CN117518134A - 泛光和点阵发射器 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及泛光和点阵发射器。本公开涉及一种被配置为充当泛光照射器和点阵投射器的设备。该设备利用被配置为在第一偏振和第二偏振之间切换的双通道光源，以及响应于接收第一偏振和第二偏振而分别输出点阵投射和泛光照射的偏振敏感超光学器件。

Description

泛光和点阵发射器
技术领域
本公开涉及用于传感器(诸如飞行时间传感器)的照射系统。
背景技术
提供诸如面部识别、接近度检测和环境光感测等功能的集成光学组件在移动设备、笔记本计算机、电器和许多其他类型的设备中已变得很常见。这样的功能通常用距离或深度传感器(诸如，飞行时间(ToF)传感器)来实现，其通过测量光信号行进到目标物体并返回到传感器所需的时间来确定传感器和目标物体之间的距离。
由距离传感器发射的光信号是由具有光发射器(诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL))的照射系统提供的。通常，光照射系统是泛光照射器或点阵投射器取决于距离传感器的应用。
泛光照射器发射强烈的闪光，其将光散布在大片空间区之上。由于光信号的发射功率分布在大区域之上，具有泛光照射器的距离传感器的检测能力被限制在短距离内。因此，泛光照射器通常被用于确定聚焦距离或目标物体的性质。
相比之下，点阵投射器在经聚集的区域中发射光。由于光被聚集到某些区域，与具有泛光照射器的距离传感器相比，具有点阵投射器的距离传感器的检测能力要高得多。因此，点阵投射器通常被用于检测远端物体，并且用于精确地确定目标物体是否与授权人员相对应。
目前同时使用泛光照射器和点阵投射器的设备采用两个模块，其中一个模块包括泛光照射器，并且另一模块包括点阵投射器。备选地，这样的设备包括单个模块，单个模块包括两个单独且不同的光发射器。采用两个不同的模块或光照射系统消耗设备内的有限空间。此外，从设备中去除泛光照射器或点阵投射器将降低设备的性能和动态范围。
发明内容
本公开涉及一种传感器(诸如飞行时间传感器)，其被配置为在两个不同的光图案之间切换：泛光照射图案和点阵投射图案。与使用两个单独光源以及在某些情况下使用两个单独光学器件的当前系统相比，本文所公开的传感器使用单个光源和单个光学器件来投射泛光照射图案和点阵照射图案。
光源是例如垂直腔面发射激光器，其包括偏振发射器的双通道阵列。光源的通道1发射具有第一偏振的光(例如，横向磁性(TM)偏振光)，并且光源的通道2发射具有与第一偏振正交的第二偏振的光(例如，横向电(TE)偏振光)。通道1和通道2发射器被布置在彼此交替的列中。
由光源透射的光透射穿过光学器件。光学器件是包括多个不对称超元件(meta-element)的偏振敏感超光学器件(polarization sensitive metaoptic)。不对称超元件的尺寸被选择以提供适当的相位延迟，以在通道1处于激活状态时生成点阵投射图案，并在通道2处于激活状态时生成泛光照射图案。
附图说明
在附图中，相同的附图标记标识相似的特征或元件。图中特征的尺寸和相对位置不一定是按比例绘制的。
图1是根据本文所公开的实施例的传感器。
图2是根据本文所公开的实施例的光源。
图3示出了根据本文所公开的实施例的光源的第一通道。
图4示出了根据本文所公开的实施例的光源的第二通道。
图5是根据本文所公开的实施例的透射光学结构的俯视图。
图6是根据本文所公开的实施例的透射光学结构的倾斜视图。
图7是根据本文所公开的实施例的点阵投射图案。
图8是根据本文所公开的实施例的泛光照射图案。
图9是根据本文所公开的实施例的点阵投射的流程图。
图10是根据本文所公开的实施例的泛光照射的流程图。
具体实施方式
在以下说明中，阐述了特定具体细节以提供对所公开的主题的各方面的透彻理解。但是，所公开的主题可以在没有这些具体细节的情况下进行实践。在一些实例中，未详细描述制造光学透镜、发射器、电子元件和传感器的公知结构和方法，以避免模糊本公开的其它方面的说明。
除非上下文另有要求，否则在随后的说明书和权利要求中，词语“包括”及其变形(诸如，“包含”和“涵盖”)应被解释为开放、包容的含义，即，“包括但不限于”。
