TWI819549B

TWI819549B - 偵測裝置和偵測方法

Info

Publication number: TWI819549B
Application number: TW111112230A
Authority: TW
Inventors: 吳俊熠; 浦大鈞; 郭彥良
Original assignee: 宏達國際電子股份有限公司
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-21
Also published as: US20230026083A1; TW202305401A; CN115641627A

Abstract

一種偵測裝置，用於偵測一待測物，並包括：一雷達模組、一波導元件，以及一第一天線元件。波導元件係耦接至雷達模組。第一天線元件係設置於波導元件上。雷達模組可產生一第一電磁入射波，而第一天線元件可朝待測物發射第一電磁入射波。第一天線元件更可從待測物處接收一第一電磁反射波，而雷達模組可再處理第一電磁反射波。第一電磁入射波和第一電磁反射波皆可通過波導元件來進行傳播。

Description

偵測裝置和偵測方法

本發明係關於一種偵測裝置，特別係關於一種偵測裝置及其天線結構。

頭戴顯示器(Head Mounted Display，HMD)已廣泛地應用於虛擬實境(Virtual Reality，VR)、混合實境(Mixed Reality，MR)，以及擴增實境(Augmented Reality，AR)等領域當中。為了改善使用者之體驗，頭戴顯示器需要獨立之線路來執行偵測功能。然而，前述之獨立線路卻容易成為頭戴顯示器之輕量化瓶頸。有鑑於此，勢必要提出一種全新之解決方案，以克服先前技術所面臨之問題。

在較佳實施例中，本發明提出一種偵測裝置，用於偵測一待測物，並包括：一雷達模組；一波導元件，耦接至該雷達模組；以及一第一天線元件，設置於該波導元件上；其中該雷達模組產生一第一電磁入射波，而該第一天線元件朝該待測物發射該第一電磁入射波；其中該第一天線元件更從該待測物處接收一第一電磁反射波，而該雷達模組再處理該第一電磁反射波；其中該第一電磁入射波和該第一電磁反射波皆通過該波導元件來進行傳播。

在一些實施例中，該偵測裝置為一頭戴顯示器。

在一些實施例中，該待測物為一人體臉部。

在一些實施例中，該波導元件係由一高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)材料所製成。

在一些實施例中，該波導元件係呈現一環圈形。

在一些實施例中，該第一天線元件為一補釘天線。

在一些實施例中，該偵測裝置共包括7個天線元件。

在一些實施例中，該偵測裝置更包括：一第二天線元件，設置於該波導元件上；其中該雷達模組更產生一第二電磁入射波，而該第二天線元件朝該待測物發射該第二電磁入射波；其中該第二天線元件更從該待測物處接收一第二電磁反射波，而該雷達模組再處理該第二電磁反射波；其中該第二電磁入射波和該第二電磁反射波皆通過該波導元件來進行傳播。

在一些實施例中，該偵測裝置更包括：一光學模組，耦接至該波導元件；以及一第一表面格柵結構，設置於該波導元件上；其中該光學模組產生一第一入射光波，而該第一表面格柵結構朝該待測物發射該第一入射光波；其中該第一表面格柵結構更從該待測物處接收一第一反射光波，而該光學模組再處理該第一反射光波；其中該第一入射光波和該第一反射光波皆通過該波導元件來進行傳播。

在一些實施例中，該偵測裝置更包括：一第二表面格柵結構，設置於該波導元件上；其中該光學模組更產生一第二入射光波，而該第二表面格柵結構朝該待測物發射該第二入射光波；其中該第二表面格柵結構更從該待測物處接收一第二反射光波，而該光學模組再處理該第二反射光波；其中該第二入射光波和該第二反射光波皆通過該波導元件來進行傳播。

