CN117939281A - 光学摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学摄像装置，包含光学镜头、偏振结构以及影像感测器。偏振结构位于光学镜头的光路下游或光路上游，且偏振结构用以偏振入射光线。偏振结构包含第一透光基板、第一电极层、液晶层、第二电极层、第二透光基板以及偏振件。第一电极层位于第一透光基板上。液晶层位于第一电极层上。第二电极层位于液晶层上。第二透光基板位于第二电极层上。偏振件位于第二透光基板上，且偏振件用以偏振入射光线，以输出偏振光线。偏振结构位于影像感测器的光路上游。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学摄像装置。
背景技术
近年来，各种电子装置已普遍配置有摄像模组，且市面上对于摄像模组的成像品质要求也日渐提高。在影响成像品质的许多因素中，摄像环境的亮度将决定实质上进入到摄像模组的进光量，进而影响成像画面的曝光度及清晰度。
现有技术所提供的解决办法是依照摄像环境的亮度，选择性地在摄像模组的镜头前加装或不加装偏振片。该偏振片可对入射光线具有遮蔽作用。因此，当处于暗光环境时，现有技术将选择不加装偏振片，以避免干涉可进入摄像模组的进光量，进而影响成像画面的曝光度及清晰度。而当处于亮光环境时，现有技术会选择加装偏振片，以过滤光线、减少进入摄像模组的进光量，进而能避免影响成像画面的曝光度及清晰度。
然而，现有技术所使用的偏振片将同步调整来自各个方向、具有各种相位的入射光线，而将使得整个成像画面同步调暗。换句话说，现有技术并无法考量到摄像环境的某位置会因入射光线较少，该部分的摄像画面原本就较为阴暗；故若是对所有入射光线均加以同一偏振片过滤，将使得摄像画面的整体亮度偏暗，而使得原本就已经阴暗的位置，变得更暗。
此外，此些入射光线通常亦包含反光及杂散光，且此些反光及/或散射光入射于摄像模组的角度彼此之间存在差异。故若是对所有入射光线均加以同一偏振片过滤，仅能过滤掉某些特定入射角度或相位的入射光线，而使得也存在过滤需求的摄像环境的其他位置，无法得到针对性的过滤效果。换句话说，成像画面中的某些位置仍会存在曝光度及清晰度不佳的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的一实施例提供了一种光学摄像装置，其包含光学镜头、偏振结构以及影像感测器。上述偏振结构位于光学镜头的光路下游或光路上游，且偏振结构用以偏振入射光线。偏振结构包含第一透光基板、第一电极层、液晶层、第二电极层、第二透光基板以及偏振件。上述第一电极层位于第一透光基板上。上述液晶层位于第一电极层上。上述第二电极层位于液晶层上。上述第二透光基板位于第二电极层上。上述偏振件位于第二透光基板上，且上述偏振件用以偏振入射光线，以输出偏振光线。上述偏振结构位于影像感测器的光路上游。
此外，本发明的一实施例亦提供了另一种光学摄像装置，其包含光学镜头、偏振结构以及影像感测器。上述偏振结构位于光学镜头的光路下游或光路上游，且偏振结构用以偏振入射光线。偏振结构包含第一透光基板、第一电极层、液晶层、第二电极层、第二透光基板以及偏振件。上述第一电极层位于第一透光基板上。上述第二电极层与第一电极层成对地位于第一透光基板上。上述液晶层位于第一电极层及第二电极层上。上述第二透光基板位于第二电极层上。上述偏振件位于第二透光基板上，且上述偏振件用以偏振入射光线，以输出偏振光线。上述偏振结构位于影像感测器的光路上游。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的光学摄像装置于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图2A为本发明的一实施例的偏振结构于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图2B为本发明的一实施例的偏振结构于第二视角(XZ平面)的结构示意图。
图2C为本发明的一实施例的光学摄像方法的流程示意图。
