CN109543515B - 光学元件及其监测系统和方法、主动发光模组、终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学元件及其监测系统和方法、主动发光模组、终端，涉及电子终端设备技术领域，能够实时监测主动发光模组中衍射光学组件或匀光片等光学元件是否破损或脱落，并在光学元件发生破损或脱落时关闭激光器，避免激光漏出。其中光学元件的监测系统包括光学元件，及依次连接的微处理器、电源和激光器，光学元件上设置有检测线，检测线的两端分别与微处理器相连。微处理器配置为实时监测检测线的电阻值或检测线两端的电压值，根据监测得到的电阻值或电压值判断光学元件是否破损或脱落，并在判定光学元件破损或脱落时控制电源停止向激光器供电。

Description

光学元件及其监测系统和方法、主动发光模组、终端

技术领域

本发明涉及电子终端设备技术领域，尤其涉及一种光学元件及其监测系统和方法、主动发光模组、终端。

背景技术

目前，3D感测技术是电子终端设备(例如手机)领域的研究热点。3D感测技术是一种深度感测技术，可进一步完善脸部识别或虹膜识别功能，增强终端摄像头的面部和对象识别功能，适用于增强实境、游戏、自动驾驶等功能。

通过在终端中集成结构光、TOF(Time Of Flight，飞时测距)等主动发光模组，可以实现3D感测功能。这类主动发光模组中通常包括大功率的激光器，通过激光器主动发光投射在人脸上，从而实现人脸识别。由于激光器会发射激光，因此在激光器的出光方向会设置衍射光学组件(Diffractive Optical Element，简称DOE)或匀光片(Diffuser)等用于散光或匀光的光学元件，用以防止激光直射人眼损伤人眼视力。

然而，如果衍射光学组件或匀光片等光学元件出现破损、脱落等异常情况时，可能会导致大功率的激光器所发出的激光漏出。

发明内容

本发明提供一种光学元件及其监测系统和方法、主动发光模组、终端，能够实时监测主动发光模组中衍射光学组件或匀光片等光学元件的破损、脱落异常状态，并在这些光学元件发生破损或脱落时关闭激光器，避免激光漏出。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种光学元件，包括衬底基板，及设置于该衬底基板一侧表面上的检测线，检测线配置为传输电信号。

这样，将该光学元件应用于主动发光模组中，将检测线的两端分别通过导线与主动发光模组的微处理器相连，利用微处理器实时监测检测线的电阻值或检测线两端的电压值，当检测线的电阻值或检测线两端的电压值发生异常变化时，说明检测线断裂，或者检测线与导线的连接处发生开路，从而可判断检测线所附着的光学元件破损或脱落，此时利用微处理器控制主动发光模组的激光器关闭，从而有效地避免了在光学元件破损或脱落时激光器所发射的激光漏出而可能会对人眼造成的伤害。并且，该方案仅需设置一层光学元件及检测线(即仅需一层导电层)，结构简单，制作工艺简单，成本较低。

结合第一方面，在一种可能的设计中，检测线的材料为透明导电材料，以避免对激光器所发射的光线造成遮挡。

可选的，检测线的材料包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟镓锌氧化物和铟锡锌氧化物等中的任意一种或几种。

结合第一方面，在一种可能的设计中，检测线所在的衬底基板的表面等分为多个区域，每个区域均有检测线的至少一段覆盖。这样，使得检测线尽量布满光学元件的各个区域，保证了光学元件的各个区域乃至全部区域发生破损均能够被监测到，提高监测的准确度。

可选的，每个区域内的检测线的覆盖面积相等。可选的，每个区域内的检测线的宽度相等。可选的，检测线的相邻部分之间的间隙相等。这样，可进一步提高监测的准确度和灵敏度。

结合第一方面，在一种可能的设计中，检测线呈折线形或者螺旋线形延伸，以使检测线尽量布满光学元件的各个区域。

结合第一方面，在一种可能的设计中，光学元件还包括设置于衬底基板的与检测线所在侧相同的一侧表面上的导电垫，导电垫位于检测线的端部且与检测线的端部电连接。这样，导线可通过导电垫实现与检测线的电连接。

可选的，导电垫与检测线的材料相同，以便于二者在相同的步骤下同时形成，简化制备步骤。

可选的，光学元件还包括覆盖在检测线上的保护层，该保护层上设有开口，以暴露出导电垫。这样，保护层能够起到保护检测线的作用，并且开口的设置便于检测线的端部或者导电垫与导线进行电连接。

本发明的第二方面提供一种主动发光模组，该主动发光模组包括模组外壳、激光器、微处理器、光学元件和导线。其中，模组外壳包括底部基板及侧壁。激光器和微处理器安装于底部基板上。光学元件安装于侧壁远离底部基板的一端，该光学元件为如上述任一项所述的光学元件。导线用于将光学元件的检测线两端分别与微处理器连接。微处理器配置为实时监测检测线的电阻值或检测线两端的电压值，根据监测得到的电阻值或电压值判断光学元件是否破损或脱落，并在判定所述光学元件破损或脱落时控制激光器关闭，从而有效地避免了在光学元件破损或脱落时激光器所发射的激光漏出而可能会对人眼造成的伤害。

结合第二方面，在一种可能的设计中，导线在侧壁的内部由检测线的端部延伸至微处理器。或者，导线在侧壁的内表面上由检测线的端部延伸至所述微处理器。或者，导线在侧壁的外表面上由检测线的端部延伸至微处理器。这样，实现了检测线与微处理器的连接。

结合第二方面，在一种可能的设计中，主动发光模组还包括设置于检测线的端部与导线的相接处的导电电极，用于将检测线的端部和导线电连接，从而实现了检测线与导线的电连接。

可选的，导电电极的材料为导电银浆或焊锡，制作工艺简单，易实现。

本发明的第三方面提供一种终端，该终端包括如以上任一项所述的主动发光模组。该主动发光模组能够产生与本发明的第二方面所提供的主动发光模组相同的有益效果，此处不再赘述。

本发明的第四方面提供一种光学元件的监测系统，该光学元件的监测系统包括依次连接的微处理器、电源和激光器。该光学元件的监测系统还包括如以上任一项所述的光学元件，该光学元件的检测线的两端分别与微处理器相连。微处理器配置为实时监测检测线的电阻值或检测线两端的电压值，根据监测得到的电阻值或电压值判断光学元件是否破损或脱落，并在判定光学元件破损或脱落时控制电源停止向激光器供电，使激光器关闭，从而有效地避免了在光学元件破损或脱落时激光器所发射的激光漏出而可能会对人眼造成的伤害。

本发明的第五方面提供一种光学元件的监测方法，该光学元件的监测方法应用于如以上所述的光学元件的监测系统，该光学元件的监测方法包括如下步骤：微处理器实时监测检测线的电阻值。微处理器判断监测得到的电阻值是否超出设定电阻阈值范围：若是，则微处理器控制电源停止向激光器供电；若否，则进行下一时刻对检测线的电阻值的监测。其中，设定电阻阈值范围为围绕检测线在未断裂时的电阻值上下波动的数值范围。通过上述光学元件的监测方法，实现了对主动发光模组中光学元件的破损或脱落异常状态的实时监测，并且可在光学元件发生破损或脱落时关闭激光器，避免激光漏出。

