TWI714287B - 繞射光學元件模組 - Google Patents
繞射光學元件模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI714287B TWI714287B TW108135539A TW108135539A TWI714287B TW I714287 B TWI714287 B TW I714287B TW 108135539 A TW108135539 A TW 108135539A TW 108135539 A TW108135539 A TW 108135539A TW I714287 B TWI714287 B TW I714287B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- sensing
- electrode
- optical element
- diffractive optical
- sensing line
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 132
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 88
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 13
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
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
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4205—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
-
- 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
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
-
- 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
- G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
-
- 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
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4272—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having plural diffractive elements positioned sequentially along the optical path
-
- 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
- G02B27/62—Optical apparatus specially adapted for adjusting optical elements during the assembly of optical systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
- G02B5/188—Plurality of such optical elements formed in or on a supporting substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
一種繞射光學元件(DOE)模組,包括透明基板、第一電極、第二電極、第一感測線、感測層、繞射光學元件層以及絕緣層。第一電極設置在透明基板上,且第二電極設置在透明基板上。第一感測線分佈在透明基板上並與第一電極電性連接。感測層設置在透明基板上並與第二電極電性連接。第一感測線與感測層絕緣,以在第一感測線與感測層之間形成電容。繞射光學元件層設置在透明基板上。絕緣層覆蓋第一感測線以及感測層。絕緣層具有分別暴露出第一電極與第二電極的第一開口與第二開口。
Description
本發明是有關於一種光學模組,且特別是有關於一種繞射光學元件模組。
固態雷射已廣泛運用於便攜式電子設備中以用作偵測的光源,例如,用於臉部辨識器、自動對焦相機等光源。人臉辨識裝置的光源發射出結構光以在人臉上形成光圖案,其可以藉由採用設置在固態雷射發射器的雷射光束的路徑的繞射光學元件,以將雷射光束分成許多道子光束來實現。
當光源正常運作時並沒有安全上的問題。然而,如果繞射光學元件或是光源的玻璃破裂時,亦或是光源上或內部有水滴時將會改變雷射光的路徑,其可能造成安全上的問題。例如,使雷射光束的能量可能集中在某些位置並可能傷害使用者的眼睛。
本發明提供一種繞射光學元件模組,其具有安全偵測的功能。
