TWI787708B - 可調式照明器 - Google Patents

Abstract

一種可調式照明器，包括光源、至少一幾何相位液晶元件和驅動器。光源被配置以發出照明光束。幾何相位液晶元件位於照明光束的路徑上，並配置以在第一狀態和第二狀態之間切換，其中第一狀態比第二狀態更接近幾何相位。驅動器被配置以對幾何相位液晶元件分別施加第一電壓差和第二電壓差，其中幾何相位液晶元件響應於第一電壓差而切換到第一狀態，幾何相位液晶元件響應於第二電壓差而切換到第二狀態，第一電壓差小於第二電壓差。

Description

可調式照明器

本發明是有關於一種光源，且特別是有關於一種可調式照明器。

照明器可以發射照明光束來照明電子裝置外的目標。目標將照明光束的至少一部分反射成為訊號光束，電子設備的光感測器可以感測訊號光束，以獲得目標的二維影像、三維影像或目標的三維位置資訊、或是目標的距離。

傳統的照明器具有固定的照明場（FOI）。當目標離電子裝置較近時，FOI可能不夠大，無法覆蓋整個目標。當目標離電子裝置較遠時，目標上的照度可能不夠。

傳統的結構光照明器發出具有固定解析度的結構光。當解析度高時，光束的能量較分散，而遠方目標上的光圖案的照度可能不夠。當解析度較低時，可能無法取得離電子裝置較近的目標的較細節資訊。

有鑒於此，本揭露的目的在於提供一種可調式照明器，能夠調節照明光束的FOI或解析度。

根據本發明的實施例提供一種可調式照明器，包括光源、至少一幾何相位液晶元件和驅動器。光源被配置以發出照明光束。幾何相位液晶元件位於照明光束的路徑上，並被配置為在第一狀態和第二狀態之間切換，其中第一狀態比第二狀態更接近幾何相位。驅動器配置以分別對幾何相位液晶元件施加第一電壓差和第二電壓差，其中幾何相位液晶元件響應於第一電壓差而切換到第一狀態，幾何相位液晶元件響應於第二電壓差而切換到第二狀態，第一電壓差小於第二電壓差。可調式照明器滿足FOI1＞FOI2或R1＞R2，FOI1是第一狀態下幾何相位液晶元件形成的照明光束的照明場，FOI2是第二狀態下幾何相位液晶元件形成的照明光束的照明場，R1是第一狀態下幾何相位液晶元件形成的照明光束的解析度，R2是第二狀態下幾何相位液晶元件形成的照明光束的解析度。

根據本發明實施例的可調式照明器中，由於幾何相位液晶元件位於照明光束的路徑上，並配置為在第一狀態和第二狀態之間切換，因此可以調整照明光束的照明場或解析度。

現在將詳細參考本發明的實施例，這些實施例被繪示在隨附的圖式中。並盡可能地在圖式與本文的說明中使用相同的元件符號來指相同或相似的部分。

圖1是根據本發明實施例的光學感測裝置的示意圖。參照圖1，本實施例中的光學感測裝置100是飛時測距（time-of-flight, ToF）感測器、結構光感測器、光學雷達（LiDAR）感測器或泛光燈相機。光學感測裝置100包括光擷取模組200以及可調式照明器300。可調式照明器300配置以提供照明光束302來照明目標50。目標50將照明光束302反射成訊號光52。光擷取模組200可包括透鏡210和光感測器陣列220。訊號光52通過透鏡210後由光感測器陣列220感測，以便光感測器陣列220可以得到目標50的至少一個影像以及光學感測裝置100與目標50之間的距離。

圖2A和圖2B是根據本發明實施例所示於圖1的可調式照明器分別處於第一狀態和第二狀態時的橫截面圖。參考圖2A和圖2B，可調式照明器300包括光源310、至少一幾何相位液晶元件320和驅動器330。光源310配置以發出照明光束302。本實施例中，光源310是垂直腔面射型雷射（VCSEL），且照明光束302包括多個照明子光束303。

幾何相位液晶元件320位於照明光束302的路徑上，並配置以在第一狀態（如圖2A所示）和第二狀態（如圖2B所示）之間切換，其中第一狀態比第二狀態更接近幾何相位。驅動器330配置以分別對幾何相位液晶元件320施加第一電壓差和第二電壓差。幾何相位液晶元件320響應於第一電壓差而切換到第一狀態，幾何相位液晶元件320響應於第二電壓差而切換到第二狀態，其中第一電壓差小於第二電壓差。

