本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光裝置，特別是一種配置有分光鏡組的發(fā)光裝置，使發(fā)光裝置所能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)光圖案數(shù)量提高。

背景技術(shù)：

結(jié)構(gòu)光(structure light)指的是具有特定形態(tài)的光，而隨著光學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其可被設(shè)計(jì)成線(xiàn)形態(tài)、面形態(tài)、網(wǎng)格形態(tài)、甚至更復(fù)雜形態(tài)的光形，并進(jìn)而被應(yīng)用在許多的領(lǐng)域，如3D輪廓重現(xiàn)、距離量測(cè)、防偽辨識(shí)、體感互動(dòng)與新穎造型設(shè)計(jì)與應(yīng)用等等，而傳統(tǒng)的警示標(biāo)識(shí)也得以更延伸應(yīng)用于諸如需無(wú)污染等醫(yī)療或生醫(yī)環(huán)境應(yīng)用等等，因此結(jié)構(gòu)光的重要性已逐漸地提升，且其相關(guān)技術(shù)被廣泛地研究。

結(jié)構(gòu)光由結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元發(fā)射出，當(dāng)結(jié)構(gòu)光投射至標(biāo)的物時(shí)，標(biāo)的物的表面會(huì)呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)光圖案。標(biāo)的物的表面所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)光圖案是被拿來(lái)判斷空間信息的重要辨識(shí)特征，然而，就目前而言，標(biāo)的物的表面上的結(jié)構(gòu)光圖案，不論是線(xiàn)形態(tài)、面形態(tài)、網(wǎng)格形態(tài)等等，密度/數(shù)量仍嫌不足，又或者對(duì)應(yīng)的投射范圍不夠，以致無(wú)法提供以作為后續(xù)空間信息的精準(zhǔn)計(jì)算，又或者投射內(nèi)容不夠多樣性以致應(yīng)用受到局限等等，所述均為此技術(shù)領(lǐng)域所亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種發(fā)光裝置，可增加投射面上的線(xiàn)、面、網(wǎng)格的數(shù)量，以便于在后續(xù)協(xié)助獲取空間信息時(shí)進(jìn)行精確計(jì)算，提高解析程度，且相對(duì)投射的內(nèi)容也可呈現(xiàn)多樣選擇。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種發(fā)光裝置，包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元以及分光鏡組。該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光(structure light)。該分光鏡組設(shè)置于該結(jié)構(gòu)光的行進(jìn)路徑，該分光鏡組包括一半透射半反射面以及一全反射面，該結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束的一部分通過(guò)該分光鏡組的該半透射半反 射面而投射至一投射面，使該投射面上呈現(xiàn)一第一結(jié)構(gòu)光圖案(structured lighting pattern)，且該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束的另一部分被該分光鏡組的該半透射半反射面反射至該全反射面，再經(jīng)該全反射面反射而投射至該投射面，使該投射面上呈現(xiàn)一第二結(jié)構(gòu)光圖案。

較佳地，該第二結(jié)構(gòu)光圖案為該第一結(jié)構(gòu)光圖案的等比例放大；抑或，該第二結(jié)構(gòu)光圖案為該第一結(jié)構(gòu)光圖案的等比例縮??；抑或，該第二結(jié)構(gòu)光圖案與該第一結(jié)構(gòu)光圖案等大小，但該第二結(jié)構(gòu)光圖案與該第一結(jié)構(gòu)光圖案不全部重疊。

