CN106597674B - 光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学装置，包括发光模块、第一结构光产生模块、第二结构光产生模块以及设置于发光模块、第一结构光产生模块与第二结构光产生模块之间的分光单元。分光单元用以于发光模块所提供的来源光束入射至分光单元时将来源光束分为朝第一结构光产生模块的方向行进的第一光束以及朝第二结构光产生模块的方向行进的第二光束，且第一光束于通过第一结构光产生模块后形成第一结构光，而第二光束于通过第二结构光产生模块后形成第二结构光。本发明以单一光学装置就可同时产生输出多个相同形式或不同形式的结构光。

Description

光学装置

技术领域

本发明关于一种光学装置，尤其关于一种用以提供结构光(structure light)的光学装置。

背景技术

随着电子工业的演进以及工业技术的蓬勃发展，各种电子设备大都朝着轻便、易于携带的方向进行开发与设计，以利使用者随时随地应用于移动商务或娱乐休闲等用途。而又由于近年来机、光、电的整合与应用受到重视的程度日益增加，因此各式各样的光学装置(如影像撷取装置、发光装置等)正广泛地延伸至各种产品上，如智能型手机、穿戴式电子装置等体积小且方便携带的可携式电子设备，故使用者得以于有需求时随时取出并进行使用，不仅具有重要的商业价值，更让一般大众的日常生活增添色彩。

再者，随着生活质量的提升，人们希望电子设备具有更多元化的功能，也因此对于应用在电子设备上的光学装置产生更多的诉求；而为了因应这些诉求，现已有一些相关于结构光(structure light)的技术被提出；例如本发明申请人在申请号为104115679的中国台湾专利申请中揭露了利用光学装置输出结构光对受测表面进行侦测，以获得受测表面的距离与平坦度，又例如本发明申请人还在申请号为104115677的中国台湾专利申请中揭露了利用光学装置输出双结构光对受测标的进行侦测以获得准确的深度信息。

然而，为了因应日益增加的需求，电子设备上就必须随着增加分别输出不同结构光的多个光学装置，以相应地提供各种功能，但此将导致电子设备的体积无法有效朝向轻、薄、短小的趋势发展，故如何于不扩大电子设备的体积的前提下使电子设备所能提供的功能更加多元化，已俨然成为一个重要的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种可同时产生输出多个相同形式或不同形式的结构光(structure lighting)的光学装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光学装置，其包括发光模块、第一结构光(structure light)产生模块、第二结构光产生模块以及分光单元，该发光模块用以提供一来源光束；该分光单元设置于该发光模块、该第一结构光产生模块以及该第二结构光产生模块之间，且用以于该来源光束入射至该分光单元时将该来源光束分为朝该第一结构光产生模块的方向行进的一第一光束以及朝该第二结构光产生模块的方向行进的一第二光束；其中，该第一光束于通过该第一结构光产生模块后形成一第一结构光，而该第二光束于通过该第二结构光产生模块后形成一第二结构光。

较佳地，该发光模块包括发光源，且该发光源包括激光二极管(LD)、发光二极管(LED)以及有机发光二极管(OLED)中的至少一者。

较佳地，该发光模块还包括准直单元(collimating unit)，其设置于该发光源与该分光单元之间，用以准直该准直单元所接收的光束并予以传送至该分光单元。

较佳地，该发光模块还包括光束扩张单元(beam expansion unit)，其设置于该发光源与该准直单元之间，用以扩张所接收的光束并予以传送至该准直单元。

较佳地，该来源光束包括具有一第一波长区间的光束、具有一第二波长区间的光束以及具有一热感应波长区间的光束中的至少一者。

较佳地，该分光单元为一多边形块状分光元件，且该多边形块状元件至少具有一第一表面以及一第二表面；其中，该第一表面与该第二表面之间形成有一棱线，且该多边形块状元件是以该棱线面对该来源光束的入射方向的方式设置，以供该来源光束中的一部分入射至该第一表面并产生反射而形成该第一光束，并供该来源光束中的一另一部分入射至该第二表面并产生反射而形成该第二光束。

