TWI581008B - 縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置 - Google Patents

縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI581008B
TWI581008B TW104125783A TW104125783A TWI581008B TW I581008 B TWI581008 B TW I581008B TW 104125783 A TW104125783 A TW 104125783A TW 104125783 A TW104125783 A TW 104125783A TW I581008 B TWI581008 B TW I581008B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens module
conversion lens
light
structured light
optical device
Prior art date
Application number
TW104125783A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201706675A (zh
Inventor
陳志隆
顏智敏
Original Assignee
高準精密工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 高準精密工業股份有限公司 filed Critical 高準精密工業股份有限公司
Priority to TW104125783A priority Critical patent/TWI581008B/zh
Priority to US14/860,333 priority patent/US9874759B2/en
Publication of TW201706675A publication Critical patent/TW201706675A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI581008B publication Critical patent/TWI581008B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2513—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0944—Diffractive optical elements, e.g. gratings, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols

Description

縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置
本發明係關於一種光學裝置，尤其關於一種輸出結構光的光學裝置。
「結構光(structure light)」指的是具有特定形態的光，而隨著光學技術的蓬勃發展，其可被設計成線形態、面形態、網格形態、甚至更複雜形態的光形，並進而被應用在許多的領域，如3D輪廓重現、距離量測、防偽辨識等，因此結構光的重要性已逐漸地提升，且其相關技術被廣泛地研究。
請參閱圖1、圖2A以及圖2B，圖1為將結構光投射至一標的物的示意圖，圖2A為標的物之表面上之結構光圖案於標的物與結構光產生單元之距離較近時的呈現示意圖，圖2B為標的物之表面上之結構光圖案於標的物與結構光產生單元之距離較遠時的呈現示意圖。
圖1、圖2A以及圖2B示意了結構光產生單元1產生用以投射至一標的物的結構光2，且當結構光2的光束21係投射至標的物時，標的物的表面31會呈現結構光圖案20；其中，由結構光產生單元1所輸出的結構光2具有光擴散角θ，且結構光2會隨著其光束21行進的距離越遠而擴散地越寬廣；因此，當標的物與結構光產生單元1之距離較近時，標的物之表面31上所呈現的結構光圖案20a較小，其如圖2A所示，而當標的物與結構光產生單元1之距離較遠時，標的物之表面31上所呈現的結構光圖案20b較大，其如圖2B所示。
然而，雖然標的物之表面上的結構光圖案20是隨著標的物與結構光產生單元1之距離越遠而越大，但標的物之表面上的結構光圖案20的解析度易會隨著結構光圖案20越大而變差，因此當標的物之表面上的結構光圖案20大到一定程度時，會因其解析度太差而不利應用。有鑑於目前未有改善結構光圖案之解析度的方案被提出，故習知技術具有改善的空間。
本發明之目的在提供一種縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置，特別是一種可藉由控制調整結構光產生單元以及投射面之間的轉換透鏡模組以縮小或放大投射面上所呈現之結構光圖案而對結構光圖案之解析度進行調變的光學裝置。
於一較佳實施例中，本發明提供一種光學裝置，包 括：一結構光產生單元，其係輸出一結構光(structure light)；以及一轉換透鏡模組，位於該結構光產生單元以及一投射面之間，且該結構光之複數光束係於通過該轉換透鏡模組後投射至一投射面，使該投射面上呈現一結構光圖案；其中，該轉換透鏡模組係被控制調整以改變通過該轉換透鏡模組之該結構光之該些光束的行進方向，俾使該投射面上所呈現之該結構光圖案縮小或放大。
於一較佳實施例中，該結構光圖案係因應該轉換透鏡模組之一等效焦距被控制調整而縮小或放大，或該結構光圖案係因應該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之一工作距離被控制調整而縮小或放大。
於一較佳實施例中，當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角(half angle of beam diffusion)與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角相同時，該光學裝置滿足下列關係式： 其中，θi係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，θn係為通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，f為該轉換透鏡模組之該等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