在整个说明书中提及的“一个实施例”或“实施例”是指结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书的不同地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定指代同一方面。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在本公开的一个或多个方面中。
如上所述，使用泛光照射器和点阵投射器两者的当前设备通常采用两个单独且不同的模块或光发射器，其中两个单独的模块或光发射器中的每个包括相应的光学器件、接收器和其他电路装置。将两个不同的模块用于相同的功能，诸如面部识别、接近度检测和环境光感测消耗设备内的宝贵空间。
本公开涉及一种光学传感器，其被配置为在两个不同的操作照射之间切换：泛光照射和点阵投射。设备采用如下器件：单个双通道光源，其中两个正交的偏振状态中的每个状态具有一个通道；基于超表面的偏振敏感光学器件，位于设备的发射侧上；以及光学器件和检测器，位于设备的接收侧上。照射图案可以通过选择相对光源通道来选择，其中相同的基于超表面的偏振敏感光学器件根据光源偏振状态来投射两种照射之一。因此，与使用两个单独模块或光发射器的当前解决方案相比，传感器在设备内的空间消耗被减少。此外，由于泛光照射和点阵投射两者可以互换使用或彼此结合使用来进行检测，设备的性能和动态范围被改进。
图1是根据本文所公开的实施例的传感器10。传感器10是距离或深度传感器(诸如飞行时间(ToF)传感器)，其确定传感器10与传感器10外部的目标物体之间的距离。传感器10可以被包括在各种电子设备(例如，移动电话、相机、平板计算机、膝上型计算机和计算机)中，以用于各种不同的应用，诸如面部识别、接近度检测和环境光感测。注意，本文所讨论的实施例也可以被应用于使用泛光照射和点阵投射的其他类型的光学设备。
传感器10包括衬底12、主体14、光源16、透射光学结构18、检测器20和接收光学结构22。
衬底12为传感器10提供支撑平台。主体14、光源16、透射光学结构18、检测器20和接收光学结构22被定位在衬底12上。衬底可以是任何类型的刚性材料，诸如塑料、金属、玻璃和半导体材料。在一个实施例中，衬底12是包括一个或多个电组件(例如，电容器、晶体管、处理器等)的印刷电路板。
主体14被定位在衬底12上。衬底12和主体14一起形成外壳或封装件，外壳或封装件包含光源16、透射光学结构18、检测器20和接收光学结构22。衬底12和主体14保护光源16、透射光学结构18、检测器20和接收光学结构22免受外界环境的影响。主体14包括输出孔径24和输入孔径26。
输出孔径24直接覆盖光源16和透射光学结构18并与它们对准。输出孔径24使光信号28穿过的孔。光信号28从光源16发射，并被引导到其中目标物体与传感器10之间的距离正在被确定的目标物体。如下文将进一步详细讨论的，光信号28在透射穿过透射光学结构18时具有泛光照射图案和/或点阵投射图案。
输入孔径26直接覆盖检测器20和接收光学结构22并与它们对准。输入孔径26提供使光信号30穿过的孔。光信号30是从目标物体反射的光信号28。
光源16被定位在衬底12上。光源16直接位于透射光学结构18和输出孔径24的下方并与它们对准。
光源16发射穿过透射光学结构18和输出孔径24的光信号28。在一个实施例中，光源16是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。如下文将进一步详细讨论的，光源16是双通道光源，其在发射具有第一偏振状态的第一光信号的第一通道以及发射具有与第一偏振状态正交的第二偏振状态的第二光信号的第二通道之间切换。
透射光学结构18直接覆盖光源16和输出孔径24并与它们对准。在一个实施例中，透射光学结构18覆盖整个输出孔径24。在一个实施例中，透射光学结构18被物理地耦合到主体14。
透射光学结构18是具有双重光学功能的基于超表面的偏振敏感光学器件。即，透射光学结构18接收由光源16发射的光信号28，并且根据光信号28的当前偏振状态产生泛光照射图案或点阵投射图案。透射光学结构18将在以下进一步详细讨论。
