CN110361870A - 一种光学组件、发射单元、传感模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种光学组件，其包括第一调制元件和第二调制元件，所述第一调制元件与第二调制元件相互连接，所述第二调制元件用于将所透过的光线的光场按照预设规则进行重新排布，所述第一调制元件包括第一电极、第二电极及设置在第一电极和第二电极之间的调制层，所述第一电极和第二电极用于对所述调制层施加电场，所述调制层能够随着所述电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间进行转换，所述第一调制元件用于对透过第二调制元件的光线进行再次调制。
Description
技术领域
本申请属于光学技术领域，尤其涉及一种光学组件、发射单元、传感模组及电子设备。
背景技术
现有的三维(Three Dimensional,3D)感测模组通常采用发射能量较集中的激光器作为光源来投射感测光图案，所以一旦设置在光源出光侧用于形成结构化感测光线的光学元件出现破损的话，高能量的激光会直接照射到使用者的眼睛上造成损害。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于提供一种光学组件、发射单元、传感模组及电子设备以解决上述技术问题。
本申请实施方式提供一种光学组件，其包括第一调制元件和第二调制元件，所述第一调制元件与第二调制元件相互连接，所述第二调制元件用于将所透过的光线的光场按照预设规则进行重新排布，所述第一调制元件包括第一电极、第二电极及设置在第一电极和第二电极之间的调制层，所述第一电极和第二电极用于对所述调制层施加电场，所述调制层能够随着所述电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间进行转换，所述第一调制元件用于对透过第二调制元件的光线进行再次调制。
在某些实施方式中，所述第二调制元件与第一调制元件之间直接固定连接或者间接连接。
在某些实施方式中，所述第二调制元件贴合在所述第一调制元件上。
在某些实施方式中，所述调制层选自正式聚合物分散液晶层、反式聚合物分散液晶层、聚合物网络液晶层及双稳态胆甾相液晶层中的任意一种。
在某些实施方式中，所述第一调制元件的调制层处于透明状态时，透过所述第二调整元件的光线的雾度小于或等于10％。
在某些实施方式中，所述第一调制元件的调制层处于散射状态时，透过所述第二调整元件的光线的雾度大于或等于70％。
在某些实施方式中，所述第二调制元件为衍射光学元件。
本申请实施方式还提供一种发射单元，其包括检测处理器及如上述任意一实施方式所述的光学组件。所述检测处理器分别与第一电极和第二电极连接，所述检测处理器用于通过第一电极和第二电极检测第一调制元件的电学特性值并根据所测得的第一调制元件的电学特性值来判断所述光学组件是否破损。
在某些实施方式中，所述第一调制元件的电学特性值包括电阻值和/或电容值。
在某些实施方式中，所述检测处理器为比较电路，用于比较所测得的第一调制元件的电学特性值与预设的标准值，并根据比较结果判断所述第一调制元件是否完好。
在某些实施方式中，所述预设的标准值为第一调制元件完好时所测得的电容值，若检测所得的第一调制元件的电容值与预设标准值的差值超出预设的误差范围，则所述检测处理器判断所述光学组件破损。
在某些实施方式中，还包括光源，所述光源用于发射感测光线，所述光源与检测处理器相连接，所述检测处理器在判断出第一调制元件破损时关闭所述光源。
在某些实施方式中，还包括底座，所述底座上开设有多层台阶状的容置槽，所述容置槽包括底面，所述底面包括位于中间部分的连通部及围绕在连通部外围的支撑部，位于上层的容置槽在底面连通部所在区域向下开设出位于下层的容置槽，上层容置槽的连通部被挖空而形成下层容置槽的开口，所述第一调制元件固定连接在其中一层容置槽底面的支撑部上。
在某些实施方式中，所述第二调制元件与第一调制元件直接连接，所述第二调制元件不与底座直接连接。
在某些实施方式中，所述第二调制元件和第一调制元件分别固定连接在不同层的两个容置槽底面的支撑部上，所述第二调制元件与第一调制元件之间不直接连接。