於一較佳實施例中，當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角與相對應於一第 二座標軸y的一半光擴散角不同時，該光學裝置滿足下列關係式： ；以及 其中，θi,x係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，θn,x係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，fx為該轉換透鏡模組相對應於該第一座標軸x之一等效焦距，θi,y係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，θn,y係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，fy為該轉換透鏡模組相對應於該第二座標軸y之一等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
於一較佳實施例中，該結構光產生單元包括一發光源以及一光學元件組，且該光學元件組包括相應於該結構光圖案之一繞射光學元件(diffractive optical element,DOE)、一折射式光學元件以及一反射式光學元件中之至少一者。
於一較佳實施例中，該結構光產生單元更包括一準直透鏡組，其係設置於該發光源以及該光學元件組之間，用以準直該發光源所輸出之光束並予以傳送至該光學元件組。
於一較佳實施例中，該發光源包括一雷射二極體(LD)、一發光二極體(LED)以及一有機發光二極體(OLED)中之至少一者，且該發光源係用以輸出具有一第一波長區間之光束、具 有一第二波長區間之光束以及具有熱感應波長區間之光束中之至少一者。
於一較佳實施例中，該轉換透鏡模組包括依附於該轉換透鏡模組之一表面之一光罩結構，且該光罩結構具有一光罩圖案組合。
於一較佳實施例中，該光罩圖案組合包括一孔(hole)圖形組、一點(spot)圖形組、一矩(rectangular)圖形組、一同心(concentric)圖形組、一網格(grid)圖形組以及一放射(radiation)圖形組中之至少一者。
於一較佳實施例中，該光罩結構包括至少部份透光或完全不透光的複數個微結構，且該複數個微結構係呈陣列排列或呈非陣列排列。
於一較佳實施例中，該複數個微結構係對稱分佈於該表面或非對稱分佈於該表面。
於一較佳實施例中，該光罩結構之一厚度在0.2公厘(mm)以下。
於一較佳實施例中，該轉換透鏡模組包括依附於該轉換透鏡模組之一表面之一繞射結構。
於一較佳實施例中，該繞射結構所依附之該表面係為一平面、一球面或一非球面之曲面。
於一較佳實施例中，該繞射結構所依附之該表面係以下列一關係式表示： 其中，Φ(r)為一相位函數，r為一徑向量，dor為一繞射階次(diffraction order)，λ0為通過該表面之一光束的一波長，df0為一0階係數，df1為一2階係數，df2為一4零階係數，df3為一6階係數，df4為一8階係數。
於一較佳實施例中，該關係式之該0階係數df0以及該2階係數df1皆為零。
於一較佳實施例中，該關係式之一n階係數以及一n+2階係數依序為正係數以及負係數，或該關係式之該n階係數以及該n+2階係數依序為負係數以及正係數；其中，n為4以上之偶數。
於一較佳實施例中，該繞射結構之一厚度在0.15公厘(mm)以下。
於一較佳實施例中，該轉換透鏡模組包括依附於該轉換透鏡模組之一另一表面之一另一繞射結構，且該表面位於該另一表面以及該投射面之間；其中，該另一表面以及該表面係滿足下列關係式：A2．(f1)2>A1．(f2)2；或A2．(f1)2 A1．(f2)2；其中，A1為該另一表面之一有效光學面積，A2為該表面之一有效光學面積，f1為該另一表面之一等效焦距，f2為該表面之一等效焦距。
於一較佳實施例中，該轉換透鏡模組包括依附於該轉換透鏡模組之一另一表面之一另一繞射結構，且該繞射結構以及該另一繞射結構分別對入射至其上之光束進行不同之光學繞射 處理。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種縮放結構光圖案的方法，用以使一投射面上所呈現之一結構光圖案縮小或放大，該縮放結構光圖案的方法包括：於一結構光產生單元以及該投射面之間設置一轉換透鏡模組；其中，該結構光產生單元係用以輸出一結構光(structure light)，且該結構光之複數光束係於通過該轉換透鏡模組後投射至該投射面，使該投射面上呈現該結構光圖案；以及調整該轉換透鏡模組之一等效焦距及/或該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之一工作距離，以改變通過該轉換透鏡模組之該結構光之該些光束的行進方向，俾使該投射面上所呈現之該結構光圖案縮小或放大。
於一較佳實施例中，當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角相同時，該光學裝置滿足下列關係式： 其中，θi係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，θn係為通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，f為該轉換透鏡模組之該等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
於一較佳實施例中，當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角不同時，該光學裝置滿足下列關係式： ；以及 其中，θi,x係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，θn,x係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，fx為該轉換透鏡模組相對應於該第一座標軸x之一等效焦距，θi,y係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，θn,y係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，fy為該轉換透鏡模組相對應於該第二座標軸y之一等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
於一較佳實施例中，縮放結構光圖案的方法更包括：於該結構光之複數光束通過該轉換透鏡模組時對該複數光束中具有一特定波長區間之光束進行一空間高頻(high spatial frequency)雜訊過濾處理，以增加該結構光圖案之一邊緣亮度或一圖案對比度。