检测器20被定位在衬底12上。检测器20直接位于接收光学结构22和输入孔径26的下方并与它们对准。在一个实施例中，如图1所示，检测器20被集成到半导体衬底32中。衬底32还可以包括其它各种电气组件(例如，晶体管、电容器、电阻器、处理器等)和设备(例如，参考传感器阵列)。
检测器20接收光信号30，光信号30是从目标物体反射并且穿过输入孔径26和接收光学结构22的光信号28。检测器20包括感测或测量光信号30的多个光电检测器。检测器20可以是测量光信号的任何类型的传感器。在一个实施例中，检测器20是单光子雪崩二极管(SPAD)阵列。
接收光学结构22直接覆盖检测器20并与检测器20和输入孔径26对准。在一个实施例中，接收光学结构22覆盖整个输入孔径26。在一个实施例中，接收光学结构22被物理地耦合到主体14。
如上所述，传感器10确定传感器10与周围环境中的目标物体之间的距离。光源16穿过透射光学结构18和输出孔径24发射光信号28至目标物体处。检测器20接收并测量光信号30，光信号30是击中目标物体并且穿过输入孔径26和接收光学结构22反射回来的光信号28。然后传感器10确定光信号28从光源16行进到目标物体并且再返回到检测器20的飞行时间；并且基于该飞行时间确定传感器10与目标物体之间的距离。
然后所确定的距离可以被处理，以用于进一步的应用，诸如面部识别、接近度检测和环境光感测。例如，由传感器10测量的距离可以被用于创建包括传感器10的设备的用户的虚拟轮廓重建。
图2是光源16，更具体地，是根据本文所公开的实施例的光源16的俯视图。光源16将参考如图2所示的x轴、与x轴横向的y轴以及与x轴和y轴横向的z轴进行讨论。
如上文参考图1所讨论的，光源16穿过透射光学结构18和输出孔径24发射光信号28。光源16包括衬底36上的多个发射器34。衬底36可以是半导体衬底、印刷电路板或其他类型的支撑结构。
发射器34中的每个发射器发射光以形成光信号，诸如图1中的光信号28。在图2所示的视图中，发射器34在沿z轴的方向上发射光。换言之，发射器34中的每个发射器发射的光从页面中传播出去。
在一个实施例中，发射器34被布置为沿x轴定位的多个列38中的阵列，其中每个列38沿y轴延伸。发射器列38中的每一个包括发射器的一个或多个子列39。每个子列39的发射器沿y轴彼此对准。在图2所示的实施例中，列中的每一个包括发射器的两个子列。
在一个实施例中，如图2所示，第一子列的发射器与第二子列的发射器交错布置。换言之，第一子列的发射器与第二子列的发射器沿x轴不对准，使得第二子列的发射器位于第一子列的两个发射器之间。
发射器的其他布置也是可能的。
光源16是在第一通道和第二通道之间切换的双通道光源。图3示出了根据本文所公开的实施例的光源40的第一通道40。图4示出了根据本文所公开的实施例的光源16的第二通道42。一起查看图3和图4是有益的。
参考图3，第一通道40由通过连接器44彼此电耦合的第一发射器列集合41形成。第一通道40的发射器响应于电信号被施加到连接器44而发射光。
类似地，参考图4，第二通道42由通过连接器46彼此电耦合的第二列集合43形成。第二通道42的发射器响应于电信号被施加到连接器46而发射光。
在一个实施例中，如图2至图4所示，连接器44通过第一通道40和第二通道42的发射器而与连接器46间隔开。
第一通道40和第二通道42的发射器以交替、交错的方式布置在衬底36上。即，第一通道40的第一发射器列集合41中的每一列通过第二通道42的第二发射器列集合43中的列沿x轴与第一列集合41中的另一列间隔开。作为结果，第一通道40和第二通道42的发射器未被聚集到单个区域，并且能够均匀地跨衬底36发射光。
第一通道40的发射器发射具有第一偏振状态的光信号。在一个实施例中，第一通道40的发射器发射横向磁性(TM)偏振光信号，其磁场横向于光信号的传播方向。相比之下，第二通道42的发射器发射具有与第一偏振状态正交的第二偏振状态的光信号。在一个实施例中，第二通道42的发射器发射横向电(TE)偏振光信号，其电场横向于光信号的传播方向，并且横向于由第一通道40的发射器发射的光信号的磁场。作为结果，光源16包括每个正交偏振状态的一个阵列。
