具有多级可调衍射光学元件的多功能光投射器的制作方法

本专利申请要求享有于2019年4月8日提交的题为“MULTIFUNCTION LIGHT PROJECTOR WITH MULTISTAGE ADJUSTABLE DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENTS”的美国非临时申请No.16/378,255的优先权，该申请被转让给其本受让人，并由此通过引用的方式明确地并入本文。

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及以下共同未决的美国实用性专利申请：2019年1月22日提交的题为“ADJUSTABLE LIGHT DISTRIBUTION FOR ACTIVE DEPTH SENSING SYSTEMS”的未决美国专利申请16/253,538(代理人案号No.183999)；2019年1月22日提交的题为“ADJUSTABLE LIGHT PROJECTOR FOR FLOOD ILLUMINATION AND ACTIVE DEPTH SENSING”的未决美国专利申请16/253,784(代理人案号No.184014)；及2019年1月22日提交的题为“ADJUSTABLE LIGHT DISTRIBUTION FOR ACTIVE DEPTH SENSING SYSTEMS”的未决美国专利申请16/253,648(代理人案号No.184102)。这些共同未决申请的公开内容通过引用的方式并入本专利申请。

技术领域

本公开内容总体上涉及光投射器，并且更具体而言，涉及具有多级可调衍射光学元件(DOE)的多功能光投射器。

背景技术

对于主动式深度感测，设备可以包括用于投射光分布的光投射器，针对该光分布，感测和测量该光分布的反射以确定在场景中的对象的距离。例如，设备可包括用于将红外(IR)光分布(诸如IR光点分布)投射到场景上的光投射器。主动式光接收器在捕获图像时捕获IR光的反射，并且该设备基于所捕获的IR光分布的反射来确定对象在场景中的深度或距离。

技术实现要素：

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

本公开内容的一些方面涉及一种包括光投射器的设备。示例光投射器包括被配置为发射光的光源。示例光投射器还包括被定位为从光源接收光的第一衍射光学元件块。第一衍射光学元件块包括第一衍射光学元件，第一衍射光学元件被配置为从所发射光投射第一光分布。第一衍射光学元件块还包括第一折射材料，其被配置为将第一衍射光学元件在投射第一光分布与被阻止投射第一光分布之间进行切换。示例光投射器还包括第二衍射光学元件块，第二衍射光学元件块被定位为从第一衍射光学元件块接收光。第二衍射光学元件块包括第二衍射光学元件，该第二衍射光学元件被配置为从所发射光投射第二光分布。第二衍射光学元件块还包括第二折射材料，该第二折射材料被配置为将第二衍射光学元件在投射第二光分布与被阻止投射第二光分布之间进行切换。第一衍射光学元件和第二衍射光学元件被配置为使光投射器在多个模式之间进行转换。

本公开内容的一些其他方面涉及一种方法。示例方法包括由光投射器的光源发射光。示例方法还包括通过光投射器的第一衍射光学元件块的第一衍射光学元件，从所发射光投射第一光分布，第一衍射光学元件块被定位为从光源接收光。示例方法还包括通过第一衍射光学元件块的第一折射材料，将第一衍射光学元件在投射第一光分布与被阻止投射第一光分布之间进行切换。示例方法还包括通过光投射器的第二衍射光学元件块的第二衍射光学元件，从所发射光投射第二光分布，第二衍射光学元件块被定位为从第一衍射光学元件块接收光。示例方法还包括通过第二衍射光学元件块的第二折射材料，将第二衍射光学元件在投射第二光分布与被阻止投射第二光分布之间进行切换。至少第一衍射光学元件和第二衍射光学元件被配置为使光投射器在多个模式之间进行转换。

本公开内容的一些其他方面涉及一种设备。示例设备包括用于由光投射器的光源发射光的单元。该设备还包括用于通过光投射器的第一衍射光学元件块的第一衍射光学元件从所发射光投射第一光分布的单元，第一衍射光学元件块被定位为从光源接收光。该设备还包括用于通过第一衍射光学元件块的第一折射材料将第一衍射光学元件在投射第一光分布与被阻止投射第一光分布之间进行切换的单元。该设备还包括用于通过光投射器的第二衍射光学元件块的第二衍射光学元件从所发射光投射第二光分布的单元，第二衍射光学元件块被定位为从第一衍射光学元件块接收光。该设备还包括用于通过第二衍射光学元件块的第二折射材料将第二衍射光学元件在投射第二光分布与被阻止投射第二光分布之间进行切换的单元。至少第一衍射光学元件和第二衍射光学元件被配置为使光投射器在多个模式之间进行转换。

附图说明

在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了本公开内容的各方面，并且在附图中，相同的附图标记表示相似的元件。

图1是包括用于投射光分布的光投射器的示例主动式深度感测系统的图示。

图2是主动式深度感测系统的示例投射器的图示。

图3是主动式深度感测系统的另一示例投射器的图示。

图4是包括主动式深度感测光投射器和泛光照明器的示例设备的图示。

图5是对示例泛光照明器的图示。

图6是包括可调衍射投射器的示例设备的方框图。

图7是可调衍射投射器的多个衍射光学元件的示例布置的图示。

图8是包括两个衍射光学元件的布置的示例衍射元件的图示，其中在两个衍射光学元件(DOE)之间存在折射材料。

图9A是包括DOE、基板和位于其间的折射材料的示例DOE块的图示，其中DOE和折射材料具有相同的折射率。

图9B是包括DOE、基板和位于其间的折射材料的另一示例DOE块的另一图示，其中DOE和折射材料具有相同的折射率。

图9C是包括DOE、基板和位于其间的折射材料的示例DOE块的图示，其中DOE和折射材料具有不同的折射率。

图10示出了示例的第一DOE块和第二DOE块。

图11是针对组合分布而被组合的示例第一和第二分布的图示。

图12是针对投射器而被组合的示例分布和示例泛光照明的图示。

图13是包括彼此成九十度的第一极性和第二极性的示例偏振取向的图示。

图14是通过调整极性旋转器对光的极性进行示例调整的图示。

图15示出了另一示例第一DOE块和第二DOE块。

图16A是基于穿过衍射元件的光的极性的示例投射的图示。

图16B是基于穿过衍射元件的光的极性的另一示例投射的图示。

图17示出了示例第一DOE块、第二DOE块、第三DOE块，直到第n DOE块。

图18示出了另一示例第一DOE块、第二DOE块、第三DOE块，直到第n DOE块。

图19示出了另一示例第一DOE块和第二DOE块。

图20是被配置为将电施加到投射器的衍射元件的液晶以生成投射的示例投射器的图示。

图21示出了另一示例第一DOE块、第二DOE块、第三DOE块，直到第n DOE块。

图22示出了另一示例第一DOE块、第二DOE块、第三DOE块，直到第n DOE块。

图23示出了例示根据一些实施方式的用于光投射的示例过程的流程图。

图24示出了例示根据一些实施方式的用于光投射的另一示例过程的流程图。

具体实施方式

本公开内容的各方面涉及光投射器，并且包括具有多级可调衍射光学元件的多功能光投射器。

主动式深度感测系统可以以预定义的点分布(或聚焦光的另一合适形状，包括泛光(或“泛光照明”))来发射光。可以将光点投射到场景上，并且光点的反射可以由主动式深度感测系统接收。对象在场景中的深度可以通过比较所接收光的分布和所发射光的分布来确定。在对所述分布进行比较时，可以在所接收光中识别所发射光的预定义分布的一部分。在本公开内容中，投射光分布(例如，结构化光，诸如光点分布、泛光和/或其他形状)的主动式深度感测系统被称为结构化光系统(具有结构化光投射器)。

结构化光投射器发射的光分布不变。较密集光分布(诸如，与较稀疏光分布相比，有着附加的光点或区域中更多的聚焦光实例)可以导致可被确定的更大数量的深度或更高分辨率的深度图。然而，与较稀疏分布相比，较密集分布的各个光点的强度较低，其中各种分布之间的总强度是相似的。结果，干扰可能导致与稀疏光分布相比更难识别较密集光分布的反射。例如，结构化光投射器可以投射具有905nm或940nm波长(或其他合适的波长)的IR光(诸如近红外(NIR)光)。结构化光接收器可以接收IR光以及阳光和其他环境光的反射。环境光可能导致对IR光点的干扰。结果，由于结构化光接收器捕获的附加环境光，被明亮地照明的场景(例如日光中的室外场景)可能比较暗场景(例如室内场景或夜间)引起更多的干扰。

结构化光系统可通过增加光强度来克服干扰。例如，结构化光投射器可以使用更多的功率来增加每个光点的强度。然而，为了确保眼睛安全和符合关于光发射的任何规定，投射区域中的光的总体强度可能被限制。以这种方式，该区域中的光点或光实例的数量影响了每个光点或光实例的最大强度。结果，较稀疏分布中的每个光点可以具有与较密集分布中的每个光点相比更高的最大强度。因此，较稀疏分布可能更适合于日光场景(具有较多干扰)，而较密集分布可能更适合于室内或夜间场景(具有较少干扰)。

然而，许多设备(例如光投射器)在不同类型的照明(具有不同的干扰量)中使用结构化光系统。例如，智能电话可以包括用于面部识别的主动式深度感测系统，并且智能电话可以在室内和室外使用。如果结构化光投射器的光分布是固定的，则智能电话将需要包括多于一个结构化光投射器以便以不同密度(并且因此对于光分布中的每个光实例以不同强度)投射光分布。在本公开内容的一些方面，光投射器可被配置为调整光分布的密度。

许多设备还包括泛光照明器。泛光照明器可将漫射光投射到场景上，使得场景中存在足够的光以供图像传感器捕获场景的一个或多个图像。在一个示例中，执行面部辨识的设备(例如智能电话)可首先确定场景中是否存在待辨识(和/或识别)的面部。在一些实施方式中，设备可使用泛光照明来捕获二维(2D)图像，且接着结合三维(3D)图像使用2D图像来辨识(和/或识别)图像中的面部(如果存在的话)。具体而言，设备的光投射器可以包括泛光照明器以将IR光投射到场景上，使得IR传感器可以捕获场景，并且设备可以根据该捕获来确定场景中是否存在面部。如果确定场景中存在面部，则设备可以使用主动式深度感测系统(例如，经由一个或多个光投射器)进行面部识别和/或实时确认。在一些实施方式中，设备可使用接近度传感器来确定场景中是否存在面部。在一些方面，设备的用户可以确定何时开启光投射器。在一些其他方面，设备可以被配置为自动开启投射器。以这些方式，设备可以使用2D图像(例如，经由泛光照明捕获的2D图像)结合3D图像来增强设备的性能。如果光投射器具有固定的光分布或光折射，则因此需要包括泛光照明器和结构化光投射器的设备包括至少两个光投射器(诸如两个IR投射器)。在本公开内容的一些方面，光投射器可以是可调整的，以投射用于泛光照明(诸如用于面部检测和识别)的漫射光或投射用于主动式深度感测(诸如用于面部识别和实时图像验证)的光分布。如果光投射器被配置为调整结构化光投射的密度和/或被配置为将光分布功能在泛光照明与主动式深度感测之间进行调整，则设备可包括较少的光投射器，由此节省设备空间并需要较少的设备组件。

一些设备能够投射多种光分布，并且因此被认为是“多功能”设备(或多功能光投射器)。这种多功能设备可具有多个DOE。例如，可以堆叠两个或更多个DOE以形成用于光投射器的DOE堆栈。本文所述的两个或更多个DOE可共享某些设备组件，诸如一个或多个激光器、透镜、封装等。以这种方式，制造本文所述的光投射器的成本可以低于用于每个DOE和/或漫射元件(“漫射器”)的光投射器的成本。如本领域普通技术人员将理解的，DOE在某些配置中可以包括一个或多个漫射器。本文所述的光投射器能够经由在设备上包含有单个照明元件的单个投射器(诸如经由前表面上的单个孔)独立地切换两个或更多个DOE中的每一个。

在以下描述中，阐述了许多具体细节，例如具体组件、电路和过程的示例，以提供对本公开内容的透彻理解。如本文所使用的术语“耦接”意味着直接连接或者通过一个或多个中间组件或电路连接。此外，在以下描述中并且出于解释的目的，阐述了具体术语以提供对本公开内容的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些具体细节可能不是实践本文所公开的教导所必需的。在其他实例中，以方框图形式展示众所周知的电路和设备以避免使本公开内容的教导难以理解。以下具体实施方式的某些部分是按照过程、逻辑块、处理和对计算机存储器内的数据位的操作的其他符号表示来呈现的。在本公开内容中，过程、逻辑块、处理等被设想为导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。这些步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，尽管不是必须的，这些量采用能够在计算机系统中被存储、传递、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。

然而，应当记住，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标记。除非特别声明，否则如从以下讨论中显而易见的，可以理解，贯穿本申请，利用诸如“访问”、“接收”、“发送”、“使用”、“选择”、“确定”、“归一化”、“相乘”、“求平均”、“监视”、“比较”、“应用”、“更新”、“测量”、“导出”、“解决”等术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算设备的操作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操纵和变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。

在附图中，单个框可以被描述为执行一个或多个功能；然而，在实际实践中，由该框执行的功能可以在单个组件中执行或跨多个组件执行，和/或可以使用硬件、使用软件或使用硬件和软件的组合来执行。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，下文大体上在其功能性方面描述各种说明性组件、框、模块、电路和步骤。将此功能实施为硬件还是软件取决于特定应用和施加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每个特定应用以不同方式实施所描述的功能，但此类实施决策不应被解释为导致脱离本公开内容的范围。此外，示例设备可以包括除了所示的那些之外的组件，包括诸如处理器、存储器等的公知组件。

本公开内容的各方面可应用于包括或耦接到一个或多个主动式深度感测系统的任何合适的电子设备(诸如安全系统、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、车辆、无人机或其他设备)。虽然下面关于具有或耦接到一个光投射器的设备进行描述，但是本公开内容的各方面可应用于具有任何数量的光投射器的设备，并且因此不限于特定设备。