於一較佳實施例中，縮放結構光圖案的方法更包括：於該結構光之複數光束通過該轉換透鏡模組時對該複數光束中具有一特定波長區間之光束進行一光學繞射處理，以增加該結構光圖案之一邊緣亮度或一圖案對比度。
1‧‧‧結構光產生單元
2‧‧‧結構光
4A‧‧‧光學裝置
4C‧‧‧光學裝置
4D‧‧‧光學裝置
4E‧‧‧光學裝置
5‧‧‧結構光
9‧‧‧投射面
20‧‧‧結構光圖案
20a‧‧‧結構光圖案
20b‧‧‧結構光圖案
21‧‧‧光束
31‧‧‧表面
41A‧‧‧結構光產生單元
41B‧‧‧結構光產生單元
41C‧‧‧結構光產生單元
41D‧‧‧結構光產生單元
41E‧‧‧結構光產生單元
42A‧‧‧轉換透鏡模組
42C‧‧‧轉換透鏡模組
42D‧‧‧轉換透鏡模組
42E‧‧‧轉換透鏡模組
50‧‧‧結構光圖案
50a‧‧‧結構光圖案
50b‧‧‧結構光圖案
51‧‧‧光束
51’‧‧‧光束
51a‧‧‧光束
51b‧‧‧光束
51c‧‧‧光束
51d‧‧‧光束
51e‧‧‧光束
51f‧‧‧光束
51d’‧‧‧光束
51e’‧‧‧光束
51f’‧‧‧光束
411‧‧‧發光源
412‧‧‧繞射光學元件
413‧‧‧準直透鏡組
421‧‧‧表面
422‧‧‧光罩結構
423‧‧‧表面
424‧‧‧繞射結構
424’‧‧‧繞射結構
424”‧‧‧繞射結構
426”‧‧‧繞射結構
425‧‧‧表面
426‧‧‧繞射結構
4221‧‧‧微結構
4222‧‧‧光罩圖案組合
4241‧‧‧第一繞射圖案區域
4242‧‧‧第二繞射圖案區域
4243‧‧‧第三繞射圖案區域
4244‧‧‧第一繞射圖案區域
4245‧‧‧第二繞射圖案區域
4246‧‧‧第三繞射圖案區域
dc,x‧‧‧像距
dc,y‧‧‧像距
P1‧‧‧步驟
P2‧‧‧步驟
P3‧‧‧步驟
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
Wd‧‧‧工作距離
x‧‧‧第一座標軸
y‧‧‧第二座標軸
z‧‧‧第三座標軸
θi,x‧‧‧半光擴散角
θn,x‧‧‧半光擴散角
θi,y‧‧‧半光擴散角
θn,y‧‧‧半光擴散角
圖1：係為將結構光投射至一標的物的示意圖。
圖2A：係為標的物之表面上之結構光圖案於標的物與結構光產生單元之距離較近時的呈現示意圖。
圖2B：係為標的物之表面上之結構光圖案於標的物與結構光產生單元之距離較遠時的呈現示意圖。
圖3：係為本發明光學裝置於一第一較佳實施例之結構概念示意圖。
圖4：係為圖3所示光學裝置於另一視角之結構概念示意圖。
圖5：係為圖3所示光學裝置之結構光產生單元的結構概念示意圖。
圖6：係為本發明光學裝置於一第二較佳實施例之結構光產生單元的結構概念示意圖。
圖7：係為本發明光學裝置於一第三較佳實施例之結構概念示意圖。
圖8A：係為光罩圖案組合的一種實施態樣。
圖8B：係為光罩圖案組合的另一種實施態樣。
圖9A：係為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組未包括光罩結構時的一種示意圖。
圖9B：係為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組包括光罩結構時的一種示意圖。
圖10：係為本發明光學裝置於一第四較佳實施例之結構概念示意圖。
圖11A：係為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組未包括繞射結構時的一種示意圖。
圖11B：係為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組包括繞射結構時的一種示意圖。
圖12：係為圖10所示繞射結構於一實施態樣的示意圖。
圖13：係為具有複數波長區間的複數光束入射至圖12所示繞射結構時的光學處理概念示意圖。
圖14：係為本發明光學裝置於一第五較佳實施例之結構概念示意圖。
圖15：係為本發明光學裝置於一第六較佳實施例之轉換透鏡模組的結構概念示意圖。
圖16：係為本發明縮放結構光圖案之方法於一較佳實施例之流程方塊示意圖。
請參閱圖3~圖5，圖3為本發明光學裝置於一第一較佳實施例之結構概念示意圖，圖4為圖3所示光學裝置於另一視角之結構概念示意圖，圖5為圖3所示光學裝置之結構光產生單元的結構概念示意圖；其中，圖3所示為光學裝置4A在第一座標軸x與第三座標軸z的視角(x-z)下的結構概念示意圖，而圖4所示為光學裝置4A在第二座標軸y與第三座標軸z的視角(y-z)下的結構概念示意圖，且第一座標軸x、第二座標軸y以及第三座 標軸z彼此相互垂直。
光學裝置4A包括結構光產生單元41A以及轉換透鏡模組42A，結構光產生單元41A用以輸出結構光5(structure light)，而轉換透鏡模組42A是位於結構光產生單元41A以及一投射面9之間，且供結構光產生單元41A所輸出之結構光5的複數光束51通過其中並予以改變行進方向；其中，結構光產生單元41A所輸出之結構光5的複數光束51係於通過轉換透鏡模組42A後投射至投射面9，使投射面9上呈現結構光圖案50。雖然圖3與圖4所示的轉換透鏡模組42A僅顯示單一元件，但並不以此為限，轉換透鏡模組42A可依據實際應用需求而由多個透鏡所組成。
於本較佳實施例中，結構光產生單元41A包括一發光源411以及光學元件組，且光學元件組包括繞射光學元件412(diffractive optical element,DOE)、折射式光學元件以及反射式光學元件中的至少一者，而發光源411用以提供複數光束51’，該些光束51’係透過光學元件組而形成結構光5。於本較佳實施例中，發光源411所提供的複數光束51’是於通過繞射光學元件412後形成結構光5，但不以此為限，亦可變更設計為發光源411所提供的複數光束51’是通過折射式光學元件以及反射式光學元件後形成結構光。
此外，繞射光學元件412係依據實際應用需求而被設計，用以對通過其中的該些光束51’進行光束整形(beam shaping)，進而使結構光產生單元41A所輸出的結構光5得以彈性變化，因此投射面9上所呈現的結構光圖案50是可被設計。其中，如何透過設計繞射光學元件412而使得通過其中並輸出的結構光 5符合使用者的需求，係為熟知本技藝人士所知悉，故在此即不再予以贅述。
補充說明的是，繞射光學元件412是利用光的繞射原理來設計，其是一種相位型光學元件，主要製作方式有半導體製程(semiconductor processing)、直接刻畫(direct writing)、全像術(holography)、鑽石切削(point diamond turning)等；較佳者，但不以此為限，繞射光學元件412可以下列關係式來定義：Φ(r)=ΣΦi，且i=1,2,…N；其中，r2=x2+y2； i=(j+k)2+j+3k；j=o-k； 其中，Φ(r)為相位函數，r為徑向量，dor為繞射階次(diffraction order)，λ為通過其中之光束的波長，dfi為繞射係數。惟，上述關係式亦為熟知本技藝人士所知悉，在此即不再予以贅述。