較佳地，該分光鏡組的一入光側(cè)具有一入光面以及該全反射面，該分光鏡組的一出光側(cè)涂布有該半透射半反射面，其中，該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束經(jīng)過(guò)該入光面射至該半透射半反射面時(shí)，該部分光束繼續(xù)往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第一結(jié)構(gòu)光圖案，且該另一部分光束經(jīng)過(guò)該半透射半反射面往內(nèi)反射至該全反射面后，再被該全反射面反射經(jīng)過(guò)該半透射半反射面往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第二結(jié)構(gòu)光圖案；抑或，該分光鏡組的一入光側(cè)具有一入光面以及該全反射面，該分光鏡組的一出光側(cè)涂布有該半透射半反射面以及一抗反射面(Anti-reflective coating)，其中，該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束經(jīng)過(guò)該入光面射至該半透射半反射面時(shí)，該部分光束繼續(xù)往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第一結(jié)構(gòu)光圖案，且該另一部分光束經(jīng)該半透射半反射面往內(nèi)反射至該全反射面后，再被該全反射面反射經(jīng)過(guò)該抗反射面往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第二結(jié)構(gòu)光圖案。

較佳地，該半透射半反射面的涂布及/或該全反射面的涂布不均勻而具有不同的厚度。

較佳地，該分光鏡組為楔形分光鏡組、雙楔形分光鏡組、組合式分光鏡組其中之一。

較佳地，該分光鏡組的數(shù)值孔徑(Numerical Aperture，NA)涵蓋該第一結(jié)構(gòu)光圖案以及該第二結(jié)構(gòu)光圖案所對(duì)應(yīng)的發(fā)射角度與范圍。

較佳地，該分光鏡組是由一塑膠材料射出形成。

較佳地，該分光鏡組為一紫外光固化材料形成于一基板，其中該基板的材料選自塑膠、玻璃和硅其中之一。

較佳地，該分光鏡組為一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟完成。

較佳地，該分光鏡組為一熱固化材料直接形成或間接多步驟完成。

較佳地，該分光鏡組具有非對(duì)稱(chēng)的非球狀表面。

較佳地，該分光鏡組為一棱鏡，或具有類(lèi)棱鏡(quasi-prism or prism-like)外形。

較佳地，該發(fā)光裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連結(jié)于該分光鏡組，且該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被徒手、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)、磁力驅(qū)動(dòng)、電磁驅(qū)動(dòng)或上述驅(qū)動(dòng)組合所驅(qū)動(dòng)。

較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元包括發(fā)光源以及光學(xué)元件組，且該光學(xué)元件組包括相應(yīng)于該第一結(jié)構(gòu)光圖案以及該第二結(jié)構(gòu)光圖案的衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element，DOE)、折射式光學(xué)元件以及反射式光學(xué)元件其中之一。

較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元還包括準(zhǔn)直透鏡，該準(zhǔn)直透鏡設(shè)置于該發(fā)光源與該光學(xué)元件組之間，用以準(zhǔn)直該發(fā)光源所輸出的光束并予以傳送至該光學(xué)元件組。

較佳地，該發(fā)光源包括激光二極管(LD)、發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和熱光源(thermal source)中的至少一者。

較佳地，該發(fā)光源是多個(gè)參差交錯(cuò)排列分布或具有不同偏振特性或不同波長(zhǎng)與強(qiáng)度，并可程序控制(programmable)啟動(dòng)點(diǎn)亮或減弱乃至關(guān)上(power-off)依時(shí)變動(dòng)。

較佳地，該發(fā)光裝置還包括至少一轉(zhuǎn)換透鏡模塊，該至少一轉(zhuǎn)換透鏡模塊位于該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元與該投射面之間，且該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束依序通過(guò)該分光鏡組以及該轉(zhuǎn)換透鏡模塊后投射至該投射面，使該投射面上呈現(xiàn)該第一結(jié)構(gòu)光圖案、該第二結(jié)構(gòu)光圖案；其中，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊被控制調(diào)整以改變通過(guò)該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束的行進(jìn)方向，使該投射面上所呈現(xiàn)的該第一結(jié)構(gòu)光圖案及/或該第二結(jié)構(gòu)光圖案縮小或放大。

