BR112021007049A2

BR112021007049A2 - elemento ótico, sistema e método de monitoramento de elemento ótico, módulo de emissão de luz ativo, e terminal

Info

Publication number: BR112021007049A2
Application number: BR112021007049-4A
Authority: BR
Inventors: Bin Shi; Wei Tang; Xiaogang SONG; Bing Yang
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2019-10-12
Publication date: 2021-07-20
Also published as: EP3848850B1; JP2022513361A; CN110175499A; EP3848850A1; CN115144437A; WO2020078283A1; ES2970082T3; JP7240516B2; EP3848850A4; CN109543515A; KR20210062691A; CN109543515B; US20210399517A1; KR102516443B1

Abstract

ELEMENTO ÓTICO, SISTEMA E MÉTODO DE MONITORAMENTO DE ELEMENTO ÓTICO, MÓDULO DE EMISSÃO DE LUZ ATIVO, E TERMINAL. A invenção fornece um elemento ótico, um sistema e método de monitoramento de elemento ótico. A invenção pode monitorar em tempo real se um elemento ótico, como um elemento ótico difrativo ou um difusor no módulo de emissão de luz ativo, está danificado ou caiu, e desliga um laser quando o elemento ótico está danificado ou caiu, evitando assim o vazamento de luz laser. O sistema de monitoramento de elemento ótico inclui um elemento ótico (11) e um microprocessador (13), um suprimento de potência (2), e um laser (12) que são conectados sequencialmente. Uma linha de detecção (11-1) é disposta no elemento ótico (11), e duas extremidades da linha de detecção (11-1) são conectadas ao microprocessador (13). O microprocessador (13) é configurado para: monitorar um valor de resistência da linha de detecção (11-1) ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção (11-1) em tempo real, determinar, com base no valor de resistência ou valor de tensão monitorado, se o elemento ótico (11) está danificado ou caiu, e controlar, ao determinar que o elemento ótico (11) está danificado ou caiu, a fonte de potência (2) para parar de abastecer potência ao laser (12).

Description

ELEMENTO ÓTICO, SISTEMA E MÉTODO DE MONITORAMENTO DE ELEMENTO ÓTICO, MÓDULO DE EMISSÃO DE LUZ ATIVO, E TERMINAL CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção relaciona-se com o campo de tecnologias de dispositivo terminal eletrônico, e em particular, a um elemento ótico, um sistema e método de monitoramento de elemento ótico, um módulo de emissão de luz ativo, e um terminal de controle.

FUNDAMENTOS

[002] Atualmente, uma tecnologia de detecção 3D é uma área popular de pesquisa em um campo de dispositivo terminal eletrônico (por exemplo, um telefone móvel). A tecnologia de detecção 3D é uma tecnologia de detecção profunda, pode ser usada para melhorar ainda mais uma função de reconhecimento facial ou de reconhecimento de íris e melhorar uma função de reconhecimento facial e de objetivo de uma câmera de terminal, e é aplicável a funções como realidade aumentada, um jogo e autocondução.

[003] Módulos de emissão de luz ativos, como luz estruturada e um TOF (tempo de voo, time of flight) são integrados ao terminal para implementar uma função de detecção 3D. Este tipo de módulo de emissão de luz ativo geralmente inclui um laser de alta potência. O laser emite luz ativamente e projeta a luz em um rosto humano para implementar o reconhecimento facial. Como o laser emite luz laser, um elemento ótico, configurado para dispersar luz ou luz difusa, como um elemento ótico difrativo (Diffractive Optical Element, DOE para abreviar) ou um difusor (Difusser) é disposto em uma direção de emissão de luz laser, para evitar ferimentos no olho humano causados pela luz laser.

[004] No entanto, se o elemento ótico, como o elemento ótico difrativo ou o difusor, for danificado ou cair, a luz laser emitida pelo laser de alta potência pode vazar.

SUMÁRIO

[005] A presente invenção fornece um elemento ótico, um sistema e método de monitoramento de elemento ótico, um módulo de emissão de luz ativo, e um terminal, para monitorar em tempo real um estado anormal em que um elemento ótico, tal como um elemento ótico difrativo ou um difusor em um módulo de emissão de luz ativo está danificado ou caiu, e desligar um laser quando o elemento ótico está danificado ou caiu, evitando assim o vazamento de luz laser.

[006] Para atingir o objetivo anterior, as seguintes soluções técnicas são usadas na presente invenção.

[007] Um primeiro aspecto da presente invenção fornece um elemento ótico, incluindo um substrato e uma linha de detecção disposta em uma superfície em um lado do substrato. A linha de detecção é configurada para transmitir um sinal elétrico.

[008] Desta forma, o elemento ótico é aplicado a um módulo de emissão de luz ativo, duas extremidades da linha de detecção são conectadas a um microprocessador do módulo de emissão de luz ativo usando fios condutores, e o microprocessador é usado para monitorar um valor de resistência da linha de detecção ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em tempo real. Quando o valor de resistência da linha de detecção ou o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção muda anormalmente, isso indica que a linha de detecção está interrompida, ou uma junta entre a linha de detecção e o fio condutor está em circuito aberto. Portanto, pode ser determinado que o elemento ótico ao qual a linha de detecção é anexada está danificado ou caiu. Neste caso, o microprocessador é usado para controlar um laser do módulo de emissão de luz ativo a ser desligado, para evitar efetivamente lesões no olho humano causadas pela luz laser emitida pelo laser quando o elemento ótico está danificado ou caiu. Além disso, nesta solução, apenas um elemento ótico e linha de detecção precisam ser dispostos (ou seja, apenas uma camada condutora é necessária). Portanto, uma estrutura é simples, um processo de fabricação é simples, e os custos são relativamente baixos.

[009] Com referência ao primeiro aspecto, em um projeto possível, um material da linha de detecção é um material condutor transparente, para evitar a blindagem da luz emitida pelo laser.

[0010] Opcionalmente, o material da linha de detecção inclui qualquer um ou mais dentre óxido de índio- estanho, óxido de índio-zinco, óxido de índio-gálio-zinco, óxido de índio-estanho-zinco e semelhantes.

[0011] Com referência ao primeiro aspecto, em um projeto possível, a superfície que é do substrato e na qual a linha de detecção está localizada é igualmente dividida em uma pluralidade de regiões, e cada uma das regiões é coberta por pelo menos um segmento da linha de detecção. Desta forma, a linha de detecção cobre todas as regiões do elemento ótico tanto quanto possível, para garantir que danos em cada região ou mesmo em todas as regiões do elemento ótico possam ser monitorados, melhorando assim a precisão de monitoramento.

[0012] Opcionalmente, as áreas de cobertura da linha de detecção nas regiões são as mesmas. Opcionalmente, as larguras da linha de detecção nas regiões são as mesmas. Opcionalmente, a distância entre as partes adjacentes da linha de detecção é a mesma. Dessa forma, a precisão e a sensibilidade de monitoramento podem ser melhoradas ainda mais.

[0013] Com referência ao primeiro aspecto, em um projeto possível, a linha de detecção se estende em forma de linha de dobra ou em forma de linha em espiral, de modo que a linha de detecção cobre todas as regiões do elemento ótico tanto quanto possível.

[0014] Com referência ao primeiro aspecto, em um projeto possível, o elemento ótico inclui ainda uma almofada condutora disposta em uma superfície em um mesmo lado do substrato como um lado no qual a linha de detecção está localizada, e a almofada condutora está localizada em uma parte final da linha de detecção e é eletricamente conectada à parte final da linha de detecção. Desta forma, o fio condutor pode ser conectado eletricamente à linha de detecção usando a almofada condutora.

[0015] Opcionalmente, um material da almofada condutora é o mesmo que um material da linha de detecção, de modo que a almofada condutora e a linha de detecção são formadas simultaneamente em um mesmo passo, simplificando assim um passo de preparação.

[0016] Opcionalmente, o elemento ótico inclui ainda uma camada protetora cobrindo a linha de detecção, e uma abertura é disposta na camada protetora para expor a almofada condutora. Desta forma, a camada protetora pode proteger a linha de detecção, e a abertura disposta pode facilitar uma conexão elétrica entre a parte final da linha de detecção ou a almofada condutora e o fio condutor.

[0017] Um segundo aspecto da presente invenção fornece um módulo de emissão de luz ativo. O módulo de emissão de luz ativo inclui um alojamento de módulo, um laser, um microprocessador, um elemento ótico e fios condutores. O alojamento de módulo inclui um substrato de fundo e uma parede lateral. O laser e o microprocessador são montados no substrato de fundo. O elemento ótico é montado em uma extremidade que fica na parede lateral e que está longe do substrato de fundo, e o elemento ótico é qualquer um dos elementos óticos anteriores. Os fios condutores são configurados para conectar duas extremidades de uma linha de detecção do elemento ótico ao microprocessador. O microprocessador é configurado para: monitorar um valor de resistência da linha de detecção ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em tempo real, determinar, com base no valor de resistência ou valor de tensão monitorado, se o elemento ótico está danificado ou caiu, e controlar, ao determinar que o elemento ótico está danificado ou caiu, o laser a ser desligado, para evitar efetivamente ferimentos no olho humano causados pela luz laser emitida pelo laser quando o elemento ótico está danificado ou caiu.

[0018] Com referência ao segundo aspecto, em um projeto possível, o fio condutor se estende a partir de uma parte final da linha de detecção até o microprocessador dentro da parede lateral. Alternativamente, o fio condutor se estende a partir de uma parte final da linha de detecção até o microprocessador em uma superfície interna da parede lateral. Alternativamente, o fio condutor se estende a partir de uma parte final da linha de detecção até o microprocessador em uma superfície externa da parede lateral. Desta forma, a linha de detecção é anexada ao microprocessador.

[0019] Com referência ao segundo aspecto, em um projeto possível, o módulo de emissão de luz ativo inclui ainda um eletrodo condutor disposto em uma junta entre uma parte final da linha de detecção e o fio condutor, e o eletrodo condutor é configurado para conectar eletricamente a parte final da linha de detecção ao fio condutor, de modo que a linha de detecção seja eletricamente conectada ao fio condutor.

[0020] Opcionalmente, um material do eletrodo condutor é uma pasta de prata condutora ou estanho de solda. Portanto, um processo de fabricação é simples e de fácil implementação.

[0021] Um terceiro aspecto da presente invenção fornece um terminal. O terminal inclui qualquer um dos módulos de emissão de luz ativos anteriores. O módulo de emissão de luz ativo pode gerar um mesmo efeito benéfico que o módulo de emissão de luz ativo fornecido no segundo aspecto da presente invenção. Os detalhes não são descritos aqui novamente.

[0022] Um quarto aspecto da presente invenção fornece um sistema de monitoramento de elemento ótico. O sistema de monitoramento de elemento ótico inclui um microprocessador, um suprimento de potência e um laser que são conectados sequencialmente. O sistema de monitoramento de elemento ótico inclui ainda qualquer um dos elementos óticos anteriores, e duas extremidades de uma linha de detecção do elemento ótico são conectadas ao microprocessador. O microprocessador é configurado para: monitorar um valor de resistência da linha de detecção ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em tempo real, determinar, com base no valor de resistência ou valor de tensão monitorado, se o elemento ótico está danificado ou caiu, e controlar, ao determinar que o elemento ótico está danificado ou caiu, a fonte de potência para parar de abastecer potência ao laser e, portanto, o laser é desligado, para evitar eficazmente ferimentos no olho humano causados pela luz laser emitida pelo laser quando o elemento ótico está danificado ou caiu.

