CN110493400B - 投射模组及终端 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种投射模组。投射模组包括基板、壳体、第一光源、第二光源及光学元件；壳体设置在基板上，壳体与基板共同围成收容腔；第一光源设置在基板上，第一光源位于收容腔内；第二光源设置在基板上，第二光源位于收容腔内；光学元件设置在壳体上，光学元件包括衍射区及扩散区，第一光源与衍射区对准，第二光源与扩散区对准，衍射区用于对穿过衍射区的光线进行衍射，扩散区用于对穿过扩散区的光线进行扩散。本申请还公开了一种终端。第一光源与第二光源共同设置同一个基板上，光线穿过衍射区后可作为一种用途，光线穿过扩散区后可作为另一种用途，不需要将第一光源与第二光源分别封装到不同模组中，提高了投射模组的集成度，减小了终端内安装投射模组所需的空间。

Description

投射模组及终端
技术领域
本申请涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种投射模组及终端。
背景技术
手机中可能具有利用结构光进行解锁的功能，此时手机通常分别设置有结构光投射器和泛光灯，结构光投射器用于在3D成像时投射结构光，泛光灯用于在2D成像时投射补充光线，二者在利用结构光进行解锁时均需要工作，然而，结构光投射器和泛光灯通常是分开的两个模组，集成度低，占用了手机内的安装空间。
发明内容
本申请实施方式提供一种投射模组及终端。
本申请实施方式的投射模组包括基板、壳体、第一光源、第二光源及光学元件；所述壳体设置在所述基板上，所述壳体与所述基板共同围成收容腔；所述第一光源设置在所述基板上，所述第一光源位于所述收容腔内；所述第二光源设置在所述基板上，所述第二光源位于所述收容腔内；所述光学元件设置在所述壳体上，所述光学元件包括衍射区及扩散区，所述第一光源与所述衍射区对准，所述第二光源与所述扩散区对准，所述衍射区用于对穿过所述衍射区的光线进行衍射，所述扩散区用于对穿过所述扩散区的光线进行扩散。
在某些实施方式中，所述投射模组还包括间隔件，所述间隔件将所述收容腔分为第一腔及第二腔，所述第一光源位于所述第一腔内，所述第二光源位于所述第二腔内。
在某些实施方式中，所述第二光源的数量为两个，两个所述第二光源分别位于所述第一光源的两侧，所述扩散区的数量为两个，两个所述扩散区位于所述衍射区的两侧，两个所述第二光源与两个所述扩散区一一对应。
在某些实施方式中，所述第一光源包括多个第一发光单元，每个所述第一发光单元的发散角小于20度。
在某些实施方式中，所述光学元件包括位于所述扩散区的可变微结构，在未施加电场时，所述可变微结构处于第一形态，在施加电场时，所述可变微结构发生形变并处于第二形态。
在某些实施方式中，所述可变微结构处于第一形态时，光线穿过所述扩散区后形成面光源；所述可变微结构处于第二形态时，光线穿过所述扩散区后形成结构光。
在某些实施方式中，所述第二光源包括多个第二发光单元，每个所述第二发光单元的发散角小于7度。
在某些实施方式中，所述可变微结构处于第一形态时，所述第二光源以第一功率发射光线；所述可变微结构处于第二形态时，所述第二光源以第二功率发射光线，所述第二功率大于所述第一功率。
在某些实施方式中，所述投射模组还包括准直件，所述准直件设置在所述第一光源与所述衍射区之间，所述准直件用于对穿过所述准直件的光线进行准直，穿过所述准直件的光线到达所述衍射区。
本申请实施方式的终端包括本申请任一实施方式所述的投射模组及驱动器；所述驱动器连接所述第一光源及所述第二光源，所述驱动器用于驱动所述第一光源及所述第二光源发射光线。
在某些实施方式中，所述终端还包括应用处理器，所述应用处理器用于在环境光强度小于预设的强度阈值时，控制所述驱动器驱动所述第二光源发射光线。
在某些实施方式中，所述终端还包括光感器，所述光感器用于检测所述环境光强度；或所述终端还包括可见光相机，所述可见光相机用于采集可见光图像，所述应用处理器用于依据所述可见光图像计算所述环境光强度；或所述终端还包括红外相机，所述红外相机用于采集红外图像，所述应用处理器用于依据所述红外图像计算所述环境光强度。
在某些实施方式中，所述终端还包括机壳及显示屏，所述机壳包括相背的正面及背面，所述显示屏安装在所述正面，所述投射模组安装在所述机壳上且从所述背面露出。
本申请实施方式的投射模组及终端中，第一光源与第二光源共同设置同一个基板上且封装在同一个壳体内，光线穿过衍射区后可作为一种用途，光线穿过扩散区后可作为另一种用途，不需要将第一光源与第二光源分别封装到不同模组中，提高了投射模组的集成度，减小了终端内安装投射模组所需的空间。
