CN108594393A - 衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置。衍射光学组件包括密封组件和衍射光学元件。密封组件包括透光的第一密封板、透光的第二密封板、和间隔物。第一密封板与第二密封板相对设置。间隔物间隔第一密封板和第二密封板。第一密封板、第二密封板及间隔物共同形成封闭的容置腔。衍射光学元件收容在容置腔内。衍射光学元件包括透光的衍射本体及形成在衍射本体上的多个衍射结构。本发明实施方式的衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置中，衍射光学元件收容在封闭的容置腔内，可以对衍射光学元件起到保护的作用，防止水分或其他污染物损坏衍射光学元件。

Description

衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置
技术领域
本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种衍射光学组件、激光投射模组、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，使得DOE的衍射效率降低，甚至导致DOE沿预期之外的方向衍射光束，灼伤用户的眼睛。
发明内容
本发明实施方式提供一种衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置。
本发明实施方式的衍射光学组件，包括：
密封组件，所述密封组件包括透光的第一密封板、透光的第二密封板、和间隔物，所述第一密封板与所述第二密封板相对设置，所述间隔物间隔所述第一密封板和所述第二密封板，所述第一密封板、所述第二密封板及所述间隔物共同形成封闭的容置腔；和
衍射光学元件，所述衍射光学元件收容在所述容置腔内，所述衍射光学元件包括透光的衍射本体及形成在所述衍射本体上的多个衍射结构。
在某些实施方式中，所述第一密封板包括与所述第二密封板相对的第一抵触面，所述第二密封板包括与所述第一密封板相对的第二抵触面；
所述衍射光学元件的数量为一个，所述衍射光学元件与所述第一抵触面及所述第二抵触面抵触；或者
所述衍射光学元件的数量为至少两个，至少两个所述衍射光学元件中的两个所述衍射光学元件分别与所述第一抵触面及所述第二抵触面抵触。
在某些实施方式中，所述衍射光学元件的数量为至少两个，相邻的两个所述衍射光学元件抵触；或
相邻的两个所述衍射光学元件相互间隔。
在某些实施方式中，所述衍射光学元件的数量为一个，所述衍射本体包括相背的衍射入射面与衍射出射面，所述衍射结构形成在所述衍射入射面或/和所述衍射出射面上；或
所述衍射光学元件的数量为至少两个，每个所述衍射光学元件的衍射本体包括相背的衍射入射面与衍射出射面，每个所述衍射光学元件的衍射结构形成在对应的所述衍射入射面或/和所述衍射出射面上。
本发明实施方式的激光投射模组，包括：
基板组件；
镜筒组件，所述镜筒组件设置在所述基板组件上并与所述基板组件共同形成收容腔；
光源，所述光源设置在所述基板组件上并收容在所述收容腔内；
准直元件，所述准直元件收容在所述收容腔内；和
上述任一实施方式所述的衍射光学组件，所述衍射光学组件收容在所述收容腔内，所述准直元件、所述第一密封板、所述衍射光学元件及所述第二密封板依次设置在所述光源的光路上。
在某些实施方式中，所述光源为边发射激光器，所述光源包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件。
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，所述镜筒组件包括镜筒，所述镜筒包括相背的顶部及底部，所述镜筒形成有贯穿所述顶部及所述底部的通孔，所述底部承载在所述基板组件上，所述镜筒的内壁向所述通孔的中心延伸有环形承载台，所述衍射光学组件承载在所述承载台上。
在某些实施方式中，所述基板组件包括电路板，所述光源及所述镜筒组件设置在所述电路板上。
在某些实施方式中，所述基板组件包括基板及承载在所述基板上的电路板，所述电路板开设有过孔，所述光源承载在所述基板上并收容在所述过孔内。
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经所述衍射光学元件后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器，所述处理器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
上述任一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。
本发明实施方式的衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置中，衍射光学元件收容在封闭的容置腔内，可以对衍射光学元件起到保护的作用，防止水分或其他污染物损坏衍射光学元件。
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的结构示意图；
图2至图4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5至图16是本发明某些实施方式的衍射光学组件的结构示意图；
