TWI784240B - 可調式光投射器與可調式光偵測器 - Google Patents

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Abstract

提供了一種包括以下內容的可調式光投射器。光源用以 發出一光束。固定式光學相位調制器配置於光束的路徑上，且用以調制光束的相位。且用以使光束在一結構光與一泛光之間切換。可調式液晶面板配置於光束的路徑上，並且可調式液晶面板的一部分區域被配置用以使光束在一結構光與一泛光之間電性切換。驅動器被用以控制光源及控制可調式液晶面板以使光束在結構光和泛光之間切換。可調式液晶面板包括：第一基板、第二基板、液晶層、第一電極層以及第二電極層。

Description

可調式光投射器與可調式光偵測器
本發明是有關於一種感測裝置及光投射器，且特別是有關於一種光學感測裝置、結構光投射器及可調式光投射器。
目前三維感測(3D sensing)的主流技術分為飛行時間法(time of flight；TOF)以及結構光技術(structured illumination)。TOF技術是利用脈衝雷射(pulsed laser)以及互補式金屬氧化物半導體(CMOS)感測器來測量光反射時間換算成距離。因成本以及構造，一般較適合長距離的物體解析。在結構光技術，利用紅外光源(IR source)投影到繞射光學元件(diffractive optical element；DOE)以產生二維的繞射圖案，再利用感測器來收集反射光。物體的三維距離可利用三角法來換算出來。結構光技術受限於具有固定焦距的投影鏡頭，因此繞射圖型清楚成像的距離也是有限制的，最終導致可被解析物體的距離侷限於一小範圍內。
為解決上述結構光技術的問題，有人提出在鏡組中加入變跡透鏡(apodized lens)以產生多個焦距的系統。然而，此做法 會犧牲掉光效率以及二維繞射圖案的點數以及解析度。
此外，在行動裝置的三維臉部辨識中，泛光系統與結構光系統皆被採用以達到三維臉部辨識。泛光系統先被用來判斷接近的物體是否為人臉，如果接近的物體是人臉，結構光系統便隨後被啟動且用以判斷所偵測到的人臉是否為此行動裝置的使用者的臉。然而，在一個行動裝置中同時採用兩個系統(即泛光系統與結構光系統)會佔用許多空間，且較為昂貴。
本發明提供一種可調式光投射器，其使用可調式液晶面板以使光束在一結構光與一泛光之間切換。
本發明的一實施例提出一種可調式光投射器。可調式光投射器包括一光源用以發出一光束。一固定式光學相位調制器配置於光束的路徑上，且用以調制光束的相位。一可調式液晶面板配置於光束的路徑上，並且可調式液晶面板的一部分區域被配置用以使光束在一結構光與一泛光之間切換。可調式液晶面板包括：一第一基板、一第二基板，其中第一基板比第二基板更靠近光源。一液晶層，配置於第一基板和第二基板之間；一第一電極層；以及一第二電極層，其中第一電極層和第二電極層均配置於第一基板和第二基板其中的一者上，或者分別配置於第一基板和第二基板上；以及一驅動器電性連接至光源及可調液晶面板且用以控制光源及控制可調液晶面板以使光束在結構光和泛光之間切 換。
本發明的另一實施例提出一種可調式光偵測器。可調式光投射器包括：一可調式光投射器，包括：一光源用以發出一光束；一固定式光學相位調制器配置於光束的路徑上，且用以調制光束的相位；一可調式液晶面板配置於光束的路徑上，其中可調式液晶面板的一部分區域被配置用以使光束在一結構光與一泛光之間切換，可調式液晶面板包括：一第一基板、一第二基板，其中第一基板比第二基板更靠近光源；一液晶層，配置於第一基板和第二基板之間；一第一電極層；以及一第二電極層，其中第一電極層與第二電極層均配置於第一基板與第二基板的其中之一上，或分別配置於第一基板與第二基板上；以及一驅動器，電性連接至光源及可調液晶面板，且用以控制光源及控制可調液晶面板以使光束在結構光和泛光之間切換；以及一感測器，用以感測由可調式光投射器發射，經反射的結構光或泛光。
本發明的一實施例所提出的一種可調式光投射器中，可調式液晶面板的一部分區域被配置用以使光束在一結構光與一泛光之間切換，因此，本發明的一實施例將液晶面板、泛光系統和結構光系統集成到單個系統中，降低了具有結構光和泛光功能的電子裝置的成本和體積。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10:電子裝置
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h:可調式液晶面板
110:第一基板
112:第二基板
120、120g:第一電極層
120a:微開口
122、122g、122h:第二電極層
130:液晶層
130a:液晶分子
132:聚合物網絡
140:濾光片
150:第一偏振片
152:第二偏振片
160:背光層
170、170d:第一配向層
172、172d:第二配向層
200:可調式光投射器
210:光源
211:光束
220:固定式光學相位調制器
230:驅動器
300:感測器
圖1A是根據本發明一些實施例的可調式光投射器的剖面示意圖。
圖1B是根據本發明一些實施例的液晶面板的上視示意圖。
圖2A、2B、2C以及2D分別是根據本發明一些實施例的可調式光投射器在結構光模式和泛光模式的剖面示意圖。
圖3A-3D是根據本發明一些實施例的可調式光投射器的剖面示意圖。
