TWI675248B

TWI675248B - 攝像裝置

Info

Publication number: TWI675248B
Application number: TW107112161A
Authority: TW
Inventors: 林學典; 蔣忠勳; 張維典; 藍雋凱
Original assignee: 文曄科技股份有限公司
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-10-21
Also published as: TW201944156A

Abstract

一種攝像裝置及其發光組件。發光組件包括基板、發光晶粒及透鏡。基板具有長邊及短邊。發光晶粒配置在基板上。透鏡配置在基板上且具有空腔，發光晶粒位於空腔內。

Description

攝像裝置

本發明是有關於一種裝置，且特別是有關於一種具有攝像裝置。

一般來說，為了攝像，習知電子裝置都會配置有攝像裝置。然而，此攝像裝置大多只用於攝像，但卻佔用一定或固定空間。因此，如何在不佔據太多空間下增加電子裝置的功能是本領域業者努力目標之一。

因此，本發明提出一種攝像裝置及其發光組件，可改善前述習知問題。

根據本發明之一實施例，提出一種攝像裝置。攝像裝置包括一基板、一第一發光件、一攝像元件、一光偵測器、一距離計算器及一影像訊號處理器。第一發光件用以發出一感測光至一待測目標，感測光自待測目標反射而成為一反射光。攝像元件用以接收反射光，並據以產生一影像訊號。光偵測器用以接收反射光，並據以產生一偵測訊號。距離計算器用以依據偵測訊號計算攝像裝置與待測目標之間的一距離。影像訊號處理器用以分析影像訊號，以獲得影像訊號的一影像特徵。其中，攝像元件、攝像元件、距離計算器、光偵測器、第一發光件與影像訊號處理器配置在基板上。

根據本發明之另一實施例，提出一種發光組件。發光組件包括一基板、一發光晶粒及一透鏡。基板具有一第一長邊及一短邊。發光晶粒配置在基板上。透鏡配置在基板上且具有一空腔，發光晶粒位於空腔內。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

