TW201818096A - 光學裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光學裝置，包括一發射模組以及一接收模組。發射模組包括一第一殼體、一光源模組以及一第一透鏡組，光源模組與第一透鏡組設置於第一殼體內，光源模組透過第一透鏡組產生一準直光。接收模組包括一第二殼體、一光感測模組以及一第二透鏡組，光感測模組以及第二透鏡組設置於第二殼體內，光感測模組透過第二透鏡組接收反射後之準直光。第一殼體與第二殼體相鄰設置，光源模組包含有至少一發光二極體，第一透鏡組與第二透鏡組分別包含至少一透鏡單元，且光源模組與光感測模組設置於第一殼體與第二殼體之一端。

Description

光學裝置
本發明是有關於一種光學裝置，且特別是有關於一種應用於光檢測和測距模組之光學裝置。
目前用以偵測周圍環境的電子感測器中，常見的有光學式電子感測裝置，例如以雷射二極體作為發射源的光學式電子感測裝置。然而，受限於目前光學式電子感測裝置的體積過大且成本較高，加上雷射安全規則中對雷射輸出功率的限制，這將限制光學式電子感測裝置的相關應用，例如光檢測和測距模組(或稱光達模組、LiDAR模組)的應用範圍。
本發明係有關於一種光學裝置，用以提高光學感測的應用面及普及性。
根據本發明之一方面，提出一種光學裝置，包括一發射模組以及一接收模組。發射模組包括一第一殼體、一光源模組以及一第一透鏡組，光源模組與第一透鏡組設置於第一殼體內，光源模組透過第一透鏡組產生一準直光。接收模組包括一第二殼體、一光感測模組以及一第二透鏡組，光感測模組以及第二 透鏡組設置於第二殼體內，光感測模組透過第二透鏡組接收反射後之準直光。第一殼體與第二殼體相鄰設置，光源模組包含有至少一發光二極體，第一透鏡組與第二透鏡組分別包含至少一透鏡單元，且光源模組與光感測模組設置於第一殼體與第二殼體之一端。
根據本發明之一方面，提出一種光學裝置，包括一發射模組、一接收模組、一光程計算模組以及一掃描模組。發射模組包括一第一殼體、一光源模組以及一第一透鏡組，光源模組與第一透鏡組設置於第一殼體內，光源模組透過第一透鏡組產生一準直光。接收模組包括一第二殼體、一光感測模組以及一第二透鏡組，光感測模組以及第二透鏡組設置於第二殼體內，光感測模組透過第二透鏡組接收反射後之準直光。光程計算模組耦接發射模組與接收模組，用來根據發射模組產生之準直光與接收模組所接收反射後之準直光，以取得相對於準直光之一相對距離。掃描模組包含有一旋轉平台與一掃描單元，光學裝置設置於旋轉平台上，且準直光係透過旋轉平台與掃描單元來產生一三維準直光束。第一殼體與第二殼體相鄰設置，光源模組包含有至少一發光二極體，第一透鏡組與第二透鏡組分別包含至少一透鏡單元，且光源模組與光感測模組設置於第一殼體與第二殼體之一端。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100、110‧‧‧光學裝置
101、111‧‧‧第一殼體
102、112‧‧‧第二殼體
103、113‧‧‧發射模組
104、114‧‧‧光源模組
105、115‧‧‧第一透鏡組
106、116‧‧‧接收模組
107、117‧‧‧光感測模組
108、118‧‧‧第二透鏡組
109、119‧‧‧濾光模組
α‧‧‧發散角
B‧‧‧底板
Lin、Lout‧‧‧準直光
A1、A2‧‧‧光軸
200、210‧‧‧光程計算模組
201‧‧‧調變器
202‧‧‧相關器
203‧‧‧控制器
204‧‧‧A/D轉換器
205‧‧‧訊號處理器
206‧‧‧微處理器
211‧‧‧處理器
212‧‧‧控制器
213‧‧‧時間-數位轉換器
214‧‧‧比較器
215‧‧‧檢測器
216‧‧‧分光鏡
V‧‧‧脈衝電壓
301、306、311‧‧‧光學裝置
302、307、312‧‧‧掃描模組
303、308‧‧‧掃描單元
304、309、313‧‧‧旋轉平台
305、315‧‧‧驅動器
314‧‧‧轉軸
