空間信息擷取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是關(guān)于一種空間信息擷取裝置，特別是關(guān)于一種透過一結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊發(fā)出圖樣以及一相機(jī)模塊截取圖樣，進(jìn)而感知一空間信息的空間信息擷取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電子工業(yè)的演進(jìn)以及工業(yè)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種電子裝置設(shè)計及開發(fā)的走向逐漸朝輕便、易于攜帶的方向發(fā)展，以利使用者隨時隨地應(yīng)用于移動商務(wù)、娛樂或休閑等用途。舉例而言，各式各樣的影像擷取裝置正廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如智能型手機(jī)、穿戴式電子裝置等可攜式電子裝置，其具有體積小且方便攜帶的優(yōu)點。
[0003]再者，隨著生活質(zhì)量的提升，人們對影像擷取裝置所擷取的影像有更多的訴求，舉例來說，人們希望所獲得的影像可為3D立體影像，且該3D立體影像包括有準(zhǔn)確的深度(depth)信息，再舉例來說，人們希望可攜式電子裝置具有距離量測的功能，進(jìn)而可進(jìn)行手勢辨識。而有關(guān)的深度信息的量測或距離的量測，目前可透過飛行時間量距法(Time ofFlight，T0F)、或雙鏡頭(dual camera)量距法等等來獲得。
[0004]然而，雖然飛行時間量距法所獲得的量測結(jié)果具有較佳的準(zhǔn)確性，但其如要推廣到面或多點情鏡應(yīng)用時在軟件運(yùn)算上極為復(fù)雜，多需引入特定運(yùn)算芯片與集成電路(1C)，故功率消耗量大，運(yùn)算成本也高。此外，飛行時間量距法還因容易受到環(huán)境亮度的影響，而在外界光害大的情況下所能獲得的量測結(jié)果準(zhǔn)確性較低。至于雙鏡頭量距法，其在軟件運(yùn)算上也有相當(dāng)程度的復(fù)雜性，并不較為簡易，且功率消耗量以及運(yùn)算成本因為使用雙鏡，雖相較于飛行時間法有優(yōu)勢存在，但其對平滑表面的量距表現(xiàn)較差，也就是有對平滑表面所獲得的量測結(jié)果準(zhǔn)確性較低的缺點存在。
[0005]有鑒于此，欲提供一種微型化且能良好獲取標(biāo)的物件的一空間距離信息的空間信息擷取裝置，為此技術(shù)領(lǐng)域所亟需達(dá)成的目標(biāo)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種能良好獲取標(biāo)的物件的一空間距離信息的空間信息擷取裝置，結(jié)構(gòu)簡單，有利于簡化處理控制單元的處理過程，降低成本。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種空間信息擷取裝置，包括結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊、相機(jī)模塊以及處理控制單元。該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊發(fā)出一結(jié)構(gòu)光圖樣(structured lighting pattern)至一標(biāo)的物件，使該標(biāo)的物件呈現(xiàn)有一估測圖樣。該相機(jī)模塊包括透鏡組、光編碼件(optically coded element)以及感應(yīng)單元(sensor)，該光編碼件具有一基準(zhǔn)圖樣，該基準(zhǔn)圖樣與該估測圖樣之間具有至少部分的相對應(yīng)的圖樣特征，且該基準(zhǔn)圖樣以及該估測圖樣皆投射至該感應(yīng)單元。該處理控制單元信號連接于該感應(yīng)單元，該處理控制單元比對該基準(zhǔn)圖樣與該估測圖樣之間的圖樣特征差異，以判斷出該估測標(biāo)的物件的一空間距離信息。
[0008]較佳地，該透鏡組具有一光軸以及多個透鏡，該光編碼件與該多個透鏡沿該光軸依序排列，使該估測圖樣經(jīng)位于該光軸的該多個透鏡而投射于位于該光軸的該感應(yīng)單元，且使位于該光軸的該基準(zhǔn)圖樣投射于位于該光軸的該感應(yīng)單元;其中，該光編碼件附著于該透鏡組，或者，該光編碼件分離于該透鏡組。
[0009]較佳地，該透鏡組具有多個透鏡，該估測圖樣經(jīng)該多個透鏡投射于該感應(yīng)單元的一第一視點位置，該基準(zhǔn)圖樣投射于該感應(yīng)單元的一第二視點位置，該第一視點位置不同于該第二視點位置(different aperture for viewing);其中，該光編碼件附著于該透鏡組，或者，該光編碼件分離于該透鏡組。
[0010]較佳地，該透鏡組具有一第一光軸、一第二光軸、一棱鏡以及多個透鏡，該棱鏡折射分出該第一光軸以及該第二光軸，使該估測圖樣經(jīng)位于該第一光軸的多個透鏡而投射于位于該第一光軸的該感應(yīng)單元，且使位于該第二光軸的該基準(zhǔn)圖樣經(jīng)該棱鏡而投射于位于該第一光軸的該感應(yīng)單元;其中，該光編碼件附著于該透鏡組，或者，該光編碼件分離于該透鏡組。
