CN107302693B - 三维影像***及带有三维影像***的移动电话 - Google Patents
三维影像***及带有三维影像***的移动电话 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107302693B CN107302693B CN201610229980.1A CN201610229980A CN107302693B CN 107302693 B CN107302693 B CN 107302693B CN 201610229980 A CN201610229980 A CN 201610229980A CN 107302693 B CN107302693 B CN 107302693B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- layer
- dividing device
- signal
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 102
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 46
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims description 3
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
一种移动电话包括：光源；调制器，与所述光源相连，用于通过一频率扫描信号调制所述光源的输出；第一分光装置，与所述光源相连，用于将来自光源的光分光为第一光路光输出和第二光路光输出；第二分光装置，与所述第一分光装置相连，用于将所述第二光路光输出分光为多个光信号；光学子模组用于收集穿过所述物体或被所述物体反射的光，并将收集到的光耦合入一光合并装置；感光装置，与所述光合并装置相连，用于感测该光合并装置的光输出并将其转化为多个电信号；以及信号处理模块，与所述感光装置相连，用于从所述电信号中提取三维信息。
Description
【技术领域】
本专利申请总体涉及影像技术，并且更具体地涉及一种三维影像***以及带有该三维影像***的移动电话。
【背景技术】
三维影像技术被广泛地应用于医学影像、机器人、手势识别、用于试衣的脸或身体的扫描等领域。相比二维图像，三维图像包含有关深度的信息，而该信息可以用于在观察者本人未在现场的情况下观察三维制品与结构，检测结构缺陷，或者评估货品。
现在的移动电话通常配备有高分辨率的摄像头。这些摄像头目前只能拍摄二维图像。由于大多数人习惯于把移动电话带在身边，因而，会期望有一种带有三维影像***的移动电话，这样用户可以方便地使用该移动电话拍摄高分辨率的带有深度信息的三维图像。
【发明内容】
本专利申请提供一种三维影像***以及带有该三维影像***的移动电话。在一个实施例中，该三维影像***包括其包括：由一频率扫描信号调制的光源；第一分光装置，与所述光源相连，用于将来自光源的光分光为第一光路光输出和第二光路光输出，所述第一光路光输出被引导至一物体，穿过该物体或被该物体反射；第二分光装置，与所述第一分光装置相连，用于将所述第二光路光输出分光为多个光信号；光学子模组用于收集穿过所述物体或被所述物体反射的光，并将收集到的光耦合入一光合并装置；所述光合并装置，与所述光学子模组及第二分光装置相连，包括多个光合并器，用于将耦合自所述光学子模组的光信号与所述第二分光装置输出的光信号合并，并输出多个合并后的光信号；感光装置，与所述光合并装置相连，用于感测该光合并装置的光输出并将其转化为多个电信号；以及信号处理模组，与所述感光装置相连，用于从所述电信号中提取有关物体的三维信息。所述光学子模组包括具有m列和n行的像素矩阵，每一个像素包括一硅基底层，一硅氧化物层设置于该硅基底层上，一玻璃层设置于该硅氧化物层上，一硅波导层设置于该玻璃层上，以及一多晶硅层部分覆盖该硅波导层，多个齿状结构形成于该硅波导层中，一光电二极管设置于所述硅氧化物层上并被所述玻璃层覆盖。所述第二分光装置为一分光器，将所述第二光路光输出分为k个光信号，并且k＝mxn。所述光合并装置包括k个光合并器，每个光合并器是一个光学Y形结，用于将一个耦合自所述光学子模组的光信号与一个由所述第二分光装置输出的光信号合并，并输出合并后的光信号。
空气、所述硅波导层及所述玻璃层的折射率可以分别为n1，n2，n3，并且n2＞n3＞n1。所述感光装置可以包含一像素矩阵，其包含k个像素，每个像素为一光感测器，用于将所述合并后的光信号转换为一个电信号。所述第一分光装置可以为一个光纤熔接耦合器。该三维影像***，可以进一步包括一放大器设置于所述光源与所述第一分光装置之间，用于放大输入该第一分光装置的光信号；以及一准直器设置于所述第一分光装置与所述物体之间，用于在光被导向该物体之前校准该光。频率扫描信号的频率可以在每次扫描中随时间线性变化。
