特開 2022-122258 光投射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022122258

(43)【公開日】2022-08-22

(54)【発明の名称】光投射装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/25 20060101AFI20220815BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20220815BHJP

【ＦＩ】

G01B11/25 H

G01B11/00 B

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022008669

(22)【出願日】2022-01-24

(31)【優先権主張番号】17/170,917

(32)【優先日】2021-02-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】502016219

【氏名又は名称】ハイマックス テクノロジーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100120857

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 聡

(72)【発明者】

【氏名】蕭 名淑

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA06

2F065AA53

2F065FF11

2F065GG06

2F065GG15

2F065HH07

2F065JJ03

2F065JJ26

2F065LL10

2F065LL42

(57)【要約】

【課題】本発明は、光投射装置を提供する。
【解決手段】光を発射するように配置される光源と、光を屈折させるように光源の上に設けられ、位置調整可能なもの又は有効焦点距離調整可能なものである調節可能な光学素子と、光を空間領域に回折させるように調節可能な光学素子の上に設けられる回折光学素子と、を備える光投射装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を発射するように配置される光源と、
前記光を屈折させるように前記光源の上に設けられ、位置調整可能なもの又は有効焦点距離（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）調整可能なものである調節可能な光学素子と、
前記光を空間領域に回折させるように前記調節可能な光学素子の上に設けられる回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）と、
を備える光投射装置。

【請求項2】

前記光源が前記調節可能な光学素子の集束面にある場合、前記空間領域に投射される前記光は構造化光（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｌｉｇｈｔ）パターンを有し、前記光源が前記調節可能な光学素子の前記集束面から焦点はずれる場合、前記空間領域に投射される前記光はフラッド光（ｆｌｏｏｄ ｌｉｇｈｔ）パターンを有する請求項１に記載の光投射装置。

【請求項3】

フラッド光を前記空間領域に投射するように、前記光源は前記調節可能な光学素子の前記集束面から焦点が約２００ミクロン～約６００ミクロンはずれる請求項２に記載の光投射装置。

【請求項4】

前記回折光学素子は２次元ファンアウト（ｆａｎ ｏｕｔ）タイプ回折光学素子である請求項１～３の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項5】

前記光源は垂直共振器面発光レーザー（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ；ＶＣＳＥＬ）アレイである請求項１～４の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項6】

前記光源の位置に対する前記調節可能な光学素子の位置を調整するように配置されるステッピングモーターを更に含む請求項１～５の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項7】

前記調節可能な光学素子は液晶レンズであり、且つ前記光投射装置は、
電圧信号を前記液晶レンズに印加して前記液晶レンズの有効焦点距離を調整するようにように配置される液晶レンズドライバーを更に含む請求項１～５の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項8】

前記空間領域で反射された前記光を感知するように配置される光センサーを更に含む請求項１～７の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項9】

前記光センサーは、構造化光センサー、飛行時間距離測定（ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ；ＴｏＦ）センサー又は上記の組み合わせである請求項８に記載の光投射装置。

【請求項10】

第１の光を発射するように配置される第１の光源と、
前記第１の光を屈折させるように前記第１の光源の上に設けられ、前記第１の光源が前記第１の光学素子の集束面の上にある第１の光学素子と、
前記第１の光を空間領域に回折させるように前記第１の光学素子の上に設けられる第１の回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）と、
第２の光を発射するように配置される第２の光源と、
前記第２の光を屈折させるように前記第２の光源の上に設けられ、前記第２の光源が前記第２の光学素子の前記集束面から焦点はずれる第２の光学素子と、
前記第２の光を前記空間領域に回折させるように前記第２の光学素子の上に設けられる第２の回折光学素子と、
を備え、
前記第１の光源及び前記第１の光学素子は、それぞれ前記第２の光源及び前記第２の光学素子と同じである光投射装置。

【請求項11】

前記第１の回折光学素子は、前記第２の回折光学素子と同じである請求項１０に記載の光投射装置。

【請求項12】

前記第１の回折光学素子と前記第２の回折光学素子の各々は、２次元ファンアウト（ｆａｎ ｏｕｔ）タイプ回折光学素子である請求項１０又は１１に記載の光投射装置。

【請求項13】

前記第１の光源と前記第２の光源の各々は垂直共振器面発光レーザー（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ；ＶＣＳＥＬ）アレイである請求項１０～１２の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項14】

前記空間領域で反射された前記第１の光又は前記第２の光を感知するように配置される光センサーを更に含む請求項１０～１３の何れか１項に記載の光投射装置。

【請求項15】

前記光センサーは、構造化光センサー、飛行時間距離測定（ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ；ＴｏＦ）センサー又は上記の組み合わせである請求項１４に記載の光投射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光投射装置に関し、且つ特に構造化光投射及びフラッド光投射を統合した光投射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