术语“设备”不限于一个或特定数量的物理对象(诸如一个智能电话、一个控制器、一个处理系统等)。如本文所使用的，设备可以是具有可实现本公开内容的至少一些部分的一个或多个部件的任何电子设备。虽然以下描述和示例使用术语“设备”来描述本公开内容的各个方面，但是术语“设备”不限于对象的特定配置、类型或数量。另外，术语“系统”不限于多个组件或特定实施例。例如，系统可以在一个或多个印刷电路板或其他基板上实现，并且可以具有可移动或静态组件。虽然以下描述和示例使用术语“系统”来描述本公开内容的各个方面，但是术语“系统”不限于对象的特定配置、类型或数量。

图1是示例主动式深度感测系统100的图示。主动式深度感测系统100(其在本文中也可被称为结构化光系统)可用于生成场景106的深度图(未示出)。例如，场景106可包括面部(例如，实时面部)，并且主动式深度感测系统100可用于识别或认证实况面部。主动式深度感测系统100可以包括投射器102和接收器108。投射器102可被称为“发射器”、“投射器”、“发射机”等，且不应限于特定发射组件。在以下公开中，术语投射器和发射器可以互换使用。接收器108可以被称为“检测器”、“传感器”、“感测元件”、“光电检测器”等，并且不应限于特定的接收组件。

虽然本公开内容将“分布(distribution)”称为“光分布”，但是可以使用其他频率的任何合适的无线信号(诸如射频波、声波等)。此外，虽然本公开内容将分布称为包括多个光点，但是光可以被聚焦成任何合适的大小和尺寸。例如，光可以以线、正方形或任何其他合适的尺寸来投射。另外，本公开内容可以将“分布”称为“码字分布(codeword distribution)”，其中分布的经定义部分(诸如光点的预定义补片(patch))被称为码字。如果光点的分布是已知的，则分布的码字就可以是已知的。然而，分布可以以任何方式进行组织，并且本公开内容不应限于特定类型的分布或特定类型的无线信号。

发射器102可以被配置为将光点的分布104投射或发射到场景106上。分布104中的白色圆圈可以指示对于可能的点位置没有光被投射的地方，并且分布104中的黑色圆圈可以指示对于可能的点位置光被投射的地方。在一些示例实施方式中，发射器102可以包括一个或多个光源124(诸如一个或多个激光器)、透镜126和光调制器128。发射器102还可以包括孔径122，所发射的光从该孔径逸出发射器102。在一些实施方式中，发射器102还可以包括衍射光学元件(DOE)，以将来自一个或多个光源124的发射衍射成附加发射。在一些方面，光调制器128(用于调整发射强度)可以是DOE。在将光点的分布104投射到场景106上时，发射器102可以将一个或多个激光从光源124通过透镜126(和/或通过DOE或光调制器128)发射到场景106上。发射器102可以位于与接收器108相同的参考平面上，并且发射器102和接收器108可以由一个被称为基线(112)的距离分开。

在一些示例实施方式中，由发射器102投射的光可以是IR光。IR光可包括可见光谱的一部分和/或肉眼不可见的光谱的一部分。在一个示例中，IR光可以包括近红外(NIR)光，其可以包括或可以不包括可见光谱内的光，和/或在可见光谱外的IR光(诸如，短波IR(SWIR)、中波IR(MWIR)、长波IR(LWIR)和远红外(FIR)光)。术语IR光不应限于具有在IR光的波长范围中或附近的特定波长的光。此外，提供IR光作为来自发射器的示例发射。在以下描述中，可以使用其他合适波长的光。例如，可以使用IR光波长范围之外的可见光谱部分中的光或紫外光。可替换地，可以使用具有不同波长的其他信号，例如微波、射频信号和其他合适的信号。

场景106可以包括在距结构化光系统不同深度处(诸如距发射器102和接收器108)的对象。例如，场景106中的对象106A和106B可以处于不同深度。接收器108可以被配置为从场景106接收对所发射的光点的分布104的反射110。为了接收反射110，接收器108可捕获图像。当捕获图像时，接收器108可接收反射110，以及(i)来自场景106的不同深度处的其他部分的对光点分布104的其他反射，和(ii)环境光。噪声也可能存在于所捕获的图像中。

在一些示例实施方式中，接收器108可包括透镜130，以将所接收光(包括来自对象106A和106B的反射110)聚焦或引导到接收器108的传感器132上。接收器108还可包括孔径120。对于该示例，假设仅接收到反射110，则可基于基线112、反射110中的光分布104的位移和失真(诸如利用码字)以及反射110的强度，来确定对象106A和106B的深度。例如，沿着传感器132从位置116到中心114的距离134可用于确定对象106B在场景106中的深度。类似地，沿着传感器132从位置118到中心114的距离136可用于确定对象106A在场景106中的深度。可以按照传感器132的像素数量或距离(例如毫米)来测量沿着传感器132的距离。

在一些示例实施方式中，传感器132可以包括用于捕获图像的光电二极管(诸如雪崩光电二极管)阵列。为了捕获图像，阵列中的每个光电二极管可以捕获撞击光电二极管的光，并且可以提供指示光的强度的值(捕获值)。因此，图像可以是由光电二极管阵列提供的捕获值。

除了包括光电二极管阵列的传感器132之外或作为其替代，传感器132可包括互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。为了通过光敏CMOS传感器捕获图像，传感器的每个像素可以捕获撞击像素的光并且可以提供指示光的强度的值。在一些示例实施方式中，光电二极管阵列可以耦接到CMOS传感器。以这种方式，由光电二极管阵列生成的电脉冲可以触发CMOS传感器的相应像素以提供捕获值。

传感器132可以至少包括等于分布104中的可能光点的数量的一数量的像素。例如，光电二极管阵列或CMOS传感器可以分别包括与分布104中的可能光点的数量相对应的一数量的光电二极管或一数量的像素。传感器132在逻辑上可以被分成与码字的位大小相对应的像素或光电二极管的组(例如4×4组)。该像素或光电二极管的组也可被称为位，且来自传感器132的位的所捕获图像的部分也可被称为位。在一些示例实施方式中，传感器132可以包括与分布104相同数量的位。

如果光源124发射IR光(例如波长为例如940nm的NIR光)，则传感器132可以是用以接收NIR光的反射的IR传感器。传感器132还可被配置为使用泛光照明器(未示出)来捕获图像。

如图所示，距离134(对应于来自对象106B的反射110)小于距离136(对应于来自对象106A的反射110)。使用基于基线112及距离134和136的三角测量，在生成场景106的深度图时可以确定场景106中的对象106A和106B的不同深度。确定深度还可以包括确定反射110中的分布104的位移或失真。

尽管图1中示出了一数量的单独的组件，但是这些组件中的一个或多个可以被一起实现或包括附加功能。所有描述的组件对于主动式深度感测系统100可能不是必需的，或者组件的功能可被分成单独的组件。也可存在未示出的附加组件。例如，接收器108可包括带通滤波器，以允许具有确定波长范围的信号传递到传感器132上(从而滤除具有该范围之外的波长的信号)。以这种方式，可以防止一些附带信号(诸如环境光)干扰传感器132的捕获。带通滤波器的范围可以以发射器102的发射波长为中心。例如，如果发射器102被配置为发射具有940nm波长的NIR光，则接收器108可以包括被配置为允许具有例如920nm至960nm范围内的波长的NIR光的带通滤波器。因此，关于图1描述的示例是出于说明性目的，并且本公开内容不应限于示例主动式深度感测系统100。

对于光投射器(例如发射器102)，光源可以是任何合适的光源。在一些示例实施方式中，光源124可以包括一个或多个分布式反馈(DFB)激光器。在一些其他示例实施方式中，光源124可以包括一个或多个垂直腔面发射激光器(VCSEL)。

DOE是位于来自光源的光的投射路径中的材料。DOE可以被配置为将光点分割成多个光点。例如，DOE的材料可以是具有已知折射率的半透明或透明聚合物。DOE的表面可包括峰和谷(用于改变DOE的深度，例如以引入适当的相位延迟)，使得穿过DOE的光被衍射，并且使得衍射光之间的干涉将光形成为多个光点。例如，DOE可以被配置为从一个或多个激光器接收一个或多个光点，并且以比由该一个或多个激光器发射的光点数量更多的光点来投射预期分布。虽然附图可以示出DOE的深度仅沿DOE的一个轴变化，但是附图仅用于帮助描述本公开内容的各方面。DOE表面的峰和谷可以位于DOE表面的任何部分处，并且引起DOE的各部分的深度的任何合适的变化，并且本公开内容不应限于DOE的具体表面构造。为了本文讨论的目的，包括峰和谷的DOE的表面可被称为DOE的“边缘”、“不平坦表面”或简称为“表面”。

如果光源124包括激光器阵列(例如VCSEL阵列)，则可以由该阵列投射光点分布的一部分。DOE可以用于复制投射光点分布的该部分。例如，DOE可以将来自阵列的投射分割(或“形成”)成多个实例，并且该投射的分布可以是来自阵列的投射的重复。在一些示例实施方式中，DOE可以被配置为相对于该投射垂直地、水平地或者以垂直和水平之间的角度重复该投射。重复实例可以是重叠的、不重叠的或任何合适的配置。虽然示例描述了被配置为分割来自阵列的投射并将这些实例彼此上下堆叠的DOE，但是本公开内容不应限于特定类型的DOE配置和投射的重复。

图2是主动式深度感测系统的示例投射器200的图示。投射器200可以是图1中的发射器102的示例实施方式。示例投射器200可以包括被配置为朝向透镜206发射光204的激光器202。透镜206可以包含一个或多个透镜元件用以引导光204，并且仅出于说明性目的而示出透镜206。示例激光器202是DFB激光器，其可以朝向透镜206发射偏振光。另一示例激光器202是VCSEL，其可以朝向透镜206发射非偏振光204。透镜206可以将光204引导向DOE 208。DOE 208可以具有第一折射率，并且DOE 208的表面210可以被配置用于DOE 208投射来自光204的光点分布212。制造DOE(诸如DOE 208)的一些示例实施方式包括在玻璃(或以其他方式而透明的)基板上沉积聚合物层或介电层。沉积层可具有期望的折射率，并且可被蚀刻或压印成不同的深度，从而为DOE提供期望的特性。

图3是主动式深度感测系统的另一示例投射器300的图示。投射器300可以类似于图2中的投射器200，除了投射器300包括多个激光器(诸如激光器阵列302)而不是一个激光器202。激光器阵列302可以发射多个光点304。光点304可以是图案化分布的，每个点指示由激光器阵列302中的激光器之一发射的光。透镜306可以将光点304引导到DOE 308，以将光点分布304投射到场景上。DOE 308可以具有第一折射率，并且DOE 308的表面310可以被配置用于DOE 308将光点304复制成光点的多个实例314。因此，光点分布312可以包括光点的多个实例314。每个实例可以是光点304的图案化分布。

DOE 308可以被配置为将光点304分割成实例314并且在投射分布312时垂直地堆叠实例314。例如，DOE 308可以包括用于垂直地分割光点304的水平脊。虽然示例投射器300被示出为垂直地分割和堆叠光点304，但是DOE 308可以被配置为以任何合适的方式划分光点304并布置实例。例如，实例可以重叠或间隔开、水平堆叠、平铺或以另一合适的形状或顺序布置。本公开内容不应限于DOE 308的特定配置。

参考图2和图3，分布212和分布312分别对于固定DOE 208和DOE 308不变。然而，图2中的DOE 208或图3中的DOE 308可以被可配置衍射元件替换，该可配置衍射元件可以被配置为分别调整分布212或分布312。例如，可配置衍射元件可以被配置为减少或增加分布中的光点数量。

除了主动式深度感测之外，装置可被配置为提供泛光照明。图4是包括主动式深度感测光投射器402和泛光照明器404的示例设备400的图示。设备400还可包括IR传感器406，以基于来自主动式深度感测光投射器402或泛光照明器404(其中投射器402和照明器404投射IR光)的光的反射来捕获图像。结构化光投射器402和IR传感器406可以由基线408分开。示例设备400可以是智能电话，其具有用于进行电话呼叫或其他无线通信的耳机410和麦克风412。智能电话还可以包括带或不带包括投射器402、照明器404和IR传感器406的凹口的显示器414。

泛光照明器404可将漫射IR光投射到场景上以供IR传感器406基于漫射IR光的反射来捕获图像。图5是示例泛光照明器500的图示。泛光照明器500可以是图4中的泛光照明器404的示例实施方式。泛光照明器500可包括被配置为朝向透镜506发射光504的激光器502(例如DFB激光器或VCSEL)。透镜506可以将光504引导到漫射元件508。漫射元件508可具有折射率且包括表面510，表面510被配置为调整穿过漫射元件508的光，使得从漫射元件508投射的光为漫射光512。示例漫射元件508是菲涅耳透镜。然而，任何合适的漫射元件508都可以用于漫射光504。漫射元件也可以称为漫射器，并且这些术语可以互换使用。

返回参考图4，包括主动式深度感测光投射器402和泛光照明器404的设备400将需要至少两个投射器。在一些示例实施方式中，可以用可配置元件替换图5中的漫射元件508或图2中的DOE 208，以使得投射器可被配置为投射漫射光(当用作泛光照明器时)以及投射光分布(当用作用于主动式深度感测的光投射器时)。以此方式，设备可包括用于泛光照明和主动式深度感测两者的一个投射器。例如，图4中的设备400的投射器402可被配置为执行泛光照明和用于主动式深度感测的光投射，且设备400因此可不包括单独泛光照明器404。