结合第五方面，在一种可能的设计中，微处理器实时监测检测线两端的电阻值，包括如下步骤：微处理器实时监测检测线两端的电压值。微处理器将监测得到的电压值转换成电阻值。这样，提供了一种实时监测检测线的电阻值的具体方案。

本发明的第六方面提供一种光学元件的监测方法，该光学元件的监测方法应用于如以上所述的光学元件的监测系统，该光学元件的监测方法包括如下步骤：微处理器实时监测检测线两端的电压值。微处理器判断监测得到的电压值是否超出设定电压阈值范围：若是，则微处理器控制电源停止向激光器供电；若否，则进行下一时刻对检测线两端的电压值的监测。其中，设定电压阈值范围为围绕检测线在未断裂时两端的电压值上下波动的数值范围。通过上述光学元件的监测方法，实现了对主动发光模组中光学元件的破损或脱落异常状态的实时监测，并且可在光学元件发生破损或脱落时关闭激光器，避免激光漏出。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的终端的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的光学元件的监测系统的应用场景的示意图；

图3为图2的局部放大图；

图4a为主动发光模组的典型结构示意图；

图4b为主动发光模组中承托结构的俯视图；

图5a为本发明实施例所提供的光学元件的监测系统的架构图；

图5b为本发明实施例所提供的光学元件的监测系统的电路图；

图6为本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中检测线的第一种示意图；

图7a～图7c为本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中检测线的三种图案设计图；

图8为本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中检测线的第二种示意图；

图9a～图9c为本发明实施例所提供的主动发光模组的三种结构示意图；

图10为本发明实施例所提供的光学元件的截面结构示意图；

图11a～图11d为本发明实施例所提供的光学元件中各膜层的俯视结构示意图；

图12为本发明实施例所提供的光学元件的监测方法的第一种流程图；

图13为本发明实施例所提供的光学元件的监测方法的第二种流程图；

图14为本发明实施例所提供的光学元件的监测方法的第三种流程图。

具体实施方式

以下，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该特征。在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例提供一种光学元件的监测系统及监测方法，该光学元件的监测系统及监测方法可应用于手机、可穿戴设备、AR(增强现实)\VR(虚拟现实)设备、平板电脑、笔记本电脑、UMPC(超级移动个人计算机)、上网本、PDA(个人数字助理)等任意终端，本发明的实施例对此不作任何限制。

如图1和图2所示，本发明实施例中的终端可以为手机100。下面以手机100为例对实施例进行具体说明。

如图1所示，手机100具体可以包括：处理器101、射频(RF)电路102、存储器103、触摸屏104、蓝牙装置105、一个或多个传感器106、Wi-Fi装置107、定位装置108、音频电路109、外设接口110以及电源装置111等部件。这些部件可通过一根或多根通信总线或信号线(图2中未示出)进行通信。本领域技术人员可以理解，图2中示出的硬件结构并不构成对手机的限定，手机100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对手机100的各个部件进行具体的介绍：

处理器101是手机100的控制中心，利用各种接口和线路连接手机100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器103内的应用程序(简称App)，以及调用存储在存储器103内的数据，执行手机100的各种功能和处理数据。在一些实施例中，处理器101可包括一个或多个处理单元。举例来说，处理器101可以是华为技术有限公司制造的麒麟960芯片。

射频电路102可用于在收发信息或通话过程中，无线信号的接收和发送。特别地，射频电路102可以将基站的下行数据接收后，给处理器101处理。另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，射频电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频电路102还可以通过无线通信和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统、通用分组无线服务、码分多址、宽带码分多址、长期演进、电子邮件、短消息服务等。

存储器103用于存储应用程序以及数据，处理器101通过运行存储在存储器103的应用程序以及数据，执行手机100的各种功能以及数据处理。存储器103主要包括存储程序区以及存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)。存储数据区可以存储根据使用手机100时所创建的数据(比如音频数据、电话本等)。此外，存储器103可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失存储器，例如磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件等。存储器103可以存储各种操作系统，例如，苹果公司所开发的iOS操作系统，谷歌公司所开发的Android操作系统等。

触摸屏104可以包括触控板104-1和显示屏104-2。其中，触控板104-1可采集手机100的用户在其上或附近的触摸事件(比如用户使用手指、触控笔等任何适合的物体在触控板104-1上或在触控板104-1附近的操作)，并将采集到的触摸信息发送给其他器件例如处理器101。

其中，用户在触控板104-1附近的触摸事件可以称之为悬浮触控。悬浮触控可以是指，用户无需为了选择、移动或拖动目标(例如图标等)而直接接触触控板，而只需用户位于终端附近以便执行所想要的功能。在悬浮触控的应用场景下，术语“触摸”、“接触”等不会暗示用于直接接触触摸屏，而是附近或接近的接触。

具体的，可以在触控板104-1内设置两种电容式传感器，即互电容传感器和自电容传感器，这两种电容传感器可以交替地阵列排布在触控板104-1上。其中，互电容传感器用于实现正常传统的多点触控，即检测用户接触触控板104-1时的手势。而自电容传感器能够产生比互电容更为强大的信号，从而检测到距离触控板104-1更远的手指感应。因此，当用户的手指在屏幕上悬停时，由于自电容传感器产生的信号要比互电容传感器产生的信号大，使得手机100可以检测到在屏幕上方，例如，距离触控板104-1上方20mm处用户的手势。

可选的，能够进行悬浮触控的触控板104-1可以采用电容式、红外光感以及超声波等实现。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型来实现触控板104-1。显示屏104-2可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机100的各种菜单。可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示屏104-2。触控板104-1可以覆盖在显示屏104-2之上，当触控板104-1检测到在其上或附近的触摸事件后，传送给处理器101以确定触摸事件的类型，随后处理器101可以根据触摸事件的类型在显示屏104-2上提供相应的视觉输出。

虽然在图1中，触控板104-1与显示屏104-2是作为两个独立的部件来实现手机100的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控板104-1与显示屏104-2集成而实现手机100的输入和输出功能。

可以理解的是，触摸屏104是由多层的材料堆叠而成，本发明实施例中只展示出了触控板(层)和显示屏(层)，其他层在本发明实施例中不予记载。另外，在本发明其他一些实施例中，触控板104-1可以覆盖在显示屏104-2之上，并且触控板104-1的尺寸大于显示屏104-2的尺寸，使得显示屏104-2全部覆盖在触控板104-1下面，或者，上述触控板104-1可以以全面板的形式配置在手机100的正面，也即用户在手机100正面的触摸均能被手机感知，这样就可以实现手机正面的全触控体验。在其他一些实施例中，触控板104-1以全面板的形式配置在手机100的正面，显示屏104-2也可以以全面板的形式配置在手机100的正面，这样在手机的正面就能够实现无边框的结构。