根據本發明的一實施例所提供的繞射光學元件模組,其包括透明基板、第一電極、第二電極、第一感測線、感測層、繞射光學元件層以及絕緣層。第一電極設置在透明基板上,且第二電極設置在透明基板上。第一感測線分佈在透明基板上並電性連接到第一電極。感測層設置在透明基板上並電性連結至第二電極。第一感測線與感測層絕緣以形成第一感測線與感測層之間的電容。繞射光學元件層設置在透明基板上。絕緣層覆蓋第一感測線與感測層。絕緣層具有分別暴露出第一電極與第二電極的第一開口與第二開口。
根據本發明的一實施例所提供的繞射光學元件模組,其包括透明電極、第一電極、第二電極、第一感測線、感測層以及繞射光學元件層。第一電極設置在透明基板上,且第二電極設置在透明基板上。第一感測線分佈在透明基板上並電性連接到第一電極。感測層設置在透明基板上並電性連結至第二電極。第一感測線與感測層絕緣以形成第一感測線與感測層之間的電容。繞射光學元件層覆蓋第一感測線與感測層。繞射光學元件層具有分別暴露出第一電極與第二電極的第一開口與第二開口。
由於根據本發明實施例的繞射光學元件模組具有彼此絕緣的第一感測線與感測層,當繞射光學元件模組受損或其上或內部有水滴時,第一感測線與感測層之間的電容大小會改變,而可以被偵測到而使用者可停止使用繞射光學元件模組。因此,確保了使用者的安全。此外,根據本發明實施例的繞射光學元件模組中,由於覆蓋第一感測線與感測層的絕緣層或繞射光學元件層具有暴露出第一電極與第二電極的開口,第一感測線與感測層之間的電容易於被偵測。因此,繞射光學元件模組可容易的實現安全的檢測功能。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例,示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能,相同元件符號在附圖和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1A是根據本發明一實施例的一種繞射光學元件模組的剖面示意圖。圖1B是圖1A中繞射光學元件模組的分解示意圖。圖1C是圖1B中的第一電極、第二電極、第一感測線以及感測層的詳細上視圖。請參照圖1A到圖1C,本實施例的繞射光學元件模組100包括一透明基板110、一第一電極120、一第二電極130、一第一感測線140、一感測層150、一繞射光學元件層160以及一絕緣層170。在本實施例中,透明基板110由玻璃製成。然而,在其它實施例中,透明基板110可以由塑料或任何其他合適的透明材料製成。
第一電極120設置在透明基板110上,且第二電極130設置在透明基板110上。第一感測線140分佈在透明基板110上並電性連接至第一電極120。感測層150分佈在透明基板110上並電性連接至第二電極130。如圖1C所示,在本實施例中,感測層150為第二感測線,且第一感測線140與第二感測線交互分佈在透明基板110上。在本實施例中,第一電極120、第二電極130、第一感測線140以及感測層150皆是由透明導電材料製成,例如,氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO),任何其他透明導電的金屬氧化物,或任何其它適合的透明導電材料。
第一感測線140與感測層150絕緣以在第一感測線140與感測層150之間形成電容。在本實施例中,第一感測線140與感測層150藉由絕緣材料145絕緣。絕緣材料145可由二氧化矽(silicon dioxide)、任何絕緣的氧化物或任何其它絕緣的氮化物所製成。繞射光學元件層160設置在透明基板110上。絕緣層170覆蓋第一感測線140與感測層150。絕緣層170具有分別暴露出第一電極120以及第二電極130的第一開口172以及第二開口174。在本實施例中,絕緣層170可由二氧化矽、任何絕緣的氧化物、任何其它絕緣的氮化物或任何其它絕緣材料所製成。
在本實施例中,繞射光學元件模組100還包括雷射光源180以發射雷射光束182、透明基板110、繞射光學元件層160、第一感測線140以及感測層150,且繞射光學元件層160設置在雷射光束182的路徑上。在本實施例中,雷射光源180,例如,是垂直共振腔面射型雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)、邊射型雷射或任何其他合適的二極體雷射。繞射光學元件層是繞射光學元件將雷射光束182分成多個子光束以構成結構光。
第一電極120與第二電極130電性連接至控制器50,用以偵測第一電極120與第二電極130之間的自電容、互電容或其組合。在本實施例中,控制器50可以通過硬體描述語言(hardware description languages,HDL)或任何其他本領域技術人員熟悉的數位電路設計方法,且可以是現場可程式閘陣列(field programmable gate array,FPGA)、複合可程式邏輯裝置(complex programmable logic device,CPLD)或是特定應用積體電路(application-specific integrated circuit,ASIC)。或者,控制器50可以是具有運算能力的處理器。