又，發光源411可包括雷射二極體(LD)、發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)以及類似於雷射二極體、發光二極體、有機發光二極體等半導體類的其它發光元件中之至少一者，且發光源411所提供的光束51’可為具有第一波長區間的光束以及具有第二波長區間的光束中之至少一者。舉例來說，發光源411所提供的光束51’可包括可見光束、不可見光束以及具有熱感應波長之光束。
特別說明的是，由於結構光5的複數光束51於通過轉換透鏡模組42A時會改變行進方向，故結構光5在複數光束51通過轉換透鏡模組42A後的半光擴散角(half angle of beam diffusion)是不同於結構光5在複數光束51通過轉換透鏡模組42A前的半光擴散角。進一步而言，未通過轉換透鏡模組42A的結構光5相對應於第一座標軸x的半光擴散角θi,x是不同於通過轉換透鏡模組42A後之結構光5相對應於第一座標軸x的半光擴散角θn,x，其如圖3所示，且未通過轉換透鏡模組42A的結構光5相對於第二座標軸y的半光擴散角θi,y是不同於通過轉換透鏡模組42A後之結構光5相對應於第二座標軸y的半光擴散角θn,y，其如圖4所示。
再者，根據高斯成像公式以及三角函數的推算，光學裝置4A應滿足下述關係式： ；以及 其中，fx為轉換透鏡模組42A相對應於第一座標軸x的等效焦距，dc,x為轉換透鏡模組42A相對應於第一座標軸x的像距，fy為轉換透鏡模組42A相對應於第二座標軸y的等效焦距，dc,y為轉換透鏡模組42A相對應於第二座標軸y的像距，Wd為轉換透鏡模組42A與結構光產生單元41A之間的工作距離。
根據上述的關係式可知，光學裝置4A可透過控制調整轉換透鏡模組42A相對應於第一座標軸x的等效焦距fx或轉換透鏡模組42A與結構光產生單元41A之間之一工作距離Wd而改變結構光5於複數光束51通過轉換透鏡模組42A後相對應於第一座標軸x的半光擴散角θn,x，進而縮小或放大投射面9上之結構光圖案50相對應於第一座標軸x的大小；又，光學裝置4A可透過控制調整轉換透鏡模組42A相對應於第二座標軸y的等效焦距fy或轉換透鏡模組42A與結構光產生單元41A之間之一工作距離Wd而改變結構光5於複數光束51通過轉換透鏡模組42A後相對應於第二座標軸y的半光擴散角θn,y，進而縮小或放大投射面9上之結構光圖案50相對應於第二座標軸y的大小。而由於投射面9上之結構光圖案50的大小可被改變，因此結構光圖案50的解析度得以彈性地調變，以符合實際應用需求。
當然，如結構光5於複數光束51通過轉換透鏡模組42A前之相對應於第一座標軸x的半光擴散角θi,x相同於相對應於 第二座標軸y的半光擴散角θi,y時，光學裝置4A應滿足關係式可簡化如下： 其中，dc為轉換透鏡模組42A的像距，f為轉換透鏡模組42A的等效焦距，θi為結構光5於通過轉換透鏡模組42A前的半光擴散角，θn為結構光5於通過轉換透鏡模組42A後的半光擴散角。
同樣地，根據簡化後的關係式可知，光學裝置4A可透過控制調整轉換透鏡模組42A的等效焦距f或控制調整轉換透鏡模組42A與結構光產生單元41A之間之一工作距離Wd而改變結構光5於複數光束51通過轉換透鏡模組42A後的半光擴散角θn，進而縮小或放大投射面9上之結構光圖案50的大小。而由於投射面9上之結構光圖案50的大小可被改變，因此結構光圖案50的解析度得以彈性地調變，以符合實際應用需求。
請參閱圖6，其為本發明光學裝置於一第二較佳實施例之結構光產生單元的結構概念示意圖。其中，本較佳實施例之光學裝置大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，結構光產生單元41B更包括一準直透鏡組413，其係設置於發光源411以及繞射光學元件412之間，用以使發光源411所輸出的光束51’彼此平行並予以傳送至繞射光學元件412。
特別說明的是，由於未被準直的複數光束入射至繞射光學元件412時會有部份的光束是無法被利用，故在第二較佳實施例中，透過準直透鏡組413準直發光源411所輸出的複數光束51’，使得複數光束51’皆能夠彼此平形地入射至繞射光學元件412，進而提升光學裝置的光使用效率。此外，雖然圖6所示的準直透鏡組413僅顯示單一元件，但並不以此為限，準直透鏡組413可依據實際應用需求而由多個透鏡所組成。
請參閱圖7，其為本發明光學裝置於一第三較佳實施例之結構概念示意圖。其中，本較佳實施例之光學裝置4C大致類似於本案第一與第二較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一與第二佳實施例不同之處在於，轉換透鏡模組42C更包括一光罩結構422，其係依附於轉換透鏡模組42的一表面421上，且光罩結構422可依據實際應用需求而參差不齊的透光或規則性的透光。
較佳者，但並不以此為限，光罩結構422包括至少部份透光或完全不透光的複數個微結構4221，且該些微結構4221可依據實際應用需求而呈陣列排列或不規則(非陣列)排列，並依據實際應用需求而對稱分佈於所依附的表面421或非對稱分佈於所依附的表面421。
又，光罩結構422具有光罩圖案組合4222，其可由該些微結構421所組成，且光罩圖案組合4222可包括一孔(hole)圖形組(如單個孔圖形或多個孔圖形的重複組合)、一點(spot)圖形組(如單個點圖形或多個點圖形的重複組合)、一矩(rectangular)圖形組(如單個矩圖形或多個矩圖形的重複組合)、一同心(concentric) 圖形組(如單個同心圖形或多個同心圖形的重複組合)、一網格(grid)圖形組(如單個網格圖形或多個網格圖形的重複組合)、一放射(radiation)圖形組(如單個放射圖形或多個放射圖形的重複組合)或上述任二以上之圖形組的結合。舉例來說，請參閱圖8A與圖8B，其示意了光罩圖案組合的二種實施態樣，但並不以此為限。
再者，於本較佳實施例中，光罩結構422的厚度T1可在0.2公厘(mm)以下，且光罩結構422係用以對通過其中的複數光束51進行一空間高頻(high spatial frequency)雜訊過濾處理，以增加呈現在投射面9上之結構光圖案50的邊緣亮度或圖案對比度。
舉例來說，請參閱圖9A與圖9B，圖9A為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組未包括光罩結構時的一種示意圖，圖9B為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組包括光罩結構時的一種示意圖；比較圖9A以及圖9B可知，圖9A所示結構光圖案50a之邊緣的空間高頻雜訊過多，而圖9B所示結構光圖案50b之邊緣的空間高頻雜訊明顯被過濾，因此其邊緣亮度得以增強。
