9A-9F中的DOE的任何朝向或DOE的任何其它合适的朝向可以被应用于图14中的衍射元件1404。
图15是通过调节极性旋转器1502的朝向来调节光的极性的示例调节的图示1500。该示例图示了在调节极性时作为极性旋转器1502的半波片，但是任何合适的组件都可以被使用。在一些示例中，当极性旋转器1502具有0度旋转1504时，具有第一极性1004的光(如图10所示)可以保持在第一极性1004。当极性旋转器1502具有45度旋转1506时，具有第一极性1004的光可以改变为第二极性1006。当极性旋转器1502具有在0度和45度之间的旋转1508时，具有第一极性1004的光可以改变为第三极性1510(在第一极性1004和第二极性1006之间)。因此，具有第三极性的光1510可以具有具有第一极性1004的第一分量和具有第二极性1006的第二分量。
图16A是基于穿过衍射元件1404的光的极性的投射的图示1600。对于具有第一极性1004的光，衍射元件1404的第一DOE可以将光划分为投射1602(第二DOE不影响光的分布)。对于具有第二极性1006的光，衍射元件1404的第二DOE可以将光划分为投射1604。投射1604可以具有比投射1602更多或更少的光点。以这种方式，投射器1400(图14)可以通过将光的极性旋转90度来调节光点的分布的密度。
对于具有在第一极性1004和第二极性1006之间第三极性1510的光，衍射元件1404的每个DOE可以将光的一部分划分为投射1602和投射1604，它们组合以生成投射1606(基于LC 1424的折射率)。如果投射1604包括比投射1602更多或更少的光点，那么第三极性1510的角度可以基于相对于投射1602的光点的数量的投射1604的光点的数量，使得投射1606中的每个光点具有相同的能量。例如，如果投射1604包括的光点是投射1602的两倍，那么对于投射1604，能量的分散是投射1602的两倍。因此，第三极性1510可以相对于处于0度的第一极性1004成54.7度，使得对于投射1604比对于投射1602，两倍的能量被分散。如果投射1604具有与投射1602相同数量的光点，那么光能可以在第一极性1004和第二极性1006之间均等地划分，并且第三极性1510可以相对于处于0度的第一极性1004成45度。虽然关于调节光点的分布的密度描绘了图16A，但是这可以应用于在用于主动光深度感测的光点的分布与用于泛光照明的漫射光之间的切换。
图16B是投射的图示1650，其包括基于穿过衍射元件1404的光的极性的泛光照明或光点的分布。对于具有第一极性1004的光，衍射元件1404的第一DOE可以将光划分为投射1612(第二DOE(漫射元件)没有影响)。对于具有第二极性1006的光，衍射元件1404的第二DOE(漫射元件)可以漫射光以进行泛光照明，诸如由投射1614所示的。以这种方式，投射器1400(图14)可以通过将光的极性旋转90度在投射光点的分布与泛光照明之间切换。
利用被配置为调节其投射的投射器(诸如调节光点的分布的密度或在投射光点的分布与泛光照明之间进行切换)，包括投射器的设备可以被配置为控制投射器的操作。例如，设备600(图6)可以被配置为控制发送器601的操作，包括调节来自发送器601的光的分布。可以通过调节发送器601中的衍射元件的折射率来调节光的分布(诸如通过向双折射折射材料(诸如LC)施加电，或者通过调节穿过衍射元件的光的极性)。
图17是描绘用于调节要由投射器投射的光的分布的示例操作1700的说明性流程图。为了便于解释，在执行示例操作1700时参考图6中的设备600，但是任何合适的设备都可以执行示例操作1700。另外，用于控制发送器601的操作可以由光控制器610(诸如信号处理器612)、处理器604和/或设备600的任何其它合适的组件执行。
在1702开始，设备600可以确定发送器601是要投射第一投射还是第二投射。在一些方面，第一投射可以是用于主动深度感测的第一光分布，并且第二投射可以是用于泛光照明的漫射光。在一些其它方面，第一投射可以是第一光分布，并且第二投射可以是与第一分布不同的第二光分布。可以存在其它合适的投射组合，并且本公开不应当限于所提供的示例。