[0011 ]較佳地，該光編碼件為自發(fā)光部件;或者，該光編碼件為光編碼薄膜。
[0012]較佳地，該光編碼件是由多個液晶結(jié)構(gòu)所組合而成，且該多個液晶結(jié)構(gòu)由一程序化單元控制管理以呈現(xiàn)該基準(zhǔn)圖樣。
[0013]較佳地，該光編碼件的光波長不同于該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊所發(fā)出的結(jié)構(gòu)光的光波長。
[0014]較佳地，該相機(jī)模塊還包含殼體以及調(diào)整機(jī)構(gòu)，該調(diào)整機(jī)構(gòu)部分顯露于該殼體外，其中，該調(diào)整機(jī)構(gòu)連動于該光編碼件，使該光編碼件被該調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動，而供一使用者調(diào)整該光編碼件與該透鏡組之間的相對位置。
[0015]較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊包括發(fā)光源、準(zhǔn)直透鏡以及衍射光學(xué)元件，且該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊所發(fā)出的該結(jié)構(gòu)光圖樣與呈現(xiàn)于該標(biāo)的物件的該估測圖樣相對應(yīng);其中，該發(fā)光源包括激光二極管(LD)、發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)以及用以輸出具有一熱感應(yīng)波長區(qū)間的光束的發(fā)光單元中的至少一者。
[0016]較佳地，該結(jié)構(gòu)光圖樣包括柵狀圖案、發(fā)散輻射狀圖案、多點狀圖案以及對稱/非對稱狀圖案中的至少一者。
[0017]較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊與該處理控制單元彼此動態(tài)連動，使該處理控制單元應(yīng)該估測圖樣的動態(tài)變化而對該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊執(zhí)行調(diào)控。
[0018]較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊的該發(fā)光源被調(diào)整變動，使該估測圖樣隨之變動。
[0019]較佳地，該結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊的該衍射光學(xué)元件被調(diào)整變動，使該估測圖樣隨之變動。
[0020]本實用新型的空間信息擷取裝置于相機(jī)模塊搭配設(shè)置有光編碼件，該光編碼件投射的一基準(zhǔn)圖樣與結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊照射于標(biāo)的物件上的一估測圖樣彼此之間，具有至少部分的相對應(yīng)的圖樣內(nèi)容關(guān)系，且該基準(zhǔn)圖樣與該估測圖樣能同時間投射于感應(yīng)單元，以供處理控制單元比對該二者之間圖樣內(nèi)容的差異，判斷出該標(biāo)的物件的空間距離信息，而再也無需將基準(zhǔn)圖樣的內(nèi)容預(yù)先建置于處理控制單元中，由此，不但額外省下建置時間與人力成本，更能簡化處理控制單元的處理過程，如精簡處理控制單元的運(yùn)算法則而提高了運(yùn)算比對的速度，降低運(yùn)算成本。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型空間信息擷取裝置估測一待估量的標(biāo)的物件的概念示意圖。
[0022]圖2為本實用新型第一實施例的相機(jī)模塊的概念示意圖。
[0023]圖3為本實用新型第二實施例的相機(jī)模塊的概念示意圖。
[0024]圖4為本實用新型第三實施例的相機(jī)模塊的概念示意圖。
【具體實施方式】
[0025]請參閱圖1，圖1為本實用新型空間信息擷取裝置估測一待估量的標(biāo)的物件的概念示意圖。
[0026]本實用新型空間信息擷取裝置I可擷取一標(biāo)的物件的空間信息，這里所指的空間信息包含有:標(biāo)的物件表面的相對高度深淺、以及標(biāo)的物件與空間信息擷取裝置之間的距離等等的空間信息，而這些空間信息對于建立3D立體影像有非常大的幫助。至于后端建立3D立體影像的詳細(xì)計算方法，因非本實用新型重點，便不于此贅述。
[0027]本實用新型空間信息擷取裝置I包括一結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊11，一相機(jī)模塊12以及一處理控制單元13。當(dāng)一使用者欲擷取標(biāo)的物件9的空間信息時，可藉由空間信息擷取裝置I的結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生模塊11，發(fā)出一結(jié)構(gòu)光圖樣(structured lighting pattern)至標(biāo)的物件9，而于標(biāo)的物件9上呈現(xiàn)一估測圖樣113b。至于估測圖樣113b則是作為探測標(biāo)的物件9的空間信息之用，詳如后述。