在某些实施方式中，还包括光源，所述第二调制元件与所述光源相对设置，所述第一调制元件设置在第二调制元件背向光源的一侧，所述光源发出的原始光线为能够投射出预设光斑图案的散斑光线，所述原始光线依次经过第二调制元件和第一调制元件进行投射，所述发射单元需要投射结构光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为透明状态，所述原始光线经第二调制元件调制成结构光光线后透过透明状态的调制层进行投射，所述发射单元需要投射泛光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为散射状态，所述光线经第二调制元件调制成结构光光线后再经过散射状态的调制层时被散射为泛光光线进行投射；或者，还包括光源，所述第一调制元件与所述光源相对设置，所述第二调制元件设置在第一调制元件背向光源的一侧，所述光源发出的原始光线为能够投射出预设光斑图案的散斑光线，所述原始光线依次经过第一调制元件和第二调制元件进行投射，所述发射单元需要投射结构光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为透明状态，所述原始光线透过处于透明状态的调制层后再经第二调制元件调制为结构光光线进行投射，所述发射单元需要投射泛光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为散射状态，所述原始光线经过散射状态的调制层时被散射为泛光光线，所述泛光光线经过第二调制元件调制后仍为泛光光线进行投射。
本申请实施方式还提供一种传感模组，其包括接收单元及如上述任意一实施方式所述的发射单元。所述接收单元用于获取发射单元在目标对象上所投射出的感测光图案的图像以进行感测。
本申请实施方式还提供一种电子设备，其包括如上述任意一实施方式所述的传感模组。所述电子设备根据所述传感模组所感测到的目标对象的三维信息来执行相应功能。
本申请实施方式所提供的发射单元、传感模组及电子设备利用第一调制元件中已有的第一电极和第二电极中间夹设调制层的结构来检测第一调制元件的电学特性值，通过比较所测得的第一调制元件的电学特性值与第一调制元件完好时的标准电学特性值来可以方便地检测的所述第一调制元件是否破损，从而防止光源所发出的光从破损处直接照射使用者眼睛而可能造成的伤害。
本申请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，或通过本申请实施方式的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施方式提供的电子设备的结构意图。
图2是图1中所述发射单元的功能模块示意图。
图3是图1中所述发射单元的投射光路示意图。
图4是图3中所述第一调制元件处于散透明状态时的光路图示意图。
图5是图3中所述第一调制元件处于透明状态时的光路图示意图。
图6是图2中所述第一调制元件与转换控制器及检测处理器的连接示意图。
图7是图1中所述发射单元的结构示意图。
图8是本申请一变更实施方式提供的发射单元的结构示意图。
图9是本申请另一变更实施方式提供的发射单元的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述，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或排列顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。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申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或示例用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本申请，其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或设定之间的特定关系。此外，本申请在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本申请技术方案的示例，但是本领域普通技术人员应该意识到本申请的技术方案也可以通过下文未描述的其他工艺和/或其他材料来实现。
进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。
如图1所示，本申请实施方式提供了一种电子设备1，例如：手机、笔记本电脑、平板电脑、触控交互屏、门、交通工具、机器人、自动数控机床等。所述电子设备1包括传感模组2，所述传感模组2用于对一目标对象进行感测。所述电子设备1能够根据该传感模组2的感测结果来对应执行相应的功能。所述相应功能包括但不限于识别目标对象的身份后执行解锁、支付及启动预设的应用程序等操作，或者根据感测结果进行避障，或者识别目标对象的脸部表情后利用深度学习技术判断目标对象的情绪和健康情况中的任意一种或多种的组合。在本实施方式中，所述传感模组2为能够感测目标对象表面的三维信息，并据此识别目标对象身份的三维脸部识别模组。