圖4A-4D是根據本發明一些實施例的第一電極層的上視示意圖。
圖5A及5B是根據本發明一些實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。
圖6A-6C分別是圖4D所示的第一電極層的不同變化的上視示意圖。
圖7A-7D是根據本發明一些實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。
圖8A及8B是根據本發明一些實施例的液晶層的上視示意圖。
圖9是根據本發明一些實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在附圖和描述中用來表示相同或相似部分。
另外，為了易於描述，本文中可使用諸如「之下(underlying)」、「下方(below)」、「下(lower)」、「上覆(overlying)」、「上(upper)」、「頂(top)」、「底(bottom)」、「左(left)」、「右(right)」及類似者的空間相對術語，來描述如圖中所繪示的一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。除了諸圖中所描繪的定向以外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。
圖1A是根據本發明一些實施例的可調式光投射器的剖面示意圖。請參照圖1A，該實施例中的可調式光投射器200至少包括一個光源210(圖1A示出多個光源210)、一固定式光學相位調制器220、一可調式液晶面板100以及一驅動器230。光源210用以發出多個光束211(圖2A示出了發射光束211的光源210)。在本實施例中，光源210分別是垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)的多個發光區域(或發光點)、多個邊射型雷射(EEL)，或多個其他適當的雷射發射器或雷射二極體。在本實施例中，光源210發出紅外光(IR)。
固定式光學相位調制器220配置於光束211的路徑上，且用以調制光束的相位。在本實施例中，固定式光學相位調制器220為繞射光學元件(DOE)或微透鏡陣列，其將光束211調制成一結構光或一泛光。
可調式液晶面板100配置於來自固定式光學相位調制器220的光束211的路徑上，並且被配置用以使光束211在一結構光與一泛光之間切換。在一些實施例中，可調式液晶面板100將一結構光切換為一泛光。在一些實施例中，可調式液晶面板100將一泛光切換為一結構光。
可調式液晶面板100包括第一基板110、第二基板112、液晶層130、第一電極層120以及第二電極層122。
液晶層130配置於第一基板110和第二基板112之間，其中第一基板110在更靠近光源的一側，而第二基板112在遠離光源的一側。在本實施例中，第一基板110及第二基板112為透明基板，例如為玻璃基板或塑料基板。第一電極層120及第二電極層122可以是由氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、其他導電金屬氧化物或其他透明導電材料所製成。
圖1A繪示第一電極層120是圖案化層。然而，在其他實施例中，第二電極層122可以是非圖案化層、圖案化層或者第一電極層120與第二電極層122兩者皆為圖案化層。在一些實施例中，第一電極層120與第二電極層122中的至少一者是圖案化層。在一些實施例中，第一電極層120與第二電極層122皆為非圖案 化層。
第一電極層120與第二電極層122皆配置於第一基板110與第二基板112的其中之一上，或分別配置於第一基板110與第二基板112上。驅動器230電性連接至光源210及可調液晶面板100。更具體地，驅動器230電性連接至第一電極層120與第二電極層122，且用以改變第一電極層120與第二電極層122之間的電壓差，進而使光束211從結構光切換到泛光或從泛光切換到結構光。具體而言，液晶層130的光學空間相位分佈會隨著此電壓差的改變而改變，進而使光束211在結構光與泛光之間切換。
可調式液晶面板100更包括彩色濾光片140，第一偏振片150、第二偏振片152以及背光層160。第一偏振片150位於第一基板110以及背光層160之間。彩色濾光片140位於第二基板112以及第二偏振片152之間。
當彩色濾光片140接收到由背光層160發射的可見光時，彩色濾光片140將光過濾以產生多種顏色，例如紅色、綠色以及藍色。第一偏振片150以及第二偏振片152用於使背光層160發射的可見光產生偏振。
背光層160未覆蓋可調式液晶面板100的部分區域，其中部分區域位於可調式光投射器200上方，並且可調液晶面板100的部分區域的面積基本上等同於可調式光投射器200的面積。因此，由光源210發射的光束211能夠穿透可調式液晶面板100，且不會被彩色濾光片140、第一偏振片150以及第二偏振片152所阻 擋。在一些實施例中，彩色濾光片140、第一偏振片150以及第二偏振片152是可穿透紅外光。並且，金屬佈線以及薄膜電晶體(未繪示)同樣未覆蓋可調式液晶面板100的部分區域，因此從光源210發射的光束211能夠穿透可調式液晶面板100。換言之，在可調式光投射器200前的可調式液晶面板100的材料盡可能減少以提高光源210所發出的結構光或是泛光的強度。
對於可調式液晶面板100的部分區域以外的區域則當作一般液晶螢幕使用。