图17是本发明某些实施方式的深度相机的结构示意图；
图18是本发明某些实施方式的电子装置的结构示意图；
主要元件及符号说明：
激光投射模组100、基板组件10、基板11、散热孔111、电路板12、过孔121、镜筒组件20、镜筒20a、收容腔21、顶部22、底部23、通孔24、承载台25、通光孔26、光源40、发光面41、侧面42、准直元件50、光学部52、安装部54、衍射光学组件60、密封组件62、第一密封板622、第一抵触面6222、第二密封板624、第二抵触面6242、间隔物626、容置腔628、衍射光学元件64、第一衍射光学元件64a、第二衍射光学元件64b、衍射本体642、第一衍射本体642a、第二衍射本体642b、衍射入射面6422、第一衍射入射面6422a、第二衍射入射面6422b、衍射出射面6424、第一衍射出射面6424a、第二衍射出射面6424b、衍射结构644、封胶70、支撑块80、深度相机400、投射窗口401、采集窗口402、图像采集器200、处理器300、电子装置1000、壳体500。
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。
请参阅图1，本发明实施方式的激光投射模组100包括基板组件10、镜筒组件20、光源40、准直元件50和衍射光学组件60。镜筒组件20设置在基板组件10上并与基板组件10共同形成收容腔21。光源40、准直元件50、及衍射光学组件60均收容在收容腔21内。光源40设置在基板组件10上，准直元件50和衍射光学组件60依次设置在光源40的光路上。
基板组件10包括基板11及承载在基板11上的电路板12。基板11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(Polymethyl Methacrylate，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11的质量较轻且具有足够的支撑强度。电路板12可以是硬板、软板或软硬结合板。电路板12上开设有过孔121。光源40通过过孔121固定在基板11上并与电路板12电连接。基板11上可以开设有散热孔111，光源40或电路板12工作产生的热量可以由散热孔111散出，散热孔111内还可以填充导热胶，以进一步提高基板组件10的散热性能。
镜筒组件20包括镜筒20a，镜筒20a包括相背的顶部22及底部23。镜筒20a形成有贯穿顶部22及底部23的通孔24。底部23承载在基板组件10上，具体可通过胶水固定在电路板12上或者通过卡合、焊接、螺纹连接等方式固定在电路板12上。镜筒20a的内壁向通孔24的中心延伸有环形承载台25，衍射光学组件60承载在承载台25上。承载台25形成与收容腔21连通的通光孔26。
光源40用于发射激光。光源40可以是垂直腔面发射激光器(Vertical CavitySurface Emitting Laser，VCSEL)或者边发射激光器(edge-emitting laser，EEL)。在如图1所示的实施例中，光源40为边发射激光器，具体地，光源40可以为分布反馈式激光器(Distributed Feedback Laser，DFB)。光源40用于向收容腔21内发射激光。请结合图2，光源40整体呈柱状，光源40远离基板组件10的一个端面形成发光面41，激光从发光面41发出，发光面41朝向准直元件50且发光面41与准直元件50的准直光轴垂直，准直光轴穿过发光面41的中心。光源40固定在基板组件10上，具体地，光源40可以通过封胶70粘结在基板组件10上，例如光源40的与发光面41相背的一面粘接在基板组件10上。请结合图1和图3，光源40的侧面42也可以粘接在基板组件10上，封胶70包裹住四周的侧面42，也可以仅粘结侧面42的某一个面与基板组件10或粘结某几个面与基板组件10。此时封胶70可以为导热胶，以将光源40工作产生的热量传导至基板组件10中。
上述的激光投射模组100的光源40采用边发射激光器，一方面边发射激光器较VCSEL阵列的温漂较小，另一方面，由于边发射激光器为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，激光投射模组100的光源40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。当边发射激光器的发光面41朝向准直元件50时，边发射激光器呈竖直放置，由于边发射激光器呈细长条结构，边发射激光器容易出现跌落、移位或晃动等意外，因此通过设置封胶70能够将边发射激光器固定住，防止边发射激光器发生跌落、位移或晃动等意外。
在某些实施方式中，光源40也可以采用如图4所示的固定方式固定在基板组件10上。具体地，激光投射模组100包括多个弹性的支撑块80，支撑块80可以固定在基板组件10上，多个支撑块80共同包围光源40，在安装时可以将光源40直接安装在多个支撑块80之间。在一个例子中，多个支撑块80共同夹持光源40，以进一步防止光源40发生晃动。