如果设备包括可被配置为针对不同操作模式来调整光分布的密度的投射器，和/或如果设备包括可被配置为针对不同操作模式而将光分布功能在泛光照明与用于主动式深度感测的光投射之间进行调整的投射器，则设备可以针对不同操作模式控制对投射器的配置和操作。图6是用于配置发射器601以进行主动式深度感测(其可以投射不同密度的光分布)和/或泛光照明的示例设备600的框图。在一些其他示例中，发射器可以与设备600分离并且耦接到该设备。

示例设备600可以包括或耦接到发射器601和通过基线603与发射器601分离的接收器602。接收器602可以是被配置为捕获图像的IR传感器，并且发射器601可以是被配置为投射光分布和/或漫射光的投射器。来自发射器601的光分布的密度可以是可调整的。

示例设备600还可以包括处理器604、存储指令608的存储器606、以及光控制器610(其可以包括一个或多个信号处理器612)。设备600可以可选地包括(或耦接到)显示器614和多个输入/输出(I/O)组件616。设备600可以包括未示出的附加特征或组件。例如，可以包括无线接口，其可以包括多个收发机和基带处理器，以用于无线通信设备执行无线通信。在另一示例中，设备600可以包括一个或多个相机(诸如接触图像传感器(CIS)相机或用于使用可见光来捕获图像的其他合适的相机)。发射器601和接收器602可以是由光控制器610和/或处理器604控制的主动式深度感测系统(例如图1中的系统100)的一部分。发射器601和接收器602另外可以是泛光照明和捕获系统。设备600可包括或耦接到附加的光投射器(或泛光照明器)或可包括用于光投射器的不同配置。设备600还可包括或耦接到附加的接收器(未示出)以用于捕获场景的多个图像。本公开内容不应限于任何特定示例或图示，包括示例设备600。

存储器606可以是存储计算机可执行指令608以执行本公开内容中描述的一个或多个操作的全部或一部分的非瞬态或非暂时性计算机可读介质。如果由发射器601投射的光分布被分割成码字，则存储器606可选地可以存储用于光的码字分布的码字库609。码字库609可以指示在分布中存在什么码字以及分布中码字之间的相对位置。设备600还可以包括电源618，其可以耦接到或集成到设备600。

处理器604可以是能够执行一个或多个软件程序的脚本或指令(诸如存储在存储器606内的指令608)的一个或多个合适的处理器。在一些方面，处理器604可以是执行指令608以使设备600执行任何数量的功能或操作的一个或多个通用处理器。在附加或替代方面中，处理器604可包括集成电路或其他硬件以在不使用软件的情况下执行功能或操作。虽然在图6的示例中示为经由处理器604彼此耦接，但处理器604、存储器606、光控制器610、可选的显示器614和可选的I/O组件616可以各种布置彼此耦接。例如，处理器604、存储器606、光控制器610、可选的显示器614和/或可选的I/O组件616可以经由一条或多条本地总线(为了简单起见未示出)彼此耦接。

显示器614可以是允许用户交互和/或呈现项目(诸如深度图、场景的预览图像、锁屏等)以供用户查看的任何合适的显示器或屏幕。在一些方面，显示器614可以是触敏显示器。I/O组件616可以是或包括任何合适的机制、接口或设备，以从用户接收输入(诸如命令)并向用户提供输出。例如，I/O组件616可以包括(但不限于)图形用户界面、键盘、鼠标、麦克风和扬声器、设备600的可挤压边框或边界、位于设备600上的物理按钮等。显示器614和/或I/O组件616可以向用户提供场景的预览图像或深度图和/或接收用于调整设备600的一个或多个设置的用户输入(诸如用于调整由发射器601投射的分布的密度、将发射器601的投射从漫射光调整到光点分布、等等)。

光控制器610可以包括信号处理器612，其可以是一个或多个处理器以配置发射器601并处理由接收器602捕获的图像。在一些方面，信号处理器612可以执行来自存储器的指令(诸如来自存储器606的指令608或存储在耦接到信号处理器612的单独存储器中的指令)。在其他方面，信号处理器612可以包括用于操作的特定硬件。信号处理器612可以替代地或附加地包括特定硬件和执行软件指令的能力的组合。虽然可以关于设备600来描述以下示例，但是可以使用任何合适的设备或设备组件的配置，并且本公开内容不应由特定设备配置限制。

对于投射器(例如图6中的发射器601)，衍射元件可以被配置为使得光投射是可调整的。为了可被配置为对光投射进行调整，衍射元件可以包括多个DOE。在一些示例实施方式中，漫射元件(用于泛光照明)可以是这些DOE中的一个DOE。在一些其他示例实施方式中，两个或更多个DOE可以使最终光投射具有用于主动式深度感测的不同光分布。在一些示例中，多个DOE在投射器内或相对于光源在位置上固定(不离开或朝向光源移动)，并且在调整光投射时可以调整其他投射器组件。虽然以下示例描述了投射器的两个DOE，但是可以使用任何数量的DOE，并且本公开内容不应限于包括两个DOE的投射器。

图7是投射器的两个DOE的示例布置700的图示。DOE可以各自具有用于主动式深度感测(或“衍射”)的不平坦表面(所示的锯齿状边缘)。DOE的不平坦表面可以相同或不同。DOE可以在投射器的光源的投射路径中对准，并且DOE的不平坦表面(由锯齿状线指示)可以被定向在相同的方向上(如图所示)。第一DOE的不平坦表面(例如，用于光从左到右的方向的左DOE)被定向为朝向光源(远离后一DOE)。

在一些实施方式中，光投射器可以包括多于两个DOE(未示出)，并且这些DOE可以被定向在任何合适的方向上。例如，这些DOE中的一个或多个可以如图7所示定向，而一个或多个其他DOE可以沿相反的方向定向。在一些实施方式中，DOE的不平坦表面中的一个或多个可包括任何形状或设计。

对于投射器中的多个DOE块，每个DOE块的折射材料的折射率可不同于当DOE块“打开”时相应DOE的折射率。例如，图7中的第一DOE可以是第一DOE块(未示出)的一部分，该第一DOE块包括具有第一折射率的折射材料，而图7中的第二DOE可以是第二DOE块(未示出)的一部分，该第二DOE块包括具有不同于第一折射率的第二折射率的折射材料。对本文的讨论来说，如果折射率显著不同(例如，差大于阈值)，则它们可以是“不同的”。这样，DOE之间的折射差异对于操作目的而言是可察觉的或显著的。

在一些示例实施方式中，DOE可以彼此间隔开。两个DOE之间的空间可以填充有折射率与两个DOE不同的透明或半透明材料。例如，材料和两个DOE的折射率之间的差可以大于阈值(并且该差异对于操作目的而言可以是可察觉的或显著的)。在一些示例实施方式中，材料的折射率可以是可调整的。另外或可替换地，针对穿过材料的光的不同极性，材料的折射率可以不同。

材料的折射率可以基于对材料施加的电来调整。在一些示例中，两个DOE可以被制造在两个透明基板(诸如玻璃或另一合适的基板)上。可以在每个基板上沉积一层透明电极膜(例如，氧化铟锡)。因此，该膜可以导电并向材料施加电。在一些方面，电极对可以放置在材料的任一侧上(例如阳极在一侧上而阴极在另一侧上)，以实现流过材料的电流和跨材料的静电场。

图8是包括两个DOE 802和804以及其间的折射材料806的衍射元件800的图示。在一些方面，折射材料806可以是液体(诸如液晶)。在一些示例实施方式中，可以使用一个或多个间隔物(未示出)来支撑DOE 802和DOE 804之间的间隙。例如，折射材料可以是填充间隙的液体(诸如液晶)。在一些示例实施方式中，折射材料806可以足以分离DOE 802和804(诸如通过具有足够的结构或非弹性)。在一些示例实施方式中，折射材料(诸如折射材料806)可以具有与DOE(诸如DOE 804)的折射率不同的平均折射率(例如，差大于阈值)。在所示的示例中，如果第二DOE 804和折射材料806的折射率不同(例如，差大于阈值)，则穿过DOE 804和折射材料806的光可受DOE 804的影响。在所示示例中(假设光从左向右行进)，DOE 802的不平坦表面面向空气，因此进入DOE 802的光将受到影响(例如，衍射或漫射)。此外，穿过DOE 802的光将不受折射材料806和DOE 804中的任一个的光学特性的影响。例如，如果第一DOE 802将来自激光器的光分割成第一光点分布，则第一光点分布可穿过折射材料806到达第二DOE 804。如果第二DOE 804将光分割成第二光点分布，则第一光点分布中的每个光点可被分割成分离的第二光点分布。以这种方式，来自第一DOE 802的第一分布的光点数量可以通过第二DOE 804增加。在一些实施方式中，衍射元件800可以不包括在左侧上的不平坦边缘(未示出)，并且衍射元件800的左侧表面可以是平坦的并且面向空气。假设光从左向右行进，如果平坦表面两侧上的折射率不同，则进入平坦表面的光将被折射(例如，经历方向上的改变)。

当将光点分割成多个光点时，在多个光点之间划分能量。结果，每个所得到的光点的强度小于原始光点的强度。以这种方式，例如光点的分布可以更密集，而该分布的一部分的光强度没有增加(因此允许投射光的总最大强度保持低于总最大强度，同时增加投射光的光点的密度)。

如果折射材料806的折射率与第二DOE 804的折射率相同，则光不会受到具有与折射材料806相同的折射率的DOE 804的影响。在图8所示的配置中，第一DOE 802具有背对折射材料806定向并面向空气的不平坦边缘。因此，穿过800的光可能受到DOE 802的影响而不受DOE 804的影响。这样，对于图8中所示的具体示例，第一DOE 802可被认为是“常开(always-on)”的。相同的折射率可以是类似的折射率，例如折射率之间的差小于阈值。例如，对于其差值小于阈值的两个折射率，折射率可以相同，而对于其差值大于阈值的两个折射率，折射率可以不同。以下描述使用术语“不同”、“相同”和“相似”。然而，“不同”可以是大于绝对差的差(例如，差大于确定的阈值)，并且“相同”或“相似”可以不是绝对相同的(例如，差可以小于确定的阈值或者差对于设备的操作是不可察觉的)。本公开内容不应限于通过使用术语的特定差异或相似性。

在一些实施方式中，第一DOE 802、第二DOE 804或两者可被制造在基板(诸如玻璃)上。在图8中，第一DOE 802附着到基板807，并且基板807和第二DOE 804之间的间隙(其可以由间隔物(未示出)支撑)可以填充有折射材料806。应当理解，第二DOE 804也附着到基板(未示出)。在一些实施方式中，极性旋转器设置在第一DOE 802和折射材料806之间(未示出)。在一些实施方式中，第一DOE 802和折射材料806之间的空间可以填充有导电材料(未示出)。在一些实施方式中，电极(未示出)可以制造在基板807和第二DOE 804上，用于向折射材料806施加电。

对本文的讨论来说，第二DOE 804、折射材料806和基板807可以统称为“DOE块”、“DOE级”、“块”、“级”、“构件块”、“DOE”和/或“衍射光学元件”。对本文的讨论来说，DOE块也可被认为包括极性旋转器(如果存在的话)。对本文的讨论来说，DOE块也可被认为包括一对导电电极(如果存在的话)。在一些实施方式中，投射器可以包括两个或更多个DOE块。在一些方面，DOE块中的每一个DOE块可以执行不同的功能(例如，投射不同的光分布)，诸如低分辨率分布(例如，点分布)、高分辨率分布(例如，点分布)、泛光照明以及其他光分布。在一些方面，DOE块中的每一个DOE块可以是可调整的以“开启”或“关闭”(例如，经由极性旋转器、电压的施加等)。由两个或更多个可配置的DOE块提供的功能的每个可能的经调整的组合可被认为是用于光投射器的“模式”。因此，投射器可以是具有多级可调整DOE的多功能光投射器。

图9A是DOE块的图示900，其包括DOE 904、基板907和其间的折射材料906。在一些方面，基板907可以与不同于DOE 904的DOE(未示出)相关联。在一些方面，基板907可以是绝缘体、透明材料或其他的。DOE 904的折射率和折射材料906的折射率可以相同(例如，差小于阈值)。以这种方式，对于穿过折射材料906和DOE 904的光，不平坦表面908可以看起来是不存在的。应当理解，图9A所示的DOE块的一个或多个特征可以颠倒或以其他方式不同地布置。作为一个非限制性示例，DOE 904可以在DOE块的左侧(例如，其不平坦表面908面向右侧并融合到折射材料906中)。在该非限制性示例中，基板907可以在DOE块的右侧。

图9B是DOE块的图示950，其包括DOE 904、基板907和其间的折射材料906。类似于图9A，DOE 904的折射率和折射材料906的折射率可以相同(例如，差小于阈值)。以这种方式，对于穿过折射材料906和DOE 904的光，不平坦表面908可以看起来是不存在的。类似于图9A所示的DOE块，可以理解图9B所示的DOE块的一个或多个特征可以颠倒或以其他方式不同地布置。

图9C是DOE块的图示960，其包括DOE 904、基板907和其间的折射材料906。折射材料906的折射率可以与DOE 904的折射率不同(如阴影所示)。以这种方式，不平坦表面908可以影响穿过DOE块的光的分布。类似于图9A所示的DOE块，可以理解图9C所示的DOE块的一个或多个特征可以颠倒或以其他方式不同地设置。

尽管图9A-9C示出了DOE块的一些示例性组件、组件布置和组件取向，但也可使用DOE块的其他合适的组件、组件布置和组件取向，并且本公开内容不应限于图9A-9C中的示例。

在一些实施方式中，投射器包括两个或更多个DOE块。在一些示例实施方式中，投射器可以被配置为相对于穿过每个DOE块的光来分别地调整折射材料的折射率。折射材料906的折射率在一些情况或操作模式下可以看起来与DOE 904相同，而在其他情况或操作模式下与DOE 904不同。以这种方式，对于DOE块中的一个或多个，折射材料906的折射率可看起来与DOE 904相同，而对于DOE块中的一个或多个则不同。通过针对每个DOE块调整折射材料906的折射率，投射器可被配置为调整从每个相应DOE块产生的光分布。即，投射器可以在使用两个或更多个DOE块的任意组合来生成光分布之间进行配置。