在另一个实施例中，一种移动电话包括：背盖，其上定义有第一窗口和第二窗口；光源；调制器，与所述光源相连，用于通过一频率扫描信号调制所述光源的输出；第一分光装置，与所述光源相连，用于将来自光源的光分光为第一光路光输出和第二光路光输出，所述第一光路光输出被引导至一物体，穿过该物体或被该物体反射；第二分光装置，与所述第一分光装置相连，用于将所述第二光路光输出分光为多个光信号；光学子模组用于收集穿过所述物体或被所述物体反射的光，并将收集到的光耦合入一光合并装置；所述光合并装置，与所述光学子模组及第二分光装置相连，包括多个光合并器，用于将耦合自所述光学子模组的光信号与所述第二分光装置输出的光信号合并，并输出多个合并后的光信号；感光装置，与所述光合并装置相连，用于感测该光合并装置的光输出并将其转化为多个电信号；以及信号处理模组，与所述感光装置相连，用于从所述电信号中提取有关物体的三维信息。该第一窗口围绕所述光学子模组设置并与其对齐。该第二窗口围绕所述第一分光装置在第一光路的光输出设置并与其对齐。
所述第二窗口可以进一步围绕一闪光灯设置并与其对齐，所述闪光灯用于提供使用该移动电话拍摄照片或视频的辅助光。
所述光学子模组可以包括一像素矩阵，每一个像素包括一硅基底层，一硅氧化物层设置于该硅基底层上，一玻璃层设置于该硅氧化物层上，一硅波导层设置于该玻璃层上，以及一多晶硅层部分覆盖该硅波导层，多个齿状结构形成于该硅波导层中，一光电二极管设置于所述硅氧化物层上并被所述玻璃层覆盖。
所述光源、所述调制器、所述第一分光装置、所述第二分光装置、所述光学子模组、所述光合并装置、所述感光装置以及所述信号处理模组可以集成于一硅光子芯片，该硅光子芯片通过SOI工艺制成。
【附图说明】
图1是根据本专利申请一个实施例的三维影像***的结构框图；
图2是说明使用图1所示的三维影像***提取物体三维信息的方法的流程图；
图3A是根据本专利申请另一个实施例的带有三维影像***的移动电话的背面图；
图3B是图3A所示的三维影像***的芯片布局示意图；
图4是图3A所示移动电话中光学子模组的部分截面图。
其中：101、光源；102、光学模组；103、调制器；105、第二分光装置；106、第一分光装置；107、被影像物体；109、光采集耦合装置；111、光合并装置；113、感光装置；115、信号处理模组；121、光路；123、光路；201，203，205，207，209，211，213、步骤；300、移动电话；3001、背盖；3003、第一窗口；3005、第二窗口；301、激光输出；310、闪光灯；313、光学子模组；315、硅光子芯片；321、激光器；323、调制器；325、第二分光装置；326、第一分光装置；331、光合并装置；333、感光装置；335、信号处理模组；337、图像处理模组；400、像素；401、硅基底层；403、硅氧化物层；405、玻璃层；407、硅波导层；409、多晶硅层；411，413、齿状结构；415、光电二极管。
【具体实施方式】
下面将结合附图及实施例对本专利申请的三维影像***以及带有该三维影像***的移动电话进行详细说明。
图1是根据本专利申请一个实施例的三维影像***的结构框图。参见图1，该三维影像***包括光源101，调制器103与所述光源101相连，光学模组102与所述光源101相连，感光装置113与所述光学模组102相连，以及信号处理模组115与所述感光装置113相连。
参见图1，所述光学模组102包括第一分光装置106与所述光源101相连，第二分光装置105与所述第一分光装置106相连，光采集耦合装置109，以及光合并装置111。所述光合并装置111与所述光采集耦合装置109，所述第二分光装置105及所述感光装置113相连。
在本实施例中，所述光源101是一个激光器。该激光器包括一VCSEL或者VCSEL阵列。所述光源101输出的强度由所述调制器103通过一频率扫描信号(frequency sweepsignal)v(t)调制。在本实施例中，信号v(t)的频率在每次扫描中随时间线性变化。所述第一分光装置106是一分光器，将调制后的所述光源101的光输出分为两个光路121和123的光输出。作为一个例子，该分光器可以是一个光纤熔接耦合器(fiber optic fusioncoupler)。
参见图1，所述第一分光装置106在光路121中的光输出被导向一被影像物体107，如果该物体107透明则穿过该物体107或者如果该物体107不透明则被该物体107反射。在任一情况下，来自该物体107的光(即穿过该物体107的光或经该物体107反射的光)被所述光采集耦合装置109采集并耦合至所述光合并装置111。在本实施例中，该光采集耦合装置109是一光栅耦合器，其包含一像素矩阵。所述矩阵包含m列和n行。在本实施例中，作为举例，m＝600，n＝800。因而有mxn＝480，000个光信号被所述光采集耦合装置109耦合至所述光合并装置111。
参见图1，所述第一分光装置106在光路123中的光输出被耦合至所述第二分光装置105。在本实施例中，该第二分光装置105是一分光器，将所述光输出分为k个光信号，并且k＝mxn＝480，000。由该第二分光装置105输出的480,000个光信号被导入所述光合并装置111，作为参考信号。