在一些實施例中，該偵測裝置更包括：一投影模組，耦接至該波導元件，並用於產生一投影光波；其中該投影光波係通過該波導元件來進行傳播。

在另一較佳實施例中，本發明提出一種偵測方法，包括下列步驟：提供一雷達模組、一波導元件，以及一第一天線元件，其中該波導元件係耦接至該雷達模組，而該第一天線元件係設置於該波導元件上；藉由該雷達模組，產生一第一電磁入射波，其中該第一電磁入射波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第一天線元件，朝一待測物發射該第一電磁入射波；藉由該第一天線元件，從該待測物處接收一第一電磁反射波，其中該第一電磁反射波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該雷達模組，處理該第一電磁反射波。

在一些實施例中，該偵測方法更包括：提供一第二天線元件，其中該第二天線元件係設置於該波導元件上；藉由該雷達模組，產生一第二電磁入射波，其中該第二電磁入射波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第二天線元件，朝該待測物發射該第二電磁入射波；藉由該第二天線元件，從該待測物處接收一第二電磁反射波，其中該第二電磁反射波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該雷達模組，處理該第二電磁反射波。

在一些實施例中，該偵測方法更包括：提供一光學模組和一第一表面格柵結構，其中該光學模組係耦接至該波導元件，而該第一表面格柵結構係設置於該波導元件上；藉由該光學模組，產生一第一入射光波，其中該第一入射光波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第一表面格柵結構，朝該待測物發射該第一入射光波；藉由該第一表面格柵結構，從該待測物處接收一第一反射光波，其中該第一反射光波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該光學模組，處理該第一反射光波。

在一些實施例中，該偵測方法更包括：提供一第二表面格柵結構，其中該第二表面格柵結構係設置於該波導元件上；藉由該光學模組，產生一第二入射光波，其中該第二入射光波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第二表面格柵結構，朝該待測物發射該第二入射光波；藉由該第二表面格柵結構，從該待測物處接收一第二反射光波，其中該第二反射光波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該光學模組，處理該第二反射光波。

在一些實施例中，該偵測方法更包括：提供一投影模組，其中該投影模組係耦接至該波導元件；以及藉由該投影模組，產生一投影光波，其中該投影光波係通過該波導元件來進行傳播。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。

以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號或(且)標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例或(且)結構之間有特定的關係。

此外，其與空間相關用詞。例如「在…下方」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」及類似的用詞，係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置100之示意圖。例如，偵測裝置100可套用於一頭戴顯示器(Head Mounted Display，HMD)或是一行動裝置當中，例如：一智慧型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer)，或是一筆記型電腦(Notebook Computer)。在第1圖之實施例中，偵測裝置100包括：一雷達模組(Radar Module)110、一波導元件(Waveguide Element)120，以及一第一天線元件(Antenna Element)131。必須理解的是，雖然未顯示於第1圖中，但偵測裝置100更可包括其他元件，例如：一處理器(Processor)或(且)一供電模組(Power Supply Module)。

偵測裝置100可用於偵測相鄰之一待測物(Object Under Test)190。例如，待測物190可為一人體臉部，但亦不僅限於此。在另一些實施例中，待測物190可為任意之一導體或一人體部份。必須注意的是，待測物190並不屬於偵測裝置100之任何一部份。

例如，雷達模組110可包括一發射天線、一接收天線，以及一信號處理單元(Signal Processing Unit)(未顯示)。波導元件120係耦接至雷達模組110。波導元件120具有相對較高之一介電常數(Dielectric Constant)，其可大於或等於2。在一些實施例中，波導元件120係由一高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)材料所製成。

第一天線元件131係設置於波導元件120上。在一些實施例中，第一天線元件131可為一補釘天線(Patch Antenna)、一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一迴圈天線(Loop Antenna)、一平面倒F字形天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，或是一晶片天線(Chip Antenna)，但亦不僅限於此。

大致而言，雷達模組110可產生一第一電磁入射波(Electromagnetic Incident Wave)141，而第一天線元件131可朝待測物190發射第一電磁入射波141。接著，第一天線元件131更可從待測物190處接收一第一電磁反射波(Electromagnetic Reflection Wave)142。最後，雷達模組110可再處理第一電磁反射波142。必須注意的是，第一電磁入射波141和第一電磁反射波142皆可通過波導元件120來進行傳播。由於波導元件120可用於限制第一電磁入射波141和第一電磁反射波142之傳播方向，在此種設計下，雷達模組110將更容易藉由分析第一電磁反射波142來取得待測物190之相關資訊。另外，因為雷達模組110不須採用額外之偵測線路，故此種設計還能達成輕量化及降低製造成本之目標。