在一些示例实施方式中，可以基于设备600是要执行泛光照明还是主动深度感测来确定要投射哪个投射(1704)。在将要执行主动深度感测的一些其它示例实施方式中，设备600可以确定光的合适分布密度(1706)，其中第一投射和第二投射包括不同的密度分布(例如，如图11中所示)。该确定可以基于场景中存在的环境光的量。附加地或可替代地，该确定可以基于所需的分辨率、要对其执行主动深度感测的应用，或者对象与正对其执行主动深度感测的设备600的距离。例如，与对象跟踪或测距应用相比，面部识别应用可以要求更高的分辨率(因此，发送器601要求更高的光分布密度)。
虽然未示出，但是设备600可以确定是否要投射第三投射。例如，设备600可以确定发送器601是否应当将第一投射和第二投射作为组合投射来投射(诸如以通过投射第一密度分布和第二密度分布来增加分布的密度)。
如果发送器601要投射第一投射(1708)，那么发送器601可以经由具有第一折射率的衍射元件来投射第一投射(1710)。如以上示例中所描述的，衍射元件可以包括两个DOE，在两个DOE之间具有折射材料(诸如LC)。在具有第一折射率的衍射元件的一些示例实施方式中，发送器601可以使光传输通过衍射元件，而无需向DOE之间的折射材料施加电(1712)。在一些其它示例实施方式中，发送器601可以使偏振光传输通过衍射元件，而无需调节光的极性(1714)。例如，由于投射器的半波片保持0度旋转，因此光的极性在穿过半波片时可以保持在第一极性1004。
返回去参考1708，如果发送器601要投射第二投射，那么设备600可以调节衍射元件的折射率(1716)。在一些示例实施方式中，设备600可以向衍射元件的第一DOE和第二DOE之间的折射材料施加电(1718)。例如，可以向LC施加电，以调节LC中分子的朝向。在一些其它示例实施方式中，设备600可以旋转传输通过衍射元件的偏振光的极性(1720)。例如，设备600可以调节极性旋转器(诸如旋转半波片)以将光的极性从0度旋转到高达90度。
然后发送器601可以经由具有经调节的折射率的衍射元件来投射第二投射(1722)。虽然示例操作1700描述了第一投射或第二投射的投射，但是可以投射任何数量的投射(诸如第三投射)。基于发送器601中的衍射元件的DOE，多个投射可以被用于泛光照明或主动深度感测。
具体而言，参考基于穿过衍射元件的非偏振光和衍射元件的折射材料的折射率来调节用于主动深度感测的光的分布，图18是描绘用于调节来自光投射器的光的分布的示例操作1800的说明性流程图。为了便于解释，在执行示例操作1800时参考图6中的设备600，但是任何合适的设备都可以执行示例操作1800。另外，用于控制发送器601的操作可以由光控制器610(诸如信号处理器612)、处理器604和/或设备600的任何其它合适的组件执行。此外，发送器601被描述为包括衍射元件，诸如上述。但是，在执行示例操作1800的步骤中可以使用任何合适的衍射元件。
在1802开始，设备600可以由光源发射非偏振光。例如，一个或多个激光器(诸如VCSEL)可以朝着衍射元件发射非偏振光的一个或多个点(1804)。如前所述，非偏振光可以表征为包括具有第一线性极性的能量的第一部分和包括具有垂直于第一线性极性的第二线性极性的能量的第二部分。
参考1806，设备600可以确定发送器601是否将以与要从衍射元件投射的第一光分布对应的第一模式进行操作。例如，第一模式可以与正在执行的一个或多个主动深度感测应用、大于或小于阈值的环境光的量、用于主动深度感测的对象的深度等相关联。如果发送器601以第一模式操作，那么设备600可以通过发送器601的衍射元件并且使用衍射元件的第一DOE从非偏振光投射与第一模式对应的第一光分布(1808)。例如，如果衍射元件包括具有第一折射率的第一DOE、具有第二折射率的第二DOE以及在第一DOE和第二DOE之间的折射材料，那么设备600可以将折射材料调节为具有与第二DOE相同的折射率(诸如第二折射率)(1810)。以这种方式，第一DOE而不是第二DOE可以被用于生成从衍射元件投射的光的分布。在一些示例实施方式中，设备600可以在第一模式期间向折射材料施加电(1812)，以调节折射材料的折射率以匹配第二DOE的折射率。