准直元件50用于准直光源40发射的激光。准直元件50包括光学部52和环绕光学部52的安装部54，安装部54用于与镜筒20a的内壁结合以使准直元件50固定在镜筒20a上，承载台25位于准直元件50与衍射光学组件60之间。在本实施方式中，光学部52包括位于准直元件50相背两侧的两个曲面。安装部54与承载台25抵触，光学部52的其中一个曲面伸入通光孔26内。如此，在不增加激光投射模组100的厚度的同时，环形承载台25既可以承载衍射光学组件60，也可以间隔准直元件50与衍射光学组件60。
在某些实施方式中，准直元件50可包括一个或多个透镜，一个或多个透镜共轴依次设置在光源40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。
请一并参阅图1及图5，衍射光学组件60包括密封组件62和衍射光学元件64。
密封组件62包括第一密封板622、第二密封板624、和间隔物626。第一密封板622与第二密封板624相对设置。间隔物626间隔第一密封板622和第二密封板624。间隔物626可以为环状。第一密封板622、第二密封板624及间隔物626共同形成封闭的容置腔628。第一密封板622承载在承载台25上，第一密封板622的底部可通过胶合的方式与承载台25结合，第一密封板622的侧壁、第二密封板624的侧壁、和间隔物626的侧壁也均可通过胶合的方式与顶部22的内壁结合。第一密封板622和第二密封板624可以由透光材料制成，例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)等。由于玻璃、PMMA、PC、及PI等透光材料均具有优异的透光性能，第一密封板622和第二密封板624不会由于遮挡光线而影响激光投射模组100的正常工作。间隔物626的材质可以为环氧树脂、聚酰亚胺等聚合材料，或者金属、金属合金、玻璃等。
衍射光学元件64收容在容置腔628内，准直元件50、第一密封板622、衍射光学元件64及第二密封板624依次设置在光源40的光路上。衍射光学元件64用于衍射准直元件50准直后的激光以形成激光图案。第一密封板622包括与第二密封板624相对的第一抵触面6222，第二密封板624包括与第一密封板622相对的第二抵触面6242。衍射光学元件64位于第一抵触面6222与第二抵触面6242之间。衍射光学元件64包括透光的衍射本体642及形成在衍射本体642上的多个衍射结构644。衍射光学元件64可以由玻璃或复合塑料(如PET)制成。衍射结构644可通过蚀刻、纳米压印等方式形成在衍射本体642上。衍射结构644朝向光源40或准直元件50。
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，使得DOE的衍射效率降低，甚至导致DOE沿预期之外的方向衍射光束，灼伤用户的眼睛。本发明实施方式中，衍射光学元件64收容在封闭的容置腔628内，可以对衍射光学元件64起到保护的作用，防止水分或其他污染物损坏衍射光学元件64。另外，密封良好的衍射光学组件60使得激光投射模组100能够在高水分和/或气载颗粒环境中使用，而不会使用户的眼睛受伤或降低激光投射模组100的光学性能。
在制造上述衍射光学组件60时，可以先将衍射光学元件64设置第一密封板622上，然后再将间隔物626设置在第一密封板622上并使得间隔物626环绕衍射光学元件64，再将第二密封板624设置在间隔物626上以实现衍射光学元件64的密封；或者，先将衍射光学元件64设置第二密封板624上，然后再将间隔物626设置在第二密封板624上并使得间隔物626环绕衍射光学元件64，再将第一密封板622设置在间隔物626上以实现衍射光学元件64的密封。
请一并参阅图5至图7，衍射光学元件64的数量可以为一个。衍射本体642包括相背的衍射入射面6422与衍射出射面6424。衍射光学元件64与第一抵触面6222及第二抵触面6242抵触。具体地，衍射入射面6422与第一抵触面6222抵触，衍射出射面6424与第二抵触面6242抵触。
进一步地，请参阅图5，在某些实施方式中，衍射结构644形成在衍射出射面6424上。第二抵触面6242上形成有与衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与衍射光学元件64紧密相接，第一抵触面6222与衍射入射面6422可通过光学胶结合。此时，衍射光学元件64与第一密封板622之间没有空隙，衍射光学元件64与第二密封板624之间也没有空隙。
请参阅图6，在某些实施方式中，衍射结构644可形成在衍射入射面6422上。第一抵触面6222上形成有与衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与衍射光学元件64紧密相接，第二抵触面6242与衍射出射面6424可通过光学胶结合。此时，衍射光学元件64与第一密封板622之间没有空隙，衍射光学元件64与第二密封板624之间也没有空隙。
请参阅图7，在某些实施方式中，衍射结构644形成在衍射入射面6422和衍射出射面6424上。第一抵触面6222上形成有与衍射入射面6422的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与衍射光学元件64紧密相接，第二抵触面6242上形成有与衍射出射面6424的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与衍射光学元件64紧密相接。此时，衍射光学元件64与第一密封板622之间没有空隙，衍射光学元件64与第二密封板624之间也没有空隙。