较佳地，该多边形块状元件是一多边形锥状体或一多边形柱状体。

较佳地，该分光单元具有一非球面(aspheric)表面，且该非球面表面具有一顶部；其中，该分光单元是以该顶部面对该来源光束的入射方向的方式设置，以供该来源光束入射至该非球面表面并产生反射，以形成该第一光束以及该第二光束。

较佳地，该第一结构光产生模块包括第一结构光输出单元，且该第一结构光输出单元是由第一衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)、第一折射式光学元件以及第一反射式光学元件中的至少一者所组成。

较佳地，该第一结构光产生模块还包括第一准直单元(collimating unit)，其设置于该第一结构光输出单元与该分光单元之间，用以准直来自该分光单元的该第一光束并予以传送至该第一结构光输出单元。

较佳地，该第二结构光产生模块包括第二结构光输出单元，且该第二结构光输出单元是由第二衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)、第二折射式光学元件以及第二反射式光学元件中的至少一者所组成。

较佳地，该第二结构光产生模块还包括第二准直单元(collimating unit)，其设置于该第二结构光输出单元与该分光单元之间，用以准直来自该分光单元的该第二光束并予以传送至该第二结构光输出单元。

较佳地，该光学装置还包括壳体，其用以容置该发光模块以及该分光单元，并具有第一输出端口以及第二输出端口；其中，该第一结构光产生模块以及该第二结构光产生模块分别设置于该第一输出端口以及该第二输出端口。

较佳地，该第一结构光产生模块以及该第二结构光产生模块中的至少一者呈薄膜状。

较佳地，当该第一结构光投射至一投射面时，该投射面上呈现一第一结构光图案，且该第一结构光图案包括点(point)图形组、条纹(stripe)图形组以及网格(grid)图形组中的至少一者。

较佳地，当该第二结构光投射至一投射面时，该投射面上呈现一第二结构光图案，且该第二结构光图案包括点(point)图形组、条纹(stripe)图形组以及网格(grid)图形组中的至少一者。

较佳地，该分光单元还用以于该来源光束入射至该分光单元时供该来源光束中的一部分穿过其中以形成一第三光束并向外输出。

较佳地，该第一结构光以及该第二结构光彼此同调相干(coherent)且投射至一投射面，用以使该投射面上呈现至少一干涉条纹(interference fringe)。

较佳地，该发光模块包括发光源，且该第一结构光图案以及该第二结构光图案是于一同调长度L(coherence length)内交叠，以使该投射面上呈现该至少一干涉条纹，而该同调长度L满足下列关系式：

其中；Δλ为该发光源的一有效频谱线宽(effective spectral linewidth)，c为一光速，n为一介质折射率。

较佳地，该第一结构光以及该第二结构光是依据一预定时间序列而彼此间歇性同调相干，以使该投射面间歇性呈现该至少一干涉条纹。

较佳地，该至少一干涉条纹是供空间性(spatial)识别及/或时间性(temporal)识别。

本发明以单一光学装置就能同时产生输出多个相同形式或不同形式的结构光(structure lighting)，因此应用本发明光学装置的电子设备可于仅设置单一光学装置的情况下提供多种不同的功能，并有助于电子设备朝向轻、薄、短小的趋势发展。此外，本发明光学装置还可透过提高多个结构光的的相干性(coherent)而使分别相对应于这些结构光的多个结构光图案的交叠处呈现复数干涉条纹(interference fringe)，藉以应用于提升空间性(spatial)识别的分辨率及/或时间性(temporal)识别的分辨率。