所述传感模组2包括发射单元20和接收单元22。所述发射单元20用于发射感测光线至目标对象上，以在所述目标对象上投射出预设的感测光图案。所述接收单元22用于接收被目标对象反射或由目标对象发出的感测光线以进行相关的感测。可以理解的是，所述发射单元20发出的感测光线投射至目标对象上之后，其中有一部分感测光线会直接被目标对象反射而返回，另一部分感测光线会进入目标对象内部经过一段漫反射传播后再从外部对象表面射出而返回。所述感测光线能够用于感测目标对象的生物特征。例如：所述接收单元22接收反射回来的感测光线以获取在目标对象上投射出的所述感测光图案的图像，所述感测光图案的图像可用于感测目标对象表面的三维信息。或者，所述接收单元22接收进入目标对象内部后再发射出来的感测光线可用于感测目标对象的指纹信息或目标对象的其他生物特征值，比如：心率、脉搏等。
所述发射单元20发出的感测光线包括泛光光线和结构光光线。所述泛光光线为光强均匀地向四面八方高度漫射的光线。所述泛光光线投射至目标对象上以形成目标对象的泛光图像。所述泛光图像为二维平面图像，可通过分析所述泛光图像来获取目标对象的特征点。所获取的泛光图像特征点可以用于判断所述目标对象是否为预设的感兴趣的对象类型，比如：人脸等。
所述结构光光线为经过结构化编码的光线，其光场强度具有预设的空间分布。例如：明暗相间的条纹光线或者非规则排布的点状光斑。所述结构光光线在目标对象上投射出预设的感测光图案。所述预设的感测光图案可被用于感测所述目标对象的三维信息。所述三维信息包括但不限于目标对象表面的深度信息、所述目标对象在空间中的位置信息以及所述目标对象的尺寸信息等。所感测到的目标对象的三维信息可被用于识别目标对象的身份或构建目标对象的三维模型。在本实施方式中，所述结构光光线为散斑结构光光线。
所述泛光光线和结构光光线可以由同一个所述发射单元20发出。所述发射单元20分别在不同的时段发出所述泛光光线和结构光光线。在本实施方式中，所述感测光线为红外或近红外光线，波长范围为750纳米(Nanometer,nm)至2000nm。
如图2所示，所述接收单元22包括但不限于镜头220、图像传感器222和图像分析处理器223。所述镜头220将返回的感测光线聚焦在所述图像传感器222上，以获取投射到目标对象上的所述感测光图案的图像。所述图像分析处理器223分析所获取到感测光图案的图像以感测目标对象的三维信息。
可以理解的是，在其他变更实施方式中，所述镜头220内的光学元件也可以集成在所述图像传感器222内从而省略所述镜头220，比如：在所述图像传感器222的感光像素的上方设置迷你透镜组来进行对焦成像。所述图像分析处理器223可以设置在所述传感模组2内，也可以设置在电子设备1的其他位置，本申请对此不做限定。
请一并参阅图2和图3，所述发射单元20包括光源200和光学组件201。所述光源200用于发出原始光线。所述光源200包括半导体基底120及形成在所述半导体基底120上的多个发光体122。所述发光体122可以为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser,VCSEL)、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)及激光二极管(LaserDiode,LD)中的任意一种及其组合。所述发光体122按照预设的排布图案分布在所述半导体基底120上。所述光源200发出的感测光线具有与发光体122排布图案相对应的空间光场分布。
所述光学组件201用于将光源200发出的原始光线调制成结构光光线或泛光光线投射至目标对象。所述光学组件201包括第二调制元件202和第一调制元件204。所述第二调制元件202和第一调制元件204设置在光源200的出射光路上。所述第二调制元件202用于将原始光线的光场按照预设规则进行重新排布。所述排布方式包括但不限于将入射的原始光线的空间分布复制多次，并将复制的多份原始光线的空间分布按照预设的角度范围进行重新排布。所述第二调制元件202例如为但不限于衍射光学元件(Diffractive OpticalElements,DOE)。在本实施方式中，所述光源200发出的原始光线为能够投射出预设光斑图案的散斑光线。所述原始光线经过第二调制元件202后可以调制被调制为结构光光线。所述结构光光线为散斑结构光光线。
如图4所示，所述第一调制元件204包括第一电极2040、第二电极2042及调制层2044。所述第一电极2040和第二电极2042相对设置。所述调制层2044设置在第一电极2040和第二电极2042之间。所述调制层2044用于对透过其中的光线进行调制。所述第一电极2040和第二电极2042可用于对所述调制层2044施加电场。所述调制层2044对于所透过光线的雾度可随着所处电场的强度进行调节，以使得位于所述电场中的调制层2044至少可以在透明状态和散射状态之间进行转换。