图3为本发明的一实施例的光学摄像装置于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图4为本发明的一实施例的光学摄像装置于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图5为本发明的一实施例的光学摄像装置于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图6为本发明的一实施例的光学摄像装置于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图7A为本发明的第二实施例的偏振结构于第一视角(XY平面)的结构示意图。
图7B为本发明的一实施例的偏振结构于第二视角(XZ平面)的结构示意图。
其中，附图标记：
1:光学摄像装置
10:偏振结构
11:第一透光基板
12:第一电极层
120,120’:第一子电极层
121,121’:第一子电极层
122:第一子电极层
123:第一子电极层
13:第一配向层
14:液晶层
140:液晶化合物
141:垫片
15:第二配向层
16:第二电极层
160:第二子电极层
161:第二子电极层
162:第二子电极层
163:第二子电极层
17:第二透光基板
18:偏振件
20:光学镜头
30:影像感测器
40:光路折叠元件
A1:第一区域
A2:第二区域
A3:第三区域
E:可调电场
L:入射光线
L’:偏振光线
S1:光学摄像方法
S10-S16:步骤
X:坐标的X轴
Y:坐标的Y轴
Z:坐标的Z轴
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
于本文以下例示性说明的实施例中，用语“上”或“下”仅仅是用来说明其在图式中所呈现的方位，但非用以限制其实际位向。
请参考图1及图2A，兹以图1说明第一实施例的光学摄像装置1，并辅以图2A说明本发明的一实施例的偏振结构10。在图1，一种光学摄像装置1包含光学镜头20、偏振结构10及影像感测器30。
上述光学镜头20可包含各种具有会聚光线功能的透镜或透镜组合，例如上述光学镜头20可包含镜筒、镜头及凸透镜组合。因此，位于光学镜头20的光路上游的入射光线L，可经由光学镜头20而集中汇聚于光学镜头20的光路下游。上述偏振结构10可位于光学镜头20的光路下游(如图1所示)或光路上游(如图3所示，容后详述)，且偏振结构10用以偏振入射光线L。在图1及图2A，偏振结构10包含第一透光基板11、第一电极层12、液晶层14、第二电极层16、第二透光基板17及偏振件18。上述第一透光基板11可为各种具有透光功能的材料，例如玻璃基板。上述第一电极层12位于第一透光基板11上，且第一电极层12可为各种可供施予可调电场E的导电材料，例如以氧化铟锡(ITO)为基材的薄膜晶体管(TFT)。上述液晶层14位于第一电极层12上，且液晶层14为具有多个液晶化合物140(如图2A所示)的材料。上述第二电极层16位于液晶层14上，且第二电极层16可为相同或不同于第一电极层12的导电材料，例如ITO电极。上述第二透光基板17位于第二电极层16上，且第二透光基板17可为相同或不同于第一透光基板11的透光材料，例如玻璃基板。上述偏振件18位于第二透光基板17上且用以偏振入射光线L，以输出偏振光线L’。上述影像感测器30可为各种具有接收偏振光线L’并对应该些偏振光线L’感测产生数字信号的装置或元件。在一些实施例中，影像感测器30还可包含影像处理器，该影像处理器可用以进一步处理该些数字信号，以得到对应的影像。上述偏振结构10位于影像感测器30的光路上游，以使影像感测器30接收来自经过偏振结构10偏振、过滤的偏振光线L’，并根据该些偏振光线L’产生对应的数字信号、甚至是影像。
此外，上述液晶化合物140可具有旋光性(optical rotation)，亦即通过施加可调电场E于第二电极层16及其对应的第一电极层12之间，位于第二电极层16与第一电极层12之间的液晶化合物140会以入射光线L的传送方向为轴产生至少一种特定角度的旋转。因此，在一些实施例中，当入射光线L进入液晶层14之后，入射光线L的相位(phase)亦将对应偏转。入射光线L将继续传送至偏振件18，且仅有符合该偏振件18的通过角度的光线相位可通过该偏振件18，进而输出为偏振光线L’。基此，在一些实施例中，通过将入射光线L偏振、过滤为偏振光线L’，可有效地减少此些偏振光线L’所包含的反光及/或杂散光，以避免基于该偏振光线L’所产生的成像画面仍存在曝光度及清晰度不佳的问题。