本申请的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，或通过本申请的实施方式的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点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是本申请实施方式的终端的结构示意图；
图2是本申请实施方式的终端的框架示意图；
图3是本申请实施方式的投射模组的结构示意图；
图4是本申请实施方式的第一光源的结构示意图；
图5是本申请实施方式的第二光源的结构示意图；
图6及图7是本申请实施方式的光学元件的结构示意图；
图8是本申请实施方式的投射模组投射的光线的图案示意图；
图9是本申请实施方式的投射模组的结构示意图；
图10是本申请实施方式的光学元件在第一形态与第二形成的结构示意图；
图11是本申请实施方式的投射模组投射的光线的图案示意图；
图12是本申请实施方式的投射模组的结构示意图；
图13是本申请实施方式的光学元件的结构示意图；
图14及图15是本申请实施方式的终端的框架示意图；
图16是本申请实施方式的红外相机的结构示意图；
图17是本申请实施方式的红外相机的采用第一光路采集激光图案的光路示意图；
图18是本申请实施方式的红外相机的采用第二光路采集激光图案的光路示意图；
图19是本申请实施方式的反透棱镜的结构示意图；
图20是图19所示的反透棱镜沿XX-XX线的截面示意图。
主要元件符号说明：
终端100、投射模组10、基板11、壳体12、收容腔121、第一腔1211、第二腔1212、间隔件122、第一光源13、第一发光单元131、第一衬底132、第二光源14、第二发光单元141、第二衬底142、光学元件15、衍射区151、扩散区152、可变微结构153、安装区154、准直件16、红外相机20、第一透镜组21、第二透镜组22、反射棱镜23、反射棱镜本体231、第一附和透镜232、反透棱镜24、反透棱镜本体241、第一附加透镜242、第二附加透镜243、透光容器244、液晶材料层245、感光件25、机壳30、正面31、背面32、驱动器40、应用处理器50、光感器60、可见光相机70、显示屏80。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图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。
另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1至图3，本申请实施方式的终端100包括投射模组10及驱动器40。投射模组10包括基板11、壳体12、第一光源13、第二光源14及光学元件15。壳体12设置在基板11上，壳体12与基板11共同围成收容腔121。第一光源13设置在基板11上，第一光源13位于收容腔121内。第二光源14设置在基板11上，第二光源14位于收容腔121内。光学元件15设置在壳体12上，光学元件15包括衍射区151及扩散区152(参图6-7)。第一光源13与衍射区151对准，第二光源14与扩散区152对准。衍射区151用于对穿过衍射区151的光线进行衍射。扩散区152用于对穿过扩散区152的光线进行扩散。驱动器40连接第一光源13及第二光源14，驱动器40用于驱动第一光源13及第二光源14发射光线。
本申请实施方式的投射模组10及终端100中，第一光源13与第二光源14共同设置同一个基板11上且封装在同一个壳体12内，光线穿过衍射区151后可作为一种用途，光线穿过扩散区152后可作为另一种用途，不需要将第一光源13与第二光源14分别封装到不同模组中，提高了投射模组10的集成度，减小了终端100内安装投射模组10所需的空间。
具体地，请参阅图1至图3，终端100包括机壳30、投射模组10、红外相机20及驱动器40。终端100可以是手机、平板电脑、智能手表、头显设备、AR眼镜、VR眼镜、游戏机、笔记本电脑等，本申请以终端100是手机作为示例进行说明，可以理解，终端100的具体形式不限于手机。