本實施例中，幾何相位液晶元件320包括基板321、基板322、電極層323、電極層324、對準層325、對準層326以及液晶層327。電極層323在基板321上，對準層325在電極層323上。電極層324在基板322上，對準層326在電極層324上。液晶層327位於對準層325和對準層326之間。

圖3A繪示了圖2A的液晶層的液晶分子的定向分佈，且圖3B繪示了圖2A的液晶層的液晶分子的方位角分佈。參照圖2A、圖3A和圖3B，在本實施例中，由驅動器330施加在電極層323和電極層324之間的第一電壓差為零，且在第一狀態下的液晶層327具有幾何相位，即盤查拉特納姆-貝里（Pancharatnam-Berry, PB）相位，如圖3A和圖3B所示。圖3A和圖3B繪示了液晶層327的液晶分子328的定向隨著x座標的增加而旋轉，在相同的x座標、不同的y座標和不同的z座標的液晶分子328的定向是相同的。因此，液晶層327可以形成為具有節距P1的一維光柵或一維稜鏡片；即幾何相位液晶元件是一維光柵或一維稜鏡片。z方向是液晶層327的厚度方向，x方向、y方向和z方向彼此垂直。

當幾何相位液晶元件320處於第一狀態時，如圖2A、圖3A和圖3B所示，液晶層327的液晶分子328水平地躺在對準層325和對準層326上，其中對準層325和對準層326對準液晶層327以形成幾何相位。當驅動器330施加在電極層323和電極層324之間的第二電壓差不為零時，液晶分子328垂直站立，如圖2B所示。

這個實施例中，幾何相位液晶元件320為一維光柵，第一狀態下的幾何相位液晶元件320被配置以將照明光束302分成第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305。在本實施例中，來自光源310的照明光束302是隨機偏振光束，而在第一狀態下的幾何相位液晶元件320將照明光束302繞射成第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305。第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305中的一者為左旋圓偏振光束，第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305中的另一者為右旋圓偏振光束。

除此之外，在第二狀態下的幾何相位液晶元件320被配置以允許照明光束302通過，以形成零階繞射光束306。

在本實施例中，可調式照明器300滿足FOI1＞FOI2，其中FOI1是由在第一狀態下的幾何相位液晶元件320所形成的照明光束302的照明場，且FOI2是由在第二狀態下的幾何相位液晶元件320所形成的照明光束302的照明場。因此，當光學感測裝置100感測到目標50靠近，驅動器330可以將幾何相位液晶元件320切換到第一狀態，使照明光束302可以有較大的照明場來涵蓋目標50，且光擷取模組200可以有較大的視場來涵蓋目標50。另一方面，當光學感測裝置100感測到目標50遠離光學感測裝置100，驅動器330可以將幾何相位液晶元件320切換到第二狀態，使照明光束302具有較小的照明場，以將光能集中在遠方的目標50上，為目標50提供足夠的照度，而且光擷取模組200可以有較小的視場來感測遠方的目標50。

在本實施例中，可調式照明器300進一步包括繞射光學元件340，繞射光學元件340設置在照明光束302的路徑上，並配置以讓照明光束302成為結構光束。本實施例中，幾何相位液晶元件320位於光源310和繞射光學元件340之間。然而，在其他實施例中，繞射光學元件340可以設置在光源310和幾何相位液晶元件320之間。

圖4繪示了根據本發明實施例，當幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時，圖1的可調式照明器提供的光圖案。參照圖2A、圖2B和圖4，當幾何相位液晶元件320處於第二狀態時，可調式照明器300具有在x方向上約30度的較小照明場。當幾何相位液晶元件320處於第一狀態時，可調式照明器300具有在x方向上約為90度的較大照明場，但是，在x方向上並且是以幾何相位液晶元件320的法線方向為中心的約±15度內，可調式照明器300並沒有光圖案。驅動器330可以驅動幾何相位液晶元件320，讓幾何相位液晶元件320交替地處於第二狀態和第一狀態，使得可調式照明器300可以提供約90度的連續照明場，讓圖1的光學感測裝置100能夠感測到靠近的目標50，並且具有足夠的照明場來涵蓋較近的目標50。