此外，光罩結構422還可依據實際應用需求而被設計為對通過其中且具有不同波長區間的光束51進行不同的空間高頻雜訊過濾處理，或者是僅對具有特定波長區間的光束51進行空間高頻雜訊過濾處理，因此可使呈現在投射面9上且相對應於具有特定波長區間者的結構光圖案50的邊緣亮度或圖案對比度增強。
請參閱圖10，其為本發明光學裝置於一第四較佳實施例之結構概念示意圖。其中，本較佳實施例之光學裝置4D大致 類似於本案第一與第二較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第一與第二佳實施例不同之處在於，轉換透鏡模組42D更包括一繞射結構424，其係依附於轉換透鏡模組42的一表面423上，且繞射結構424所依附的表面423可為平面、球面或非球面之曲面。
進一步而言，繞射結構424所依附的表面423可以下述關係式表示： 其中，Φ(r)為相位函數，r為徑向量，dor為繞射階次(diffraction order)，λ0為通過繞射結構424所依附之表面421的光束51的波長，df0為0階係數，df1為2階係數，df2為4階係數，df3為6階係數，df4為8階係數。當繞射結構424所依附的表面421為平面時，則上述關係式的0階係數df0以及2階係數df1皆為零。
較佳者，但不以此為限，於本較佳實施例中，上述關係式的n階係數以及n+2階係數依序為正(+)係數以及負(-)係數，或上述關係式的n階係數以及n+2階係數依序為負(-)係數以及正(+)係數；其中，n為4以上之偶數，舉例來說，上述關係式的4階係數df2、6階係數df3以及8階係數df4的正負符號可依序以表示為(+,-,+)或(-,+,-)。特別說明的是，如此設計的目的在於，使繞射結構424所依附之表面421的外形呈如波浪形轉折變化，藉以調節相位而提升呈現在投射面9上之結構光圖案50的清晰度與對比。
再者，於本較佳實施例中，繞射結構424的厚度T2可在0.15公厘(mm)以下，且繞射結構424亦可用以對通過其中的複數光束51進行一光學繞射處理，以增加呈現在投射面9上之結構光圖案50的邊緣亮度或圖案對比度。
舉例來說，請參閱圖11A與圖11B，圖11A為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組未包括繞射結構時的一種示意圖，圖11B為投射面上之結構光圖案於轉換透鏡模組包括繞射結構時的一種示意圖；比較圖11A以及圖11B可知，圖11A所示結構光圖案50c之邊緣的空間高頻雜訊過多，而圖11B結構光圖案50d之邊緣的空間高頻雜訊明顯被過濾，因此其邊緣亮度得以增強。
此外，繞射結構424還可依據實際應用需求而被設計為對通過其中且具有不同波長區間的光束51進行不同的光學繞射處理，或者是僅對具有特定波長區間的光束51進行光學繞射處理，因此可使呈現在投射面9上且相對應於具有特定波長區間者的結構光圖案50的邊緣亮度或圖案對比度增強。
舉例來說，請參閱圖12與圖13，圖12為圖10所示繞射結構於一實施態樣的示意圖，圖13為具有複數波長區間的複數光束入射至圖12所示繞射結構時的光學處理概念示意圖。繞射結構424’具有第一繞射圖案區域4241、第二繞射圖案區域4242以及第三繞射圖案區域4243，當具有複數波長區間的複數光束51入射至繞射結構424’時，第一繞射圖案區4241域係對入射至其上的光束51進行光學繞射處理，以供具有第一波長區間的光束51a通過其中並往投射面9行進，且第二繞射圖案區域4242對入射至 其上的光束51進行光學繞射處理，以供具有第二波長區間的光束51b通過其中並往投射面9行進，而第三繞射圖案區域4243則對入射至其上的光束51進行光學繞射處理，以供具有第三波長區間的光束51c通過其中並往投射面9行進。
請參閱圖14，其為本發明光學裝置於一第五較佳實施例之結構概念示意圖。其中，本較佳實施例之光學裝置4E大致類似於本案第四較佳實施例中所述者，在此即不再予以贅述。而本較佳實施例與前述第四佳實施例不同之處在於，轉換透鏡模組42E更包括另一繞射結構426，其係依附於轉換透鏡模組42E的另一表面425上。
較佳者，於本較佳實施例中，繞射結構424所依附之表面423與另一繞射結構426所依附之表面425係滿足下列關係式，藉以提昇整體光學效率，使得能量使用率極大化：A2．(f1)2>A1．(f2)2；或A2．(f1)2 A1．(f2)2；其中，表面423是位於表面425以及投射面9之間，且A1為表面425的有效光學面積，A2為表面423的有效光學面積，f1為表面425等效焦距，f2為表面423的等效焦距。
於一實施態樣中，二繞射結構係分別對入射至其上的光束進行不同的光學繞射處理，但不以此為限。舉例來說，請參閱圖15，其為本發明光學裝置於一第六較佳實施例之轉換透鏡模組的結構概念示意圖。圖15所示繞射結構426”係呈一光柵形式(grating-based)，用以使入射至其上且具有不同波長區間的光束 分別朝繞射結構424”的不同區域行進，也就是說，當具有不同波長區間的光束51入射至繞射結構426”時，繞射結構426”會分離出具有第一波長區間的光束51d，並予以導引至繞射結構424”的第一繞射圖案區域4244，且分離出具有第二波長區間的光束51e，並予以導引至繞射結構424”的第二繞射圖案區域4245，以及分離出具有第三波長區間的光束51f，並予以導引至繞射結構424”的第三繞射圖案區域4246。
又，繞射結構424”的第一繞射圖案區域4244、第二繞射圖案區域4245以及第三繞射圖案區域4246則分別對入射至其上的光束51d、51e、51f進行不同的光學繞射處理；例如，具有第一波長區間的光束51d’於通過繞射結構424”的第一繞射圖案區域4244後會投射至第一投射區域(圖未示)，使得第一投射區域上呈現具有第一形狀的第一結構光圖案(圖未示)，且具有第二波長區間的光束51e’於通過繞射結構424”的第二繞射圖案區域4245後會投射至投射面的第二投射區域(圖未示)，使得第二投射區域上呈現具有第二形狀的第二結構光圖案(圖未示)，而具有第三波長區間的光束51f’於通過繞射結構424”的第三繞射圖案區域4246後會投射至投射面的第三投射區域(圖未示)，使得第三投射區域上呈現具有第三形狀的第三結構光圖案(圖未示)。