在本发明实施例中，手机100还可以具有指纹识别功能。例如，可以在手机100的背面(例如后置摄像头的下方)配置指纹识别器112，或者在手机100的正面(例如触摸屏104的下方)配置指纹识别器112。又例如，可以在触摸屏104中配置指纹采集器件112来实现指纹识别功能，即指纹采集器件112可以与触摸屏104集成在一起来实现手机100的指纹识别功能。在这种情况下，该指纹采集器件112配置在触摸屏104中，可以是触摸屏104的一部分，也可以以其他方式配置在触摸屏104中。另外，该指纹采集器件112还可以被实现为全面板指纹采集器件。因此，可以把触摸屏104看成是任何位置都可以进行指纹识别的一个面板。该指纹采集器件112可以将采集到的指纹发送给处理器101，以便处理器101对该指纹进行处理(例如指纹验证等)。本发明实施例中的指纹采集器件112的主要部件是指纹传感器，该指纹传感器可以采用任何类型的感测技术，包括但不限于光学式、电容式、压电式或超声波传感技术等。

手机100还可以包括蓝牙装置105，用于实现手机100与其他短距离的终端(例如手机、智能手表等)之间的数据交换。本发明实施例中的蓝牙装置105可以是集成电路或者蓝牙芯片等。

手机100还可以包括至少一种传感器106，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节触摸屏104的显示屏的亮度，接近传感器可在手机100移动到耳边时，关闭显示屏的电源。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。至于手机100还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

Wi-Fi装置107，用于为手机100提供遵循Wi-Fi相关标准协议的网络接入，手机100可以通过Wi-Fi装置107接入到Wi-Fi接入点，进而帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。在其他一些实施例中，该Wi-Fi装置107也可以作为Wi-Fi无线接入点，可以为其他终端提供Wi-Fi网络接入。

定位装置108，用于为手机100提供地理位置。可以理解的是，该定位装置108具体可以是全球定位系统(GPS)或北斗卫星导航系统、俄罗斯GLONASS等定位系统的接收器。定位装置108在接收到上述定位系统发送的地理位置后，将该信息发送给处理器101进行处理，或者发送给存储器103进行保存。在另外的一些实施例中，该定位装置108还可以是辅助全球卫星定位系统(AGPS)的接收器，AGPS系统通过作为辅助服务器来协助定位装置108完成测距和定位服务，在这种情况下，辅助定位服务器通过无线通信网络与终端例如手机100的定位装置108(即GPS接收器)通信而提供定位协助。在另外的一些实施例中，该定位装置108也可以是基于Wi-Fi接入点的定位技术。由于每一个Wi-Fi接入点都有一个全球唯一的MAC地址，终端在开启Wi-Fi的情况下即可扫描并收集周围的Wi-Fi接入点的广播信号，因此可以获取到Wi-Fi接入点广播出来的MAC地址。终端将这些能够标示Wi-Fi接入点的数据(例如MAC地址)通过无线通信网络发送给位置服务器，由位置服务器检索出每一个Wi-Fi接入点的地理位置，并结合Wi-Fi广播信号的强弱程度，计算出该终端的地理位置并发送到该终端的定位装置108中。

音频电路109、扬声器113、麦克风114可提供用户与手机100之间的音频接口。音频电路109可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器113，由扬声器113转换为声音信号输出。另一方面，麦克风114将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路109接收后转换为音频数据，再将音频数据输出至RF电路102以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器103以便进一步处理。

外设接口110，用于为外部的输入/输出设备(例如键盘、鼠标、外接显示器、外部存储器、用户识别模块卡等)提供各种接口。例如通过通用串行总线(USB)接口与鼠标连接，通过用户识别模块卡卡槽上的金属触点与电信运营商提供的用户识别模块卡(SIM)卡进行连接。外设接口110可以被用来将上述外部的输入/输出外围设备耦接到处理器101和存储器103。

手机100还可以包括给各个部件供电的电源装置111(比如电池和电源管理芯片)，电池可以通过电源管理芯片与处理器101逻辑相连，从而通过电源装置111实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，手机100还可以包括摄像头(前置摄像头和/或后置摄像头)、闪光灯、微型投影装置、近场通信(NFC)装置等，在此不再赘述。

对于诸如上述手机100的终端，可在其中集成3D感测模块，以使终端实现3D感测功能。普通的数码相机只能取得平面彩色影像，而没有图像的深度资讯。这代表当我们看到一张照片，只知道这个人的脸部有多宽多高，却不知道他脸部的立体结构，例如：鼻梁相对脸颊的高度，眼窝相对脸颊的深度等。通过3D感测取得影像的深度资讯，以使终端实现脸部识别或手势控制，例如通过识别用户的脸部特征来解锁手机，或者当用户在手机前方做出挥动手势时，便可控制终端删除电子邮件等。

实现3D感测的技术主要包括以下两种：

(一)TOF(Time Of Flight，飞时测距)技术：利用高功率的激光器(如VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，单点垂直腔面发射激光器)发射出红外光激光照射到物体表面，激光经物体表面被反射，反射后的激光被红外光影像传感器捕捉。由于激光的光速已知，因此可以利用红外光影像传感器量测物体表面不同深度的位置反射回来激光的时间，计算出物体表面不同位置的距离(深度)。

(二)结构光(Structured Light)技术：利用激光器打出不同的光线图形(具有一定结构特征的光线，称为结构光)，光线图形投射到物体表面后被物体表面不同深度的位置所反射，反射后的光线图形会出现扭曲。例如：激光器打出直线条纹的光线投射到手指上，由于手指的表面是立体圆弧形，因此直线条纹经过圆弧形的手指表面所反射回来的条纹变成了圆弧形条纹。圆弧形条纹被红外光影像传感器捕捉后，终端就可以根据反射的圆弧形条纹反推出手指的立体结构。

如图2所示，以手机100为例，TOF或结构光的3D感测模块可设置于手机100的顶端，如手机100的“刘海”位置(即图2中所示出的区域AA)。

如图3所示，以手机100中集成有结构光3D感测模块115为例，结构光3D感测模块115在手机100中的布置形式为：结构光3D感测模块115包括红外光相机115-1、泛光照明器115-2、近距离传感器115-3、红外影像传感器115-4及点阵投射器115-5等模组。其中，泛光照明器115-2包括低功率的激光器(如VCSEL)及匀光片等。点阵投射器115-5包括高功率的激光器(如VCSEL)及衍射光学组件等。

示例性的，上述结构光3D感测模块115进行人脸识别的过程为：当有物体(如人脸)靠近手机100时，近距离传感器115-3感应到有物体靠近手机100，从而向手机100的处理器101发出有物体靠近的讯号。处理器101接收该有物体靠近的讯号，控制泛光照明器115-2启动，泛光照明器115-2中的低功率的激光器向物体表面投射红外光激光。物体表面反射泛光照明器115-2所投射的红外光激光，红外光相机115-1捕捉到物体表面所反射的红外光激光，从而获取到物体表面的影像资讯，然后将所获取到的影像资讯上传给处理器101。处理器101根据所上传的影像资讯判断接近手机100的物体是否为人脸。