附图说明

图1：为本发明光学装置于一第一较佳实施例的运作示意图。

图2：为图1所示光学装置的部分结构的配置概念示意图。

图3A：为呈带状(stripe-like)的结构光图案的一较佳概念示意图。

图3B：为呈涡流环状(vortex ring)的结构光图案的一较佳概念示意图。

图3C：为呈网格状的结构光图案的一较佳概念示意图。

图3D：为呈多条平行条纹排列状的结构光图案的一较佳概念示意图。

图3E：为呈多个点图形排列成矩形状的结构光图案的一较佳概念示意图。

图3F：为呈矩形面状的结构光图案的一较佳概念示意图。

图4：为本发明光学装置于一第二较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。

图5：为本发明光学装置于一第三较佳实施例的分光单元的结构概念示意图。

图6：为本发明光学装置于一第四较佳实施例的运作示意图。

图7：为图6所示光学装置的分光单元的结构概念示意图。

图8：为本发明光学装置于一第五较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。

图9：为本发明光学装置于一第六较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。

图10：为本发明光学装置于一第七较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。

图11：为本发明光学装置于一第八较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。

图12：为呈现在图11所示投射面上的第一结构光图案、第二结构光图案以及复数干涉条纹的概念示意图。

具体实施方式

请参阅图1与图2，图1为本发明光学装置于一第一较佳实施例的运作示意图，图2为图1所示光学装置的部分结构的配置概念示意图。光学装置1A包括壳体11、发光模块12A、第一结构光L1*(structure light)产生模块13A、第二结构光产生模块14A以及分光单元15A，且壳体11用以容置发光模块12A以及分光单元15A，并具有分别供第一结构光产生模块13A以及第二结构光产生模块14A设置于其上的第一输出端口111以及第二输出端口112；其中，分光单元15A设置于发光模块12A、第一结构光产生模块13A以及第二结构光产生模块14A之间，用以于发光模块12A所提供的来源光束L入射至分光单元15A时将来源光束L分为朝第一结构光产生模块13A的方向行进的第一光束L1以及朝第二结构光产生模块14A的方向行进的第二光束L2，且来源光束L、第一光束L1以及第二光束L2中的任一者皆可呈一单光束(single beam)形式或一复数光束(multiple beams)形式。

再者，发光模块12A包括发光源121，且发光源121可由激光二极管(LD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)以及类似于激光二极管、发光二极管、有机发光二极管等半导体类的其它发光元件中的至少一者所组成；其中，发光源121所提供的来源光束L中可包括具有第一波长区间的光束及/或具有第二波长区间的光束。举例来说，发光源121所提供的光束可包括可见光束、不可见光束(如紫外光束、红外光束、近红外光束或远红外光束等)以及具有热感应波长区间的光束。

于本较佳实施例中，分光单元15A为一三边形柱状体(三角柱)，并具有第一表面151、第二表面152以及第三表面153，且第一表面151以及第二表面152之间形成有一棱线159；其中，第一表面151以及第二表面152皆为具有高反射特性的表面，例如涂布有高反射膜(high reflection coating)，且分光单元15A是以其棱线159面对来源光束L的入射方向的方式设置，因此来源光束L中会有第一部分来源光束L’以及第二部分来源光束L”分别入射至第一表面151以及第二表面152，且入射至第一表面151的第一部分来源光束L’会于第一表面151上产生反射并形成第一光束L1，而入射至第二表面152的第二部分来源光束L”会于第二表面152上产生反射并形成第二光束L2。

又，第一结构光产生模块13A包括第一结构光输出单元131，且第一结构光输出单元131为一第一衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)，其供第一光束L1通过其中而形成向外输出的第一结构光L1*，而于第一结构光L1*投射至第一投射面91时，第一投射面91上会呈现第一结构光图案81*；同样地，第二结构光产生模块14A包括第二结构光输出单元141，且第二结构光输出单元141为一第二衍射光学元件，其供第二光束L2通过其中而形成向外输出的第二结构光L2*，而于第二结构光L2*投射至第二投射面92时，第二投射面92上会呈现第二结构光图案82*。较佳者，但不以此为限，第一衍射光学元件以及第二衍射光学元件可分别被设计呈薄膜状，藉以微小化光学装置1A的体积。