當繞射光學元件模組破裂或損壞,或是繞射光學元件模組上或內部存在水滴時,第一電極120與第二電極130的自電容以及第一電極120與第二電極130之間的互電容改變了。控制器50可根據自電容或互電容中至少一者的變化來判斷繞射光學元件是否處於異常狀態。如果控制器50判斷繞射光學元件處於異常狀態,控制器50可停用繞射光學元件模組100的操作或警告使用者繞射光學元件模組100的異常。因此,使用者可避免在異常狀態下被雷射光束182所傷害。
此外,根據本實施例的繞射光學元件模組100,由於覆蓋第一感測線140以及感測層150的絕緣層170具有開口(例如第一開口172以及第二開口174)以暴露出第一電極120與第二電極130,第一感測線140與感測層150之間的電容很容易被偵測到。因此,繞射光學元件模組100容易的實現安全的檢測功能。
圖2A是根據本發明一實施例的一種繞射光學元件模組的剖面示意圖。圖2B是圖2A所示繞射光學元件模組的分解示意圖。請參照圖2A及圖2B,本實施例的繞射光學元件模組100a與圖1A及圖1B的繞射光學元件模組100相似,且兩者之間的主要差異如下。根據本實施例的繞射光學元件模組100a,繞射光學元件層160a覆蓋第一感測線140與感測層150。繞射光學元件層160a具有分別暴露出第一電極120與第二電極130的第一開口162與第二開口164。在圖1A與圖1B中,繞射光學元件層160與第一及第二感測線(即第一感測線140與感測層150)分別設置在透明基板110的相對兩側上。然而,在圖2A及圖2B中,繞射光學元件層160a與第一及第二感測線設置於透明基板110的同一側。再者,在圖1A中,來自雷射光源180的雷射光束182依序穿透繞射光學元件層160、透明基板110、第一及第二感測線以及絕緣層170。然而,在圖2A中,來自雷射光源180的雷射光束182依序穿透繞射光學元件層160a、第一及第二感測線以及透明基板110。
在本實施例的繞射光學元件模組100a具有相似於圖1A與圖1B中繞射光學元件模組100的優點,因此在此不再贅述其優點。
圖3A與圖3B示出了除了於圖1C中所示的第一感測線140與第二感測線(即感測層150)的圖案之外,第一感測線140及第二感測線(即感測層150)的兩個其他的圖案。圖3C、圖3D及圖3E示出了三個其他的佈線圖案,其每個佈線圖案包含接地線220、第一感測線140以及第二感測線(即感測層150)。請參考圖3C、圖3D及圖3E,圖3C、圖3D及圖3E的佈線圖案分別類似於圖1C、圖3A及圖3B的佈線圖案,且兩者之間的主要差異如下。在圖3C、圖3D及圖3E中,繞射光學元件模組更包括設置於第一感測線140與感測層150周邊的接地線220,以做為電容的基底或是用於靜電放電(electrostatic discharge,ESD)屏蔽。繞射光學元件模組還可以包括接地電極210,使得接地線220可以容易地接地。在其它實施例中,接地線220可以被浮置線所取代,並且沒有接地電極210。
圖4A是根據本發明另一實施例的透明基板、第一感測線以及感測層的剖面示意圖。參考圖4A,圖1A與圖2A中的透明基板110、第一感測線140以及感測層150的配置可被圖4A中的透明基板110、第一感測線140與感測層150的配置所取代。在本實施例中,第一感測線140與感測層150設置在透明基板110的相對兩側。在這種情況下,第一感測線140及感測層150的圖案可如圖5A所示。具體來說,感測層150可以成形為連續片,且第一感測線140與感測層150分別位於不同層,其不同於圖1A與2A所示,第一感測線140與感測層150(即第二感測線)位於單一且同一層內。另外,圖1C與圖3A至3E中的第一感測線140與感測層150可分別位於兩個不同層,或單一且同一層。
圖4B是根據本發明另一實施例的透明基板、第一感測線、感測層以及隔離層的剖面示意圖。請參考圖4B,圖1A與圖2A中的透明基板110、第一感測線140以及感測層150的配置可被圖4B的透明基板110、第一感測線140以及感測層150的配置所取代。在本實施例中,繞射光學元件模組進一步包括配置於第一感測線140與感測層150之間的隔離層190,以使第一感測線140與感測層150絕緣,且第一感測線140與感測層150設置於透明基板110的同一側。隔離層190可由絕緣材料製成,例如二氧化矽、任何其它絕緣氧化物、或任何其它絕緣氮化物。在這種情況下,第一感測線140與感測層150的圖案可以如圖5A所示。具體而言,感測層150可以成形為連續片,且第一感測線140與感測層150分別位於兩個不同層,其與圖1A與圖2A中所示,第一感測線140與感測層150(即第二感測線)位於單一且同一層不同。此外,圖1C與圖3A至圖3E中的第一感測線140與感測層150(即第二感測線)可分別位於兩個不同層,或單一且同一層。
圖5B示出了包括接地線220、第一感測線140以及感測層150的另一佈線圖案。請參照圖5B,圖5B的佈線圖案與圖5A相似,且兩者之間的主要差異如下。圖5B的繞射光學元件模組更包括設置於第一感測線140與感測層150周邊的接地線220,以做為電容的基底或是用以靜電放電屏蔽。繞射光學元件模組還可進一步包括接地電極210,使得接地線220可以容易地接地。在其它實施例中,接地線220可以被浮置線所取代,並且沒有接地電極210。