请一并参阅图8至图15，衍射光学元件64的数量可以为至少两个，例如三个、四个、六个、八个等。每个衍射光学元件64的衍射本体642包括相背的衍射入射面6422与衍射出射面6424。至少两个衍射光学元件64中的两个衍射光学元件64分别与第一抵触面6222及第二抵触面6242抵触。下面以衍射光学元件64的数量为两个为例进行说明，衍射光学元件64包括第一衍射光学元件64a和第二衍射光学元件64b。准直元件50、第一密封板622、第一衍射光学元件64a、第二衍射光学元件64b、及第二密封板624依次设置在光源40的光路上。第一衍射光学元件64a包括透光的第一衍射本体642a及形成在第一衍射本体642a上的多个衍射结构644，第二衍射光学元件64b包括透光的第二衍射本体642b及形成在第二衍射本体642b上的多个衍射结构644。第一衍射本体642a包括相背的第一衍射入射面6422a与第一衍射出射面6424a，第二衍射本体642b包括相背的第二衍射入射面6422b与第二衍射出射面6424b。
进一步地，请参阅图8，在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射入射面6422a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射入射面6422b上。第一抵触面6222上形成有与第一衍射入射面6422a的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与第一衍射光学元件64a紧密相接，第二抵触面6242与第二衍射出射面6424b可通过光学胶结合。此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b相互间隔。
请一并参阅图9及图10，在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射入射面6422a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射出射面6424b上。第一抵触面6222上形成有与第一衍射入射面6422a的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与第一衍射光学元件64a紧密相接，第二抵触面6242上形成有与第二衍射出射面6424b的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与第二衍射光学元件64b紧密相接，此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b可以是相互间隔的(如图9所示)；或者，第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b抵触，具体为第一衍射出射面6424a与第二衍射入射面6422b抵触(如图10所示)。
请一并参阅图11及图12，在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射出射面6424a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射入射面6422b上。第一抵触面6222与第一衍射入射面6422a可通过光学胶结合，第二抵触面6242与第二衍射出射面6424b可通过光学胶结合，此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b可以是相互间隔的(如图11所示)；或者，第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b抵触，具体为第一衍射出射面6424a的衍射结构644与第二衍射入射面6422b的衍射结构644咬合(如图12所示)。
请参阅图13，在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射出射面6424a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射出射面6424b上。第一抵触面6222与第一衍射入射面6422a可通过光学胶结合，第二抵触面6242上形成有与第二衍射出射面6424b的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与第二衍射光学元件64b紧密相接，此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b相互间隔。
请参阅图14，在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射入射面6422a和第一衍射出射面6424a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射入射面6422b上。第一抵触面6222上形成有与第一衍射入射面6422a的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与第一衍射光学元件64a紧密相接，第二抵触面6242与第二衍射出射面6424b可通过光学胶结合。此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b可以是相互间隔的；或者，第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b抵触，具体为第一衍射出射面6424a的衍射结构644与第二衍射入射面6422b的衍射结构644咬合(如图14所示)。