所述调制层2044可以为正式聚合物分散液晶层(Polymer Dispersion LiquidCrystal,PDLC)、反式PDLC层、聚合物网络液晶层(Polymer Network Liquid Crystal,PNLC)或者双稳态胆甾相液晶层。可以理解的是，在其他变更实施方式中，所述调制层2044还可以为其他类型的液晶层。
在本实施方式中，所述调制层2044为正式PDLC层，包括聚合物基体2045及分布在所述聚合物基体2045内部间隙中的液晶分子2046。所述液晶分子2046在未加电场的情况下在所述聚合物基体2045内呈无序取向的状态，对透过其中的光线具有明显的散射效果，使得所述调制层2044呈非透明的散射状态。
如图5所示，所述调制层2044中的液晶分子2046在预设电场的作用下可以沿电场方向统一排布，几乎不会对所透过的光线造成干扰，使得所透过的光线可以不失真地穿过所述调制层2044。此时，所述调制层2044处于透明状态。
因此，通过控制所述第一电极2040和第二电极2042对调制层2044施加的电场，可以使得位于电场中的所述调制层2044至少能够在透明状态与散射状态之间进行转换。
在本实施方式中，所述第一调制元件204处于透明状态时对所透过光线的雾度较低，例如：雾度小于或等于10％，此时所述光线基本上可以不失真地透过第一调制元件204。所述第一调制元件204处于散射状态时对所透过光线具有较高的雾度，比如：雾度大于或等于70％，此时透过的光线被四处发散为照度均匀的泛光光线。
可选地，所述第一调制元件204还可以具有介于透明状态和散射状态之间的一个或多个中间状态。所述第一调制元件204处于所述中间状态时对所透过光线的雾度范围为10％至70％。
所述第二调制元件202和第一调制元件204沿投射光路依次排布，所述光源200发出的原始光线依次经过第二调制元件202和第一调制元件204被调制成为感测光线而投射至目标对象上。若所述第一调制元件204处于透明状态，所述原始光线经过第二调制元件202被调制成结构光光线后可以不失真地透过第一调制元件204投射至目标对象上。若所述第一调制元件204处于散射状态，所述感测光线经过所述第二调制元件202调制成结构光光线后在经过第一调制元件204时被散射形成泛光光线投射至目标对象上。
如图4所示，所述第一调制元件204还可以包括相对设置的上基板467和下基板468。所述上基板467和下基板468由透光材料制成。所述上基板467和/或下基板468的材料可以为但不限于玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚对苯二甲酸类塑料(Polyethylene terephthalate,PET)中的任意一种或多种的组合。可以理解的是，所述上基板467和下基板468可以由相同材料制成，也可以分别由不同的材料制成，本申请对此不做限定。
所述调制层2044设置在所述上基板467和下基板468之间，形成类似夹心三明治的结构。因所述上基板467和下基板468对设置在其中间的调制层2044具有保护作用，可有效减少使用过程中对所述调制层2044的刮伤，使得所述第一调制元件204具有更好的耐用性。
所述第一电极2040和第二电极2042可以分别设置在上基板467或下基板468上。例如：若所述第一电极2040设置在上基板467，所述第二电极2042对应地设置在下基板468上。若所述第一电极2040设置在下基板468上，所述第二电极2042对应地设置在上基板467上。
可以理解的是，如图2和图6所示，所述发射单元20还可以包括转换控制器205。所述转换控制器205分别与所述第一电极2040和第二电极2042连接，用于调节施加给所述调制层2044的电场强度，以使得所述调制层2044能够至少在透明状态和散射状态之间转换。例如：所述发射单元20需要投射结构光光线时，所述转换控制器205通过第一电极2040和第二电极2042给调制层2044施加一个具有预设电场强度的电场，以将所述调制层2044转换为透明状态，所述感测光线经第二调制元件202调制形成的结构光光线可以不失真地透过第一调制元件204投射至目标对象上。所述发射单元20需要投射泛光光线时，所述转换控制器205控制所述第一电极2040和第二电极2042不施加电场给所述调制层2044，以将所述调制层2044转换为非透明状态，所述感测光线经第二调制元件202调制形成的结构光光线在透过第一调制元件204时被散射成泛光光线投射至目标对象上。
可以理解的是，在其他变更实施方式中，所述发射单元20还可以包括其他光学元件，包括但不限于准直元件、扩束元件、聚焦透镜等。所述光学元件用于对感测光线进行调整，使其传播光学特性，比如扩散角度等，满足预设的要求。