圖6A與圖6B示出了在圖2A與圖2B中繞射光學元件層的兩種變形。請參考圖6A,繞射光學元件層160b與繞射光學元件層160a相似,並且兩者之間的差異如下。在圖6A中,繞射光學元件層160b具有分別與第一開口162與第二開口164相鄰的突出161與突出163。突出161與163最初位於其用以形成第一開口162與第二開口164的光阻側牆上。請參考圖6B,繞射光學元件層160c與繞射光學元件層160b相似,並且兩者之間的差異如下。繞射光學元件層160c的厚度大於繞射光學元件層160b的厚度,因此繞射光學元件層160c並沒有突出161與163。
圖7A是根據本發明另一實施例的透明基板、第一及二電極、第一及第二感測線、繞射光學元件層、間隔物、導電元件與電子或光學組件的剖面示意圖。圖7B與圖7C分別是圖7A的結構的分解圖與透視圖。請參考圖7A至圖7C,圖7A中的結構與圖2A中繞射光學元件模組100a相似,並且之間的主要差異如下。在本實施例中的繞射光學元件模組還包括間隔物240與電子或光學元件250。間隔物240設置於繞射光學元件層160a上。間隔物240具有暴露出至少一部分第一感測線140與至少一部分感測層150的一開口242。此外,間隔物240具有兩個分別暴露出第一電極120與第二電極130的缺口244。此外,電子或光學元件250設置在間隔物240上。電子或光學元件250,例如是光感測器、透鏡、光柵、或任何其它合適的電子或光學元件。總的來說,任何其它適合的電子或光學元件都可集成到本實施例中的繞射光學元件模組上。另外,繞射光學元件模組可包括兩個分別連結到設置於兩缺口244中的第一電極120與第二電極130的導電元件230。
圖8A是包括了圖7A的結構的繞射光學元件模組的剖面示意圖,且圖8B是圖8A中繞射光學元件模組的示意性的透視圖。請參考圖8A與圖8B,在本實施例中的繞射光學元件模組100d包括了圖7A所示的結構,電路基板260、雷射光源180以及支架270。雷射光源180設置在電路基板260上且用以發射雷射光束182。支架270設置在電路基板260且環繞雷射光源180。圖7A的結構設置在支架270上。來自雷射光源180的雷射光束182依序穿過電子或光學元件250、間隔物240的開口242、繞射光學元件層160a、第一及第二感測線以及透明電極110。此外,在支架270上可以有導體282與284以連接導電元件230,以便於使第一電極120與第二電極130與圖2A所示的控制器50耦合。控制器50可以是設置於電路基板260上或是屬於外部裝置。
圖9是根據本發明另一實施例的支架的示意性的透視圖。請參考圖9,在此實施例中的支架270a與圖8B中的支架270相似,並且主要差異如下。圖8B中的支架270有深凹部272以容納圖7A的厚結構。然而,圖9中的支架270a具有淺凹部272a以容納薄的繞射光學元件模組的結構,例如繞射光學元件模組100或100a或圖6A或圖6B的薄結構。
圖10A示出了根據本發明另一實施例的第一感測線及第二感測線的佈線圖案。請參考圖10A,第一感測線140及第二感測線(即感測層150)的佈線圖案可被圖10A中的第一感測線140及第二感測線(即感測層150)的佈線圖案所取代。在本實施例中,如圖1B及圖2B所示的透明基板110具有至少一個感測區域A(圖10A所示5個感測區域)。第一感測線140與第二感測線(即感測層150)在感測區域A中的線寬L1大於第一感測線140與第二感測線在感測區域A外的線寬L2。較大的線寬L1可增加感測區A的靈敏度並增加偵測到的電容變化。此外,較小的線寬L2可降低基礎電容值,因此增加第一感測線140及第二感測線的靈敏度。
在本實施例中,感測區域A位於透明基板110的中心處與角落,然而在其它實施例中,感測區域A的位置與數量可根據實際需求而變化。在本實施例中,如果水滴位於透明基板110的中心處或角落,這異常狀態會更容易地被檢測到。
此外,第一感測線140的支線B的總長是第一感測線140的主幹T長度的0%到20%,以及第二感測線(即感測層150)的支線B的總長是第二感測線(即感測層150)的主幹T長度的0%到20%。前述0%代表第一感測線140或是第二感測線並沒有支線。總的來說,每條第一感測線140與第二感測線的傳導路徑為幾乎沒有支線的單一路徑。因此,若繞射光學元件模組有破損,被偵測到的電容值變化相對於基礎電容是明顯的。此外,當上述的數字範圍都被滿足時,第一感測線140與第二感測線的總長較小,其提供了較小的基礎電容,使第一感測線140與第二感測線的靈敏度提高。
圖10B示出了根據本發明另一實施例的第一感測線及第二感測線的佈線圖案以及第一電極及第二電極的配置。請參考圖10B,圖10B中的結構與圖10A中的結構相似,且之間的主要差異如下。在圖10A中,第一電極120與第二電極130相鄰地位於透明基板110的同一邊緣,且第一感測線140與第二感測線的尾部C位於透明基板110的與第一電極120及第二電極130相對的同一角落。因此,對繞射光學元件模組碎裂的靈敏度從透明基板110的一側減小到透明基板110相對的另一側。為避免此種情形,圖10B中的第一電極120與第二電極130分別設置在透明基板110的相對的兩個角落,且第一感測線140的尾部C鄰近第二電極。如此一來,對DOE模組破碎的靈敏度在透明基板110的不同區域更為均勻。在其它實施例中,可以根據實際需要改變第一電極120與第二電極130的位置,以改變繞射光學元件模組的靈敏度分佈。據此,可向易碎區域提供更高的靈敏度。