綜合以上各較佳實施例的說明，縮放結構光圖案的方法可統整如圖16所示之流程圖；其中，該方法包括：步驟P1，於結構光產生單元以及投射面之間設置轉換透鏡模組；其中，結構光產生單元係用以輸出結構光，且結構光的複數光束係於通過轉換透鏡模組後投射至投射面，使投射面上呈現結構光圖案；步 驟P2，調整轉換透鏡模組的等效焦距及/或轉換透鏡模組與結構光產生單元之間的工作距離，以改變通過轉換透鏡模組之結構光之複數光束的行進方向，俾使投射面上所呈現的結構光圖案縮小或放大；以及步驟P3，於結構光的複數光束通過轉換透鏡模組時對複數光束中具有特定波長區間的光束進行一空間高頻雜訊過濾處理或一光學繞射處理，以增加投射面上所呈現之結構光圖案的邊緣亮度或圖案對比度。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
4A‧‧‧光學裝置
5‧‧‧結構光
9‧‧‧投射面
41A‧‧‧結構光產生單元
42A‧‧‧轉換透鏡模組
50‧‧‧結構光圖案
51‧‧‧光束
dc,x‧‧‧像距
Wd‧‧‧工作距離
x‧‧‧第一座標軸
z‧‧‧第三座標軸
θi,x‧‧‧半光擴散角
θn,x‧‧‧半光擴散角

Claims (21)

  1. 一種光學裝置，包括：一結構光產生單元，其係輸出一結構光(structure light)；以及一轉換透鏡模組，位於該結構光產生單元以及一投射面之間，且該轉換透鏡模組包括依附於該轉換透鏡模組之一表面之一光罩結構，而該光罩結構具有一光罩圖案組合；其中，該結構光之複數光束係於通過該轉換透鏡模組後投射至一投射面，使該投射面上呈現一結構光圖案；其中，該轉換透鏡模組係被控制調整以改變通過該轉換透鏡模組之該結構光之該些光束的行進方向，俾使該投射面上所呈現之該結構光圖案縮小或放大。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該結構光圖案係因應該轉換透鏡模組之一等效焦距被控制調整而縮小或放大，或該結構光圖案係因應該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之一工作距離被控制調整而縮小或放大。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學裝置，其中當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角(half angle of beam diffusion)與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角相同時，該光學裝置滿足下列關係式： 其中，θi係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，θn係為通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，f為該轉換透鏡模組之該等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之光學裝置，其中當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角不同時，該光學裝置滿足下列關係式：；以及 其中，θi,x係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，θn,x係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，fx為該轉換透鏡模組相對應於該第一座標軸x之一等效焦距，θi,y係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，θn,y係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，fy為該轉換透鏡模組相對應於該第二座標軸y之一等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該結構光產生單 元包括一發光源以及一光學元件組，且該光學元件組包括相應於該結構光圖案之一繞射光學元件(diffractive optical element,DOE)、一折射式光學元件以及一反射式光學元件中之至少一者。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光學裝置，其中該結構光產生單元更包括一準直透鏡組，其係設置於該發光源以及該光學元件組之間，用以準直該發光源所輸出之光束並予以傳送至該光學元件組。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之光學裝置，其中該發光源包括一雷射二極體(LD)、一發光二極體(LED)以及一有機發光二極體(OLED)中之至少一者，且該發光源係用以輸出具有一第一波長區間之光束、具有一第二波長區間之光束以及具有熱感應波長區間之光束中之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該光罩圖案組合包括一孔(hole)圖形組、一點(spot)圖形組、一矩(rectangular)圖形組、一同心(concentric)圖形組、一網格(grid)圖形組以及一放射(radiation)圖形組中之至少一者。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該光罩結構包括至少部份透光或完全不透光的複數個微結構，且該複數個微結構係呈陣列排列或呈非陣列排列。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學裝置，其中該複數個微結構係對稱分佈於該表面或非對稱分佈於該表面。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該光罩結構之一厚度在0.2公厘(mm)以下。