在一些實施例中，為了將結構光切換為泛光或將泛光切換為結構光，可調式液晶面板100的部分區域中的液晶分子的取向不同於可調式液晶面板100的其餘區域的液晶分子的取向。
圖1B是根據本發明一些實施例的液晶面板的上視示意圖。電子裝置10包括可調式液晶面板100。可調式光投射器200佔據可調式液晶面板100的一部分區域。感測器300配置於可調式光投射器200附近並且在可調式液晶面板100的外部。可調式光投射器200將結構光或泛光發射向被檢測物，感測器用於感測被檢測物反射的結構光或泛光。感測器300的位置不限於此。在一些實施例中，感測器300可以在可調式液晶面板100內部。
圖2A、2B、2C以及2D分別是根據本發明一些實施例的可調式光投射器在結構光模式和泛光模式的剖面示意圖。在一些實施例中，固定式光學相位調制器220被配置為將光束211調制成一結構光。例如，在一些實施例中，參照圖2A，第一電極層120 和第二電極層122之間的電壓差大約為零，並且液晶層130的折射率分佈是均勻的，使得液晶層130類似一透明層。所以，來自固定光學相位調制器220的結構化光會穿透此透明層而仍然為一結構光，且可調式光投射器200是處於一結構光模式中。在圖2B中，第一電極層120和第二電極層122之間的電壓差不等於零，且液晶層130的折射率分佈為不均勻，因此液晶層130類似一透鏡陣列。所以，來自固定式光學相位調制器220的結構光被此透鏡陣列轉換為一泛光，並且可調式光投射器200處於一泛光模式。此泛光可以照射在物體上而在物體上形成具有多個點、條紋或具有其他適當圖案的光圖案。此泛光可均勻地照射物體。
在一些實施例中，固定光學相位調制器220被配置為將光束211調制成一泛光。例如，在一些實施例中，請參照圖2C，第一電極層120和第二電極層122之間的電壓約為零時，且液晶層130的折射率分佈是均勻的，因此液晶層130類似一透明層。所以，來自固定光學相位調制器220的泛光會穿透此透明層而仍然為一泛光，且可調式光投射器200是處於一泛光模式中。請參照圖2D，第一電極層120和第二電極層122之間的電壓差不等於零，且液晶層130的折射率分佈為不均勻，使得液晶層130類似一透鏡陣列。所以，來自固定光學相位調制器220的泛光被此透鏡陣列轉換為一結構光，且可調式光投射器200處於一結構光模式。
在本實施例中，可調式液晶面板100被用來使光束211 從一結構光切換為一泛光或將光束211從一泛光切換為一結構光，因此將泛光系統和結構光系統整合成為單一系統，期減少了具有結構光與泛光功能的電子裝置的成本與體積。
圖3A是根據本發明另一實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖3A，可調式液晶面板100a類似於圖1中的可調式液晶面板100。其主要差異如下所述。在本實施例中，可調液晶面板100a還包括第一配向層170和第二配向層172。第一配向層170配置於第一基板110和液晶分子130a之間，第二配向層172配置於第二基板112和液晶分子130a之間。在本實施例中，第一配向層170配置於第一電極層120和液晶分子130a之間，第二配向層172配置於第二電極層122和液晶分子130a之間。在本實施例中，第一配向層170和第二配向層172是反平行配向層。換句話說，第一配向層170和第二配向層172的配向方向彼此相反。
圖3B是根據本發明另一實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖3B，可調式液晶面板100b類似於圖3A中的可調式液晶面板100a。其主要差異如下所述。在本實施例的可調式液晶面板100b中，第一配向層170d和第二配向層172d為垂直配向層。
圖3C是根據本發明另一實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖3C，可調式液晶面板100c類似於圖3A中的可調式液晶面板100a。其主要差異如下所述。在本實施例的可調 式液晶面板100c中，第一配向層170與第二配向層172d為一垂直配向層與一水平配向層的組合。舉例而言，第一配向層170為一水平配向層，而第二配向層172d為一垂直配向層。
圖3D是根據本發明另一實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖3D，可調式液晶面板100c類似於圖3A中的可調式液晶面板100a。其主要差異如下所述。在本實施例的可調液晶面板100c中，第一配向層170和第二配向層172d是水平配向層，且第一配向層170的配向方向和第二配向層172的配向方向彼此垂直。在本實施例中，第一配向層170與第二配向層172是配向方向垂直於彼此的水平配向層。
藉由第一配向層170和第二配向層172的不同定向組合，當第一電極層120和第二電極層122之間的電壓差約為零時，液晶層130中的液晶分子可具有不同的定向，從而產生不同的光學相位。
圖4A-4D是根據本發明一些實施例的第一電極層的上視示意圖。