当处理器101判断接近手机100的物体为人脸时，控制点阵投射器115-5启动。点阵投射器115-5中的高功率的激光器发射红外光激光，这些红外光激光经由点阵投射器115-5中的衍射光学组件等结构的作用，形成许多(如大约3万个)结构光的光点投射到人脸表面。这些结构光的光点所形成的阵列被人脸表面不同位置反射，红外光相机115-1捕捉到被人脸表面反射的结构光的光点，从而获取到人脸表面不同位置的深度资讯，然后将所获取到的深度资讯上传给处理器101。处理器101将所上传的深度资讯与预先存储在手机100中的用户脸部特征数据进行比对和计算，辨识该接近手机100的人脸是否为手机100的用户的脸部，如果是，则控制手机100解锁；如果否，控制手机100继续保持锁定状态。

TOF或结构光的3D感测模块中，均包括能够发射激光的模组，例如：TOF 3D感测模块中包括高功率的激光器的模组，结构光3D感测模块115中的点阵投射器115-5及泛光照明器115-2，以下称这类模组为主动发光模组。

如图4a所示，示出了主动发光模组1的一种典型结构，主动发光模组1主要包括：光学元件11、激光器12、微处理器(MCU，Microcontroller Unit)13及模组外壳14。其中，模组外壳14包括底部基板14-2、侧壁14-1及承托结构14-3，请参见图4b，承托结构14-3为环状结构，环设于侧壁14-1的内表面上，形成通光孔径GG。激光器12和微处理器13安装于底部基板14-2上，微处理器13与终端的主板上所集成的处理器相连，示例性的，若主动发光模组1应用于手机100中，则主动发光模组1的微处理器13与手机100的处理器101相连。光学元件11的边缘通过粘胶17固定于承托结构14-3背向激光器12的表面上。微处理器13与激光器12相连，控制激光器12发射激光，激光光线通过通光孔径GG经光学元件11射出主动发光模组1外部。主动发光模组1安装于诸如手机100的终端内，其激光器12侧(即发光侧)靠近终端内部，光学元件11侧(即出光侧)朝向终端外部，以向外投射出激光光线。

主动发光模组1中，激光器12的类型具体可为VCSEL、DFB(Distributed FeedbackLaser，分布式反馈激光器、边发射激光器等。光学元件11的类型具体可为匀光片、衍射光学组件、菲涅尔透镜等。示例性的，若主动发光模组1为TOF 3D感测模块中包括高功率的激光器的模组，则光学元件11具体可为匀光片。若主动发光模组1为结构光3D感测模块中的点阵投射器，则光学元件11具体可为衍射光学组件(DOE)。若主动发光模组1为结构光3D感测模块中的泛光照明器，则光学元件11具体可为匀光片。

在终端的实际使用过程中，随着使用时间的延长，终端中的主动发光模组1发生老化而可靠性下降，诸如进水、腐蚀等情况的发生，可能会引起主动发光模组1中的光学元件11破损或脱落，此时主动发光模组1中的激光器12所发射的激光会直射人眼而伤害人眼。倘若主动发光模组1中的激光器12所发射的为高功率的激光，则对人眼造成的伤害会更加严重。

针对上述问题，本发明的实施例提供了一种光学元件的监测系统，如图5a所示，该光学元件的监测系统包括：光学元件11、激光器12、微处理器13及电源2。其中，微处理器13、电源2和激光器12依次连接，电源2在微处理器13的控制下为激光器12供电。需要说明的是，本发明实施例所提供的上述光学元件的监测系统中，“电源2”可为终端的电源，例如手机100中的电源装置111。

在光学元件11的表面上设置导电的检测线11-1，检测线11-1的两端分别通过导线15连接微处理器13，微处理器13实时监测检测线11-1的电阻值或检测线11-1两端的电压值，检测线11-1、导线15和微处理器13形成监测电路。

当检测线11-1的电阻值或检测线11-1两端的电压值发生异常变化时，例如检测线11-1的电阻值超出设定电阻阈值范围，或者检测线11-1两端的电压值超出设定电压阈值范围，则说明检测线11-1、导线15和微处理器13所形成的监测电路发生开路，可能是检测线11-1断裂，或者检测线11-1与导线15的连接处发生开路。而引起检测线11-1断裂的原因可能是检测线11-1所附着的光学元件11发生破损。引起检测线11-1与导线15的连接处发生开路的原因可能是检测线11-1所附着的光学元件11发生脱落。当判断光学元件11发生破损或脱落时，此时微处理器13控制电源2停止向激光器12供电，激光器12关闭。从而有效地避免了激光器12所发射的激光直射人眼而对人眼造成伤害。并且，上述方案仅需设置一层光学元件11及检测线11-1(即仅需一层导电层)，结构简单，制作工艺简单，成本较低。

需要说明的是，由于光学元件11发生破损或脱落时，会引起检测线11-1自身断裂，或者引起检测线11-1与导线15的连接处断开，因此此时微处理器13监测得到的检测线11-1的电阻值会变得极大，甚至为无穷大(∞)，或者检测线11-1两端的电压值接近或等于微处理器13提供给整个监测电路的电压值。上面所提到的“设定电阻阈值范围”可设定为围绕检测线11-1在未断裂时的电阻值R上下波动的一个数值范围，例如，“设定电阻阈值范围”可设定为大于或等于80％R，小于或等于120％R。示例性的，若检测线11-1在未断裂时的电阻值R为10KΩ，则“设定电阻阈值范围”可设定为大于或等于8KΩ，小于或等于12KΩ。上面所提到的“设定电压阈值范围”可设定为围绕检测线11-1在未断裂时在整个监测电路中所分担的电压值U上下波动的一个数值范围，例如，“设定电压阈值范围”可设定为大于或等于80％U，小于或等于120％U。示例性的，若检测线11-1在未断裂时在整个监测电路中所分担的电压值U为0.8V，则“设定电压阈值范围”可设定为大于或等于0.64V，小于或等于0.96V。

基于本发明的实施例所提供的上述技术方案，在一些实施例中，检测线11-1的材料可选用透明导电材料，例如：ITO、IZO(铟锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、ITZO(铟锡锌氧化物)等，以避免对激光器12所发射的光线造成遮挡。检测线11-1的材料也可选用金属导电材料，例如：银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)等，在一些实施例中，为避免金属材料的检测线11-1对光线造成遮挡，可将金属材料的检测线11-1的宽度和厚度设置的较小，以减小其遮挡面积，提升光学元件11的光线透过率。

在一些实施例中，为了保证光学元件11的各个区域乃至全部区域发生破损均能够被监测到，提高监测的准确度，可使检测线11-1尽量布满光学元件11的各个区域。作为一种可能的设计，将光学元件11等分为多个区域，使每个区域内检测线11-1的覆盖面积均在同一设定范围内。进一步的，使每个区域内检测线11-1的覆盖面积均相等，以保证光学元件11的每个区域发生破损均能够被监测到。可以设想，将光学元件11划分成的区域数量增多，依照前面所述的检测线11-1布置原则来布置检测线11-1，能够进一步提高监测的准确度和灵敏度。

在一些实施例中，光学元件11不同区域的检测线11-1的宽度可以相等，也可以不相等，进一步的，光学元件11不同区域的检测线11-1的宽度相等。示例性的，如图6所示，光学元件11不同区域的检测线11-1的宽度d₁和d₂相等。另外，检测线11-1相邻部分之间的间隙可以相等，也可以不相等，进一步的，检测线11-1相邻部分之间的间隙相等。示例性的，如图6所示，检测线11-1相邻部分之间的间隙h₁和h₂相等。通过使光学元件11不同区域的检测线11-1的宽度相等，且检测线11-1相邻部分之间的间隙相等，能够使得检测线11-1在光学元件11的各个区域的宽度及布置的疏密程度一致，从而进一步提高监测的准确度和灵敏度。

