TWI677997B - 照明裝置 - Google Patents

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吳炳昇
Biing Seng Wu
郭漢檥
Han Yi Kuo
陳冠銘
Kuan Ming Chen
蔡立酋
Li Chiu Tsai
劉逸穠
Yi Nung Liu
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奇景光電股份有限公司
Himax Technologies Limited
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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Abstract

一種照明裝置，包含光源以及光學裝置。光源用以發射光。光學裝置用以在接收光後提供具有至少一指示標記的均勻光。光學裝置包含擴散部以及導向部。擴散部用以提供均勻光。導向部用以提供至少一指示標記。

Description

照明裝置
本揭露實施例是有關於一種照明裝置，且特別是有關於一種用以提供具有至少一指示標記(indicating mark)的均勻光的照明裝置。
在某些情況下，期望以光束調製技術(beam shaping)來實現用於照明的均勻強度分布的光，且其包含用於快速視野範圍校正(fast field of view(FOV)calibration)的一些指示標記。然而，除了光源以外，通常需要超過一個光學元件來滿足這樣的要求。舉例來說，需要一個光學元件，例如擴散板(diffuser)，用以達成均勻光分佈，以及另一個光學元件用以提供指示標記，例如光點(spots)。
本揭露之目的在於提出一種照明裝置，包含光源以及光學裝置。光源用以發射光。光學裝置用以在接收光後提供具有至少一指示標記的均勻光。光學裝置包含擴散部以及導向部。擴散部用以提供均勻光。導向部用以提供至少 一指示標記。
在一些實施例中，上述照明裝置更包含準直鏡設置於光源與光學裝置之間，且準直鏡用以聚光。
在一些實施例中，其中光源為發光二極體(Light-emitting diode，LED)、垂直共振腔面射型雷射(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)或雷射二極體(Laser Diode，LD)。
在一些實施例中，其中擴散部具有次波長結構(subwavelength structure)。
在一些實施例中，其中擴散部具有表面起伏微結構(surface relieved structure)。
在一些實施例中，其中擴散部為繞射式光學元件(diffractive optical element，DOE)。
在一些實施例中，其中擴散部為微透鏡陣列(microlens array)。
在一些實施例中，其中導向部為繞射式光學元件(DOE)。
在一些實施例中，其中導向部為至少一透鏡或微透鏡陣列(microlens array)。
在一些實施例中，其中擴散部為微棱鏡(microprism)。
100、200‧‧‧照明裝置
120、220‧‧‧光源
140、240‧‧‧光學裝置
160‧‧‧準直鏡
242‧‧‧擴散部
244‧‧‧導向部
透過閱讀實施例的以下詳細描述，且參考如下 所附圖示，可以更完整地理解本揭露。
[圖1]係根據本揭露的第一實施例之照明裝置的架構示意圖。
[圖2]係根據本揭露的第二實施例之照明裝置的架構示意圖。
[圖3]係根據本揭露的第二實施例之照明裝置的光學裝置的透視圖。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。
圖1係根據本揭露的第一實施例之照明裝置100的架構示意圖。照明裝置100包含光源120以及光學裝置140。光源120用以發射光。光源120可為發光二極體(LED)、垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)或雷射二極體(LD)。光學裝置140為繞射式光學元件(DOE)用以在接收光後提供具有至少一指示標記的均勻光。
在本揭露的第一實施例中，繞射式光學元件(DOE)可作為擴散板(diffuser)，從而在接收光後提供均勻光。在本揭露的第一實施例中，繞射式光學元件(DOE)更可作為圖案產生器，且光通過繞射式光學元件(DOE)以產生投 影影像，其中投影影像可具有由繞射式光學元件(DOE)所設定之具有至少一指示標記的特定圖案。
在本揭露的第一實施例中，照明裝置100可選擇性地包含準直鏡160設置於光源120與光學裝置140之間。準直鏡160用以聚光。光學裝置140，即繞射式光學元件(DOE)，用以在接收被聚焦的光後提供具有至少一指示標記的均勻光。
圖2係根據本揭露的第二實施例之照明裝置200的架構示意圖。照明裝置200包含光源220以及光學裝置240。光源220用以發射光。光源220可為發光二極體(LED)、垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)或雷射二極體(LD)。
光學裝置240包含擴散部242以及導向部244。擴散部242與導向部244設置於光學裝置240的相對兩側。圖3係根據本揭露的第二實施例之照明裝置200的光學裝置240的透視圖。照明裝置200的光學裝置240的擴散部242為微透鏡陣列(microlens array)用以提供均勻光。照明裝置200的光學裝置240的擴散部242具有多個凹形球形結構週期性地設置於照明裝置200的光學裝置240的一表面上。微透鏡陣列的設置和/或表面形狀是可調整的，從而改變視野範圍(field of view，FOV)或光強度分佈。
照明裝置200的光學裝置240的導向部244包含至少一透鏡，用以提供至少一指示標記。如圖3所示，導向部244包含四個透鏡，從而提供四個指示標記。應注意的 是，透鏡的數量是可調整的，從而改變指示標記的數量。應注意的是，透鏡的位置是可調整的，從而改變指示標記的位置。
在本揭露的一些實施例中，照明裝置包含光源與光學裝置。光源用以發射光。光學裝置用以在接收光後提供具有至少一指示標記的均勻光。光學裝置包含擴散部以及導向部。擴散部可具有次波長結構(subwavelength structure)或表面起伏微結構(surface relieved structure)，或擴散部可為繞射式光學元件(DOE)或微透鏡陣列(microlens array)。擴散部用以提供均勻光。導向部可為繞射式光學元件(DOE)、至少一透鏡、微透鏡陣列或微棱鏡(microprism)。導向部用以提供至少一指示標記。
綜合上述，本揭露提出一種照明裝置包含單一光源裝置用以提供具有至少一指示標記的均勻光。本揭露不需要兩個獨立的光學裝置，一個用以提供均勻光，一個用以提供至少一指示標記。
雖然本揭露已經參照其特定實施例而非常詳細的描述，其他實施例仍是可能的。因此，後附申請專利範圍的精神和範圍不應受限於本文包含之實施例的描述。熟習此技藝者顯然可在不脫離本揭露的範圍或精神內，對本揭露的結構作各種的潤飾和更動。鑑於上述，本揭露凝涵蓋所提供之揭露的潤飾與更動，而這些潤飾與更動皆落在下述申請專利範圍的範圍之內。

Claims (9)

  1. 一種照明裝置，包含：一光源，用以發射光；一光學裝置，用以在接收光後提供具有至少一指示標記(indicating mark)的一均勻光，其中該光學裝置包含：一擴散部，用以提供該均勻光；以及一導向部，用以提供該至少一指示標記；以及一準直鏡，設置於該光源與該光學裝置之間，且該準直鏡用以聚光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該光源為發光二極體(Light-emitting diode，LED)、垂直共振腔面射型雷射(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)或雷射二極體(Laser Diode，LD)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該擴散部具有一次波長結構(subwavelength structure)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該擴散部具有一表面起伏微結構(surface relieved structure)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該擴散部為一繞射式光學元件(diffractive optical element，DOE)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該擴散部為一微透鏡陣列(microlens array)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該導向部為一繞射式光學元件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該導向部為至少一透鏡或一微透鏡陣列。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該擴散部為一微棱鏡(microprism)。
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