在一个实施例中，第一通道40和第二通道42的发射器具有900纳米和1000纳米之间的波长。
返回图1，在光源16的第一通道40被激活的情况下，光信号28在进入透射光学结构18之前具有第一偏振状态。相反，在光源16的第二通道42被激活的情况下，光信号28在进入透射光学结构18之前具有第二偏振状态。
图5是根据本文所公开的实施例的透射光学结构18的俯视图。
图6是根据本文所公开的实施例的透射光学结构18的倾斜视图。一起查看图5和图6是有益的。透射光学结构18将参考图5和图6所示的x轴、y轴和z轴进行讨论。
如上文参考图1所讨论的，透射光学结构18接收由光源16发射的光信号28，并且根据光信号28的当前偏振状态而产生泛光照射图案或点阵投射图案。
透射光学结构18是具有双重光学功能基于超表面的偏振敏感光学器件。通常，透射光学结构是用超薄半导体的衍射光学元件(DOE)实现的，其适时地将光源输出波前操纵为特定的远场强度分布，诸如泛光或点阵。然而，随着光学超表面发展的最新进展，因为光学超表面与半导体制造工艺(例如，光刻)兼容，提供潜在的大量相位量化水平，并且适用于各种光学元件的实现，亚波长介电纳米结构已成为DOE技术平台的重要候选。此外，由于不对称纳米结构表现出的自然双折射，还可以实现偏振相关性，从而提供了将不同的独特功能编码到同一光学器件中的可能性，这可以通过选择适当的输入偏振状态来实现。
透射光学结构18包括不对称纳米超元件21的阵列。超元件21是例如柱状结构，其在该实施例中是椭圆形柱。其他不对称形状也是可能的。超元件21具有不同的大小。例如，如图5和图6所示，超元件21的第一集合具有沿x轴延伸的长度，超元件21的第二集合具有沿y轴延伸的长度，并且柱的第三集合是圆形的，其沿x轴和y轴的大小基本相等。超元件21通过采用半导体工艺(诸如，深UV光刻)来制造。
在一个实施例中，超元件21不被例如空气包封和包围。在一个实施例中，超元件21被包封材料23包封。超元件21从包封材料23的下表面25延伸到上表面27，该上表面27与下表面25相对。透射光学结构18被定位在传感器10中，使得超元件21沿光信号28的传播方向延伸。
超元件21和包封材料23由一种或多种介电材料制成。超元件21和包封材料23由不同的材料制成。例如，超元件21和/或包封材料23可以包括以下中的一种或多种：硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、硫化锌(ZnS)、氮化镓(GaN)、硒化锌(ZnSe)、二氧化钛(TiO2)、碳化硅(SiC)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)和氢化硅(Si：H)。在一个实施例中，超元件21的材料折射率与包封材料23的材料折射率之间的变化量介于1.5和2之间。
通过将泛光照射和点阵投射的功能设计转换为纳米结构的物理设计，在相同的物理光学器件(即，透射光学结构18的不对称超元件21)中同时实现泛光照射和点阵投射功能。例如，可以执行映射过程。映射过程通常可以包括同时最小化(1)在特定光学坐标中生成泛光照射和点阵投射所需的相位延迟与(2)由超元件21在光源16的第一和第二偏振(TM和TE偏振)两者中提供的相位延迟之间的变化量，该变化量由沿x轴和y轴的超元件大小来表示。
在一个实施例中，根据所接收的光信号的入射偏振状态(例如，TM或TE偏振)以及超元件沿x轴和y轴的大小，超元件21中的每一个表现出不同的光学行为(例如，透射、相位延迟等)。即，超元件21沿x轴和y轴的大小被优化来提供适当的相位延迟，以从由光源16的第一通道40生成的光生成点阵投射图案，并提供适当的相位延迟，以从由光源16的第二通道42生成的光生成泛光照射图案。换言之，超元件21沿x轴和y轴的大小被选择以改变由第一通道40透射的光的相位，从而将光转换为点阵投射图案，并改变由第二通道42透射的光的相位，以将光转换为泛光照射图案。
如上所述，第一通道40的发射器发射具有第一偏振状态的光信号，诸如TM偏振光；并且第二通道42的发射器发射具有与第一偏振状态正交的第二偏振状态的光信号，诸如TE偏振光。作为结果，透射光学结构18根据由光源16发射的光的偏振状态来投射泛光照射和点阵投射之一。即，透射光学结构18在接收到由第一通道生成的TM偏振光时投射点阵投射图案，并在接收到由第二通道生成的TE偏振光时投射泛光照射图案。由此，点阵投射和泛光照射可以通过分别选择光源16的第一通道40或第二通道42来选择。