以下實施例將介紹偵測裝置100各種不同組態及細部結構特徵。必須理解的是，這些圖式和敘述僅為舉例，而非用於限制本發明。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置200之示意圖。第2圖和第1圖類似。在第2圖之實施例中，偵測裝置200包括：一雷達模組210、一波導元件220、一第一天線元件231、一第二天線元件232，以及一第三天線元件233，其中第一天線元件231、第二天線元件232，以及第三天線元件233可設置於波導元件220上之不同位置處。

雷達模組210可產生一第一電磁入射波241、一第二電磁入射波243，以及一第三電磁入射波245。第一天線元件231可朝一待測物290之一第一位置P1發射第一電磁入射波241。作為回應，第一天線元件231更可從待測物290之第一位置P1處接收一第一電磁反射波242。第二天線元件232可朝待測物290之一第二位置P2發射第二電磁入射波243。作為回應，第二天線元件232更可從待測物290之第二位置P2處接收一第二電磁反射波244。第三天線元件233可朝待測物290之一第三位置P3發射第三電磁入射波245。作為回應，第三天線元件233更可從待測物290之第三位置P3處接收一第三電磁反射波246。最後，雷達模組210可再處理第一電磁反射波242、第二電磁反射波244，以及第三電磁反射波246。必須注意的是，第一電磁入射波241、第一電磁反射波242、第二電磁入射波243、第二電磁反射波244、第三電磁入射波245，以及第三電磁反射波246皆可通過波導元件220來進行傳播(例如，使用波導元件220之全反射機制)。

詳細而言，第一電磁反射波242可對應於待測物290之第一位置P1處之一第一位移Δd1，第二電磁反射波244可對應於待測物290之第二位置P2處之一第二位移Δd2，而第三電磁反射波246可對應於待測物290之第三位置P3處之一第三位移Δd3。藉由分析第一電磁反射波242、第二電磁反射波244，以及第三電磁反射波246，雷達模組210將可取得待測物290之不同位置處之第一位移Δd1、第二位移Δd2，以及第三位移Δd3之相關資訊。例如，前述之位移相關資訊可由雷達模組210基於調頻連續波雷達(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)之原則來作相位變化推導處理。假使待測物290為一人體臉部，則雷達模組210將可根據第一位移Δd1、第二位移Δd2，以及第三位移Δd3之相關資訊來判斷一使用者之一目前臉部表情。亦即，利用單一雷達模組210搭配波導元件220即可進行人臉上之多點偵測。在一些實施例中，第一電磁入射波241、第二電磁入射波243，以及第三電磁入射波245係由雷達模組210所逐一依序產生，其中任兩個電磁入射波之間之一延遲時間(Delay Time)皆可大於或等於3.6ns。在一個實施例中，前述之延遲時間可恰為3.6ns。必須暸解的是，這個延遲時間僅為舉例，其亦可根據雷達模組210和待測物290之間之波導元件220之不同介電常數而進行調整。根據實際量測結果，前述之延遲時間已足以避免第一電磁反射波242、第二電磁反射波244，以及第三電磁反射波246之間發生混淆。第2圖之偵測裝置200之其餘特徵皆與第1圖之偵測裝置100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第3A圖係顯示根據本發明另一實施例所述之波導元件320之示意圖。在第3A圖之實施例中，波導元件320係呈現一環圈形，其中一第一天線元件331、一第二天線元件332、一第三天線元件333、一第四天線元件334、一第五天線元件335、一第六天線元件336，以及一第七天線元件337係分別設置於波導元件320上之7個不同位置處。根據實際量測結果，若使用更多個天線元件來搭配波導元件320，則對應之偵測裝置將能取得更詳細之偵測結果。在一些實施例中，第一天線元件331、第二天線元件332、第三天線元件333、第四天線元件334、第五天線元件335、第六天線元件336，以及第七天線元件337相對於雷達模組210可具有不同距離。舉例而言，前述之距離皆可大於第一天線元件331、第二天線元件332、第三天線元件333、第四天線元件334、第五天線元件335、第六天線元件336，以及第七天線元件337之操作頻率之1倍波長(1λ)。