  12. 一種光學裝置，包括：一結構光產生單元，其係輸出一結構光(structure light)；以及一轉換透鏡模組，位於該結構光產生單元以及一投射面之間，且該結構光之複數光束係於通過該轉換透鏡模組後投射至一投射面，使該投射面上呈現一結構光圖案；其中，該轉換透鏡模組係被控制調整以改變通過該轉換透鏡模組之該結構光之該些光束的行進方向，俾使該投射面上所呈現之該結構光圖案縮小或放大；其中，該轉換透鏡模組包括依附於該轉換透鏡模組之一表面之一繞射結構以及依附於該轉換透鏡模組之一另一表面之一另一繞射結構，且該表面位於該另一表面以及該投射面之間，而該另一表面以及該表面係滿足下列關係式：A2．(f1)2>A1．(f2)2；或A2．(f1)2 A1．(f2)2；其中，A1為該另一表面之一有效光學面積，A2為該表面之一有效光學面積，f1為該另一表面之一等效焦距，f2為該表面之一等效焦距。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之光學裝置，其中該繞射結構所依附之該表面係為一平面、一球面或一非球面之曲面。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之光學裝置，其中該繞射結構所依附之該表面係以下列一關係式表示： 其中，Φ(r)為一相位函數，r為一徑向量，dor為一繞射階次(diffraction order)，λ0為通過該表面之一光束的一波長，df0為一0階係數，df1為一2階係數，df2為一4零階係數，df3為一6階係數，df4為一8階係數。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之光學裝置，其中該關係式之該0階係數df0以及該2階係數df1皆為零。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之光學裝置，其中該關係式之一n階係數以及一n+2階係數依序為正係數以及負係數，或該關係式之該n階係數以及該n+2階係數係數依序為負係數以及正係數；其中，n為4以上之偶數。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之光學裝置，其中該繞射結構之一厚度在0.15公厘(mm)以下。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之光學裝置，其中該轉換透鏡模 組包括依附於該轉換透鏡模組之一另一表面之一另一繞射結構，且該繞射結構以及該另一繞射結構分別對入射至其上之光束進行不同之光學繞射處理。
  19. 一種縮放結構光圖案的方法，用以使一投射面上所呈現之一結構光圖案縮小或放大，該縮放結構光圖案的方法包括：於一結構光產生單元以及該投射面之間設置一轉換透鏡模組；其中，該結構光產生單元係用以輸出一結構光(structure light)，且該結構光之複數光束係於通過該轉換透鏡模組後投射至該投射面，使該投射面上呈現該結構光圖案；其中，於該結構光之複數光束通過該轉換透鏡模組時對該複數光束中具有一特定波長區間之光束進行一空間高頻(high spatial frequency)雜訊過濾處理或一光學繞射處理，以增加該結構光圖案之一邊緣亮度或一圖案對比度；以及調整該轉換透鏡模組之一等效焦距及/或該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之一工作距離，以改變通過該轉換透鏡模組之該結構光之該些光束的行進方向，俾使該投射面上所呈現之該結構光圖案縮小或放大。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之縮放結構光圖案的方法，其中當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角相同時，該光學裝置滿足下列關係式： 其中，θi係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，θn係為通過該轉換透鏡模組之該結構光的一半光擴散角，f為該轉換透鏡模組之該等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之縮放結構光圖案的方法，其中當未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於一第一座標軸x的一半光擴散角與相對應於一第二座標軸y的一半光擴散角不同時，該光學裝置滿足下列關係式：；以及 其中，θi,x係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，θn,x係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第一座標軸x的一半光擴散角，fx為該轉換透鏡模組相對應於該第一座標軸x之一等效焦距，θi,y係為未通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，θn,y係為通過該轉換透鏡模組之該結構光相對應於該第二座標軸y的一半光擴散角，fy為該轉換透鏡模組相對應於該第二座標軸y之一等效焦距，Wd為該轉換透鏡模組與該結構光產生單元之間之該工作距離。
TW104125783A 2015-08-07 2015-08-07 縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置 TWI581008B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104125783A TWI581008B (zh) 2015-08-07 2015-08-07 縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置
US14/860,333 US9874759B2 (en) 2015-08-07 2015-09-21 Method for scaling structured light pattern and optical device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104125783A TWI581008B (zh) 2015-08-07 2015-08-07 縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201706675A TW201706675A (zh) 2017-02-16
TWI581008B true TWI581008B (zh) 2017-05-01

Family

ID=58052439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104125783A TWI581008B (zh) 2015-08-07 2015-08-07 縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9874759B2 (zh)
TW (1) TWI581008B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI668997B (zh) * 2017-02-23 2019-08-11 鈺立微電子股份有限公司 產生全景深度影像的影像裝置及相關影像裝置
CN109839792A (zh) * 2017-11-25 2019-06-04 宁波舜宇光电信息有限公司 具备编码光的结构光投影装置、电子设备及其应用
