结构光元件和包括结构光元件的光源模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种结构光元件和包括结构光元件的光源模块，该结构光元件具有包括绕射光学元件的第一表面结构和包括波浪镜结构的第二表面结构，二者相对而立，其中的绕射光学元件将入射的点光束处理为不同点大小和明暗分布，波浪镜结构则将点光束展开为线光束。单点激光通过上述结构光元件后可产生结构光，因此本实用新型专利技术可作为3D手势感应控制或检测装置的投光系统。

【技术实现步骤摘要】
结构光元件和包括结构光元件的光源模块
本技术属于一种光学元件的领域，特别是属于一种作为投光用途的结构光元件与其应用系统的领域。
技术介绍
3D空间物体量测技术可以用来侦测及分析待测物体形状、外观及距离。一般而言，3D空间物体量测是将光线投射到待测物体，并藉由光线的反射计算出物体在3D空间的距离，由于量测到的数据资料包含深度信息，故常以深度影像(cbpth image)称之。 捕捉物体深度影像的方法，基本上区分为接触式和非接触式，举例来说，3D手势感应控制(3D Gesture Sensing Control)属于非接触式,若依据量测技术的不同，3D手势感应控制尚可区分为三大技术类型，包括结构光扫描(Structured Light Scanning)、时差测距(Time-of-Fight, ToF)与三角测距(Triangulat1n)。 结构光是指具有特定形状模式的光线，此特定形状模式的光线被投射到待测物体表面时会变形，因此，可用摄影机撷取受物体表面影响的变形结构光图像信息，其包括物体的距离、物体表面形状变化或物体间隙等等。 因此，产生利于判读的结构光对于3D手势感应控制而言是很重要的课题之一。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种结构光兀件和包括结构光兀件的光源模块，激光入射此结构光兀件后产生不同亮度和不同宽窄但周期性出现的条纹以构成结构光。 本技术要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种结构光元件和包括结构光元件的光源模块，该结构光元件包括相对的一绕射光学元件(DOE)和波浪镜结构，其可以消除使用传统绕射光学元件的DC项(零级项，DC term)产生的过亮影响，因此可产生良好的结构光分布。 本技术要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种结构光元件和包括结构光元件的光源模块，该结构光元件包括相对的一绕射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)和一或多个波浪镜结构,其对于入射光的波长较无选择性，因此形成的结构光分布的光行为差异不大，增加了选用入射光的弹性。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种结构光元件，其包括透光基体、第一表面结构以及第二表面结构，该第一表面结构位于该透光基体的一第一侧，其中，该第一表面结构包括一绕射光学元件；该第二表面结构位于该透光基体的一第二侧，该第一侧和该第二侧相对而立，其中，该第二表面结构包括一第一波浪镜结构。 较佳地，该绕射光学元件包括多条直线和曲线至少之一组成的一绕射纹路结构；或该绕射光学元件包括多条直线和曲线至少之一组成的一绕射纹路结构，该多条直线和曲线的宽度或长度彼此相同或不同；或该绕射光学元件包括多条直线和曲线至少之一组成的一绕射纹路结构，该多条直线和曲线的宽度和长度彼此相同或不同。 较佳地，该第一波浪镜结构包括多条平行排列的第一圆弧柱体；或该第一波浪镜结构包括多条平行排列的第一圆弧柱体，且该多条第一圆弧柱体彼此相邻接或不邻接。 较佳地，该结构光元件还包括设置于该第二侧的一第二波浪镜结构。 较佳地，该第二波浪镜结构包括多条平行排列的第二圆弧柱体，该多条第二圆弧柱体不平行该多条第一圆弧柱体。 较佳地，该结构光元件还包括一第二波浪镜结构，其与该第一波浪镜结构相邻而属于该第二表面结构的一部分，其中，该第一波浪镜结构的多条平行的第一圆弧柱体不平行于该第二波浪镜结构的多条平行的第二圆弧柱体。 较佳地，该透光基体、该第一表面结构和该第二表面结构为同一介质；或是该透光基体和该第二表面结构为同一介质。 较佳地，该第一表面结构和该第二表面结构是以UV胶形成。 本技术还提供一种包括上述任一结构光元件的光源模块，该光源模块还包括激光光源以及容置该激光光源和该结构光元件的盒体，其中，该激光光源发出一激光通过该结构光元件后输出至该盒体外。 