上述用语“反光(glare，或称眩光)”是指物体将照射至该物体的光线再予反射的光线。而由于光线的入射角与反射角之间的关系取决于光速的变化，因此即便是不同波长的光线入射至该物体并反射时，各反射角亦基本上相同而不会出现显著的色偏情况。但摄像环境所存在的反光仍将实质影响成像画面的曝光度、甚而影响成像画面的清晰度。故应尽可能地避免摄像环境所存在的不需要的反光进入光学摄像装置1。
上述用语“杂散光(flare)”是指各种光学摄像装置1所不需要的光线或是摄像环境所额外衍生出来的光线，例如光线经过粗糙表面或光栅所产生的散射(即散射杂散光(scatter flare))、光线经过光圈或挡光板的边缘绕射(edge diffraction)。此些散射光将会遮蔽进入到光学摄像装置1中较微弱的光信号，降低信噪比(SNR)与对比度(contrast)等，甚至产生色偏，进而影响成像画面的品质。故应尽可能地避免摄像环境所存在的不需要的杂散光进入光学摄像装置1。
请参考图2A，在一些实施例中，偏振结构10还包含第一配向层13及第二配向层15，上述第一配向层13位于第一电极层12的邻近液晶层14的一侧，上述第二配向层15位于第二电极层16的邻近液晶层14的一侧。上述第一配向层13及第二配向层15可独立地为含有聚酰亚胺(polyimide,PI)的材料，该材料可通过摩擦使其表面分子呈现固定且均一的方向排列。因此，液晶化合物140会因分子之间的作用力而分别于接触第一配向层13之处及接触第二配向层15之处，产生定向及配向效果。藉此，在一些实施例中，通过第一配向层13及第二配向层15的配置，可更佳地控制液晶化合物140的整体偏转。
请参考图2A及图2B，兹以图2A及图2B说明本发明的一实施例的第一电极层12及第二电极层16。依据一些实施例，第一电极层12包含一个第一子电极层120或多个第一子电极层120,121,122,123(如图2A所示)。第二电极层16亦可对应第一电极层12而包含一个第二子电极层160或多个第二子电极层160,161,162,163。第二子电极层160对应于第一子电极层120、第二子电极层161对应于第一子电极层121、且第二子电极层162对应于第一子电极层122，依此类推；各第一子电极层120,121,122,123可选择性地且独立地被施加可调电场E，以使位于与其对应的第二子电极层160,161,162,163之间的液晶层14及其液晶化合物140可独立地以彼此相同或不同的角度产生偏转。上述可调电场E可为大于或等于0的电场；其中，当可调电场E为0时，即代表并未施加电场于第一电极层12及第二电极层16。举例而言，通过施加第一电场(例如为0的电场)，第一子电极层120及其对应的第二子电极层160之间的液晶化合物140并未产生偏转而与第一电极层12之间呈第一角度(例如180度)。于此情况下，入射光线L无法通过该些液晶化合物140，即可达到屏蔽入射光线L的效果。再举例而言，通过施加不同于第一电场的第二电场(例如接近0但不为0的电场)，第一子电极层121及其对应的第二子电极层161之间的液晶化合物140可偏转第二角度(例如45度)，入射光线L将通过该些偏转的液晶化合物140，且入射光线L的偏振相位将对应该第二角度产生偏转。
此外，在图2B，依据一些实施例，上述多个第一子电极层120,121,122,123可形成M*N的第一子电极层矩阵，上述多个第二子电极层160,161,162,163亦可对应形成M*N的第二子电极层矩阵，其中M及N可独立地为任意正整数。例如，如图2B的第一区域A1所示，当M＝N＝3时，第一电极层12即包含3*3的第一子电极层矩阵(即包含9个第一子电极层(例如120,121,122))，第二电极层16亦对应包含3*3的第二子电极层矩阵(如图2A所示)。又例如，如图2B的第三区域A3所示，当M＝2且N＝1时，第一电极层12即包含2*1的第一子电极层矩阵，第二电极层16亦对应包含2*1的第二子电极层矩阵。