303a‧‧‧鏡面
θ‧‧‧角度
401、411‧‧‧光學裝置
402、412‧‧‧掃描模組
403、413‧‧‧旋轉平台
404‧‧‧反射鏡
405‧‧‧轉軸
406、407、417‧‧‧驅動器
408、418‧‧‧馬達
409、419‧‧‧齒輪
414‧‧‧反射振鏡
415‧‧‧支撐件
416‧‧‧導電線圈
S1‧‧‧第一掃描方向
S2‧‧‧第二掃描方向
502-504‧‧‧光學裝置
501‧‧‧穿戴式裝置
601‧‧‧交通工具
第1A及1B圖繪示依照本發明一實施例之光學裝置的外觀示意圖及其剖面示意圖。
第2A及2B圖繪示依照本發明另一實施例之光學裝置的外觀示意圖及其剖面示意圖。
第3圖繪示應用於本發明一實施例中之光學裝置的方塊示意圖。
第4圖繪示應用於本發明另一實施例中之光學裝置的方塊示意圖。
第5圖繪示依照本發明一實施例之光學裝置的示意圖。
第6圖繪示依照本發明另一實施例之光學裝置的示意圖。
第7圖繪示依照本發明又一實施例之光學裝置的示意圖。
第8圖繪示依照本發明一實施例之光學裝置的示意圖。
第9圖繪示依照本發明另一實施例之光學裝置的示意圖。
第10圖繪示加裝本發明之光學裝置的穿戴式裝置的示意圖。
第11圖繪示加裝本發明之光學裝置的交通工具的示意圖。
以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。
請參照第1A及1B圖，依照本發明一實施例之光學裝置100包括發射模組103以及接收模組106。發射模組103包括第一殼體101、光源模組104以及第一透鏡組105。光源模組104以及第一透鏡組105設置於第一殼體101內，光源模組104包括一發光二極體(Lighting Emitting Diode，以下簡稱LED)，而第一透鏡組105包含至少一透鏡單元。
另外，接收模組106包括第二殼體102、光感測模組107以及第二透鏡組108。光感測模組107以及第二透鏡組108設置於第二殼體102內，第一殼體101與第二殼體102平行且相鄰並排設置，第一殼體101之中心軸與光源模組104之光軸A1平行設置，且第二殼體102之中心軸與光感測模組107之光軸A2平行設置，而光源模組104與光感測模組107設置於第一殼體101與第二殼體102之一端。再者，本實施例中的第一殼體101與第二殼體102為一圓柱筒，以利發射模組103與接收模組106之安裝，且可利用一底板B來對應鎖固該兩個圓柱筒，而非用以限制本發明的範疇。
在一實施例中，光源模組104採用的光源為LED晶片，例如為紅外光LED晶片或可見光LED晶片。相對於以雷射二極體作為發射光源時需符合EYE SAFETY中雷射脈衝波的輸出功率不得對人眼造成損害的限制，本發明之光源模組採用的是LED，可避免雷射準直光高密度光能照射到眼睛，同時LED為面光源，經過適當的面鏡組可形成平行光束，且光束的發散角度相較於雷射類的點光源大，安全性相對高，而價格也相對便宜，因此可降低光學裝置100的生產成本。
此外，請參照第1B圖，光源模組104透過第一透鏡組105產生一準直光Lout，且準直光Lout的工作週期(Duty Cycle)可根據不同需求來對應調整。LED相對於光源模組104的光軸A1具有一發散角α，本實施例可利用第一透鏡組105的至少一透鏡單元(例如是聚光透鏡)來收斂LED的發散角α，以形成近似於雷射光源的準直光束，當然，透鏡單元的數量非用以限制 本發明的範疇。
在一實施例中，第一透鏡組105的直徑可從4mm至50mm，數值孔徑(Numerical Aperature,NA)的範圍可從0.4到0.85。第一透鏡組105例如是非球面透鏡或球面透鏡，用以使LED的發散角α收斂在一預定數值內。如第1B圖所示，當使用兩個同軸配置的透鏡單元時，出射的準直光Lout的發散角經由第一透鏡組105收斂在+/-4.0度以內，以使由光源模組104產生的準直光Lout能接近類似雷射光的準直光束。