机壳30可以作为终端100的功能元件的安装载体，机壳30可以为功能元件提供防尘、防水、防摔等保护，功能元件可以是终端100的投射模组10、红外相机20、驱动器40、应用处理器50、光感器60、可见光相机70、显示屏80、主板、电源模块等元件。机壳30可以包括正面31及背面32，正面31与背面32相背，功能元件可以安装在正面31或者背面32。例如如图1所示的例子中，显示屏80安装在机壳30上并位于正面31，可见光相机70安装在机壳30上并位于背面32，投射模组10及红外相机20均安装在机壳上并位于背面32，此时，可见光相机70可作为后置相机使用，投射模组10及红外相机20可共同作为后置深度获取装置使用。其中，可见光相机70可以包括长焦相机、广角相机、潜望式相机、黑白相机等中的一个或多个；显示屏80可以是液晶显示屏、OLED显示屏、Micro led显示屏等类型的显示屏。
当然，在其他实施例中，显示屏80、可见光相机70、投射模组10及红外相机20在机壳30上的安装位置可以有其他设置方式，例如，显示屏80可以同时设置在正面31及背面32，可见光相机70还可以设置在正面31以作为前置相机使用，投射模组10及红外相机20也可以均安装在正面31，以将投射模组10及红外相机20共同作为前置深度获取装置使用，另外，可见光相机70还可以设置在显示屏80的下方，即，可见光相机70接收穿过显示屏80的光线以用于成像，投射模组10及红外相机20还可以设置在显示屏80的下方，投射模组10发射的光线穿过显示屏80后进入终端100外界，红外相机20接收从终端100的外界穿过显示屏80后的光线以获取深度。
请参阅图1及图3，投射模组10安装在机壳30上，本申请以投射模组10从机壳30的背面32露出，且红外相机20从机壳30的背面32露出为例进行说明。投射模组10及红外相机20可以是利用结构光测距的原理获取深度、或者投射模组10及红外相机20可以是利用飞行时间(Time of Flight,TOF)测距的原理获取深度，本申请实施例以投射模组10及红外相机20利用结构光测距的原理获取深度作为例子进行说明。
请参阅图3，投射模组10可用于向目标物体投射光线，光线可以是红外激光。在一种使用状态下，投射模组10可以用于向目标物体投射均匀的泛光，在另一种使用状态下，投射模组10可用于向目标物体投射带有特定图案的光线，其中，图案可以是散斑图案、条纹图案等。投射模组10包括基板11、壳体12、第一光源13、第二光源14及光学元件15。
基板11可以包括电路板及加强板。电路板可以是印刷电路板、柔性电路板、软硬结合板中的任意一种。电路板一部分被壳体12罩住，另一部分延伸出来并可以与连接器连接，连接器例如可以是BTB连接器，连接器可以将投射模组10连接到终端100的主板上。加强板可以与电路板结合以增加基板11整体的强度，加强板例如可以是钢板等材料制成。
请继续参阅图3，壳体12设置在基板11上，壳体12与基板11共同围成收容腔121。壳体12整体可以呈中空的筒状，壳体12的侧壁围成收容腔121。壳体12可以与基板11的电路板连接，壳体12与电路板可以通过粘胶粘接，以提高收容腔121的气密性。收容腔121可以用于容纳第一光源13及第二光源14等元器件，收容腔121同时形成投射模组10的光路的一部分。
请参阅图3及图4，第一光源13可用于发射光线，第一光源13发射的光线可以是红外激光，第一光源13可以作为投射模组10发射的特定图案的光线的发光源。第一光源13设置在基板11上，第一光源13位于收容腔121内。第一光源13具体可以是垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)，第一光源13可以设置在电路板上并与电路板连接。在本申请实施例中，第一光源13包括第一衬底132和多个第一发光单元131，多个第一发光单元131设置在第一衬底132上。每个第一发光单元131均可以独立地被控制，例如被独立地控制是否发光、被独立地控制发光的功率等。多个第一发光单元131可以在第一衬底132上不规则地排列，以使得特定图案的不相关性较高。在一个例子中，多个第一发光单元131可以分为多组，同一个组内的第一发光单元131可以同时发光，不同组的第一发光单元131之间的发光状态可以不同，例如，在目标物体的距离较近时，可以控制其中的某一组第一发光单元131发光，其余组第一发光单元131不发光，在目标物体的距离较远时，可以控制所有组第一发光单元131均发光，以增加照射到目标物体的激光的能量。
