深度检测的取样方法及其光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种深度检测的取样方法及其光学装置。该装置根据一时序信号在扫描面上沿着多条扫描线投射出多个投射点。该方法包括下列步骤：将所述扫描线分为至少二个扫描线群组；决定扫描线群组中的一第一扫描线的多个第一取样点；以及决定扫描线群组中的一第二扫描线的多个第二取样点，其中上述第一取样点与上述第二取样点之间沿着扫描线方向具有一相对位移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深度检测的取样方法及其光学装置，特别是一种可大幅地减少光检测的数据处理量并取得其中深度值信息的取样方法及其光学装置。
技术介绍
随着科技进步,一种具有体积小、重量轻的特征的微型投影机(Pico Projector,或亦称为Micro-display)已被发展出来。此种微型投影机无论是独立制造或嵌入于行动装置中，用户皆可机动地将所欲呈现的影像对一平面进行投影显示与观看。目前微型投影机的显示原理主要皆是由光源所产生的光束进行照射，利用诸如单晶娃液晶(Liquid Crystal on Silicon,简称为 LCoS)、液晶显示器(Liquid CrystalDisplay,简称为IXD)、数字微型反射镜器(Digital Micro-mirror Device,简称为DMD)或以微机电(MEMS)技术制作的微型扫描反射镜(Micro Scanning Mirror)等模块端的运作，以及由相关的光学元件将光束进行均匀化、聚焦或整型后投射而出。而在光源的部份，主要分为发光二极管(LED)与激光(Laser)两大类。请参阅图1，其为现有微型扫描反射镜型式的微型投影机I的投影示意图。如该图所示，此类微型投影机I主要具有RGB三原色的激光光源11和一扫描镜片12，并通过扫描镜片12将色光混合后的光束投影至扫描面，并作水平与垂直二个轴的扫描以呈现出影像。因此，其影像的呈现是以其中一水平扫描线从画面的一侧扫描至另一侧后，再在相连接的另一条水平扫描线上改变起始扫描的方向(意即奇、偶数的水平扫描线的扫描起点为相反)；如此，依序扫描所有的水平扫描线后便能构成一个投射的画面。换句话说，此类扫描型式的微型投影机的影像成像方式是在每条扫描线的扫描过程中依序于对应的投射点投射出对应的像素(pixel)，以构成整体影像。此一扫描技术与其他诸如LCoS型式的微型投影机是利用影像面板，并将光束照射于其上以直接作一个面的投影有所不同。此外，此类扫描型式的投影机亦可用来产生深度检测功能以作为手势控制或其他应用，其可在投影机中设置一光检测元件(Photo Detector，简称为H));例如在图1中所示的是一红外光检测元件13。激光光源11可包括一红外线光源，用以发射一红外光，并可由扫描镜片12带动红外光在扫描面上扫描。而在扫描过程中，红外光检测元件13能相应地检测被反射的红外光的红外光强度。当所检测到的红外光强度愈大时，该投射点被判断为深度值(cbpth)愈小，也就是所代表的空间距离愈近；相对的，当所检测到的红外光强度愈小时，该投射点则被判断为深度值(Cbpth)愈大，也就是所代表的空间距离愈远。也就是说，通过检测各投射点的红外光强度，便可构成相对应此扫描面的一深度值信息，进而能通过图像处理判断物体的存在或运动，以提供诸如手势或虚拟控制的各种应用。承上所述，针对不同的成像技术(例如逐点扫描或整个画面投射)，所应用的红外光检测技术也有所不同。以LCoS型式的微型投影机来说，其可采用互补式金属氧化半导体(CMOS)或电荷耦合元件(CCD)的影像检测元件，并直接检测整个画面的红外光强度，接着再由处理器去计算与分析各区域中的红外光强度情形。由在扫描型式的微型投影机其是在沿着扫描线的扫描过程中依序产生投射点，换句话说，扫描线是由多个投射点所组成。因此，如图1中所示的红外光检测元件13仅需得知各检测到的红外光强度相应的检测时间点，不需再进行进一步的计算或分析就能得到对应投射点的位置及其深度值。当欲取得整个扫描面的深度值信息时，红外光检测元件13会对每一投射点皆进行检测。然而，当设计红外光检测元件13对每一投射点皆进行检测时，也就是取样点过多的情形下，将会造成数据处理量的大增(需要大量的储存空间与运算时间)；其次，根据目前技术，制作此一红外光检测元件所能表现的反应速度也有硬件上的限制，使得逐点检测的目的无法有效达成。因此，提出一个可解决此问题的取样方法及具有此取样功能的光学装置便是一重要的议题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种深度检测的取样方法及具有此取样功能的光学装置。此一取样方法及其应用装置将可大幅地减少光检测的数据处理量，同时能有效地避免检测上元件反应速度不及的问题。本专利技术提出一种深度检测的取样方法，应用于包括一光源扫描模块和一光检测模块的一光学装置，该光源扫描模块用以根据一时序信号在一扫描面上沿着多条扫描线投射出多个投射点，该取样方法包括下列步骤:将所述扫描线分为至少二个扫描线群组；决定扫描线群组中的一第一扫描线的多个第一取样点；以及决定扫描线群组中的一第二扫描线的多个第二取样点，其中上述第一取样点与上述第二取样点之间沿着扫描线方向具有一相对位移。本专利技术另提出一种具有深度检测的取样功能的光学装置，包括:一光源扫描模块，用以根据一时序信号在一扫描面上沿着多条扫描线投射出多个投射点；一控制模块，用以将所述扫描线分为至少二个扫描线群组；决定扫描线群组中的一第一扫描线的多个第一取样点；及决定扫描线群组中的一第二扫描线的多个第二取样点，其中上述第一取样点与上述第二取样点之间沿着扫描线方向具有一相对位移；以及一光检测模块，用以根据上述取样点进行检测，并得出每个取样点对应的一深度值。【附图说明】图1为现有微型扫描反射镜型式的微型投影机的投影示意图；图2为本专利技术实施例所提出的具有光检测功能的光学装置的功能方块示意图；图3为本专利技术实施例中的水平同步信号和致能信号的时序图，及其相应在扫描面上的水平扫描线的取样关系示意图；图4为本专利技术实施例所提出的深度检测的取样方法的取样示意图；图5为本专利技术实施例的深度值信息的其中一深度信息线上的深度值的位置与各取样点之间的对应关系不意图；图6为本专利技术实施例所提出的取样方法的流程图。【主要元件符号说明】1:微型投影机11:激光光源12:扫描镜片13:红外光检测元件2:光学装置21:控制模块211:控制反馈单元212:处理单元22:光源扫描模块221:激光光源222:扫描元件23:光检测模块231:模拟数字转换器232:光检测元件30:扫描面31?34:扫描线tl:取样时间Si?sl6:取样点rl?rl6:深度值G:扫描线群组L:深度信息线610?640:步骤【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本专利技术欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略不必要的元件，以清楚显示本专利技术的技术特点。请参阅图2当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深度检测的取样方法，应用于包括一光源扫描模块和一光检测模块的一光学装置，该光源扫描模块用以根据一时序信号在一扫描面上沿着多条扫描线投射出多个投射点，该取样方法包括下列步骤：将所述扫描线分为至少二个扫描线群组；决定该扫描线群组中的一第一扫描线的多个第一取样点；以及决定该扫描线群组中的一第二扫描线的多个第二取样点，其中所述第一取样点与所述第二取样点之间沿着扫描线方向具有一相对位移。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林其鸿，雷华德，
申请(专利权)人：光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71