与现有技术相比，本申请所提供的发射单元20、传感模组2及电子设备1通过在投射光路上设置能够转换透明状态和非透明状态的第一调制元件204，实现结构光投射光路和泛光投射光路的复用，节省了元件，降低了模组成本，同时简化了模组结构，有利于模组的小型化。
如图2和图6所示，所述发射单元20还包括检测处理器206。所述检测处理器206分别与第一调制元件204的第一电极2040和第二电极2042连接以形成检测回路。所述检测处理器206用于通过第一电极2040和第二电极2042检测第一调制元件204的电学特性，并根据所测得的第一调制元件204的电学特性来判断所述第一调制元件204是否完好。所述第一调制元件204的电学特性包括但不限于电阻和电容。因所述第一调制元件204整体上为稳定结构，所以在所述第一调制元件204保持完好的情况下，所述第一调制元件204的电学特性应保持不变，所述检测处理器206测得的第一调制元件204的电学特性值应为基本相同的稳定数值。若所述第一调制元件204出现破损，比如：上基板467或下基板468破裂等情况，会影响到设置在其上的第一电极2040或第二电极2042的导电情况，在破损情况下测得的第一调制元件204的电学特性会出现明显的变化。
以检测第一调制元件204的电容为例，所述第一电极2040或第二电极2042会在破裂的位置处发生损坏而造成能有效导电的电极面积减少，根据电容的计算公式，所述第一调制元件204的电容也会随之变小。因此，若所述检测处理器206实际测得的所述第一调制元件204的电容值比第一调制元件204在完好状态时测得的电容值小，则说明所述第一调制元件204出现了破损。可以理解的是，在其他损坏情况下也可能会导致实际测得的电容值比第一调制元件204在完好状态时测得的电容值大。
因此，以所述第一调制元件204完好时所测得的电学特性值为预设的标准值，并同时预设出大于和小于标准值的合理误差范围，若在实际使用时所述检测处理器206测得的所述第一调制元件204的电学特征值与所述标准值的差异超出预设的误差范围，则认为所述第一调制元件204处于破损状态。若在实际使用时所述检测处理器206测得的所述第一调制元件204的电学特征值等于所述标准值或与标准值的差异位于预设的误差范围内，则认为所述第一调制元件204处于完好状态。在本实施方式中，所述误差范围可以为小于所述标准值20％至大于所述标准值20％。
所述第一调制元件204的电学特性标准值可以在所述第一调制元件204出厂前进行标定。在所述电子设备1的使用过程中，所述检测处理器206通过所述第一电极2040和第二电极2042对第一调制元件204的电学特性进行检测。所述检测处理器206的检测可以在所述光源200每次启用之前或者在完成投射之后进行，也可以在所述发射单元20工作期间进行。因所述检测处理器206与所述第一电极2040、第二电极2042和调制层2044形成独立的检测回路。在进行检测时，所述检测处理器206可以通过第一电极2040和第二电极2042施加检测电压至调制层2044进行检测，所施加的检测电压可以不同于所述转换控制器205用于转换调制层2044状态所施加的电压。可以理解的是，所述检测处理器206也可以不施加检测电压而利用所述转换控制器205在维持调制层2044透明状态时所施加的电压进行检测。
在本实施方式中，所述检测处理器206可以包括比较电路。所述比较电路用于比较所测得的第一调制元件204的电学特性值与预设的标准值，并在所测得的电学特性值与标准值的差异超出预设的误差范围时输出表示所述第一调制元件204处于破损状态的判断信号。
可以理解的是，在其他变更实施方式中，所述检测处理器206还可以通过执行代码程序来实现上述的比较和判断功能。
在本实施方式中，所述第一调制元件204设置在所述第二调制元件202背向光源200的一侧。即，所述第一调制元件204位于整个发射单元20最靠外侧的位置。当受到外界冲击时，所述第一调制元件204应是最容易遭受损坏的部件。所以，所述检测处理器206还可以与光源200相连接，以在检测到所述第一调制元件204处于破损状态时关闭所述光源200，从而避免光源200发出的光线透过破损的第二调制元件202和/或第一调制元件204后直射使用者眼睛而造成伤害。
如图7所示，所述发射单元20还可以包括底座207。所述底座207上开设有多层台阶状的容置槽208。在相邻的两层容置槽208中，位于下层的容置槽208的孔径小于上层的容置槽208的孔径。位于下层的容置槽208开设在上层的容置槽208的一部分底面2080上。所述底面2080包括支撑部2084及连通部2085。所述连通部2085位于所述底面2080的中间部分，所述支撑部2084位于所述连通部2085的外围，围绕所述连通部2085设置。位于上层的容置槽208在底面2080的连通部2085所在的区域向下开设出位于下层的容置槽208。因此，所述底面2080的连通部2085被挖掉而形成下层容置槽208的开口。