检测线11-1的宽度不宜过宽，否则可能会造成当光学元件11局部破损时，相应位置处的检测线11-1不会断裂，或者仅破损一部分，仍有一部分保持连通，造成无法监测到检测线11-1的电阻值发生明显变化，影响监测的准确度。检测线11-1的宽度也不宜过窄，否则检测线11-1会极易发生断裂，可能存在除光学元件11破损和脱落以外的因素引起检测线11-1断裂的情况发生，例如静电击穿，造成对光学元件11破损或脱落的误判。

在一些实施例中，检测线11-1的宽度的取值范围为1μm～500μm，例如在30μm～100μm的范围内。

检测线11-1相邻部分之间的间隙不宜过宽，否则可能会造成当光学元件11局部破损时，相应位置处无检测线11-1覆盖，造成无法监测到此处破损，影响监测的灵敏度。检测线11-1相邻部分之间的间隙也不宜过窄，否则刻蚀形成检测线11-1时，检测线11-1相邻部分之间容易有导电的检测线材料残留，导致检测线11-1相邻部分连通，影响监测的灵敏度。

在一些实施例中，检测线11-1之间的间隙的取值范围为1μm～500μm，例如在30μm～100μm的范围内。

本发明的实施例对检测线11-1的具体图案并不限定，下面给出几种检测线11-1的具体图案设计。(1)如图7a、7b所示，检测线11-1的主体部分采用折线形设计。(2)如图7c所示，检测线11-1的主体部分采用螺旋线设计。此外，检测线11-1的线型并不限定为直线，还可设计为波浪线、折线等连续的线型。

作为一种可能的设计，请参见图5a、5b、6、7a～7c，检测线11-1的数量可以仅为一条。这种设计下，微处理器13监测得到的电阻值为该条检测线11-1的整体电阻，或者微处理器13监测得到的电压值为该条检测线11-1的两端的电压。当光学元件11受损或脱落时，该条检测线11-1断裂，或者该条检测线11-1与导线15的连接处断开，微处理器13能够监测到电阻值变为无穷大，或者电压值变为接近或等于微处理器13提供给整个监测电路的电压值，从而判定光学元件11受损或脱落。

作为另一种可能的设计，请参见图8，检测线11-1的数量可以为多条，例如两条或者多于两条，每条检测线11-1的两端均连接至微处理器13，从而多条检测线11-1之间构成相互并联的关系。这种设计下，微处理器13监测得到的电阻值为多条检测线11-1相互并联后的并联电阻，或者微处理器13监测得到的电压值为多条检测线11-1相互并联后的并联电阻在整个监测电路分压的电压值，当光学元件11受损时，其中一条或多条检测线11-1断裂，导致并联电阻变大，微处理器13监测到电阻值变大，或者电压值变大，从而判定光学元件11受损。当光学元件11脱落时，整个监测电路开路，微处理器13能够监测到电阻值变为无穷大，或者电压值变为接近或等于微处理器13提供给整个监测电路的电压值，从而判定光学元件11脱落。

对于检测线11-1的设置位置，请再次参见图5a，作为一种可能的设计，检测线11-1可设置于光学元件11背向激光器12的一侧的表面上，这样便于与导线15进行电连接。当然，检测线11-1也可设置于光学元件11朝向激光器12的一侧的表面上，本发明的实施例对此并不设限。

在一些实施例中，检测线11-1的制备可采用光刻工艺，具体过程可包括：首先，采用检测线材料(如ITO、IZO、IGZO等)在光学元件11的衬底基板上形成检测线材料的薄膜，形成检测线材料的薄膜可采用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相淀积)、溅射、涂覆、印刷等工艺。然后，在所形成的薄膜上涂覆光刻胶层，采用具有检测线11-1的图案的掩膜版对光刻胶层进行曝光和显影，形成具有检测线11-1的图案的光刻胶层。之后，以该具有检测线11-1的图案的光刻胶层为掩膜，对检测线材料的薄膜进行刻蚀，形成具有设定图案的检测线11-1，刻蚀检测线材料的薄膜可采用干法刻蚀、激光刻蚀等工艺。

在另一些实施例中，检测线11-1的制备可采用磁控溅射工艺，具体过程可包括：采用具有检测线11-1的图案的掩膜版遮挡光学元件11的衬底基板，在光学元件11的衬底基板上溅射检测线材料，形成具有设定图案的检测线11-1。

在再一些实施例中，检测线11-1的制备可丝网印刷工艺，直接在光学元件11的衬底基板上印刷形成具有设定图案的检测线11-1。

请再次参见图5a、6、7a～7c，为了方便检测线11-1与导线15实现电连接，可在检测线11-1的两端分别设置导电垫(PAD)11-2，检测线11-1的两端分别通过相应的导电垫11-2与相应的导线15电连接。

可选的，两个导电垫11-2可分别设置于光学元件11的边缘或角落位置。进一步的，可设置于光学元件11的处于同一侧的两个角落的位置，这样便于连接导线15。

在一些实施例中，导电垫11-2的材料与检测线11-1的材料相同，以便于二者在相同的步骤下同时形成，简化制备步骤。

另外，作为一种可能的设计，导电垫11-2的宽度大于检测线11-1的宽度，以便于检测线11-1与导线15进行电连接。

对于导线15的设置方式，如图9a所示，在一些实施例中，导线15在主动发光模组1的模组外壳14的侧壁14-1内部延伸。导线15的一端延伸至光学元件11上，并与检测线11-1连接(导线15的一端可通过导电垫11-2实现与检测线11-1的连接)，导线15的另一端延伸至模组外壳14的底部基板14-2上，并与微处理器13连接。通过将导线15设置于侧壁14-1的内部，可以在实现检测线11-1与微处理器13连接的基础上，避免导线15受到外部环境中的水汽、氧气等因素腐蚀，起到保护导线15的作用。

在如图9a所示的上述设计中，可采用模内注塑工艺(Insert Molding)将导线15与模组外壳14一体成型制作。或者，可在模组外壳14的侧壁14-1形成通道，然后将导线材料的溶液灌注入该通道内，形成导线15。

如图9b所示，在另一些实施例中，导线15在主动发光模组1的模组外壳14的侧壁14-1内表面上延伸。导线15的一端延伸至光学元件11上，并与检测线11-1连接(导线15的一端可通过导电垫11-2实现与检测线11-1的连接)，导线15的另一端延伸至模组外壳14的底部基板14-2上，并与微处理器13连接。

如图9c所示，在再一些实施例中，导线15在主动发光模组1的模组外壳14的侧壁14-1外表面上延伸。导线15的一端延伸至光学元件11上，并与检测线11-1连接(导线15的一端可通过导电垫11-2实现与检测线11-1的连接)，导线15的另一端延伸至模组外壳14的底部基板14-2上，并与微处理器13连接。