请参阅图3及图5，第二光源14可用于发射光线，第二光源14发射的光线也可以是红外激光，第二光源14可以作为投射模组10投射的泛光的发光源。第二光源14设置在基板11上，第二光源14位于收容腔121内。第二光源14具体可以是垂直腔面发射激光器，第二光源14可以设置在电路板上并与电路板连接。在本申请实施例中，第二光源14包括第二衬底142和多个第二发光单元141，多个第二发光单元141设置在第二衬底142上。每个第二发光单元141均可以独立地被控制，例如被独立地控制是否发光、被独立地控制发光的功率等。
请参阅图3、图6及图7，光学元件15安装在壳体12上，光学元件15位于第一光源13及第二光源14的发光光路上，具体地，光学元件15安装在壳体12上并遮盖收容腔121，使得第一光源13及第二光源14发出的光需要经过光学元件15后才能发射到外界。光学元件15包括衍射区151及扩散区152。
第一光源13与衍射区151对准，具体可以是第一光源13发出的光束的光轴穿过衍射区151的中心。由于第一光源13与衍射区151对准，故第一光源13发出的光线基本上都穿过衍射区151，穿过衍射区151的光线也基本上来源于第一光源13。第一光源13发射的光线穿过衍射区151后，第一光源13发射的光线进入外界。衍射区151上形成有衍射结构，第一光源13发射的光线穿过衍射区151时，光线被衍射区151衍射并形成特定图案后发射到外界，此时，衍射区151对光线的衍射作用相当于衍射光学元件(Diffractive OpticalElements,DOE)对光线的作用。在一个例子中，特定图案如图8(a)中的P1所示，其中带阴影的点则表示有激光光斑的位置，其余位置则没有被激光照射。在一个例子中，第一光源13与衍射区151之间还可以设置有准直件16，准直件16可以是光学透镜，准直件16可以对穿过准直件16的光线进行准直，例如准直件16可以对第一光源13发射的光线进行准直，被准直后的光线能够更集中地照射到衍射区151中，能量损失较小。
第二光源14与扩散区152对准，具体可以是第二光源14发出的光束的光轴穿过扩散区152的中心，由于第二光源14与扩散区152对准，故第二光源14发出的光线基本上都穿过扩散区152，穿过扩散区152的光线也基本上来源于第二光源14。第二光源14发射的光线穿过扩散区152后，第二光源14发射的光线进入外界。第二光源14发射的光线穿过扩散区152后，光线被扩散成面光源并均匀地发射到外界，此时，扩散区152对光线的扩散作用相当于扩散器(diffuser)对光线的作用。在一个例子中，面光源发射到外界后投射的形状如图8(b)中的P2所示，其中阴影部分均表示被光线照射到的区域，阴影部分内不同位置的光强基本相同。
衍射区151与扩散区152可以间隔分布，衍射区151与扩散区152也可以相接分布。衍射区151可以与第一光源13对准，扩散区152可以与第二光源14对准。衍射区151与扩散区152的形状可以相同，也可以不同。衍射区151的面积可以大于扩散区152的面积，衍射区151的面积也可以小于或等于扩散区152的面积。在如图6所示的例子中，衍射区151与扩散区152的形状呈矩形，在如图7所示的例子中，衍射区151与扩散区152的形状呈圆形。另外，光学元件15还可包括安装区154，安装区154分布在光学元件15的靠近边缘的位置，及分布在衍射区151与扩散区152之间的位置。安装区154上可以不必形成微结构，以节约制造光学元件15的成本，安装区154可以用于与壳体12配合安装，例如将安装区154抵接在壳体12上并与壳体12粘结。
请参阅图1，红外相机20可以用于采集由投射模组10向目标物体投射，并由目标物体反射的光线。在一种使用状态下，当投射模组10向目标物体投射均匀的泛光时，红外相机20采集被目标物体反射的泛光，以用于生成目标物体的二维图像。在另一个种使用状态下，当投射模组10向目标物体投射带有特定图案的激光后，激光由目标物体反射，红外相机20接收被反射的激光以获得被反射后的激光图案，以用于生成目标物体的三维深度信息，可以理解，被反射后的激光图案与目标物体的深度信息相关，被反射后的激光图案实际上已经包含了目标物体的深度信息。
在使用投射模组10和红外相机20时，可以先用投射模组10投射均匀的泛光，红外相机20采集被反射的泛光并用于生成二维图像，然后，再用投射模组10投射带有特定图案的激光，红外相机20采集被反射的激光图案并用于生成深度信息。二维图像和深度信息可以用于对当前用户的身体进行验证，当二维图像及深度信息均与预存的验证模组匹配后，验证通过。当然，在实际使用时，如果环境中的红外光强已经可以满足对二维图像的成像质量的要求，则也可以在未投射泛光的情况下，红外相机20直接采集场景中的红外光并用于生成二维图像。
