[发明专利]空间复用方案

说明书

本发明公开了一种光电装置(20,80,100,120)，该光电装置包括具有相互相对的第一面(31)和第二面(33)的壳体(30)。包含在该壳体中的发射器(24,90,106,126,128)的阵列(22,82,104,124)被配置为发射光学辐射的束(66,112,130,132)。包含在该壳体中的投射光学器件(26)具有入射面(42)和出射面(50)，并且被配置为通过该入射面接收该光学辐射束以及通过该出射面投射该束。基于偏振的空间复用器(28)包含在该壳体中，并且被定位成拦截和导向所投射的束，使得具有第一偏振的光学辐射通过该第一面透射，而具有正交于该第一偏振的第二偏振的光学辐射通过该第二面发射。控制器(32)被耦接以控制该光学辐射的偏振，从而控制该光学辐射从该壳体发射的方向。

技术领域

本发明整体涉及光电系统，并且更具体地，涉及照明设备。

背景技术

诸如蜂窝电话之类的便携式电子设备通常采用一个或多个整体光源。这些光源可为集成到设备中的相机所记录的场景提供照明。作为一个示例，美国专利9,400,177描述了被配置为发射光束的包括光源的图案投影仪。本发明人描述了用于3D映射的系统，该系统可被制造为非常紧凑的单元，例如包括在移动站(例如，PDA、蜂窝电话)和/或便携式计算机中。

发明内容

本文描述的本发明的实施方案提供了改进的光学辐射源。

因此，根据本发明的实施方案提供了一种光电装置，该光电装置包括壳体，该壳体包括相互相对的第一面和第二面。包含在壳体中的发射器阵列被配置为发射光学辐射束。包含在壳体中的投射光学器件具有入射面和出射面，并且被配置为通过入射面接收光学辐射束以及通过出射面投射该束。基于偏振的空间复用器包含在壳体中，并且被定位成拦截和导向所投射的束，使得具有第一偏振的光学辐射通过第一面透射，而具有正交于第一偏振的第二偏振的光学辐射通过第二面发射。控制器被耦接以控制光学辐射的偏振，从而控制光学辐射从壳体发射的方向。

在一些实施方案中，基于偏振的空间复用器包括偏振分束器，该偏振分束器被配置为朝向壳体的第一面反射具有第一偏振的束并且透射具有第二偏振的束。在所公开的实施方案中，基于偏振的空间复用器包括反射镜，该反射镜被定位成拦截具有由偏振分束器透射的第二偏振的束并且将所拦截的束朝向壳体的第二面反射。反射镜可被配置为透射所拦截的束的一部分，并且装置可包括光学传感器，该光学传感器被定位成拦截束的部分并且被配置为响应于所拦截的束的部分的光学功率而向控制器发射信号。

在其他实施方案中，发射器被配置为发射具有公共偏振的束，并且基于偏振的空间复用器包括偏振切换器，该偏振切换器被配置为在控制器的控制下在第一偏振和第二偏振之间旋转束的偏振。在一个实施方案中，偏振切换器包括液晶盒。

在所公开的实施方案中，发射器包括边缘发射激光二极管。

在一些实施方案中，发射器阵列包括第一发射器和第二发射器，该第一发射器被配置为发射第一偏振的光学辐射的相应第一束，该第二发射器被配置为发射第二偏振的光学辐射的相应第二束。在所公开的实施方案中，控制器被耦接以单独地或同时地驱动第一发射器和第二发射器，使得基于偏振的空间复用器通过壳体的第一面或第二面中的任一者或通过壳体的两个面投射光学辐射束。

在所公开的实施方案中，投射光学器件包括第一柱面透镜和第二柱面透镜，该第一柱面透镜分别与阵列中的发射器对准并且具有相应的相互平行的第一柱面轴，该第二柱面透镜与第一柱面透镜相邻定位并且具有垂直于第一柱面轴的第二柱面轴。

根据本发明的实施方案还提供了一种光电装置，该光电装置包括成对的第一发射器和第二发射器的阵列，其中该第一发射器被配置为发射第一偏振的光学辐射的相应第一束，并且该第二发射器被配置为发射正交于第一偏振的第二偏振的光学辐射的相应第二束。具有入射面和出射面的投射光学器件被配置为通过入射面接收光学辐射的第一束和第二束，并通过出射面投射束。偏振分束器被定位成拦截所投射的束，并且被配置为透射第一偏振的光学辐射以及反射第二偏振的光学辐射。