在一實施例中，第一透鏡組105設置於光源模組104之光軸A1上，且至少一LED透過第一透鏡組105之至少一個透鏡單元來形成準直光Lout，第二透鏡組108設置於光感測模組107之光軸A2上，而反射後之準直光Lin透過第二透鏡組108之至少一個透鏡單元來聚焦至光感測模組107。
上述的第二透鏡組108(例如準直透鏡)能提高入射光的訊號強度，其直徑可從4mm至50mm，且第二透鏡組108的直徑與第二透鏡組108及光感測模組107之間的距離(焦距)的比值例如介於1至1/4之間，以適合生產小型化的光學裝置100。另外，第二透鏡組108之至少一透鏡單元上還可進一步塗佈一光學鍍膜109來屏蔽一雜訊光源，以使特定波長範圍的光(例如紅外光)進入到接收模組106中，其餘波段的雜訊光可被光學鍍膜109吸收或反射，進而提高訊雜比。在另一實施例中，亦可設置一濾波模組(圖未繪示)例如為一濾光透鏡在第二透鏡組108與光感測模組107之間且位於光感測模組107之光軸A2上，用以屏蔽一雜訊光源，當然，本領域具通常知識者亦可根據不同LED的光源 種類，以適性結合光學鍍膜109與濾波模組之組合來提高光感測模組107的接收效率，本發明對此不加以限制。
相對於習知光學裝置採用雷射二極體作為發射光源，本實施例採用LED的發射模組103的體積較小，適合生產小型化的光學裝置100，同時本實施例的光學裝置100具備有重量輕的優點，可適合用在諸多類型的穿戴式電子裝置、攜帶式電子裝置或小型化的電子設備上，舉凡車用導航/安全防護/緊急煞車系統、虛擬實境/擴增實境(VR/AR)偵測系統、無人機偵測系統、地形/地貌量測系統或建築物量測系統等皆屬於本發明的範疇。
請參照第2A及2B圖，依照本發明另一實施例之光學裝置110包括發射模組113以及接收模組116。其中，光學裝置110的類似第1A及1B圖的光學裝置100，其發射模組113包括第一殼體111、光源模組114與第一透鏡組115，而兩者的差異在於，光源模組114包含有四個LED，每一LED相鄰其他兩個LED來形成一矩形光源陣列，另外，第一透鏡組115包含有至少四個透鏡單元且分別設置於四個LED之光軸A1上，使得四個LED可透過四個透鏡單元來形成一聚光源並輸出準直光Lout。於其他實施例中，光源模組114之LED的數量可根據不同需求來對應調整，例如可為6個或9個，而第一透鏡組115所包含透鏡單元的數量將對應光源模組114之LED的數量，以滿足第一透鏡組115可位於光源模組114之光軸A1上來輸出準直光Lout，同時光源模組114之光軸A1與光感測模組117之光軸A2大致上平行。
本實施例中光源模組114採用的光源為獨立分開的LED晶片，例如為紅外光LED晶片或可見光LED晶片，且符合 EYE SAFETY中對人眼的相關保護。相較於光源模組104採用單一LED晶片，本實施例中四個獨立的LED晶片的整體輸出功率約為相同，但可提高準直光的中心光強(Intensity)來增加測距。
在一實施例中，第一透鏡組115之至少四個透鏡單元例如是非球面透鏡或球面透鏡，用以使至少四個LED的發散角α收斂在一預定數值內。如第2B圖所示，在一實施例中，出射的準直光Lout的發散角經由第一透鏡組115收斂在+/-1.8度以內，以使由光源模組114之至少四個LED產生的準直光Lout能接近類似雷射光的準直光束。
另外，接收模組116類似第1A及1B圖的接收模組106，包括第二殼體112、光感測模組117以及第二透鏡組118，光感測模組117與第二透鏡組118設置於第二殼體112內，光源模組114與光感測模組117分別設置於第一殼體111與第二殼體112之一端，第二透鏡組118設置於光感測模組117之光軸A2上，而反射後之準直光Lin透過第二透鏡組118之至少一個透鏡單元聚焦至光感測模組117。
本實施例中的第一殼體101與第二殼體102為一長柱狀，且透過模具一體射出成型技術可將第二透鏡組118的至少一透鏡單元與第一透鏡組115的至少四個透鏡單元整合成一透鏡陣列基板120，且設置於第一殼體111與第二殼體112之另一端，並同時鎖固第一殼體111與第二殼體112之設置關係。