请参阅图1至图3，驱动器40连接第一光源13及第二光源14，驱动器40用于驱动第一光源13及第二光源14发射光线。具体地，驱动器40可以是独立的驱动芯片，驱动器40内封装有特定的驱动电路，驱动器40可以设置在基板11上或者设置在终端100的主板上。驱动器40同时与第一光源13与第二光源14连接，驱动器40可用于控制第一光源13单独发射光线，可用于控制第二光源14单独发射光线，也可用于控制第一光源13及第二光源14同时发射光线，使得一个驱动器40可以同时兼顾对第一光源13及第二光源14的发光控制，不需要对第一光源13及第二光源14设置两套独立的驱动电路，不需要再针对两套独立的驱动电路设置额外的同步信号的电路，简化了电路结构。
驱动器40还与终端100的应用处理器50(Application Processor,AP)连接。应用处理器50可以用于向驱动器40发射指令，驱动器40响应该指令以控制第一光源13和/或第二光源14发光。具体地，在一个例子中，应用处理器50可以用于在环境光强度小于预设的强度阈值时，向驱动器40发出单独控制第二光源14发射光线的指令，驱动器40响应该指令并控制第二光源14单独发光。
可以理解，如果环境中的红外光强较低，则红外相机20在采集红外光并用于生成二维成像时，生成的图像的质量不佳，不能满足用于例如身份验证等场景的使用需求，因此，在红外光强较低时，可以控制第二光源14发射光线，并使得投射模组10向场景中投射红外泛光，以补充场景中的红外光量。环境光强度可以是可见光的强度，当可见光的强度小于强度阈值时，则认为场景中的红外光的强度也偏弱；环境光强度还可以是直接检测的红外光的强度，通过直接比较红外光的强度与强度阈值以判断红外光是否偏弱。
在另一个例子中，在红外相机20采集完二维图像时，或者在任意需要获取深度信息的时刻，应用处理器50可以向驱动器40发出单独控制第一光源13发射光线的指令，驱动器40响应该指令并控制第一光源13单独发光，使得投射模组10向场景中投射带有特定图案的激光，红外相机20接收被反射的激光以获得被反射后的激光图案，该激光图案并用于进行后续处理以得到目标场景的深度信息。
综上，本申请实施方式的投射模组10及终端100中，第一光源13与第二光源14共同设置同一个基板11上且封装在同一个壳体12内，光线穿过衍射区151后可作为一种用途，光线穿过扩散区152后可作为另一种用途，不需要将第一光源13与第二光源14分别封装到不同模组中，提高了投射模组10的集成度，减小了终端100内安装投射模组10所需的空间。
请参阅图3及图4，在某些实施方式中，每个第一发光单元131的发散角α小于20度。例如每个第一发光单元131的发散角为19度、15度、11.5度、10度、7度、5度、3度等任意小于20度的数值。第一发光单元131的发散角小于20度时，激光经光学元件15的衍射区151衍射后投射出去的激光的发散角也不会太大，即使目标物体的距离较远，激光的照射范围也不会太大，照射到目标物体上的能量密度不会太小，不容易被外界的光线干扰。不同第一发光单元131的发散角可以不同，例如第一部分第一发光单元131的发散角的大小范围为第一范围，第二部分第一发光单元131的发散角的大小范围为第二范围，第三部分第一发光单元131的发散角的大小范围为第三范围…第N部分第一发光单元131的发散角的大小范围为第N范围，其中，第一范围、第二范围、第三范围…第N范围均在小于20度的范围内，在目标物体的距离较近时，控制具有较大的发散角的第一发光单元131发光，以使激光的能量较发散，避免伤害用户，在目标物体的距离较远时，控制具有较小的发散角的第一发光单元131发光，以使投射到目标物体的激光的能量密度较高，不容易被干扰。
进一步地，由于投射模组1010投射到目标物体的激光的能量密度较高，不容易被干扰，例如不容易被环境中的红外光干扰，红外相机2020采集的激光图案的信噪比比较高，便于后续得到较精确的深度信息。
请参阅图6及图9，在某些实施方式中，投射模组10还包括间隔件122，间隔件122将收容腔121分为第一腔1211及第二腔1212。第一光源13位于第一腔1211内，第二光源14位于第二腔1212内。