第3B圖係顯示根據本發明又一實施例所述之波導元件322之示意圖。在第3B圖之實施例中，波導元件322為一金屬漏波導管，其可單純形成一漏波雷達。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置400之示意圖。第4圖和第2圖類似。在第4圖之實施例中，偵測裝置400更包括：一光學模組450、一第一表面格柵結構(Surface Grating Structure)461、一第二表面格柵結構462，以及一第三表面格柵結構463，其中第一表面格柵結構461、第二表面格柵結構462，以及第三表面格柵結構463可設置於波導元件220上之不同位置處。例如，第一表面格柵結構461可鄰近於第一天線元件231，第二表面格柵結構462可鄰近於第二天線元件232，而第三表面格柵結構463可鄰近於第三天線元件233，但亦不僅限於此。必須注意的是，本說明書中所謂「鄰近」或「相鄰」一詞可指對應之二元件間距小於一既定距離(例如：10mm或更短)，亦可包括對應之二元件彼此直接接觸之情況(亦即，前述間距縮短至0)。

例如，光學模組450可包括一紅外線發光二極體(Infrared Light-Emitting Diode，IRLED)，一光感測器(Light Sensor)，以及一光學處理單元(未顯示)。光學模組450係耦接至波導元件220。光學模組450可產生一第一入射光波471、一第二入射光波473，以及一第三入射光波475。第一表面格柵結構461可朝待測物290之第一位置P1發射第一入射光波471。作為回應，第一表面格柵結構461更可從待測物290之第一位置P1處接收一第一反射光波472。第二表面格柵結構462可朝待測物290之第二位置P2發射第二入射光波473。作為回應，第二表面格柵結構462更可從待測物290之第二位置P2處接收一第二反射光波474。第三表面格柵結構463可朝待測物290之第三位置P3發射第三入射光波475。作為回應，第三表面格柵結構463更可從待測物290之第三位置P3處接收一第三反射光波476。最後，光學模組450可再處理第一反射光波472、第二反射光波474，以及第三反射光波476。必須注意的是，第一入射光波471、第一反射光波472、第二入射光波473、第二反射光波474、第三入射光波475，以及第三反射光波476皆可通過波導元件220來進行傳播(例如，使用波導元件220之全反射機制)。

詳細而言，第一反射光波472可對應於待測物290之第一位置P1處之一第一生理資訊，第二反射光波474可對應於待測物290之第二位置P2處之一第二生理資訊，而第三反射光波476可對應於待測物290之第三位置P3處之一第三生理資訊。藉由分析第一反射光波472、第二反射光波474，以及第三反射光波476，光學模組450將可取得於待測物290之不同位置處之各種生理資訊。例如，前述之生理資訊可包括血氧值、呼吸頻率，或(且)脈搏頻率，但亦不僅限於此。在另一些實施例中，偵測裝置400可包括更多個或更少個表面格柵結構。在此設計下，由於可同時使用天線元件和表面格柵結構來進行雙重偵測，故偵測裝置400將能取得關於待測物290之更詳細資訊。第4圖之偵測裝置400之其餘特徵皆與第2圖之偵測裝置200類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置500之示意圖。第5圖和第4圖類似。在第5圖之實施例中，偵測裝置500更包括一投影模組(Projection Module)580。投影模組580係耦接至波導元件220，並用於產生一投影光波582，其中投影光波582亦可通過波導元件220來進行傳播。例如，當偵測裝置500實施於一頭戴式裝置當中時，投影光波582可提供虛擬實境(Virtual Reality，VR)、混合實境(Mixed Reality，MR)，或是擴增實境(Augmented Reality，AR)之相關畫面給使用者。第5圖之偵測裝置500之其餘特徵皆與第4圖之偵測裝置400類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測方法之流程圖。在步驟S610，提供一雷達模組、一波導元件，以及一第一天線元件，其中波導元件係耦接至雷達模組，而第一天線元件係設置於波導元件上。在步驟S620，藉由雷達模組，產生一第一電磁入射波，其中第一電磁入射波係通過波導元件來進行傳播。在步驟S630，藉由第一天線元件，朝一待測物發射第一電磁入射波。在步驟S640，藉由第一天線元件，從待測物處接收一第一電磁反射波，其中第一電磁反射波係通過波導元件來進行傳播。在步驟S650，藉由雷達模組，處理第一電磁反射波。必須理解的是，以上步驟無須依次序執行，而第1-5圖之實施例之每一特徵均可套用至第6圖之偵測方法當中。