３次元画像センシング技術は、顔認識や障害物検知などのようなさまざまな用途に徐々に採用されている。顔認識について、一般的に、顔の認証にはフラッドイルミネーターが用いられ、顔の表面輪郭の計算には構造化光プロジェクターが用いられる。携帯電話などのような一部の従来の電子デバイスには、デバイスのロック解除やモバイル決済などのようなさまざまなアプリケーションの顔認識機能を実行するためのフラッドイルミネーターや構造化光プロジェクターが含まれている。しかしながら、電子デバイスにフラッドイルミネーターと構造化光プロジェクターとを同時に配置する場合、かなりの空間を占めるだけでなく、コストも高い。

【発明の概要】

【0003】

本発明の一態様は、光源、調節可能な光学素子及び回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）を含む光投射装置である。光源は、光を発射するように配置される。調節可能な光学素子は、光を屈折させるように光源の上に設けられる。調節可能な光学素子は、位置調整可能なもの又は有効焦点距離（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）調整可能なものである。回折光学素子は、光を空間領域に回折させるように調節可能な光学素子の上に設けられる。

【0004】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記光源が調節可能な光学素子の集束面にある場合、空間領域に投射される光は構造化光（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｌｉｇｈｔ）パターンを有し、且つ上記光源が調節可能な光学素子の集束面から焦点はずれる場合、空間領域に投射される光はフラッド光（ｆｌｏｏｄ ｌｉｇｈｔ）パターンを有する。

【0005】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、フラッド光を空間領域に投射するように、上記光源は調節可能な光学素子の集束面から焦点が約２００ミクロン～約６００ミクロンはずれる。

【0006】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記回折光学素子は、２次元ファンアウト（ｆａｎ ｏｕｔ）タイプ回折光学素子である。

【0007】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記光源は、垂直共振器面発光レーザー（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ；ＶＣＳＥＬ）アレイである。

【0008】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記光投射装置は、光源の位置に対する調節可能な光学素子の位置を調整するように配置されるステッピングモーターを更に含む。

【0009】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記調節可能な光学素子は、液晶レンズであり、且つ上記光投射装置は、電圧信号を液晶レンズに印加して液晶レンズの有効焦点距離を調整するように配置される液晶レンズドライバーを更に含む。

【0010】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記光投射装置は、空間領域で反射された光を感知するように配置される光センサーを更に含む。

【0011】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記光センサーは、構造化光センサー、飛行時間距離測定（ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ；ＴｏＦ）センサー又は上記の組み合わせである。

【0012】

本発明別の一態様は、第１の光源及び第２の光源、第１の光学素子及び第２の光学素子、並びに第１の回折光学素子及び第２の回折光学素子を含む光投射装置である。第１の光源は、第１の光を発射するように配置される。第１の光学素子は、第１の光を屈折させるように第１の光源の上に設けられる。第１の光源は、第１の光学素子の集束面にある。第１の回折光学素子は、第１の光を空間領域に回折させるように第１の光学素子の上に設けられる。第２の光源は、第２の光を発射するように配置される。第２の光学素子は、第２の光を屈折させるように第２の光源の上に設けられる。第２の光源は、第２の光学素子の集束面から焦点はずれる。第２の回折光学素子は、第２の光を空間領域に回折させるように第２の光学素子の上に設けられる。第１の光源及び第１の光学素子は、それぞれ第２の光源及び第２の光学素子と同じである。

【0013】

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記第１の回折光学素子は第２の回折光学素子と同じである。

【0014】

要するに、本願に提出された光投射装置は、構造化光投射及びフラッド光投射等の機能を統合して、生産コストを低下させ、且つ使用ニーズに応じて放出光を集束して構造化光を投射し又は放出光を焦点はずれしてフラッド光を投射するように調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

添付図面を参照してなされる下記の簡単な説明は、実施例及びそのメリットをより分かりやすくするためのものである。

【図1】本発明のいくつかの実施例による光投射装置を示す模式図である。

【図2】一例の図１に示される光投射装置の素子により構造化光パターンを空間領域に投射することを模式的に示す。

【図3】一例の図１に示される光投射装置の素子によりフラッド光パターンを空間領域に投射することを模式的に示す。

【図4】本発明のいくつかの実施例による光投射装置を示す模式図である。

【図5】本発明のいくつかの実施例による光投射装置を示す模式図である。

【図6】本発明のいくつかの実施例による光投射装置を示す模式図である。

【図7】同じ光源から光投射装置の同じ３×３ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して同じ光センサーによってキャプチャされた構造化光投射及びフラッド光投射を示す。