[0023] Um quinto aspecto da presente invenção fornece um método de monitoramento de elemento ótico. O método de monitoramento de elemento ótico é aplicado ao sistema de monitoramento de elemento ótico anterior e o método de monitoramento de elemento ótico inclui os seguintes passos: Um microprocessador monitora um valor de resistência de uma linha de detecção em tempo real. O microprocessador determina se o valor de resistência monitorado excede uma faixa de limiar de resistência especificada, e se o valor de resistência monitorado excede a faixa de limiar de resistência especificada, o microprocessador controla um suprimento de potência para parar de abastecer potência a um laser; ou se o valor de resistência monitorado não exceder a faixa de limiar de resistência especificada, o microprocessador monitora um valor de resistência da linha de detecção em um momento seguinte. A faixa de limiar de resistência especificada é uma faixa numérica que flutua para cima e para baixo em torno do valor de resistência quando a linha de detecção não está interrompida. De acordo com o método de monitoramento de elemento ótico, um estado anormal em que um elemento ótico em um módulo de emissão de luz ativo está danificado ou caiu é monitorado em tempo real e o laser pode ser desligado quando o elemento ótico está danificado ou caiu, para evitar vazamento de luz laser.

[0024] Com referência ao quinto aspecto, em um projeto possível, que um microprocessador monitora um valor de resistência em duas extremidades de uma linha de detecção em tempo real inclui os seguintes passos: O microprocessador monitora um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em tempo real. O microprocessador converte o valor de tensão monitorado em valor de resistência. Desta forma, é fornecida uma solução específica para monitorar o valor de resistência da linha de detecção em tempo real.

[0025] Um sexto aspecto da presente invenção fornece um método de monitoramento de elemento ótico. O método de monitoramento de elemento ótico é aplicado ao sistema de monitoramento de elemento ótico anterior, e o método de monitoramento de elemento ótico inclui os seguintes passos: Um microprocessador monitora um valor de tensão em duas extremidades de uma linha de detecção em tempo real. O microprocessador determina se o valor de tensão monitorado excede uma faixa de limiar de tensão especificada, e se o valor de tensão monitorado exceder a faixa de limiar de tensão especificada, o microprocessador controla um suprimento de potência para parar de abastecer potência a um laser; ou se o valor de tensão monitorado não exceder a faixa de limiar de tensão especificada, o microprocessador monitora um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em um momento seguinte. A faixa de limiar de tensão especificada é uma faixa numérica que flutua para cima e para baixo em torno do valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção quando a linha de detecção não está interrompida. De acordo com o método de monitoramento de elemento ótico, um estado anormal em que um elemento ótico em um módulo de emissão de luz ativo está danificado ou caiu é monitorado em tempo real, e o laser pode ser desligado quando o elemento ótico está danificado ou caiu, para evitar vazamento de luz laser.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A Figura 1 é um diagrama estrutural esquemático de um terminal de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 2 é um diagrama esquemático de um cenário de aplicação de um sistema de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 3 é um diagrama parcialmente ampliado da Figura 2; a Figura 4a é um diagrama esquemático de uma estrutura típica de um módulo de emissão de luz ativo; a Figura 4b é uma vista de topo de uma estrutura de suporte em um módulo de emissão de luz ativo; a Figura 5a é um diagrama arquitetural de um sistema de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 5b é um diagrama de circuito de um sistema de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 6 é um primeiro diagrama esquemático de uma linha de detecção em um sistema de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 7a à Figura 7c são três diagramas de projeto de padrão de uma linha de detecção em um sistema de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 8 é um segundo diagrama esquemático de uma linha de detecção em um sistema de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 9a à Figura 9c são três diagramas estruturais esquemáticos de um módulo de emissão de luz ativo de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 10 é um diagrama estrutural de seção transversal esquemático de um elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 11a à Figura 11d são vistas de topo estruturais esquemáticas de camadas de película em um elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 12 é um primeiro fluxograma de um método de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 13 é um segundo fluxograma de um método de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção; e a Figura 14 é um terceiro fluxograma de um método de monitoramento de elemento ótico de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0027] Os seguintes termos "primeiro" e "segundo"

destinam-se meramente a um propósito de descrição e não devem ser entendidos como uma indicação ou implicação de importância relativa ou indicação implícita de uma quantidade de recursos técnicos indicados. Portanto, um recurso limitado por "primeiro" ou "segundo" pode incluir explicitamente ou implicitamente um ou mais recursos. Nas descrições das modalidades da presente invenção, a menos que indicado de outra forma, "uma pluralidade de" significa dois ou mais de dois.

[0028] As modalidades da presente invenção fornecem um sistema de monitoramento de elemento ótico e método de monitoramento. O sistema de monitoramento de elemento ótico e o método de monitoramento podem ser aplicados a qualquer terminal, como um telefone móvel, um dispositivo vestível, um dispositivo AR (realidade aumentada)/VR (realidade virtual), um computador tablet, um computador notebook, um UMPC (computador pessoal ultramóvel), um netbook, ou um PDA (assistente digital pessoal). Isso não está limitado nas modalidades da presente invenção.

[0029] Como mostrado na Figura 1 e Figura 2, o terminal nas modalidades da presente invenção pode ser um telefone móvel 100. O telefone móvel 100 é usado como um exemplo abaixo para descrever as modalidades em detalhes.

[0030] Como mostrado na Figura 1, o telefone móvel 100 pode incluir especificamente componentes, como um processador 101, um circuito de radiofrequência (RF) 102, uma memória 103, uma tela de toque 104, um aparelho Bluetooth 105, um ou mais sensores 106, um aparelho Wi-Fi 107, um aparelho de posicionamento 108, um circuito de áudio 109, uma interface periférica 110 e um aparelho de potência 111.

Esses componentes podem realizar comunicação usando um ou mais barramentos de comunicação ou cabos de sinal (não mostrados na Figura 2). Uma pessoa versada na técnica pode entender que uma estrutura de hardware mostrada na Figura 2 não constitui uma limitação para o telefone móvel, e o telefone móvel 100 pode incluir mais ou menos componentes do que aqueles mostrados na figura, ou pode combinar alguns componentes, ou pode ter diferentes arranjos de componentes.

[0031] O seguinte descreve em detalhes os componentes do telefone móvel 100 com referência à Figura 1.

[0032] O processador 101 é um centro de controle do telefone móvel 100. O processador 101 é conectado a todas as partes do telefone móvel 100 usando várias interfaces e linhas, e realiza várias funções do telefone móvel 100 e processamento de dados por rodar ou executar uma aplicação (que é brevemente referida como app) armazenada na memória 103 e invocar dados armazenados na memória 103. Em algumas modalidades, o processador 101 pode incluir uma ou mais unidades de processamento. Por exemplo, o processador 101 pode ser um chip Kirin 960 fabricado pela Huawei Technologies Co., Ltd.

[0033] O circuito de radiofrequência 102 pode ser configurado para: receber e enviar um sinal de rádio em um processo de recepção/envio de informação ou um processo de chamada. Especificamente, o circuito de radiofrequência 102 pode receber dados de enlace descendente a partir de uma estação base e, em seguida, enviar os dados de enlace descendente para o processador 101 para processamento. Além disso, o circuito de radiofrequência 102 envia dados de enlace ascendente relacionados para a estação base.

Normalmente, o circuito de radiofrequência inclui, mas não está limitado a uma antena, pelo menos um amplificador, um transceptor, um acoplador, um amplificador de baixo ruído, um duplexador e semelhantes. Além disso, o circuito de radiofrequência 102 pode ainda se comunicar com outro dispositivo por meio de comunicação sem fio. A comunicação sem fio pode usar qualquer padrão ou protocolo de comunicação, incluindo, mas não se limitando a um sistema global para comunicações móveis, um serviço de rádio de pacote geral, acesso múltiplo por divisão de código, acesso múltiplo por divisão de código de banda larga, evolução de longo prazo, um e-mail, um serviço de mensagem curta, e semelhantes.

[0034] A memória 103 é configurada para armazenar a aplicação e os dados. O processador 101 realiza as várias funções do telefone móvel 100 e o processamento de dados por rodar a aplicação e os dados que são armazenados na memória

103. A memória 103 inclui principalmente uma área de armazenamento de programa e uma área de armazenamento de dados. A área de armazenamento de programa pode armazenar um sistema operacional e uma aplicação requerida por pelo menos uma função (como uma função de reprodução de som ou uma função de reprodução de imagem). A área de armazenamento de dados pode armazenar dados (por exemplo, dados de áudio ou uma lista telefônica) criados com base no uso do telefone móvel 100. Além disso, a memória 103 pode incluir uma memória de acesso aleatório de alta velocidade, e pode ainda incluir uma memória não volátil, como um dispositivo de armazenamento de disco magnético, um dispositivo de memória flash ou outro dispositivo de armazenamento de estado sólido volátil. A memória 103 pode armazenar vários sistemas operacionais, como um sistema operacional iOS desenvolvido pela Apple e um sistema operacional Android desenvolvido pelo Google.

[0035] A tela de toque 104 pode incluir um touchpad 104-1 e uma exibição 104-2. O touchpad 104-1 pode coletar um evento de toque realizado por um usuário do telefone móvel 100 sobre ou próximo ao touchpad 104-1 (por exemplo, uma operação realizada pelo usuário no touchpad 104-1 ou próximo ao touchpad 104-1 usando qualquer objeto adequado, como um dedo ou uma caneta), e enviar informação de toque coletada para outro componente, como o processador 101.

[0036] O evento de toque realizado pelo usuário próximo ao touchpad 104-1 pode ser referido como um toque flutuante. O toque flutuante pode indicar que o usuário não precisa tocar diretamente no touchpad para selecionar, mover ou arrastar um objeto (por exemplo, um ícone), e o usuário só precisa estar perto do terminal para realizar uma função desejada. Em um cenário de aplicação do toque flutuante, termos como "toque" e "contato" não significam implicitamente tocar diretamente na tela de toque, mas estar perto ou próximo da tela de toque.

[0037] Especificamente, dois tipos de sensores de capacitância: um sensor de capacitância mútua e um sensor de autocapacitância podem ser dispostos no touchpad 104-1. Os dois tipos de sensores de capacitância podem ser dispostos no touchpad 104-1 alternadamente. O sensor de capacitância mútua é configurado para implementar um toque multiponto convencional normal, para ser específico, detectar um gesto gerado quando o usuário toca o touchpad 104-1. O sensor de autocapacitância pode gerar um sinal mais forte do que o do sensor de capacitância mútua, para detectar a indução de dedo mais longe do touchpad 104-1. Portanto, quando um dedo do usuário passa sobre uma tela, porque o sinal gerado pelo sensor de autocapacitância é mais forte do que o sinal gerado pelo sensor de capacitância mútua, o telefone móvel 100 pode detectar um gesto do usuário acima da tela, por exemplo, em uma posição 20 mm acima do touchpad 104-1.

[0038] Opcionalmente, o touchpad 104-1 que pode suportar o toque flutuante pode ser implementado usando sensor de luz infravermelho capacitivo, uma onda ultrassônica, e outras tecnologias. Além disso, o touchpad 104-1 pode ser implementado usando várias tecnologias, como tecnologia resistiva, capacitiva, infravermelha e de ondas acústicas de superfície. A exibição 104-2 pode ser configurada para exibir informação inserida pelo usuário, informação fornecida para o usuário e vários menus do telefone móvel 100. A exibição 104-2 pode ser configurada na forma de uma exibição de cristal líquido, um diodo emissor de luz orgânico, ou semelhantes. O touchpad 104-1 pode cobrir a exibição 104-2. Depois de detectar o evento de toque no touchpad 104-1 ou próximo, o touchpad 104-1 transfere o evento de toque para o processador 101 para determinar um tipo de evento de toque. Então, o processador 101 pode fornecer saída visual correspondente na exibição 104-2 com base no tipo de evento de toque.