在图2B，依据一些实施例，第一电极层12及第二电极层16中的一个局部区域(例如第一区域A1中的第一子电极层120,121,122及其对应的第二子电极层160,161,162(如图2A所示))可选择性地施加一个或多个可调电场E(例如相同或不同的第一电场、第二电场及第三电场)。对应的液晶化合物140可因而独立地偏转相同或不同的第一角度、第二角度及第三角度。入射光线L通过该些偏转的液晶化合物140，入射光线L的偏振相位亦将对应该些偏转角度而产生偏转。因此，通过对该局部区域施加不同的多个可调电场E，可得到多种不同的反光及/或杂散光的过滤效果，进而可筛选得到该局部区域的最适化可调电场E及对应的过滤效果。
在图2B，依据一些实施例，第一电极层12及第二电极层16中的多个局部区域(例如第一区域A1、第二区域A2及第三区域A3)亦可选择性地且独立地施加相同或不同的可调电场E(例如施加第一电场于第一区域A1、施加第二电场于第二区域A2、以及施加第三电场于第三区域A3，且第一电场、第二电场及第三电场可为相同或不同的电场)。对应的液晶化合物140可独立地偏转相同或不同的第一角度、第二角度及第三角度。入射光线L通过该些偏转的液晶化合物140，入射光线L的偏振相位亦将对应该些偏转角度而产生偏转。各局部区域均可独立地筛选得到各局部区域的最适化可调电场E及对应的过滤效果。基此，通过独立地调整多个特定局部区域(例如第一区域A1、第二区域A2及第三区域A3)的液晶化合物140，可对应过滤该多个特定局部区域的反光及/或杂散光，进而调整成像画面的该多个特定局部区域的摄像效果，以提供更佳的整体画面品质。
在图2A，依据一些实施例，液晶层14还包含垫片(spacer)141，该垫片141位于第一电极层12与第二电极层16之间，以与第一电极层12及第二电极层16之间形成一容置空间。垫片141的材料可为各种热固性塑料或热塑性塑料，例如压克力树脂。在一些实施例中，液晶化合物140填充于该容置空间。例如，在图2A，液晶层14包含二个垫片141，该二个垫片141分别位于第一电极层12与第二电极层16之间，且该二个垫片141沿X方向彼此远离设置，以使液晶化合物140填充于第一电极层12、第二电极层16及该二个垫片141之间。基此，该些垫片141可使第一电极层12与第二电极层16之间保持一特定间距，并可确保液晶化合物140妥善地(例如密闭地)容置于第一电极层12、第二电极层16及该二个垫片141之间(即该容置空间)。
请参考图1及图2C，兹以图1及图2C更具体例示性说明光学摄像方法S1，且该光学摄像方法S1可由本发明的一些实施例的光学摄像装置1操作。在图2C，依据一些实施例，该光学摄像方法S1包括以下步骤。
步骤S10，提供自然光至光学摄像装置1，以得到初始影像。上述用语“自然光”是指摄像环境中可能存在的所有光线而包含各种入射光线，例如发光体所直接产生的光线(即直射光)、反光及杂散光。于此步骤S10中，由于尚未施加电场于该光学摄像装置1的第一电极层12及第二电极层16即先取得该初始影像，故所得到的初始影像即为根据该自然光所得到的成像画面，而可能仍包含未经过滤的反光及/或杂散光。
接着，进入到步骤S11，判断该初始影像是否需影像调整。该光学摄像装置1的影像感测器30可用以判断该初始影像的至少一区域(即局部区域)是否需影像调整，以进一步判断例如是否需对应调整该局部区域的液晶层14(例如液晶化合物140的相位)。例如通过将成像画面再细切为多个局部区域(例如包括多个Mn*Nn矩阵的局部区域，其中Mn、Nn及n可独立地为任意正整数，且Mn及Nn可为彼此相同或不同的正整数；例如包括3*3矩阵(如图2B的第一区域A1)、2*2矩阵(如图2B的第二区域A2)及2*1矩阵(如图2B的第三区域A3)的局部区域)，并分别计算对应各该局部区域的监测数值，例如反光值及杂散光值。接着，例如再进一步比较各该监测数值与标准范围，以判断各该监测数值是否符合对应的标准范围。例如当有一个或多个局部区域的监测数值不符合对应的标准范围时，影像感测器30可判断为“是”(即该初始影像需影像调整)，进入到步骤S12(容后详述)。相对地，例如当所有局部区域的监测数值均符合各对应的标准范围时，影像感测器30可判断为“否”(该初始影像不需影像调整)，进入到步骤S16，该影像即可作为最终的成像画面，并输出该影像(即输出该成像画面)，结束光学摄像方法S1。