10‧‧‧電子裝置

11‧‧‧電路板

12‧‧‧中央處理器

100、200、300‧‧‧攝像裝置

110‧‧‧基板

120‧‧‧第一發光件

121‧‧‧發光晶粒

122‧‧‧透鏡

122e1‧‧‧第一長邊

122e2‧‧‧第二長邊

122e3‧‧‧第一短邊

122e4‧‧‧第二短邊

122r‧‧‧空腔

122s‧‧‧入光面

122u‧‧‧頂部出光面

123‧‧‧透光蓋

124‧‧‧黏合層

130‧‧‧第二發光件

140‧‧‧攝像元件

150‧‧‧第一光偵測器

155‧‧‧第二光偵測器

160‧‧‧距離計算器

170‧‧‧影像訊號處理器

180‧‧‧連接器

Ae、Ao‧‧‧發光角度範圍

C1、C2、C3‧‧‧曲線

C_m‧‧‧極點

d _es‧‧‧第一間隔距離

d _ec‧‧‧第二間隔距離

d _cs‧‧‧第三間隔距離

D_c1‧‧‧第一攝像交點距離

D_c2‧‧‧第二攝像交點距離

D_s1‧‧‧第一感測交點距離

D_s2‧‧‧第二感測交點距離

D_o‧‧‧待測目標距離

E1‧‧‧第一長邊

E2‧‧‧第二長邊

E3‧‧‧第一短邊

E4‧‧‧第二短邊

F1‧‧‧待測目標

f1‧‧‧發光頻率

H1‧‧‧高度

IM1‧‧‧人臉影像訊號

IM2‧‧‧影像特徵

I₁、I₂‧‧‧曲線

Ie、Ie’、Io、Io’‧‧‧發光強度

L11‧‧‧第一感測光

L12‧‧‧第一反射光

L21‧‧‧第二感測光

L22‧‧‧第二反射光

P_c1‧‧‧第一攝像交點

P_c2‧‧‧第二攝像交點

P_s1‧‧‧第一感測交點

P_s2‧‧‧第二感測交點

S1、S2‧‧‧控制波形

S3‧‧‧輸出訊號

S_c‧‧‧攝像感測範圍

S_e1‧‧‧第一發光涵蓋範圍

S_e2‧‧‧第二發光涵蓋範圍

S_s‧‧‧距離感測範圍

T1‧‧‧週期

T2‧‧‧攝像積分時間

W1、W2‧‧‧長度

θ _e1‧‧‧第一發光角

θ _s‧‧‧距離感測視角

θ _c‧‧‧攝像感測視角

θ _e2‧‧‧第二發光角

第1A圖繪示依照本發明一實施例之電子裝置的側視圖。

第1B圖繪示第1A圖之攝像裝置的俯視圖。

第1C圖繪示第1B圖之攝像裝置沿方向1B-1B’的剖視圖。

第2A圖繪示第一發光件之另一實施例的俯視圖。

第2B圖繪示第2A圖之攝像裝置沿方向2B-2B’的剖視圖。

第2C圖繪示第2B圖之第一發光件的發光場型圖。

第3圖繪示第1B圖之攝像裝置的一偵測模式示意圖。

第4圖繪示依照本發明另一實施例之攝像裝置的運作示意圖。

第5圖繪示依照本發明另一實施例之攝像裝置的運作示意圖。

第6圖繪示第4圖之依照本發明另一實施例之攝像裝置的光學特性曲線圖。

請參照第1A~1C圖，第1A圖繪示依照本發明一實施例之電子裝置10的側視圖，第1B圖繪示第1A圖之攝像裝置100的俯視圖，而第1C圖繪示第1B圖之攝像裝置100沿方向1B-1B’的剖視圖。

如第1A圖所示，電子裝置10例如是筆記型電腦，其至少包括一攝像裝置100。攝像裝置100可提供影像擷取功能、測距功能及/或夜視(Night vision)功能。在另一實施例中，攝像裝置100可配置於其它種類的電子裝置中，如桌上型電腦、手機、門禁管制裝置或其它需要影像擷取及測距的裝置。

如第1B及1C圖所示，攝像裝置100包括基板110、第一發光件120、第二發光件130、攝像元件140、第一光偵測器150、第二光偵測器155、距離計算器160、影像訊號處理器(Image Signal Processor,ISP)170及連接器180。

在本實施例中，第一發光件120、第二發光件130、攝像元件140、第一光偵測器150、距離計算器160、影像訊號處理器170及連接器180配置在同一個基板110上。如此，在不佔據更多空間下，攝像裝置100提供攝像、測距、照明、夜視或其它特定功能。由於第一光偵測器150與攝像元件140配在同一基板，因此第一光偵測器150與攝像元件140之間可不需透過額外元件(如軟性電路板)電性連接。另外，由於第一光偵測器150與攝像元件140配在同一基板，攝像元件140及第一光偵測器150所需要的照明可由相同的發光件提供，如由第一發光件120及/或第二發光件130提供。

此外，第一發光件120、第二發光件130、攝像元件140、第一光偵測器150、距離計算器160、影像訊號處理器170及連接器180可透過基板110的線路電性連接。如第1A及1B圖所示，第一發光件120及第二發光件130電性連接於距離計算器160。距離計算器160可驅動第一發光件120發出第一感測光L1及/或驅動第二發光件130發出第二感測光L2，以照明待測目標F1，如人臉。第一感測光L11及第二感測光L21自待測目標F1反射而分別成為第一反射光L12及第二反射光L22。在一實施例中，第一發光件120及第二發光件130例如是紅外光(Infrared,IR)發射器。在另一實施例中，第一發光件120及第二發光件130例如是發光二極體或雷射發射器，其可發出具有紅外光光譜的光線。

待測目標F1可位於攝像裝置100的前方，以讓攝像裝置100偵測並計算攝像裝置100與待測目標F1之間的距離。舉例來說，第一光偵測器150及第二光偵測器155可分別感知第一發光件120的第一反射光L12及第二發光件130的第二反射光 L22。

第一光偵測器150可接收第一反射光L 12並據以產生第一偵測訊號(未繪示)及/或第二光偵測器155可接收第二反射光L22並據以產生第二偵測訊號(未繪示)。此處的偵測訊號例如是由光訊號轉換成的電訊號。如第1B圖所示，第一光偵測器150及第二光偵測器155電性連接於距離計算器160。距離計算器160依據第一偵測訊號及第二偵測訊號，計算待測目標F1與攝像裝置100之間的待測目標距離D_o(待測目標距離D_o繪示於第1A圖)。在距離計算器160運算出待測目標距離D_o後，距離計算器160透過連接器180將包含待測目標距離D_o的訊號傳送給攝像裝置100外的電子元件，如配置在電子裝置10之電路板11(繪示於第1A圖)上的中央處理器12(繪示於第1A圖)。攝像裝置100可直接配置在電路板11上，或透過一軟性電路板(未繪示)連接於電路板11。