本發明提出一種新穎之偵測裝置和偵測方法。與傳統設計相比，本發明至少具有微縮整體尺寸及降低製造成本等優勢，故其很適合應用於各種各式之裝置當中。

值得注意的是，以上所述之元件參數並非為本發明之限制條件。設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之偵測裝置和偵測方法並不僅限於第1-6圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-6圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之偵測裝置和偵測方法當中。

本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，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。

100,200,400,500:偵測裝置 110,210:雷達模組 120,220,320,322:波導元件 131,231,331:第一天線元件 141,241:第一電磁入射波 142,242:第一電磁反射波 190,290:待測物 232,332:第二天線元件 233,333:第三天線元件 243:第二電磁入射波 244:第二電磁反射波 245:第三電磁入射波 246:第三電磁反射波 334:第四天線元件 335:第五天線元件 336:第六天線元件 337:第七天線元件 450:光學模組 461:第一表面格柵結構 462:第二表面格柵結構 463:第三表面格柵結構 471:第一入射光波 472:第一反射光波 473:第二入射光波 474:第二反射光波 475:第三入射光波 476:第三反射光波 580:投影模組 582:投影光波 P1:第一位置 P2:第二位置 P3:第三位置 S610,S620,S630,S640,S650:步驟 Δd1:第一位移 Δd2:第二位移 Δd3:第三位移

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置之示意圖；第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置之示意圖；第3A圖係顯示根據本發明另一實施例所述之波導元件之示意圖；第3B圖係顯示根據本發明又一實施例所述之波導元件之示意圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置之示意圖；第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測裝置之示意圖；以及第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之偵測方法之流程圖。