[0039] Embora na Figura 1, o touchpad 104-1 e a exibição 104-2 sejam usados como dois componentes independentes para implementar funções de entrada e saída do telefone móvel 100, em algumas modalidades, o touchpad 104- 1 e a exibição 104-2 podem ser integrados a implementar as funções de entrada e saída do telefone móvel 100.

[0040] Pode ser entendido que a tela de toque 104 é formada pelo empilhamento de camadas de materiais. Nesta modalidade da presente invenção, apenas o touchpad (camada) e a tela (camada) são exibidos, e outra camada não é gravada nesta modalidade da presente invenção. Além disso, em algumas outras modalidades da presente invenção, o touchpad 104-1 pode cobrir a exibição 104-2 e um tamanho do touchpad 104-1 é maior do que um tamanho da exibição 104-2, de modo que a exibição 104-2 é totalmente coberta pelo touchpad 104-1. Alternativamente, o touchpad 104-1 pode ser configurado no lado frontal do telefone móvel 100 em uma forma de painel completo, em outras palavras, qualquer toque realizado pelo usuário no lado frontal do telefone móvel 100 pode ser detectado pelo telefone móvel. Desta forma, a experiência de toque total no lado frontal do telefone móvel pode ser implementada. Em algumas outras modalidades, o touchpad 104- 1 é configurado no lado frontal do telefone móvel 100 em uma forma de painel completo, e a exibição 104-2 também pode ser configurada no lado frontal do telefone móvel 100 em uma forma de painel completa. Desta forma, uma estrutura sem moldura pode ser implementada no lado frontal do telefone móvel.

[0041] Nesta modalidade da presente invenção, o telefone móvel 100 pode ainda ter uma função de reconhecimento de impressão digital. Por exemplo, um dispositivo de coleta de impressão digital 112 pode ser disposto em um lado posterior (por exemplo, abaixo de uma câmera voltada para trás) do telefone móvel 100, ou o dispositivo de coleta de impressão digital 112 pode ser disposto em um lado frontal (por exemplo, abaixo da tela de toque 104) do telefone móvel 100. Para outro exemplo, um dispositivo de coleta de impressão digital 112 pode ser disposto na tela de toque 104 para implementar a função de reconhecimento de impressão digital. Em outras palavras, o dispositivo de coleta de impressão digital 112 pode ser integrado na tela de toque 104 para implementar a função de reconhecimento de impressão digital do telefone móvel 100. Neste caso, o dispositivo de coleta de impressão digital 112 está disposto na tela de toque 104 e pode ser uma parte da tela de toque 104, ou pode ser disposta na tela de toque 104 de outra maneira. Além disso, o dispositivo de coleta de impressão digital 112 pode ser ainda implementado como um dispositivo de coleta de impressão digital de painel completo. Portanto, a tela de toque 104 pode ser considerada como um painel no qual o reconhecimento de impressão digital pode ser realizado em qualquer local. O dispositivo de coleta de impressão digital 112 pode enviar uma impressão digital coletada para o processador 101, de modo que o processador 101 processe a impressão digital (por exemplo, verificação de impressão digital). Um componente principal do dispositivo de coleta de impressão digital 112 nesta modalidade da presente invenção é um sensor de impressão digital. O sensor de impressão digital pode usar qualquer tipo de tecnologia de detecção, incluindo, mas não se limitando a uma tecnologia de detecção ótica, uma tecnologia de detecção capacitiva, uma tecnologia de detecção piezoelétrica, uma tecnologia de detecção ultrassônica ou semelhantes.

[0042] O telefone móvel 100 pode incluir ainda o aparelho Bluetooth 105, configurado para trocar dados entre o telefone móvel 100 e outro terminal de curta distância (por exemplo, um telefone móvel ou um relógio inteligente). O aparelho Bluetooth 105 nesta modalidade da presente invenção pode ser um circuito integrado, um chip Bluetooth ou semelhantes.

[0043] O telefone móvel 100 pode ainda incluir pelo menos um tipo de sensor 106, como um sensor de luz, um sensor de movimento ou outro sensor. Especificamente, o sensor de luz pode incluir um sensor de luz ambiente e um sensor de proximidade. O sensor de luz ambiente pode ajustar a luminância da exibição da tela de toque 104 com base na intensidade da luz ambiente. O sensor de proximidade pode desligar a exibição quando o telefone móvel 100 se move para um ouvido. Como um tipo de sensor de movimento, um sensor de acelerômetro pode detectar valores de aceleração em todas as direções (geralmente em três eixos), pode detectar um valor e uma direção de gravidade quando o telefone móvel está parado. O sensor de acelerômetro pode ser aplicado a uma aplicação para identificar uma postura de telefone móvel (como comutar entre um modo paisagem e um modo retrato, um jogo relacionado, ou calibração de postura de magnetômetro), uma função relacionada ao reconhecimento de vibração (como um pedômetro ou uma batida) ou semelhantes. Outros sensores, como um giroscópio, um barômetro, um higrômetro, um termômetro e um sensor infravermelho, podem ser configurados adicionalmente no telefone móvel 100. Os detalhes não são descritos aqui.

[0044] O aparelho Wi-Fi 107 é configurado para fornecer ao telefone móvel 100 acesso à rede que está em conformidade com um protocolo padrão relacionado a Wi-Fi. O telefone móvel 100 pode acessar um ponto de acesso Wi-Fi usando o aparelho Wi-Fi 107, para ajudar o usuário a receber e enviar um e-mail, navegar em uma página web, acessar mídia de transmissão contínua (“streaming”) e semelhantes. O aparelho Wi-Fi 107 fornece ao usuário acesso à Internet de banda larga sem fio. Em algumas outras modalidades, o aparelho Wi-Fi 107 pode, alternativamente, ser usado como um ponto de acesso sem fio Wi-Fi, e pode fornecer acesso à rede Wi-Fi para outro terminal.

[0045] O aparelho de posicionamento 108 é configurado para fornecer uma localização geográfica para o telefone móvel 100. Pode ser entendido que o aparelho de posicionamento 108 pode ser especificamente um receptor de um sistema de posicionamento, como um sistema de posicionamento global (GPS), um sistema de navegação por satélite BeiDou, ou um GLONASS russo. Depois de receber a localização geográfica enviada pelo sistema de posicionamento, o aparelho de posicionamento 108 envia a informação para o processador 101 para processamento, ou envia a informação para a memória 103 para armazenamento. Em algumas outras modalidades, o aparelho de posicionamento 108 pode ser ainda um receptor de um sistema de posicionamento global assistido (AGPS). O sistema AGPS serve como um servidor assistido para auxiliar o aparelho de posicionamento 108 na conclusão dos serviços de alcance e posicionamento. Neste caso, o servidor de posicionamento assistido se comunica, através de uma rede de comunicações sem fio, com o aparelho de posicionamento 108 (ou seja, um receptor GPS) do terminal, tal como o telefone móvel 100 e fornece assistência de posicionamento. Em algumas outras modalidades, o aparelho de posicionamento 108 pode, alternativamente, ser uma tecnologia de posicionamento com base em um ponto de acesso Wi-Fi. Cada ponto de acesso Wi- Fi tem um endereço MAC globalmente exclusivo, e o terminal pode escanear e coletar um sinal de difusão de um ponto de acesso Wi-Fi circundante quando o Wi-Fi está habilitado. Portanto, um endereço MAC que é difundido pelo ponto de acesso Wi-Fi pode ser obtido. O terminal envia esses dados (por exemplo, o endereço MAC) que podem identificar o ponto de acesso Wi-Fi para um servidor de localização por meio da rede de comunicação sem fio. O servidor de localização recupera uma localização geográfica de cada ponto de acesso Wi-Fi, obtém uma localização geográfica do terminal por meio de cálculo com referência à intensidade do sinal de difusão Wi-Fi, e envia a localização geográfica do terminal para o aparelho de posicionamento 108 do terminal.

[0046] O circuito de áudio 109, um alto-falante 113 e um microfone 114 podem fornecer uma interface de áudio entre o usuário e o telefone móvel 100. O circuito de áudio 109 pode converter dados de áudio recebidos em um sinal elétrico e, em seguida, transmitir o sinal elétrico para o alto-falante 113. O alto-falante 113 converte o sinal elétrico em um sinal de som para saída. Além disso, o microfone 114 converte um sinal de som coletado em um sinal elétrico, e o circuito de áudio 109 recebe o sinal elétrico e converte o sinal elétrico em dados de áudio e, em seguida, emite os dados de áudio para o circuito RF 102 para enviar os dados de áudio para, por exemplo, outro telefone móvel, ou emite os dados de áudio para a memória 103 para processamento adicional.

[0047] A interface periférica 110 é configurada para fornecer várias interfaces para um dispositivo de entrada/saída externo (por exemplo, um teclado, um mouse, uma exibição externa, uma memória externa ou um cartão de módulo de identificação de assinante). Por exemplo, a interface periférica 110 é conectada ao mouse através de uma interface de barramento serial universal (USB), e a interface periférica 110 é conectada, usando um contato de metal em um slot de cartão do cartão de módulo de identificação de assinante, para o cartão de módulo de identificação de assinante (SIM) fornecido por uma operadora de telecomunicações. A interface periférica 110 pode ser configurada para acoplar o dispositivo periférico de entrada/saída externa ao processador 101 e a memória 103.

[0048] O telefone móvel 100 pode incluir ainda o aparelho de potência 111 (por exemplo, uma bateria e um chip de gerenciamento de potência) que abastece potência para os componentes. A bateria pode ser conectada logicamente ao processador 101 usando o chip de gerenciamento de potência, para implementar funções como gerenciamento de carga, gerenciamento de descarga e gerenciamento de consumo de potência usando o aparelho de potência 111.

[0049] Embora não mostrado na Figura 1, o telefone móvel 100 pode incluir ainda uma câmera (uma câmera voltada para frente e/ou uma câmera voltada para trás), um flash, um aparelho de microprojeção, um aparelho de comunicação de campo próximo (NFC) e semelhantes. Os detalhes não são descritos aqui.

[0050] Um módulo de detecção 3D pode ser integrado ao terminal, como o telefone móvel 100, de modo que o terminal implemente uma função de detecção 3D. Uma câmera digital comum pode obter apenas uma imagem de cor lisa, sem informação de profundidade da imagem. Isso significa que ao ver uma foto, o usuário conhece apenas a largura e a altura de um rosto de uma pessoa, mas não conhece uma estrutura tridimensional do rosto da pessoa, por exemplo, uma altura da ponte do nariz relativa à bochecha, e uma profundidade da órbita do olho em relação à bochecha. A informação de profundidade de imagem é obtida por meio de detecção 3D, de forma que o terminal possa implementar reconhecimento facial ou controle de gestos. Por exemplo, o telefone móvel é desbloqueado reconhecendo uma característica facial do usuário, ou quando o usuário faz um gesto de deslizar na frente do telefone móvel, o terminal pode ser controlado para excluir um e-mail.