在一些示例实施方式中，折射材料906的折射率可以基于穿过该材料的光的极性。例如，对于折射材料906，具有第一极性的光可以与第一折射率相关联，而具有第二极性的光可以与第二折射率相关联。在一些示例实施方式中，材料可以是双折射材料，其中两个折射率中的一个是DOE 904的折射率。材料的第一折射率可以针对具有(例如，在第一线性方向上的)光波的偏振光。材料的第二折射率可以针对具有与第一线性方向成90度(例如，在第二线性方向上)的光波的偏振光。

图10示出了第一DOE块1000和第二DOE块1050。DOE块可以类似于图9A-9D中所示的DOE块，例如图9A的DOE块。对本文的讨论来说，第一DOE块1000和第二DOE块1050也可分别被称为“第一DOE”和“第二DOE”。第一DOE块1000包括第一DOE 1004和第一基板1007，其间具有第一折射材料1006。第一DOE 1004具有第一DOE表面1008。第二DOE块1050包括第二DOE1054和第二基板1057，其间具有第二折射材料1056。第二DOE 1054具有第二DOE表面1058。

在一些实施方式中，可将第一DOE块1000与第二DOE块1050对准以形成用于光投射器的单个衍射元件。在对准DOE块时，可以堆叠DOE块而彼此不分离，或者可以彼此分开一定距离。对本文的讨论来说，第一DOE块1000和第二DOE块1050可统称为“衍射元件”或“DOE堆栈”。尽管可以使用“DOE堆栈”，但是该短语不推断DOE块之间没有空间。“DOE堆栈”可以指间隔开或不分开一定距离的对准的多个DOE块。此外，对本文的讨论来说，DOE堆栈的每个DOE块也可被称为“级”。出于说明性目的描述了用于DOE堆栈的两个DOE块，但是可以对准任何数量的DOE块(例如三个或更多)以形成DOE堆栈。本公开内容不应限于DOE块的特定数量。

此外，虽然示出了DOE块的具体取向，但是DOE块可包括其他合适的取向。例如，一个或多个DOE块可以颠倒或反转。因此，本公开内容不应限于针对DOE块示出的具体取向。应当理解，第一DOE块1000和/或第二DOE块1050的一个或多个特征可被颠倒、反转或以其他方式不同地布置。作为一个非限制性示例，DOE 1004和DOE 1054中的一个或两者可位于其相应的DOE块的左侧(例如，其中不平坦表面1008和不平坦表面1058分别面向右侧并分别融合到折射材料1006和折射材料1056中)。在该非限制性示例中，基板1007和基板1057中的一个或两个可以分别位于它们的DOE块的右侧。

在一些实施方式中，第一DOE块1000和第二DOE块1050中的每一个都能够执行不同的光投射器功能(例如低分辨率分布、高分辨率分布、泛光照明，以及其他光投射器功能)。在一个示例中，第一DOE块1000可被配置为生成高分辨率分布，而第二DOE块1050可被配置为用于泛光照明。对本文的讨论来说，高分辨率分布可以被称为具有第一分辨率的分布，而低分辨率分布可以被称为与第一分辨率不同的第二分辨率。在一些方面，对于第一分辨率而言，每平方单位(例如平方英寸)的点的第一数量可以高于分辨率阈值，并且在一些方面，对于第二分辨率而言，每平方单位的点的第二数量可以低于分辨率阈值。在一些实施方式中，一个或多个DOE可以被配置为生成高分辨率分布。在一些实施方式中，一个或多个DOE可以被配置为生成低分辨率分布。在一些方面，当两个或更多个DOE生成低分辨率时，最终光分布可实际上为高分辨率分布。任何其他合适的功能组合都是可能的，并且本公开内容不应限于以上示例。

在一些实施方式中，第一DOE块1000和第二DOE块1050中的每一个均可独立地调整(或“切换”)为被启用(或“开启”)或被禁用(或“关闭”)。在一些实施方式中，根据启用了哪个DOE(第一DOE块1000、第二DOE块1050、两者都不启用、或两者都启用)，从衍射元件投射的光的整体分布可以不同。每个不同的投射在本文中也可称为“功能”或“模式”。例如：当启用DOE堆栈的第一级(例如第一DOE块1000)(例如用于高分辨率分布)并且禁用DOE堆栈的第二级(例如第二DOE块1050)时，可以说该光投射器在“第一模式”下操作；当禁用第一DOE块1000并且启用第二DOE块1050(例如用于泛光照明)时，可以说光投射器在“第二模式”下操作；当第一DOE块1000和第二DOE块1050都被启用时，可以说光投射器在“第三模式”下操作；并且当第一DOE块1000和第二DOE块1050都被禁用时，可以说光投射器在“第四模式”下操作。

如下面将进一步描述的(诸如图17)，在一些实施方式中，DOE堆栈可以包括多于两个的DOE块或“级”。在一些实施方式中，DOE堆栈的每个DOE可被切换开启或关闭，以便为光投射器提供不同的功能或光分布。类似于上述第一至第四模式，DOE堆栈的被启用或被禁用DOE的每个可能的组合可表示用于光投射器的操作模式。即，可以在使用两个或更多个DOE块的任意组合生成光分布之间配置光投射器。

在一些实施方式中，光投射器的可能操作模式(或光分布)的数量可以随着DOE堆栈中DOE的数量而增加(例如，指数地增加)。例如：DOE堆栈中的单个DOE(例如第一DOE块1000)可以实现两(2¹)种可能的操作模式；DOE堆栈中的两个DOE(例如第一DOE块1000和第二DOE块1050)可以实现四(2²)种可能的操作模式；DOE堆栈中的三个DOE(例如第一DOE块1000、第二DOE块1050和第三DOE块(未示出))可以实现八(2³)种可能的操作模式；DOE堆栈中的四个DOE(例如第一DOE块1000、第二DOE块1050、第三DOE块(未示出)和第四DOE块(未示出))可以实现十六(2⁴)种可能的操作模式；并且以此类推。

在一些实施方式中，本文所述的光投射器的DOE堆栈中的两个或更多个DOE可共享某些设备组件，诸如激光器、透镜、封装等。因此，制造本文所述的光投射器的成本可以低于对于每个DOE需要单独的设备组件的设备。此外，本文所述的光投射器的尺寸可以小于对于每个DOE需要单独的设备组件的单独的光投射器的尺寸。

在一些示例实施方式中，用于DOE块的折射材料可以是双折射的，并且折射材料的折射率可以取决于穿过折射材料的光的极性。以这种方式，可以通过调整穿过DOE块的光的极性来切换开启或关闭(包括双折射材料的)DOE块的DOE。

图11是针对组合(或最终)分布1106而被组合的示例第一分布1102和第二分布1104的图示1100。它包含两个DOE块，这两个DOE块可以分别与第一DOE块1000(图10)和第二DOE块1050(图10)相同或相似。虽然DOE 1108和1110(以及本文所讨论的任何其他DOE)的取向被示为具有各自向左定向的不平坦表面，但是可以使用DOE的任何合适的取向。例如，不平坦表面可以沿相反方向定向。此外，如图11中所示的衍射元件1116的布置不应被解释为限制用于本公开内容的衍射元件的可能配置。例如，图11的衍射元件可以以任何其他方式布置(例如结合图15和/或图19描述并其中示出的那些)，而结合图11描述的其他概念仍然可以适用。本公开内容不应限于图11中的特定示例。

对于从左到右穿过衍射元件1116的光，第一DOE 1108可生成具有光点1112的第一分布1102。第二DOE 1110可生成具有光点1114的第二分布1104。因此，该组合分布可以包括光点1112和1114。图11示出了第二分布1104，其是第一分布1102的空间移位。然而，除了在分布之间的对光点的均匀移位之外，分布1102和1104可以包括不同数量或不同位置的光点。此外，虽然图11示出了分布1102和1104交错在组合分布1106中，但这些分布可以其他方式组合，例如堆叠、平铺或以其他方式非交错。

如果整个衍射元件1116是可配置的，则投射器能够针对不同操作模式而在投射分布1102-1106之间进行调整。在一个示例中，投射器可以被配置为在投射第一分布1102和投射组合分布1106之间进行调整。在另一示例中，如果第二分布1104包括比第一分布1102的光点1112的数量更多数量的光点1114，则投射器能够在投射第一分布1102、投射第二分布1104和投射最终分布1106之间进行调整。以此方式，投射器可针对具有较多环境光的场景(例如晴天期间的室外)投射较少光点，且可针对具有较少环境光的场景(例如室内或夜间)投射较多光点。投射器可以通过相对于穿过衍射元件1116的光来调整用于DOE 1108的折射材料1118和/或用于DOE 1110的折射材料1119的折射率，从而对要投射哪一个光分布进行调整。在一些实施方式中，可以在每个DOE块的每个DOE基板和/或盖基板(例如，基板1115和基板1117)上沉积一层透明电极膜(例如，氧化铟锡)。

在一些示例实施方式中，衍射元件1116的折射材料1118和/或折射材料1119的折射率可以通过调整穿过每个DOE块的光的极性来调整。在一些实施方式中，第一DOE块的极性可不同于第二DOE块的极性。例如，参考图13，可以在第一极性(例如，图13中的1304)、第二极性(例如，图13中的1306)和/或第一极性和第二极性之间的极性之间，调整穿过每个DOE块的光的极性。在一些其他示例实施方式中，可通过调整折射材料1118和1119的物理性质(且因此调整折射率)，来调整元件1116的折射材料1118和/或折射材料1119的折射率。通过调整折射材料1118和1119的物理性质，可以调整光分布，而不管穿过衍射元件1116的光是否被偏振。例如，可以基于调整折射材料1118和1119的折射率，来调整非偏振光的分布。

图12是可由包含两个DOE块的可配置衍射元件1216投射的示例分布1202和泛光照明1204的图示1200。DOE 1208可投射具有光点1212的分布1202。DOE 1210(在一些实施方式中，其可以是漫射元件)可以投射具有漫射1214的泛光照明1204。如果整个衍射元件1216是可配置的，则投射器能够针对不同的操作模式在投射分布1202-1206之间进行调整。在一个示例中，衍射元件1216的折射材料1218和/或折射材料1219的折射率可以是可调整的，以在投射分布1202与组合投射1206之间进行调整。该组合投射可以包括用于泛光照明的光的充分漫射。在另一示例中，衍射元件1216的折射率可以是可调整的，以在投射分布1202与泛光照明1204之间切换。在一些示例实施方式中，折射材料1218和折射材料1219的折射率可以是可调整的，或者穿过每个DOE块的光的极性可以是可调整的。虽然图12中的示例将DOE 1210示出为漫射元件，但是在DOE 1208之后(光从左向右行进)，可以切换元件1208和1210的顺序。此外，虽然将元件的不平坦表面示为向左定向，但不平坦表面可以在相反方向上定向。此外，如图12中所示的衍射元件1216的布置不应被解释为限制用于本公开内容的衍射元件的可能配置。例如，图12的衍射元件可以以任何其他方式布置(例如结合图15和/或图19描述并在其中示出的那些)，而结合图12描述的其他概念仍然可以适用。本公开内容不应被图12中的特定示例所限制。在一些实施方式中，第一(例如，左侧)DOE块可以是包括DOE 1208并且不包括折射材料1218的常开DOE(例如，其不平坦表面面向空气，如图12所示)。在该示例中(未示出)，常开DOE将生成光分布1202，并且当关闭第二DOE 1210时，光分布将是投射1202。相反，当开启第二DOE 1210时，光分布将是投射1206，光投射器可以使用该投射进行泛光照明。这样，投射可以在点分布投射1202(例如，用于3D深度感测)和泛光照明投射1206(例如，用于面部识别)之间切换。

返回参考图11中的衍射元件1116，并且类似于图12中的元件1216，当电荷分别施加到折射材料1118和1119时，可以调整图11的折射材料1118和1119的折射率。例如，当施加电时，折射材料1118和1119可以是双折射材料，其对于具有第一极性的光(例如，图13中的1304)具有第一折射率，而对于具有第二极性的光(例如，图13中的1306)具有第二折射率。第一折射率可以与第一DOE(例如，DOE 1108)的折射率足够相似。第二折射率可以与第二DOE(例如DOE 1110)的折射率足够相似。当向折射材料1118和1119施加电时，并且当极性是第二极性(例如，图13的1306)时，光将受到第一DOE 1108的影响(或“衍射”)，而不会受到第二DOE 1110的影响，这是因为对于第二极性的光的折射材料1119的折射率与第二DOE 1110的折射率可以足够相同。这样，输出光分布可以是1102。当光是非偏振的或者具有在第一极性(例如，图13的1304)和第二极性(例如，图13的1306)之间的极性时，第一极性的光将受到第二DOE 1110的影响(或“衍射”)，而第二极性的光将受到第一DOE 1108的影响(或“衍射”)。这样，输出光分布可以是组合分布投射1106。

折射材料可以耦接到一个或多个电触点，用于向折射材料施加电。在被配置为向折射材料1118和1119施加电的元件1116的一些示例中，可以在两个基板上制造两个DOE 1108和1110。可以在每个DOE块的每个DOE基板和/或盖基板(例如，基板1115和基板1117)上沉积一层透明电极膜(例如，氧化铟锡)。透明电极膜因此可以导电并向折射材料1118和1119施加电。