至於第二透鏡組118係類似第1A及1B圖的第二透鏡組108，可透過光學鍍膜119與濾波模組(圖未繪示)之設置來對應提高光感測模組107的接收效率，光學鍍膜119類似第1B圖 的光學鍍膜109，本發明對此不加以限制。
請參照第3圖，依照本發明一實施例之光程計算模組200可耦接光學裝置100、110，並對應計算光學裝置100、110相對於目標物OB的距離。光程計算模組200包括調變器201、相關器202以及訊號處理/控制單元(203~206)，調變器201用以輸出一定頻率的脈衝電壓V至光源模組，並可藉由控制器203來調變脈衝電壓V的脈衝寬度，以控制準直光Lout的工作週期。此外，相關器202用以解調被目標物OB反射的準直光Lin，並可根據已知脈衝訊號相對於時間的一個函數來尋找未知脈衝訊號的特性(例如相位角)，進而得知兩個脈衝訊號之間的相關性(例如相位差)。在本實施例中，光程計算模組200可透過相關器202來計算準直光的飛行時間，並可透過A/D轉換器204轉換為數位訊號，再以微處理器206以及訊號處理器205來計算準直光的飛行距離，以飛行時間為t，光速為c，準直光的飛行距離(約為光源模組至目標物OB的距離的兩倍)為2L為例，飛行時間為t=2L/c。因此，本實施例光程計算模組200可藉由相位式調變技術來計算某一特定準直光經發射、碰撞目標物之一表面反射、最後被接收的總共飛行距離，以透過該準直光取得相對於目標物OB的相對距離。
上述的控制器203、微處理器206、訊號處理器205以及A/D轉換器204可整合為單一積體電路晶片，但亦可為各自獨立的訊號處理及控制的晶片組，本發明對此不加以限制。據此，上述的光程計算模組200可結合第1A、1B、2A、2B圖中的光學裝置100、110來組成光檢測和測距(Light Detection and Ranging，以下簡稱LiDAR)模組。
請參照第4圖，依照本發明另一實施例之光程計算模組210可耦接光學裝置100、110，並對應計算光學裝置100、110相對於目標物OB的距離。光程計算模組210，包括處理器211、控制器212、時間-數位轉換器213、比較器(Comparator)214、檢測器215以及分光鏡216，控制器212用以輸出一定頻率的脈衝電壓V至光源模組，分光鏡216用以將輸出的準直光Lout分為二光束，使一部份光束經由檢測器215取樣之後作為一參考脈衝訊號，並輸入至時間-數位轉換器213。此外，時間-數位轉換器213用以接收參考脈衝訊號以及比較器214輸出的另一延遲脈衝訊號，以計算時差。在本實施例中，光程計算模組210可透過時間-數位轉換器213來計算準直光的飛行時間，並可透過處理器211來計算準直光的飛行距離，以飛行時間為t，光速為c，準直光的飛行距離(約為光源模組至目標物OB的距離的兩倍)為2L為例，飛行時間為t=2L/c。因此，在本實施例之光程計算模組210中，可藉由時間-數位轉換技術來計算某一特定準直光經發射、碰撞目標物之一表面反射、最後被接收的總共飛行距離，以透過該準直光取得相對於目標物OB的相對距離。
上述的處理器211、控制器212、比較器214以及時間-數位轉換器213可整合為單一積體電路晶片，但亦可為各自獨立的訊號處理及控制的晶片組，本發明對此不加以限制。此外，上述的光程計算模組210可結合第1A、1B、2A、2B圖中的光學裝置100、110來組成LiDAR模組。
請參照第5圖，依照本發明一實施例之光學裝置301 包括發射模組103(113)、接收模組106(116)以及掃描模組302。在一實施例中，掃描模組302包括掃描單元303以及旋轉平台304。舉例來說，掃描單元303可為多邊形掃描鏡(Polygon scanning mirror)，而旋轉平台304之轉軸可透過以一驅動器305(例如馬達)來驅動旋轉，且掃描單元303與旋轉平台304相互耦接，並以旋轉平台之轉軸304為中心旋轉。據此，以六邊形掃描鏡為例，光源模組104(114)射出的準直光Lout投射在六邊形掃描鏡的其中一鏡面303a上，經過一段飛行時間之後，反射的準直光Lin再經由鏡面303a反射至光感測模組107(117)，可提供光程計算模組(圖中未示)來計算準直光的飛行距離。當掃描單元303旋轉時，準直光可隨著掃描單元303的旋轉角度改變而在第一掃描方向S1上形成一掃描光束，以做為線性掃描之依據。