待測目標F1可位於攝像裝置100的前方，以讓攝像裝置100擷取待測目標F1的人臉影像，其中人臉影像包含例如是臉面影像及/或虹膜影像。

舉例來說，如第1B圖所示，攝像元件140用以接收第一反射光L12及第二反射光L22，並據以產生一影像訊號。詳言之，攝像元件140電性連接於影像訊號處理器170。影像訊號處理器170用以處理攝像元件140所擷取到的待測目標F1的影像訊號，如人臉影像訊號IM1，並分析人臉影像訊號IM1而獲得人臉影像訊號IM1的影像特徵IM2，然後透過連接器180將影像特徵IM2的訊號傳送給攝像裝置100外的電子元件，如配置在電子裝置10之電路板11(繪示於第1A圖)上的中央處理器12(繪示於第1A圖)。在一實施例中，攝像元件140可包含一影像感測器(Charge Coupled Device,CMOS)。

電子裝置10的中央處理器12依據待測目標距離D_o及影像特徵IM2辨識待測目標F1的身分。由於攝像裝置100對人臉影像訊號IM1進行前處理，因此可減輕中央處理器12的負擔，以提升電子裝置10的影像辨識效率。

在另一實施例中，由於攝像裝置100可偵測其與待測目標F1之間的待測目標距離D_o，因此可感測待測目標F1的動向。例如，當攝像裝置100前方的待測目標F1離開時，攝像裝置100與待測目標F1之間的待測目標距離D_o改變，攝像裝置100根據此距離變化而執行一對應的功能，如關閉攝像元件140的攝像功能，以節省攝像元件140的用電量。又例如，當待測目標F1移動至攝像裝置100前方時，攝像裝置100與待測目標F1之間的待測目標距離D_o改變，攝像裝置100根據此距離變化而執行一對應的功能，如開啟攝像元件140的攝像功能。

請參照第2A~2C圖，第2A圖繪示第一發光件120之另一實施例的俯視圖，第2B圖繪示第2A圖之攝像裝置100沿方向2B-2B’的剖視圖，而第2C圖繪示第2B圖之第一發光件120的發光場型圖。基板110的至少一部分與第一發光件120構成一發光組件。

如第2B圖所示，第一發光件120包括發光晶粒121、透鏡122、透光蓋123及黏合層124。基板110具有相對之第一長邊E1與第二長邊E2以及相對之第一短邊E3與第二短邊E4。發光晶粒121配置在基板110上。透鏡122配置在基板110上且具有一空腔122r。例如，透鏡122可透過黏合層124固定在基板110上。發光晶粒121位於空腔122r內。空腔122r內可充滿氣體，且不包含任何實體材料，例如不包含封膠。

黏合層124可黏合透鏡122與基板110，以固定透鏡122與基板110的相對位置。黏合層124例如是光固化膠或熱固化膠。

本發明實施例之第一發光件120為透鏡式發光件。相較於習知封膠式的發光件，本實施例之透鏡式第一發光件120的寬度(如第一短邊122e3的長度W1)減少了約48%的長度。例如，由3.85毫米(習知封膠式發光件)減少至2毫米(第一發光件120)。

如第2A圖所示，透鏡122垂直於基板110的投影不超過第一長邊E1與第二長邊E2。例如，透鏡122具有相對之第一長邊122e1與第二長邊122e2以及相對之第一短邊122e3與第二短邊122e4。第一長邊122e1、第二長邊122e2、第一短邊122e3與第二短邊122e4垂直於基板110的投影區域完全位於基板110的第一長邊E1與第二長邊E2之間，即不超過第一長邊 E1與第二長邊E2。因此，第一發光件120提供一小寬度(如短邊122e3及/或122e4的長度W1)的尺寸，因此可縮小基板110的尺寸。