示例折射材料1118(或1119)是液晶(LC)。LC包括具有一个或多个取向的多个分子，并且分子的取向影响LC的折射率。以这种方式，可以通过对LC的分子进行定向来配置LC的折射率。例如，如果分子的取向垂直于LC(或DOE表面)，则LC的折射率可以是一个折射率。通过向LC施加电(例如经由一个或多个电触点)，分子可以垂直于LC定向。如果不施加电，则分子可能移动到不同的取向。对于一些双折射LC，当不施加电时，分子可以以一个取向定向。以这种方式，光的具有相应的第一极性(例如，图13的1304)的部分能经历第一折射率，其中极性沿分子取向，而光能量的具有垂直于分子取向的相应的第二极性(例如，图13的1306)的剩余部分能经历第二折射率。对于一些其他双折射LC，当没有施加电时，分子可以处于第一取向，而当施加电时，分子可以处于第二取向。对于一些另外的双折射LC，分子可以是随机取向的，并以LC的平均或总折射率作为这些分子取向的结果。在制造衍射元件1116(图11)或衍射元件1216(图12)时，其中折射材料是LC，LC的分子可以以任何适当的方式排列和定向，使得可以基于向折射材料施加电或调整穿过衍射元件1116或衍射元件1216的光的极性来调整折射率。如果调整光的极性，则可以不向LC施加电。以这种方式，在光投射器的整个操作过程中，LC的折射率随着光偏振的变化而变化(并且因此光分布是基于穿过元件的光的极性的)。

在向DOE之间的折射材料施加电时，投射器可以类似于图2中的投射器200或图3中的投射器300，除了DOE 208或308被替换为具有多个DOE和其间的折射材料(诸如LC)的衍射元件。可以通过经由电触点(例如经由氧化铟锡层)向折射材料施加电来调整衍射元件。

图13是第一极性1304的示例波形和与第一极性1304成九十度的第二极性1306的示例波形(例如，对于在方向1302上行进的光)的图示1300。在一些实施方式中，沿方向1302行进的非偏振光包括具有在方向1302上的任何平面中的波形的光。例如，非偏振光的一部分可以具有第一极性1304，非偏振光的另一部分可以具有第二极性1306，并且非偏振光的其他部分可以具有第一极性1304与第二极性1306之间的极性。

光的各部分中的每一个可被建模为包括具有第一极性(例如，第一极性1304)的第一能量和包括具有第二极性(例如，第二极性1306)的第二能量。例如，具有与第一极性1304和第二极性1306成45度的极性的光可以被建模为：其能量的一半具有第一极性1304，并且其能量的另一半具有第二极性1306。非偏振光的其他部分可以类似地建模。

DOE(例如，图9A-C的DOE 904)可以附着到双折射材料(例如，图9A-C的折射材料906)，该双折射材料具有基于穿过它的光的极性的折射率。在一些方面，DOE可以不影响或改变所具有的极性与和DOE的折射率相同的折射材料的折射率相关联的光。例如，具有第一极性1304的光可经受与DOE 904的折射率足够不同的折射材料906的折射率。同时，具有第二极性1306的光可经历与DOE 904的折射率足够相同的折射材料906的折射率。以这种方式，如果穿过DOE块(例如，共同地，图9的元件904、906和907)的光包括具有第一极性1304的第一能量和具有第二极性1306的第二能量，则光的第一能量可以基于DOE 904的表面908而被影响或改变，而光的第二能量可以基于DOE 904的表面908而不被影响或改变。在一些实施方式中，来自光源的光可以在穿过DOE 904之前被改变。在一些方面，例如，光可以在穿过DOE 904之前穿过极性旋转器。在一些方面，例如，投射器可以向折射材料906施加电压，使得来自光源的光在穿过DOE 904之前被改变。

在一些实施方式中，设备可以包括两个级联的DOE(例如，图10的DOE 1004与图10的DOE1054级联)。当输入光为非偏振的(或偏振光与第一极性1304和第二极性1306成45度)时，DOE1004可以改变第一极性1304的光而不改变第二极性1306的光，而DOE 1054可以改变第二极性1306的光而不改变第一极性1304的光。这样，如果DOE 1004将来自光源(例如激光器或激光器阵列)的光分布(或复制)到第一光点分布中，则将光的第一能量划分到第一分布的光点中。在一些方面，第一极性1304的改变后的光可以不受影响地穿过DOE 1054，而第二极性1306的未改变的光可以被DOE 1054改变。并且如果DOE 1054将来自光源(诸如激光器或激光器阵列)的光分布(或复制)到第二光点分布中，则可以将光的第二能量划分到第二分布的光点中。第一分布和第二分布可以交错或以其他方式组合(诸如在分布之间没有任何点重叠)以生成投射器的最终分布。虽然所提供的示例使用图13中的第一极性1304和第二极性1306，但是可以使用沿一个方向的任何垂直极性，并且提供示例极性是为了便于解释。本公开内容不应限于关于折射率的极性的特定方向。

图14是通过调整极性旋转器1402的取向来对光的极性进行示例调整的图示1400。这些示例示出了半波片作为调整极性的极性旋转器1402，但是可以使用任何合适的组件。在一些示例中，当极性旋转器1402具有0度旋转1404时，具有第一极性1304的光(如图13所示)可以保持在第一极性1304。当极性旋转器1402具有45度旋转1406时，具有第一极性1304的光可以被改变为第二极性1306。当极性旋转器1402具有0度和45度之间的旋转1408时，具有第一极性1304的光可以被改变为第三极性1410(例如，第一极性1304和第二极性1306之间的极性)。因此，具有第三极性1410的光可以具有带第一极性1304的第一分量和具有带第二极性1306的第二分量。

图15示出了第一DOE块1500和第二DOE块1550。第一DOE块1500和第二DOE块1550可以分别类似于第一DOE块1000(图10)和第二DOE块1050(图10)，不同的是第一DOE块1500和第二DOE块1550还分别包括第一极性旋转器1502和第二极性旋转器1552。对本文的讨论来说，第一DOE块1500和第二DOE块1550也可被称为“类型1”或“无源”DOE块。第一DOE块1500包括第一DOE 1504和第一基板1507，其间具有第一折射材料1506。第一DOE 1504具有第一DOE表面1508。第二DOE块1550包括第二DOE 1554和第二基板1557，其间具有第二折射材料1556。第二DOE 1554具有第二DOE表面1558。在一些实施方式中，如图15的示例中所示，第二极性旋转器1552可以与第一DOE 1504对准，以将第二DOE块1550“堆叠”在第一DOE块1500上。应当理解，第一DOE块1500和/或第二DOE块1550的一个或多个特征可以颠倒、反转或以其他方式不同地布置。作为一个非限制性示例，DOE 1504和DOE 1554中的一个或两者可在其相应DOE块的左侧(例如，其中不平坦表面1508和不平坦表面1558分别面向右侧并且分别合并到折射材料1506和折射材料1556中)。在该该限制性示例中，基板1507和基板1557中的一个或两者可以在它们各自DOE块的右侧。

类似于第一DOE块1000和第二DOE块1050(图10)，第一DOE块1500和第二DOE块1550中的每一个均可独立地调整(或“切换”)为被启用(或“开启”)或被禁用(或“关闭”)。在一些实施方式中，第一DOE块1500可通过第一极性旋转器1502的旋转来切换，并且第二DOE块1550可通过第二极性旋转器1552的旋转来切换。在一些方面，第二DOE块1550可基于第一极性旋转器1502和第二极性旋转器1552两者的旋转来调整。

在一些实施方式中，第一折射材料1506和第二折射材料1556可包括双折射材料，例如液晶(LC)。在一些方面，LC分子的取向可以对应于随后的DOE的折射率。在一些方面，当折射材料的所有LC分子以一致的取向定向时，该材料可以被认为是双折射的。在一些实施方式中，LC的LC分子可以被定向为平行于相应DOE块的DOE表面(例如，图20的分子取向2022)。例如，如图15(LC轴，其表示该折射材料的LC分子的取向)所示，第一折射材料1506的LC分子可以被定向为平行于第一DOE表面1508，并且第二折射材料1556的LC分子可以被定向为平行于第二DOE表面1558。在一些实施方式中，第一DOE 1504和第二DOE 1554中的每一个可具有折射率。在一些实施方式中，DOE块的每个LC可以具有折射率。在一些方面，当LC的折射率为no(“通常”)时，输入光的极性可垂直于LC轴，并且当LC的折射率为ne(“异常”)时，输入光的极性可平行于LC轴。在一些方面，DOE的折射率可以与LC双折射材料折射率no或ne足够相似。在一些方面，当第一极性旋转器1502(或第二极性旋转器1552)将第一折射材料1506(或第二折射材料1556)的极性设置为垂直于LC 1506(或LC 1556)的LC轴时，第一折射材料1506(或第二折射材料1556)的LC的折射率可以是no。在一些方面，当第一极性旋转器1502(或第二极性旋转器1552)将第一折射材料1506(或第二折射材料1556)的极性设置为平行于LC 1506(或LC 1556)的LC轴时，第一折射材料1506(或第二折射材料1556)的LC的折射率可以是ne。在一些实施方式中，DOE块可相对于穿过DOE块的光的极性而被旋转。在一些方面，作为对极性旋转器(例如第一极性旋转器1502)调整极性(例如针对折射材料)的替代，光投射器可以旋转DOE块。

图16A是基于穿过衍射元件2104的光的极性的投射的图示1600。在一些实施方式中，衍射元件2104可以与结合图11描述的衍射元件相同或相似。对于具有第一极性(例如，图13的第一极性1304)的光，衍射元件2104的第一DOE可将光划分到投射1602中(第二DOE对光分布没有影响)。对于具有第二极性(例如，图13的第二极性1306)的光，衍射元件2104的第二DOE可以将光划分到投射1604中(例如，第一DOE对光分布没有影响)。投射1604可以具有比投射1602更多或更少的光点。以这种方式，投射器2100可以通过将光的极性旋转90度来调整光点分布的密度。

对于具有第三极性1610(例如，第一极性1304与第二极性1306之间的极性)的光，衍射元件2104的每个DOE可将光的一部分划分到组合起来的投射1602和投射1604中以生成投射1606。如果投射1604比投射1602包括更多或更少的光点，则第三极性1610的角度可基于投射1604的光点数量相对于投射1602的光点数量，使得投射1606中的每个光点具有相同的能量。例如，如果投射1604包括的光点是投射1602的两倍，则对于投射1604的被分散能量可以是对于投射1602的两倍。结果，第三极性1610可相对于0度的第一极性1304成54.7度，使得对于投射1604的要被分散的能量是对于投射1602的两倍。如果投射1604具有与投射1602相同数量的光点，则光能量可在第一极性1304与第二极性1306之间均等地划分，并且第三极性1610可相对于0度的第一极性1304成45度。虽然关于调整光点分布的密度而示出图16A，但其可应用于在用于主动光深度感测的光点分布与用于泛光照明的漫射光之间进行调整。

图16B是投射的图示1650，包括基于穿过衍射元件2104的光的极性的光点分布或泛光照明。对于具有第一极性1304的光，衍射元件2104的第一DOE可将光划分到投射1612中(第二DOE(漫射元件)没有影响)。对于具有第二极性1306的光，衍射元件2104的第二DOE(漫射元件)可使光漫射以进行泛光照明，如投射1614所示。以这种方式，投射器2100可通过将光的极性旋转90度而在投射光点分布与泛光照明之间进行调整。

在投射器被配置为调整其投射(诸如调整光点分布的密度或在投射光点分布与泛光照明之间进行调整)的情况下，包括投射器的设备可以被配置为控制投射器的操作。例如，设备600(图6)可以被配置为控制发射器601的操作，包括调整来自发射器601的光分布。可通过调整发射器601中的衍射元件的折射率(例如通过将电施加到双折射折射材料(例如LC)，或通过调整穿过衍射元件的光的极性)来调整光分布。将用于生成光点分布的DOE与用于泛光照明的漫射元件组合可类似于图11中的示例。

尽管本文示出并描述了两个DOE块，但是在DOE堆栈中可以存在任何数量的DOE块。为此，图17示出了第一DOE块1700、第二DOE块1750、第三DOE块1760等，直到第n DOE块1790。对本文的讨论来说，第n DOE块1790(及其相应的组件)可以表示与第三DOE块1760对准的任何数量的附加DOE块(及其相应的组件)。作为一个非限制性示例，对于图17的示例中的总共十个DOE块，第n DOE块1790可表示七个附加的DOE块(及其相应的组件)。在一些方面，每个DOE块可根据一致的块高度(例如，约0.5mm)来制造。第一DOE块1700、第二DOE块1750、第三DOE块1760等，直到第n DOE块1790，可以与第一DOE块1500(图15)和第二DOE块1550(图15)相似(或相同)。因此，第一DOE块1700、第二DOE块1750、第三DOE块1760等，直到第n DOE块1790中的每一个都可以是“类型-1”或“无源”DOE块，并且在本文中可统称为“无源DOE堆栈”、“类型-1堆栈”或简称为“DOE堆栈”。应当理解，第一DOE块1700、第二DOE块1750、第三DOE块1760等，直到第n DOE块1790的一个或多个特征可以被颠倒、反转或以其他方式不同地布置。此外，对本文的讨论来说，DOE堆栈中的每个DOE块也可被称为“级”(例如，第一DOE块1700为“级1”，第二DOE块1750为“级2”，第三DOE块1760为“级3”，等等，直到第n DOE块1790为“级n”)。光的极性由双头箭头(表示平行于入射平面的偏振)或点(表示垂直于入射平面的偏振)示出。如图17中的两个双头箭头所示，输入光(例如来自DFB、VCSEL、VCSEL阵列(连续波或脉冲)等的偏振激光)可以在第一极性旋转器1702处进入DOE堆栈，穿过DOE堆栈的每个组件，并从第n DOE 1794出射。在一些方面，从第n DOE 1794离开DOE堆栈的光在本文中可被称为最终光分布。