【図8】同じ光源から特定の強度設計がある同じ９×１１ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して同じ光センサーによってキャプチャされた構造化光投射及びフラッド光投射を示す。

【図9】同じ光源から他の強度設計がある同じ９×１１ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して同じ光センサーによってキャプチャされた構造化光投射及びフラッド光投射を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、詳しく本開示の実施例を検討する。しかしながら、理解すべきなのは、実施例は様々な特定の内容に実施される数多くの応用可能な概念を提供する。検討され開示される特定の実施例は、説明するためのものだけであり、本発明の範囲を限定するものではない。

【0017】

理解すべきなのは、本文において、「第１の」及び「第２の」等の用語は、各種の素子、及び／又は部品を記述することに用いられてもよいが、これらの素子、及び／又は部品を制限するものではない。これらの用語は、素子、及び／又は部品と別の素子、及び／又は部品を識別するためのものだけである。

【0018】

本文に用いる用語は、特定の実施例を説明するためのものであるが、特許請求の範囲を限定する意図ではない。本文に用いるものであれば、別に制限されない限り、単数形の「一つ」及び「前記」は、複数形も含むことが意図される。また、空間相対用語は、図示される配向以外の使用又は操作中の装置の異なる配向を含むことを意図する。装置は、他の形態で配向されてよく（９０度回転又は他の方向）、本明細書に使用される空間相対用語は、同様にそれに応じて解釈されてよい。

【0019】

説明を単純化及び明確にするために、本文は、様々な実施例において素子の符号及び／又は文字を繰り返し使用することができるが、これは、議論される様々な実施例及び／又は配置の間に因果関係があることを意味するものではない。

【0020】

図１は、本発明のいくつかの実施例による光投射装置１００を示す模式図である。光投射装置１００は、例えば携帯電話、タブレットコンピューター又はスマートグラスであってよいが、本発明はこれらに限定されない。図１に示すように、光投射装置１００は、光源１１０、調節可能な光学素子１２０、回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）１３０及び光センサー１４０を含む。光源１１０は、光を発射するように配置される。放出光は、可視光波長範囲又は近赤外光波長範囲内であってよいが、本発明はこれらに限定されない。光源１１０は、レーザー光源、例えば垂直共振器面発光レーザー（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ；ＶＣＳＥＬ）、垂直共振器面発光レーザーアレイ、分散フィードバック（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄｂａｃｋ；ＤＦＢ）半導体レーザー光源又は他の適切な光源であってよい。調節可能な光学素子１２０は、光源１１０からの光を回折光学素子１３０に屈折させるように光源１１０の上に設けられる。回折光学素子１３０における屈折された光成分の分布を決めるように、調節可能な光学素子１２０の位置及び／又は有効焦点距離は、調整可能である。調節可能な光学素子１２０は、凸レンズ、凹レンズ、液晶レンズ又は類似のものであってよい。回折光学素子１３０は、屈折された光を投射光パターンに転換し投射光パターンを空間領域に投射するように、光源１１０の上に設けられる。回折光学素子１３０は、グレーティング構造、マイクロレンズ構造、フレネル（Ｆｒｅｓｎｅｌ）構造、ホログラフィック光学素子（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＨＯＥ）構造又は他の光の回折に適する構造を有してよく、これにより、屈折された光が回折光学素子１３０の回折原理により投射光パターンに転換される。回折光学素子１３０は、２次元ファンアウト（ｆａｎ ｏｕｔ）タイプ回折光学素子であってよく、その投射された空間領域の複数のエリアに同じ構造化光パターンを投射する。光センサー１４０は、空間領域の光パターンを感知するように配置されて、対応する光学パターンの画像をキャプチャする。光センサー１４０は、構造化光センサー、飛行時間距離測定（ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ；ＴｏＦ）センサー又は上記の組み合わせであってよく、且つ電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ；ＣＣＤ）センサー、相補型金属酸化物半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ＣＭＯＳ）センサー又は類似のものを含んでよい。光源１１０、調節可能な光学素子１２０及び回折光学素子１３０の設置によれば、光投射装置１００は、構造化光プロジェクター（ドットマトリックスプロジェクターとも呼ばれる）又はフラッド光プロジェクター（投光照明装置とも呼ばれる）として操作されてよい。

【0021】

いくつかの実施例において、回折光学素子１３０は、光学的に光源１１０と調節可能な光学素子１２０との間に設けられるように変更されてもよい。また、調節可能な光学素子１２０及び回折光学素子１３０を単一のモジュールに統合することができる。