例如：在本实施方式中，所述底座207包括从上至下依次开设的第一容置槽2081、第二容置槽2082及第三容置槽2083。所述第二调制元件202设置在所述第二容置槽2082内。所述第一调制元件204设置第一容置槽2081内。所述光源200设置在所述第三容置槽2083内。所述第二调制元件202固定连接在第二容置槽2082底面2080的支撑部2084上。所述第一调制元件204固定连接在第一容置槽2081底面2080的支撑部2084上。所述第一调制元件204比第二调制元件202更靠近发射单元20的外侧。因所述第二调制元件202与第一调制元件204分别设置在不同层的第二容置槽2082和第一容置槽2081内，所以所述第二调制元件202与第一调制元件204之间不直接连接。
可以理解的是，如图8所示，在其他可变更的实施方式中，所述第二调制元件202与所述第一调制元件204之间直接固定连接。例如，所述第二调制元件202包括相对设置的入光面2020和出光面2022。所述第二调制元件202通过出光面2022贴合在所述第一调制元件204上。所述第一调制元件204设置在第一容置槽2081内，并与所述第一容置槽2081底面2080的支撑部2084固定连接。所述第二调制元件202被收容在所述第二容置槽2082内，然而所述第二调制元件202只与所述第一调制元件204的底部直接连接以实现固定，而不与所述底座207直接连接。因此，所述第二调制元件202和第一调制元件204作为一个整体结构仅通过所述第一调制元件204固定连接至所述第一容置槽2081的部分底面2080上。在使用过程中产生的外力冲击会首先直接作用在第一调制元件204上，使得所述第一调制元件204比所述第二调制元件202更容易先被损坏。
可以理解的是，如图9所示，所述第一调制元件204也可以设置在第二调制元件202的入光侧。即，所述第二调制元件202位于第一调制元件204的上方，所述第二调制元件202通过入光面2020贴合在所述第一调制元件204上。
所述第二调制元件202和第一调制元件204作为一整体结构收容在所述底座207的第一容置槽2081内。所述第一调制元件204固定连接在第一容置槽2081的底面2080的支撑部2084上。所述第二调制元件202不与底座207直接连接而仅依靠与第一调制元件204之间的固定连接实现支撑定位。因所述第二调制元件202和第一调制元件204作为一个整体仅通过第二调制元件202与底座207上的第一容置槽2081相连接，所以在使用过程中产生的外力冲击会首先直接作用在第一调制元件204与第一容置槽2081相连接的部分，所述第一调制元件204是最容易先被损坏的。因此，通过检测所述第一调制元件204的是否完好，并在检测到所述第一调制元件204处于破损状态时关闭所述光源200，可以避免光源200发出的光线透过破损的第二调制元件202和/或第一调制元件204后直射使用者眼睛而造成伤害。
与现有技术相比，本申请实施方式利用第一调制元件204中已有的第一电极2040和第二电极2042中间夹设调制层2044的结构来检测第一调制元件204的电学特性值，通过比较所测得的第一调制元件204的电学特性值与第一调制元件204完好时的标准值可以方便地检测的所述第一调制元件204是否破损，从而防止光源200所发出的光透过第一调制元件204的破损处直接照射使用者眼睛而可能造成的伤害。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“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申请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。
以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种光学组件，其特征在于：包括第一调制元件和第二调制元件，所述第一调制元件与第二调制元件相互连接，所述第二调制元件用于将所透过的光线的光场按照预设规则进行重新排布，所述第一调制元件包括第一电极、第二电极及设置在第一电极和第二电极之间的调制层，所述第一电极和第二电极用于对所述调制层施加电场，所述调制层能够随着所述电场的电场强度变化至少在透明状态和散射状态之间进行转换，所述第一调制元件用于对透过第二调制元件的光线进行再次调制。
2.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第二调制元件与第一调制元件之间直接连接或者间接连接。
3.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第二调制元件贴合在所述第一调制元件上。