该光合并装置111包含mxn＝k＝480，000个光合并器。在本实施例中，每个光合并器是一个光学Y形结(Y-juction)，用于将一个耦合自所述光采集耦合装置109的光信号与一个由所述第二分光装置105输出的光信号合并，并输出合并后的光信号。
由光合并装置111中每个光合并器输出的所述合并后的光信号被导入所述感光装置113的一个像素。该感光装置113包含一个像素矩阵。该矩阵中的每一个像素是一个光感测器，用于将所述合并后的光信号转换为一个电信号，例如一个电流信号i(t)。在本实施例中，该感光装置113的像素矩阵包含mxn＝k＝480，000个像素。由该感光装置113输出的电信号被传送至所述信号处理模组115。该信号处理模组115从该电信号中抽取所述物体107的三维信息，其具体方式在本申请说明书中稍后详述。
根据本专利申请的另一个实施例，一放大器设置于所述光源101与所述第一分光装置106之间，用于放大输入该第一分光装置106的光信号。作为一个例子，所述放大器可以是一个光纤放大器。在所述光路121中，一准直器设置于所述第一分光装置106与所述物体107之间，用于在光被导向该物体107之前校准该光。
在上述各实施例中，包括所述第一分光装置106，所述第二分光装置105，所述光采集耦合装置109，以及所述光合并装置111的所述光学模组102，与所述感光装置113集成于一硅光子芯片。优选地，该硅光子芯片通过SOI(silicon-on-insulator)工艺制成。
以下说明所述信号处理模组115用以从所述感光装置113输出的电信号中提取所述物体107的三维信息的方法。参见图1，光路121和光路123中光信号的时间延迟差Td包括两个部分：光纤中产生的延迟Tf和光纤外产生的延迟TO。对应所述光采集耦合装置109的不同像素的光纤中产生的延迟Tf是一个常数。光纤外产生的延迟TO取决于具体地像素，并与所述物体107的空间信息直接相关，而该空间信息包含前述有关深度的信息。
考虑所述光合并装置111的任意两个光合并器C1和C2，其分别对应所述光采集耦合装置109的两个像素。对于光合并器C1而言，其光路121中的时间延迟为D11，其光路123中的时间延迟为D12。对于光合并器C2而言，其光路121中的时间延迟为D21，其光路123中的时间延迟为D22。对于一个像素(对应于光合并器C1)而言，光路121和光路123中光信号的时间延迟差为：Td1＝D11-D12＝Tf1+TO1，其中Tf1是对于该像素而言光纤内的时间延迟差，TO1是对于该像素而言光纤外的时间延迟差。对于另一个像素(对应于光合并器C2)而言，光路121和光路123中光信号的时间延迟差为：Td2＝D21-D22＝Tf2+TO2，其中Tf2是对于该像素而言光纤内的时间延迟差，TO1是对于该像素而言光纤外的时间延迟差。
由于不论像素的具***置在哪里，所有的光路121和123中的光信号都通过同样的光纤设置，以上两个像素的光纤内的时间延迟差相同，即Tf1＝Tf2。然而，如果对应于这两个像素的所述物体107的诸如边界、折射率等与空间有关的物理特征不同，该两个像素的光纤外的时间延迟差时间就不同，即TO1≠TO2。换句话说，Td1-Td2＝TO1-TO2。
所以，对不同像素而言光路121和123中的光信号时间延迟差Td的差异包含了所述物体107的不同像素位置的相对三维空间信息。这个差异导致不同光合并器的光学输出的不同光学频率，并进一步导致所述感光装置113的不同像素的电输出的不同电学频率。通过分析该不同的电学频率，就可以确定和提取所述物体107不同像素位置的相对三维空间信息。
图2是说明使用图1所示的三维影像***提取物体三维信息的方法的流程图。参见图2，该方法包括：将一经调制的光信号分光入第一光路和第二光路(步骤201)；由一物体反射该第一光路中的光或者使该光穿过该物体(步骤203)；用一预定数目的像素收集该反射或透射的光，并将该预定数目的收集到的光信号耦合入一光合并装置(步骤205)；将所述第二光路中的光分光为该预定数目的分光信号(步骤207)；通过所述光合并装置合并所述预定数目的收集到的光信号与所述预定数目的分光信号成为所述预定数目的合成光信号(步骤209)；感测所述预定数目的合成光信号并将其转化成为电信号(步骤211)；以及分析所述电信号并确定所述物体的三维信息(步骤213)。
图3A是根据本专利申请另一个实施例的带有三维影像***的移动电话的背面图。参见图3A，移动电话300的背盖3001上定义有第一窗口3003和第二窗口3005。该第一窗口3003围绕一光学子模组313设置并与其对齐。在本实施例中，该光学子模组313集成了前述光采集耦合装置109和一图像感测器。该光学子模组313的结构在之后会做更详细的说明。所述第二窗口3005围绕一闪光灯310与一激光输出301设置并与其对齐。在本实施例中，该激光输出301为所述第一分光装置106(参见图1)在光路121的光输出。该闪光灯310为可选的，用于提供使用该移动电话300拍摄照片或视频的辅助光。该三维影像***包含图1所示实施例中的所有元件，并被集成于一硅光子芯片315。该硅光子芯片315设置于所述背盖3001的下方。优选地，该硅光子芯片315通过SOI(silicon-on-insulator)工艺制成。