由於根據本發明一實施例的繞射光學元件模組具有彼此絕緣的第一感測線與感測層,因此當繞射光學元件模組破損,或是水滴在繞射光學元件模組上或內部時,第一感測線與感測層之間的電容會改變,其可以被偵測到而使用者可停止使用繞射光學元件模組。如此一來,使用者安全可以被確保。此外,在根據本發明實施例的繞射光學元件模組中,由於覆蓋第一感測線與感測層的絕緣層或繞射光學元件層具有暴露出第一電極與第二電極的開口,故第一感測線與感測層之間的電容容易被偵測到。因此,繞射光學元件模組容易地實現安全的檢測功能。
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,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100a:繞射光學元件模組
110:透明基板
120:第一電極
130:第二電極
140:第一感測線
145:絕緣材料
150:感測層
160、160a、160b、160c:繞射光學元件層
161、163:突出
162、172:第一開口
164、174:第二開口
170:絕緣層
180:雷射光源
182:雷射光束
190:隔離層
220:接地線
230:導電元件
240:間隔物
242:開口
244:缺口
250:電子或光學元件
260:電路基板
270、270a:支架
272:深凹部
272a:淺凹部
282、284:導體
50:控制器
L1、L2:線寬
B:支線
T:主幹
C:尾部
圖1A是根據本發明一實施例的一種繞射光學元件模組的剖面示意圖。
圖1B是圖1A中繞射光學元件模組的分解示意圖。
圖1C是圖1B中的第一電極、第二電極、第一感測線以及感測層的詳細上視圖。
圖2A是根據本發明一實施例的一種繞射光學元件模組的剖面示意圖。
圖2B是圖2A中的繞射光學元件模組的分解示意圖。
圖3A與圖3B示出了除了於圖1C中所示的第一感測線與第二感測線的圖案之外,第一感測線與第二感測線的兩個其他的圖案。
圖3C、圖3D與圖3E示出了三個其他的佈線圖案,其每個佈線圖案包括接地線、第一感測線以及第二感測線。
圖4A是根據本發明另一實施例的透明基板、第一感測線以及感測層的剖面示意圖。
圖4B是根據本發明另一實施例的透明基板、第一感測線、感測層以及隔離層的剖面示意圖。
圖5A示出了包括第一感測線與感測層的另一佈線圖案。
圖5B示出了包括接地線、第一感測線以及感測層的另一佈線圖案。
圖6A與圖6B示出了在圖2A與圖2B中繞射光學元件層的兩種變形。
圖7A是根據本發明另一實施例的透明基板、第一及二電極、第一及第二感測線、繞射光學元件層、間隔物、導電元件與電子或光學組件的剖面示意圖。
圖7B與圖7C分別是圖7A的結構的分解圖及透視圖。
圖8A是包括了圖7A的結構的繞射光學元件模組的剖面示意圖。
圖8B是圖8A中繞射光學元件模組的示意性的透視圖。
圖9是根據本發明另一實施例的支架的示意性的透視圖。
圖10A示出了根據本發明另一實施例的第一感測線及第二感測線的佈線圖案。
圖10B示出了根據本發明另一實施例的第一感測線與第二感測線的佈線圖案以及第一電極與第二電極的配置。
50:控制器
100:繞射光學元件模組
110:透明基板
120:第一電極
130:第二電極
140:第一感測線
150:感測層
160:繞射光學元件層
170:絕緣層
172:第一開口
174:第二開口
180:雷射光源
182:雷射光束
Claims (22)
- 一種繞射光學元件模組,包括:一透明基板;一第一電極,設置於該透明基板上;一第二電極,設置於該透明基板上;一第一感測線,分佈在該透明基板上且電性連接至該第一電極;一感測層,分佈在該透明基板上且電性連接至該第二電極,其中該第一感測線與該感測層絕緣以形成該第一感測線與該感測層之間的電容;一繞射光學元件層,設置在該透明基板上;以及一絕緣層,覆蓋該第一感測線與該感測層,該絕緣層具有分別暴露出該第一電極與該第二電極的第一開口與第二開口;其中該第一電極與該第二電極電性連接至一控制器,該控制器用以檢測該第一電極與該第二電極之間的自電容、互電容或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,其中該感測層是一第二感測線,且該第一感測線與該第二感測線交互分佈在該透明基板上。
- 如申請專利範圍第2項所述的繞射光學元件模組,其中該透明基板具有一感測區域,該第一感測線與該第二感測線在該 感測區域內的線寬大於該第一感測線與該第二感測線在該感測區域以外的線寬。