再者，第一衍射光学元件以及第二衍射光学元件皆是依据实际应用需求而被设计，用以分别对通过其中的第一光束L1以及第二光束L2进行光束整形(beam shaping)，进而使向外输出的第一结构光L1*以及第二结构光L2*得以弹性变化，因此分别呈现在第一投射面91以及第二投射面92上的第一结构光图案81*以及第二结构光图案82*是可被设计，且第一结构光图案81*以及第二结构光图案82*可被设计成相同或不同。

惟，图1所示第一结构光图案81*以及第二结构光图案82*仅为实施例，并不以图1所示为限；举例来说，第一结构光图案或第二结构光图案可包括一点(point)图形组、一条纹(stripe)图形组以及一网格(grid)图形组中的至少一者。以下再以图3A～图3F举例说明结构光图案的6种实施态样，但实际应用上并不以此为限。图3A示意了带状(stripe-like)的结构光图案，图3B示意了涡流环状(vortex ring)的结构光图案，图3C示意了网格状的结构光图案，图3D示意了多条平行条纹排列状的结构光图案，图3E示意了多个点图形排列成矩形状的结构光图案，图3F示意了矩形面状的结构光图案。

此外，如何透过设计第一衍射光学元件以及第二衍射光学元件而使得分别通过其中并输出的第一结构光L1*以及第二结构光L2*符合使用者的需求，为本技术领域普通技术人员所知悉，故在此即不再予以赘述。

当然，上述仅为实施例，产生第一结构光L1*以及第二结构光L2*的方式并不以上述为限，举例来说，亦可变更设计第一结构光输出单元131是由第一折射式光学元件(图未示)以及第一反射式光学元件(图未示)中的至少一者所组成，以供通过其中的第一光束L1形成第一结构光L1*，同样地，亦可变更设计第二结构光输出单元141是由第二折射式光学元件(图未示)以及第二反射式光学元件(图未示)中的至少一者所组成，以供通过其中的第二光束L2形成第二结构光L2*。

请参阅图4，其为本发明光学装置于一第二较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置1B大致类似于前述第一较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例的不同处在于，分光单元15B的第一表面151*以及第二表面152*具有特定的穿透率，例如涂布有特定穿透率的薄膜，且该特定穿透率的数值是依据实际应用需求而设定，因此入射至第一表面151*的来源光束L’会有一部分在第一表面151*上产生反射并形成第一光束L1，而另一部分(L1’)则会穿过第一表面151*且往第三表面153的方向行进，同样地，入射至第二表面152*的来源光束L”会有一部分在第二表面152*上产生反射并形成第二光束L2，而另一部分(L2’)则穿过第二表面152*且往第三表面153的方向行进；其中，于本较佳实施例中，壳体(图未示，可参考图1)还具有第三输出端口(图未示)，用以供穿过分光单元15A的第三表面153的光束L1’、L2’通过而向外输出。可选择地，第三输出端口处还可供设置一第三结构光产生模块(图未示)，藉以使通过其中的来源光束L1’、L2’形成第三结构光。

请参阅图5，其为本发明光学装置于一第三较佳实施例的分光单元的结构概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置大致类似于前述各较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述各较佳实施例的不同处在于，分光单元15C为一五边形锥状体(五角锥)，并具有第一表面151、第二表面152、第三表面153、第四表面154以及第五表面155，且分光单元15C是以五边形锥状体的顶部158(第一表面～第五表面151～155的交接处所形成的顶点)面对来源光束L的入射方向的方式设置，因此来源光束L中会有第一部分来源光束L’、第二部分来源光束L”、第三部分来源光束(图未示)、第四部分来源光束(图未示)以及第五部分来源光束(图未示)分别入射至第一表面151、第二表面152、第三表面153、第四表面154以及第五表面155，并进而分别于第一表面151、第二表面152、第三表面153、第四表面154以及第五表面155上产生反射而形成第一光束L1、第二光束L2、第三光束(图未示)、第四光束(图未示)以及第五光束(图未示)。