在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射入射面6422a和第一衍射出射面6424a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射出射面6424b上。第一抵触面6222上形成有与第一衍射入射面6422a的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与第一衍射光学元件64a紧密相接，第二抵触面6242上形成有与第二衍射出射面6424b的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与第二衍射光学元件64b紧密相接。此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b相互间隔。
在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射入射面6422a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射入射面6422b和第二衍射出射面6424b上。第一抵触面6222上形成有与第一衍射入射面6422a的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与第一衍射光学元件64a紧密相接，第二抵触面6242上形成有与第二衍射出射面6424b的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与第二衍射光学元件64b紧密相接。此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b相互间隔。
请参阅图15，在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射出射面6424a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射入射面6422b和第二衍射出射面6424b上。第一抵触面6222与第一衍射入射面6422a可通过光学胶结合，第二抵触面6242上形成有与第二衍射出射面6424b的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与第二衍射光学元件64b紧密相接。此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b可以是相互间隔的；或者，第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b抵触，具体为第一衍射出射面6424a的衍射结构644与第二衍射入射面6422b的衍射结构644咬合(如图15所示)。
在某些实施方式中，第一衍射光学元件64a的衍射结构644形成在第一衍射入射面6422a和第一衍射出射面6424a上，第二衍射光学元件64b的衍射结构644形成在第二衍射入射面6422b和第二衍射出射面6424b上。第一抵触面6222上形成有与第一衍射入射面6422a的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第一密封板622与第一衍射光学元件64a紧密相接，第二抵触面6242上形成有与第二衍射出射面6424b的衍射结构644咬合的凹凸结构，以使第二密封板624与第二衍射光学元件64b紧密相接。此时，第一衍射光学元件64a与第一密封板622之间没有空隙，第二衍射光学元件64b与第二密封板624之间也没有空隙。第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b可以是相互间隔的；或者，第一衍射光学元件64a与第二衍射光学元件64b抵触，具体为第一衍射出射面6424a的衍射结构644与第二衍射入射面6422b的衍射结构644咬合。
上述各实施方式中，间隔物626与衍射本体642可以相互间隔的；或者，间隔物626与衍射本体642抵触(如图8至图15所示)。
需要指出的是，当衍射光学元件64的数量大于两个时，其结构与衍射光学元件64的数量为两个时的结构类似，在此不再详细说明。
在其他实施方式中，当衍射光学元件64的数量为一个或者至少两个时，衍射光学元件64也可与第一抵触面6222及第二抵触面6242间隔设置，也即是说，衍射光学元件64既不与第一抵触面6222抵触，也不与第二抵触面6242抵触。此时，衍射光学元件64可以通过衍射本体642的侧壁安装在间隔物626上，以实现固定收容在容置腔628内(如图16所示)。在制造衍射光学组件60时，可先将衍射光学元件64安装在间隔物626上使得间隔物626环绕衍射光学元件64，再分别将第一密封板622和第二密封板624设置在间隔物626的相对两侧以实现衍射光学元件64的密封。