圖5繪示了根據本發明的另一實施例，當幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時，圖1的可調式照明器提供的光圖案。參照圖2A、圖2B和圖5，圖5中的實施例與圖4中的實施例相似，兩者的主要區別如下。在本實施例中，可調式照明器300在幾何相位液晶元件320處於第一狀態時的照明場與可調式照明器300在幾何相位液晶元件320處於第二狀態時的照明場重疊。然而，在圖4的實施例中，可調式照明器300在幾何相位液晶元件320處於第一狀態時的照明場不重疊可調式照明器300在幾何相位液晶元件320處於第二狀態時的照明場。

圖6繪示了根據本發明的另一實施例，當幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時，圖1的可調式照明器提供的光圖案。參照圖1、圖2A、圖2B和圖6，本實施例中的可調式照明器與圖3A和圖3B的實施例中的可調式照明器相似，主要區別在於本實施例中的幾何相位液晶元件320是二維光柵，而且，可以將圖3A在x方向上具有週期性節距P1的設計變為在本實施例中具有與xy平面平行的平面上的所有徑向方向上的週期性節距。因此，在幾何相位液晶元件320處於第一狀態時，本實施例中的可調式照明器在平行於xy平面的平面上提供了在所有徑向方向上都具有較大照明場的甜甜圈形光圖案。此外，當幾何相位液晶元件320處於第二狀態時，本實施例中的可調式照明器在平行於xy平面的平面上提供了在所有徑向方向上都具有較小照明場的圓形光圖案。

圖7是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。參照圖7，本實施例中的可調式照明器300a與圖2A中的可調式照明器300相似，主要區別如下。在本實施例中，可調式照明器300a包括兩個幾何相位液晶元件320和320a，兩個幾何相位液晶元件320和320a分別具有不同的週期性方向，並堆疊在照明光束302的路徑上。具體而言，幾何相位液晶元件320a也如同幾何相位液晶元件320是一維光柵或稜鏡。幾何相位液晶元件320的週期方向為x方向，而幾何相位液晶元件320a的週期方向為y方向。

圖8繪示了圖7的可調式照明器所提供的光圖案，當這兩個幾何相位液晶元件分別在第二狀態和第二狀態、第一狀態和第二狀態、第二狀態和第一狀態以及第一狀態和第一狀態。參照圖7和圖8，在第一時間t1中，驅動器330驅動幾何相位液晶元件320處於第二狀態，並驅動幾何相位液晶元件320a處於第二狀態，使得可調式照明器300a提供的光圖案在x方向和y方向上都有較小的照明場。在第二時間t2中，驅動器330驅動幾何相位液晶元件320處於第一狀態，並驅動幾何相位液晶元件320a處於第二狀態，使得可調式照明器300a提供的光圖案在x方向上具有較大的照明場，在y方向上具有較小的照明場。在第三時間t3中，驅動器330驅動幾何相位液晶元件320處於第二狀態，並驅動幾何相位液晶元件320a處於第一狀態，使得可調式照明器300a提供的光圖案在x方向上具有較小的照明場，在y方向上具有較大的照明場。在第四時間t4中，驅動器330驅動幾何相位液晶元件320處於第一狀態，並驅動幾何相位液晶元件320a處於第一狀態，使得可調式照明器300a提供的光圖案在對角方向上有較大的照明場。

圖9繪示了圖8的第一時間、第二時間、第三時間和第四時間中的光圖案的組合。參照圖7至圖9，當驅動器330以第一時間、第二時間、第三時間和第四時間中的狀態迅速切換幾何相位液晶元件320和幾何相位液晶元件320a，可以將可調式照明器300a視為是能夠提供在x方向和y方向上皆具有較大照明場的光圖案，如同圖9所示的光圖案組合。

圖10是根據本發明另一實施例當幾何相位液晶元件處於第一狀態時的可調式照明器。圖11A是圖10的可調式照明器處於第二狀態下所提供的光圖案，圖11B是圖10的可調式照明器處於第一狀態下所提供的光圖案。參照圖10、圖11A和圖11B，可調式照明器300b與圖2A中的可調式照明器300相似，主要區別如下。在可調式照明器300b中，在第一狀態下的幾何相位液晶元件320b被配置以將一部分的照明光束302分成第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305，並允許照明光束302的另一部分通過以形成零階繞射光束306。當可調式照明器300b的幾何相位液晶元件320b處於第二狀態，可調式照明器300b類似於圖2B中的可調式照明器300，而且在第二狀態下的幾何相位液晶元件320b被配置以允許照明光束302通過，以形成零階繞射光束306。