图3B是图3A所示的三维影像***的芯片布局示意图。参见图3B，所述三维影像***集成于硅光子芯片315，包括激光器321，与该激光器321相连的调制器323，以及与该激光器321相连的第一分光装置326。所述第一分光装置326是一集成于芯片上的分光器，其一个输出投射出窗口3005，其另一个输出与第二分光装置325相连。所述第二分光装置325也集成于芯片315上。芯片315进一步包括光学子模组313，该光学子模组集成了所述光采集耦合装置109和一图像感测器。该光学子模组313与窗口3003对齐。所述芯片315进一步包括光合并装置331。由所述光学子模组313耦合的光信号以及所述第二分光装置325输出的光信号被输送至该光合并装置331并由其合并。感光装置333和信号处理模组335与该光合并装置331连接，并也集成于芯片315。由于所述光学子模组313集成了图像感测器，芯片315可以进一步包括一可选的图像处理模组337，该图像处理模组337与所述光学子模组313相连，用于处理该光学子模组313捕获的图像。
图4是图3A所示移动电话中光学子模组的部分截面图。该光学子模组313包括一由硅光子芯片实现的像素矩阵。该矩阵包含m列和n行，在本实施例中，作为一个例子，m＝600，n＝800。每一个像素包括一多层结构。参见图4，像素400包括一硅基底层401，一硅氧化物层403设置于该硅基底层401上，一玻璃层405设置于该硅氧化物层403上，一硅波导层407设置于该玻璃层405上，以及一多晶硅层409部分覆盖该硅波导层407。多个齿状结构(即光栅)411和413形成于该硅波导层407中。如图4所示，一部分齿状结构(即齿状结构411)被所述多晶硅层409覆盖，而另一部分齿状结构(即齿状结构413)未被所述多晶硅层409覆盖。一光电二极管415设置于所述硅氧化物层403上并被所述玻璃层405覆盖。
假设空气、所述硅波导层407及所述玻璃层405的折射率分别为n1，n2，n3。在本实施例中，n2＞n3＞n1。这样的关系保证了光在所述光学子模组313中按需要的路径传导，详述如下。
参见图4，照射到像素覆盖有所述多晶硅层409的那部分的光(箭头417所示)通过齿状结构411，并由此被耦合入所述硅波导层407，并顺着该硅波导传送(箭头419所示)。当该光行进至所述齿状结构413的下方，一部分光被所述齿状结构413反射，进入所述玻璃层405，然后被所述光电二极管415收集；剩余部分的光继续在所述硅波导层407内传送，如箭头421所示，并被导入所述光合并装置111的一光合并器中。值得注意的是，所述光合并装置111也同所述光学子模组313一样被集成于同一硅光子芯片315上。
照射到像素未覆盖有所述多晶硅层409的那部分的光(箭头420所示)进入所述齿状结构413，穿过所述硅波导层407，进入所述玻璃层405，并被所述光电二极管415收集。被不同像素的该光电二极管415收集的光可以用来形成所述物体107的图像，这样所述光学子模组313不仅集成了所述光采集耦合装置109，而且也集成了一个图像感测器。
在本实施例中，可以通过调整所述多晶硅层409的厚度达到最佳的方向性以及所述齿状结构(即光栅)的耦合长度。光栅的长度和宽度变化也可以调整。
以上各实施例提供的三维影像***制成于单一硅光子芯片，并因此可以通过既不复杂也不昂贵的组装流程与移动电话集成。而且，所述三维影像***集成了图像感测器的功能，进一步地降低了带有该三维影像***的移动电话的制造成本及其组装的复杂性。进一步地，该带有三维影像***的移动电话的外观与普通移动电话相似，因而其使用方便，也易于根据用户使用普通移动电话的习惯定制。
以上所述，仅是本专利申请较佳实施例而已，并非对本专利申请作任何形式上的限制，虽然本专利申请以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利申请技术方案内容，依据本专利申请技术对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本专利申请技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种三维影像***，其包括：
由一频率扫描信号调制的光源；
第一分光装置，与所述光源相连，用于将来自光源的光分光为第一光路光输出和第二光路光输出，所述第一光路光输出被引导至一物体，穿过该物体或被该物体反射；
第二分光装置，与所述第一分光装置相连，用于将所述第二光路光输出分光为多个光信号；
光学子模组用于收集穿过所述物体或被所述物体反射的光，并将收集到的光耦合入一光合并装置；
所述光合并装置，与所述光学子模组及第二分光装置相连，包括多个光合并器，用于将耦合自所述光学子模组的光信号与所述第二分光装置输出的光信号合并，并输出多个合并后的光信号；
感光装置，与所述光合并装置相连，用于感测该光合并装置的光输出并将其转化为多个电信号；以及
信号处理模组，与所述感光装置相连，用于从所述电信号中提取有关物体的三维信息；其中：