在如图9b和9c所示的上述设计中，可在模组外壳14的侧壁14-1的内表面或外表面通过涂覆、印刷、粘贴等方式形成导线15。

另外，在如图9b和9c所示的上述设计中，进一步的，可在导线15上形成保护层，以遮盖导线15，避免导线15裸露而被腐蚀。保护层的材料可选用具有隔绝水氧、抗腐蚀性能的有机或无机材料。

导线15的材料可选用银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)等金属导电材料，或者半导体导电材料，或者氧化物导电材料，等等具有导电性能的材料。

对于检测线11-1与导线15的连接方式，可使用导电电极附着在检测线11-1与导线15的相接处，从而实现检测线11-1与导线15的连接。进一步的，请再次参见图9a～9c，对于检测线11-1与导线15之间通过导电垫11-2进行连接的结构，可使用导电电极16附着在导电垫11-2与导线15的相接处，从而实现导电垫11-2与导线15的连接，也就实现了检测线11-1与导线15的连接。

在一些实施例中，导电电极16的材料可选用导电胶，进一步的，可选用导电银胶。在制备时，通过点胶的方式将导电胶点在检测线11-1与导线15的相接处，或者导电垫11-2与导线15的相接处。导电电极16的材料也可选用焊锡。在制备时，可使用电烙铁将焊锡焊接在检测线11-1与导线15的相接处，或者导电垫11-2与导线15的相接处。

基于上面对本发明实施例所提供的光学元件的监测系统的描述，本发明的实施例还提供了一种光学元件，如图10、11a所示，该光学元件11包括：衬底基板11-4，及设置于该衬底基板11-4的一侧表面上的检测线11-1。

检测线11-1的作用、与其它部件的连接关系、材料、宽度、相邻部分之间的间隙、具体图案、布置数量、设置位置、制备工艺等方面的设计，可参见本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中关于检测线11-1的描述，此处不再赘述。

作为一种可能的设计，该光学元件11还包括导电垫11-2。导电垫11-2与检测线11-1同层设置，导电垫11-2的作用、与其它部件的连接关系、材料、布置数量、设置位置、制备工艺等方面的设计，可参见本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中关于导电垫11-2的描述，此处不再赘述。

可选的，该光学元件11还包括第一对位标记11-3。第一对位标记11-3与检测线11-1及导电垫11-2同层设置。在将光学元件11组装于主动发光模组中时，第一对位标记11-3用于标记光学元件11的位置，以便于精确固定光学元件11在主动发光模组中的位置。第一对位标记11-3的材料可与检测线11-1及导电垫11-2的材料相同，以便于三者在同一步骤下形成，简化制备工艺。示例性的，第一对位标记11-3的数量为两个，分别位于矩形的衬底基板11-4的同一侧的两个角落位置处，例如分别位于矩形的衬底基板11-4的左上角和右上角。

如图10、11b所示，在一些实施例中，该光学元件11还包括微结构层11-5。微结构层11-5设置于衬底基板11-4的与检测线11-1所在侧相背对的另一侧。也即，衬底基板11-4包括相对的A侧和B侧，检测线11-1设置于衬底基板11-4的A侧的表面，微结构层11-5设置于衬底基板11-4的B侧的表面。

作为一种可能的设计，微结构层11-5设置于衬底基板11-4的A侧的表面，检测线11-1设置于衬底基板11-4的B侧的表面。当然，微结构层11-5和检测线11-1也可以设置于衬底基板11-4的同一侧的表面，如A侧的表面，或B侧的表面。若微结构层11-5和检测线11-1设置于衬底基板11-4的同一侧的表面，检测线11-1可设置于微结构层11-5背向衬底基板11-4的一侧，检测线11-1也可设置于微结构层11-5与衬底基板11-4之间。

不同类型的光学元件11的微结构层11-5所包括的微结构不同。示例性的，若光学元件11为衍射光学组件，则微结构层11-5所包括的微结构为衍射光栅微结构。若光学元件11为匀光片，则微结构层11-5所包括的微结构为诸如网点等匀光微结构。

作为一种可能的设计，请再次参见图11b，并参见图9a～9c，当光学元件11安装于主动发光模组中时，光学元件11的边缘通过粘胶17固定于模组外壳14的承托结构14-3背向激光器12的表面上，光学元件11的微结构层11-5位于衬底基板11-4朝向激光器12的表面上，微结构层11-5在衬底基板11-4上的正投影的面积小于衬底基板11-4的面积，以预留出衬底基板11-4朝向激光器12的表面的边缘区域，这样粘胶17直接粘接衬底基板11-4朝向激光器12的表面和承托结构14-3背向激光器12的表面，避免与微结构层11-5接触，使得光学元件11与承托结构14-3的粘接更加牢固。

如图10、11c所示，在一些实施例中，该光学元件11还包括第二对位标记11-6，第二对位标记11-6设置于衬底基板11-4的检测线11-1所在侧的第二对位标记11-6，且第二对位标记11-6在检测线11-1形成之后形成。也即，第二对位标记11-6和检测线11-1均设置于衬底基板11-4的A侧或B侧，且第二对位标记11-6在检测线11-1形成之后形成。第二对位标记11-6用于在将光学元件11组装于主动发光模组中时，标记光学元件11的位置，以便于精确固定光学元件11在主动发光模组中的位置。

需要说明的是，以上仅仅是对第二对位标记11-6在光学元件11的各膜层中的设置位置的示例性说明，本发明的实施例对第二对位标记11-6在光学元件11的各膜层中的设置位置并不设限，第二对位标记11-6可以设置在光学元件11的各膜层中的任意位置，只要能够起到标记光学元件11的位置的作用即可。例如，第二对位标记11-6设置于检测线11-1与衬底基板11-4之间。或者，第二对位标记11-6设置于微结构层11-5与衬底基板11-4之间。或者，第二对位标记11-6设置于微结构层11-5背向衬底基板11-4的一侧。等等。

本发明的实施例对第二对位标记11-6的数量并不设限。另外，第二对位标记11-6在光学元件11中的设置位置可位于光学元件1的边缘或角落位置，即第二对位标记11-6在衬底基板11-4上的正投影的位置可位于衬底基板11-4的边缘或角落位置。示例性的，对于矩形的光学元件11，可在光学元件11的四角位置各设置一个第二对位标记11-6。

在其它一些可能的设计中，若光学元件11中同时设有第一对位标记11-3和第二对位标记11-6，则处于光学元件11同一位置处的第一对位标记11-3和第二对位标记11-6在衬底基板11-4上的正投影重叠。例如矩形的光学元件11的左上角(或右上角，或左下角，或右下角)既设有第一对位标记11-3又设有第二对位标记11-6，则左上角(或右上角，或左下角，或右下角)的第一对位标记11-3和第二对位标记11-6在衬底基板11-4上的正投影重叠。

第二对位标记11-6的材料可选用诸如金属等透过率较低的材料，以便于在将光学元件11组装于主动发光模组中时，能够更加明显地观察到该第二对位标记11-6。

如图10、11d所示，在一些实施例中，该光学元件11还包括保护层11-7，保护层11-7设置于衬底基板11-4的检测线11-1所在侧，也即，保护层11-7和检测线11-1均设置于衬底基板11-4的A侧或B侧。且保护层11-7覆盖在检测线11-1上。保护层11-7覆盖在检测线11-1上，起到保护检测线11-1的作用。保护层11-7的材料可选用具有隔绝水氧、抗腐蚀性能的有机或无机材料。