- 如申請專利範圍第2項所述的繞射光學元件模組,其中該第一感測線的支線的總長是該第一感測線的主幹長度的0%到20%,以及該第二感測線的支線的總長是該第二感測線的主幹長度的0%到20%。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,其中該第一感測線與該感測層設置於該透明基板的相對兩側。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,更包括一隔離層,該隔離層設置在該第一感測線與該感測層之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,更包括一接地線或浮置線,設置在該第一感測線與該感測線周邊。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,其中該第一電極與該第二電極電性連接至一控制器,該控制器用以檢測該第一電極與該第二電極電之間的自電容、互電容或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,更包括:一電路基板;一雷射光源,設置於該電路基板上,且用以發射一雷射光束;以及一支架,設置於該電路基板上且環繞該雷射光源,其中該透明基板設置於該支架上與該雷射光束的路徑上。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,其中該第一電極與該第二電極相鄰地位於該透明基板的同一邊緣。
- 如申請專利範圍第1項所述的繞射光學元件模組,其中該第一電極與該第二電極分別設置於該透明基板相對的兩個角落。
- 一種繞射光學元件模組,包括:一透明基板;一第一電極,設置於該透明基板上;一第二電極,設置於該透明基板上;一第一感測線,分佈在該透明基板上且電性連接至該第一電極;一感測層,分佈在該透明基板上且電性連接至該第二電極,其中該第一感測線與該感測層絕緣,以在該第一感測線與該感測層之間形成電容;以及一繞射光學元件層,覆蓋該第一感測線與該感測層,該繞射光學元件層具有分別暴露出該第一電極與該第二電極的第一開口與第二開口;其中該第一電極與該第二電極電性連接至一控制器,該控制器用以檢測該第一電極與該第二電極之間的自電容、互電容或其組合。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,其中該感測層是一第二感測線,且該第一感測線與該第二感測線交互分佈在該透明基板上。
- 如申請專利範圍第13項所述的繞射光學元件模組,其中該透明基板具有一感測區域,該第一感測線與該第二感測線在該感測區域內的線寬大於該第一感測線與該第二感測線在該感測區域以外的線寬。
- 如申請專利範圍第13項所述的繞射光學元件模組,其中該第一感測線的支線的總長是該第一感測線的主幹長度的0%到20%,以及該第二感測線的支線的總長是該第二感測線的主幹長度的0%到20%。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,其中該第一感測線與該感測層設置於該透明基板的相對兩側。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,更包括一隔離層,該隔離層設置於該第一感測線與該感測層之間。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,更包括一接地線或浮置線,設置於該第一感測線與該感測線周邊。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,更包括:一電路基板;一雷射光源,設置於該電路基板上,且用以發射一雷射光束;以及 一支架,設置於該電路基板上且環繞該雷射光源,其中該透明基板設置於該支架上與該雷射光束的路徑上。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,更包括:一間隔物,設置於該繞射光學元件層上,該間隔物具有暴露出至少一部分該第一感測線與至少一部分該感測層的一開口,而該間隔物具有兩個分別暴露出該第一電極與該第二電極的缺口;以及一電子或光學元件,設置於該間隔物上。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,其中該第一電極與該第二電極相鄰地位於該透明基板的同一邊緣。
- 如申請專利範圍第12項所述的繞射光學元件模組,其中該第一電極與該第二電極分別設置於該透明基板相對的兩個角落。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862749675P | 2018-10-24 | 2018-10-24 | |
US62/749,675 | 2018-10-24 | ||
US16/548,852 | 2019-08-23 | ||
US16/548,852 US20200133018A1 (en) | 2018-10-24 | 2019-08-23 | Diffractive optical element module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202016500A TW202016500A (zh) | 2020-05-01 |
TWI714287B true TWI714287B (zh) | 2020-12-21 |
Family