其中，于本较佳实施例中，壳体(图未示，可参考图1)还具有对应于分光单元15C的第三表面153且供第三结构光产生模块(图未示，但同理于图2所示的第一结构光产生模块13A与第二结构光产生模块14A)设置于其上的第三输出端口(图未示)、对应于分光单元15C的第四表面154且供第四结构光产生模块(图未示，但同理于图2所示的第一结构光产生模块13A与第二结构光产生模块14A)设置于其上的第四输出端口(图未示)以及对应于分光单元15C的第五表面155且供第五结构光产生模块(图未示，但同理于图2所示的第一结构光产生模块13A与第二结构光产生模块14A)设置于其上的第五输出端口(图未示)，因此本较佳实施例的光学装置可朝不同(五个)方向向外输出多个(五个)结构光(图未示)。

当然，上述皆仅为实施例，分光单元15A、15B、15C的形状与结构并不以上述为限，分光单元可依据实际应用需求而被设计成任一多边形块状元件，如多边形锥状体或多边形柱状体等。

请参阅图6与图7，图6为本发明光学装置于一第四较佳实施例的运作示意图，图7为图6所示光学装置的分光单元的结构概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置1D大致类似于前述各较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述各较佳实施例的不同处在于，分光单元15D具有一非球面(aspheric)表面156，分光单元15D是以非球面表面156的顶部157面对来源光束L的入射方向的方式设置，以供来源光束L’、L”入射至非球面表面156并产生反射，以形成第一光束L1以及第二光束L2，进而于向外输出第一结构光L1*以及第二结构光L2*后分别在第一投射面91上以及第二投射面92上呈现第一结构光图案81*以及第二结构光图案82*。

请参阅图8，其为本发明光学装置于一第五较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置1E大致类似于前述各较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述各较佳实施例的不同处在于，发光模块12E更包括一准直单元(collimating unit)122，其设置于发光源121与分光单元15之间，用以使发光源121所输出的来源光束L彼此平形并予以传送至分光单元15。

特别说明的是，由于未被准直的来源光束入射至分光单元15时会有部分的来源光束是无法被利用，故在本较佳实施例中，透过准直单元122准直发光源121所输出的来源光束L’、L”，使得来源光束L’、L”皆能够彼此平行地入射至分光单元15，进而提升光学装置1E的光使用效率。

请参阅图9，其为本发明光学装置于一第六较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置1F大致类似于前述第五较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第五较佳实施例的不同处在于，发光模块12F还包括一光束扩张单元(beam expansion unit)123，其设置于发光源121与准直单元122之间，用以扩张发光源121所输出的来源光束L’、L”，并予以传送至准直单元122，藉此增广光的可用面积范围。

请参阅图10，其为本发明光学装置于一第七较佳实施例的部分结构的配置概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置1G大致类似于前述各较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述各较佳实施例的不同处在于，第一结构光产生模块13G更包括设置于第一结构光输出单元131与分光单元15之间的第一准直单元132，且第二结构光产生模块14G更包括设置于第二结构光输出单元141与分光单元15之间的第二准直单元142；其中，第一准直单元132用以准直来自分光单元15的第一光束L11、L12并予以传送至第一结构光输出单元131，而第二准直单元142则用以准直来自分光单元15的第二光束L21、L22并予以传送至第二结构光输出单元141。

特别说明的是，由于未被准直的第一光束入射至第一结构光输出单元131时会有部分的第一光束是无法被利用，且未被准直的第二光束入射至第二结构光输出单元141时亦会有部分的第二光束是无法被利用，故于本较佳实施例中，在第一结构光输出单元131与分光单元15之间设置第一准直单元132以及在第二结构光输出单元141与分光单元15之间设置第二准直单元142，可提升光学装置1G的光使用效率。