本發(fā)明還提供一種發(fā)光裝置，包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元以及分光鏡組。該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元沿一光軸發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光(structure light)。該分光鏡組具有該光軸，該結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束的一部分通過(guò)該分光鏡組而沿該光軸投射至一投射面，使該投射面上呈現(xiàn)一第一結(jié)構(gòu)光圖案，且該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束的另一部分沿異于該光軸的一光路徑通過(guò)該分光鏡組投射至該投射面，使該投射面上呈現(xiàn)一第 二結(jié)構(gòu)光圖案。

較佳地，該分光鏡組還包括一半透射半反射面以及一全反射面，該半透射半反射面位于該光軸上，且該全反射面位于該光路徑上。

較佳地，該第二結(jié)構(gòu)光圖案為該第一結(jié)構(gòu)光圖案等比例的放大；抑或，該第二結(jié)構(gòu)光圖案為該第一結(jié)構(gòu)光圖案等比例的縮??；抑或，該第二結(jié)構(gòu)光圖案與該第一結(jié)構(gòu)光圖案等大小，但該第二結(jié)構(gòu)光圖案與該第一結(jié)構(gòu)光圖案不全部重疊。

較佳地，該分光鏡組的一入光側(cè)具有一入光面以及該全反射面，該分光鏡組的一出光側(cè)涂布有該半透射半反射面，其中，該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束經(jīng)過(guò)該入光面射至該半透射半反射面時(shí)，該部分光束繼續(xù)往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第一結(jié)構(gòu)光圖案，且該另一部分光束經(jīng)該半透射半反射面往內(nèi)反射至該全反射面后，再被該全反射面反射經(jīng)過(guò)該半透射半反射面往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第二結(jié)構(gòu)光圖案；抑或，該分光鏡組的一入光側(cè)具有一入光面以及該全反射面，該分光鏡組的一出光側(cè)涂布有該半透射半反射面以及一抗反射面(Anti-reflective coating)，其中，該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束經(jīng)過(guò)該入光面射至該半透射半反射面時(shí)，該部分光束繼續(xù)往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第一結(jié)構(gòu)光圖案，且該另一部分光束經(jīng)該半透射半反射面往內(nèi)反射至該全反射面后，再被該全反射面反射經(jīng)過(guò)該抗反射面往外投射至該投射面，而呈現(xiàn)該第二結(jié)構(gòu)光圖案。

較佳地，該分光鏡組為楔形分光鏡組、雙楔形分光鏡組、組合式分光鏡組其中之一。

較佳地，該分光鏡組的數(shù)值孔徑(Numerical Aperture，NA)涵蓋該第一結(jié)構(gòu)光圖案以及該第二結(jié)構(gòu)光圖案對(duì)應(yīng)的發(fā)散范圍。

較佳地，該分光鏡組是由一塑膠材料射出成型形成。

較佳地，該分光鏡組為一紫外光固化材料形成于一基板，其中該基板的材料選自塑膠、玻璃和硅其中之一。

較佳地，該分光鏡組為一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟完成。

較佳地，該分光鏡組為一熱固化材料直接形成或間接多步驟完成。

較佳地，該分光鏡組具有非對(duì)稱(chēng)的非球狀表面。

較佳地，該發(fā)光裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連結(jié)于該分光鏡組，且 該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被徒手驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)、磁力驅(qū)動(dòng)、電磁驅(qū)動(dòng)或上述驅(qū)動(dòng)組合所驅(qū)動(dòng)。

較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元包括發(fā)光源以及光學(xué)元件組，且該光學(xué)元件組包括相應(yīng)于該第一結(jié)構(gòu)光圖案以及該第二結(jié)構(gòu)光圖案的衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element，DOE)、折射式光學(xué)元件以及反射式光學(xué)元件其中之一。

較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元還包括一準(zhǔn)直透鏡，該準(zhǔn)直透鏡設(shè)置于該發(fā)光源與該光學(xué)元件組之間，用以準(zhǔn)直該發(fā)光源所輸出的光束并予以傳送至該光學(xué)元件組。