ID=70327397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108135539A TWI714287B (zh) | 2018-10-24 | 2019-10-01 | 繞射光學元件模組 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200133018A1 (zh) |
CN (1) | CN111090177A (zh) |
TW (1) | TWI714287B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11867651B2 (en) | 2019-07-17 | 2024-01-09 | Ams Sensors Asia Pte. Ltd. | Light emitting module including enhanced safety features |
US20210336402A1 (en) * | 2020-04-23 | 2021-10-28 | Analog Devices International Unlimited Company | Laser system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130201094A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Microsoft Corporation | Virtual image device |
WO2014128440A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | M-Solv Ltd | Method for forming an electrode structure for a capacitive touch sensor |
TWI476499B (zh) * | 2011-06-09 | 2015-03-11 | Nat Univ Chung Hsing | 多聚焦模式之繞射光學元件 |
US20170082858A1 (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-23 | Magic Leap, Inc. | Eye imaging with an off-axis imager |
TWI634360B (zh) * | 2017-09-29 | 2018-09-01 | 大立光電股份有限公司 | 電子裝置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006078280A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Denso Corp | 容量式湿度センサ |
CN102221755B (zh) * | 2010-04-14 | 2015-04-29 | 上海天马微电子有限公司 | 内嵌式触摸屏及内嵌式触摸屏的形成方法 |
JP5615856B2 (ja) * | 2011-02-18 | 2014-10-29 | 富士フイルム株式会社 | 導電シート及びタッチパネル |
CN202394214U (zh) * | 2011-10-28 | 2012-08-22 | 台均科技(深圳)有限公司 | 传感器、双模式触控模组及双模式触控电子装置 |
US10302585B2 (en) * | 2016-01-07 | 2019-05-28 | Apple Inc. | Capacitive DOE integrity monitor |
CN206863718U (zh) * | 2017-05-03 | 2018-01-09 | 华显光电技术(惠州)有限公司 | 电容屏结构 |
CN107132253A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-09-05 | 上海因士环保科技有限公司 | 一种基于柔性衬底的气敏膜的制备方法及气体传感器 |
CN107608167A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-19 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 激光投影装置及其安全控制方法 |
CN107991836A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-04 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种含安全监测功能的光学投影模组 |
CN107870186A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-03 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种含安全监测功能的光学模组 |
CN108375864A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-07 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 激光投射模组及其破裂的检测方法、深度相机和电子装置 |