【0022】

図２は、一例の光投射装置１００の素子により構造化光パターンを空間領域Ｐ１に投射することを模式的に示す。この例において、光源１１０は垂直共振器面発光レーザー照明装置アレイであり、且つ回折光学素子１３０は３×３ファンアウトタイプ回折光学素子であり、投射される空間領域の３×３エリアに同じ構造化光パターンを投射する。光源１１０が調節可能な光学素子１２０の集束面にあることにより、回折光学素子１３０は、反射光をパターン化して構造化光パターンを生成し、且つ構造化光パターンを空間領域Ｐ１に投射する。

【0023】

図３は、一例の光投射装置１００の素子によりフラッド光パターンを空間領域Ｐ２に投射することを模式的に示す。光源１１０及び回折光学素子１３０は、それぞれ図２の例に対応する素子と同じであってよい。光源１１０が調節可能な光学素子１２０の集束面から焦点はずれることにより、回折光学素子１３０は、屈折された光をパターン化してフラッド光パターンを生成し、且つフラッド光パターンを空間領域Ｐ２に投射する。フラッド光照射に用いられる焦点はずれ量は、光源１１０の密度によって決めることができる。一般的に、光源１１０の密度が比較的まばらである場合、フラッド光照射に用いられるために焦点はずれ量は比較的に大きい。光源１１０、調節可能な光学素子１２０及び回折光学素子１３０の設計により、光源１１０は、調節可能な光学素子１２０の集束面から焦点が約２００ミクロン～約６００ミクロンはずれることができる。

【0024】

上記の説明により、調節可能な光学素子１２０は、放出光を集束して構造化光を投射するように配置されてよく、且つ放出光を焦点はずれしてフラッド光を投射するように制御されてよく、これにより、構造化光投射及びフラッド光投射等の機能を単一の光投射装置に統合することを実現できて、製造コストを低下させる。

【0025】

図４は、本発明のいくつかの実施例による光投射装置２００を示す模式図である。図４に示すように、光投射装置２００は、光源２１０、調節可能な光学素子２２０、回折光学素子２３０、光センサー２４０及びステッピングモーター２５０を含む。光源２１０、回折光学素子２３０及び光センサー２４０は、それぞれ図１に示される光源１１０、回折光学素子１３０及び光センサー１４０と同じ又は類似してよい。調節可能な光学素子２２０は、コリメータレンズ、例えば凸レンズ、凹レンズ又は類似のものであってよく、且つステッピングモーター２５０は、ステッピングモーター２５０に対する調節可能な光学素子２２０の位置を調整するように配置されてよい。ステッピングモーター２５０は、調節可能な光学素子２２０を、光源２１０からの距離が調節可能な光学素子２２０の有効焦点距離にほぼ等しい位置に移動する場合、光投射装置２００は、構造化光（例えば光点及び／又は線光）を投射する構造化光プロジェクターとされる。これに対して、ステッピングモーター２５０は、光源２１０が調節可能な光学素子２２０の集束面から焦点はずれるように調節可能な光学素子２２０を移動する場合、光投射装置２００はフラッド光（例えばライトスポット）を投射するフラッド光プロジェクターとされる。

【0026】

図５は、本発明のいくつかの実施例による光投射装置３００を示す模式図である。図５に示すように、光投射装置３００は、光源３１０、調節可能な光学素子３２０、回折光学素子３３０、光センサー３４０及び液晶レンズドライバー３５０を含む。光源３１０、回折光学素子３３０及び光センサー３４０は、それぞれ図１に示される光源１１０、回折光学素子１３０及び光センサー１４０と同じ又は類似してよい。調節可能な光学素子３２０は、液晶レンズドライバー３５０によって駆動されなく、光源３１０からの距離が調節可能な光学素子３２０の有効焦点距離にほぼ等しい位置に設けられてよい。調節可能な光学素子３２０は液晶レンズであり、且つ液晶レンズドライバー３５０はそれぞれ電圧信号を調節可能な光学素子３２０の２つの対向電極（図示せず）に印加することにより調節可能な光学素子３２０の有効焦点距離を調整する。液晶レンズドライバー３５０が電圧信号を調節可能な光学素子３２０に印加しない場合、光投射装置３００は構造化光（例えば光点及び／又は線光）を投射する構造化光プロジェクターとされる。これに対して、液晶レンズドライバー３５０が電圧信号を調節可能な光学素子３２０に印加する場合、光投射装置３００は投射フラッド光（例えばライトスポット）を投射するフラッド光プロジェクターとされる。