第一光源13与第二光源14分别位于两个间隔的腔体内，避免第一光源13发射的光线与第二光源14发射的光线发生串扰。具体地，间隔件122可以由不透光的材料制成，例如间隔件122为吸光材料或者反光材料制成，间隔件122的一端可以与基板11相抵，另一端与光学元件15相抵，衍射区151与扩散区152分别位于间隔件122的两侧。第一光源13发射的光线进入第一腔1211内，并穿过衍射区151以进入外界，不能穿过间隔件122而进入第二腔1212内或者从扩散区152穿过；第二光源14发射的光线进入第二腔1212内，并穿过扩散区152以进入外界，不能穿过间隔件122而进入第一腔1211或者从衍射区151穿过。间隔件122可以与壳体12通过一体成型的工艺制造而成，间隔件122与壳体12与可以分别成型后再分别进行安装。
请参阅图3及图10，在某些实施方式中，光学元件15包括位于扩散区152的可变微结构153。在未施加电场时，可变微结构153处于第一形态，在施加电场时，可变微结构153发生形变并处于第二形态。
具体地，可变微结构153中的至少部分结构可以由电致伸缩材料、压电材料等制成，在电场的作用下，该部分结构发生形变，进而改变可变微结构153的整体结构，而可以理解的是，可变微结构153的发生变化，其对光线的作用效果也随之发生变化。如图10(a)所示，在未施加电场时，可变微结构153处于第一形态，扩散区152对光线可以产生一种作用效果；如图10(b)所示，在施加电场时，可变微结构153发生形变并处于第二形态，扩散区152对光线可以产生另一种作用效果。因此，可以通过改变扩散区152对光线的作用效果，使得第二光源14单独发射光线时，投射模组10就能够投射出至少两种不同的光线。
在一个例子中，当可变微结构153处于第一形态时，第二光源14发射的光线穿过扩散区152后形成面光源(即上述的泛光)；当可变微结构153处于第二形态时，第二光源14发射的光线穿过扩散区152后形成结构光。请结合图11，第一光源13单独发射光线时，投射模组10投射的光线的图案如图11(a)中的P3所示；第二光源14单独发射光线，且可变微结构153处于第二形态时，投射模组10投射的光线的图案如图11(b)中的P4所示；第一光源13与第二光源14同时发射光线，且可变微结构153处于第二形态时，投射模组10投射的光线的图案如图11(c)中的P5所示。其中，P5可以由P3及P4叠加得到，P3及P4叠加的部分如图11(c)中的P6所示。如此，投射模组10至少能够投射出三种不同的结构光图案(例如P3、P4及P5)，用户可以依据不同的需求选择投射哪一种图案，例如在需要获取较大的范围的场景的深度信息时，可以控制投射模组10投射出图案P5，以使激光图案覆盖较大的范围。
对应地，在可变微结构153处于第一形态时，第二光源14以第一功率发射光线，在可变微结构153处于第二形态时，第二光源14以第二功率发射光线，第二功率大于第一功率。第二光源14的工作功率可以由驱动器40进行控制，第二光源14用于不同的场景时，控制第二光源14以不同的工作功率发光，使得投射模组10能够适应不同的场景需求。
请参阅图3及图5，在某些实施方式中，每个第二发光单元141的发散角β小于7度。此时，第二发光单元141发射的光线直接到达扩散区152。每个第二发光单元141的发散角可以是6度、5度、3度等任意小于7度的数值，即使第二光源14发出的光线用于最终形成结构光，也可以不需要在第二光源14与扩散区152之间设置准直元件，以减小投射模组10的结构复杂度。
请参阅图12及图13，在某些实施方式中，第二光源14的数量为两个，两个第二光源14分别位于第一光源13的两侧。扩散区152的数量为两个，两个扩散区152位于衍射区151的两侧，两个第二光源14与两个扩散区152一一对应。两个第二光源14能够被控制同时发射光线，也能够被控制独立发射光线，两个扩散区152也可以包括上述的可变微结构153。采用两个第二光源14，两个第二光源14同时发光时，两个第二光源14发出的光线在两个扩散区152的分别作用下，均向场景中投射出去，增大了投射模组10投射出去的光线的覆盖范围。
请参阅图2，在某些实施方式中，终端100还包括光感器(ambient light sensor,ALS)60，光感器60用于检测环境光强度。光感器60由应用处理器50控制检测环境光强度，应用处理器50判断该检测到的环境光强度与强度阈值的大小关系，并依据判断结果向驱动器40发送不同的控制指令。
请参阅图14，在某些实施方式中，可见光相机70用于采集可见光图像，应用处理器50用于依据可见光图像计算环境光强度。具体地，可见光相机70采集可见光图像，可见光图像中的多个像素的像素值可以由应用处理器50获取，应用处理器50依据多个像素值计算得到环境光强度，例如将多个像素值的均值作为环境光强度，应用处理器50再进一步判断该检测到的环境光强度与强度阈值的大小关系，并依据判断结果向驱动器40发送不同的控制指令。