CN108594562A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-28 | 浙江舜宇光学有限公司 | 投射模组及投影方法 |
-
2019
- 2019-08-23 US US16/548,852 patent/US20200133018A1/en not_active Abandoned
- 2019-10-01 TW TW108135539A patent/TWI714287B/zh active
- 2019-10-23 CN CN201911011983.8A patent/CN111090177A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI476499B (zh) * | 2011-06-09 | 2015-03-11 | Nat Univ Chung Hsing | 多聚焦模式之繞射光學元件 |
US20130201094A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Microsoft Corporation | Virtual image device |
WO2014128440A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | M-Solv Ltd | Method for forming an electrode structure for a capacitive touch sensor |
US20170082858A1 (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-23 | Magic Leap, Inc. | Eye imaging with an off-axis imager |
TWI634360B (zh) * | 2017-09-29 | 2018-09-01 | 大立光電股份有限公司 | 電子裝置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200133018A1 (en) | 2020-04-30 |
CN111090177A (zh) | 2020-05-01 |
TW202016500A (zh) | 2020-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI714287B (zh) | 繞射光學元件模組 | |
KR102436320B1 (ko) | 근조도 센서 및 이를 포함하는 휴대용 단말기 | |
WO2017057372A1 (ja) | 光検出装置 | |
US20210384703A1 (en) | Light emitting module including enhanced eye-safety feature | |
US20180292927A1 (en) | Touch electrode array and touch display apparatus | |
TW201925755A (zh) | 光學檢測元件 | |
US20230358610A1 (en) | Light detection device | |
CN114128065B (zh) | 包括增强的安全特征的发光模块 | |
JP2022071601A5 (zh) | ||
US10566489B2 (en) | Photosensor | |
TWI744769B (zh) | 光學膜疊層、可變光源裝置及臉部辨識模組 | |
US20230058904A1 (en) | Optical component | |
US20230019676A1 (en) | A sensing system | |
US11366332B2 (en) | Mini-interconnect capacitor | |
TWI774511B (zh) | 感應模組及電子裝置 | |
EP4414743A1 (en) | Polarization switchable multi-zone illumination system using a polarization switchable light source and polarization sensitive optic | |
US20230408697A1 (en) | Optoelectronic module comprising an interlock feature | |
US20210157161A1 (en) | Optical sheet, laser projection module, depth camera, and electronic device using same | |
TW202414847A (zh) | 感測封裝件與電子裝置 | |
JP2023126855A5 (zh) |