步骤S12，进一步施加可调电场E(例如不为0的第一电场)于光学摄像装置1的液晶层14，以致动液晶层14的液晶化合物140偏转一角度(例如为180度的第一角度)。在一些实施例中，上述可调电场E是特定地施加于一个或多个局部区域，且该些局部区域的监测数值为步骤S11中判断其监测数值不符合对应的标准范围者。换句话说，在一些实施例中，仅某些特定区域的监测数值异常(例如反光值过高、或杂散光值过高)，而需再使此些特定区域对应的液晶化合物140偏转，以偏振、过滤此些特定区域反光及/或杂散光。
在一些实施例中，步骤S12可分别针对多个局部区域(例如同步针对图2B所示的第一区域A1、第二区域A2及第三区域A3)的比对判断结果，分别对应施加彼此相同或不同的可调电场E(例如第一电场)，以使对应的液晶化合物140分别偏转彼此相同或不同的一角度(例如第一角度)。藉此，在一些实施例中，可针对多个局部区域的不同比对判断结果而同步使其液晶化合物140独立地偏转不同的角度，以更有效地调校该影像。
接着，步骤S13，再次提供自然光至光学摄像装置1，以得到调校影像，其中该光学摄像装置1的液晶化合物140是受步骤S12(或步骤S15，容后详述)中各局部区域所对应施加的可调电场E致动，进而偏转对应角度。
接着，进入到步骤S14，判断该调校影像的至少一部分是否需影像调整。该光学摄像装置1的影像感测器30可用以判断该调校影像的至少一区域(即局部区域)是否需影像调整，以进一步判断例如是否需对应调整该局部区域的液晶层14(例如液晶化合物140的相位)。由于此步骤S14的判断方法类似于步骤S11的判断方法，故步骤S14的详细实施态样可参考如前述步骤S11的说明，在此不再详述。接着，例如再进一步比较各局部区域的监测数值(例如反光值及杂散光值)与标准范围，以判断该些监测数值是否符合各对应的标准范围。而例如当有一个或多个局部区域的监测数值不符合各对应的标准范围时，影像感测器30可判断为“是”(即该调校影像需再次调整影像)，再经步骤S15(容后详述)、回到步骤S13。相对地，例如当所有局部区域的监测数值均符合各对应的标准范围时，影像感测器30可判断为“否”(该调校影像不需再次调整影像)，进入到步骤S16，该影像即可作为最终的成像画面，并输出该影像(即该成像画面)，结束光学摄像方法S1。
步骤S15，进一步调整并施加另一可调电场E(例如不同于第一电场的第二电场(甚至是第三电场及第四电场))于光学摄像装置1的液晶层14，以致动液晶层14的液晶化合物140偏转另一角度(例如不同于第一角度的第二角度、甚至是第三角度及第四角度)。在一些实施例中，上述可调电场E是特定地施加于一个或多个局部区域，且该些局部区域的监测数值为步骤S14中判断其监测数值并不符合对应的标准范围者。由于此步骤S15的调校方法类似于步骤S12的调校方法，故步骤S15的详细实施态样可参考如前述步骤S12的说明，在此不再详述。
在一些实施例中，上述可调电场E(即步骤S12的第一角度及步骤S15的第二角度)可为选自分别对应于各角度预设值的电场预设值选项。更具体地，上述角度预设值例如可包含四种角度值，例如第一角度预设值(例如45度)、第二角度预设值(例如90度)、第三角度预设值(例如135度)及第四角度预设值(例如0度)。与此些角度预设值分别对应的电场预设值选项可为此四种不同的电场预设值选项。因此，在一些实施例中，上述步骤S12及步骤S15所施加的可调电场E仅需自此相对限缩的四种电场预设值选项中选择，且在完成至多四种选项的电场预设值及对应的偏转角度调校后，即可快速且有效地于此些调校结果中，筛选得到清晰度相对较佳的成像品质。
基此，通过上述光学摄像方法S1，在输出作为成像画面的影像之前，该成像画面中各局部区域的反光及/或杂散光可经独立地且针对性地调校，因而可提供整体清晰度相对更高的成像画面。
在一些实施例中，上述偏振结构10与光学镜头20的相对位置可再进一步依照不同需求加以调整，兹以图1、图3至图6说明如下。