请参阅图15，在某些实施方式中，红外相机20用于采集红外图像，应用处理器50用于依据红外图像计算环境光强度。具体地，红外相机20采集红外图像，红外图像中的多个像素的像素值可以由应用处理器50获取，应用处理器50依据多个像素值计算得到环境光强度，例如将多个像素值的均值作为环境光强度，应用处理器50再进一步判断该检测到的环境光强度与强度阈值的大小关系，并依据判断结果向驱动器40发送不同的控制指令。
请参阅图16至图18，在某些实施方式中，红外相机20包括第一透镜组21、第二透镜组22、反射棱镜23、反透棱镜24及感光件25。其中，第一透镜组21的光轴与第二透镜组22的光轴均为第一方向(如图16至图18中的X方向)并且互相平行。反透棱镜24能够在透射模式与反射模式之间切换。
如图17所示的例子中，当反透棱镜24处于透射模式时，从第一透镜组21进入的光线经过反射棱镜23反射至第二方向(如图16至图18中的Y方向)并经过反透棱镜24的透射以作为第一光路，以第一光路穿过第一透镜组21、反射棱镜23及反透棱镜24后的光线到达感光件25。如图18所示的例子中，当反透棱镜24处于反射模式时，从第二透镜组22进入的光线经过反透棱镜24反射至第二方向以作为第二光路，以第二光路穿过第二透镜组22及反透棱镜24后的光线到达感光单元251。第二方向可以与第一方向不同，在一个例子中，第二方向与第一方向垂直。
反射棱镜23包括反射棱镜本体231及第一附和透镜232。第一附和透镜232的数量可以是一个或多个。第一附和透镜232可以粘接在反射棱镜本体231上，第一附和透镜232也可以与反射棱镜本体231一体设置。反透棱镜24包括反透棱镜本体241、第一附加透镜242及第二附加透镜243。第一附加透镜242及第二附加透镜243可以是一个或多个。第一附加透镜242及第二附加透镜243可以粘贴在反透棱镜本体241上，第一附加透镜242、第二附加透镜243及反透棱镜本体241也可以是一体设置。
请参阅图16及图17，第一透镜组21、反射棱镜本体231、第一附和透镜232、第一附加透镜242、反透棱镜本体241和第二附加透镜243作为第一光路的镜片组合并具有第一焦距；请参阅图16及图18，第二透镜组22、反透棱镜本体241和第二附加透镜243形成第二光路组合并具有第二焦距，第一焦距和第二焦距不同。在使用时，可以在第一透镜组21与第二透镜组22上设置遮光片(图未示)，在需要使用第一焦距进行对焦时，则驱动遮光片遮挡第二透镜组22，以使光线从第一透镜组21进入红外相机20内；在需要使用第二焦距进行对焦时，则驱动遮光片遮挡第一透镜组21，以使光线从第二透镜组22进入红外相机20内；如此，用户可以依据目标物体的距离切换红外相机20的焦距，以便于在更多的场景下均能获得较为清晰的激光图案。
请参阅图19及图20，在某些实施方式中，反透棱镜24包括透光容器244和设置在透光容器244内的液晶材料层245。液晶材料层245能够在电信号的作用下使反透棱镜24在反射模式与透镜模式之间切换。液晶材料层245可采用向列型液晶材料或胆固醇液晶材料等等。在某些实施方式中，液晶材料层245在没有电信号时，为反射状态，即在没有通电时，反透棱镜24为反射模式。在有电信号输入时，液晶材料层245为透射状态，即在通电的情况下，反透棱镜24为透射模式。这里的电信号可以是电流信号或电压信号。
在一个例子中，液晶材料层245采用胆固醇液晶材料，胆固醇液晶材料由手性掺杂物和向列型液晶构成。在有手性掺杂物存在的情况下，反透棱镜24处于反射模式时，向列型液晶的分子沿纵向的分子轴被拉长，形成螺旋排列。当反透棱镜24处于透射模式时，向列型液晶的分子未排列，处于散布状态，胆固醇液晶材料层245变得透光。分子散布或分子排列使胆固醇液晶材料层245在反射状态和透射状态之间来回切换。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“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”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。
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至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种投射模组，其特征在于，包括：
基板；