如第2A圖所示，由於第一發光件120的寬度縮小，因此基板110的寬度(如第一短邊E3的長度W2)對應地可設計成小寬度。相較於習知用於封膠式發光件的基板，本實施例之承載透鏡式第一發光件120的基板110的寬度(如短邊E3及/或E4的長度W2)減少了約38%。例如，由4.85毫米減少至3毫米。

如第2B圖所示，以高度來說，相較於習知封膠式的發光件，本實施例之透鏡式第一發光件120的高度H1可減少了約20%的高度。例如，由2.49毫米減少至2毫米。

綜上，相較於習知封膠式的發光件，本實施例之透鏡式第一發光件120的寬度及/或高度較小，因此第一發光件120的體積對應地也可較小。此外，由於第一發光件120的體積較小，因此，相較於習知攝像裝置，本發明實施例之攝像裝置100的尺寸/體積也可較小。

如第2B圖所示，透鏡122具有頂部出光面122u，頂部出光面122u係一平面。透光蓋123配置在頂部出光面122u上。透光蓋123對發光晶粒121的第一感測光L11的穿透率較高，因此穿過透光蓋123射出的第一感測光L11的光損少。此外，透光蓋123對第一感測光L11之波長以外的光線的穿透率較低，因此使第一發光件120內部的元件不容易從透光蓋123顯示出來。換言之，透光蓋123具有遮蔽效果，使從第一發光件120外觀看不到(或看不清楚)第一發光件120內部的元件。

如第2B圖所示，透鏡122的空腔122r的頂部具有一入光面122s。入光面122s具有一可改變光學特性的輪廓。例如，發光晶粒121發出的第一感測光L11在經過入光面122s後擴光。

如第2C圖所示，曲線I₁為第一發光件120的發光場型，而曲線I₂為省略透鏡122的一般發光件的發光場型。如圖所示，第一發光件120的發光場型可以是蝙蝠分佈場型或高原分佈場型，或者，第一發光件120的發光場型例如是朗伯特分佈(Lambertian)。在一實施例中，透鏡122的入光面122s可具有凸透鏡的輪廓、凹透鏡的輪廓及/或菲涅爾透鏡(Fresnel lens)的輪廓。然只要能獲得曲線I1的發光場型即可，本發明實施例不限定入光面122s的輪廓。

如第2C圖所示，第一發光件120的光軸(角度為0)的光強度Ie大於一般發光件的光軸(角度為0)的光強度Io。此外，第一發光件120的50%的光強度Ie’(Ie’約為Ie的一半數值)的發光角度範圍Ae小於一般發光件的50%的光強度Io’(Io’約為Io的一半數值)的發光角度範圍Ao。可見，本發明實施例的第一發光件120為一聚光型發光元件。

此外，第二發光件130具有類似或同於第一發光件120的結構，於此不再贅述。

請參照第3圖，其繪示第1B圖之攝像裝置100的一偵測模式示意圖。第一控制波形S1表示第一發光件120的發光模式，其中高位準表示發光，而低位準表示不發光。第二控制波形S2表示攝像元件140的影像感測控制模式。輸出訊號S3表示第一光偵測器150輸出給距離計算器160的訊號。距離計算器160依據輸出訊號S3計算待測目標距離D_o。

依據第3圖所示的輸出訊號S3及第二控制波形S2的重疊時序，在第一發光件120及第二發光件130的照光下，攝像裝置100能同時測距及攝像。然在另一實施例中，攝像裝置100可在測距後再攝像。例如，當所計算的待測目標距離D_o位於一預設距離範圍時，攝像元件140方開始攝像且/或當所計算的待測目標距離D_o位於預設距離範圍外時，攝像元件140停止攝像。此處的預設距離範圍例如是介於50公分與1公尺之間的一範圍。開始攝像及停止攝像的判斷可由攝像裝置100的控制器(未繪示)或中央處理器12完成。

以第一發光件120來說，第一發光件120發出具有發光頻率f1的第一感測光L11，其中發光頻率f1為週期T1的倒數。攝像元件140以攝像積分時間T2接收自待測目標F1反射的第一反射光L12。在一實施例中，攝像積分時間T2與週期T1的比值例如是整數N。例如，第一控制波形S1的週期T1為1/1000000秒，而攝像積分時間T2為1/40秒，其中攝像積分時間T2與週期T1的比值為25000(整數N)。在一實施例中，整數 N可介於10000與8000000之間，例如是介於10000~100000。如第3圖所示，第一光偵測器150保持在接收第一反射光L12的狀態，因此輸出訊號S3一直保持有脈衝訊號輸出狀態。

