光像素投射模块.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115053148A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202180012845.0(74)专利代理机构北京柏杉松知识产权代理事(22)申请日2021.02.05务所(普通合伙)11413专利代理师孙静谢攀(30)优先权数据102020201453.12020.02.06DE(51)Int.Cl.G01S17/88(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01S17/42(2006.01)2022.08.04G01S17/89(2020.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01S7/481(2006.01)PCT/EP2021/0528192021.02.05G02B26/10(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据G02B26/08(2006.01)WO2021/156446EN2021.08.12H04N9/31(2006.01)(71)申请人AMS-欧司朗国际有限公司地址德国雷根斯堡(72)发明人马西莫·卡塔尔多·马齐洛约翰·拉姆琴科扬·马费尔德权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称光像素投射模块(57)摘要一种光像素投射模块(1300)，包括像素光源(1302)、光像素投射组件(1304)和用于测量到外部物体(O)的距离的光学ToF测量组件(1306)，所述ToF测量组件(1306)包括ToF光源(1322)、用于将入射光束(IL)分成反射的主光束分量(ILm)和透射衰减的次光束分量(ILs)的分束光学装置(1304)，和基于APD的ToF光电检测器(1324)。分束光学装置(1304)布置在由ToF光源(1322)发射的光束(IL)的光路中，使得它将每个光束(IL)分成离开模块(1300)并朝向外部物体(O)前进的主光束分量(ILm)和留在模块(1300)内并撞击ToF光电检测器(1324)的次光束分量(ILs)。分束光学装置(1304)还用作所述光像素投射组件(1304)。CN115053148ACN115053148A权利要求书1/2页1.一种用于集成到电子装置中的光像素投射模块(1300)，所述光像素投射模块(1300)适于发射要被投射到表面(S)上的光像素(P)，所述光像素投射模块(1300)包括：‑包含像素光源的光像素生成组件(1302)；‑光像素投射组件(1304)，用于投射由所述光像素生成组件生成的光像素(P)；和‑光学飞行时间ToF测量组件(1306)，用于测量所述投射模块(1300)和外部物体(O)之间的距离，所述ToF测量组件(1306)包括：a)用于发射光的ToF光源(1322)，该光源将被引导到所述外部物体(O)并从所述外部物体反射；b)分束光学装置(1304)，用于将入射光束(IL)分成反射主光束分量(ILm)和透射衰减的次光束分量(ILs)；和c)用于光检测的基于APD的ToF光电检测器(1324)；其特征在于，所述分束光学装置(1304)设置在所述ToF光源(1322)所发射的光束(IL)的光路中，使得其将所述ToF光源所发射的每一光束(IL)分为：i)离开所述模块(1300)并朝向所述外部物体(O)前进的主光束分量(ILm)；和ii)留在所述模块(1300)内并撞击所述ToF光电检测器(1324)的次光束分量(ILs)。2.根据权利要求1所述的投射模块(1300)，其中所述分束光学装置(1304)是层堆叠，其上镜面部分(1318)用作主要反射镜，下光衰减部分(1320)设置在所述上镜面部分的下方。3.根据权利要求2所述的投射模块(1300)，其中，所述层堆叠(1304)沉积在所述ToF光电检测器(1324)的有效表面区域上。4.根据权利要求2或3所述的投射模块(1300)，其中，所述上镜面部分(1318)是光学长通滤光器，其截止波长高于所述ToF光源(1322)发射的光束(IL)的最大波长，使得由所述分束光学装置(1304)分开的光束的次光束分量(ILs)不超过所述光束的总强度的5％。5.根据权利要求2至4中任一项所述的投射模块(1300)，其中，所述下光衰减部分(1320)为中性密度滤光器，优选其分数透射率不超过0.01％。6.根据上述权利要求中任一项所述的投射模块(1300)，其中，所述分束光学装置(1304)还用作所述光像素投射组件。7.根据上述权利要求中任一项所述的投射模块(1300)，还包括封装(1348)，其容纳所述投射模块(1300)的元件，所述ToF光源(1322)和所述ToF光电检测器(1324)因此共享同一个封装。8.根据上述权利要求中任一项所述的投射模块(1300)，还包括用于检测所述像素光源(1302)和/或所述ToF光源(1322)的辐照度漂移