在圖2A的實施例中，Δnd是λ/2，其中Δn是液晶層327的雙折射率（birefringence），d是液晶層327的厚度，λ是照明光束302的波長。但是，在本實施例中（參照圖10），Δnd小於λ/2；例如，Δnd約為0.3018λ。因此，零階繞射光束306、第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305的繞射效率分別是34%、33%以及33%。可以由合適的液晶材料來決定Δn，並由液晶層327的合適厚度來決定d，因此決定Δnd。或者，在其他實施例中，液晶層327的液晶對齊排列（liquid crystal alignment arrangement）可設計為具有較低的繞射效率，使第一狀態下的幾何相位液晶元件320b可將照明光束302轉換為零階繞射光束306、第一正階繞射光束304以及第一負階繞射光束305。

此外，圖2A中的幾何相位液晶元件320的週期性節距P1小於幾何相位液晶元件320b的週期性節距，因此圖2A的第一正階繞射光束304以及第一負階繞射光束305的繞射角大於圖10的第一正階繞射光束304以及第一負階繞射光束305的繞射角。因此，圖2A中在第一狀態下的幾何相位液晶元件320擴大了照明光束302的照明場，而圖10中在第一狀態下的幾何相位液晶元件320b增加了照明光束302的解析度。

具體而言，可調光度光照器300b滿足R1＞R2，其中R1是由在第一狀態下的幾何相位液晶元件320b所形成的照明光束302的解析度，R2是由在第二狀態下的幾何相位液晶元件320b所形成的照明光束302的解析度。

如圖11A所示，當幾何相位液晶元件320b處於第二狀態時，可調式照明器300b提供零階繞射光束306，這是結構光束，並且可以在目標50上形成多個光點。如圖11B所示，當幾何相位液晶元件320b處於第一狀態時，可調式照明器300b提供零階繞射光束306、第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305。第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305具有小繞射角，使得在每兩個由零階繞射光束306形成的相鄰光點之間存在由第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305分別形成的兩個光點。因此，在第一狀態下的幾何相位液晶元件320b的解析度是照明光束302的解析度的三倍，採用可調式照明器300b的光學感測裝置可以得到較近的目標50的更多細節資訊。此外，第二狀態下的幾何相位液晶元件320b將光能集中在零階繞射光束306且數量較少的光點上，使得零階繞射光束306適合照明較遠的目標50，採用可調式照明器300b的光學感測裝置可以感測到較遠的目標50。

圖12是根據本發明的另一實施例的可調式照明器，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第一狀態和第一狀態時。圖13A是圖12的可調式照明器提供的光圖案，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時。圖13B是圖10的可調式照明器提供的光圖案，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第一狀態和第一狀態時。參照圖12、圖13A和圖13B，本實施例中的可調式照明器300c與圖10中的可調式照明器300b相似，兩者之間的主要區別如下。在本實施例中，可調式照明器300c包括兩個幾何相位液晶元件320b和320c以及四分之一波片350。幾何相位液晶元件320c與幾何相位液晶元件320b相似，其中幾何相位液晶元件320b的週期方向沿著x方向，幾何相位液晶元件320c的週期方向沿著y方向。

在隨機偏振的照明光束302被幾何相位液晶元件320b轉換為左旋以及右旋圓偏振的第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305、以及隨機偏振的零階繞射光束306後，四分之一波片350將左旋以及右旋圓偏振的第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305轉換成線性偏振的第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305，而隨機偏振零階繞射光束306通過四分之一波片350後，仍然是隨機偏振的。之後，幾何相位液晶元件320c將線性偏振的第一正階繞射光束304和第一負階繞射光束305以及隨機偏振的零階繞射光束306轉換為左旋以及右旋圓偏振的第一正階繞射光束和第一負階繞射光束以及隨機偏振的零階繞射光束。