在圖4A和圖4B中，第一電極層120g和第二電極層122g均配置於同一基板上(例如第一基板110)，且第一基板120g和第二基板122g皆為圖案化層。第一電極層120g和第二電極層122g具有橫向電場切換(in-plane switch,IPS)的電極設計。具體而言，第一電極層120g包括多個導電微圖案120g，第二電極層122g包括多個導電微圖案122g。導電微圖案120g和導電微圖案122g沿 一方向(例如圖4A和4B中的右方向)交替佈置。導電微圖案120g和導電微圖案122g可以具有如圖4A所示的直線形狀，稱為氧化銦錫(ITO)狹縫設計。在一些實施例中，導電微圖案120g和導電微圖案122g中的每一者可沿著垂直於圖4A的圖面的一方向延伸。在一些實施例中，導電微圖案120g和導電微圖案122g可具有如圖4B所示的之字形狀(zigzag shape)。在一些實施例中，例如圖4A和圖4B所示，在可調式液晶面板的部分區域中的圖案化氧化銦錫(ITO)層的電極寬度或電極之間的間距不同於可調式液晶面板的其餘區域。在一些實施例中，例如圖4A和圖4B所示，在可調式液晶面板的部分區域中的圖案化氧化銦錫(ITO)層的電極的寬度或電極之間的間距與可調液晶面板的其餘部分相同。
在圖4C中，第一電極層120g和第二電極層122g具有邊緣場切換(fringe-field switch,FFS)的電極設計。第二電極層122g為一平坦連續層，其介於第一電極層120g與第一基板110之間，且第一電極層120g和第二電極層122g通過配置於它們之間的絕緣層110a將彼此絕緣。圖4C中的第一電極層120g相同於圖4A與圖4B中的第一電極層120g的描述。
在圖4D中，第一電極層120g具有孔圖案的電極設計。第二電極層122g為一平坦連續層，其介於第一電極層120g與第一基板110之間，且第一電極層120g和第二電極層122通過配置於它們之間的絕緣層110a將彼此絕緣。如圖4D所示，第一電極層120g具有多個微開口，形狀例如是圓形，也就是孔圖案的電極 設計。
由於第一電極層120和第二電極層122已被圖案化，當第一電極層120和第二電極層122之間的電壓差不為零時，液晶層130中的液晶分子會根據第一電極層120和第二電極層122之間的電場排列。因此，液晶層130的折射率分佈是不均勻的，而可將光繞射成所需的圖案。
圖5A是根據本發明一些實施例，例如圖4A和圖4B的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖5A，在本實施例中的可調液晶面板100d類似於圖3A中的可調液晶面板100a，其主要差異如下所述。在根據該實施例的可調式液晶面板100d中，第一電極層120g和第二電極層122g均配置於同一基板上(例如第一基板110)，且第一基板120g和第二基板122g皆為圖案化層。第一電極層120g和第二電極層122g橫向電場切換(in-plane switch,IPS)的電極設計。具體而言，第一電極層120g包括多個導電微圖案120g，且第二電極層122g包括多個導電微圖案122g。導電微圖案120g和導電微圖案122g沿著一方向(例如圖5A中的右方向)交替佈置。
圖5B是根據本發明一些實施例，例如圖4C和圖4D之可調式液晶面板的剖面示意圖。本實施例中的可調液晶面板100e類似於圖5A之可調液晶面板100d，且其主要差異如下所述。在本實施例的可調式液晶面板100e中，第一電極層120g和第二電極層122h具有邊緣場切換(fringe-field switch,FFS)的電極設計。 第二電極層122h為一平坦連續層，其介於第一電極層120g與第一基板110之間，且第一電極層120g和第二電極層122h通過配置於它們之間的絕緣層110a將彼此絕緣。圖5B中的第一電極層120g相同於圖5A中的第一電極層120g的描述。
圖6A-6C分別是圖4D和圖5B所示的第一電極層的不同變化的上視示意圖。請參考圖6A、6B及6C，圖案化層(如第一電極層120，且圖中是繪示如第一電極層120為例)具有多個微開口120a，其具有小於1毫米的一最大直徑。微開口120a的形狀包括圓形(如圖6A所示)、矩形(如圖6B所示)、正方形、六邊形(如圖6C所示)、其他規則形狀，其他不規則形狀或其組合。
圖7A-7D是根據本發明一些實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖7A，可調式液晶面板100e類似於圖6中的可調式液晶面板100a，且其主要差異如下所述。在本實施例中，可調式液晶面板100e具有位於第一基板110上的第一電極層120g，且具有同樣位於第一基板110上的第二電極層122g。在一些實施例中，可調液晶面板100e具有均位於第二基板112上的第一電極層120g及第二電極層122g。由於第一電極層120g和第二電極層122g均位於與可調液晶面板100e同一側的第一基板110上，因此第一電極層120g和第二電極層122g可以形成橫向電場切換(in-plane switch,IPS)的電極設計，其布置方式與圖4A或圖4B所示的類似。在該橫向電場切換(in-plane switch,IPS)的設計中，第一電極層120g和第二電極層122g形成兩個導電微圖 案，其分別由兩個不同的電壓驅動。因此，由第一電極層120g和第二電極層122g在可式調液晶面板100e內所產生的電場將不均勻。
請參照圖7B，可調液晶面板100f類似於圖3A中的可調式液晶面板100a，且其主要差異如下所述。在本實施例中，可調式液晶面板100f具有第一電極層120和第二電極層122兩者。第一電極層120為一圖案化電極，而第二電極層122為一非圖案化電極。在一些實施例中，第一電極層120為一非圖案化電極，而第二電極層122為一圖案化的電極。