第一DOE块1700包括第一DOE 1704和第一基板1707，其间具有第一折射材料1706。第一DOE 1704也具有第一DOE表面1708，并包括与第一基板1707对准的第一极性旋转器1702。第二DOE块1750包括第二DOE 1754和第二基板1757，其间具有第二折射材料1756。第二DOE 1754也具有第二DOE表面1758，并包括与第二基板1757对准的第二极性旋转器1752。在一些实施方式中，如图17的示例所示，第二极性旋转器1752可以与第一DOE 1704对准，以便将第二DOE块1750“堆叠”在第一DOE块1700上。第三DOE块1760包括第三DOE 1764和第三基板1767，其间具有第三折射材料1766。第三DOE 1764也具有第三DOE表面1768，并且包括与第三基板1767对准的第三极性旋转器1762。在一些实施方式中，如图17的示例所示，第三极性旋转器1762可以与第二DOE 1754对准，以便将第三DOE块1760“堆叠”在第二DOE块1750上。第n DOE块1790包括第n DOE 1794和第n基板1797，其间具有第n折射材料1796。第n DOE 1794也具有第n DOE表面1798，并包括与第n基板1797对准的第n极性旋转器1792。在一些实施方式中(未示出)，第n极性旋转器1792可以与紧邻的前一DOE块(例如第三DOE块1760)对准，以便将第n DOE块1790“堆叠”在紧邻的前一DOE块(例如第三DOE块1760)上。

类似于第一DOE块1500和第二DOE块1550(图15)，在一些实施方式中，第一DOE块1700、第二DOE块1750、第三DOE块1760等，直到第n DOE块1790中的每一个都可以独立地调整(或“切换”)为被启用(或“开启”)或被禁用(或“关闭”)。在一些方面，光投射器可以单独地或同时地切换DOE块的任何组合。在一些实施方式中，第一DOE块1700可以通过第一极性旋转器1702的旋转来切换，第二DOE块1750可以通过第二极性旋转器1752的旋转来切换，第三DOE块1760可以通过第三极性旋转器1762的旋转来切换，依此类推，直到第n DOE块1790可以通过第n极性旋转器1792的旋转来切换。在一些实施方式中，根据DOE的哪种组合被启用，从衍射元件(所有DOE块)投射的光的整体分布可以是不同的。每个不同的投射在本文中也可称为“功能”或“模式”。如结合图10所述，光投射器(例如，图17的)因此能够以2ⁿ个不同的模式进行投射，其中n表示DOE块的数量，并且其中，不同模式之一是所有DOE块都“关闭”的模式。

如图17所示，并且作为一个非限制性示例，折射材料1706、1756、1766和1796的LC分子可以被定向为分别平行于第一DOE表面1708、第二DOE表面1758、第三DOE表面1768等，直到第n DOE表面1798，并且可以在图17的平面中。例如，LC可具有向列相(例如LC为单轴向列)。以这种方式，LC可以是双折射的，其中LC的折射率是基于穿过LC的光的极性。在一些实施方式中，第一DOE 1704、第二DOE 1754、第三DOE 1764等，直到第n DOE 1794中的每一个都可以具有折射率。在一些方面，DOE的折射率可以充分等于LC折射率no(“通常”)或ne(“异常”)。可以存在LC分子的其他合适的取向，并且本公开内容不应限于所提供的示例。

在一些实施方式中，当极性旋转器(例如第三极性旋转器1762)沿着穿过折射材料(例如第三折射材料1766)的光路径旋转光的线性极性时，折射材料(例如第三折射材料1766)的折射率对于特定极性可以是no(其中折射率基于光的极性而改变)。在一些方面，当DOE(例如第三DOE 1764)的折射率是LC的通常折射率no(或足够类似于no)时，相应的DOE块(例如第三DOE 1764)可以借助具有平行于LC轴(如第三折射材料1766内所示)的偏振向量的输入光而启动(“启用”)，因为由光感知的LC的折射率是与no足够不同的ne(异常折射率)，在一些其他方面，当DOE(例如第三DOE 1764)的折射率是LC的通常折射率no(或足够类似于no)时，相应的DOE块(例如第三DOE 1764)可以借助具有垂直于LC轴(如第三折射材料1766内所示)的垂直偏振向量的输入光而不启动(“启用”)，因为由光感知的LC的折射率是与DOE的折射率足够类似的no(异常折射率)。

当光的极性相对于与LC折射率no相关的极性旋转90度时，由光所感知的LC的折射率可以是ne。当DOE(例如第三DOE 1764)的折射率与ne足够相似并且当光极性垂直于LC轴时，启用DOE块，并且由光感知的LC的折射率为no。相应的DOE块(例如第三DOE 1764)可以借助具有平行于LC轴(如第三折射材料1766内所示)的偏振向量的输入光而不启动(“禁用”)，并且LC的折射率是与DOE的折射率足够相似的ne。

图18示出了第一DOE块1800、第二DOE块1850、第三DOE块1860，直到第n DOE块1890。对本文的讨论来说，第n DOE块1890(及其相应的组件)可表示与第三DOE块1860对准的任何数量的附加DOE块(及其相应的组件)。第一DOE块1800、第二DOE块1850、第三DOE块1860等，直到第n DOE块1890可分别与第一DOE块1700(图17)、第二DOE块1750(图17)、第三DOE块1760(图17)等，直到第n DOE块1790(图17)相似(或相同)。因此，第一DOE块1800、第二DOE块1850、第三DOE块1860等，直到第n DOE块1890中的每一个可以是“类型-1”或“无源”DOE块。

第一DOE组件1800包括第一DOE 1804和第一基板1807，其间具有第一折射材料1806。第一DOE 1804还具有第一DOE表面1808，并包括与第一基板1807对准的第一极性旋转器1802。第二DOE块1850包括第二DOE 1854和第二基板1857，其间具有第二折射材料1856。第二DOE 1854也具有第二DOE表面1858，并包括与第二基板1857对准的第二极性旋转器1852。第三DOE块1860包括第三DOE 1864和第三基板1867，其间具有第三折射材料1866。第三DOE 1864也具有第三DOE表面1868，并包括与第三基板1867对准的第三极性旋转器1862。第n DOE块1890包括第n DOE 1894和第n基板1897，其间具有第n折射材料1896。第n DOE 1894也具有第n DOE表面1898，并包括与第n基板1897对准的第n极性旋转器1892。

在一些实施方式中，具有常开DOE表面1848的常开DOE 1844可与第一极性旋转器1802对准。在一些方面，与图18中的其他DOE不同，输入光可进入常开DOE 1844而不首先穿过极性旋转器。在一些方面，常开DOE 1844可位于输入光的路径中第一极性旋转器1802之前(如图18所示)。如图18中的两个双头箭头所示，输入光可以穿过常开DOE 1844，然后在第一极性旋转器1802处进入DOE堆栈，然后穿过DOE堆栈的每个组件，然后从第n DOE 1894出射。在一些方面，从第n DOE1894离开DOE堆栈的光在本文中可被称为最终光分布。在一些实施方式中，常开DOE 1844可持久地实现用于光投射器的DOE特征，而不管启用了DOE堆栈的DOE块的哪个组合(如果有的话)。因此，例如，即使极性旋转器之一(诸如第一极性旋转器1802)已经禁用DOE块之一(诸如第一DOE块1800)，该DOE块仍可作为漫射器操作并为光投射器提供例如泛光照明。作为另一非限制性示例，如果光投射器在所有DOE块都被禁用的模式下操作，则常开DOE 1844将确定离开DOE堆栈的最终光分布(如果有的话)。

在一些实施方式中，一个或多个DOE块可以利用电(诸如通过向相应DOE块的折射材料施加电压)而不是利用极性旋转器来独立地调整(或“切换”)为被启用(或“开启”)或被禁用(或“关闭”)。图19示出了第一DOE块1900和第二DOE块1950。第一DOE块1900和第二DOE块1950可分别类似于第一DOE块1000(图10)和第二DOE块1050(图10)，不同的是第一DOE块1900包括具有第一电压1901的第一对导电材料1903，而第二DOE块1950包括具有第二电压1951的第二对导电材料1953。对本文的讨论来说，第一DOE块1900和第二DOE块1950也可被称为“类型-2”或“有源”DOE块。第一DOE块1900包括第一DOE 1904和第一基板1907，其间具有第一折射材料1906。第一DOE 1904具有第一DOE表面1908。第二DOE块1950包括第二DOE 1954和第二基板1957，其间具有第二折射材料1956。第二DOE 1954具有第二DOE表面1958。在一些实施方式中，如图19的示例所示，第二基板1957可与第一DOE 1904对准，以将第二DOE块1950“堆叠”在第一DOE块1900上。可以理解，第一DOE块1900和/或第二DOE块1950的一个或多个特征可被颠倒、反转或以其他方式不同地布置。作为一个非限制性的示例，DOE 1904和DOE 1954中的一个或两个可以位于它们各自的DOE块的左侧(例如，其中不平坦表面1908和不平坦表面1958分别面向右侧并且分别合并到折射材料1906和折射材料1956中)。在该非限制性示例中，基板1907和基板1957中的一个或两者可以位于它们各自的DOE块的右侧。

类似于第一DOE块1000和第二DOE块1050(图10)，在一些实施方式中，第一DOE块1900和第二DOE块1950中的每一个均可独立地调整(或“切换”)为被启用(或“开启”)或被禁用(或“关闭”)。在一些实施方式中，第一导电材料对1903可以在第一折射材料1906的相对端处接触第一DOE块1900，以分别通过电启用(例如，向其施加第一电压1901)或通过电改变第一折射材料1906的折射率，从而分别“启用”(或“切换开启”，当LC材料1906的折射率与DOE 1904足够不同时)或“禁用”(或“切换关闭”，当LC材料1906的折射率与DOE 1904足够相似)第一DOE块1900。在一些实施方式中，第二导电材料对1953可在第二折射材料1956的相对端部处与第二DOE块1950接触，以通过电改变第二折射材料1956的折射率，从而分别“启用”(或“切换开启”，当LC材料1956的折射率与DOE 1954足够不同时)或“禁用”(或“切换关闭”，当LC材料1956的折射率与DOE 1954足够相似)第二DOE块1950。

在一些方面，第一折射材料1906和第二折射材料1956可以是双折射材料，例如液晶(LC)。在一些实施方式中，“类型-2”DOE块(例如第一DOE块1900和第二DOE块1950)的堆栈的DOE(例如第一DOE 1904和第二DOE 1954)的折射率可以与LC材料的异常折射率no足够相同。在一些方面中，第一折射材料1906和第二折射材料1956可以是透明电极(例如，由ITO或氧化铟锡制成)。在一些实施方式中，当从折射材料(诸如第一折射材料1906)禁用电压(诸如第一电压1901)时，对应LC分子可以随机定向。如本领域普通技术人员将理解的，具有随机分子取向(例如，如由(偏振或非偏振)光所感知的)的LC折射率可以不是双折射的，并且可以具有与no或ne显著不同的折射率na(即，约为no和ne的平均值)。在一些实施方式中，当施加电压时，DOE块的每个LC可以具有折射率no。即，当DOE启用时，LC分子可以随机定向。因此，在一些方面，当向LC施加电压时，无论输入光的极性是平行于还是垂直于LC轴，或者即使光是非偏振的，LC也将具有折射率no，并且相应的DOE可以不衍射或漫射光(例如，因为DOE的折射率可以与no足够相似)。此外，在一些方面，当启用第一电压1901(第一电压1901等于零或足够小)时，第一折射材料1906可以不具有双折射性质，可以具有折射率na(例如，近似为no和ne的平均值，其中na≠no)，并且可以因此与入射光的任何偏振无关地操作。由于na与类似于no的DOE折射率显著不同，所以DOE(例如，第一DOE块1900)可以被启用。在一些实施方式中，当为折射材料(例如第二折射材料1956)启用电压(例如第二电压1951)时，相应的LC分子可以沿着电场和基板(例如第二基板1957)法线(如图19所示并且类似于图20中的2020)定向。即，当启用第二电压1951(第二电压1951不等于零且足够高以使LC分子对准)时，第二折射材料1956可变成双折射的。因此，来自第二基板1957的表面的法线附近的输入光(不管输入光偏振如何)可以具有与DOE的折射率足够相似的折射率no，从而DOE(例如，第二DOE块1950)可以被禁用。

图20是示例投射器2000的图示，其被配置为向DOE堆栈2004的LC 2014(或其他合适的折射材料)中的一个或多个施加电，以调整一个或多个LC 2014的分子取向。为了简单起见，可能没有结合图20来示出或描述DOE堆栈的某些组件；尽管如此，在一些实施方式中，DOE堆栈2004可以与结合图19所示出和描述的DOE堆栈(即，第一DOE块1900和第二DOE块1950)相同或相似。投射器2000可以包括光源2002(诸如VCSEL、DFB激光器、或VCSEL或DFB激光器阵列)。光源2002可被配置为朝透镜2008投射光2006，并且透镜2008可被配置为将光2006引导到DOE堆栈2004以投射该投射2018。在一些示例实施方式中，DOE堆栈2004包括第一DOE和第二DOE2012。LC 2014被夹在用于2010和2012两者的DOE与基板之间。位于光源(例如，激光器或激光器阵列)和DOE堆栈之间的透镜用于使光源准直或将光源图案分布或DOE衍射图案投射为投射分布2018。第一DOE 2010和第二DOE 2012可以是用于投射第一光点分布的第一元件和用于投射第二光点分布的第二元件的组合。可替换地，第一DOE 2010和第二DOE 2012可以是用于投射光点分布的第一元件和用于投射漫射光的第二元件的组合。DOE堆栈2004还可以包括一对或多对导电材料2016作为电触点，用于将电施加到一个或多个LC 2014，以调整一个或多个LC 2014中的分子的取向(从而调整投射2018的光分布)。