请参阅图11与图12，图11为本发明光学装置于一第八较佳实施例的部分结构的配置概念示意图，图12为呈现在图11所示投射面上的第一结构光图案、第二结构光图案以及复数干涉条纹的概念示意图。其中，本较佳实施例的光学装置1H大致类似于前述各较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述各较佳实施例的不同处在于，光学装置1H还包括设置于壳体(图未示，可参考图1)外的第一导光单元16以及第二导光单元17，且第一导光单元16以及第二导光单元17用以分别导引第一结构光L1**以及第二结构光L2**投射至同一投射面93而使投射面93上呈现第一结构光图案81**以及第二结构光图案82**；于本较佳实施例中，第一结构光L1**以及第二结构光L2**彼此同调相干(coherent)，因此投射面93上的第一结构光图案81**以及第二结构光图案82**的交叠处会呈现复数干涉条纹(interference fringe)83。

进一步而言，由于第一结构光L1**以及第二结构光L2**皆来自同一发光源121，故透过控制发光源121的输出，可提高第一结构光L1**以及第二结构光L2**的同调性以及同调长度(coherence length)，进而增加第一结构光L1**以及第二结构光L2**的相干性(coherent)。

再者，于第一结构光图案81**以及第二结构光图案82**的交叠处所产生的复数干涉条纹83是远细于第一结构光L1**以及第二结构光L2**，且由于前述说明已提过第一结构光图案81**以及第二结构光图案82**可分别被设计，故任二相邻的干涉条纹的间距能被控制在极小的范围，如0.1毫米(mm)以下，因此该些干涉条纹83可提供光学装置1H或使用者对细节的分辨能力，即分辨率，藉以应用于各种空间性(spatial)的识别，也就是透过提升空间分辨率(spatial resolution)而对各种对象进行更精细的识别，例如对象位置与方向的识别、大小尺寸的识别或3D高度差距的识别等。

较佳者，但并不以此为限，本较佳实施例还使第一结构光图案81**以及第二结构光图案82**于一同调长度L(coherence length)内交叠，藉以使第一结构光图案81**以及第二结构光图案82**的交叠处所产生的复数干涉条纹83更为窄细，而同调长度L满足下列关系式：

其中；Δλ为该发光源的一有效频谱线宽(effective spectral linewidth)，c为一光速，n为一介质折射率。

而除了上述空间性的识别外，由于第一结构光L1*以及第二结构光L2*亦可被控制依据一预定时间序列而彼此间歇性同调相干，进而使投射面93上的多个干涉条纹83是间歇性的出现，因此该些干涉条纹还能够应用于时间性(temporal)的识别，例如于多个预设的不同时间点启动发光源121一段时间再予以关闭，因此在该些不同的时间点上，干涉条纹83才会呈现在投射面93并持续一段时间，直到发光源121被关闭，如此可应用于对物件或生物体在不同时段的响应(response)予以监控与识别。

此外，有关于如何使第一结构光L1*以及第二结构光L2*彼此同调相干，例如透过分别控制第一结构光L1*与第二结构光L2*的波长或光程等，以及如何使第一结构光L1*以及第二结构光L2*依据预定时间序列而彼此间歇性同调相干，皆为本技术领域普通技术人员所知悉，故在此即不再予以赘述。

根据以上的说明，由于本发明可透过单一光学装置产生输出多个相同形式或不同形式的结构光，因此应用本发明光学装置的电子设备可于仅设置单一光学装置的情况下提供多种不同的功能，并有助于电子设备朝向轻、薄、短小的趋势发展，实具产业利用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种光学装置，其特征在于，包括：