返回去参考1806，如果设备600确定发送器601不以第一模式操作，那么设备600可以通过衍射元件并从非偏振光投射与第二模式对应的第二光分布(1814)。可以使用第二DOE来生成第二光分布。在一些方面，第二模式的光的分布可以是第一光分布和第二光分布的组合(1816)。在示例中，第一光分布的每个光点可以被拆分为多个光点以生成第二光分布。在另一示例中，可以在生成第二光分布时再现或重复第一光分布。在另一个示例中，所发射的光的一部分将用于生成第一光分布，而所发射的光的剩余部分将用于生成第二光分布。可以存在其它合适的组合，并且本公开不应当限于具体示例。在一些其它方面，第二模式下的第二光分布可以替代第一模式下的第一光分布(1818)。以这种方式，设备600可以在由发送器601投射第一光分布与投射第二光分布之间切换。在各方面中，第二DOE在生成从衍射元件投射的光的最终分布中的使用可以基于折射材料。
在以第二模式操作发送器601的一些示例实施方式中，设备600可以不向衍射元件的折射材料施加电。因此，设备600可以基于施加到折射材料的电在第一模式与第二模式之间切换发送器601的操作。例如，折射材料可以是LC，并且可以通过向LC施加电和从LC移除电来调节LC的分子的朝向。以这种方式，可以将折射材料的折射率切换到第二DOE的第二折射率和从第二DOE的第二折射率切换折射材料的折射率。
除非特别描述为以具体方式实现，否则本文描述的技术可以以硬件、软件、固件或其任意组合实现。被描述为模块或组件的任何特征也可以一起在集成逻辑设备中实现，或者单独地实现为离散但可互操作的逻辑设备。如果以软件实现，那么所述技术可以至少部分地由非暂时性处理器可读存储介质(诸如图6的示例设备600中的存储器606)实现，该非暂时性处理器可读存储介质包括指令608，指令608在由处理器604(或控制器610或信号处理器612)执行时使设备600执行上述方法中的一个或多个。非暂时性处理器可读数据存储介质可以形成计算机程序产品的一部分，该计算机程序产品可以包括包装材料。
非暂时性处理器可读存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)(诸如同步动态随机存取存储器(SDRAM))、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、FLASH存储器、其它已知存储介质等。这些技术可以附加地或可替代地至少部分地通过携带或传送指令或数据结构的形式的代码并且可以由计算机或其它处理器访问、读取和/或执行的处理器可读通信介质实现。
结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和指令可以由一个或多个处理器执行，诸如图6的示例设备600中的处理器604或信号处理器612。(一个或多个)这样的处理器可以包括但不限于一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、现场可编程门阵列(FPGA)，或其它等效的集成或分立逻辑电路。如本文所使用的，术语“处理器”可以指任何前述结构或适合于实现本文所描述的技术的任何其它结构。此外，在一些方面，可以在如本文所述配置的专用软件模块或硬件模块内提供本文所述的功能。而且，所述技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。通用处理器可以是微处理器，但可替代地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器、或任何其它这样的配置。