接著，請參照第6圖，依照本發明一實施例之光學裝置306包括發射模組103(113)、接收模組106(116)以及掃描模組307。相較於第5圖的光學裝置301，本實施例中光學裝置306的掃描單元308可為一平面鏡，而旋轉平台309之轉軸亦透過驅動器310(例如馬達)來驅動旋轉；再者，掃描單元308與旋轉平台309相互耦接，且沿著掃描單元308本體之一延伸線與旋轉平台309之一轉軸維持一角度θ，使掃描單元308可以旋轉平台309之轉軸為旋轉中心。當掃描單元308旋轉時，光源模組104(114)射出的準直光Lout投射在掃描單元308的鏡面上，經過一段飛行時間之後，反射的準直光Lin再經由鏡面反射至光感測模組107(117)，進而提供光程計算模組(圖中未示)計算準直光的飛行距離。據此，隨著掃描單元308之旋轉操作，準直光可在第一掃描 方向S1上形成一掃描光束，以做為線性掃描之依據。
接著，請參照第7圖，依照本發明一實施例之光學裝置311包括發射模組103(113)、接收模組106(116)以及掃描模組312。類似第6圖的光學裝置306，除了旋轉平台313隨轉軸314旋轉之外，本實施例中的旋轉平台313還可適性改變相對於轉軸314傾斜之角度θ，以產生在二維平面上立體掃描之依據。
請參照第8圖，依照本發明一實施例之光學裝置401包括發射模組103(113)、接收模組106(116)、光程計算模組200(210)以及掃描模組402。掃描模組402包括一旋轉平台403以及一掃描單元(反射鏡404、轉軸405以及驅動器406)，反射鏡404例如是一平面鏡且與轉軸405耦接，同時，反射鏡404透過驅動器406(例如線性馬達)來帶動，並以轉軸405為中心旋轉。據此，透過反射鏡404之旋轉操作，光源模組104(114)射出的準直光Lout可經反射鏡404的鏡面來改變掃描方向，而反射的準直光Lin亦可經由鏡面反射至接收模組106(116)，使得準直光可在第一掃描方向S1(即一立體弧面掃描模式)上形成第一掃描光束。
請繼續參考第8圖，掃描單元(反射鏡404、轉軸405以及驅動器406)、發射模組103(113)、接收模組106(116)以及光程計算模組200(210)設置於旋轉平台403上，旋轉平台403可透過另一驅動器407(例如馬達408與齒輪409組成的馬達齒輪組)來帶動旋轉。據此，馬達408可帶動多個齒輪419之轉動，以讓發射模組103(113)以及接收模組106(116)產生一平面轉動操作，進而可讓發射模組103(113)所產生的準直光在第二掃描方向S2(即一平面掃描模式)上形成第二掃描光束。在此情況下，準直 光可隨著反射鏡404以及旋轉平台403的旋轉角度改變來結合第一掃描方向S1與第二掃描方向S2，進而形成一三維準直光束來做為三維掃描之依據。
接著，請參照第9圖，依照本發明一實施例之光學裝置411包括發射模組103(113)、接收模組106(116)、光程計算模組200(210)以及掃描模組412。相較於第8圖的光學裝置401，本實施例中光學裝置41的掃描模組412包括旋轉平台413以及掃描單元(反射振鏡414以及支撐件415)。支撐件415固定耦接反射振鏡414與旋轉平台413，而反射振鏡414例如是一微機電掃描振鏡(MEMS scanning galvanometer)，其包括一X轉動軸、一Y轉動軸、設置於振鏡上的導電線圈416以及位於上下兩側的磁體(圖未繪示)，當電流通過導電線圈416，導電線圈416會在磁場中受到安培力的作用，進而產生使振鏡相對於X轉動軸及/或Y轉動軸偏轉的力矩。當反射振鏡414受力矩偏轉時，光源模組104(114)射出的準直光Lout可在第一掃描方向S1上形成第一掃描光束。另外，掃描單元(反射振鏡414以及支撐件415)、發射模組103(113)、接收模組106(116)以及光程計算模組200(210)亦設置於旋轉平台413上，再透過旋轉平台413之旋轉來形成第二掃描方向S2上的第二掃描光束，進而結合第一掃描方向S1與第二掃描方向S2之掃描光束來產生三維準直光束。