請參照圖7C，可調式液晶面板100g類似於圖3A中的可調式液晶面板100a，且其主要差異如下所述。在本實施例中，可調式液晶面板100g具有第一電極層120和第二電極層122兩者，且第一電極層120和第二電極層122均為圖案化電極。
請參照圖7D，可調式液晶面板100h類似於圖3A中的可調式液晶面板100a，且其主要差異如下所述。在本實施例中，可調液晶面板100h具有第一電極層120和第二電極層122兩者，且第一電極層120和第二電極層122均為非圖案化電極。
圖8A及8B是根據本發明一些實施例的液晶層的上視示意圖。圖8A和圖8B是根據本發明一實施例的液晶層130的上視圖，即沿z方向的示意圖。在一些實施例中，例如圖7D所示，第一電極層120和第二電極層122均為未圖案化電極。然而，如圖8A和8B所示，液晶層130的液晶分子130a可藉由配向層170和 172配置在預先決定的圖案。當第一電極層120和第二電極層122之間沒有電壓差時，液晶分子130a藉由配向層170和172配置在預先決定的圖案。當第一電極層120和第二電極層122之間的電壓差不為零時，液晶分子130a具有垂直方向的定向。且從光源210發出的光211可以從結構光切換為泛光，或從泛光切換為結構光。
在圖8A中，液晶分子130a由第一配向層170和第二配向層172控制，以形成具有兩個定向方向的液晶分子的繞射光學元件。可以通過具有不同表面圖案的配向層來形成其他繞射光學元件，本發明不限於此。
如圖8B所示，液晶分子的極角由第一配向層170和第二配向層172控制，以形成Pancharatnam-Berry相液晶透鏡。可以通過具有具有不同表面圖案的配向層來形成其他液晶透鏡，本發明不限於此。
圖9是根據本發明一些實施例的可調式液晶面板的剖面示意圖。請參照圖9，可調式液晶面板100具有液晶層130，其包括聚合物網絡液晶(polymer network liquid crystal,PNLC)，其包括液晶分子130a與聚合物網絡(polymer network)132。
當第一電極層120與第二電極層122之間的電壓差大約為零時，液晶層中的液晶分子130a具有垂直的定向，因此液晶層130的折射率分佈是均勻的。因此，液晶層130類似一透明層。所以，穿透液晶層的結構光仍然為一結構光，且可調式液晶面板100是處於一結構光模式中。
當第一電極層120和第二電極層122之間的電壓差不為零時，液晶分子130a沿第一電極層120和第二電極層122之間的電場方向定向。然而，在具有聚合物網絡132情況下，液晶分子130a的定向方向在液晶層中為隨機地分佈。因此，液晶層130的折射率分佈為不均勻。因此，穿透液晶層130的結構光轉換為一泛光，並且可調式液晶面板100是處於一泛光模式。
綜上所述，在本發明的實施例的可調式光投射器中，利用可調式液晶面板來使光束在結構光與泛光之間切換，因此本發明的實施例將泛光系統與結構光系統整合成單一系統，其減少了具有結構光與泛光功能的電子裝置的成本與體積。上述多種可調式光投射器的每一者可取代光學感測裝置中的前述多種結構光投射器的任一者，以形成一個兼具泛光辨識功能與結構光辨識功能的光學感測裝置。在泛光辨識功能中，感測器可感測物體，並判斷物體是否為人臉。在結構光辨識功能中，感測器可感測物體上的光圖案，並判斷所偵測到的人臉是否為一電子裝置的使用者的臉。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:可調式液晶面板
110:第一基板
112:第二基板
120:第一電極層
122:第二電極層
130:液晶層
140:濾光片
150:第一偏振片
152:第二偏振片
160:背光層
200:可調式光投射器
210:光源
220:固定式光學相位調制器
230:驅動器

Claims (19)

  1. 一種可調式光投射器，包括：一光源，用以發出一光束；一固定式光學相位調制器，配置於該光束的路徑上，且用以調制該光束的相位；一可調式液晶面板，配置於該光束的路徑上，其中該可調式液晶面板的一部分區域用以使該光束在一結構光與一泛光之間電性切換，該可調式液晶面板包括；一第一基板；一第二基板，其中該第一基板比該第二基板更靠近該光源；一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；一第一電極層；以及一第二電極層，其中該第一電極層與該第二電極層皆配置於該第一基板與該第二基板的其中之一上，或分別配置於該第一基板與該第二基板上；一驅動器，電性連接至該光源與該可調式液晶面板，且用以控制該光源及控制該可調式液晶面板，進而使該光束在該結構光與該泛光之間切換；以及一背光層，配置於該可調式液晶面板與該固定式光學相位調制器之間，其中該背光層未覆蓋該可調式液晶面板的該部分區域。
  2. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該光源為紅外光源。
  3. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該光源為發光二極體或雷射。
  4. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該固定式光學相位調制器為繞射光學元件或微透鏡陣列。