虽然本公开示出了说明性方面，但是应当注意的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变和修改。例如，虽然投射器被示为包括透镜以将光朝着衍射元件引导，但是投射器可以不包括透镜或可以包括多个透镜。在另一示例中，由设备或光投射器在调节投射时施加的电可以是交流电流(AC)或直流电流(DC)，并且电压可以是恒定的或非恒定的。因此，电可以是用于调节投射的任何合适的电。此外，除非另外明确指出，否则根据本文描述的各方面的方法权利要求的功能、步骤或动作不需要以任何特定的次序执行。例如，如果由设备600、控制器610、处理器604和/或信号处理器612执行，那么所描述的示例操作的步骤可以以任何次序和以任何频率执行。此外，虽然可以以单数形式描述或主张元件，但是除非明确声明了对单数的限制，否则可以预期复数。因而，本公开不限于所示的示例，并且用于执行本文描述的功能的任何手段都包括在本公开的方面中。

Claims (30)

1.一种包括光投射器的设备，该光投射器包括：
光源，被配置为发射光；以及
衍射元件，包括：
第一衍射光学元件，其具有第一折射率，该第一衍射光学元件被配置为投射来自接收到的光点的第一光分布，所述接收到的光点来自于所发射的光，所述第一光分布具有第一数量的多个光点；
第二衍射光学元件，其具有第二折射率，该第二衍射光学元件被配置为基于第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间的折射材料来投射来自接收到的光点的第二光分布，所述接收到的光点来自于所发射的光，所述第二光分布具有第二数量的多个光点，并且其中所述第二数量与第一数量不同；以及
位于第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间的折射材料，其中该折射材料在第一模式和第二模式之间可调节以改变具有多个光点的光分布的密度，其中该折射材料在第一模式下具有第二折射率，以及其中该折射材料在第二模式下具有第三折射率。
2.如权利要求1所述的设备，其中：
第三折射率与第一折射率相同，
在第一模式期间第二衍射光学元件被禁止投射第二光分布，以及在第二模式期间第一衍射光学元件被禁止投射第一光分布。
3.如权利要求2所述的设备，其中：
光源被配置为沿着第一方向发射光；
折射材料部署在第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间；以及
第一衍射光学元件部署在光源和折射材料之间。
4.如权利要求3所述的设备，其中光投射器还包括一个或多个电触点，其中光投射器被配置为在第一模式期间通过经由所述一个或多个电触点向折射材料施加电来调节折射材料的总体折射率。
5.如权利要求4所述的设备，其中折射材料包括液晶，所述液晶包括当在第一模式期间施加电时具有第一总体朝向以及在第二模式期间不施加电时具有第二总体朝向的分子。
6.如权利要求5所述的设备，其中：
第一总体朝向包括液晶中的分子之间相同的第一朝向，以及
第二总体朝向包括液晶中的分子之间相同的第二朝向。
7.如权利要求1所述的设备，其中：
第三折射率包括第一折射率分量和第二折射率分量，
第一衍射光学元件在第一模式期间和第二模式期间被启用以投射第一光分布，以及
第二衍射光学元件在第一模式期间被禁止投射第二光分布，以及在第二模式期间被启用以投射第二光分布。
8.如权利要求7所述的设备，其中：
光源被配置为沿着第一方向发射光；
折射材料部署在第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间；以及
第一衍射光学元件部署在光源和折射材料之间。
9.如权利要求8所述的设备，其中光投射器还包括一个或多个电触点，其中光投射器被配置为在第一模式期间通过经由所述一个或多个电触点向折射材料施加电来调节折射材料的总体折射率。
10.如权利要求9所述的设备，其中折射材料包括液晶，所述液晶包括当在第一模式期间施加电时具有第一总体朝向以及在第二模式期间不施加电时具有第二总体朝向的分子。
11.如权利要求10所述的设备，其中第一总体朝向包括液晶中的分子之间相同的第一朝向。
12.如权利要求11所述的设备，其中第二总体朝向包括由以下组成的组中的至少一个：
与液晶中的分子的第一部分的第一折射率对应的第一单独朝向和与液晶中的分子的第二部分的第二折射率对应的第二单独朝向；以及
液晶中的分子的至少一部分的随机朝向。
13.如权利要求1所述的设备，其中光源包括被配置为发射非偏振红外光的一个或多个激光器。
14.如权利要求13所述的设备，还包括红外接收器，该红外接收器被配置为接收红外光的反射。