本技术的结构光元件具有以下的优点:(I)相较于一传统具有相对的两DOE结构的光学元件，本技术的结构光元件可消除DC项(零级项，DC term)造成的过亮影响，形成良好的结构光分布，以利后续结构光扫描、演算和运用；(2)本技术的结构光元件对入射光的选择性低，因此可适用各种不同波长的激光入射光，增加应用的范围；(3)本技术的结构光元件可直接整合光源，形成薄型化的光源模块，适用于现今追求薄型化的电子或手持装置。 【附图说明】 图1为依据本技术的第一实施例结构光元件的剖面图。 图2为依据本技术的第一实施例结构光元件的透视立体示意图。 图3为本技术的第一实施例的结构光元件的光线输出示意图。 图4为依据本技术的第二实施例结构光元件的透视立体示意图。 图5为依据本技术的结构光元件的光源模块侧视示意图。 【具体实施方式】 图1和图2分别为依据本技术的第一实施例结构光元件的剖面图和透视立体不意图。参照图1和图2,结构光兀件I具有一透光基体10以及透光基体10相对的第一表面结构12和第二表面结构14。于第一实施例中,包括多条直线和曲线至少之一组成的绕射纹路结构11构成第一表面结构12,其即包括一绕射光学元件(Diffractive OpticalElement,DOE)结构，实际体现上，绕射纹路结构11的直线和曲线可分布以作为整个第一表面结构12，直线和曲线的排列密度可有不同的疏密程度。绕射纹路结构11的该些直线和曲线的宽度或长度或两者可以彼此相同或不同。 其次，包括多条第一圆弧柱体13平行排列而成的第二表面结构14则为一波浪镜结构或柱状镜结构(lenticular structure),其中多个第一圆弧柱体13彼此相邻接或是具有间隙。于第一实施例中，每一第一圆弧柱体13的柱体向Y轴方向延伸，多个第一圆弧柱体13则向X轴方向排列，至于第一圆弧柱体13与绕射纹路结构11的关系待后再述。 图3为本技术的第一实施例的结构光元件的光线输出示意图。应用上，激光入射光可从结构光兀件I的第一表面结构12或第二表面结构14任一面进入。参考图3,结构光元件I的第一表面结构12 (绕射光学元件)用以将单点光束2 (第一点光束)形成多个点光束22 (第二点光束)分布于透光基体10的任一截面中，经过第一表面结构12后的任一点光束22的点大小可以不同，亮度亦可不同。是以，结构光元件I的第一表面结构12用以将单点光束2形成明暗分布的多个点光束22 (在透光基体10中)，即点光束2通过第一表面结构12后可形成一排的多个点光束22，一排的多个点光束22的各个光点大小、强度或密度分布以及位置是可以设计与指定的。再者，为达到后续形成结构光的分布，第一表面结构12分布会相对于第二表面结构14的波浪镜结构或柱状镜结构而调整，以本实施例为例，单点光束2经过第一表面结构12而绕射而成的多个点光束22 (第二点光束)所形成的线状分布是和第二表面结构14的波浪镜结构的第一圆弧柱体13延伸方向相同，即多个点光束22沿着Y轴的方向排列，但本技术的第一表面结构12分布是可以被调整角度和纹路结构分布，使得多个点光束22 (第二点光束)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构光元件，其特征在于，包括：透光基体；第一表面结构，其位于该透光基体的一第一侧，其中，该第一表面结构包括一绕射光学元件；以及第二表面结构，其位于该透光基体的一第二侧，该第一侧和该第二侧相对而立，其中，该第二表面结构包括一第一波浪镜结构。

【技术特征摘要】
2014.05.09 TW 1032081361.一种结构光元件，其特征在于，包括: 透光基体； 第一表面结构，其位于该透光基体的一第一侧，其中，该第一表面结构包括一绕射光学元件；以及 第二表面结构，其位于该透光基体的一第二侧，该第一侧和该第二侧相对而立，其中，该第二表面结构包括一第一波浪镜结构。2.如权利要求1所述的结构光元件，其特征在于， 该绕射光学元件包括多条直线和曲线至少之一组成的一绕射纹路结构；或 该绕射光学元件包括多条直线和曲线至少之一组成的一绕射纹路结构，该多条直线和曲线的宽度或长度彼此相同或不同；或 该绕射光学元件包括多条直线和曲线至少之一组成的一绕射纹路结构，该多条直线和曲线的宽度和长度彼此相同或不同。3.如权利要求2所述的结构光元件，其特征在于， 该第一波浪镜结构包括多条平行排列的第一圆弧柱体；或 该第一波浪镜结构包括多条平行排列的第一圆弧柱体，且该多条第一圆弧柱体彼此相邻接或不邻接。4.如权利要求3所述的结构光元件，其特征在于，该结构光元件还包括设置于该第二侧的一第二波浪镜结构。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖宏荣，张颖岳，
申请(专利权)人：华锦光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71