第二發光件130的偵測模式類似或同於前述第一發光件120，於此不再贅述。此外，第二光偵測器155的訊號感測模式類似或同於前述第一光偵測器150，於此不再贅述。

請參照第4圖，其繪示依照本發明另一實施例之攝像裝置200的運作示意圖。攝像裝置200包括基板110、第一發光件120、攝像元件140、第一光偵測器150、距離計算器160(未繪示)、影像訊號處理器170(未繪示)及連接器180。第一發光件120具有一第一發光角θ _e1，第一發光角θ _e1滿足下式(1)，第一光偵測器150具有一距離感測視角θ _s，距離感測視角θ _s滿足下式(2)。式中，D_o是第一發光件120與待測目標F1的垂直距離，距離感測範圍S_s表示第一光偵測器150能感測到待測目標F1的範圍，而第一發光涵蓋範圍S_e1表示第一發光件120的光照範圍。

S_e1=2D_o tan(θ _e1/2)..................(1)

S _s=2D _o tan(θ _s/2)...................(2)

透過式(1)、(2)及第一間隔距離d _es的設計，使距離感測範圍S_s位於第一發光涵蓋範圍S_e1內。如此，第一光偵測器150的距離感測範圍S_s內都有第一發光件120的光照，使待測目標F1只要位於距離感測範圍S_s內，都能被第一光偵測器150偵測到(若距離感測範圍S_s內無光照，則無法偵測待測目標F1)。如第4圖所示，第一間隔距離d _es係第一發光件120與第一光偵測器150的間距。

如第4圖所示，距離感測視角θ _s的邊界與第一發光角θ _e1的邊界交叉於一第一感測交點P_s1。本文所謂的視角邊界指的是發光強度50%之處。只要待測目標F1與基板110的待測目標距離D_o大於位於第一感測交點P_s1與基板110的第一感測交點距離D_s1，第一光偵測器150能偵測到待測目標F1。

如第4圖所示，第一發光件120的第一發光角θ _e1滿足下式(3)。攝像元件140具有一攝像感測視角θ _c，攝像感測視角θ _c滿足下式(4)。式中，攝像感測範圍S_c表示攝像元件140能夠對待測目標F1進行攝像的範圍。

S_e1=2D_o tan(θ _e1/2).................(3)

S_c=2D _o tan(θ _c/2)................(4)

透過式(3)、(4)及第二間隔距離d _ec的設計，使攝像感測範圍S_c位於第一發光涵蓋範圍S_e1內。如此，攝像元件140的攝像感測範圍S_c內都有第一發光件120的光照，使待測目標F1只要位於攝像感測範圍S_c內，都能被攝像元件140攝像(若攝像感測範圍S_c內無光照，則無法對待測目標F1攝像)。如第4圖所示，第二間隔距離d _ec係第一發光件120與攝像元件140的間距。

如第4圖所示，攝像感測視角θ _c的邊界與第一發光角θ _e1的邊界交叉於一第一攝像交點P_c1。只要待測目標F1與基板110的待測目標距離D_o大於位於第一攝像交點P_c1與基板110的第一攝像交點距離D_c1，攝像元件140能對待測目標F1進行攝像。

請參照第5圖，其繪示依照本發明另一實施例之攝像裝置300的運作示意圖。攝像裝置300包括基板110、第一發光件120、第二發光件130、攝像元件140、第一光偵測器150、距離計算器160(未繪示)、影像訊號處理器170(未繪示)及連接器180。第一發光件120具有第一發光角θ _e1，第二發光件130具有第二發光角θ _e2。

類似於前述實施例之攝像裝置200，本實施例之距離感測範圍Ss位於第一發光件120的第一發光涵蓋範圍S_e1內及第二發光件130的第二發光涵蓋範圍S_e2內。如此，第一光偵測器150的距離感測範圍S_s內都有第一發光件120及/或第二發光件130的光照，使待測目標F1只要位於第一發光涵蓋範圍S_e1內及/或第二發光涵蓋範圍S_e2內，都能被第一光偵測器150及/或第二光偵測器155偵測到(若距離感測範圍S_s內無光照，則無法偵測待測目標F1)。