在图1及图4，依据一些实施例，偏振结构10位于光学镜头20的光路下游。因此，在一些实施例中，入射至偏振结构10的光线可为尚未经过偏振、过滤的入射光线L。
在图3、图5及图6，依据一些实施例，偏振结构10位于光学镜头20的光路上游。因此，在一些实施例中，入射至光学镜头20的光线即为经过偏振结构10偏振、过滤的偏振光线L’(如图2A所示)。
在图4至图6，依据一些实施例中，上述光学摄像装置1还包含光路折叠元件40，且该光路折叠元件40位于光学镜头20的光路上游。上述光路折叠元件40可为各种具有改变光线路径的装置或元件，例如平面镜、棱镜或其组合。举例而言，上述光路折叠元件40可为其背面具有反射涂层并可控制反射角度的平面镜。例如，在图4至图6，上述光路折叠元件40为可使光线路径变更一角度(例如90度)的棱镜。藉此，在一些实施例中，通过上述光路折叠元件40，即便入射光线L(或偏振光线L’)的入射方向不同于光学镜头20延伸至影像感测器30的方向，可调校入射光线L(或偏振光线L’)的入射方向，以因应更多不同的摄像需求，得到对应的成像画面。
举例而言，在图5，依据一些实施例，入射光线L传送至影像感测器30的光路依序包含光路折叠元件40、偏振结构10及光学镜头20；亦即，光路折叠元件40位于偏振结构10的光路上游，且偏振结构10位于光学镜头20的光路上游。因此，在一些实施例中，入射光线L的传送方向将先受光路折叠元件40的变更例如90度，入射光线L才接着进入偏振结构10。
再举例而言，在图6，依据一些实施例，入射光线L传送至影像感测器30的光路依序包含偏振结构10、光路折叠元件40及光学镜头20；亦即，光路折叠元件40位于偏振结构10的光路下游且位于光学镜头20的光路上游。因此，在一些实施例中，来自偏振结构10的偏振光线L’(如图2A所示)的传送方向将先受光路折叠元件40的变更例如90度，偏振光线L’才接着进入光学镜头20。
在一些实施例中，上述光学摄像装置1还包含光学辅助元件(未绘示)，该光学辅助元件位于偏振结构10的光路下游及影像感测器30的光路上游。上述光学辅助元件例如可为相位延迟片，该相位延迟片例如可为四分之一波片(Quarter-Wave Plate,QWP；或称λ/4波片)、二分之一波片(Half-Wave Plate,HWP；或称λ/2波片、半波片)或其组合。通过此些相位延迟片，可再进一步改变入射光线L的偏转角度，进而改变光的偏振特性。因此，在一些实施例中，可再滤除更多不利于成像的反射光，藉以提高所得到成像画面的对比度及清晰度。例如，该光学辅助元件为四分之一波片，因此通过该偏振结构10及该四分之一波片的偏振光线L’，可在进入影像感测器30之前，将线偏振光再进一步转换为圆偏振光。基此，在一些实施例中，通过将线偏振光转换为非线偏振光(例如圆偏振光或椭圆偏振光)，可减少例如对于影像感测器30的测光(AE)及/或测距(AF)的干扰，以得到对比度及清晰度更佳的成像画面。
请接着参考图7A及图7B，兹以图7A及图7B说明第二实施例的光学摄像装置1。在图7A及图7B，一种光学摄像装置1包含光学镜头20、偏振结构10及影像感测器30，上述如图7A及图7B所示的光学镜头20、偏振结构10及影像感测器30的实施态样基本上可参考如图2A及图2B的第一实施例的光学摄像装置1，且其他具体实施态样亦可参考如前述图1、图3至图6的实施态样，在此不再详述。而上述第一实施例与第二实施例的光学摄像装置1的主要差异在于：偏振结构10的第一电极层12与第二电极层16的配置。
具体而言，在图2A及图2B的第一实施例的光学摄像装置1，第一电极层12及对应的第二电极层16(例如第一子电极层120及对应的第二子电极层160)分别位于液晶层14的相对二侧，即沿如图2A所示的Y方向对应地配置于液晶层14的上、下二侧。藉此，在图2A及图2B的第一实施例的光学摄像装置1，各局部区域(例如第一子电极层120及对应的第二子电极层160之间)的液晶化合物140可选择性地在第一电极层12及对应的第二电极层16之间受有可调电场E致动而偏转。