图7是根据本文所公开的实施例的点阵投射图案45。如图7所示，光被聚集到特定区域。例如，如图7所示，光被聚集到包括多列和多行光的光阵列中。经聚集的光的其他图案也是可能的。例如，点阵图案可以对应于根据透射光学功能对VSCEL发射器布局的复制。当光被聚集到某些区域时，与使用泛光照射图案相比，在使用点阵投射图案时传感器10的检测能力要高得多。因此，传感器10可以采用点阵投射以用于使用长距离检测的应用，诸如检测远端物体。
图8是根据本文所公开的实施例的泛光照射图案47。如图8所示，光分布在大的空间区之上。由于光信号的发射功率分布在大区域之上，传感器10在使用泛光照射图案时的检测能力被限制在短距离。因此，传感器10可以采用泛光照射以用于短距离检测的应用，诸如确定聚焦距离或近端目标物质的性质。
图9是根据本文所公开的实施例的点阵投射的流程图。
在步骤48中，光源16的第一通道40被激活并且第二通道42被去激活。因此，如上所述，第一通道40的发射器发射具有第一偏振状态的光信号，该具有第一偏振状态的光信号在图9所示的实施例中为TM偏振光。注意，为了图示的目的，已从图9中去除第二通道42。如图2至图4所示，第二通道42保留在光源16中，但被去激活。
在步骤50中，TM偏振光(诸如TM偏振光的脉冲)，透射穿过透射光学结构18，并且具有点阵投射图案45的远场强度从透射光学结构18被发射。如上所述，在一个实施例中，透射光学结构18的超元件21的大小被优化以提供适当的相位延迟，从而从由第一通道40生成的光来生成点阵投射图案，同时使输出透射最大化，第一通道40生成的光在该实施例中是TM偏振光。
在步骤52中，点阵投射被传输到目标物体上，并且从目标物体反射，目标物体在该实施例中是用户的面部。反射光透射穿过接收光学结构22并由检测器20接收。如上所述，检测器20包括感测或测量反射光信号的多个光电检测器。
在步骤54中，对检测到的光执行信号处理来确定传感器10与目标物体之间的距离，并且根据传感器10的应用而生成进一步的数据，诸如重建用户的面部虚拟轮廓以用于用户认证。
图10是根据本文所公开的实施例的泛光照射的流程图。
在步骤56中，光源16的第二通道42被激活，并且第一通道40被去激活。因此，如上所述，第二通道42的发射器发射具有与第一偏振状态正交的第二偏振状态的光信号，其在图9所示的实施例中是TE偏振光。注意，为了便于例示，已从图10中去除第一通道40。如图2至图4所示，第一通道40保留在光源16中，但被去激活。
在步骤58中，TE偏振光(诸如TE偏振光的脉冲)，透射通过透射光学结构18，并且具有泛光照射图案47的远场强度从透射光学结构18被发射。如上所述，透射光学结构18的超元件21的大小被优化以提供适当的相位延迟，从而从由第二通道42生成的光来生成泛光照射图案，由第二通道42生成的光在该实施例中是TE偏振光。
在步骤60中，点阵投射被传输到目标物体上，并且从目标物体反射，目标物体在该实施例中是用户的面部。反射光透射穿过接收光学结构22并由检测器20接收。如上所述，检测器20包括感测或测量反射光信号的多个光电检测器。
在步骤62中，对检测到的光执行信号处理来确定传感器10与目标物体之间的距离，并且根据传感器10的应用而生成进一步的数据，诸如重建用户面部的虚拟轮廓或建立聚焦距离。
在以上讨论的实施例中，光源16和透射光学结构18被配置用于泛光照射和点阵投射。但是，其他类型的光图案也是可能的。透射光学结构18的超元件21的大小可以被优化，以基于光源16的偏振来提供相位延迟，从而生成圆形、圆锥形或另一形状。
附加地，在以上讨论的实施例中，采用了单个光源和单个透射光学结构。然而，也可以将光源16和透射光学结构18的功能分离成多个模块。例如，包括第一光源和第一透射光学结构的第一模块可以被用于生成泛光照射，并且包括第二光源和第二透射光学结构的第二模块可以被用于生成点阵投射。