類似於前述實施例之攝像裝置200，本實施例之攝像感測範圍S_c位於第一發光件120的第一發光涵蓋範圍S_e1內及第二發光件130的第二發光涵蓋範圍S_e2內。如此，攝像元件140的攝像感測範圍S_c內都有第一發光件120及/或第二發光件130的光照，使待測目標F1只要位於攝像感測範圍S_c內，都能被攝像元件140攝像(若攝像感測範圍S_c內無光照，則無法對待測目標F1攝像)。

如第5圖所示，距離感測視角θ _s的一邊界與第一發光角θ _e1的邊界交於第一感測交點P_s1，而距離感測視角θ _s的另一邊界與第二發光角θ _e2的邊界交於第二感測交點P_s2，其中第一感測交點P_s1與基板110之間具有第一感測交點距離D_s1，而第二感測交點P_s2與基板110之間具有第二感測交點距離D_s2。只要待測目標F1與基板110的待測目標距離D_o大於第一感測交點距離D_s1與第二感測交點距離D_s2的最大者，則第一光偵測器150能偵測到待測目標F1。

如第5圖所示，攝像感測視角θ _c的一邊界與第一發光角θ _e1的邊界交於第一攝像交點P_c1，而攝像感測視角θ _c的另一邊界與第二發光角θ _e2的邊界交於第二攝像交點P_c2，其中第一攝像交點P_c1與基板110之間具有第一攝像交點距離D_c1，而第二攝像交點P_c2與基板110之間具有第二攝像交點距離D_c2。只要待測目標F1與基板110的待測目標距離D_o大於第一攝像交點距離D_c1與第二攝像交點距離D_c2的最大者，則攝像元件140能偵測到待測目標F1。

在另一實施例中，攝像裝置300更包括第二光偵測器155，使攝像裝置300具有二個光偵測器。二個距離感測器可以偵測二個待測目標F1。在此設計下，第一光偵測器150的距離感測視角θ _s與第二光偵測器155的距離感測視角θ _s可不重疊，避免互相干涉。例如，第一光偵測器150的距離感測視角θ _s與第二光偵測器155的距離感測視角θ _s可相異，避免第一光偵測器150的距離感測視角θ _s與第二光偵測器155的距離感測視角θ _s互相干涉。或者，可透過設計第一光偵測器150與第二光偵測器155之間的間隔距離，避免第一光偵測器150的距離感測視角θ _s與第二光偵測器155的距離感測視角θ _s互相干涉；在此設計下，第一光偵測器150的距離感測視角θ _s與第二光偵測器155的距離感測視角θ _s可相同，然亦可相異。

請參照第6圖，其繪示第4圖之依照本發明另一實施例之攝像裝置200的光學特性曲線圖。圖示的曲線表示在第一發光角θ _e1為固定值下，不同的攝像元件140與第一光偵測器150的第三間隔距離d _cs下，距離感測視角θ _s與第一感測交點距離D_s1的關係。例如，曲線C1為第一發光角θ _e1為90度且第三間隔距離d _cs為5毫米下，距離感測視角θ _s與第一感測交點距離D_s1的關係。曲線C2為第一發光角θ _e1為90度且第三間隔距離d _cs為10毫米下，距離感測視角θ _s與第一感測交點距離D_s1的關係。曲線C3為第一發光角θ _e1為90度且第三間隔距離d _cs為15毫米下，距離感測視角θ _s與第一感測交點距離D_s1的關係。

在一實施例中，可在第一發光角θ _e1為固定值下，由第6圖的關係曲線，依據第一感測交點距離D_s1及距離感測視角θ _s決定第三間隔距離d _cs。

如第6圖所示，各曲線具有一極點C_m，其中極點C_m相較於曲線的二端點而言為最小值(以曲線的二端點連線做為橫軸，以垂直於橫軸的軸做為縱軸，曲線對應於縱軸的最小值)。數條曲線的數個極點C_m的連線與橫軸交於一點P1，此點P1正好是第一發光角θ _e1。換言之，第一發光角θ _e1與攝像感測視角θ _c實質上相等。在應用上，可在第一發光角θ _e1與攝像感測視角θ _c相等的前提下，設計第一發光件120及攝像元件140，以達到前述攝像裝置的功能。此外，在另一實施例中，第二發光角θ _e2也具有類似或同於第6圖之第一發光角θ _e1的特徵，於此不再贅述。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，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