相对地，在图7A及图7B的第二实施例的光学摄像装置1，第一电极层12及对应的第二电极层16(例如第一子电极层120及对应的第二子电极层160)分别成对地位于液晶层14的同一侧，即沿如图7A所示的X方向对应地配置于液晶层14的上侧(远离偏振件18的一侧)。藉此，在图7A及图7B的第二实施例的光学摄像装置1，各局部区域(例如第一子电极层120及对应的第二子电极层160之间)的液晶化合物140可选择性地在对应于第一电极层12及对应的第二电极层16之间的液晶层14受有可调电场E致动而偏转。
需说明的是，上述用语“成对地”是指一个第一电极层12及对应的一个或一个以上的第二电极层16，或者一个第二电极层16及对应的一个或一个以上的第一电极层12。举例而言，在图7B，相对于第二子电极层160，第二子电极层160与分别位于其四周的第一子电极层(例如120或120’)均为本文所指的“成对地”。类似地，再举例而言，在图7B，相对于第二子电极层161，第二子电极层161与分别位于其四周的第一子电极层(例如120、121或121’)均为本文所指的“成对地”；依此类推，在此不再详述。
基此，通过上述如图7A及图7B的第二实施例的光学摄像装置1，亦可产生如前述第一实施例的光学摄像装置1的技术效果。此外，在一些实施例中，由于第二实施例的第一电极层12及第二电极层16是实质上配置于同一层(例如液晶层14)上，故在如图7A的Y方向上，第二实施例实质上可避免再另设置一层如图2A及图2B所示的第二电极层16。换句话说，相较于第一实施例，第二实施例的偏振结构10的整体厚度(沿如图7A的方向上的尺寸)可再进一步缩减，进而使光学摄像装置1的整体厚度及体积亦再进一步缩减。
综合以上，本发明的一些实施例通过选择性地将影像感测器的光路上游的光线进行偏振及过滤，因而可避免入射至影像感测器的偏振光线仍含有反光及/或杂散光的情况。因此，无论是在亮光或暗光摄像环境，本发明的一些实施例均可使用相同的光学摄像装置，而无需再进一步加装或卸除偏振片，亦可提供具有更优异的曝光度及清晰度的成像画面。此外，本发明的一些实施例还可进一步将成像画面分为多个局部区域。通过分别调整与其对应且施加于液晶层的可调电场，而可独立地且针对性地偏振或过滤各该局部区域的入射光线，以避免对应各该局部区域的偏振光线仍含有反光及/或杂散光的情况。因此，本发明的一些实施例可提供成像画面的多个局部区域均已受针对性调校，而更有效地提升的成像画面的整体亮度及清晰度。另外，本发明的一些实施例更可在多种广泛的技术领域均有其应用，例如各式相机、手机、穿戴式装置、笔记型电脑、视讯镜头、望远镜等实际应用，因而可在此些技术领域及应用中均能提供品质更为提升的成像画面。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (20)
1.一种光学摄像装置，其特征在于，包含：
光学镜头；
偏振结构，位于该光学镜头的光路下游或光路上游，该偏振结构用以偏振入射光线，该偏振结构包含：
第一透光基板；
第一电极层，位于该第一透光基板上；
液晶层，位于该第一电极层上；
第二电极层，位于该液晶层上；
第二透光基板，位于该第二电极层上；及
偏振件，位于该第二透光基板上，用以偏振该入射光线，以输出偏振光线；及
影像感测器，该偏振结构位于该影像感测器的光路上游。
2.如权利要求1所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该偏振结构位于该光学镜头的光路下游。
3.如权利要求2所述的光学摄像装置，其特征在于，更包含光路折叠元件，位于该光学镜头的光路上游。
4.如权利要求1所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该偏振结构位于该光学镜头的光路上游。
5.如权利要求4所述的光学摄像装置，其特征在于，更包含光路折叠元件，位于该偏振结构的光路上游。
6.如权利要求4所述的光学摄像装置，其特征在于，更包含光路折叠元件，位于该偏振结构的光路下游且位于该光学镜头的光路上游。
7.如权利要求1所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该偏振结构还包含：
第一配向层，位于该第一电极层的邻近该液晶层的一侧；及
第二配向层，位于该第二电极层的邻近该液晶层的一侧。