[0051] As duas tecnologias a seguir são usadas principalmente para implementar a detecção 3D: (1) Tecnologia ToF (tempo de voo, time of flight): Um laser de alta potência, por exemplo, um VCSEL (laser de emissão de superfície de cavidade vertical, single-point vertical cavity surface emitting laser) é usado para emitir luz laser de infravermelho para a superfície de um objeto, a luz laser é refletida na superfície do objeto, e a luz laser refletida é capturada por um sensor de imagem de infravermelho. Como a velocidade da luz laser é conhecida, o sensor de imagem de infravermelho pode ser usado para medir os tempos de reflexão da luz laser em diferentes locais de profundidade na superfície do objeto e obter distâncias (profundidades) dos diferentes locais na superfície do objeto por meio de cálculo; (2) Tecnologia de luz estruturada (Structured Light): Um laser é usado para produzir diferentes padrões de luz (onde a luz com uma característica de estrutura específica é referida como luz estruturada). Depois de serem projetados na superfície de um objeto, os padrões de luz são refletidos em locais de diferentes profundidades na superfície do objeto, e os padrões de luz refletidos são distorcidos. Por exemplo, a luz de uma faixa linear que é emitida pelo laser é projetada em um dedo. Como a superfície do dedo tem a forma de um arco tridimensional, uma faixa refletida pela superfície em forma de arco do dedo é uma faixa em forma de arco. Depois que a faixa em forma de arco é capturada por um sensor de imagem de infravermelho, o terminal pode deduzir inversamente uma estrutura tridimensional do dedo com base na faixa em forma de arco refletida.

[0052] Como mostrado na Figura 2, em um exemplo do telefone móvel 100, um módulo de detecção 3D de luz estruturada ou ToF pode ser disposto no topo do telefone móvel 100, por exemplo, em um local de "entalhe" (ou seja, uma região AA mostrada na Figura 2) do telefone móvel 100.

[0053] Como mostrado na Figura 3, por exemplo, um módulo de detecção 3D de luz estruturada 115 está integrado no telefone móvel 100. O módulo de detecção 3D de luz estruturada 115 está disposto no telefone móvel 100 da seguinte forma. O módulo de detecção 3D de luz estruturada 115 inclui módulos como uma câmera infravermelha 115-1, um iluminador de inundação 115-2, um sensor de curta distância 115-3, um sensor de imagem de infravermelho 115-4 e um projetor de matriz de pontos 115-5. O iluminador de inundação

115-2 inclui um laser de baixa potência (por exemplo, um VCSEL), um difusor e semelhantes. O projetor de matriz de pontos 115-5 inclui um laser de alta potência (por exemplo, um VCSEL), um elemento ótico difrativo, e semelhantes.

[0054] Por exemplo, um processo no qual o módulo de detecção 3D de luz estruturada 115 realiza reconhecimento facial é o seguinte: Quando um objeto (por exemplo, um rosto) se aproxima do telefone móvel 100, o sensor de curta distância 115-3 detecta que o objeto se aproxima do telefone móvel 100, de modo que o sensor de curta distância 115-3 envia, para o processador 101 do telefone móvel 100, um sinal indicando que o objeto se aproxima. O processador 101 recebe o sinal indicando que o objeto se aproxima, e controla o iluminador de inundação 115-2 para ser iniciado, e o laser de baixa potência no iluminador de inundação 115-2 projeta luz laser infravermelha em uma superfície do objeto. A luz laser infravermelha projetada pelo iluminador de inundação 115-2 é refletida na superfície do objeto, e a câmera infravermelha 115-1 captura a luz laser infravermelha refletida pela superfície do objeto, para obter informação de imagem da superfície do objeto e, em seguida, carrega a informação de imagem obtida para o processador 101. O processador 101 determina, com base na informação de imagem carregada, se o objeto que se aproxima do telefone móvel 100 é o rosto.

[0055] Ao determinar que o objeto que se aproxima do telefone móvel 100 é o rosto, o processador 101 controla o projetor de matriz de pontos 115-5 para ser iniciado. O laser de alta potência no projetor de matriz de pontos 115-5 emite luz laser infravermelha, e uma estrutura como o elemento ótico difrativo no projetor de matriz de pontos 115-5 realiza uma operação na luz laser infravermelha para formar muitos (por exemplo, aproximadamente 30.000) pontos de luz estruturados, e projeta os pontos de luz estruturados em uma superfície do rosto. Uma matriz formada pelos pontos de luz estruturados é refletida por diferentes locais na superfície da face. A câmera infravermelha 115-1 captura os pontos de luz estruturados refletidos pela superfície da face, para obter informação de profundidade dos diferentes locais na superfície do rosto e, em seguida, carrega a informação de profundidade obtida para o processador 101. O processador 101 compara e calcula a informação de profundidade carregada e dados de características faciais do usuário pré- armazenados no telefone móvel 100, e identifica se o rosto que se aproxima do telefone móvel 100 é o rosto do usuário do telefone móvel 100, e se o rosto se aproximando do telefone móvel 100 é o rosto do usuário do telefone móvel 100, o processador 101 controla o telefone móvel 100 para ser desbloqueado; ou se o rosto que se aproxima do telefone móvel 100 não é o rosto do usuário do telefone móvel 100, o processador 101 controla o telefone móvel 100 para permanecer em um estado bloqueado.

[0056] O módulo de detecção 3D de luz estruturada ou ToF inclui um módulo que pode emitir luz laser, por exemplo, um módulo que está no módulo de detecção 3D de ToF e que inclui um laser de alta potência, ou o projetor de matriz de pontos 115- 5 e o iluminador de inundação 115-2 que estão no módulo de detecção 3D de luz estruturada 115. Este tipo de módulo é referido como um módulo de emissão de luz ativo abaixo.

[0057] A Figura 4a mostra uma estrutura típica de um módulo de emissão de luz ativo 1. O módulo de emissão de luz ativo 1 inclui principalmente um elemento ótico 11, um laser 12, um microprocessador (MCU, Microcontroller Unit) 13 e um alojamento de módulo 14. O alojamento de módulo 14 inclui um substrato de fundo 14-2, uma parede lateral 14-1 e uma estrutura de suporte 14-3. Com referência à Figura 4b, a estrutura de suporte 14-3 está em uma estrutura de anel, e está disposta em torno de uma superfície interna da parede lateral 14-1, para formar uma abertura GG. O laser 12 e o microprocessador 13 são montados no substrato de fundo 14-

2. O microprocessador 13 é conectado a um processador integrado em uma placa mãe do terminal. Por exemplo, se o módulo de emissão de luz ativo 1 for aplicado ao telefone móvel 100, o microprocessador 13 do módulo de emissão de luz ativo 1 é conectado ao processador 101 do telefone móvel

100. Uma borda do elemento ótico 11 é fixada a uma superfície que é da estrutura de suporte 14-3 e que é oposta ao laser 12 usando um adesivo 17. O microprocessador 13 é conectado ao laser 12, e controla o laser 12 para emitir luz laser. A luz laser é emitida para fora do módulo de emissão de luz ativo 1 usando o elemento ótico 11 através da abertura GG. Quando o módulo de emissão de luz ativo 1 é montado no terminal, como o telefone móvel 100, um lado (ou seja, um lado de emissão de luz) do laser 12 no módulo de emissão de luz ativo 1 está perto do interior do terminal, e um lado (ou seja, um lado de saída de luz) do elemento ótico 11 enfrenta o lado de fora do terminal, para projetar a luz laser para fora.

[0058] No módulo de emissão de luz ativo 1, o laser

12 pode ser especificamente um VCSEL, um DFB (Laser de realimentação distribuído, distributed feedback laser), um laser de emissão de borda, ou semelhantes. O elemento ótico 11 pode ser especificamente um difusor, um elemento ótico difrativo, uma lente de Fresnel ou semelhantes. Por exemplo, se o módulo de emissão de luz ativo 1 for um módulo que está no módulo de detecção 3D de ToF e que inclui o laser de alta potência, o elemento ótico 11 pode ser especificamente o difusor. Se o módulo de emissão de luz ativo 1 for o projetor de matriz de pontos no módulo de detecção 3D de luz estruturada, o elemento ótico 11 pode ser especificamente o elemento ótico difrativo (DOE). Se o módulo de emissão de luz ativo 1 for o iluminador de inundação no módulo de detecção 3D de luz estruturada, o elemento ótico 11 pode ser especificamente o difusor.

[0059] Em um processo de uso real do terminal, conforme um tempo de uso é prolongado, a confiabilidade do módulo de emissão de luz ativo 1 no terminal é reduzida devido ao envelhecimento, e o elemento ótico 11 no módulo de emissão de luz ativo 1 pode ser danificado ou cair devido à penetração de água, erosão ou semelhantes. Neste caso, a luz laser emitida pelo laser 12 no módulo de emissão de luz ativo 1 é direcionada para um olho humano e, consequentemente, o olho humano é danificado. Se o laser 12 no módulo de emissão de luz ativo 1 emite luz laser de alta potência, o dano ao olho humano é mais sério.

[0060] Para resolver o problema anterior, uma modalidade da presente invenção fornece um sistema de monitoramento de elemento ótico. Como mostrado na Figura 5a, o sistema de monitoramento de elemento ótico inclui um elemento ótico 11, um laser 12, um microprocessador 13 e um suprimento de potência 2. O microprocessador 13, a fonte de potência 2 e o laser 12 são conectados sequencialmente e a fonte de potência 2 abastece potência para o laser 12 sob o controle do microprocessador 13. Deve ser notado que no sistema de monitoramento de elemento ótico fornecido nesta modalidade da presente invenção, a "fonte de potência 2" pode ser um suprimento de potência de um terminal, por exemplo, o aparelho de potência 111 no telefone móvel 100.

[0061] Uma linha de detecção condutiva 11-1 está disposta sobre uma superfície do elemento ótico 11. Duas extremidades da linha de detecção 11-1 são conectadas ao microprocessador 13 usando fios condutores 15. O microprocessador 13 monitora um valor de resistência da linha de detecção 11-1 ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 em tempo real. A linha de detecção 11-1, o fio condutor 15 e o microprocessador 13 formam um circuito de monitoramento.

[0062] Quando o valor de resistência da linha de detecção 11-1 ou o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 muda anormalmente, por exemplo, o valor de resistência da linha de detecção 11-1 excede uma faixa de limiar de resistência especificada, ou o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 excede uma faixa de limiar de tensão especificada, isso indica que o circuito de monitoramento incluindo a linha de detecção 11-1, o fio condutor 15 e o microprocessador 13 está em circuito aberto, isto é, a linha de detecção 11-1 pode ser interrompida, ou uma junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 está em circuito aberto. A linha de detecção 11-1 pode ser interrompida porque o elemento ótico 11 ao qual a linha de detecção 11-1 está fixada está danificado. A junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 pode estar em circuito aberto porque o elemento ótico 11 ao qual a linha de detecção 11-1 está ligada cai. Ao determinar que o elemento ótico 11 está danificado ou caiu, o microprocessador 13 controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12 e, portanto, o laser 12 é desligado, para evitar eficazmente ferimentos no olho humano causados pela luz laser emitida pelo laser 12. Além disso, nesta solução, apenas um elemento ótico 11 e linha de detecção 11-1 precisam ser dispostos (ou seja, apenas uma camada condutora é necessária). Portanto, uma estrutura é simples, um processo de fabricação é simples, e os custos são relativamente baixos.

[0063] Deve ser notado que quando o elemento ótico 11 está danificado ou caiu, a linha de detecção 11-1 está interrompida, ou a junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 é desconectada. Portanto, neste caso, o valor de resistência que é da linha de detecção 11-1 e que é monitorado pelo microprocessador 13 torna-se extremamente grande ou mesmo infinito (∞), ou o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 é próximo ou igual a um valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento. A "faixa de limiar de resistência especificada" mencionada acima pode ser definida como uma faixa numérica que flutua para cima e para baixo em torno do valor de resistência R quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida. Por exemplo, a "faixa de limiar de resistência especificada" pode ser definida para ser maior ou igual a 80% R e menor ou igual a 120% R. Por exemplo, se o valor de resistência R obtido quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida é 10 kilohms, a "faixa de limiar de resistência especificada" pode ser definida como maior ou igual a 8 kilohms e menor ou igual a 12 kilohms. A "faixa de limiar de tensão especificada" mencionada acima pode ser definida como uma faixa numérica que flutua para cima e para baixo em torno do valor de tensão U obtido em todo o circuito de monitoramento quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida. Por exemplo, a "faixa de limiar de tensão especificada" pode ser definida para ser maior ou igual a 80% U e menor ou igual a 120% U. Por exemplo, se o valor de tensão U obtido em todo o circuito de monitoramento quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida for 0,8 V, a "faixa de limiar de tensão especificada" pode ser definida para ser maior ou igual a 0,64 V e menor ou igual a 0,96 V.

[0064] Com base nas soluções técnicas anteriores fornecidas nas modalidades da presente invenção, em algumas modalidades, um material da linha de detecção 11-1 pode ser um material condutor transparente, por exemplo, ITO, IZO (óxido de índio zinco), IGZO (óxido de índio, gálio e zinco), ou um ITZO (óxido de índio, estanho e zinco), para evitar a blindagem da luz emitida pelo laser 12. Um material da linha de detecção 11-1 pode, alternativamente, ser um material condutor metálico, por exemplo, prata (Ag), cobre (Cu) ou cromo (Cr). Em algumas modalidades, para evitar que a linha de detecção 11-1 do material metálico blinde a luz, uma largura relativamente pequena e uma espessura relativamente pequena da linha de detecção 11-1 do material metálico podem ser definidas, para reduzir uma área de proteção da linha de detecção 11-1, e melhorar a transmitância de luz do elemento ótico 11.

[0065] Em algumas modalidades, a linha de detecção 11-1 pode cobrir todas as regiões do elemento ótico 11 tanto quanto possível, para garantir que danos em cada região ou mesmo todas as regiões do elemento ótico 11 possam ser monitorados, melhorando assim precisão de monitoramento. Em um projeto possível, o elemento ótico 11 é igualmente dividido em uma pluralidade de regiões, de modo que as áreas de cobertura da linha de detecção 11-1 nas regiões estejam dentro de um mesmo intervalo especificado. Além disso, as áreas de cobertura da linha de detecção 11-1 nas regiões são as mesmas, para garantir que danos em todas as regiões do elemento ótico 11 possam ser monitorados. Pode ser assumido que uma quantidade de regiões nas quais o elemento ótico 11 é dividido é aumentada, e a linha de detecção 11-1 é disposta de acordo com o princípio de arranjo anterior da linha de detecção 11-1, de modo que a precisão e sensibilidade de monitoramento podem ser melhoradas ainda mais.

[0066] Em algumas modalidades, as larguras da linha de detecção 11-1 em diferentes regiões do elemento ótico 11 podem ser iguais ou diferentes. Além disso, as larguras da linha de detecção 11-1 em diferentes regiões do elemento ótico 11 são iguais. Por exemplo, como mostrado na Figura 6, as larguras d1 e d2 da linha de detecção 11-1 em diferentes regiões do elemento ótico 11 são iguais. Além disso, a distância entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 pode ser a mesma ou diferentes. Além disso, a distância entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 são as mesmas. Por exemplo, como mostrado na Figura 6, as distâncias h1 e h2 entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 são as mesmas. As larguras da linha de detecção 11-1 nas diferentes regiões do elemento ótico 11 são as mesmas, e a distância entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 é a mesma, de modo que a linha de detecção 11-1 pode ter uma mesma largura e mesma densidade de arranjo em todas as regiões do elemento ótico 11, para melhorar ainda mais a precisão e a sensibilidade de monitoramento.

[0067] A largura da linha de detecção 11-1 não deve ser excessivamente grande. Caso contrário, quando o elemento ótico 11 está parcialmente danificado, a linha de detecção 11-1 em um local correspondente pode não ser interrompida, ou apenas uma parte da linha de detecção 11-1 está interrompida e uma parte da linha de detecção 11-1 ainda permanece conectada. Consequentemente, uma mudança significativa em um valor de resistência da linha de detecção 11-1 não pode ser monitorada, afetando assim a precisão de monitoramento. A largura da linha de detecção 11-1 não deve ser excessivamente pequena. Caso contrário, a linha de detecção 11-1 é facilmente interrompida, e um caso em que a linha de detecção 11-1 está interrompida devido a um fator diferente de dano e queda do elemento ótico 11, por exemplo, quebra eletrostática, pode ocorrer, causando assim a determinação equivocada de dano ou queda do elemento ótico

11.

[0068] Em algumas modalidades, um valor da largura da linha de detecção 11-1 varia de 1 μm a 500 μm (incluindo 1 μm e 500 μm), por exemplo, varia de 30 μm a 100 μm (incluindo 30 μm e 100 μm).

[0069] Uma lacuna entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 não deve ser excessivamente grande. Caso contrário, quando o elemento ótico 11 está parcialmente danificado, um local correspondente pode não ser coberto pela linha de detecção 11-1. Consequentemente, o dano não pode ser monitorado, afetando a sensibilidade de monitoramento. A lacuna entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 não deve ser excessivamente pequena. Caso contrário, quando a linha de detecção 11-1 é formada por meio de gravação, um material de linha de detecção condutor permanece facilmente entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1. Consequentemente, as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 estão conectadas, afetando assim a sensibilidade de monitoramento.

[0070] Em algumas modalidades, a distância entre as partes adjacentes da linha de detecção 11-1 varia de 1 μm a 500 μm (incluindo 1 μm e 500 μm), por exemplo, varia de 30 μm a 100 μm (incluindo 30 μm e 100 μm).

[0071] Um padrão específico da linha de detecção 11- 1 não está limitado nas modalidades da presente invenção. O que segue fornece vários projetos de padrões específicos da linha de detecção 11-1. (1) Conforme mostrado na Figura 7a e Figura 7b, uma parte de corpo principal da linha de detecção 11-1 é projetada em uma forma de linha de dobra. (2) Conforme mostrado na Figura 7c, uma parte de corpo principal da linha de detecção 11-1 é projetada em uma forma de linha em espiral. Além disso, uma forma de linha da linha de detecção 11-1 não está limitada a uma forma de linha reta, e pode ainda ser projetada como uma forma de linha contínua, como uma forma de linha de onda ou uma forma de linha interrompida.

[0072] Em um projeto possível, com referência à Figura 5a, Figura 5b, Figura 6 e Figura 7a à Figura 7c, pode haver apenas uma linha de detecção 11-1. Neste projeto, o valor de resistência monitorado pelo microprocessador 13 é uma resistência geral da linha de detecção 11-1, ou o valor de tensão monitorado pelo microprocessador 13 é uma tensão em duas extremidades da linha de detecção 11-1. Quando o elemento ótico 11 está danificado ou caiu, a linha de detecção 11-1 está interrompida, ou a junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 está desconectada. Portanto, o microprocessador 13 pode monitorar se o valor de resistência se torna infinito, ou o valor de tensão se torna próximo ou igual ao valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento, para determinar se o elemento ótico 11 está danificado ou caiu.

[0073] Em outro projeto possível, com referência à Figura 8, pode haver uma pluralidade de linhas de detecção 11-1, por exemplo, duas ou mais linhas de detecção 11-1. Duas extremidades de cada linha de detecção 11-1 são conectadas ao microprocessador 13, de modo que a pluralidade de linhas de detecção 11-1 esteja em uma relação de conexão paralela. Neste projeto, um valor de resistência monitorado pelo microprocessador 13 é um valor de resistência paralelo obtido após a pluralidade de linhas de detecção 11-1 serem conectadas em paralelo, ou um valor de tensão monitorado pelo microprocessador 13 é um valor de tensão dividido de uma resistência paralela obtida após a pluralidade de linhas de detecção 11-1 serem conectadas em paralelo em um circuito de monitoramento completo. Quando o elemento ótico 11 é danificado, uma ou mais das linhas de detecção 11-1 são interrompidas. Consequentemente, a resistência paralela torna-se maior, e o microprocessador 13 monitora se o valor de resistência aumenta ou se o valor de tensão aumenta, para determinar se o elemento ótico 11 está danificado. Quando o elemento ótico 11 cai, todo o circuito de monitoramento fica em circuito aberto. Portanto, o microprocessador 13 pode monitorar se o valor de resistência se torna infinito, ou o valor de tensão se torna próximo ou igual a um valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento, para determinar que o elemento ótico 11 cai.

[0074] Para um local no qual a linha de detecção 11- 1 está disposta, consulte a Figura 5a novamente. Em um projeto possível, a linha de detecção 11-1 pode ser disposta em uma superfície em um lado que é do elemento ótico 11 e que é oposto ao laser 12, de modo que a linha de detecção 11-1 seja eletricamente conectada ao fio condutor 15. Certamente, a linha de detecção 11-1 pode, alternativamente, ser disposta em uma superfície em um lado que é do elemento ótico 11 e que enfrenta o laser 12. Isso não é limitado nas modalidades da presente invenção.

[0075] Em algumas modalidades, a linha de detecção 11-1 pode ser preparada usando um processo de fotogravação. Um processo específico pode incluir: Uma película feita de um material de linha de detecção (por exemplo, ITO, IZO ou IGZO) é primeiro formada em um substrato do elemento ótico 11 usando o material de linha de detecção. A película feita do material de linha de detecção pode ser formada usando um processo como CVD (Deposição de Vapor Químico, Chemical vapor deposition), pulverização catódica, revestimento ou impressão. Em seguida, a película formada é revestida com uma camada fotorresistente, e uma máscara tendo um padrão da linha de detecção 11-1 é usada para expor e desenvolver a camada fotorresistente, para formar a camada fotorresistente tendo o padrão da linha de detecção 11-1. Subsequentemente, a camada fotorresistente tendo o padrão da linha de detecção 11-1 é usada como máscara para gravar a película feita do material de linha de detecção, para formar a linha de detecção 11-1 tendo um padrão especificado. A película feita do material de linha de detecção pode ser gravada usando um processo como gravação a seco ou gravação a laser.

[0076] Em algumas outras modalidades, a linha de detecção 11-1 pode ser preparada usando um processo de pulverização catódica de magnetron. Um processo específico pode incluir: Uma máscara tendo um padrão da linha de detecção 11-1 é usada para proteger um substrato do elemento ótico 11 e um material de linha de detecção é pulverizado no substrato do elemento ótico 11, para formar uma linha de detecção 11-1 tendo um padrão especificado.

[0077] Em ainda algumas outras modalidades, a linha de detecção 11-1 pode ser preparada usando um processo de impressão de tela. A impressão é realizada diretamente em um substrato do elemento ótico 11 para formar a linha de detecção 11-1 tendo um padrão especificado.

[0078] Consulte a Figura 5a, Figura 6 e Figura 7a à Figura 7c novamente. As almofadas condutoras (PAD) 11-2 podem ser dispostas respectivamente em duas extremidades da linha de detecção 11-1, e cada uma das duas extremidades da linha de detecção 11-1 está eletricamente conectada a um fio condutor correspondente 15 usando uma almofada condutora correspondente 11-2, de modo que a linha de detecção 11-1 seja eletricamente conectada ao fio condutor 15.

[0079] Opcionalmente, as duas almofadas condutoras 11-2 podem ser, respectivamente, dispostas em locais de bordas ou cantos do elemento ótico 11. Além disso, as duas almofadas condutoras 11-2 podem ser dispostas em locais de dois cantos no mesmo lado do elemento ótico 11, para facilitar a conexão ao fio condutor 15.

[0080] Em algumas modalidades, um material da almofada condutora 11-2 é o mesmo que o material da linha de detecção 11-1, de modo que a almofada condutora 11-2 e a linha de detecção 11-1 sejam formadas simultaneamente em um mesmo passo, simplificando assim um passo de preparação.

[0081] Além disso, em um projeto possível, uma largura da almofada condutora 11-2 é maior do que uma largura da linha de detecção 11-1, de modo que a linha de detecção 11-1 seja eletricamente conectada ao fio condutor 15.

[0082] Para uma maneira de dispor o fio condutor 15, como mostrado na Figura 9a, em algumas modalidades, o fio condutor 15 se estende dentro da parede lateral 14-1 do alojamento de módulo 14 do módulo de emissão de luz ativo 1. Uma extremidade do fio condutor 15 se estende até o elemento ótico 11 e é conectada à linha de detecção 11-1 (uma extremidade do fio condutor 15 pode ser conectada à linha de detecção 11-1 usando a almofada condutora 11-2) e a outra extremidade do fio condutor 15 se estende até o substrato de fundo 14-2 do alojamento de módulo 14 e é conectada ao microprocessador 13. O fio condutor 15 está disposto dentro da parede lateral 14-1, de modo que, além de conectar a linha de detecção 11-1 ao microprocessador 13, o fio condutor 15 pode ser impedido de ser corroído por fatores como vapor de água e oxigênio em um ambiente externo, protegendo assim o fio condutor 15.

[0083] No projeto anterior mostrado na Figura 9a, o fio condutor 15 e o alojamento de módulo 14 podem ser formados integralmente usando uma tecnologia de moldagem por inserção (Insert Molding) no molde. Alternativamente, um canal pode ser formado na parede lateral 14-1 do alojamento de módulo 14 e, em seguida, uma solução de um material de fio condutor é injetada no canal para formar o fio condutor

15.

[0084] Conforme mostrado na Figura 9b, em algumas outras modalidades, o fio condutor 15 se estende sobre uma superfície interna da parede lateral 14-1 do alojamento de módulo 14 do módulo de emissão de luz ativo 1. Uma extremidade do fio condutor 15 se estende até o elemento ótico 11, e é conectada à linha de detecção 11-1 (uma extremidade do fio condutor 15 pode ser conectada à linha de detecção 11-1 usando a almofada condutora 11-2), e a outra extremidade do fio condutor 15 se estende até o substrato de fundo 14-2 do alojamento de módulo 14 e é conectada ao microprocessador 13.

[0085] Conforme mostrado na Figura 9c, em ainda algumas outras modalidades, o fio condutor 15 se estende sobre uma superfície externa da parede lateral 14-1 do alojamento de módulo 14 do módulo de emissão de luz ativo 1. Uma extremidade do fio condutor 15 se estende até o elemento ótico 11, e é conectada à linha de detecção 11-1 (uma extremidade do fio condutor 15 pode ser conectada à linha de detecção 11-1 usando a almofada condutora 11-2) e a outra extremidade do fio condutor 15 se estende até o substrato de fundo 14-2 do alojamento de módulo 14 e é conectada ao microprocessador 13.

[0086] Nos projetos anteriores mostrados na Figura 9b e Figura 9c, o fio condutor 15 pode ser formado na superfície interna ou sobre a superfície externa da parede lateral 14-1 do alojamento de módulo 14 por meio de revestimento, impressão, colagem ou semelhantes.

[0087] Além disso, nos projetos anteriores mostrados na Figura 9b e Figura 9c, adicionalmente, uma camada de proteção pode ser formada no fio condutor 15 para cobrir o fio condutor 15, de modo a evitar um problema de que o fio condutor 15 é corroído devido à exposição. Um material da camada protetora pode ser um material orgânico ou inorgânico que tem isolamento de água e oxigênio e desempenho de resistência à erosão.

[0088] Um material do fio condutor 15 pode ser um material tendo desempenho condutor, por exemplo, um material condutor metálico, como prata (Ag), cobre (Cu) ou cromo (Cr), um material condutor semicondutor ou um material condutor óxido.

[0089] Para uma maneira de conectar a linha de detecção 11-1 ao fio condutor 15, um eletrodo condutor pode ser fixado a uma junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15, de modo que a linha de detecção 11-1 seja conectada ao fio condutor 15. Além disso, consulte a Figura 9a à Figura 9, para uma estrutura na qual a linha de detecção 11-1 é conectada ao fio condutor 15 usando a almofada condutora 11-2, um eletrodo condutor 16 pode ser anexado a uma junta entre a almofada condutora 11-2 e o fio condutor 15, de modo que a almofada condutora 11-2 seja conectada ao fio condutor 15 e, portanto, a linha de detecção 11-1 seja conectada ao fio condutor 15.

[0090] Em algumas modalidades, um material do eletrodo condutor 16 pode ser um adesivo condutor e, além disso, pode ser um adesivo condutor de prata. Durante a preparação, o adesivo condutor é distribuído em uma junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 ou uma junta entre a almofada condutora 11-2 e o fio condutor 15 através da distribuição de adesivo. O material do eletrodo condutor 16 pode, alternativamente, ser estanho de solda. Durante a preparação, o ferro de solda pode ser usado para soldar o estanho de solda a uma junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 ou uma junta entre a almofada condutora 11-2 e o fio condutor 15.

[0091] Com base nas descrições anteriores do sistema de monitoramento de elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção, uma modalidade da presente invenção fornece ainda um elemento ótico 11. Como mostrado na Figura 10 e Figura 11a, o elemento ótico 11 inclui um substrato 11- 4 e uma linha de detecção 11-1 disposta em uma superfície em um lado do substrato 11-4.

[0092] Para projetos de uma função da linha de detecção 11-1, uma relação de conexão com outro componente, um material, uma largura, distância entre as partes adjacentes, um padrão específico, uma quantidade de arranjo, um local de disposição, um processo de preparação, e semelhantes, referem-se às descrições da linha de detecção 11-1 no sistema de monitoramento de elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção. Os detalhes não são descritos aqui novamente.

[0093] Em um projeto possível, o elemento ótico 11 inclui ainda uma almofada condutora 11-2. A almofada condutora 11-2 e a linha de detecção 11-1 estão dispostas na mesma camada. Para projetos de uma função da almofada condutora 11-2, uma relação de conexão com outro componente, um material, uma quantidade de arranjo, um local de disposição, um processo de preparação e semelhantes, consulte as descrições da almofada condutora 11-2 no sistema de monitoramento de elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção. Os detalhes não são descritos aqui novamente.

[0094] Opcionalmente, o elemento ótico 11 inclui ainda uma primeira marca de alinhamento 11-3. A primeira marca de alinhamento 11-3 está disposta na mesma camada que a linha de detecção 11-1 e a almofada condutora 11-2. Quando o elemento ótico 11 é montado no módulo de emissão de luz ativo, a primeira marca de alinhamento 11-3 é configurada para marcar uma localização do elemento ótico 11, de modo a determinar com precisão a localização do elemento ótico 11 no módulo de emissão de luz ativo. Um material da primeira marca de alinhamento 11-3 pode ser o mesmo que um material da linha de detecção 11-1 e um material da almofada condutora 11-2, de modo que a primeira marca de alinhamento 11-3, a linha de detecção 11-1, e a almofada condutora 11-2 podem ser formadas em um mesmo passo, simplificando assim um processo de preparação. Por exemplo, existem duas primeiras marcas de alinhamento 11-3, que estão respectivamente localizadas em localizações de dois cantos em um mesmo lado do substrato retangular 11-4, por exemplo, respectivamente localizadas em um canto superior esquerdo e um canto superior direito do substrato retangular 11-4.

[0095] Conforme mostrado na Figura 10 e Figura 11b, em algumas modalidades, o elemento ótico 11 inclui ainda uma camada de microestrutura 11-5. A camada de microestrutura 11-5 está disposta no outro lado que é do substrato 11-4 e que é oposto a um lado no qual a linha de detecção 11-1 está localizada. Para ser específico, o substrato 11-4 inclui um lado A e um lado B que são opostos um ao outro, a linha de detecção 11-1 está disposta sobre uma superfície no lado A do substrato 11-4 e a camada de microestrutura 11-5 está disposta em uma superfície no lado B do substrato 11-4.

[0096] Em um projeto possível, a camada de microestrutura 11-5 está disposta na superfície do lado A do substrato 11-4, e a linha de detecção 11-1 está disposta na superfície do lado B do substrato 11 -4. Certamente, a camada de microestrutura 11-5 e a linha de detecção 11-1 podem, alternativamente, ser dispostas em uma superfície em um mesmo lado do substrato 11-4, por exemplo, a superfície do lado A ou a superfície do lado B. Se a camada de microestrutura 11- 5 e a linha de detecção 11-1 estiverem dispostas na superfície do mesmo lado do substrato 11-4, a linha de detecção 11-1 pode ser disposta em um lado que é da camada de microestrutura 11-5 e que é oposto ao substrato 11-4, ou a linha de detecção 11-1 pode ser disposta entre a camada de microestrutura 11-5 e o substrato 11-4.

[0097] As camadas de microestrutura 11-5 de diferentes tipos de elementos óticos 11 incluem diferentes microestruturas. Por exemplo, se o elemento ótico 11 é um elemento ótico de difração, uma microestrutura incluída na camada de microestrutura 11-5 é uma microestrutura de gradeamento de difração. Se o elemento ótico 11 for um difusor, uma microestrutura incluída na camada de microestrutura 11-5 é uma microestrutura de difusão, como um ponto.

[0098] Em um projeto possível, referindo-se à Figura 11b e Figura 9a à Figura 9c, quando o elemento ótico 11 é montado no módulo de emissão de luz ativo, uma borda do elemento ótico 11 é fixada a uma superfície que é da estrutura de suporte 14-3 do alojamento de módulo 14 e que é oposta ao laser 12 usando o adesivo 17. A camada de microestrutura 11-5 do elemento ótico 11 está localizada em uma superfície que é do substrato 11-4 e que está voltada para o laser 12, e uma área de projeção ortográfica da camada de microestrutura 11-5 no substrato 11-4 é menor do que uma área do substrato 11-4, para reservar uma região de borda na superfície que é do substrato 11-4 e que está voltada para o laser 12. Desta forma, o adesivo 17 é diretamente ligado à superfície que é do substrato 11-4 e que está voltada para o laser 12 e a superfície que é da estrutura de suporte 14- 3 e que é oposta ao laser 12, para evitar o contato com a camada de microestrutura 11-5, de modo que o elemento ótico 11 está mais firmemente ligado à estrutura de suporte 14-3.

[0099] Conforme mostrado na Figura 10 e Figura 11c, em algumas modalidades, o elemento ótico 11 inclui ainda uma segunda marca de alinhamento 11-6. A segunda marca de alinhamento 11-6 está disposta em um lado que é do substrato 11-4 e no qual a linha de detecção 11-1 está localizada, e a segunda marca de alinhamento 11-6 é formada após a linha de detecção 11-1 ser formada. Para ser específico, tanto a segunda marca de alinhamento 11-6 quanto a linha de detecção 11-1 estão dispostas no lado A ou no lado B do substrato 11- 4, e a segunda marca de alinhamento 11-6 é formada após a linha de detecção 11-1 ser formada. Quando o elemento ótico 11 é montado no módulo de emissão de luz ativo, a segunda marca de alinhamento 11-6 é configurada para marcar uma localização do elemento ótico 11, de modo a determinar com precisão a localização do elemento ótico 11 no módulo de emissão de luz ativo.

[00100] Deve ser notado que a descrição anterior é meramente um exemplo para descrever um local no qual a segunda marca de alinhamento 11-6 está disposta em cada camada de película do elemento ótico 11, e o local em que a segunda marca de alinhamento 11-6 está disposta em cada camada de película do elemento ótico 11 não está limitado nesta modalidade da presente invenção. A segunda marca de alinhamento 11-6 pode ser disposta em qualquer local em cada camada de película do elemento ótico 11, desde que a segunda marca de alinhamento 11-6 possa marcar a localização do elemento ótico 11. Por exemplo, a segunda marca de alinhamento 11-6 está disposta entre a linha de detecção 11- 1 e o substrato 11-4. Alternativamente, a segunda marca de alinhamento 11-6 está disposta entre a camada de microestrutura 11-5 e o substrato 11-4. Alternativamente, a segunda marca de alinhamento 11-6 está disposta em um lado que é da camada de microestrutura 11-5 e que é oposto ao substrato 11-4.

[00101] A quantidade de segundas marcas de alinhamento 11-6 não está limitada nesta modalidade da presente invenção. Além disso, a segunda marca de alinhamento 11-6 pode ser disposta em um local de uma borda ou um canto do elemento ótico 11. Para ser específico, a projeção ortográfica da segunda marca de alinhamento 11-6 no substrato 11-4 pode ser localizada em um local de uma borda ou um canto do substrato 11-4. Por exemplo, para o elemento ótico retangular 11, uma segunda marca de alinhamento 11-6 pode ser disposta em cada um dos locais de quatro cantos do elemento ótico 11.

[00102] Em alguns outros projetos possíveis, se a primeira marca de alinhamento 11-3 e a segunda marca de alinhamento 11-6 estiverem dispostas no elemento ótico 11, a projeção ortográfica da primeira marca de alinhamento 11- 3 e a segunda marca de alinhamento 11-6 em uma mesma localização do elemento ótico 11 se sobrepõe ao substrato 11-4. Por exemplo, se a primeira marca de alinhamento 11-3 e a segunda marca de alinhamento 11-6 estiverem dispostas no canto superior esquerdo (ou no canto superior direito ou no canto inferior esquerdo ou no canto inferior direito) do elemento ótico retangular 11, projeção ortográfica da primeira marca de alinhamento 11-3 e da segunda marca de alinhamento 11-6 no canto superior esquerdo (ou canto superior direito, ou canto inferior esquerdo ou canto inferior direito) se sobrepõe ao substrato 11-4.

[00103] Um material da segunda marca de alinhamento 11-6 pode ser um material com transmitância relativamente baixa, como um metal, de modo que a segunda marca de alinhamento 11-6 possa ser observada mais claramente quando o elemento ótico 11 é montado no módulo de emissão de luz ativo.

[00104] Conforme mostrado na Figura 10 e Figura 11d, em algumas modalidades, o elemento ótico 11 inclui ainda uma camada protetora 11-7. A camada protetora 11-7 está disposta em um lado que é do substrato 11-4 e no qual a linha de detecção 11-1 está localizada. Para ser específico, tanto a camada protetora 11-7 quanto a linha de detecção 11-1 estão dispostas no lado A ou no lado B do substrato 11-4. Além disso, a camada protetora 11-7 cobre a linha de detecção 11-

1. A camada protetora 11-7 cobre a linha de detecção 11-1 para proteger a linha de detecção 11-1. Um material da camada protetora 11-7 pode ser um material orgânico ou inorgânico que tem isolamento de água e oxigênio e desempenho de resistência à erosão.

[00105] Deve ser notado que em um projeto possível, referindo-se à Figura 10, se ambas a linha de detecção 11-1 e a segunda marca de alinhamento 11-6 estiverem dispostas no lado A ou no lado B do substrato 11-4, e a segunda marca de alinhamento 11-6 é formada usando um material que é facilmente oxidado e erodido, como um metal, a camada protetora 11-7 pode cobrir a linha de detecção 11-1 e a segunda marca de alinhamento 11-6, para proteger a linha de detecção 11-1 e a segunda marca de alinhamento 11-6.

[00106] Em um projeto possível, uma abertura 11-8 é disposta na camada protetora 11-7, para expor uma parte final da linha de detecção 11-1 ou a almofada condutora 11-2, de modo a facilitar uma conexão elétrica entre a parte final da linha de detecção 11-1 ou a almofada condutora 11-2 e o fio condutor 15. Uma localização na qual a abertura 11-8 está disposta é determinada com base na localização da parte final da linha de detecção 11-1 ou a almofada condutora 11-2.

[00107] Com base nas descrições anteriores do sistema de monitoramento de elemento ótico e o elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção, uma modalidade da presente invenção fornece ainda um módulo de emissão de luz ativo 1. Como mostrado na Figura 9a à Figura 9c, o módulo de emissão de luz ativo 1 inclui um elemento ótico 11, um fio condutor 15, um laser 12, um microprocessador 13 e um alojamento de módulo 14. O alojamento de módulo 14 inclui pelo menos um substrato de fundo 14-2 e uma parede lateral 14-1. O elemento ótico 11 é montado em uma extremidade que está na parede lateral 14-1 e que está longe do substrato de fundo 14-2. O alojamento de módulo 14 inclui ainda uma estrutura de suporte 14-3. Com referência à Figura 4b, a estrutura de suporte 14-3 está em uma estrutura de anel e está disposta em torno de uma superfície interna da parede lateral 14-1, para formar uma abertura GG. Uma borda do elemento ótico 11 é fixada a uma superfície que é da estrutura de suporte 14-3 e que é oposta ao laser 12 usando um adesivo 17. O laser 12 e o microprocessador 13 são montados no substrato de fundo 14- 2, e estão conectados um ao outro. O microprocessador 13 controla o laser 12 para emitir luz laser. A luz laser é emitida para fora do módulo de emissão de luz ativo 1 usando o elemento ótico 11 através da abertura GG.

[00108] O elemento ótico 11 inclui uma linha de detecção 11-1. Duas extremidades da linha de detecção 11-1 são conectadas ao microprocessador 13 usando fios condutores

15. O microprocessador 13 monitora um valor de resistência da linha de detecção 11-1 ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 em tempo real. Quando o valor de resistência da linha de detecção 11-1 excede uma faixa de limiar de resistência especificada, ou quando o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 excede uma faixa de limiar de tensão especificada, é determinado que o elemento ótico 11 está danificado ou caiu. Neste caso, o microprocessador 13 controla um suprimento de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12 e, portanto, o laser 12 é desligado, para evitar eficazmente ferimentos no olho humano causados pela luz laser emitida pelo laser 12. Além disso, apenas um elemento ótico 11 e linha de detecção 11-1 precisam ser dispostos no módulo de emissão de luz ativo 1 (isto é, apenas uma camada condutora é necessária). Portanto, uma estrutura é simples, um processo de fabricação é simples, e os custos são relativamente baixos.

[00109] No módulo de emissão de luz ativo 1, para uma maneira de conectar a linha de detecção 11-1 ao fio condutor 15, e uma maneira de dispor o fio condutor 15 na parede lateral 14-1 do alojamento de módulo 14, consulte as descrições do fio condutor 15 no elemento de monitoramento de elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção. Os detalhes não são descritos aqui novamente.

[00110] Deve ser notado que o módulo de emissão de luz ativo 1 fornecido nesta modalidade da presente invenção é qualquer módulo que pode emitir luz laser, por exemplo, o módulo que está no módulo de detecção 3D de ToF e que inclui o laser de alta potência, ou o projetor de matriz de pontos 115-5 e o iluminador de inundação 115-2 que estão no módulo de detecção 3D de luz estruturada 115.

[00111] Com base nas descrições anteriores do módulo de emissão de luz ativo 1 fornecido nesta modalidade da presente invenção, uma modalidade da presente invenção fornece ainda um terminal. O terminal inclui o módulo de emissão de luz ativo 1 fornecido nesta modalidade da presente invenção, configurado para fornecer luz laser especificada (por exemplo, se o módulo de emissão de luz ativo 1 for o projetor de matriz de pontos 115-5, a luz especificada que precisa a ser fornecida pelo módulo de emissão de luz ativo 1 é luz estruturada), para auxiliar o terminal na implementação de uma função de detecção 3D. Quando o módulo de emissão de luz ativo 1 é montado no terminal, como o telefone móvel 100, um lado (ou seja, um lado de emissão de luz) do laser 12 no módulo de emissão de luz ativo 1 está perto do interior do terminal, e um lado (ou seja, um lado de saída de luz) do elemento ótico 11 está voltado para o lado de fora do terminal, para projetar a luz laser especificada para fora.

[00112] Com base nas descrições anteriores do sistema de monitoramento de elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção, uma modalidade da presente invenção fornece ainda um método de monitoramento de elemento ótico. O método de monitoramento de elemento ótico é aplicado ao sistema de monitoramento de elemento ótico fornecido nas modalidades da presente invenção. Conforme mostrado na Figura 12, referindo-se à Figura 5a e Figura 5b novamente, o método de monitoramento de elemento ótico inclui os seguintes passos.

[00113] S1: Um microprocessador 13 monitora um valor de resistência da linha de detecção 11-1 em tempo real.

[00114] Em uma implementação possível, como mostrado na Figura 13, o passo S1 pode incluir especificamente os seguintes passos.

[00115] S11: O microprocessador 13 monitora um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 em tempo real. Neste passo, se o elemento ótico 11 não estiver danificado ou cair, o valor de tensão monitorado é próximo ou igual a um valor de tensão obtido em um circuito de monitoramento completo (ou seja, o circuito de monitoramento incluindo a linha de detecção 11-1, o fio condutor 15 e o microprocessador 13) quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida. Se o elemento ótico 11 estiver danificado ou cair, e um circuito de monitoramento estiver em circuito aberto, o valor de tensão monitorado é próximo ou igual a um valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento.

[00116] Deve ser notado que o microprocessador 13 monitora o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 aplicando uma tensão à linha de detecção 11-

1. Especificamente, o microprocessador 13 fornece uma tensão específica para todo o circuito de monitoramento, e a linha de detecção 11-1 no circuito de monitoramento obtém uma parte a partir da tensão, de modo que o microprocessador 13 aplica a tensão à linha de detecção 11-1. A tensão fornecida pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento pode ser um sinal de tensão contínuo, ou pode ser um sinal de tensão descontínuo, por exemplo, um sinal de tensão em um modo de pulso, para reduzir o consumo de potência e reduzir a erosão causada pelo sinal de tensão para a linha de detecção 11-1. A tensão fornecida pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento é fornecida por um suprimento de potência (por exemplo, o aparelho de potência 111 do telefone móvel 100) do terminal. Por exemplo, o valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento é 2,85 V e um valor de resistência obtido quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida é de 10 kilohms. Quando todo o circuito de monitoramento não está em circuito aberto, a linha de detecção 11-1 obtém uma tensão de 0,8 V, ou seja, o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 é de 0,8 V.

[00117] S12: O microprocessador 13 converte o valor de tensão monitorado em valor de resistência.

[00118] Neste passo, o microprocessador 13 converte o valor de tensão monitorado em tempo real no valor de resistência. Se o valor de tensão monitorado for próximo a ou igual ao valor de tensão obtido em todo o circuito de monitoramento quando a linha de detecção 11-1 não estiver interrompida, o valor de resistência obtido por meio da conversão precisa ser próximo ou igual ao valor de resistência obtido quando a linha de detecção 11-1 não foi interrompida. Se o valor de tensão monitorado for próximo ou igual ao valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento, o valor de resistência obtido pela conversão é infinito.

[00119] S2: O microprocessador 13 determina se o valor de resistência monitorado excede uma faixa de limiar de resistência especificada, e se o valor de resistência monitorado excede a faixa de limiar de resistência especificada, o microprocessador 13 controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12; ou se o valor de resistência monitorado não exceder a faixa de limiar de resistência especificada, o microprocessador 13 retorna para o passo S1.

[00120] No passo S2, a faixa de limiar de resistência especificada pode ser definida para uma faixa numérica que flutua para cima e para baixo em torno do valor de resistência R quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida. Por exemplo, a faixa de limiar de resistência especificada pode ser definida para ser maior ou igual a 80% R e menor ou igual a 120% R. Se o valor de resistência obtido no passo S1 exceder a faixa de limiar de resistência especificada, isso indica que o circuito de monitoramento está em circuito aberto, ou seja, a linha de detecção 11-1 pode estar interrompida ou uma junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 pode estar desconectada. Isso indica que o elemento ótico 11 está danificado ou caiu. Neste caso, o microprocessador 13 envia um sinal de interrupção para a fonte de potência 2, e controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12 e, portanto, o laser 12 é desligado, para evitar um problema que o olho humano é danificado porque a luz laser é direcionada para o olho humano quando o elemento ótico 11 está danificado ou caiu. Se o valor de resistência obtido no passo S1 não exceder a faixa de limiar de resistência especificada, isso indica que o circuito de monitoramento funciona normalmente, o elemento ótico 11 está normal, a fonte de potência 2 pode continuar a abastecer potência ao laser 12, e o microprocessador 13 pode retornar ao passo S1 para monitorar um valor de resistência da linha de detecção 11-1 em um momento seguinte.

[00121] Por exemplo, se o valor de resistência obtido quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida é de 10 kilohms, a faixa de limiar de resistência especificada é definida para ser maior ou igual a 8 kilohms e menor ou igual a 12 kilohms. O valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento é 2,85 V. Quando todo o circuito de monitoramento não está em circuito aberto, a linha de detecção 11-1 obtém uma tensão de 0,8 V.

[00122] Em um momento t1, o microprocessador 13 monitora que um valor de tensão U nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 é 2,85 V, obtém, de acordo com um princípio de divisão de tensão de resistência, um valor de resistência infinito R convertendo o valor de tensão U, e determina que o valor de resistência R obtido através da conversão já excede a faixa de limiar de resistência especificada de 8 kilohms a 12 kilohms. Neste caso, o microprocessador 13 determina que o elemento ótico 11 está danificado ou caiu e controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12.

[00123] Em um momento t2, o microprocessador 13 monitora que um valor de tensão U nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 é 0,8 V, obtém, de acordo com um princípio de divisão de tensão de resistência, um valor de resistência de 10 kilohms convertendo o valor de tensão U, e determina que o valor de resistência R obtido através da conversão está dentro da faixa de limiar de resistência especificada de 8 kilohms a 12 kilohms. Neste caso, o microprocessador 13 determina que o elemento ótico 11 é normal, e a fonte de potência 2 pode continuar a abastecer potência ao laser 12.

[00124] Em algumas modalidades, o microprocessador 13 pode ainda determinar, monitorando o valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 em tempo real, se o valor de tensão monitorado excede uma faixa de limiar de tensão especificada, para determinar se o elemento ótico 11 está danificado ou caiu. Como mostrado na Figura 14, com referência à Figura 5a e Figura 5b novamente, o método de monitoramento de elemento ótico inclui os seguintes passos.

[00125] S1’: O microprocessador 13 monitora um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 em tempo real.

[00126] Para descrições detalhadas do passo S1’, consulte as descrições anteriores do passo S11. Os detalhes não são descritos aqui novamente.

[00127] S2’: O microprocessador 13 determina se o valor de tensão monitorado excede uma faixa de limiar de tensão especificada, e se o valor de tensão monitorado exceder a faixa de limiar de tensão especificada, o microprocessador 13 controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12; ou se o valor de tensão monitorado não exceder a faixa de limiar de tensão especificada, o microprocessador 13 retorna para o passo S1’.

[00128] No passo S2’, a faixa de limiar de tensão especificada pode ser definida para uma faixa numérica que flutua para cima e para baixo em torno do valor de tensão U obtido em um circuito de monitoramento inteiro quando a linha de detecção 11-1 não está interrompida. Por exemplo, a faixa de limiar de tensão especificada pode ser definida para ser maior ou igual a 80% U e menor ou igual a 120% U. Se o valor de tensão monitorado no passo S1’ exceder a faixa de limiar de tensão especificada, isso indica que o circuito de monitoramento está em circuito aberto, ou seja, a linha de detecção 11-1 pode estar interrompida ou uma junta entre a linha de detecção 11-1 e o fio condutor 15 pode estar desconectado. Isso indica que o elemento ótico 11 está danificado ou caiu. Neste caso, o microprocessador 13 envia um sinal de interrupção para a fonte de potência 2 e controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12 e, portanto, o laser 12 é desligado, para evitar um problema que o olho humano é danificado porque a luz laser é direcionada para o olho humano quando o elemento ótico 11 está danificado ou caiu. Se o valor de tensão monitorado no passo S1’ não exceder o limiar de tensão especificado, isso indica que o circuito de monitoramento funciona normalmente, o elemento ótico 11 está normal, a fonte de potência 2 pode continuar a abastecer potência ao laser 12, e o microprocessador 13 pode retornar ao passo S1’ para monitorar um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 em um momento seguinte.

[00129] Por exemplo, um valor de tensão fornecido pelo microprocessador 13 para todo o circuito de monitoramento é 2,85 V. Quando todo o circuito de monitoramento não está em circuito aberto, a linha de detecção 11-1 obtém uma tensão de 0,8 V e, portanto, a faixa de limiar de tensão especificada é definida como maior ou igual a 0,64 V e menor ou igual a 0,96 V.

[00130] Em um momento t1’, o microprocessador 13 monitora que um valor de tensão U nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 é 2,85 V, e o valor de tensão U já excede a faixa de limiar de tensão especificada de 0,64 V a 0,96 V. Neste caso, o microprocessador 13 determina que o elemento ótico 11 está danificado ou caiu, e controla a fonte de potência 2 para parar de abastecer potência ao laser 12.

[00131] Em um momento t2’, o microprocessador 13 monitora que um valor de tensão U nas duas extremidades da linha de detecção 11-1 é 0,8 V, e o valor de tensão U está dentro da faixa de limiar de tensão especificada de 0,64 V a 0,96 V. Neste caso, o microprocessador 13 determina que o elemento ótico 11 está normal, e a fonte de potência 2 pode continuar a abastecer potência ao laser 12.

[00132] Pode ser entendido que, para implementar as funções anteriores, o terminal, ou semelhantes, inclui estruturas de hardware e/ou módulos de software correspondentes para realizar as funções. Uma pessoa versada na técnica deve estar facilmente ciente de que unidades, algoritmos e passos nos exemplos descritos com referência às modalidades divulgadas neste relatório descritivo podem ser implementados por hardware ou uma combinação de hardware e software de computador nas modalidades da presente invenção. Se uma função é realizada por hardware ou hardware acionado por software de computador depende de aplicações particulares e restrições de projeto das soluções técnicas. Uma pessoa versada na técnica pode usar métodos diferentes para implementar as funções descritas para cada aplicação particular, mas não deve ser considerado que a implementação vai além do escopo das modalidades da presente invenção.

[00133] As descrições anteriores são meramente implementações específicas da presente invenção, mas não se destinam a limitar o âmbito de proteção da presente invenção.

Qualquer variação ou substituição dentro do escopo técnico divulgado na presente invenção deve cair dentro do escopo de proteção da presente invenção.

Portanto, o escopo de proteção da presente invenção estará sujeito ao escopo de proteção das reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES EMENDADAS

1. Elemento ótico, compreendendo um substrato, caracterizado pelo fato de que o elemento ótico compreende ainda uma linha de detecção disposta no substrato, e a linha de detecção é configurada para transmitir um sinal elétrico; em que a linha de detecção se estende em uma forma de linha de dobra ou uma forma de linha em espiral disposta no substrato; o valor da largura da linha de detecção varia de 1 μm a 500 μm; uma distância entre dois segmentos de linha adjacentes e paralelos da linha de detecção varia de 1 μm a 500 μm.

2. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um material da linha de detecção é um material condutor transparente.

3. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o material da linha de detecção compreende óxido de índio-estanho, ou óxido de índio-zinco, ou óxido de índio-gálio-zinco, ou óxido de índio-estanho-zinco.

4. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento ótico inclui ainda uma camada de microestrutura, a camada de microestrutura e a linha de detecção estão dispostas no mesmo lado do substrato, ou a camada de microestrutura e a linha de detecção estão dispostas em lados opostos do substrato.

5. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha de detecção inclui um primeiro segmento de linha e um segundo segmento de linha paralelo ao primeiro segmento de linha, a largura do primeiro segmento de linha e a largura do segundo segmento de linha são iguais.

6. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a linha de detecção inclui ainda um terceiro segmento de linha paralelo ao segundo segmento de linha, a distância entre o primeiro segmento de linha e o segundo segmento de linha é a mesma que a distância entre o segundo segmento de linha e o terceiro segmento de linha.

7. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento ótico compreende ainda uma almofada condutora disposta no mesmo lado do substrato no qual a linha de detecção está localizada, em que a almofada condutora está eletricamente conectada à parte final da linha de detecção.

8. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que um material da almofada condutora é o mesmo que um material da linha de detecção.

9. Elemento ótico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o elemento ótico compreende ainda uma camada protetora cobrindo a linha de detecção, e uma abertura é disposta na camada protetora para expor a almofada condutora.

10. Módulo de emissão de luz ativo, caracterizado pelo fato de que compreende um alojamento de módulo, em que o alojamento de módulo compreende um substrato de fundo e uma parede lateral, e o módulo de emissão de luz ativo compreende ainda: um laser e um microprocessador que são montados no substrato de fundo; um elemento ótico montado em uma extremidade que está na parede lateral e que está longe do substrato de fundo, em que o elemento ótico é o elemento ótico, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11; e fios condutores configurados para conectar duas extremidades de uma linha de detecção do elemento ótico ao microprocessador, em que o microprocessador é configurado para: monitorar um valor de resistência da linha de detecção ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em tempo real, determinar, com base no valor de resistência ou valor de tensão monitorado, se o elemento ótico está danificado ou caiu, e controlar, ao determinar que o elemento ótico está danificado ou caiu, o laser a ser desligado.

11. Módulo de emissão de luz ativo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o fio condutor se estende a partir de uma parte final da linha de detecção até o microprocessador dentro da parede lateral; ou o fio condutor se estende a partir de uma parte final da linha de detecção até o microprocessador em uma superfície interna da parede lateral; ou o fio condutor se estende a partir de uma parte final da linha de detecção até o microprocessador em uma superfície externa da parede lateral.

12. Módulo de emissão de luz ativo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o módulo de emissão de luz ativo compreende ainda um eletrodo condutor disposto em uma junta entre uma parte final da linha de detecção e o fio condutor, e o eletrodo condutor é configurado para conectar eletricamente a parte final da linha de detecção para o fio condutor.

13. Módulo de emissão de luz ativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um material do eletrodo condutor é uma pasta de prata condutora ou estanho de solda.

14. Sistema de monitoramento de elemento ótico, caracterizado pelo fato de que o sistema de monitoramento de elemento ótico compreende: um microprocessador, um suprimento de potência, e um laser que são conectados sequencialmente; e o elemento ótico conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que duas extremidades de uma linha de detecção do elemento ótico são conectadas ao microprocessador, em que o microprocessador é configurado para: monitorar um valor de resistência da linha de detecção ou um valor de tensão nas duas extremidades da linha de detecção em tempo real, determinar, com base no valor de resistência ou valor de tensão monitorado, se o elemento ótico está danificado ou caiu, e controlar, ao determinar que o elemento ótico está danificado ou caiu, a fonte de potência para parar de abastecer potência ao laser.