JP6701458B2 (ja) * 2017-12-26 2020-05-27 三菱電機株式会社 光パターン生成装置
CN108169981A (zh) * 2018-01-15 2018-06-15 深圳奥比中光科技有限公司 多功能照明模组
US10042241B1 (en) * 2018-01-18 2018-08-07 Himax Technologies Limited Projection method and associated optical system
US10739607B2 (en) 2018-03-22 2020-08-11 Industrial Technology Research Institute Light source module, sensing device and method for generating superposition structured patterns
CN108761827A (zh) * 2018-08-24 2018-11-06 昂红科技（深圳）有限公司 一种结构光投影装置及深度相机
CN111323991A (zh) * 2019-03-21 2020-06-23 深圳市光鉴科技有限公司 一种光投射系统及光投射方法
US10585194B1 (en) 2019-01-15 2020-03-10 Shenzhen Guangjian Technology Co., Ltd. Switchable diffuser projection systems and methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201510554A (zh) * 2013-09-11 2015-03-16 Microsoft Corp 用於同深度攝影機使用的光學模組
CN204390219U (zh) * 2015-02-06 2015-06-10 奇鋐科技股份有限公司 输入介面投影结构及有该投影结构之电子装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101984767B (zh) * 2008-01-21 2014-01-29 普莱姆森斯有限公司 用于使零级减少的光学设计
US7821718B1 (en) * 2009-04-06 2010-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser line generator
WO2012139634A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Barco N.V. Laser projector with reduced speckle
US10067401B2 (en) * 2012-04-20 2018-09-04 Hamamatsu Photonics K.K. Beam expander
US20150323799A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Osela Inc. Light beam formatter and method for formatting a light beam

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201510554A (zh) * 2013-09-11 2015-03-16 Microsoft Corp 用於同深度攝影機使用的光學模組
CN204390219U (zh) * 2015-02-06 2015-06-10 奇鋐科技股份有限公司 输入介面投影结构及有该投影结构之电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9874759B2 (en) 2018-01-23
US20170038033A1 (en) 2017-02-09
TW201706675A (zh) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI581008B (zh) 縮放結構光圖案的方法以及應用該方法的光學裝置
TWI721208B (zh) 奈米光柵方法及設備
CN109073884B (zh) 具有改进的强度分布的波导出射光瞳扩展器
JP6748197B2 (ja) コリメート・メタレンズ及びこれを組み込む技術
US20180004077A1 (en) Integrated light pipe for optical projection
JP2019523908A (ja) 導波路構造
TW201736874A (zh) 多光束繞射格柵式近眼顯示器
JP2016033867A (ja) 光学部材、照明ユニット、ウェアラブルディスプレイ及び画像表示装置
JP7297548B2 (ja) 導光板の製造方法、導光板モジュールの製造方法、および画像表示装置の製造方法
JP6877363B2 (ja) 照明器
TW201734510A (zh) 採用反射格柵隔島的格柵式背光板、電子顯示器以及方法
JP6972081B2 (ja) 光学素子及び光学系
US11561393B2 (en) Light guide plate and image display device
WO2017187609A1 (ja) 平行光発生装置
US20200006606A1 (en) Light-emitting diode with light redirecting structure
WO2023246472A1 (zh) 基于微透镜阵列的激光投射模组
WO2018235209A1 (en) OPTICAL ARTICLE MANUFACTURING METHOD AND OPTICAL MODELING APPARATUS
JP2020537763A (ja) ホログラムの照明
CN112817148A (zh) 扩大出瞳区域的器件以及包括其的显示器
TWI608252B (zh) 光學裝置
JP2015517172A (ja) 点源により照明される発光表意構造体の奥行き知覚のためのマイクロ光学素子の使用
US9817238B2 (en) Optical device
JP7305252B2 (ja) ホログラフィック導光板
JP2007073364A (ja) バックライト装置
KR20210059594A (ko) 사출동 확장기 및 이를 포함하는 디스플레이