8.如权利要求1所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该第一电极层与该第二电极层选择性地受有可调电场，该液晶层具有多个液晶化合物，该些液晶化合物受该可调电场致动以偏转一角度。
9.如权利要求1所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该第一电极层包含多个第一子电极层，该些第一子电极层的一部分与该第二电极层选择性地受有可调电场，该液晶层具有多个液晶化合物，与该些第一子电极层的该部分对应的该些液晶化合物受该可调电场致动以偏转一角度。
10.如权利要求1所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该第一电极层包含多个第一子电极层，该些第一子电极层的第一区域与该第二电极层选择性地受有第一可调电场，该些第一子电极层的第二区域与该第二电极层选择性地受有第二可调电场，该液晶层具有多个液晶化合物，与该些第一子电极层的该第一区域对应的该些液晶化合物受该第一可调电场致动以偏转一角度，与该些第一子电极层的该第二区域对应的该些液晶化合物受该第二可调电场致动以偏转另一角度。
11.一种光学摄像装置，其特征在于，包含：
光学镜头；
偏振结构，位于该光学镜头的光路下游或光路上游，该偏振结构用以偏振入射光线，该偏振结构包含：
第一透光基板；
第一电极层，位于该第一透光基板上；
第二电极层，与该第一电极层成对地位于该第一透光基板上；
液晶层，位于该第一电极层及该第二电极层上；
第二透光基板，位于该第二电极层上；及
偏振件，位于该第二透光基板上，用以偏振该入射光线，以输出偏振光线；及
影像感测器，该偏振结构位于该影像感测器的光路上游。
12.如权利要求11所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该偏振结构位于该光学镜头的光路下游。
13.如权利要求12所述的光学摄像装置，其特征在于，更包含光路折叠元件，位于该光学镜头的光路上游。
14.如权利要求11所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该偏振结构位于该光学镜头的光路上游。
15.如权利要求14所述的光学摄像装置，其特征在于，更包含光路折叠元件，位于该偏振结构的光路上游。
16.如权利要求14所述的光学摄像装置，其特征在于，更包含光路折叠元件，位于该偏振结构的光路下游且位于该光学镜头的光路上游。
17.如权利要求11所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该偏振结构还包含：
第一配向层，位于该第一电极层的邻近该液晶层的一侧；及
第二配向层，位于该第二电极层的邻近该液晶层的一侧。
18.如权利要求11所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该第一电极层与该第二电极层选择性地受有一可调电场，该液晶层具有多个液晶化合物，该些液晶化合物受该可调电场致动以偏转一角度。
19.如权利要求11所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该第一电极层包含多个第一子电极层，该第一电极层包含多个第二子电极层，该些第一子电极层与该些第二子电极层的一部分选择性地受有可调电场，该液晶层具有多个液晶化合物，与该些第一子电极层及该些第二子电极层的该部分对应的该些液晶化合物受该可调电场致动以偏转一角度。
20.如权利要求11所述的光学摄像装置，其特征在于，其中，该第一电极层包含多个第一子电极层，该第一电极层包含多个第二子电极层，该些第一子电极层与该些第二子电极层的第一区域选择性地受有第一可调电场，该些第一子电极层与该些第二子电极层的第二区域选择性地受有第二可调电场，该液晶层具有多个液晶化合物，与该第一区域对应的该些液晶化合物受该第一可调电场致动以偏转一角度，与该第二区域对应的该些液晶化合物受该第二可调电场致动以偏转另一角度。
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