較佳地，該發(fā)光源包括激光二極管(LD)、發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和熱光源(thermal source)中的至少一者。

較佳地，該發(fā)光源是多個(gè)參差交錯(cuò)排列分布，并可程序控制(programmable)啟動(dòng)點(diǎn)亮或減弱乃至關(guān)上(power-off)依時(shí)變動(dòng)。

較佳地，該發(fā)光裝置還包括至少一轉(zhuǎn)換透鏡模塊，該至少一轉(zhuǎn)換透鏡模塊位于該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元與該投射面之間，且該結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束依序通過(guò)該分光鏡組以及該轉(zhuǎn)換透鏡模塊后投射至該投射面，使該投射面上呈現(xiàn)該第一結(jié)構(gòu)光圖案、該第二結(jié)構(gòu)光圖案；其中，該轉(zhuǎn)換透鏡模塊被控制調(diào)整以改變通過(guò)該轉(zhuǎn)換透鏡模塊的該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束的行進(jìn)方向，使該投射面上所呈現(xiàn)的該第一結(jié)構(gòu)光圖案及/或該第二結(jié)構(gòu)光圖案縮小或放大。

本發(fā)明的發(fā)光裝置包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元以及分光鏡組，一部分的結(jié)構(gòu)光通過(guò)該分光鏡組投射至一投射面，使該投射面上呈現(xiàn)一第一結(jié)構(gòu)光圖案，且另一部分的結(jié)構(gòu)光被該分光鏡組反射后經(jīng)由不同路徑再投射至該投射面，使該投射面上呈現(xiàn)一第二結(jié)構(gòu)光圖案。藉此，分光鏡組能夠?qū)⒃嫉慕Y(jié)構(gòu)光分支，使投射面上的結(jié)構(gòu)光圖案增加，即使得該投射面上的線(xiàn)、面、網(wǎng)格的數(shù)量成倍數(shù)增加，或投射范圍改變等等，以便提供作后續(xù)獲取空間信息時(shí)精準(zhǔn)計(jì)算所需，進(jìn)而能提高解析程度，且相對(duì)投射的內(nèi)容也可較之前呈現(xiàn)多樣選擇。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光時(shí)的概念示意圖。

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光時(shí)的概念示意圖。

圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光時(shí)的概念示意圖。

圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光時(shí)的概念示意圖。

圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光時(shí)的概念示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光照射時(shí)的概念示意圖。

本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置A包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1以及分光鏡組2，結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1用以發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光(structure light)，而分光鏡組2是設(shè)置于該結(jié)構(gòu)光的行進(jìn)路徑上，亦即位于結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1與一投射面9(一般為一標(biāo)的物件的表面)之間，其設(shè)置目的是將該結(jié)構(gòu)光分出支線(xiàn)，以增加呈現(xiàn)于投射面9上的結(jié)構(gòu)光圖案數(shù)量。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一部分的該結(jié)構(gòu)光通過(guò)分光鏡組2投射至投射面9，使投射面9上呈現(xiàn)一第一結(jié)構(gòu)光圖案9a，且另一部分的該結(jié)構(gòu)光被分光鏡組2反射后經(jīng)由不同路徑再投射至投射面9，使投射面9上呈現(xiàn)一第二結(jié)構(gòu)光圖案9b，藉此使得本實(shí)施例的投射面9上的線(xiàn)、面、網(wǎng)格的數(shù)量成雙倍增加。至于本發(fā)明發(fā)光裝置A細(xì)部結(jié)構(gòu)一一詳述如下。