图20所示的DOE堆栈2004的组件的布置和配置不应被解释为限制DOE堆栈2004的可能结构。应当理解，第一DOE 2010和/或第二DOE 2012的一个或多个特征可以被颠倒、反转或以其他方式不同地布置。作为一个非限制性示例，DOE 2010和DOE 2012中的一个或两者可以在其相应的DOE块的左侧(例如，其中不平坦表面面向右侧并且合并到相应的LC 2014中)。在该非限制性示例中，DOE的一个或两个基板(未示出)可以位于其相应的DOE块的右侧。

第一分子取向2020被示为分子垂直于LC 2014及DOE 2010和2012表面(或沿着表面的法线)。第一分子取向2020可以是当向相应LC 2014施加电时一个或多个LC 2014中的分子的取向。以这种方式，LC 2014的折射率可以与第一DOE 2010的折射率(或者，可替换地，第二DOE 2012的折射率)相同(或者足够相似)。因此，穿过DOE堆栈2004的光不会被第一DOE 2010(或者，可替换地，第二DOE 2012)改变。

第二分子取向2022被示为分子平行于LC 2014及DOE 2010和2012。第二分子取向2022可以是当没有向相应LC 2014施加电时一个或多个LC 2014中的分子的取向。

第三分子取向2024被示为分子随机定向。第三分子取向2024是当没有向相应LC 2014施加电时一个或多个LC 2014中的分子的另一示例取向。具有第三分子取向2024的LC 2014可被配置为具有不同于第一DOE 2010的折射率并且不同于第二DOE 2012的折射率(例如，差值大于阈值)的平均折射率。具有第三分子取向2024的LC 2014的平均折射率可以是如下的近似平均值：(i)具有第一分子取向2020的LC 2014的折射率和(ii)具有第二分子取向2022的LC 2014的折射率。以这种方式，穿过DOE堆栈2004的所有光均经历不同于第一DOE 2010和第二DOE 2012的折射率。结果，穿过DOE堆栈2004的所有光首先被第一DOE 2010改变，然后被第二DOE 2012改变。

第四分子取向2026被示为当向LC 2014施加电时，一些分子如取向2020中那样定向，而其他分子如取向2022中那样定向。电不会导致LC或DOE表面附近的一些分子定向到第一分子取向(例如垂直于LC或DOE表面)。然而，保持在第二分子取向(例如平行于LC或DOE表面)的分子可以是相对于DOE的特征尺寸的薄层。例如，DOE表面的峰和谷的大小可以是不改变其取向的分子的层厚度的大小的倍数。LC 2014可基于一些分子的平行取向来影响一小部分光，并且LC 2014可基于剩余分子的垂直取向(诸如类似于第一分子取向2020)来影响大部分剩余的光。

在制造LC 2014的一些示例中，使得分子可以在特定方向上定向(例如取向2022)，可能难以在DOE 2010和2012的表面附近定向分子。例如，分子在DOE表面的褶皱中的取向可能略有未对准。使用分子的随机取向允许LC 2014填充在第一DOE 2010和第二DOE 2012之间，而无需考虑分子的取向(简化制造工艺)。然而，可以使用任何合适的制造LC 2014的方法，本公开内容不应限于当没有向LC 2014施加电时的随机分子取向，或当没有向LC 2014施加电时的任何其他所述分子取向。此外，本公开内容不应限于当向LC 2014施加电时的特定分子取向。在一些示例实施方式中，DOE 2010和2012的不平坦表面中的一个或两者可以被定向为背对LC 2014，从而减轻试图沿着不平坦表面定向分子的问题。

向一个或多个LC 2014施加电和从其移除电可以在用于第一模式的第一分子取向2020与用于第二模式的第三分子取向2024之一之间配置分子取向。以这种方式，投射器2000可以针对投射2018而在使用DOE 2010和2012之一与使用DOE 2010和2012二者之间进行调整(诸如当在取向2020和取向2024之间旋转分子取向时)，或者投射器2000可以针对投射2018而在使用第一DOE 2010与使用第二DOE 2012之间进行调整(诸如当在取向2020和取向2024之间旋转分子取向时)。

图20示出了导电材料2016可以被连接到或嵌入LC 2014(或合适的折射材料)和DOE中，以将导电材料2016耦接到LC 2014。在一些其他示例实施方式中，导电材料2016可以嵌入或连接到DOE堆栈2004的一个或多个其他组件，以将导电材料2016耦接到LC 2014，用于将电施加到LC 2014。

在一些示例实施方式中，对于DOE堆栈，可以存在多于两个的DOE块。图21示出了第一DOE块2100、第二DOE块2150、第三DOE块2160，直到第n DOE块2190。对本文的讨论来说，第n DOE块2190(及其相应的组件)可以表示与第三DOE块2160对准的任何数量的附加DOE块(及其相应的组件)。作为一个非限制性示例，在图21的示例中，对于总共十个DOE块，第n DOE块2190可以表示七个附加的DOE块(以及它们各自的组件)。在一些方面，每个DOE块可根据一致的堆栈高度(例如，约0.5mm)来制造。因此，在一些方面，在该示例中，十个堆叠的DOE块的高度可约为5.0mm。第一DOE块2100、第二DOE块2150、第三DOE块2160等，直到第n DOE块2190，可以与第一DOE块1900(图19)和第二DOE块1950(图19)相似(或相同)。因此，第一DOE块2100、第二DOE块2150、第三DOE块2160等，直到第n DOE块2190中的每一个都可以是“类型-2”或“有源”DOE块，并且在本文中可统称为“有源DOE堆栈”、“类型-2堆栈”或简称为“DOE堆栈”。进一步对本文的讨论来说，DOE堆栈的每个DOE块也可被称为“级”(例如，第一DOE块2100为“级1”，第二DOE块2150为“级2”，第三DOE块2160为“级3”，等等，直到第n DOE块2190为“级n”)。如图21中的两个水平箭头所示，输入光(例如来自DFB、VCSEL、VCSEL阵列(连续波或脉冲)等的偏振激光)可以在第一基板2107处进入DOE堆栈，穿过DOE堆栈的每个组件，并从第n DOE 2194出射。在一些方面，从第n DOE 2194离开DOE堆栈的光在本文中可被称为最终光分布。

第一DOE块2100包括第一DOE 2104和第一基板2107，其间具有第一折射材料2106。第一DOE 2104也具有第一DOE表面2108，并包括能够向折射材料2106提供第一电压2101的第一导电材料2103。第二DOE组件2150包括第二DOE 2154和第二基板2157，其间具有第二折射材料2156。第二DOE 2154也具有第二DOE表面2158，并包括能够向折射材料2156提供第二电压2151的第二导电材料2153。在一些实施方式中，如图21的示例所示，第二基板2157可与第一DOE 2104对准，以将第二DOE块2150“堆叠”在第一DOE块2100上。第三DOE块2160包括第三DOE 2164和第三基板2167，其间具有第三折射材料2166。第三DOE 2164也具有第三DOE表面2168，并包括能够向折射材料2166提供第三电压2161的第三导电材料2163。在一些实施方式中，如图21的示例所示，第三基板2167可以与第二DOE 2154对准，以将第三DOE块2160“堆叠”在第二DOE块2150上。第n DOE块2190包括第n DOE 2194和第n基板2197，其间具有第n折射材料2196。第n DOE 2194也具有第n DOE表面2198，并包括能够向折射材料2196提供第n电压2191的第n导电材料2193。在一些实施方式(未示出)中，如图21的示例所示，第n基板2197可以与紧邻的前一DOE块(例如第三DOE 2164)对准，以将第n DOE块2190“堆叠”在紧邻的前一DOE块(例如第三DOE块2160)上。

类似于第一DOE块1900和第二DOE块1950(图19)，在一些实施方式中，第一DOE块2100、第二DOE块2150、第三DOE块2160等，直到第n DOE块2190中的每一个都可独立地调整(或“切换”)为被启用(或“开启”)或被禁用(或“关闭”)。在一些方面，光投射器可以单独地或同时地切换DOE块的任何组合。即，在一些实施方式中，第一导电材料对2103可在第一折射材料2106的相对端处接触第一DOE块2100，以通过电改变第一折射材料2106的折射率，从而分别“启用”(或“切换开启”，当LC材料2106的折射率与DOE 2104足够不同时)或“禁用”(或“切换关闭”，当LC材料2106的折射率与DOE 2104足够相似时)第一DOE块2100。在一些实施方式中，第二导电材料对2153可在第二折射材料2156的相对端处接触第二DOE块2150，以通过电改变第二折射材料2156的折射率，从而分别“启用”(或“切换开启”，当LC材料2156的折射率与DOE 2154足够不同时)或“禁用”(或“切换关闭”，当LC材料2156的折射率与DOE 2154足够相似时)第二DOE块2150。在一些实施方式中，第三导电材料2163可在第三折射材料2166的相对端处接触第三DOE块2160，以通过电改变第三折射材料2166，从而分别“启用”(或“切换开启”，当LC材料2166的折射率与DOE 2164足够不同时)或“禁用”(或“切换关闭”，当LC材料2166的折射率与DOE2164足够相似时)第三DOE块2160。在一些实施方式中，第n导电材料对2193可以在第n折射材料2196的相对端处接触第n DOE块2190，以通过电改变第n折射材料2196，从而分别“启用”(或“切换开启”，当LC材料2196的折射率与DOE 2194足够不同时)或“禁用”(或“切换关闭”，当LC材料2196的折射率与DOE 2194足够相似时)第n DOE块2190。在一些实施方式中，根据启用DOE的哪种组合，从衍射元件(所有DOE块)投射的光的整体分布可以不同。每个不同的投射在本文中也可称为“功能”或“模式”。如结合图10所述，光投射器(例如，图21的)因此能够以2ⁿ种不同的模式进行投射。

在一些实施方式中，“类型-2”DOE块(例如，第一DOE块2100、第二DOE块2150、第三DOE块2160等，直到第n DOE块2190)的堆栈的DOE(例如，第一DOE 2104、第二DOE 2154、第三DOE 2164等，直到第n DOE 2194)的折射率可以与LC材料的通常折射率no足够相似。在一些方面，第一折射材料2106、第二折射材料2156、第三折射材料2166等，直到第n折射材料2196可以包括：第一材料(例如液晶(LC))，其具有处于第一取向(例如随机)的分子并且具有第一折射率；以及第二材料(同样例如LC)，其具有处于第二取向(例如垂直于相应DOE块的DOE)的分子并具有第二折射率。在一些方面，第一折射材料2106、第二折射材料2156、第三折射材料2166等，直到第n折射材料2196可以是透明电极(例如，由ITO或氧化铟锡制成)。在一些实施方式中，当从折射材料(例如第三折射材料2166)禁用电压(例如第三电压2161)(或者电压太低)时，相应的LC分子可以随机定向(如图21所示)。即，当禁用第三电压2161时(第三电压2161等于零或者太低而不能改变/对准分子取向)，第三折射材料2166可以不具有双折射特性，可以具有折射率na(例如，近似为no和ne的平均值，其中na≠no)，并且因此可以与入射光的任何偏振无关地操作。在一些实施方式中，当针对折射材料(例如第n折射材料2196)启用电压(例如第n电压2191)时，相应的LC分子可以沿着基板(例如第n基板2197)法线取向(如图21所示)。即，当启用第n电压2191(第n电压2191不等于零)时，第n折射材料2196可以变成双折射的；因此，来自第n基板2197的表面的法线附近的输入光(不管输入光偏振如何)可经历折射率no。

图22示出了第一DOE块2200、第二DOE块2250、第三DOE块2260等，直到第n DOE块2290。对本文的讨论来说，第n DOE块2290(及其相应的组件)可表示与第三DOE块2260对准的任何数量的附加DOE块(及其相应的组件)。第一DOE块2200、第二DOE块2250、第三DOE块2260等，直到第n DOE块2290可以分别与第一DOE块2100(图21)、第二DOE块2150(图21)、第三DOE块2160(图21)等，直到第n DOE块2190(图21)相似(或相同)。因此，第一DOE块2200、第二DOE块2250、第三DOE块2260等，直到第n DOE块2290中的每一个都可以是“类型-2”或“有源”DOE块。

第一DOE块2200包括第一DOE 2204和第一基板2207，其间具有第一折射材料2206。第一DOE 2204也具有第一DOE表面2208，并包括具有第一电压2201的第一导电材料对2203。第二DOE块2250包括第二DOE 2254和第二基板2257，其间具有第二折射材料2256。第二DOE 2254也具有第二DOE表面2258并包括具有第二电压2251的第二导电材料对2253。第三DOE块2260包括第三DOE 2264和第三基板2267，其间具有第三折射材料2266。第三DOE 2264也具有第三DOE表面2268，并包括具有第三电压2261的第三导电材料对2263。第n DOE块2290包括第n DOE 2294和第n基板2297，其间具有第n折射材料2296。第n DOE 2294也具有第n DOE表面2298，并且包括具有第n电压2291的第n导电材料对2293。

在一些实施方式中，具有常开DOE表面2248的常开DOE 2244可与第一基板2207对准。在一些方面，与图22中的其他DOE不同，输入光可进入常开DOE 2244而不首先穿过电有源折射材料。在一些方面，常开DOE 2244可位于输入光的路径中第一基板2207之前(如图22所示)。如图22中较长的一对水平箭头所示，输入光可穿过常开DOE 2244，然后在第一基板2207处进入DOE堆栈，然后行进穿过DOE堆栈的每个组件，然后从第n DOE 2294出射。在一些方面，从第n DOE 2294离开DOE堆栈的光在本文中可被称为最终光分布。在一些实施方式中，常开DOE 2244可持久地启用用于光投射器的DOE特征，而不管启用了DOE堆栈的DOE块的哪种组合(如果有的话)。因此，例如，即使禁用DOE块之一(诸如第二DOE块2250)(例如，第二电压2251等于零)，DOE块也可以生成最终分布，该最终分布是常开DOE 2244和剩余的被启用DOE块的总贡献，例如，用于光投射器的泛光照明。在一些实施方式中，如果启用所有的有源DOE块，则最终的光分布将仅由常开DOE确定。在一些实施方式中，投射器包括无源DOE块(例如，图15中的DOE块)和有源DOE块(例如，图19中的DOE块)的组合。