【0027】

図６は、本発明のいくつかの実施例による光投射装置４００を示す模式図である。図６に示すように、光投射装置４００は、光源４１０Ａ、４１０Ｂ、光学素子４２０Ａ、４２０Ｂ、回折光学素子４３０Ａ、４３０Ｂ及び光センサー４４０を含む。光源４１０Ａ、４１０Ｂ、回折光学素子４３０Ａ、４３０Ｂ及び光センサー４４０は、それぞれ図１に示される光源１１０、回折光学素子１３０及び光センサー１４０と同じ又は類似してよい。光源４１０Ａ、光学素子４２０Ａ及び回折光学素子４３０Ａは、構造化光プロジェクターとされるように配置されてよく、光源４１０Ｂ、光学素子４２０Ｂ及び回折光学素子４３０Ｂは、フラッド光プロジェクターとされるように配置されてよい。光センサー４４０は、回折光学素子４３０Ａ又は回折光学素子４３０Ｂで反射された光を受け取るように配置される。いくつかの実施例において、回折光学素子４３０Ｂは、マイクロレンズアレイで置き換えられることができる。

【0028】

いくつかの実施例において、光源４１０Ａ、光学素子４２０Ａ及び回折光学素子４３０Ａは、それぞれ光源４１０Ｂ、光学素子４２０Ｂ及び回折光学素子４３０Ｂと同じであり、光源４１０Ａが光学素子４２０Ａの集束面にあり、且つ光源４１０Ｂが集束面から焦点はずれる。システム設計により、光源４１０Ａ／４１０Ｂ、光学素子４２０Ａ／４２０Ｂ及び回折光学素子４３０Ａ／４３０Ｂは、それぞれ図４に示される光源２１０、調節可能な光学素子２２０及び回折光学素子２３０と同じ又は類似してよく、又は、それぞれ図５に示される光源３１０、調節可能な光学素子３２０及び回折光学素子３３０と同じ又は類似してよい。

【0029】

図７は、同じ光源から光投射装置（例えば図１に示される光投射装置）の同じ３×３ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して同じ光センサーによってキャプチャされた構造化光投射及びフラッド光投射を示す。光源が調節可能な光学素子の集束面にある場合、ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して投射された光学パターンは図７に示される構造化光投射である。光源は調節可能な光学素子から焦点が２００ミクロンはずれる場合、ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して投射された光学パターンは図７に示されるフラッド光投射である。同じ光投射装置について、フラッド光投射に対応する視野（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ；ＦＯＶ）は、構造化光投射に対応する視野よりも小さい。

【0030】

図８は、同じ光源から特定の強度設計がある同じ９×１１ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して同じ光センサーによってキャプチャされた構造化光投射及びフラッド光投射を示す。図７に示される構造化光投射及びフラッド光投射と比べると、同じ視野について、図８に示される構造化光投射はより多くの投射光点（その光点密度が比較的に大きい）を有し、且つ図８に示されるフラッド光投射はより広くなる。図７及び図８からわかるように、ファンアウトの数が大きな回折光学素子は輪郭設計の自由度がより高くなる。

【0031】

図９は、同じ光源から特定の強度設計がある同じ９×１１ファンアウトタイプ回折光学素子を通過して同じ光センサーによってキャプチャされた構造化光投射及びフラッド光投射を示す。図８及び図９からわかるように、構造化光投射及びフラッド光投射のパターンは、回折光学素子の構造パターンに伴って変わることができる。回折光学素子の構造パターンは、例えば反復フーリエ変換アルゴリズム（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ＩＦＴＡ）、シミュレーテッドアニーリング（ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ）アルゴリズム、及び／又は類似のもののようなアルゴリズムを使用して最適化設計を行うことができ、且つこのアルゴリズムは、ソフトウェアプログラムによって実現され、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）などのプロセッサによって実行されることができる。

【0032】

本開示は実施例によって前述の通りに開示されたが、これに限定されず、当業者であれば、本開示の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができる。従って、本開示の保護範囲は、下記特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

【符号の説明】

【0033】

１００、２００、３００、４００：光投射装置
１１０、２１０、３１０、４１０Ａ、４１０Ｂ：光源
１２０、２２０、３２０：調節可能な光学素子
１３０、２３０、３３０、４３０Ａ、４３０Ｂ：回折光学素子
１４０、２４０、３４０、４４０：光センサー
２５０：ステッピングモーター
３５０：液晶レンズドライバー
４２０Ａ、４２０Ｂ：光学素子
Ｐ１、Ｐ２：空間領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】