需要说明的是，作为一种可能的设计，请再次参见图10，若检测线11-1和第二对位标记11-6均设置于衬底基板11-4的A侧或B侧，第二对位标记11-6采用诸如金属等易被氧化腐蚀的材料形成，则保护层11-7可覆盖检测线11-1和第二对位标记11-6，以保护检测线11-1和第二对位标记11-6。

作为一种可能的设计，保护层11-7上设有开口11-8，以暴露出检测线11-1的端部或者导电垫11-2，便于检测线11-1的端部或者导电垫11-2与导线15进行电连接。开口11-8的设置位置依检测线11-1的端部或者导电垫11-2的位置而定。

基于上面对本发明实施例所提供的光学元件的监测系统及光学元件的描述，本发明的实施例还提供了一种主动发光模组，如图9a～9c所示，该主动发光模组1包括：光学元件11、导线15、激光器12、微处理器13及模组外壳14。其中，模组外壳14至少包括底部基板14-2及侧壁14-1。光学元件11安装于侧壁14-1远离底部基板14-2的一端。进一步的，模组外壳14还包括承托结构14-3，请参见图4b，承托结构14-3为环状结构，环设于侧壁14-1的内表面上，形成通光孔径GG，光学元件11的边缘通过粘胶17固定于承托结构14-3背向激光器12的表面上。激光器12和微处理器13安装于底部基板14-2上，二者相连，微处理器13控制激光器12发射激光，激光光线穿过通光孔径GG经光学元件11射出主动发光模组1外部。

光学元件11包括检测线11-1，检测线11-1的两端分别通过导线15与微处理器13相连，微处理器13实时监测检测线11-1的电阻值或检测线11-1两端的电压值。当检测线11-1的电阻值超出设定电阻阈值范围时，或者当检测线11-1两端的电压值超出设定电压阈值范围时，判断光学元件11发生破损或脱落。此时微处理器13控制电源2停止向激光器12供电，激光器12关闭，从而有效地避免了激光器12所发射的激光直射人眼而对人眼造成伤害。并且，该主动发光模组1中仅需设置一层光学元件11及检测线11-1(即仅需一层导电层)，结构简单，制作工艺简单，成本较低。

在上述主动发光模组1中，检测线11-1与导线15的连接方式，及导线15在模组外壳14的侧壁14-1的设置方式，可参见本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中关于导线15的描述，此处不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例所提供的主动发光模组1为任何能够发射激光的模组，例如：TOF 3D感测模块中包括高功率的激光器的模组，结构光3D感测模块115中的点阵投射器115-5及泛光照明器115-2等。

基于上面对本发明实施例所提供的主动发光模组1的描述，本发明的实施例还提供了一种终端，该终端包括本发明实施例所提供的主动发光模组1，用于提供规定的激光光线(例如，若主动发光模组1为点阵投射器115-5，则该主动发光模组1需要提供的规定的光线为结构光的光线)，以辅助终端实现3D感测功能。当该主动发光模组1安装于诸如手机100的终端内，其激光器12侧(及发光侧)靠近终端内部，光学元件11侧(及出光侧)朝向终端外部，以向外投射出规定的激光光线。

基于上面对本发明实施例所提供的光学元件的监测系统的描述，本发明的实施例还提供了一种光学元件的监测方法，该光学元件的监测方法应用于本发明实施例所提供的光学元件的监测系统中，如图12所示，并请再次参见图5a、5b，该光学元件的监测方法包括如下步骤：

S1：微处理器13实时监测检测线11-1的电阻值。

作为一种可能的实现方式，如图13所示，步骤S1具体可包括如下步骤：

S11：微处理器13实时监测检测线11-1两端的电压值。在本步骤中，若光学元件11没有破损或脱落，则监测得到的电压值接近或等于检测线11-1在未断裂时在整个监测电路(即检测线11-1、导线15及微处理器13所构成的监测电路)中分压的电压值。若光学元件11破损或脱落，监测电路开路，则监测得到的电压值接近或等于微处理器13提供给整个监测电路的电压值。

需要说明的是，微处理器13通过向检测线11-1施加电压的方式来监测检测线11-1两端的电压值，具体的，微处理器13向整个监测电路提供一定的电压，监测电路中的检测线11-1分压，从而实现了微处理器13向检测线11-1施加电压。微处理器13向整个监测电路所提供的电压可为一连续电压信号，也可为一非连续电压信号，例如为脉冲模式的电压信号，以降低功耗，及降低电压信号对检测线11-1所造成的腐蚀。微处理器13向整个监测电路所提供的电压由终端的电源(例如手机100的电源装置111)供给。示例性的，微处理器13提供给整个监测电路的电压值为2.85V，检测线11-1无断裂时的电阻值为10KΩ，在整个监测电路无开路的情况下，检测线11-1分得0.8V电压，即检测线11-1两端的电压值为0.8V。

S12：微处理器13将监测得到的电压值转换成电阻值。

在本步骤中，微处理器13将实时监测得到的电压值换算成电阻值。若监测得到的电压值接近或等于检测线11-1在未断裂时在整个监测电路中分压的电压值，则换算得到的电阻值应为接近或等于检测线11-1在未断裂时的电阻值。若监测得到的电压值接近或等于微处理器13提供给整个监测电路的电压值，则换算得到的电阻值为无穷大。

S2：微处理器13判断监测得到的电阻值是否超出设定电阻阈值范围：若是，则微处理器13控制电源2停止向激光器12供电；若否，则返回步骤S1。

在上述步骤S2中，设定电阻阈值范围可设定为围绕检测线11-1在未断裂时的电阻值R上下波动的一个数值范围，示例性的，设定电阻阈值范围可设定为大于或等于80％R，小于或等于120％R。若步骤S1中得到的电阻值超出该设定电阻阈值范围，则说明监测电路发生开路，可能是检测线11-1断裂，也可能是检测线11-1与导线15的连接处断开，这说明光学元件11破损或脱落。此时微处理器13向电源2发出中断信号，控制电源2停止向激光器12供电，从而激光器12关闭，避免了在光学元件11破损或脱落时，激光光线直射人眼而对损伤人眼。若步骤S1中得到的电阻值并未超出设定电阻阈值范围，则说明监测电路正常工作，光学元件11正常，电源2可继续向激光器12供电，微处理器13可返回步骤S1，进行下一时刻检测线11-1的电阻值的监测。

示例性的，检测线11-1在未断裂时的电阻值为10KΩ，设定电阻阈值范围设定为大于或等于8KΩ，小于或等于12KΩ。微处理器13提供给整个监测电路的电压值为2.85V，在整个监测电路无开路的情况下，检测线11-1分得0.8V电压。

在t1时刻，微处理器13监测得到检测线11-1两端的电压值U为2.85V，根据电阻分压原理，将该电压值U转换得到的电阻值R为无穷大，判断转换得到的电阻值R已经超出设定电阻阈值范围8KΩ～12KΩ，则判定光学元件11破损或脱落，微处理器13控制电源2停止向激光器12供电。