设备可以被概括为包括：光源，包括被配置为发射具有第一偏振状态的第一光信号的第一多个发射器，以及被配置为发射具有第二偏振状态的第二光信号的第二多个发射器，第二偏振状态横向于第一偏振状态；以及光学器件，被配置为接收第一光信号并且用第一光信号来生成第一光图案，以及接收第二光信号并且用第二光信号来生成第二光图案。
第一偏振状态可以是线性的，并且第二偏振状态可以与第一偏振状态正交。
第一多个发射器可以被布置在第一多个列中，第二多个发射器可以被布置在第二多个列中，并且第一多个列中的每个列可以通过第二多个列中的列与第一多个列中的另一列间隔开。
光源可以包括将第一多个发射器彼此电耦合的第一连接器，以及将第二多个发射器彼此电耦合的第二连接器。
第一连接器可以通过第一多个发射器和第二多个发射器与第二连接器间隔开。
光学器件可以包括多个超元件，多个超元件可以在第一光信号和第二光信号的传播方向上延伸。
多个超元件可以具有不对称的形状。
多个超元件中的每个超元件可以具有椭圆形。
多个超元件可以包括具有在第一方向上延伸的长度的超元件的第一集合，以及具有在第二方向上延伸的长度的超元件的第二集合，第二方向横向于第一方向。
多个超元件可以由第一材料制成，并且可以用第二材料包封。
第一光图案可以是泛光照射图案，并且第二光图案可以是点阵投射图案。
一种方法可以被概括为包括：激活光源的第一通道；通过光源的第一通道，发射具有第一偏振状态的第一光信号；通过光学器件，用第一光信号来生成第一光图案；激活光源的第二通道；通过光源的第二通道，发射具有第二偏振态的第二光信号，第二偏振状态横向于第一偏振状态；以及通过光学器件，用第二光信号生成与第一光图案不同的第二光图案。
第一偏振状态可以是线性的，并且第二偏振状态可以与第一偏振状态正交。
第一通道可以包括被布置第一多个列中的第一多个发射器，第二通道可以包括被布置在第二多个列中的第二多个发射器，并且第一多个列中的每个列可以通过第二多个列中的列与第一多个列中的另一列间隔开。
第一光图案可以是泛光照射图案，并且第二光图案可以是点阵投射图案。
光学器件可以包括不对称形状的多个超元件。
一种设备可以被概括为包括：光源，包括第一通道和第二通道，第一通道包括被配置为发射具有第一偏振的第一光信号的第一多个发射器，第二通道包括被配置为发射具有第二偏振的第二光信号的第二多个发射器，第二偏振横向于第一偏振；以及光学器件，被配置为改变第一光信号的相位来产生第一光图案，并且改变第二光信号的相位来产生与第一光图案不同的第二光图案。
第一偏振可以是线性的，并且第二偏振可以与第一偏振正交。
第一光图案可以是泛光照射图案，并且第二光图案可以是点阵投射图案。
光学器件可以包括在第一光信号和第二光信号的传播方向上延伸的多个超元件。
本文所公开的各种实施例提供了一种传感器，该传感器被配置为发射泛光照射图案和点阵投射图案。传感器使用被配置为在第一偏振和第二偏振之间切换的单个双通道光源，以及响应于分别接收第一偏振和第二偏振而输出点阵投射和泛光照射的单个偏振敏感超光学器件。
上述各种实施例可以被组合以提供其他实施例。可以根据上述详细说明对实施例进行这些和其它更改。一般而言，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制为说明书和权利要求中公开的特定实施例，而应被解释为包括所有可能的实施例以及这样的权利要求所享有的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开内容的限制。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
光源，包括被配置为发射具有第一偏振状态的第一光信号的第一多个发射器，以及被配置为发射具有第二偏振状态的第二光信号的第二多个发射器，所述第二偏振状态横向于所述第一偏振状态；以及
光学器件，被配置为接收所述第一光信号并且用所述第一光信号来生成第一光图案，以及接收所述第二光信号并且用所述第二光信号来生成第二光图案。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一偏振状态是线性的，并且所述第二偏振状态与所述第一偏振状态正交。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，