  5. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該固定式光學相位調制器用以將該光束調制成結構光或泛光。
  6. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該可調式液晶面板更包括一偏振片以及一濾光片，其中該偏振片及該濾光片為紅外光穿透性。
  7. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該驅動器控制該可調式液晶面板，進而使結構光切換為泛光或使泛光切換為結構光。
  8. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該可調式液晶面板更包括：一第一配向層，配置於該第一基板與該液晶層之間；以及一第二配向層，配置於該第二基板與該液晶層之間。
  9. 如請求項8所述的可調式光投射器，其中該第一配向層與該第二配向層為垂直配向層、水平配向層或其組合。
  10. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該可調式液晶面板更包括一薄膜電晶體，配置於該液晶層與該第一電極層之間，其中該薄膜電晶體未覆蓋該可調式液晶面板的該部分區域。
  11. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該第一電極層與該第二電極層的至少其中之一為圖案化氧化銦錫電極。
  12. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該第一電極層與該第二電極層為非圖案化氧化銦錫電極。
  13. 如請求項1所述的可調式光投射器，該第一電極層與該第二電極層具有橫向電場切換、邊緣場切換、氧化銦錫狹縫或孔圖案的電極設計。
  14. 如請求項13所述的可調式光投射器，其中該可調式液晶面板的該部分區域中的圖案化氧化銦錫層的電極寬度或電極之間的間距不同於該可調式液晶面板的其餘區域。
  15. 如請求項14所述的可調式光投射器，其中該些孔圖案的電極的形狀包括圓形、矩形、正方形、六邊形或其組合。
  16. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該可調式液晶面板的該部分區域的液晶的取向不同於該可調式液晶面板的其餘區域的液晶的取向。
  17. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該可調式液晶面板的該部分區域的液晶分子的取向構成繞射光學元件或微透鏡陣列。
  18. 如請求項1所述的可調式光投射器，其中該液晶層包括向列型液晶、聚合物分散液晶或聚合物網絡液晶。
  19. 一種可調式光偵測器，包括：一可調式光投射器，包括；一光源，用以發出一光束；一固定式光學相位調制器，配置於該光束的路徑上，且用以調制該光束的相位；一可調式液晶面板，配置於該光束的路徑上，其中該可調式液晶面板的一部分區域用以使該光束在一結構光與一泛光之間切換，該可調式液晶面板包括；一第一基板；一第二基板，其中該第一基板比該第二基板更靠近該光源；一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；一第一電極層；以及一第二電極層，其中該第一電極層與該第二電極層皆配置於該第一基板與該第二基板的其中之一上，或分別配置於該第一基板與該第二基板上；以及 一驅動器，電性連接至該光源與該可調式液晶面板，且用以控制該光源及控制該可調式液晶面板，進而使該光束在該結構光與該泛光之間切換；一背光層，配置於該可調式液晶面板與該固定式光學相位調制器之間，其中該背光層未覆蓋該可調式液晶面板的該部分區域；以及一感測器，用以感測由該可調式光投射器發射，經反射的結構光或泛光。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046584A1 (en) * 1992-05-05 2005-03-03 Breed David S. Asset system control arrangement and method
US20130314649A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal lens and display device
US20180246354A1 (en) * 2015-02-23 2018-08-30 Digilens, Inc. Electrically focus-tunable lens

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6918301A (zh) * 1969-12-05 1971-06-08
JP3378032B2 (ja) * 1992-08-28 2003-02-17 浜松ホトニクス株式会社 人物照合装置
JP2818537B2 (ja) * 1993-12-15 1998-10-30 日本電気株式会社 偏光光源装置を用いた液晶プロジェクタ
JPH11242197A (ja) * 1998-02-26 1999-09-07 Seiko Epson Corp 投写型表示装置