本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置A中，分光鏡組2具有一光軸X，結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1沿光軸X發(fā)射出結(jié)構(gòu)光，其分光鏡組2的一入光側(cè)(即分光鏡組2鄰近于結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1的一側(cè))包括一入光面21以及全反射面22，分光鏡組2的一出光側(cè)(即分光鏡組2遠(yuǎn)離于結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1的一側(cè))包括一半透射半反射面23。半透射半反射面23本身的作用是允許一部分光線(xiàn)穿透過(guò)而另一部分光線(xiàn)被反射，應(yīng)用于本發(fā)明之中，結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1所發(fā)射出該結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束中的一部分沿光軸X方向通過(guò)分光鏡組2的入光面21以及半透射半反射面23后就直接投射至投射面9，使投射面9上呈現(xiàn)第一結(jié)構(gòu)光圖案9a(structured lighting pattern)。至于該結(jié)構(gòu)光的該多個(gè)光束中的另一部分則會(huì)沿異于光軸X方向被分光鏡組2的半透射半反射面23反射至全反射面22，經(jīng)全反射面22再投射至投射面9。如此藉由開(kāi)辟出另一光路徑，以供該結(jié)構(gòu)光的該另一部分光束行經(jīng)，藉此將能增加投射面9上的結(jié)構(gòu)光圖案的總體數(shù)量；換句話(huà)說(shuō)，投射面9上的線(xiàn)、面、網(wǎng)格的數(shù)量與傳統(tǒng)發(fā)光裝置相較之下，可呈雙倍增加。

于本較佳實(shí)施例中，該入光側(cè)的表面與該出光側(cè)的表面不平行而交有一角 度，因而使得分光鏡組2的外形若從一特定側(cè)面角度觀(guān)之呈一楔形。

第一結(jié)構(gòu)光圖案9a以及第二結(jié)構(gòu)光圖案9b皆發(fā)源出自同一結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1，也因此第一結(jié)構(gòu)光圖案9a形似于第二結(jié)構(gòu)光圖案9b。只是，因?yàn)榈诙Y(jié)構(gòu)光圖案9b在形成時(shí)光所行經(jīng)的光路徑與第一結(jié)構(gòu)光圖案9a有所不同，故第一結(jié)構(gòu)光圖案9a與第二結(jié)構(gòu)光圖案9b會(huì)有形狀大小及/或位置的不同。

換句話(huà)說(shuō)，第一結(jié)構(gòu)光圖案9a以及第二結(jié)構(gòu)光圖案9b的呈現(xiàn)可以是，第二結(jié)構(gòu)光圖案9b為第一結(jié)構(gòu)光圖案9a的等比例放大，或是，第二結(jié)構(gòu)光圖案9b為第一結(jié)構(gòu)光圖案9a的等比例縮小，或是，第二結(jié)構(gòu)光圖案9b與第一結(jié)構(gòu)光圖案9a等大小，但在成像位置上，第二結(jié)構(gòu)光圖案9b偏移于第一結(jié)構(gòu)光圖案9a，即兩者不全部重疊，此亦屬可能的設(shè)置。于本實(shí)施例中，第一結(jié)構(gòu)光圖案9a是以折線(xiàn)線(xiàn)條作列舉，而第二結(jié)構(gòu)光圖案9b為并鄰的另一折線(xiàn)線(xiàn)條，但此僅為方便說(shuō)明的圖式繪示，在發(fā)光裝置A的實(shí)際操作應(yīng)用上，第一結(jié)構(gòu)光圖案9a以及第二結(jié)構(gòu)光圖案9b將會(huì)復(fù)雜許多。

至于分光鏡組2，較佳為一棱鏡或是具有類(lèi)棱鏡(quasi-prism or prism-like)外形，或是具有非對(duì)稱(chēng)的非球狀表面。分光鏡組2的設(shè)置可以是由一塑膠材料射出成型形成，或是由一紫外光固化材料直接形成或間接多步驟完成，或是由一熱固化材料直接形成或間接多步驟完成，或是由一紫外光固化材料形成于一基板(圖未示)，該基板的材料可以選自塑膠、玻璃和硅其中之一等等，皆屬可能的設(shè)置。除此之外，半透射半反射面23以及全反射面22的設(shè)置可以使用涂布的方式來(lái)形成，涂布可以均勻、可以不均勻，涂布不均勻可形成不同的厚度。再者，分光鏡組2的數(shù)值孔徑(Numerical Aperture，NA)涵蓋第一結(jié)構(gòu)光圖案9a以及第二結(jié)構(gòu)光圖案9b所對(duì)應(yīng)的發(fā)射角度與范圍，如此將能夠有效地大幅減低光的漏失。