发光模块，用以提供一来源光束，且该来源光束垂直于该发光模块；

第一结构光产生模块；

第二结构光产生模块；

第三结构光产生模块，其与第一结构光产生模块及第二结构光产生模块呈非对称设置；以及

分光单元，具有一第一表面、一第二表面以及一第三表面，并设置于该发光模块、该第一结构光产生模块以及该第二结构光产生模块之间，且该分光单元用以于该来源光束入射至该分光单元时将该来源光束分为于该第一表面上产生反射并朝该第一结构光产生模块的方向行进的一第一光束、于该第二表面上产生反射并朝该第二结构光产生模块的方向行进的一第二光束、依序穿过该第一表面与该第三表面或依序穿过该第二表面与该第三表面并朝该第三结构光产生模块的方向行进的一第三光束；其中，该第三光束的行进方向相同于该来源光束的行进方向；

其中，该第一光束于通过该第一结构光产生模块后形成一第一结构光，且该第一结构光用以投射至一第一投射面而使该第一投射面上呈现一第一结构光图案；该第二光束于通过该第二结构光产生模块后形成一第二结构光，且该第二结构光用以投射至一第二投射面而使该第二投射面上呈现一第二结构光图案，而该第三光束于通过该第三结构光产生模块后形成一第三结构光。

2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该发光模块包括发光源，且该发光源包括激光二极管、发光二极管以及有机发光二极管中的至少一者。

3.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，该发光模块还包括准直单元，其设置于该发光源与该分光单元之间，用以准直该准直单元所接收的光束并予以传送至该分光单元。

4.如权利要求3所述的光学装置，其特征在于，该发光模块还包括光束扩张单元，其设置于该发光源与该准直单元之间，用以扩张所接收的光束并予以传送至该准直单元。

5.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该来源光束包括具有一第一波长区间的光束、具有一第二波长区间的光束以及具有一热感应波长区间的光束中的至少一者。

6.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该分光单元为一多边形块状分光元件，且该多边形块状元件至少具有一第一表面以及一第二表面；其中，该第一表面与该第二表面之间形成有一棱线，且该多边形块状元件是以该棱线面对该来源光束的入射方向的方式设置，以供该来源光束中的一部分入射至该第一表面并产生反射而形成该第一光束，并供该来源光束中的一另一部分入射至该第二表面并产生反射而形成该第二光束。

7.如权利要求6所述的光学装置，其特征在于，该多边形块状元件是一多边形锥状体或一多边形柱状体。

8.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该分光单元具有一非球面表面，且该非球面表面具有一顶部；其中，该分光单元是以该顶部面对该来源光束的入射方向的方式设置，以供该来源光束入射至该非球面表面并产生反射，以形成该第一光束以及该第二光束。

9.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该第一结构光产生模块包括第一结构光输出单元，且该第一结构光输出单元是由第一衍射光学元件、第一折射式光学元件以及第一反射式光学元件中的至少一者所组成。

10.如权利要求9所述的光学装置，其特征在于，该第一结构光产生模块还包括第一准直单元，其设置于该第一结构光输出单元与该分光单元之间，用以准直来自该分光单元的该第一光束并予以传送至该第一结构光输出单元。

11.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该第二结构光产生模块包括第二结构光输出单元，且该第二结构光输出单元是由第二衍射光学元件、第二折射式光学元件以及第二反射式光学元件中的至少一者所组成。

12.如权利要求11所述的光学装置，其特征在于，该第二结构光产生模块还包括第二准直单元，其设置于该第二结构光输出单元与该分光单元之间，用以准直来自该分光单元的该第二光束并予以传送至该第二结构光输出单元。

13.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学装置还包括壳体，其用以容置该发光模块以及该分光单元，并具有第一输出端口以及第二输出端口；其中，该第一结构光产生模块以及该第二结构光产生模块分别设置于该第一输出端口以及该第二输出端口。

14.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该第一结构光产生模块以及该第二结构光产生模块中的至少一者呈薄膜状。

15.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，当该第一结构光投射至一投射面时，该投射面上呈现一第一结构光图案，且该第一结构光图案包括点图形组、条纹图形组以及网格图形组中的至少一者。

16.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，当该第二结构光投射至一投射面时，该投射面上呈现一第二结构光图案，且该第二结构光图案包括点图形组、条纹图形组以及网格图形组中的至少一者。

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