當幾何相位液晶元件320b處於第二狀態，且幾何相位液晶元件320c處於第二狀態，在目標50上由可調式照明器300c提供的光圖案如圖11A所示。當幾何相位液晶元件320b處於第一狀態，且幾何相位液晶元件320c處於第二狀態時，在目標50上由可調式照明器300c提供的光圖案如圖11B所示，即光點沿x方向增加三倍。當幾何相位液晶元件320b處於第二狀態，且幾何相位液晶元件320c處於第一狀態時，在目標50上由可調式照明器300c提供的光圖案如圖13A所示，即光點沿y方向增加三倍。當幾何相位液晶元件320b處於第一狀態，且幾何相位液晶元件320c處於第一狀態時，在目標50上由可調式照明器300c提供的光圖案如圖13B所示，即光點沿x方向增加三倍，並沿y方向增加三倍。

圖14A是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。參照圖14A，本實施例中的可調式照明器300d與圖2A中的可調式照明器300相似，主要區別如下。在本實施例中，可調式照明器300d進一步包括設置在照明光束302的路徑上的透鏡360。透鏡360可以是準直透鏡，被配置以準直照明光束302。在本實施例中，透鏡360設置在光源310和幾何相位液晶元件320之間，且幾何相位液晶元件320設置在透鏡360和繞射光學元件340之間。

圖14B是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。參照圖14B，本實施例中的可調式照明器300e與圖14A中的可調式照明器300d相似，主要區別如下。在可調式照明器300e中，繞射光學元件340設置於透鏡360和幾何相位液晶元件320之間。

圖14C是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。參照圖14C，本實施例中的可調式照明器300f與圖14A中的可調式照明器300d相似，主要區別如下。在可調式照明器300f中，透鏡360位於幾何相位液晶元件320和繞射光學元件340之間。在其他實施例中，透鏡360、幾何相位液晶元件320和繞射光學元件340的排列順序可能是任何其他合適的順序。

圖15是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。參照圖15，本實施例中的可調式照明器300g與圖2A中的可調式照明器300相似，主要區別如下。在可調式照明器300g中，圖2A中的繞射光學元件340被透鏡陣列340g所取代，透鏡陣列340g也是配置以讓照明光束302成為結構光束。上述各實施例中的繞射光學元件340可由透鏡陣列340g取代。

根據本發明實施例的可調式照明器中，由於幾何相位液晶元件被設置在照明光束的路徑上，並被配置以在第一狀態和第二狀態之間切換，因此可以調整照明光束的照明場或解析度。

對於本領域技術人員將顯而易見的是，在不脫離本發明的範圍或精神的情況下，可以對所公開的實施例進行各種修改和變型。鑑於前述內容，旨在使本公開涵蓋落入所附申請專利範圍及其等同物的範圍內的修改和變型。

50:目標 52:訊號光 100:光學感測裝置 200:光擷取模組 210:透鏡 220:光感測器陣列 300、300a、300b、300c、300d、300e、300f、300g:可調式照明器 302:照明光束 303:照明子光束 304:第一正階繞射光束 305:第一負階繞射光束 306:零階繞射光束 310:光源 320、320a、320b、320c:幾何相位液晶元件 321、322:基板 323、324:電極層 325、326:對準層 327:液晶層 328:液晶分子 330:驅動器 340:繞射光學元件 340g:透鏡陣列 350:四分之一波片 360:透鏡 P1:節距 t1、t2、t3、t4:時間 x、y、z:方向

所附圖式提供了對本發明的進一步理解，被納入並構成本說明書的一部分。圖式繪示了本發明的實施例，並連同本文的描述一起解釋本發明的構思。 圖1是根據本發明實施例的光學感測裝置的示意圖。 圖2A和圖2B是根據本發明的實施例的圖1的可調式照明器分別處於第一狀態和第二狀態下的截面圖。 圖3A繪示了圖2A的液晶層的液晶分子的定向分佈。 圖3B繪示了圖2A中液晶層的液晶分子的方位角分佈。 圖4繪示了根據本發明實施例，當幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時，圖1的可調式照明器提供的光圖案。 圖5繪示了根據本發明的另一實施例，當幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時，圖1的可調式照明器提供的光圖案。 圖6繪示了根據本發明的另一實施例，當幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時，圖1的可調式照明器提供的光圖案。 圖7是根據本發明的另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。 圖8繪示了圖7的可調式照明器提供的光圖案，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第二狀態、第一狀態和第二狀態、第二狀態和第一狀態以及第一狀態和第一狀態時。 圖9繪示了圖8的第一時間、第二時間、第三時間和第四時間的光圖案組合。 圖10是根據本發明的另一實施例的可調式照明器，當幾何相位液晶元件處於第一狀態時。 圖11A是由圖10的可調式照明器在第二狀態下提供的光圖案。 圖11B是由圖10的可調式照明器在第一狀態下提供的光圖案。 圖12是根據本發明的另一實施例的可調式照明器，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第一狀態和第一狀態時。 圖13A是圖12的可調式照明器提供的光圖案，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第二狀態和第一狀態時。 圖13B是圖10的可調式照明器提供的光圖案，當兩個幾何相位液晶元件分別處於第一狀態和第一狀態時。 圖14A是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。 圖14B是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。 圖14C是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。 圖15是根據本發明另一實施例的可調式照明器的橫截面圖。