當(dāng)然，為使控制更容易且多樣化，本發(fā)明發(fā)光裝置A更包括一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖未示)，使用者可透過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連結(jié)于分光鏡組2，其中，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可被徒手、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)、磁力驅(qū)動(dòng)、電磁驅(qū)動(dòng)或上述驅(qū)動(dòng)組合所驅(qū)動(dòng)。更甚者，分光鏡組2是可分離地設(shè)置于本發(fā)明發(fā)光裝置A，此舉的目的是為了在僅需發(fā)光裝置A執(zhí)行一般的照射而無(wú)分光功能的時(shí)候，將分光鏡組2拿離取走即可。

接著進(jìn)一步介紹結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1本身的詳細(xì)構(gòu)造。結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1包括一發(fā)光源11以及光學(xué)元件組13，且光學(xué)元件組13包括相應(yīng)于第一結(jié)構(gòu)光圖 案9a以及第二結(jié)構(gòu)光圖案9b的一衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element，DOE)、一折射式光學(xué)元件以及一反射式光學(xué)元件其中之一。而發(fā)光源11提供多個(gè)光束，該些光束透過(guò)光學(xué)元件組13而形成結(jié)構(gòu)光。于本較佳實(shí)施例中，發(fā)光源11可多個(gè)參差交錯(cuò)排列分布，該發(fā)光源11可具有不同偏振特性或具有不同波段分布與強(qiáng)度選項(xiàng)并可程序控制(programmable)啟動(dòng)點(diǎn)亮或減弱乃至關(guān)上(power-off)依時(shí)變動(dòng)，且發(fā)光源11所提供的多個(gè)光束是于通過(guò)衍射光學(xué)元件后形成結(jié)構(gòu)光，但不以此為限，其亦可變更設(shè)計(jì)為發(fā)光源11所提供的多個(gè)光束是通過(guò)折射式光學(xué)元件以及反射式光學(xué)元件后形成結(jié)構(gòu)光。至于發(fā)光源11可能的形式包括有一激光二極管(LD)、一發(fā)光二極管(LED)以及一有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和熱光源(thermal source)中的至少一者。

除此之外，結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1更包括一準(zhǔn)直透鏡12，其設(shè)置于發(fā)光源11與光學(xué)元件組13之間，用以準(zhǔn)直發(fā)光源11所輸出的光束并予以傳送至光學(xué)元件組13。

請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光照射時(shí)的概念示意圖。

本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光裝置B相似于第一實(shí)施例，第二實(shí)施例的發(fā)光裝置B亦包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1以及分光鏡組3。結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1用以發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光(structure light)，而分光鏡組3是設(shè)置于該結(jié)構(gòu)光的行進(jìn)路徑上，亦即位于結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1與一投射面9(一般為一標(biāo)的物件的表面)之間，并用以將結(jié)構(gòu)光分出支線(xiàn)。至于分光鏡組3的一入光側(cè)亦具有一入光面31以及一全反射面32。第二實(shí)施例異于第一實(shí)施例之處在于，第二實(shí)施例的分光鏡組3與第一實(shí)施例的分光鏡組2稍有不同。第二實(shí)施例的分光鏡組3的一出光側(cè)涂布有半透射半反射面33以及一抗反射面34(Anti-reflective coating)，其中，該結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束經(jīng)過(guò)該入光面31射至半透射半反射面33時(shí)，一部分光束繼續(xù)往外投射至投射面9，而呈現(xiàn)第一結(jié)構(gòu)光圖案9c，且另一部分光束經(jīng)半透射半反射面33往內(nèi)反射至全反射面32后，被全反射面32反射經(jīng)過(guò)抗反射面34再往外投射至投射面9，而呈現(xiàn)第二結(jié)構(gòu)光圖案9d。