15.如权利要求14所述的设备，还包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为：
根据由红外接收器接收到的反射来确定场景中的一个或多个深度；以及
控制光投射器的操作。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述一个或多个处理器还被配置为从所述一个或多个深度生成深度图。
17.如权利要求15所述的设备，还包括彩色图像传感器，其被配置为在设备捕获场景的图像期间接收来自场景的可见光。
18.如权利要求15所述的设备，其中所述设备是还包括被配置用于无线通信的一个或多个收发器的无线通信设备。
19.一种用于主动深度感测的方法，包括：
由光源发射光；
在第一模式期间由衍射元件的第一衍射光学元件投射来自接收到的光点的第一光分布，所述接收到的光点来自于所发射的光，其中第一衍射光学元件具有第一折射率，所述第一光分布具有第一数量的多个光点；
在第二模式期间由衍射元件的第二衍射光学元件投射来自接收到的光点的第二光分布，所述接收到的光点来自于所发射的光，其中第二衍射光学元件具有第二折射率，所述第二光分布具有第二数量的多个光点，其中基于第一衍射光学元件和第二衍射光学元件之间的折射材料进行投射，并且其中所述第二数量与所述第一数量不同；以及
在第一模式和第二模式之间调节折射材料以改变具有多个光点的光分布的密度，其中折射材料在第一模式下具有第二折射率，以及其中折射材料在第二模式下具有第三折射率。
20.如权利要求19所述的方法，其中：
第三折射率与第一折射率相同，
在第一模式期间，第二衍射光学元件被禁止投射第二光分布，以及
在第二模式期间，第一衍射光学元件被禁止投射第一光分布。
21.如权利要求20所述的方法，还包括在第一模式期间经由一个或多个电触点向折射材料施加电。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
当在第一模式期间施加电时，将折射材料的分子调节到第一总体朝向；以及
当在第二模式期间不施加电时，将折射材料的分子调节到第二总体朝向，其中折射材料是液晶。
23.如权利要求19所述的方法，其中：
第三折射率包括第一折射率分量和第二折射率分量，
第一衍射光学元件在第一模式和第二模式期间投射第一光分布，以及
第二衍射光学元件在第一模式期间被禁止投射第二光分布并且在第二模式期间投射第二光分布。
24.如权利要求23所述的方法，还包括在第一模式期间经由一个或多个电触点向折射材料施加电。
25.如权利要求24所述的方法，还包括：
当在第一模式期间施加电时，将折射材料的分子调节到第一总体朝向；以及
当在第二模式期间不施加电时，将折射材料的分子调节到第二总体朝向，其中折射材料是液晶。
26.如权利要求19所述的方法，其中由光源发射光包括由一个或多个激光器发射非偏振红外光。
27.如权利要求26所述的方法，还包括由红外接收器接收红外光的反射。
28.如权利要求27所述的方法，还包括在场景的图像的捕获期间由彩色图像传感器接收来自场景的可见光。
29.如权利要求27所述的方法，还包括经由一个或多个收发器执行无线通信。
30.一种光投射器，包括：
用于发射非偏振光的部件；
用于在第一模式期间投射来自接收到的光点的第一光分布的部件，所述接收到的光点来自于所述非偏振光，其中该部件具有第一折射率，所述第一光分布具有第一数量的多个光点；
用于在第二模式期间投射来自接收到的光点的第二光分布的部件，所述接收到的光点来自于所述非偏振光，其中该部件具有第二折射率，所述第二光分布具有第二数量的多个光点，其中用于投射第二光分布的部件基于用于投射第一光分布的部件与用于投射第二光分布的部件之间的折射部件，并且其中所述第二数量与所述第一数量不同；以及
用于在第一模式和第二模式之间调节所述折射部件以改变具有多个光点的光分布的密度的部件，其中所述折射部件在第一模式下具有所述第二折射率，以及其中折射部件在第二模式下具有第三折射率。
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