300:可調式照明器

302:照明光束

303:照明子光束

304:第一正階繞射光束

305:第一負階繞射光束

310:光源

320:幾何相位液晶元件

321、322:基板

323、324:電極層

325、326:對準層

327:液晶層

328:液晶分子

330:驅動器

340:繞射光學元件

x、y、z:方向

Claims (12)

1. 一種可調式照明器，包括：一光源，配置以發射一照明光束；至少一幾何相位液晶元件，設置在該照明光束的路徑上，並被配置以在一第一狀態和一第二狀態之間切換，其中該第一狀態比該第二狀態更接近一幾何相位，該至少一幾何相位液晶元件包括兩個幾何相位液晶元件，該兩個幾何相位液晶元件具有不同的週期性方向，並堆疊在該照明光束的路徑上；一四分之一波片，該四分之一波片在該照明光束的路徑上並設置在該兩個幾何相位液晶元件之間；以及一驅動器，配置以對該兩個幾何相位液晶元件中的每一個分別施加一第一電壓差以及一第二電壓差，其中該兩個幾何相位液晶元件響應於該第一電壓差而切換到該第一狀態，該兩個幾何相位液晶元件響應於該第二電壓差而切換到該第二狀態，該第一電壓差小於該第二電壓差，其中該可調式照明器滿足FOI1>FOI2或R1>R2，FOI1是在該第一狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件所形成的該照明光束的一照明場，FOI2是在該第二狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件所形成的該照明光束的一照明場，R1是在該第一狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件所形成的該照明光束的解析度，R2是在該第二狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件所形成的該照明光束的解析度。
2. 如請求項1所述的可調式照明器，其中該第一電壓差為零。
3. 如請求項1所述的可調式照明器，其中在該第一狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件被配置以將該照明光束分成一第一正階繞射光束以及一第一負階繞射光束，並且在該第二狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件被配置以允許該照明光束通過，以形成一零階繞射光束。
4. 如請求項1所述的可調式照明器，其中在該第一狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件被配置以將一部分的該照明光束分成一第一正階繞射光束以及一第一負階繞射光束，並允許該照明光束的另一部分通過，以形成一零階繞射光束，而在該第二狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件則被配置以允許該照明光束通過，形成一零階繞射光束。
5. 如請求項1所述的可調式照明器，其中該兩個幾何相位液晶元件是一維光柵或一維稜鏡片。
6. 如請求項1所述的可調式照明器，其中該兩個幾何相位液晶元件是二維光柵。
7. 如請求項1所述的可調式照明器，其中該照明光束是結構光束。
8. 如請求項1所述的可調式照明器，其中，在該第一狀態下的每一該兩個幾何相位液晶元件被配置以將至少一部分的該照明光束分成一第一正階繞射光束以及一第一負階繞射光束， 該第一正階繞射光束以及該第一負階繞射光束中的一者為左旋圓偏振光束，而該第一正階繞射光束以及該第一負階繞射光束中的另一者是右旋圓偏振光束。
9. 如請求項1所述的可調式照明器，其中該光源是垂直腔面射型雷射。
10. 如請求項1所述的可調式照明器，更包括一繞射光學元件，設置在該照明光束的路徑上。
11. 如請求項1所述的可調式照明器，更包括一透鏡，設置在該照明光束的路徑上。
12. 如請求項1所述的可調式照明器，更包括一透鏡陣列，設置在該照明光束的路徑上。

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