4.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述调制层选自正式聚合物分散液晶层、反式聚合物分散液晶层、聚合物网络液晶层及双稳态胆甾相液晶层中的任意一种。
5.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第一调制元件的调制层处于透明状态时，透过所述第二调整元件的光线的雾度小于或等于10％。
6.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第一调制元件的调制层处于散射状态时，透过所述第二调整元件的光线的雾度大于或等于70％。
7.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第二调制元件为衍射光学元件。
8.一种发射单元，其特征在于，包括检测处理器及如权利要求1至7中任意一项所述的光学组件，所述检测处理器分别与第一电极和第二电极连接，所述检测处理器用于通过第一电极和第二电极检测第一调制元件的电学特性值并根据所测得的第一调制元件的电学特性值来判断所述光学组件是否破损。
9.如权利要求8所述的发射单元，其特征在于：所述第一调制元件的电学特性值包括电阻值和/或电容值。
10.如权利要求8所述的发射单元，其特征在于：所述检测处理器为比较电路，用于比较所测得的第一调制元件的电学特性值与预设的标准值，并根据比较结果判断所述第一调制元件是否破损。
11.如权利要求10所述的发射单元，其特征在于：所述预设的标准值为第一调制元件完好时所测得的电容值，若检测所得的第一调制元件的电容值与预设标准值的差值超出预设的误差范围，则所述检测处理器判断所述光学组件破损。
12.如权利要求8-11中任意一项所述的发射单元，其特征在于：还包括光源，所述光源用于发射感测光线，所述光源与检测处理器相连接，所述检测处理器在判断出第一调制元件破损时关闭所述光源。
13.如权利要求8-11中任意一项所述的发射单元，其特征在于，还包括底座，所述底座上开设有多层台阶状的容置槽，所述容置槽包括底面，所述底面包括位于中间部分的连通部及围绕在连通部外围的支撑部，位于上层的容置槽在底面连通部所在区域向下开设出位于下层的容置槽，上层容置槽的连通部被挖空而形成下层容置槽的开口，所述第一调制元件固定连接在其中一层容置槽底面的支撑部上。
14.如权利要求13所述的发射单元，其特征在于，所述第二调制元件与第一调制元件直接连接，所述第二调制元件不与底座直接连接。
15.如权利要求13所述的发射单元，其特征在于，所述第二调制元件和第一调制元件分别固定连接在不同层的两个容置槽底面的支撑部上，所述第二调制元件与第一调制元件之间不直接连接。
16.如权利要求8所述的发射单元，其特征在于，还包括用于发出原始光线的光源，所述第二调制元件与所述光源相对设置，所述第一调制元件设置在第二调制元件背向光源的一侧，所述光源发出的原始光线为能够投射出预设光斑图案的散斑光线，所述原始光线依次经过第二调制元件和第一调制元件进行投射，所述发射单元需要投射结构光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为透明状态，所述原始光线经第二调制元件调制成结构光光线后透过透明状态的调制层进行投射，所述发射单元需要投射泛光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为散射状态，所述原始光线经第二调制元件调制成结构光光线后再经过散射状态的调制层时被散射为泛光光线进行投射；或者
还包括用于发出原始光线的光源，所述第一调制元件与所述光源相对设置，所述第二调制元件设置在第一调制元件背向光源的一侧，所述光源发出的原始光线为能够投射出预设光斑图案的散斑光线，所述原始光线依次经过第一调制元件和第二调制元件进行投射，所述发射单元需要投射结构光光线时，所述第一调制元的调制层件转换为透明状态，所述原始光线透过处于透明状态的调制层后再经第二调制元件调制为结构光光线进行投射，所述发射单元需要投射泛光光线时，所述第一调制元件的调制层转换为散射状态，所述原始光线经过调制层时被散射为泛光光线，所述泛光光线经过第二调制元件调制后仍为泛光光线进行投射。
17.一种传感模组，其特征在于，包括接收单元及如权利要求1至16中任意一项所述的发射单元，所述接收单元用于获取发射单元在目标对象上所投射出的感测光图案的图像以进行感测。
18.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求17所述的传感模组，所述电子设备根据所述传感模组所感测到的目标对象的三维信息来执行相应功能。
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