JP2001311969A (ja) * 2000-04-27 2001-11-09 Fuji Xerox Co Ltd 調光装置
JP2003098439A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Olympus Optical Co Ltd 観察切り替え可能な顕微鏡
US20060034492A1 (en) * 2002-10-30 2006-02-16 Roy Siegel Hand recognition system
JP2005122609A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Mitsubishi Electric Corp 撮像物認識装置
CN100353434C (zh) * 2004-03-16 2007-12-05 松下电器产业株式会社 光学元件、光头、光信息装置以及光头的控制方法
EP1612596A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. High-efficient, tuneable and switchable optical elements based on polymer-liquid crystal composites and films, mixtures and a method for their production
TW200628873A (en) * 2005-02-01 2006-08-16 United Microdisplay Optronics Corp Liquid crystal panel and liquid crystal projection device using thereof
JP2006308897A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Optrex Corp 有機ｅｌ表示装置
DE102006017327A1 (de) * 2006-04-11 2007-10-18 Leica Microsystems Cms Gmbh Polarisations-Interferenzmikroskop
KR20080003072A (ko) * 2006-06-30 2008-01-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 협시야각 표시장치 및 광/협시야각 전환이 가능한 표시장치
JP4305677B2 (ja) * 2007-04-11 2009-07-29 ソニー株式会社 液晶表示装置およびその表示制御方法
US8891034B2 (en) * 2008-03-28 2014-11-18 Citizen Holdings Co., Ltd. Liquid crystal optical element and optical pickup apparatus
KR101658793B1 (ko) * 2008-10-09 2016-09-23 삼성전자주식회사 2ｄ와 3ｄ의 영상전환이 가능한 영상표시장치 및 그 방법
TW201132932A (en) * 2010-03-26 2011-10-01 Ind Tech Res Inst Adjustable range finder and the method thereof
US9161681B2 (en) * 2010-12-06 2015-10-20 Lensvector, Inc. Motionless adaptive stereoscopic scene capture with tuneable liquid crystal lenses and stereoscopic auto-focusing methods
WO2013102759A2 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 Milan Momcilo Popovich Contact image sensor using switchable bragg gratings
JP2013250369A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Stanley Electric Co Ltd 光照射装置及び液晶素子
TWI495943B (zh) * 2012-07-10 2015-08-11 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 液晶顯示面板、其驅動方法及包含其之液晶顯示器
US9810948B2 (en) * 2012-09-05 2017-11-07 Sharp Kabushiki Kaisha Spatial light modulator comprising a liquid crystal device having reduced stray light
TW201430441A (zh) * 2013-01-18 2014-08-01 Kuo-Ching Chiang 可調式調光膜