于第二實(shí)施例中，分光鏡組3藉由在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置抗反射面34，使經(jīng)全反射面32反射的該另一部分光束，盡可能地往外投射至投射面9而不會(huì)再往內(nèi)反射，以提高第二結(jié)構(gòu)光圖案9d的成像亮度及品質(zhì)。

請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光照射時(shí)的概念示意圖。本發(fā)明第三實(shí)施例亦相似于第一實(shí)施例，至于第三實(shí)施例異于第一實(shí)施例之處在于，第三實(shí)施例的發(fā)光裝置C亦包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1以及分光鏡組4，但第三實(shí)施例的分光鏡組4與第一、二實(shí)施例的分光鏡組2、3稍有不同。結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光，而分光鏡組4是設(shè)置于該結(jié)構(gòu)光的行進(jìn)路徑上，用以將結(jié)構(gòu)光分出支線(xiàn)。分光鏡組4的一入光側(cè)具有一入光面41以及兩個(gè)全反射面42，分光鏡組4的外形從第一實(shí)施例的特定側(cè)面角度呈單楔形變化成呈雙楔形，該結(jié)構(gòu)光通過(guò)雙楔形的分光鏡組4的任一楔形的路徑相似于該結(jié)構(gòu)光通過(guò)前述兩實(shí)施例的單楔形的路徑，故于此不再贅述，而后于投射面9上投射出第一結(jié)構(gòu)光圖案9e以及第二結(jié)構(gòu)光圖案9f。但當(dāng)然，藉由改變分光鏡組本身的結(jié)構(gòu)，更可投射得到更多的第三結(jié)構(gòu)光圖案、第四結(jié)構(gòu)光圖案，于此并不對(duì)結(jié)構(gòu)光圖案的投射數(shù)量作一限制。

此外，于第三實(shí)施例的分光鏡組4的一出光側(cè)可設(shè)置成只涂布有半透射半反射面43，抑或是出光側(cè)同時(shí)涂布有半透射半反射面43以及一抗反射面(圖未示)，皆屬可能的配置。因其詳細(xì)的可能結(jié)構(gòu)已陳述于前兩個(gè)實(shí)施例，故于此不再贅述。

請(qǐng)參閱圖4，圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光照射時(shí)的概念示意圖。本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光裝置D亦包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1以及分光鏡組5，但第四實(shí)施例的分光鏡組5與前三個(gè)實(shí)施例的分光鏡組稍有不同。結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光，而分光鏡組5是設(shè)置于該結(jié)構(gòu)光的行進(jìn)路徑上，用以將結(jié)構(gòu)光分出支線(xiàn)。于第四實(shí)施例中，分光鏡組5為一組合式分光鏡組，其由多種不同功能的鏡片所組合而成。組合式分光鏡組的基本組合包括一半透射半反射片51以及一全反射片52，該結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束行經(jīng)半透射半反射面51時(shí)，部分光束繼續(xù)往外投射至投射面9，而呈現(xiàn)第一結(jié)構(gòu)光圖案9g，且另一部分光束經(jīng)過(guò)半透射半反射面51往內(nèi)反射至全反射面52后，被全反射面52反射再往外投射至投射面9，而呈現(xiàn)第二結(jié)構(gòu)光圖案9h。并且，相似于前三個(gè)實(shí)施例中所述，第一結(jié)構(gòu)光圖案9g的形狀及/或位置，不同于第二結(jié)構(gòu)光圖案9h，而使得可供辨識(shí)的線(xiàn)條增加。