所述光学子模组包括具有m列和n行的像素矩阵，每一个像素包括一硅基底层，一硅氧化物层设置于该硅基底层上，一玻璃层设置于该硅氧化物层上，一硅波导层设置于该玻璃层上，以及一多晶硅层部分覆盖该硅波导层，多个齿状结构形成于该硅波导层中，一光电二极管设置于所述硅氧化物层上并被所述玻璃层覆盖；
所述第二分光装置为一分光器，将所述第二光路光输出分为k个光信号，并且k＝m xn；以及
所述光合并装置包括k个光合并器，每个光合并器是一个光学Y形结，用于将一个耦合自所述光学子模组的光信号与一个由所述第二分光装置输出的光信号合并，并输出合并后的光信号。
2.根据权利要求1所述的三维影像***，其中空气、所述硅波导层及所述玻璃层的折射率分别为n1，n2，n3，并且n2>n3>n1。
3.根据权利要求1所述的三维影像***，其中所述感光装置包含一像素矩阵，其包含k个像素，每个像素为一光感测器，用于将所述合并后的光信号转换为一个电信号。
4.根据权利要求1所述的三维影像***，其中所述第一分光装置为一个光纤熔接耦合器。
5.根据权利要求1所述的三维影像***，进一步包括一放大器设置于所述光源与所述第一分光装置之间，用于放大输入该第一分光装置的光信号；以及一准直器设置于所述第一分光装置与所述物体之间，用于在光被导向该物体之前校准该光。
6.根据权利要求1所述的三维影像***，其中频率扫描信号的频率在每次扫描中随时间线性变化。
7.一种移动电话，其包括：
背盖，其上定义有第一窗口和第二窗口；
光源；
调制器，与所述光源相连，用于通过一频率扫描信号调制所述光源的输出；
第一分光装置，与所述光源相连，用于将来自光源的光分光为第一光路光输出和第二光路光输出，所述第一光路光输出被引导至一物体，穿过该物体或被该物体反射；
第二分光装置，与所述第一分光装置相连，用于将所述第二光路光输出分光为多个光信号；
光学子模组用于收集穿过所述物体或被所述物体反射的光，并将收集到的光耦合入一光合并装置；
所述光合并装置，与所述光学子模组及第二分光装置相连，包括多个光合并器，用于将耦合自所述光学子模组的光信号与所述第二分光装置输出的光信号合并，并输出多个合并后的光信号；
感光装置，与所述光合并装置相连，用于感测该光合并装置的光输出并将其转化为多个电信号；以及
信号处理模组，与所述感光装置相连，用于从所述电信号中提取有关物体的三维信息；其中：该第一窗口围绕所述光学子模组设置并与其对齐；
该第二窗口围绕所述第一分光装置在第一光路的光输出设置并与其对齐。
8.根据权利要求7所述的移动电话，其中所述第二窗口进一步围绕一闪光灯设置并与其对齐，所述闪光灯用于提供使用该移动电话拍摄照片或视频的辅助光。
9.根据权利要求7所述的移动电话，其中所述光学子模组包括一像素矩阵，每一个像素包括一硅基底层，一硅氧化物层设置于该硅基底层上，一玻璃层设置于该硅氧化物层上，一硅波导层设置于该玻璃层上，以及一多晶硅层部分覆盖该硅波导层，多个齿状结构形成于该硅波导层中，一光电二极管设置于所述硅氧化物层上并被所述玻璃层覆盖。
10.根据权利要求7所述的移动电话，其中所述光源、所述调制器、所述第一分光装置、所述第二分光装置、所述光学子模组、所述光合并装置、所述感光装置以及所述信号处理模组集成于一硅光子芯片，该硅光子芯片通过SOI工艺制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610229980.1A CN107302693B (zh) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | 三维影像***及带有三维影像***的移动电话 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610229980.1A CN107302693B (zh) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | 三维影像***及带有三维影像***的移动电话 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107302693A CN107302693A (zh) | 2017-10-27 |
| CN107302693B true CN107302693B (zh) | 2019-06-14 |
Family
ID=60137073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610229980.1A Active CN107302693B (zh) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | 三维影像***及带有三维影像***的移动电话 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107302693B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102901957A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-30 | 北京理工大学 | 一种用于条纹管激光雷达3d多光谱探测的接收装置 |