图23示出了例示根据一些实施方式的用于光投射的示例过程2300的流程图。在一些实施方式中，过程2300可由设备600(图6)的发射器或投射器601执行。光投射器的光源可以发射光(2302)。

参考2304，设备600可确定发射器601是否将在第一模式中操作，第一模式对应于要从光投射器的第一衍射光学元件块的第一衍射光学元件投射的第一光分布。在一些示例实施方式中，第一模式与使用高分辨率分布的主动式深度感测相关联。在一些示例实施方式中，第一模式与使用低分辨率分布的主动式深度感测相关联。在一些示例实施方式中，第一模式与泛光照明相关联。在一些示例实施方式中，第一模式与其他适当的光分布相关联。

如果发射器601将在第一模式中操作，则第一衍射光学元件可以通过光投射器的第一衍射光学元件块的第一衍射光学元件来从所发射光投射第一光分布，第一衍射光学元件块被定位为从光源接收光。第一衍射光学元件块的第一折射材料可以将第一衍射光学元件在投射第一光分布与被阻止投射第一光分布之间进行切换(2306)。

不管发射器601是否将在第一模式中操作，参考2308，设备600可确定发射器601是否将在第二模式中操作，第二模式对应于要从光投射器的第二衍射光学元件块的第二衍射光学元件投射的第二光分布。在一些示例实施方式中，第二模式与使用高分辨率分布的主动式深度感测相关联。在一些示例实施方式中，第二模式与使用低分辨率分布的主动式深度感测相关联。在一些示例实施方式中，第二模式与泛光照明相关联。在一些示例实施方式中，第二模式与其他适当的光分布相关联。

如果发射器601将在第二模式中操作，则第二衍射光学元件可以通过光投射器的第二衍射光学元件块的第二衍射光学元件从所发射光投射第二光分布，第二衍射光学元件块被定位为从第一衍射光学元件块接收光。第二衍射光学元件块的第二折射材料可以将第二衍射光学元件在投射第二光分布与被阻止投射第二光分布之间进行切换(2310)。在一些实施方式中，当在第二模式中操作时，可以阻止第一衍射光学元件投射第一光分布。不管发射器601是否将在第二模式中操作，方法都可返回到2304。

图24示出了例示根据一些实施方式的用于光投射的示例过程2400的流程图。在一些实施方式中，处理2400可以由设备600(图6)的发射器或投射器601执行。光投射器的光源可以发射光(2402)。

参考2404，设备600可以将递归循环变量(例如，n)设置为等于初始值(例如，1)。参考2406，设备600可以确定光投射器的衍射光学元件(DOE)块是否要投射光分布。在n＝1的示例中，在2406处，设备600可以确定光投射器的第n(例如，在该示例中为第一)DOE块是否要投射第n(例如，在该示例中为第一)光分布。

如果第n DOE块要投射第n分布，则第n DOE块的第n DOE可以从所发射光投射第n分布。第n DOE块可被定位为从第(n-1)DOE块接收光。当n＝1(1-1＝0)时，第一DOE块可以不从前一DOE块接收光。相反，当n＝1时，第一DOE块可以直接从光源或从固定(例如，常开)DOE接收光。仍然参考2408，第n DOE块的第n折射材料可以将第n DOE在投射第n光分布和被阻止投射第n光分布之间进行切换。在一些实施方式中，设备600可以包括一个或多个控件(例如，光控制器610和/或处理器604)，该一个或多个控件被配置为和/或通过该一个或多个控件进行调节以：将第n DOE在投射第n光分布和被阻止投射第n光分布之间进行切换。作为一些非限制性示例，光控制器610可以被配置为基于以下一个或多个进行切换：干扰水平大于阈值、由设备执行的应用、用于照明场景的环境光的水平降到阈值以下、和/或用于在将第n DOE在投射第n光分布和被阻止投射第n光分布之间进行切换的任何其他合适的条件。在一些实施方式中，光投射器的DOE块中的一个或多个(多达全部)DOE块可被配置为在多个模式之间进行转换光投射器。

不管发射器601是否要投射第n分布，参考2410，设备600都可以确定是否n＝N，其中，N等于预定最大值，并且n是上述递归循环变量。在非限制性示例中，n＝1且N＝100。因为1≠100，在该示例中，设备600可以递增n(例如，递增1)以使得n＝2(2412)。然后，该方法可以返回到2406。

作为从2412(其中，N＝100)开始的非限制性示例，设备600可以将n递增到2。返回到2406，设备600然后可以确定第二(n＝2)DOE块是否要投射第二(n＝2)分布。如果是，则在2408处的“投射”和“切换”步骤期间，可以将第二(n＝2)DOE块定位为从第一(n-1＝1)DOE块接收光。在任一情况下，由于在2410处2≠100，设备600可以在2412处将n递增到3。返回到2406，设备600然后可以确定第三(n＝3)DOE块是否要投射第三(n＝3)分布。如果是，则在2408处的“投射”和“切换”步骤期间，可以将第三(n＝3)DOE块定位为从第二(n-1＝2)DOE块接收光。在任一情况下，由于在2410处3≠100，设备600可以在2412处将n递增到4。该非限制性示例的递归循环可以继续，直到设备600在2412处将n递增到100并返回到2406，其中设备600可以确定是否第一百(n＝100)DOE块要投射第一百(n＝100)分布。如果是，则在2408处的“投射”和“切换”步骤期间，可以将第一百(n＝100)块定位为从九十九(n-1＝99)DOE块接收光。在任一情况下，由于在2410处n＝100＝N，示例方法结束。但是应该理解，N可以是任何适当的值。

在一些实施方式中(例如，对于“无源DOE块”，如结合例如图17描述的)，第一DOE块(例如，上述第一DOE块)还包括极性旋转器，极性旋转器被配置为旋转所接收光的极性(例如，在2408期间)。第一DOE块的第一DOE可以被配置为，当极性旋转器将极性旋转到第一偏振时，衍射所接收光。第一DOE可以被配置为，当极性旋转器将极性旋转到第二偏振时，不影响所接收光。

在一些实施方式中(例如，对于“无源DOE块”，如结合例如图17描述的)，光投射器可包括具有多(n)个级联的DOE块的衍射元件，所述级联的DOE块包括第一、第二、以及高达第n DOE块，其中n个DOE块中的每一个DOE块被定位为从光源接收光，并且其中光源为偏振激光器。n个DOE块中的每一个DOE块可包括DOE、基板、在DOE和基板之间的双折射材料、以及极性旋转器。双折射材料可以是具有沿平行于DOE和基板的c轴对准的多个分子的液晶(LC)。n个DOE块中的每一个DOE块可具有折射率，其中双折射材料中的每一个双折射材料具有通常折射率和异常折射率。该折射率与通常折射率和异常折射率之一之间的差可以低于阈值。在一些方面，极性旋转器可以被配置为旋转所接收光的极性，当极性旋转器将极性旋转到第一偏振时，DOE可以衍射所接收光，并且当极性旋转器将极性旋转到第二偏振时，DOE可以不影响所接收光。在一些方面，第二偏振可以与第一偏振成90度。衍射元件可以被配置为根据一数量的光组合中的一个光组合来投射最终光分布。该数量的光组合中的每一个光组合可以是来自用以衍射光的n个DOE块中的每一个DOE块的组合投射。在一些方面，该组合数量可以等于2ⁿ。

在一些实施方式中(例如，对于“无源DOE块”，如结合例如图17描述的)，衍射元件还可包括一个或多个常开DOE，常开DOE衍射所接收光，而不管所接收光的极性如何。衍射元件可以被配置为投射最终光分布，该最终光分布是来自常开DOE和用以衍射光的n个DOE块中的每一个DOE块的组合投射。在一些方面，n个DOE块中的每一个DOE块可被配置为投射来自由以下各项构成的组中的至少一个投射：具有第一分辨率的分布、具有不同于第一分辨率的第二分辨率的分布、以及漫射光分布。

在一些实施方式中(例如，对于“有源DOE块”，如结合例如图21描述的)，第一DOE块(例如，上述第一DOE块)可包括具有多个分子的液晶(LC)。多个分子的取向可以基于电极对是否向LC施加电压。

在一些实施方式中(例如，对于“有源DOE块”，如结合例如图21描述的)，光投射器可包括具有多个(n)级联的DOE块的衍射元件，所述级联的DOE块包括第一、第二、以及高达第n DOE块，其中n个DOE块中的每一个DOE块被定位为从光源接收光，并且其中光源是偏振激光器或非偏振激光器之一。n个DOE块中的每一个DOE块可包括DOE、基板、在DOE和基板之间的双折射材料、以及在DOE和基板上制造的一对电极。双折射材料可以是具有多个分子的液晶(LC)。该多个分子的取向可以基于电极对是否在向双折射材料施加电压。在一些实施方式中，当电极对不向双折射材料施加电压时，该多个分子可以随机定向，LC可以是各向同性的，并且LC可以具有第一折射率。在一些实施方式中，当电极对向双折射材料施加大于阈值的电压时，LC可以是双折射的，并且LC可以具有与第一折射率不同的第二折射率。在一些方面，n个DOE块中的每一个DOE块可具有折射率，该折射率与第一折射率和第二折射率之一之间的差可以低于阈值。

在一些实施方式中(例如，诸如对于“有源DOE块”，如结合例如图21描述的)，电极对可被配置为选择性地向DOE施加电压。在一些方面，当电极对向DOE施加电压时，DOE可以衍射所接收光，并且当电极对不向DOE施加电压时，DOE可以不影响所接收光。在一些方面，电极对可被配置为当该折射率与第一折射率之间的差低于阈值时不向DOE施加电压。

在一些其他实施方式中(例如，诸如对于“有源DOE”，如结合例如图21描述的)，电极对可以被配置为选择性地向DOE施加电压。在一些方面，当电极对不向DOE施加电压时，DOE可以衍射所接收光，并且当电极对向DOE施加电压时，DOE可以不影响所接收光。在一些方面，电极对可被配置为在该折射率与第二折射率之间的差低于阈值时向DOE施加电压。

在一些实施方式中(例如，对于“有源DOE块”，如结合例如图21描述的)，衍射元件可以被配置为根据一数量的光组合中的一个光组合来投射最终光分布。该数量的光组合中的每一个光组合可以是来自通过电极对启用的n个DOE块中的每一个DOE块的组合投射。在一些方面，该组合数量可以等于2ⁿ。

在一些实施方式中(例如，诸如对于“有源DOE块”，如结合例如图21描述的)，衍射元件还可包括一个或多个常开DOE，该常开DOE衍射所接收光，而不管任何电极对是否正在施加电压。在一些方面，n个DOE块中的每一个DOE块可被配置为投射来自由以下各项构成的组中的至少一个投射：具有第一分辨率的分布、具有不同于第一分辨率的第二分辨率的分布、以及漫射光分布。

本文所述的技术可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实施，除非具体描述为以特定方式实施。被描述为模块或组件的任何特征也可一起在集成逻辑器件中实施或单独地实施为分立但可互操作的逻辑器件。如果以软件实施，那么所述技术可至少部分地由包括指令608的非暂时性处理器可读存储介质(例如图6的实例设备600中的存储器606)实现，所述指令在由处理器604(或控制器610或信号处理器612)执行时使设备600执行本文描述的方法中的一个或多个。非暂时性处理器可读数据存储介质可形成计算机程序产品的一部分，所述计算机程序产品可包括封装材料。

非暂时性处理器可读存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)，诸如同步动态随机存取存储器(SDRAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、FLASH存储器、其他已知的存储介质等。另外或可替换地，所述技术可至少部分地由处理器可读通信介质来实现，所述处理器可读通信介质携带或发送指令或数据结构的形式的代码且可由计算机或其他处理器存取、读取和/或执行。

结合本文所公开的实施例描述的各种说明性逻辑框、模块、电路和指令可由一个或多个处理器执行，例如图6的示例设备600中的处理器604或信号处理器612。这样的处理器可以包括但不限于一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他等同的集成或分立逻辑电路。如本文所使用的术语“处理器”可以指前述结构中的任何结构或适合于实施本文所描述的技术的任何其他结构。另外，在一些方面，本文描述的功能可以在如本文描述的所配置的专用软件模块或硬件模块内提供。而且，所述技术可完全在一个或多个电路或逻辑元件中实施。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合、或者任何其他这种配置。

虽然本公开内容示出了说明性方面，但是应当注意，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以在本文进行各种改变和修改。例如，虽然将投射器示为包括用以将光引向衍射元件的透镜，但是投射器可以不包括透镜或者可以包括多个透镜。在另一示例中，虽然描述了衍射元件的两个元件(例如用于光分布的漫射元件和DOE，或者用于不同光分布的两个DOE)，但是在衍射元件中可以存在任何数量的DOE和/或漫射元件，并且在衍射元件中可以存在多个折射材料。在另一个示例中，在调整投射时由设备或光投射器施加的电可以是交流(AC)或直流(DC)，并且电压可以是恒定的或非恒定的。因此，电力可以是用于调整投射的任何合适的电力。另外，根据本文描述的各方面的方法权利要求的功能、步骤或操作不需要以任何特定顺序执行，除非另外明确陈述。例如，如果由设备600、控制器610、处理器604和/或信号处理器612执行，则所描述的示例操作的步骤可以以任何顺序和任何频率执行。此外，尽管可以单数形式描述或要求保护元件，但除非明确陈述限于单数形式，否则也涵盖复数形式。因此，本公开内容不限于所示的示例，并且用于执行本文描述的功能性的任何单元都被包括在本公开内容的各方面中。