壳体，所述壳体设置在所述基板上，所述壳体与所述基板共同围成收容腔；
设置在所述基板上的第一光源，所述第一光源位于所述收容腔内；
设置在所述基板上的第二光源，所述第二光源位于所述收容腔内；
设置在所述壳体上的光学元件，所述光学元件遮盖所述收容腔并位于所述第一光源和所述第二光源的发光光路上，所述光学元件包括衍射区及扩散区、可变微结构和安装区，所述第一光源与所述衍射区对准，所述第二光源与所述扩散区对准，所述可变微结构位于所述扩散区，所述安装区分布在所述光学元件的靠近边缘的位置，及分布在所述衍射区与所述扩散区之间的位置，所述衍射区用于对穿过所述衍射区的光线进行衍射，所述扩散区用于对穿过所述扩散区的光线进行扩散，所述安装区用于与所述壳体配合安装；在未施加电场时，所述可变微结构处于第一形态，所述扩散区对光线产生一种作用效果，在施加电场时，所述可变微结构发生形变并处于第二形态，所述扩散区对光线可以产生另一种作用效果；
所述投射模组可用于向目标物体投射光线，在一种使用状态下，所述投射模组用于向目标物体投射均匀的泛光，所述第二光源作为投射模组投射的泛光的发光源；在另一种使用状态下，所述投射模组用于向目标物体投射带有特定图案的光线，所述第一光源作为投射模组发射的特定图案的光线的发光源。
2.根据权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述投射模组还包括间隔件，所述间隔件将所述收容腔分为第一腔及第二腔，所述第一光源位于所述第一腔内，所述第二光源位于所述第二腔内。
3.根据权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述第二光源的数量为两个，两个所述第二光源分别位于所述第一光源的两侧，所述扩散区的数量为两个，两个所述扩散区位于所述衍射区的两侧，两个所述第二光源与两个所述扩散区一一对应。
4.根据权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述第一光源包括多个第一发光单元，每个所述第一发光单元的发散角小于20度。
5.根据权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述可变微结构处于第一形态时，光线穿过所述扩散区后形成面光源；所述可变微结构处于第二形态时，光线穿过所述扩散区后形成结构光。
6.根据权利要求5所述的投射模组，其特征在于，所述第二光源包括多个第二发光单元，每个所述第二发光单元的发散角小于7度。
7.根据权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述可变微结构处于第一形态时，所述第二光源以第一功率发射光线；所述可变微结构处于第二形态时，所述第二光源以第二功率发射光线，所述第二功率大于所述第一功率。
8.根据权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述投射模组还包括准直件，所述准直件设置在所述第一光源与所述衍射区之间，所述准直件用于对穿过所述准直件的光线进行准直，穿过所述准直件的光线到达所述衍射区。
9.一种终端，其特征在于，包括：
权利要求1至8任意一项所述的投射模组；及
驱动器，所述驱动器连接所述第一光源及所述第二光源，所述驱动器用于驱动所述第一光源及所述第二光源发射光线。
10.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述终端还包括应用处理器，所述应用处理器用于在环境光强度小于预设的强度阈值时，控制所述驱动器驱动所述第二光源发射光线。
11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述终端还包括光感器，所述光感器用于检测所述环境光强度；或
所述终端还包括可见光相机，所述可见光相机用于采集可见光图像，所述应用处理器用于依据所述可见光图像计算所述环境光强度；或
所述终端还包括红外相机，所述红外相机用于采集红外图像，所述应用处理器用于依据所述红外图像计算所述环境光强度。
12.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述终端还包括机壳及显示屏，所述机壳包括相背的正面及背面，所述显示屏安装在所述正面，所述投射模组安装在所述机壳上且从所述背面露出。
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