US9535279B2 (en) * 2013-10-23 2017-01-03 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display including nanocapsule layer
TWI499805B (zh) * 2014-03-19 2015-09-11 Innolux Corp 顯示裝置
WO2016127173A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 The University Of Akron Optical imaging system and methods thereof
EP3347759B1 (en) * 2015-09-12 2024-03-20 LensVector Inc. Liquid crystal beam control device
JP6671940B2 (ja) * 2015-12-07 2020-03-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN109073939A (zh) * 2016-03-25 2018-12-21 赛伊视觉公司 提供增强的观看体验的近眼图像显示设备
CN206058225U (zh) * 2016-08-08 2017-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别显示面板及显示装置
CN108107572B (zh) * 2016-11-25 2020-07-14 中强光电股份有限公司 近眼显示装置
US10277842B1 (en) * 2016-11-29 2019-04-30 X Development Llc Dynamic range for depth sensing
EP3679110A1 (en) * 2017-09-04 2020-07-15 ABDULHALIM, Ibrahim Spectral and phase modulation tunable birefringence devices
CN107367883A (zh) * 2017-09-15 2017-11-21 京东方科技集团股份有限公司 液晶光栅、显示面板及显示装置
US20190101791A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-04 Liqxtal Technology Inc. Optical sensing device and structured light projector
US11126060B2 (en) * 2017-10-02 2021-09-21 Liqxtal Technology Inc. Tunable light projector
US10731976B2 (en) * 2017-10-02 2020-08-04 Liqxtal Technology Inc. Optical sensing device and structured light projector
TWI647513B (zh) * 2017-10-20 2019-01-11 國立交通大學 偏振無關液晶相位調制器
CN111566723A (zh) * 2017-10-26 2020-08-21 奇跃公司 用于增强现实显示器的宽带自适应透镜组件
US11269193B2 (en) * 2017-11-27 2022-03-08 Liqxtal Technology Inc. Optical sensing device and structured light projector
KR102501470B1 (ko) * 2018-02-19 2023-02-20 삼성전자주식회사 빔 편향기 및 이를 구비하는 홀로그래픽 입체 영상 표시 장치
WO2019165862A1 (zh) * 2018-02-27 2019-09-06 Oppo广东移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN108594533A (zh) * 2018-05-31 2018-09-28 南京禾蕴信息科技有限公司 一种将红外发散光变为均匀散射结构光的液晶装置及方法
CN110488519B (zh) * 2019-07-31 2021-02-12 华为技术有限公司 液晶显示装置、电子设备和电子设备的控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046584A1 (en) * 1992-05-05 2005-03-03 Breed David S. Asset system control arrangement and method
US20130314649A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal lens and display device
US20180246354A1 (en) * 2015-02-23 2018-08-30 Digilens, Inc. Electrically focus-tunable lens

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