在t2时刻，微处理器13监测得到检测线11-1两端的电压值U为0.8V，根据电阻分压原理，将该电压值U转换得到的电阻值为10KΩ，判断转换得到的电阻值R在设定电阻阈值范围8KΩ～12KΩ之内，则判定光学元件11正常，电源2可继续向激光器12供电。

在一些实施例中，还可通过实时监测检测线11-1两端的电压值，判断监测得到的电压值是否超出设定电压阈值，来对光学元件11是否破损或脱落进行判断。请参见图14，并请再次参见图5a、5b，所述光学元件的监测方法包括如下步骤：

S1＇：微处理器13实时监测检测线11-1两端的电压值。

关于上述步骤S1＇的详细说明，可参见上面对步骤S11的描述，此处不再赘述。

S2＇：微处理器13判断监测得到的电压值是否超出设定电压阈值范围：若是，则微处理器13控制电源2停止向激光器12供电；若否，则返回步骤S1＇。

在上述步骤S2＇中，设定电压阈值范围可设定为围绕检测线11-1在未断裂时在整个监测电路中所分担的电压值U上下波动的一个数值范围，示例性的，设定电压阈值范围可设定为大于或等于80％U，小于或等于120％U。若步骤S1＇中监测得到的电压值超出该设定电压阈值范围，则说明监测电路发生开路，可能是检测线11-1断裂，也可能是检测线11-1与导线15的连接处断开，这说明光学元件11破损或脱落。此时微处理器13向电源2发出中断信号，控制电源2停止向激光器12供电，从而激光器12关闭，避免了在光学元件11破损或脱落时，激光光线直射人眼而对损伤人眼。若步骤S1＇中监测得到的电压值并未超出设定电压阈值，则说明监测电路正常工作，光学元件11正常，电源2可继续向激光器12供电，微处理器13可返回步骤S1，进行下一时刻检测线11-1两端的电压值的监测。

示例性的，微处理器13提供给整个监测电路的电压值为2.85V，在整个监测电路无开路的情况下，检测线11-1分得0.8V电压，设定电压阈值范围设定为大于或等于0.64V，小于或等于0.96V。

在t1＇时刻，微处理器13监测得到检测线11-1两端的电压值U为2.85V，该电压值U已经超出设定电压阈值范围0.64V～0.96V，则判定光学元件11破损或脱落，微处理器13控制电源2停止向激光器12供电。

在t2＇时刻，微处理器13监测得到检测线11-1两端的电压值U为0.8V，该电压值U并在设定电压阈值范围0.64V～0.96V之内，则判定光学元件11正常，电源2可继续向激光器12供电。

可以理解的是，上述终端等为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种光学元件，包括衬底基板，其特征在于，所述光学元件为衍射光学组件或匀光片，所述光学元件还包括设置于所述衬底基板一侧表面上的检测线，所述检测线配置为传输电信号；

其中，所述检测线呈折线形或螺旋线形布置在所述衬底基板上，所述检测线的数量为一条，所述检测线的端部数量为两个；

所述检测线段的线径取值范围为1μm～500μm；

所述检测线包括第一检测线段和第二检测线段；

所述第一检测线段与所述第二检测线段平行，所述第一检测线段和所述第二检测线段之间的间距取值范围为1μm～500μm。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，检测线的材料为透明导电材料。

3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述检测线的材料包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟镓锌氧化物和铟锡锌氧化物中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第一检测线段的线径与所述第二检测线段的线径相等。

5.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述检测线还包括第三检测线段，所述第三检测线段与所述第二检测线段平行，所述第一检测线段与所述第二检测线段的间距等于所述第二检测线段与所述第三检测线段的间距。

6.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述光学元件还包括设置于衬底基板的与检测线所在侧相同的一侧表面上的导电垫，所述导电垫位于所述检测线的端部且与所述检测线的端部电连接。

7.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述导电垫的数量为两个。

8.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述导电垫与所述检测线的材料相同。

9.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述导电垫的宽度大于所述检测线的线径。

10.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述光学元件还包括覆盖在所述检测线上的保护层，所述保护层上设有开口，以暴露出所述导电垫。

11.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，当所述光学元件被等分为多个区域时，每个区域内所述检测线的覆盖面积均在同一设定范围内。

12.一种主动发光模组，包括模组外壳，所述模组外壳包括底部基板及侧壁，其特征在于，所述主动发光模组还包括：

安装于所述底部基板上的激光器和微处理器；

安装于所述侧壁远离所述底部基板的一端的光学元件，所述光学元件为如权利要求1～11任一项所述的光学元件；

用于将所述光学元件的检测线两端分别与所述微处理器连接的导线；

所述微处理器配置为实时监测所述检测线的电阻值或所述检测线两端的电压值，根据监测得到的电阻值或电压值判断所述光学元件是否破损或脱落，并在判定所述光学元件破损或脱落时控制所述激光器关闭。

13.根据权利要求12所述的主动发光模组，其特征在于，所述导线设置于所述侧壁的内部；或者，

所述导线设置于所述侧壁的内表面上；或者，

所述导线设置于所述侧壁的外表面上。

14.根据权利要求12所述的主动发光模组，其特征在于，所述所述检测线的端部与所述导线通过导电银浆或焊锡进行电连接。

15.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求1-11任一项所述的光学元件。

16.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求12～14任一项所述的主动发光模组。

17.一种光学元件的监测系统，其特征在于，所述光学元件的监测系统包括：

依次连接的微处理器、电源和激光器；

如权利要求1～11任一项所述的光学元件，所述光学元件的检测线的两端分别与所述微处理器相连；

所述微处理器配置为实时监测所述检测线的电阻值或所述检测线两端的电压值，根据监测得到的电阻值或电压值判断所述光学元件是否破损或脱落，并在判定所述光学元件破损或脱落时控制所述电源停止向所述激光器供电。

18.一种光学元件的监测方法，其特征在于，应用于如权利要求17所述的光学元件的监测系统，所述光学元件的监测方法包括：

微处理器实时监测检测线的电阻值；

微处理器判断监测得到的电阻值是否超出设定电阻阈值范围：若是，则微处理器控制电源停止向激光器供电；若否，则进行下一时刻对检测线的电阻值的监测；

其中，所述设定电阻阈值范围为围绕检测线在未断裂时的电阻值上下波动的数值范围。

19.根据权利要求18所述的光学元件的监测方法，其特征在于，所述微处理器实时监测检测线两端的电阻值的步骤包括：

微处理器实时监测检测线两端的电压值；

微处理器将监测得到的电压值转换成电阻值。

20.一种光学元件的监测方法，其特征在于，应用于如权利要求17所述的光学元件的监测系统，所述光学元件的监测方法包括：

微处理器实时监测检测线两端的电压值；

微处理器判断监测得到的电压值是否超出设定电压阈值范围：若是，则微处理器控制电源停止向激光器供电；若否，则进行下一时刻对检测线两端的电压值的监测；

其中，所述设定电压阈值范围为围绕检测线在未断裂时两端的电压值上下波动的数值范围。

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