除此之外，本實(shí)施例中的發(fā)光裝置D更包括兩個(gè)轉(zhuǎn)換透鏡模塊6，分別對(duì)應(yīng)配置于半透射半反射片51以及全反射片52的出光側(cè)。詳細(xì)而言，結(jié)構(gòu)光產(chǎn) 生單元1用以輸出結(jié)構(gòu)光，而轉(zhuǎn)換透鏡模塊6是位于分光鏡組5與投射面9之間，供結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1所輸出的結(jié)構(gòu)光的多個(gè)光束依序通過(guò)分光鏡組以及轉(zhuǎn)換透鏡模塊6后，藉由轉(zhuǎn)換透鏡模塊6的位移，而能夠縮小或放大投射面9上所呈現(xiàn)的第一結(jié)構(gòu)光圖案9g及第二結(jié)構(gòu)光圖案9h，作為照射視角的調(diào)整。雖然圖4所示的轉(zhuǎn)換透鏡模塊6僅以單一元件繪示，但并不以此為限，轉(zhuǎn)換透鏡模塊6可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求而由多個(gè)透鏡所組成。

請(qǐng)參閱圖5，圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光裝置在進(jìn)行發(fā)光照射時(shí)的概念示意圖。本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光裝置E亦包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1以及分光鏡組7，但第五實(shí)施例的分光鏡組7與前四個(gè)實(shí)施例的分光鏡組稍有不同。結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生單元1發(fā)射出一結(jié)構(gòu)光，而分光鏡組7是設(shè)置于該結(jié)構(gòu)光的行進(jìn)路徑上，用以將該結(jié)構(gòu)光分出支線(xiàn)。于第五實(shí)施例中，分光鏡組7為一組合式分光鏡組，其由多種不同功能的鏡片所組合而成。第五實(shí)施例的發(fā)光裝置異于第四實(shí)施例之處在于，組合式分光鏡組除了基本包括一半透射半反射片71以及至少一全反射片72之外，更包括至少一抗反射片73。

于本實(shí)施例中，組合式分光鏡組包括一半透射半反射片71、三個(gè)全反射片72以及兩個(gè)抗反射片73。兩個(gè)抗反射片73設(shè)置于分光鏡組7的一入光處及一出光處，藉此以盡可能地使行經(jīng)在正確路徑上的光不再被反射。再者，半透射半反射片71設(shè)置于結(jié)構(gòu)光行經(jīng)的路徑上，使一部分的該結(jié)構(gòu)光通過(guò)半透射半反射面71而投射至一投射面9，使投射面9上呈現(xiàn)一第一結(jié)構(gòu)光圖案9i，且另一部分的該結(jié)構(gòu)光被分光鏡組7的半透射半反射面71反射至三個(gè)全反射片72其中一片后，再向外朝投射面9投射，使投射面9上呈現(xiàn)不同于第一結(jié)構(gòu)光圖案9i的第二結(jié)構(gòu)光圖案9j。至于上述半透射半反射片71、全反射片72其中一片以及兩個(gè)抗反射片73之間空隙處，再用三個(gè)全反射片中的其余兩個(gè)補(bǔ)滿(mǎn)，以避免光泄露，以達(dá)到最佳的光使用效能。當(dāng)然，這里的數(shù)量為方便說(shuō)明的一列舉，并不作一限制。

綜上所述，本發(fā)明的發(fā)光裝置特別搭配設(shè)置有分光鏡組，而分光鏡組能夠?qū)⒃嫉慕Y(jié)構(gòu)光分支，藉此使投射面上的結(jié)構(gòu)光圖案增加，即使得該投射面上的線(xiàn)、面、網(wǎng)格的數(shù)量成倍數(shù)增加，或投射范圍改變等等，以便提供作后續(xù)獲取空間信息時(shí)精準(zhǔn)計(jì)算所需，進(jìn)而能提高解析程度。

上述實(shí)施例僅為示例性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，以及闡釋本發(fā)明的技 術(shù)方案，而非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。任何本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的技術(shù)原理及精神的情況下可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)如其權(quán)利要求所列。