在组装上述激光投射模组100时，沿着光路从镜筒20a的底部23依次向通孔24内放入准直元件50、及安装好光源40的基板组件10。光源40可以先安装在基板组件10上，然后再将安装有光源40的基板组件10与底部23固定。逆着光路的方向从顶部22将衍射光学组件60放入通孔24并承载在承载台25上，并使得第一密封板622与承载台25抵触。激光投射模组100的结构简单，组装方便。
请参阅图17，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、及处理器300。图像采集器200用于采集经衍射光学元件64后向目标空间中投射的激光图案。处理器300分别与激光投射模组100、及图像采集器200连接。处理器300用于处理激光图案以获得深度图像。
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，处理器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18，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 (12)

1.一种衍射光学组件，其特征在于，包括：
密封组件，所述密封组件包括透光的第一密封板、透光的第二密封板、和间隔物，所述第一密封板与所述第二密封板相对设置，所述间隔物间隔所述第一密封板和所述第二密封板，所述第一密封板、所述第二密封板及所述间隔物共同形成封闭的容置腔；和
衍射光学元件，所述衍射光学元件收容在所述容置腔内，所述衍射光学元件包括透光的衍射本体及形成在所述衍射本体上的多个衍射结构。
2.根据权利要求1所述的衍射光学组件，其特征在于，所述第一密封板包括与所述第二密封板相对的第一抵触面，所述第二密封板包括与所述第一密封板相对的第二抵触面；
所述衍射光学元件的数量为一个，所述衍射光学元件与所述第一抵触面及所述第二抵触面抵触；或者
所述衍射光学元件的数量为至少两个，至少两个所述衍射光学元件中的两个所述衍射光学元件分别与所述第一抵触面及所述第二抵触面抵触。
3.根据权利要求2所述的衍射光学组件，其特征在于，所述衍射光学元件的数量为至少两个，相邻的两个所述衍射光学元件抵触；或
相邻的两个所述衍射光学元件相互间隔。
4.根据权利要求1所述的衍射光学组件，其特征在于，所述衍射光学元件的数量为一个，所述衍射本体包括相背的衍射入射面与衍射出射面，所述衍射结构形成在所述衍射入射面或/和所述衍射出射面上；或
所述衍射光学元件的数量为至少两个，每个所述衍射光学元件的衍射本体包括相背的衍射入射面与衍射出射面，每个所述衍射光学元件的衍射结构形成在对应的所述衍射入射面或/和所述衍射出射面上。
5.一种激光投射模组，其特征在于，所述激光投射模组包括：
基板组件；
镜筒组件，所述镜筒组件设置在所述基板组件上并与所述基板组件共同形成收容腔；
光源，所述光源设置在所述基板组件上并收容在所述收容腔内；
准直元件，所述准直元件收容在所述收容腔内；和
权利要求1-4任意一项所述的衍射光学组件，所述衍射光学组件收容在所述收容腔内，所述准直元件、所述第一密封板、所述衍射光学元件及所述第二密封板依次设置在所述光源的光路上。
6.根据权利要求5所述的激光投射模组，其特征在于，所述光源为边发射激光器，所述光源包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件。
7.根据权利要求6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。
8.根据权利要求5所述的激光投射模组，其特征在于，所述镜筒组件包括镜筒，所述镜筒包括相背的顶部及底部，所述镜筒形成有贯穿所述顶部及所述底部的通孔，所述底部承载在所述基板组件上，所述镜筒的内壁向所述通孔的中心延伸有环形承载台，所述衍射光学组件承载在所述承载台上。
9.根据权利要求5所述的激光投射模组，其特征在于，所述基板组件包括电路板，所述光源及所述镜筒组件设置在所述电路板上。
10.根据权利要求5所述的激光投射模组，其特征在于，所述基板组件包括基板及承载在所述基板上的电路板，所述电路板开设有过孔，所述光源承载在所述基板上并收容在所述过孔内。
11.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括：
权利要求5-10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经所述衍射光学元件后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器，所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。
12.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：
壳体；和
权利要求11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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