100:偵測裝置

110:雷達模組

120:波導元件

131:第一天線元件

141:第一電磁入射波

142:第一電磁反射波

190:待測物

Claims

一種偵測裝置，用於偵測一待測物，並包括：一雷達模組；一波導元件，耦接至該雷達模組；以及一第一天線元件，設置於該波導元件上；其中該雷達模組產生一第一電磁入射波，而該第一天線元件朝該待測物發射該第一電磁入射波；其中該第一天線元件更從該待測物處接收一第一電磁反射波，而該雷達模組再處理該第一電磁反射波；其中該第一電磁入射波和該第一電磁反射波皆通過該波導元件來進行傳播；其中該偵測裝置更包括分別設置於該波導元件上之不同位置處之多個天線元件，而該等天線元件相對於該雷達模組具有不同距離。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該偵測裝置為一頭戴顯示器。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該待測物為一人體臉部。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該波導元件係由一高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)材料所製成。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該波導元件係為一金屬漏波導管。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該波導元件係呈現一環圈形。
如請求項5所述之偵測裝置，其中該金屬漏波導管具備有多個支路。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該第一天線元件為一補釘天線。
如請求項1所述之偵測裝置，其中該等距離皆大於該等天線元件之操作頻率之1倍波長。
如請求項1所述之偵測裝置，更包括：一第二天線元件，設置於該波導元件上；其中該雷達模組更產生一第二電磁入射波，而該第二天線元件朝該待測物發射該第二電磁入射波；其中該第二天線元件更從該待測物處接收一第二電磁反射波，而該雷達模組再處理該第二電磁反射波；其中該第二電磁入射波和該第二電磁反射波皆通過該波導元件來進行傳播。
如請求項1所述之偵測裝置，更包括：一光學模組，耦接至該波導元件；以及一第一表面格柵結構，設置於該波導元件上；其中該光學模組產生一第一入射光波，而該第一表面格柵結構朝該待測物發射該第一入射光波；其中該第一表面格柵結構更從該待測物處接收一第一反射光波，而該光學模組再處理該第一反射光波；其中該第一入射光波和該第一反射光波皆通過該波導元件來進行傳播。
如請求項11所述之偵測裝置，更包括：一第二表面格柵結構，設置於該波導元件上；其中該光學模組更產生一第二入射光波，而該第二表面格柵結構朝該待測物發射該第二入射光波；其中該第二表面格柵結構更從該待測物處接收一第二反射光波，而該光學模組再處理該第二反射光波；其中該第二入射光波和該第二反射光波皆通過該波導元件來進行傳播。
如請求項1所述之偵測裝置，更包括：一投影模組，耦接至該波導元件，並用於產生一投影光波；其中該投影光波係通過該波導元件來進行傳播。
一種偵測方法，包括下列步驟：提供一雷達模組、一波導元件，以及一第一天線元件，其中該波導元件係耦接至該雷達模組，而該第一天線元件係設置於該波導元件上；藉由該雷達模組，產生一第一電磁入射波，其中該第一電磁入射波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第一天線元件，朝一待測物發射該第一電磁入射波；藉由該第一天線元件，從該待測物處接收一第一電磁反射波，其中該第一電磁反射波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該雷達模組，處理該第一電磁反射波；以及提供分別設置於該波導元件上之不同位置處之多個天線元件，其中該等天線元件相對於該雷達模組具有不同距離。
如請求項14所述之偵測方法，其中該待測物為一人體臉部。
如請求項14所述之偵測方法，其中該波導元件係由一高密度聚乙烯材料所製成。
如請求項14所述之偵測方法，其中該波導元件係呈現一環圈形。
如請求項14所述之偵測方法，其中該第一天線元件為一補釘天線。
如請求項14所述之偵測方法，更包括：提供一第二天線元件，其中該第二天線元件係設置於該波導元件上；藉由該雷達模組，產生一第二電磁入射波，其中該第二電磁入射波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第二天線元件，朝該待測物發射該第二電磁入射波；藉由該第二天線元件，從該待測物處接收一第二電磁反射波，其中該第二電磁反射波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該雷達模組，處理該第二電磁反射波。
如請求項14所述之偵測方法，更包括：提供一光學模組和一第一表面格柵結構，其中該光學模組係耦接至該波導元件，而該第一表面格柵結構係設置於該波導元件上；藉由該光學模組，產生一第一入射光波，其中該第一入射光波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第一表面格柵結構，朝該待測物發射該第一入射光波；藉由該第一表面格柵結構，從該待測物處接收一第一反射光波，其中該第一反射光波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該光學模組，處理該第一反射光波。
如請求項20所述之偵測方法，更包括：提供一第二表面格柵結構，其中該第二表面格柵結構係設置於該波導元件上；藉由該光學模組，產生一第二入射光波，其中該第二入射光波係通過該波導元件來進行傳播；藉由該第二表面格柵結構，朝該待測物發射該第二入射光波；藉由該第二表面格柵結構，從該待測物處接收一第二反射光波，其中該第二反射光波係通過該波導元件來進行傳播；以及藉由該光學模組，處理該第二反射光波。
如請求項14所述之偵測方法，更包括：提供一投影模組，其中該投影模組係耦接至該波導元件；以及藉由該投影模組，產生一投影光波，其中該投影光波係通過該波導元件來進行傳播。