所述第一多个发射器被布置在第一多个列中，
所述第二多个发射器被布置在第二多个列中，并且
所述第一多个列中的每个列通过所述第二多个列中的列与所述第一多个列中的另一列间隔开。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述光源包括将所述第一多个发射器彼此电耦合的第一连接器，以及将所述第二多个发射器彼此电耦合的第二连接器。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一连接器通过所述第一多个发射器和所述第二多个发射器与所述第二连接器间隔开。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述光学器件包括多个超元件，所述多个超元件在所述第一光信号和所述第二光信号的传播方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述多个超元件中的每个超元件具有不对称的形状。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述多个超元件中的每个超元件具有椭圆形。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述多个超元件包括具有在第一方向上延伸的长度的超元件的第一集合，以及具有在第二方向上延伸的长度的超元件的第二集合，所述第二方向横向于所述第一方向。
10.根据权利要求6所述的设备，其中，
所述多个超元件由第一材料制成，并且用第二材料包封。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一光图案是泛光照射图案，并且所述第二光图案是点阵投射图案。
12.一种方法，包括：
激活光源的第一通道；
通过所述光源的所述第一通道，发射具有第一偏振状态的第一光信号；
通过光学器件，用所述第一光信号来生成第一光图案；
激活所述光源的第二通道；
通过所述光源的所述第二通道，发射具有第二偏振态的第二光信号，所述第二偏振状态横向于所述第一偏振状态；以及
通过所述光学器件，用所述第二光信号生成与所述第一光图案不同的第二光图案。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一偏振状态是线性的，并且所述第二偏振状态与所述第一偏振状态正交。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，
所述第一通道包括被布置在第一多个列中的第一多个发射器，
所述第二通道包括被布置在第二多个列中的第二多个发射器，并且
所述第一多个列中的每个列通过所述第二多个列中的列与所述第一多个列中的另一列间隔开。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一光图案是泛光照射图案，并且所述第二光图案是点阵投射图案。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述光学器件包括不对称形状的多个超元件。
17.一种设备，包括：
光源，包括第一通道和第二通道，所述第一通道包括被配置为发射具有第一偏振的第一光信号的第一多个发射器，所述第二通道包括被配置为发射具有第二偏振的第二光信号的第二多个发射器，所述第二偏振横向于所述第一偏振；以及
光学器件，被配置为改变所述第一光信号的相位来产生第一光图案，并且改变所述第二光信号的相位来产生与所述第一光图案不同的第二光图案。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一偏振是线性的，并且所述第二偏振与所述第一偏振正交。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一光图案是泛光照射图案，并且所述第二光图案是点阵投射图案。
20.根据权利要求17所述的设备，其中所述光学器件包括在所述第一光信号和所述第二光信号的传播方向上延伸的多个超元件。
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