| CN103577803A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 谷歌公司 | 像素显示器的色彩和强度调制的使用 |
| WO2014053883A1 (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-10 | Nokia Corporation | An apparatus and method for capturing images |
| CN103874945A (zh) * | 2011-04-15 | 2014-06-18 | 科途嘉光电公司 | 具有多个从波导接收光信号的光传感器的设备 |
| CN105204310A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-30 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于光学扫描全息技术的复振幅物体重建装置 |
-
2016
- 2016-04-14 CN CN201610229980.1A patent/CN107302693B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103874945A (zh) * | 2011-04-15 | 2014-06-18 | 科途嘉光电公司 | 具有多个从波导接收光信号的光传感器的设备 |
| CN103577803A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 谷歌公司 | 像素显示器的色彩和强度调制的使用 |
| CN102901957A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-30 | 北京理工大学 | 一种用于条纹管激光雷达3d多光谱探测的接收装置 |
| WO2014053883A1 (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-10 | Nokia Corporation | An apparatus and method for capturing images |
| CN105204310A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-30 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于光学扫描全息技术的复振幅物体重建装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107302693A (zh) | 2017-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101632311B1 (ko) | 패널 형태의 면 카메라, 이를 적용한 광 터치스크린 및 디스플레이 장치 | |
| JP4122065B2 (ja) | コンピュータシステム用ユーザー入力装置 | |
| US20180357459A1 (en) | Optical fingerprint module | |
| AU2021286374A1 (en) | Beam angle sensor in virtual/augmented reality system | |
| EP1752864A2 (en) | Methods and systems for detecting selections on a touch screen display | |
| CN110998223A (zh) | 用于确定至少一个对像的位置的检测器 | |
| WO2020051338A1 (en) | Pixel cell with multiple photodiodes | |
| JP7374195B2 (ja) | 少なくとも１つの物体の位置を決定するための検出器 | |
| WO2019241238A1 (en) | Pixel cell with multiple photodiodes | |
| JPWO2015015717A1 (ja) | 撮像装置、並びにそれを用いた撮像システム、電子ミラーシステムおよび測距装置 | |
| CN104704423A (zh) | 用于捕获图像的装置和方法 | |
| CN108108718A (zh) | 屏内光学指纹辨识的薄膜晶体管面板 | |
| CN102685377A (zh) | 摄像装置 | |
| TWI662317B (zh) | 具有影像顯示功能的智慧型隱形眼鏡及其透光本體 | |
| CN102789114A (zh) | 一种可见-红外双通摄像机 | |
| CN110347295B (zh) | 感测板及具有感测板的显示器 | |