請參照第10圖，在虛擬實境或擴增實境的應用上，可在穿戴式裝置501(例如智能眼鏡)上加裝上述實施例中任一實施例所揭露之小型化光學裝置502-504，用以偵測互動式環境並進行定位。光學裝置502-504可為上述之光學裝置100、110、301、 306、311、401、411中其中一種，且三個小型化光學裝置502-504例如以三角幾何空間排列在穿戴式裝置501的前方以及左、右兩側，用以偵測周圍環境的三維影像。每個三維影像的視角大約為120度，且三個不同方向的三維影像可合成為一全景影像，再透過無線網路將全景影像傳輸至圖像處理器，以進一步建構出可與實際外界產生互動的虛擬影像。因此，穿戴式裝置501不須透過設置在周圍環境的全景攝影機來建構互動環境，且當有多人同時在互動空間中時，各自使用專屬的穿戴式裝置501來進行主動式定位，也可避免攝影機視角被遮蔽的問題，以提高穿戴式裝置501於虛擬實境或擴增實境的應用範圍。
此外，上述的小型化光學裝置502-504亦可應用在無人機上，透過空拍進行偵查、虛擬遊戲等，並具有跟拍的功能，透過跟隨使用者的移動而隨時偵測周圍環境的三維影像，以進一步建構出更逼真的虛擬影像。
另外，請參照第11圖，在車用安全防護應用上，可在交通工具601(例如腳踏車或機車)上加裝上述實施例中任一種實施例所揭露之小型化光學裝置602，用以偵測周圍環境的變化。光學裝置602可為上述之光學裝置100、110、301、306、311、401、411中其中一種，其設置於交通工具601的後方，當後方車輛靠近時，透過出射及入射的準直光Lout、Lin偵測後方車輛的距離是否在完全範圍內，並可透過笛音自動警示可能會有碰撞危險發生，以提醒駕駛人。
相對於以雷射二極體作為發射光源可能會對人眼造 成損害的疑慮，本發明上述實施例所揭露之光學裝置利用LED晶片做為發射光源，其輸出功率低且安全性高；同時，本發明所揭露之光學裝置具備有體積小、重量輕等優點，可適性應用在諸多類型的穿戴式電子裝置、交通工具、無人機或其他小型化的電子設備上；再者，配合不同掃描模組與發射光源，準直光可對應提供不同維度之掃描與測距需求，且測距可符合短距、中距及長距離的量測要求。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

  1. 一種光學裝置，包括：一發射模組，包括一第一殼體、一光源模組以及一第一透鏡組，該光源模組與該第一透鏡組設置於該第一殼體內，該光源模組透過該第一透鏡組產生一準直光；以及一接收模組，包括一第二殼體、一光感測模組以及一第二透鏡組，該光感測模組以及該第二透鏡組設置於該第二殼體內，該光感測模組透過該第二透鏡組接收反射後之該準直光；其中，該第一殼體與該第二殼體相鄰設置，該光源模組包含有至少一發光二極體，該第一透鏡組與該第二透鏡組分別包含至少一透鏡單元，且該光源模組與該光感測模組設置於該第一殼體與該第二殼體之一端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第一透鏡組設置於該光源模組之一光軸上，該至少一發光二極體透過該第一透鏡組之至少一個透鏡單元來形成該準直光，該第二透鏡組設置於該光感測模組之一光軸上，而反射後之該準直光透過該第二透鏡組之至少一個透鏡單元來聚焦至該光感測模組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該光源模組包含有四個發光二極體，每一發光二極體相鄰其他兩個發光二極體來形成一矩形光源陣列。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學裝置，其中該第一透鏡組包含有至少四個透鏡單元來分別設置於該四個發光二極體之光軸上，使得該四個發光二極體可透過該四個透鏡單元來形成該 準直光。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之光學裝置，其中該第一透鏡組之至少四個透鏡單元與該第二透鏡組之至少一透鏡單元形成一透鏡陣列基板，且設置於該第一殼體與該第二殼體之另一端。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其還包含有一光程計算模組，用來根據該發射模組產生之該準直光與該接收模組所接收反射後之該準直光，以取得相對於該準直光之一相對距離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學裝置，其中該光程計算模組利用一相位式調變技術或一時間-數位轉換技術來取得該相對距離。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該接收模組還包含有至少一濾波模組，設置於該光感測模組與該第二透鏡組之間且位於該光感測模組之該光軸上，用來屏蔽一雜訊光源。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該第二透鏡組之至少一透鏡單元上還塗佈一光學鍍膜來屏蔽一雜訊光源。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其還包含有一掃描模組，該掃描模組包含有一旋轉平台與一掃描單元，該發射模組以及該接收模組設置於該旋轉平台上，並利用該掃描單元來產生一三維準直光束。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光學裝置，其中該旋轉平台包含有複數個齒輪以及一馬達，利用該馬達帶動該複數個齒輪 之轉動來提供該發射模組以及該接收模組一平面轉動操作。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之光學裝置，其中該掃描單元包含有一線性馬達與一反射鏡，以讓該發射模組所產生之該準直光形成該三維準直光束。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之光學裝置，其中該掃描單元包含有一微機電掃描振鏡，以讓該發射模組所產生之該準直光形成該三維準直光束。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其設置於一穿戴式裝置、一交通工具或一無人機上。
  15. 一種光學裝置，包括：一發射模組，包括一第一殼體、一光源模組以及一第一透鏡組，該光源模組與該第一透鏡組設置於該第一殼體內，該光源模組透過該第一透鏡組產生一準直光；一接收模組，包括一第二殼體、一光感測模組以及一第二透鏡組，該光感測模組以及該第二透鏡組設置於該第二殼體內，該光感測器透過該第二透鏡組接收反射後之該準直光；一光程計算模組，耦接該發射模組與該接收模組，用來根據該發射模組產生之該準直光與該接收模組所接收反射後之該準直光，以取得相對於該準直光之一相對距離；以及一掃描模組，該掃描模組包含有一旋轉平台與一掃描單元，該發射模組、該接收模組以及該光程計算模組設置於該旋轉平台上，且該準直光係透過該旋轉平台與該掃描單元來產生一三維準直光束； 其中，該第一殼體與該第二殼體相鄰設置，該光源模組包含有至少一發光二極體，該第一透鏡組與該第二透鏡組分別包含至少一透鏡單元，且該光源模組與該光感測模組設置於該第一殼體與該第二殼體之一端。
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