一種攝像裝置，包括：一基板；一第一發光件，用以發出一感測光至一待測目標，該感測光自該待測目標反射而成為一反射光；一攝像元件，用以接收該反射光，並據以產生一影像訊號；一光偵測器，用以接收該反射光，並據以產生一偵測訊號；一距離計算器，用以依據該偵測訊號計算該攝像裝置與該待測目標之間的一距離；以及一影像訊號處理器，用以分析該影像訊號，以獲得該影像訊號的一影像特徵；其中，該攝像元件、該攝像元件、該距離計算器、該光偵測器、該第一發光件與該影像訊號處理器配置在該基板上；其中，該第一發光件具有一第一發光角，該光偵測器具有一距離感測視角，該距離感測視角的一邊界與該第一發光角的邊界交叉於一第一感測交點，該第一感測交點與該基板之間的距離是第一感測交點距離，該攝像裝置更包括：一第二發光件，具有一第二發光角，該距離感測視角的另一邊界與該第二發光角交叉於一第二感測交點，該第二感測交點與該基板之間的距離是第二感測交點距離；其中，該待測目標與該基板之間的距離大於該第一感測交點距離與該第二感測交點距離之最大者。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該攝像元件以一攝像積分時間接收該反射光，且該距離計算器用以控制該第一發光件以一發光頻率發光，該發光頻率與該攝像積分時間的比值為整數。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該光偵測器保持接收該反射光的狀態。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該第一發光件具有一第一發光角θ _e1，該第一發光角θ _e1滿足式(1)，該光偵測器具有一距離感測視角θ _s，該距離感測視角θ _s滿足式(2)；S_e1=2D_o tan(θ _e1/2).................(1) S_s=2D _o tan(θ _s/2)..................(2)其中，D_o是該第一發光件與該待測目標的垂直距離，且距離感測範圍S_s位於第一發光涵蓋範圍S_e1內。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該第一發光件具有一第一發光角θ _e1，該第一發光角θ _e1滿足式(3)，該攝像元件具有一攝像感測視角θ _c，該攝像感測視角θ _c滿足式(4)；S_e1=2D_o tan(θ _e1/2).................(3) S_c=2D _o tan(θ _c/2).................(4)其中，D_o是該第一發光件與該待測目標的垂直距離，攝像感測範圍S_c位於第一發光涵蓋範圍S_e1內。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該第一發光件具有一第一發光角，該攝像元件具有一攝像感測視角，該第一發光角與該攝像感測視角實質上相等。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該第一發光件具有一第一發光角，該攝像元件具有一攝像感測視角，該攝像感測視角的一邊界與該第一發光角的邊界交叉於一第一攝像交點，該第一攝像交點與該基板之間的距離是一第一攝像交點距離，該攝像裝置更包括：一第二發光件，具有一第二發光角，該攝像感測視角的另一邊界與該第二發光角交叉於一第二攝像交點，該第二攝像交點與該基板之間的距離是一第二攝像交點距離；其中，該待測目標與該基板之間的距離大於該第一攝像交點距離與該第二攝像交點距離之最大者。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該光偵測器具有一距離感測視角，該第一發光件具有一第一發光角，該距離感測視角的邊界與該第一發光角的邊界交於一第一感測交點，該待測目標與該基板的一待測目標距離大於該第一感測交點與該基板的一第一感測交點距離。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該攝像元件具有一攝像感測視角，該發光件具有一第一發光角，該攝像感測視角的邊界與該第一發光角的邊界交於一第一攝像交點，該待測目標與該基板的一待測目標距離大於該第一攝像交點與該基板的一第一攝像交點距離。
如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該基板具有一第一長邊及一短邊；該第一發光件包括：一發光晶粒，配置在該基板上；以及一透鏡，配置在該基板上且具有一空腔，該發光晶粒位於該空腔內。
如申請專利範圍第10項所述之攝像裝置，其中該基板更具有一與該第一長邊相對之第二長邊，該透鏡垂直於該基板的投影不超過該第一長邊與該第二長邊。
如申請專利範圍第10項所述之攝像裝置，其中該透鏡具有一頂部出光面，該頂部出光面係一平面。