| EP3431918A1 (en) | Multichannel confocal sensor and related method for inspecting a sample | |
| Park et al. | Three-dimensional imaging using fast micromachined electro-absorptive shutter | |
| CN107209588A (zh) | 非接触输入装置和方法 | |
| US20220229188A1 (en) | Detection device with at least one sensor device, an analysis device, a light source, and a carrier medium | |
| CN109298543B (zh) | 智能型隐形眼镜及其透光本体 | |
| JP6989475B2 (ja) | 光学検査装置及び光学検査方法 | |
| CN107302693B (zh) | 三维影像***及带有三维影像***的移动电话 | |
| US10362292B2 (en) | System and method for three dimensional imaging | |
| JP2008204047A (ja) | 表示検出装置および光検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190412 Address after: Honeycomb Spatial Cluster in Songshan Lake Creative Living City, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: Dongguan Lollipop Electronic Technology Co., Ltd. Address before: Room A11, 9th floor, Yingao International Building, 707-713 Nathan Road, Mongkok, Kowloon, China Applicant before: Red catalpa Co., Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210104 Address after: 272000 37 Jining Avenue, taibaihu New District, Jining City, Shandong Province Patentee after: SHANDONG POLYTECHNIC College Address before: 523808 honeycomb space cluster of Songshan Lake creative life city, Dongguan City, Guangdong Province Patentee before: DONGGUAN BANG BANG TANG ELECTRONIC TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211009 Address after: 272000 room 812, administrative building, Shandong Polytechnic vocational college, Beihu provincial tourism resort, Jining City, Shandong Province Patentee after: Shandong Grand Canal cultural creativity Co.,Ltd. Address before: 272000 37 Jining Avenue, taibaihu New District, Jining City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG POLYTECHNIC College |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: 3D image system and mobile phone with 3D image system Effective date of registration: 20211025 Granted publication date: 20190614 Pledgee: Jining Rushang Village Bank Co.,Ltd. Tangkou sub branch Pledgor: Shandong Grand Canal cultural creativity Co.,Ltd. Registration number: Y2021980011216 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |