CN108344378B - 激光投射模组及其损坏的检测方法、深度相机和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光投射模组及其损坏的检测方法、深度相机和电子装置。激光投射模组包括边发射激光器、准直元件、衍射光学元件、辅助光源、第一光检测元件和处理器。边发射激光器包括发光面，发光面朝向准直元件。辅助光源设置在衍射光学元件的远离准直元件的一侧，辅助光源用于发射光检测信号。第一光检测元件用于将依次经过衍射光学元件和准直元件的光检测信号转化为第一电信号。处理器用于获取第一电信号、判断第一电信号是否处于预设范围内、以及在第一电信号不处于预设范围内时判断衍射光学元件损坏。如此，可在检测到衍射光学元件损坏时采取保护措施，以避免边发射激光器发射的激光对用户的身体或眼睛产生危害。

Description

激光投射模组及其损坏的检测方法、深度相机和电子装置

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种激光投射模组及其损坏的检测方法、深度相机和电子装置。

背景技术

激光投射模组由光源、准直元件和衍射光学元件(diffractive opticalelements，DOE)组成。DOE的表面通常为非常精细的衍射表面，然而在激光投射模组的生产或者使用过程中，水分或其他污染物可能会粘附到DOE的表面，或者由于外力作用使得DOE发生破裂，这些都会导致DOE的工作出现异常，例如DOE沿预期之外的方向衍射光束，对用户的身体或眼睛产生危害。

发明内容

本发明实施方式提供一种激光投射模组及其损坏的检测方法、深度相机和电子装置。

本发明实施方式的激光投射模组，包括：

边发射激光器；

准直元件，所述边发射激光器包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件；

衍射光学元件，所述准直元件和所述衍射光学元件依次设置在所述边发射激光器的光路上；

辅助光源，所述辅助光源设置在所述衍射光学元件的远离所述准直元件的一侧，所述辅助光源用于发射光检测信号；

第一光检测元件，所述第一光检测元件设置在所述准直元件的远离所述衍射光学元件的一侧，所述第一光检测元件用于将依次经过所述衍射光学元件和所述准直元件的所述光检测信号转化为第一电信号；和

与所述第一光检测元件连接的处理器，所述处理器用于获取所述第一电信号、判断所述第一电信号是否处于预设范围内、以及在所述第一电信号不处于所述预设范围内时判断所述衍射光学元件损坏。

在某些实施方式中，所述处理器与所述边发射激光器连接，所述处理器还用于在判断所述衍射光学元件损坏时关闭所述边发射激光器或减小所述边发射激光器的发光功率。

在某些实施方式中，所述边发射激光器与所述辅助光源分时工作。

在某些实施方式中，所述边发射激光器与所述辅助光源同时工作，所述边发射激光器与所述辅助光源用于发射不同波长的光束。

在某些实施方式中，所述激光投射模组还包括第二光检测元件，所述第二光检测元件用于将未经所述衍射光学元件衍射的所述光检测信号转化为第二电信号，所述处理器与所述第二光检测元件连接，所述处理器用于获取所述第二电信号、以及根据所述第二电信号控制所述辅助光源的发光功率。

在某些实施方式中，所述处理器还用于根据所述第二电信号修正所述第一电信号、判断修正后的所述第一电信号是否处于所述预设范围内、以及在修正后的所述第一电信号不处于所述预设范围内时判断所述衍射光学元件损坏。

在某些实施方式中，所述边发射激光器为分布反馈式激光器。

在某些实施方式中，所述发光面与所述准直元件的准直光轴垂直。

本发明实施方式的激光投射模组损坏的检测方法，所述激光投射模组包括边发射激光器、准直元件、衍射光学元件、辅助光源和第一光检测元件，所述边发射激光器包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件，所述准直元件和所述衍射光学元件依次设置在所述边发射激光器的光路上，所述辅助光源设置在所述衍射光学元件的远离所述准直元件的一侧，所述辅助光源用于发射光检测信号，所述第一光检测元件设置在所述准直元件的远离所述衍射光学元件的一侧，所述第一光检测元件用于将依次经过所述衍射光学元件和所述准直元件的所述光检测信号转化为第一电信号，所述检测方法包括：

获取所述第一电信号；

判断所述第一电信号是否处于预设范围内；和

在所述第一电信号不处于所述预设范围内时判断所述衍射光学元件损坏。

在某些实施方式中，所述检测方法还包括：

在判断所述衍射光学元件损坏时关闭所述边发射激光器或减小所述边发射激光器的发光功率。

在某些实施方式中，所述边发射激光器与所述辅助光源分时工作。

在某些实施方式中，所述边发射激光器与所述辅助光源同时工作，所述边发射激光器与所述辅助光源用于发射不同波长的光束。

在某些实施方式中，所述激光投射模组还包括第二光检测元件，所述第二光检测元件用于将未经所述衍射光学元件衍射的所述光检测信号转化为第二电信号，所述检测方法还包括：

获取所述第二电信号；和

根据所述第二电信号控制所述辅助光源的发光功率。

在某些实施方式中，所述检测方法还包括：

根据所述第二电信号修正所述第一电信号；

所述判断所述第一电信号是否处于预设范围内是判断修正后的所述第一电信号是否处于所述预设范围内。

本发明实施方式的深度相机，包括：

上述任一实施方式所述的激光投射模组；

图像采集器，所述图像采集器用于采集由所述激光投射模组向目标空间中投射的激光图案；和

分别与所述激光投射模组、及所述图像采集器连接的处理芯片，所述处理芯片用于处理所述激光图案以获得深度图像。

本发明实施方式的电子装置，包括：

壳体；和

上述实施方式所述的深度相机，所述深度相机设置在所述壳体上并从所述壳体上暴露以获取所述深度图像。

本发明实施方式的激光投射模组、激光投射模组损坏的检测方法、深度相机和电子装置，通过设置辅助光源以发射光检测信号，设置第一光检测元件以将依次经过衍射光学元件和准直元件的光检测信号转化为第一电信号，从而能够根据第一电信号判断衍射光学元件是否损坏。如此，可在检测到衍射光学元件损坏时采取保护措施，以避免边发射激光器发射的激光对用户的身体或眼睛产生危害。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明某些实施方式的激光投射模组损坏的检测方法的流程示意图；

图2是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图；

图3是本发明某些实施方式的激光投射模组损坏的检测方法的流程示意图；

图4是本发明某些实施方式的激光投射模组损坏的检测方法的流程示意图；

图5是本发明某些实施方式的激光投射模组损坏的检测方法的流程示意图；

图6是本发明某些实施方式的激光投射模组的部分结构示意图；

图7是本发明某些实施方式的激光投射模组的部分结构示意图；

图8是本发明某些实施方式的激光投射模组的部分结构示意图；

图9是本发明某些实施方式的激光投射模组的部分结构示意图；

图10是本发明某些实施方式的激光投射模组的衍射光学元件的结构示意图；

图11是本发明某些实施方式的深度相机的结构示意图；

图12是本发明某些实施方式的电子装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的实施方式的限制。

在本发明的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1及图2，本发明实施方式公开了一种激光投射模组100损坏的检测方法。激光投射模组100包括边发射激光器10、准直元件20、衍射光学元件30、辅助光源40和第一光检测元件50。边发射激光器10包括发光面11，发光面11朝向准直元件20。准直元件20和衍射光学元件30依次设置在边发射激光器10的光路上。辅助光源40设置在衍射光学元件30的远离准直元件20的一侧，辅助光源40用于发射光检测信号。第一光检测元件50设置在准直元件20的远离衍射光学元件30的一侧，第一光检测元件50用于将辅助光源40发出并依次经过衍射光学元件30和准直元件20的光检测信号转化为第一电信号。检测方法包括：

01：获取第一电信号；

02：判断第一电信号是否处于预设范围内；和

03：在第一电信号不处于预设范围内时判断衍射光学元件30损坏。

请参阅图2，本发明实施方式的激光投射模组100包括边发射激光器10、准直元件20、衍射光学元件30、辅助光源40、第一光检测元件50、和处理器60。边发射激光器10包括发光面11，发光面11朝向准直元件20。准直元件20和衍射光学元件30依次设置在边发射激光器10的光路上。辅助光源40设置在衍射光学元件30的远离准直元件20的一侧，辅助光源40用于发射光检测信号。第一光检测元件50设置在准直元件20的远离衍射光学元件30的一侧，第一光检测元件50用于将辅助光源40发出并依次经过衍射光学元件30和准直元件20的光检测信号转化为第一电信号。处理器60与第一光检测元件50连接。

本发明实施方式的激光投射模组100损坏的检测方法可由本发明实施方式的激光投射模组100实现。例如，处理器60可用于执行01、02和03中的方法。也即是说，处理器60可以用于获取第一电信号、判断第一电信号是否处于预设范围内、以及在第一电信号不处于预设范围内时判断衍射光学元件30损坏。

可以理解，DOE的表面通常为非常精细的衍射表面，然而在激光投射模组的生产或者使用过程中，水分或其他污染物可能会粘附到DOE的表面，或者由于外力作用使得DOE发生破裂，这些都会导致DOE的工作出现异常，例如DOE沿预期之外的方向衍射光束，对用户的身体或眼睛产生危害。

本发明实施方式的激光投射模组100及其损坏的检测方法通过设置辅助光源40以发射光检测信号，设置第一光检测元件50以将辅助光源40发出并依次经过衍射光学元件30和准直元件20的光检测信号转化为第一电信号，从而能够根据第一电信号判断衍射光学元件30是否损坏。如此，可在检测到衍射光学元件30损坏时采取保护措施，以避免边发射激光器10发射的激光对用户的身体或眼睛产生危害。

具体地，边发射激光器10用于发射激光。准直元件20用于准直边发射激光器10发射的激光。衍射光学元件30用于衍射准直元件20准直后的激光以形成激光图案。

辅助光源40可以为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)等。辅助光源40用于发射检测衍射光学元件30是否损坏的光检测信号，其中，光检测信号的强度可以小于边发射激光器10正常工作时发射的激光的强度，以减少能耗和提高检测过程中的安全性。辅助光源40不位于边发射激光器10的发光光路上，如此，不会由于遮挡衍射光学元件30衍射的激光而影响激光投射模组100的正常工作。辅助光源40发射的光检测信号依次经过衍射光学元件30、准直元件20，再被第一光检测元件50接收。

第一光检测元件50可以为光电二极管(Photo-Diode，PD)，第一光检测元件50用于将光检测信号转化为第一电信号(电流或电压等)，并将第一电信号传导至处理器60，以使得处理器60能够根据第一电信号确定衍射光学元件30是否损坏。

当DOE处于完好状态时，第一电信号处于预设范围；当DOE损坏(例如，水分或其他污染物粘附到DOE的表面或者DOE发生破裂)时，将会影响DOE的衍射效率、衍射方向等，使得第一光检测元件50接收到的光检测信号的强度发生变化，进而导致第一电信号不处于预设范围。因此，可以根据处理器60实时获取到的第一电信号与DOE处于完好状态下处理器60获取到的第一电信号之间的差值大小来判断DOE是否损坏；或者说，根据第一电信号是否处于预设范围内来判断DOE是否损坏。

第一光检测元件50与边发射激光器10设置在准直元件20的同侧，即准直元件20的入光侧。第一光检测元件50不位于边发射激光器10的发光光路上，如此，不会由于遮挡边发射激光器10发射的激光而影响激光投射模组100的正常工作。进一步地，第一光检测元件50与准直元件20之间的距离可大于边发射激光器10与准直元件20之间的距离；或者第一光检测元件50与准直元件20之间的距离等于边发射激光器10与准直元件20之间的距离(如图2所示)；或者第一光检测元件50与准直元件20之间的距离小于边发射激光器10与准直元件20之间的距离。

第一光检测元件50的数量可以为一个或多个。当第一光检测元件50的数量为多个时，多个第一光检测元件50间隔设置。多个第一光检测元件50分别用于将多个不同位置接收到的光检测信号转化为多个第一电信号。处理器60根据多个第一电信号判断衍射光学元件30是否损坏，具体包括：当其中一个第一电信号不处于预设范围内时，判断衍射光学元件30损坏；或者当超过预定数量的第一电信号不处于预设范围内时，判断衍射光学元件30损坏；或者根据多个第一电信号确定平均值，当该平均值不处于预设范围内时，判断衍射光学元件30损坏等。可以理解，当处理器60根据多个第一电信号判断准直元件20是否损坏时，检测结果更为准确、可靠性更高，且当其中一个第一光检测元件50损坏时，其他的第一光检测元件50依然能够正常工作，从而实现检测衍射光学元件30是否损坏的功能。

请结合图3，在某些实施方式中，检测方法还包括：

04：在判断衍射光学元件30损坏时关闭边发射激光器10或减小边发射激光器10的发光功率。

在某些实施方式中，处理器60与边发射激光器10连接。处理器60可用于执行04中的方法。也即是说，处理器60还可以用于在判断衍射光学元件30损坏时关闭边发射激光器10或减小边发射激光器10的发光功率。

如此，可以避免衍射光学元件30损坏后，沿预期之外的方向衍射光束，对用户的身体或眼睛产生危害。

在某些实施方式中，激光投射模组100还可包括蜂鸣器、扬声器、显示屏或LED灯等提醒模块，处理器60还用于在衍射光学元件30损坏时控制提醒模块工作，以从听觉或视觉上提醒用户更换损坏的衍射光学元件30，避免造成危害。

在某些实施方式中，边发射激光器10与辅助光源40分时工作。如此，辅助光源40发射的光检测信号不会对边发射激光器10发射的激光造成干扰。

具体地，辅助光源40可在边发射激光器10不工作时发射光检测信号，例如，辅助光源40在边发射激光器10每次工作前，发射光检测信号以判断衍射光学元件30是否损坏；或者辅助光源40在边发射激光器10每次工作完后，发射光检测信号以判断衍射光学元件30是否损坏；或者辅辅助光源40在边发射激光器10每次工作前和工作完后，发射光检测信号以判断衍射光学元件30是否损坏；或者边发射激光器10在边发射激光器10不工作期间，定期发射光检测信号以判断衍射光学元件30是否损坏。

在某些实施方式中，边发射激光器10与辅助光源40同时工作，边发射激光器10与辅助光源40用于发射不同波长的光束。

如此，辅助光源40发射的光检测信号不会对边发射激光器10发射的激光造成干扰。激光投射模组100可以在边发射激光器10工作的同时检测衍射光学元件30是否损坏，以能够在衍射光学元件30损坏时及时地关闭边发射激光器10或减小边发射激光器10的发光功率。

具体地，边发射激光器10可用于发射波长为λ1的光束，辅助光源40可用于发射波长为λ2的光束。第一光检测元件50仅用于接收波长为λ2的光束，并将光信号转化为电信号，而不对波长为λ1的光束起作用。

请一并参阅图2及图4，在某些实施方式中，激光投射模组100还包括第二光检测元件70，第二光检测元件70用于将未经衍射光学元件30衍射的光检测信号转化为第二电信号。检测方法还包括：

05：获取第二电信号；和

06：根据第二电信号控制辅助光源40的发光功率。

请参阅图2，在某些实施方式中，激光投射模组100还包括第二光检测元件70，第二光检测元件70用于将未经衍射光学元件30衍射的光检测信号转化为第二电信号。处理器60与第二光检测元件70连接。处理器60可用于执行05和06中的方法。也即是说，处理器60还可以用于获取第二电信号、以及根据第二电信号控制辅助光源40的发光功率。

在图2所示的例子中，第二光检测元件70设置在衍射光学元件30的侧面。在其他实施方式中，第二光检测元件70可以设置在任意位置，只要满足用于接收未经衍射光学元件30衍射的光检测信号，并将该光检测信号转化为第二电信号即可。

第二光检测元件70的结构可以与第一光检测元件50的结构相同。也是说，第二光检测元件70也可以为光电二极管(Photo-Diode，PD)，第二光检测元件70用于将光检测信号转化为第二电信号(电流或电压等)，并将第二电信号传导至处理器60，以使得处理器60能够根据第二电信号控制辅助光源40的发光功率，从而维持辅助光源40的发光功率的稳定。例如，当第二电信号大于预定阈值(当第二电信号为电流信号时，预定阈值为电流阈值；当第二电信号为电压信号时，预定阈值为电压阈值)时，减小辅助光源40的发光功率；当第二电信号等于预定阈值时，保持辅助光源40的发光功率不变；当第二电信号小于预定阈值时，增大辅助光源40的发光功率。

同样的，第二光检测元件70的数量可以为一个或多个。当第二光检测元件70的数量为多个时，多个第二光检测元件70均可设置在衍射光学元件30的侧面。多个第二光检测元件70分别用于将多个不同位置接收到的多个光检测信号转化为多个第二电信号。处理器60根据多个第二电信号控制辅助光源40的发光功率，具体可以为：根据多个第二电信号确定平均值，当该平均值大于预定阈值时，减小辅助光源40的发光功率；当该平均值等于预定阈值时，保持辅助光源40的发光功率不变；当该平均值小于预定阈值时，增大辅助光源40的发光功率。可以理解，当处理器60根据多个第二电信号控制辅助光源40的发光功率时，可靠性更高，且当其中一个第二光检测元件70损坏时，其他的第二光检测元件70依然能够正常工作，从而实现控制辅助光源40的发光功率以维持辅助光源40的发光功率稳定的功能。

请参阅图5，在某些实施方式中，检测方法还包括：

07：根据第二电信号修正第一电信号；

判断第一电信号是否处于预设范围内(即02)是判断修正后的第一电信号是否处于预设范围内。

在某些实施方式中，处理器60可用于执行07中的方法。也即是说，处理器60可以用于根据第二电信号修正第一电信号、判断修正后的第一电信号是否处于预设范围内、以及在修正后的第一电信号不处于预设范围内时判断衍射光学元件30损坏。

可以理解，第二电信号的值与辅助光源40的发光功率成正相关。当第二电信号的值过大或过小时，表明辅助光源40的发光功率过大或过小，则辅助光源40不处于正常工作状态，此时，即便衍射光学元件30处于完好状态，处理器60获取的第一电信号也可能不处于预设范围内，若处理器60直接根据第一电信号不处于预设范围内判断衍射光学元件30损坏，将存在一定检测误差。本发明实施方式中，处理器60根据第二电信号修正第一电信号，并根据修正后的第一电信号判断衍射光学元件30是否损坏。如此，可从第一电信号中去除由于辅助光源40不处于正常工作状态造成的干扰，使得检测结果更为准确。

请一并参阅图2及图6，在某些实施方式中，激光投射模组100还包括基板80，边发射激光器10设置基板80上。基板80的材料可以为塑料，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的任意一种或多种。如此，基板80的质量较轻且具有足够的支撑强度。基板80上可以开设有散热孔82，边发射激光器10工作产生的热量可以由散热孔82散出，散热孔82内还可以填充导热胶，以进一步提高基板80的散热性能。

进一步地，边发射激光器10可以为分布反馈式激光器(Distributed FeedbackLaser，DFB)。边发射激光器10整体呈柱状，边发射激光器10远离基板80的一个端面形成发光面11，激光从发光面11发出，发光面11朝向准直元件20且发光面11与准直元件20的准直光轴垂直，准直光轴穿过发光面11的中心。如此，准直元件20能够对边发射激光器10发射的激光实现较佳的准直效果。边发射激光器10固定在基板80上，具体地，边发射激光器10可以通过封胶91粘结在基板80上，例如边发射激光器10的与发光面11相背的一面粘接在基板80上。请结合图2和图7，边发射激光器10的侧面12也可以粘接在基板80上，封胶91包裹住四周的侧面12，或者仅粘结侧面12的某一个面与基板80或粘结某几个面与基板80。此时，封胶91可以为导热胶，以将边发射激光器10工作产生的热量传导至基板80中，进而避免边发射激光器10因热量大量积累而工作异常或损坏等问题。

上述的激光投射模组100的光源采用边发射激光器10，一方面边发射激光器10较VCSEL阵列的温漂较小，另一方面，由于边发射激光器10为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，激光投射模组100的光源成本较低。

分布反馈式激光器的激光在传播时，经过光栅结构的反馈获得功率的增益。要提高分布反馈式激光器的功率，需要通过增大注入电流和/或增加分布反馈式激光器的长度，由于增大注入电流会使得分布反馈式激光器的功耗增大并且出现发热严重的问题，因此，为了保证分布反馈式激光器能够正常工作，需要增加分布反馈式激光器的长度，导致分布反馈式激光器一般呈细长条结构。当边发射激光器10的发光面11朝向准直元件20时，边发射激光器10呈竖直放置，由于边发射激光器10呈细长条结构，边发射激光器10容易出现跌落、移位或晃动等意外，因此通过设置封胶91能够将边发射激光器10固定住，防止边发射激光器10发生跌落、位移或晃动等意外。

在某些实施方式中，边发射激光器10也可以采用如图8所示的固定方式固定在基板80上。具体地，激光投射模组100包括多个弹性的支撑块92，支撑块92可以固定在基板80上，多个支撑块92共同包围边发射激光器10并与发射激光器10的侧面12抵触(如图9所示)，在安装时可以将边发射激光器10直接安装在多个支撑块92之间。在一个例子中，多个支撑块92共同夹持边发射激光器10，以进一步防止边发射激光器10发生晃动。

请再次参阅图2，在某些实施方式中，准直元件20可包括一个或多个透镜，一个或多个透镜共轴依次设置在边发射激光器10的发光光路上。每个透镜的面型可以为非球面、球面、菲涅尔面、二元光学面中的任意一种。透镜可均由玻璃材质制成，以解决环境温度变化时透镜会产生温漂现象的问题；或者透镜均由塑料材质制成，以使得成本较低、便于量产。

请结合图10，衍射光学元件30包括透光的衍射本体32及形成在衍射本体32上的多个衍射结构34。衍射本体32包括相背的衍射入射面322与衍射出射面324。衍射结构34可形成在衍射入射面322上；或者衍射结构34形成在衍射出射面324上；或者衍射结构34形成在衍射入射面322和衍射出射面324上。衍射光学元件30可以由玻璃或复合塑料(如PET)制成。衍射结构34可通过蚀刻、纳米压印等方式形成在衍射光学元件30上。

请参阅图11，本发明实施方式的深度相机400包括上述任一实施方式的激光投射模组100、图像采集器200、及处理芯片300。图像采集器200用于采集由激光投射模组100向目标空间中投射的激光图案。处理芯片300分别与激光投射模组100、及图像采集器200连接。处理芯片300用于处理激光图案以获得深度图像。其中，处理芯片300与处理器60可以为相同元件，也可以为两个不同的元件。

具体地，激光投射模组100通过投射窗口401向外投射向目标空间中投射的激光图案，图像采集器200通过采集窗口402采集被目标物体调制后的激光图案。图像采集器200可为红外相机，处理芯片300采用图像匹配算法计算出该激光图案中各像素点与参考图案中的对应各个像素点的偏离值，再根据该偏离值进一步获得该激光图案的深度图像。其中，图像匹配算法可为数字图像相关(Digital Image Correlation，DIC)算法。当然，也可以采用其它图像匹配算法代替DIC算法。

请参阅图12，本发明实施方式的电子装置1000包括壳体500及上述实施方式的深度相机400。深度相机400设置在壳体500内并从壳体500暴露以获取深度图像。电子装置1000包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等。壳体500可以给深度相机400提供防尘、防水、防摔等保护。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(IPM过流保护电路)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种激光投射模组，其特征在于，所述激光投射模组包括：

边发射激光器；

准直元件，所述边发射激光器包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件；

衍射光学元件，所述准直元件和所述衍射光学元件依次设置在所述边发射激光器的光路上；

辅助光源，所述辅助光源设置在所述衍射光学元件的远离所述准直元件的一侧，所述辅助光源用于发射光检测信号；

第一光检测元件，所述第一光检测元件设置在所述准直元件的远离所述衍射光学元件的一侧，所述第一光检测元件用于将依次经过所述衍射光学元件和所述准直元件的所述光检测信号转化为第一电信号；

第二光检测元件，所述第二光检测元件用于将未经所述衍射光学元件衍射的所述光检测信号转化为第二电信号；和

与所述第一光检测元件、所述第二光检测元件均连接的处理器，所述处理器用于获取所述第一电信号、获取所述第二电信号、根据所述第二电信号判断出所述辅助光源不处于正常工作状态时修正所述第一电信号、判断修正后的所述第一电信号是否处于预设范围内、以及在修正后的所述第一电信号不处于所述预设范围内时判断所述衍射光学元件损坏。

2.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述处理器与所述边发射激光器连接，所述处理器还用于在判断所述衍射光学元件损坏时关闭所述边发射激光器或减小所述边发射激光器的发光功率。

3.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述边发射激光器与所述辅助光源分时工作。

4.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述边发射激光器与所述辅助光源同时工作，所述边发射激光器与所述辅助光源用于发射不同波长的光束。

5.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述处理器用于根据所述第二电信号控制所述辅助光源的发光功率。

6.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述边发射激光器为分布反馈式激光器。

7.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述发光面与所述准直元件的准直光轴垂直。

8.一种激光投射模组损坏的检测方法，其特征在于，所述激光投射模组包括边发射激光器、准直元件、衍射光学元件、辅助光源、第一光检测元件和第二光检测元件，所述边发射激光器包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件，所述准直元件和所述衍射光学元件依次设置在所述边发射激光器的光路上，所述辅助光源设置在所述衍射光学元件的远离所述准直元件的一侧，所述辅助光源用于发射光检测信号，所述第一光检测元件设置在所述准直元件的远离所述衍射光学元件的一侧，所述第一光检测元件用于将依次经过所述衍射光学元件和所述准直元件的所述光检测信号转化为第一电信号，所述第二光检测元件用于将未经所述衍射光学元件衍射的所述光检测信号转化为第二电信号，所述检测方法包括：

获取所述第一电信号；

获取所述第二电信号；

根据所述第二电信号判断出所述辅助光源不处于正常工作状态时修正所述第一电信号；

判断修正后的所述第一电信号是否处于预设范围内；和

在修正后的所述第一电信号不处于所述预设范围内时判断所述衍射光学元件损坏。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

在判断所述衍射光学元件损坏时关闭所述边发射激光器或减小所述边发射激光器的发光功率。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述边发射激光器与所述辅助光源分时工作。

11.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述边发射激光器与所述辅助光源同时工作，所述边发射激光器与所述辅助光源用于发射不同波长的光束。

12.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

根据所述第二电信号控制所述辅助光源的发光功率。

13.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括：

权利要求1-7任意一项所述的激光投射模组；

图像采集器，所述图像采集器用于采集由所述激光投射模组向目标空间中投射的激光图案；和

分别与所述激光投射模组、及所述图像采集器连接的处理芯片，所述处理芯片用于处理所述激光图案以获得深度图像。

14.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

壳体；和

权利要求13所述的深度相机，所述深度相机设置在所述壳体上并从所述壳体上暴露以获取所述深度图像。

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