CN114280628A - 传感器组件及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及显示技术领域，旨在解决电子装置屏占比低的问题。本申请实施例提供一种传感器组件及电子装置。该传感器组件包括：发射模组，位于发射光路中，用于发射第一光；接收模组，位于接收光路中，用于接收第二光，第二光为第一光被目标物体反射后所形成的光；控制单元，电性连接发射模组和接收模组，用于控制发射模组和接收模组，并根据第一光和第二光获取目标物体的深度信息；以及分光元件，用于将第一光引导至目标物体，并将第二光引导至接收模组。其中，分光元件和目标物体之间，第一光与第二光通过分光元件实现光路共用；分光元件和发射模组之间、分光元件与接收模组之间，第一光与第二光通过分光元件实现光路分离。

Description

传感器组件及电子装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种传感器组件及电子装置。

背景技术

具有更高屏占比的电子装置（如，智能手机）是消费电子行业的趋势，体现行业对于完美的极致追求。从流海屏幕到药丸屏幕及水滴屏等，都是该趋势的验证。

目前，电子装置（如，智能手机）一般包括用于获取目标物体的深度信息的传感器组件，以实现人脸识别等功能。然而，该类电子装置由于其传感器组件的设置不合理，导致屏占比较低，需要进一步优化。

发明内容

本申请第一方面提供一种传感器组件，其包括：

发射模组，位于发射光路中，用于发射第一光；

接收模组，位于接收光路中，用于接收第二光，第二光为第一光被目标物体反射后所形成的光；

控制单元，电性连接发射模组和接收模组，控制单元用于控制发射模组和接收模组，并根据第一光和第二光获取目标物体的深度信息；以及

分光元件，用于将第一光引导至目标物体，并将第二光引导至接收模组；

其中，分光元件和目标物体之间，第一光与第二光通过分光元件实现光路共用；分光元件和发射模组之间、分光元件与接收模组之间，第一光与第二光通过分光元件实现光路分离。

该传感器组件通过设置分光元件，使得发射光路和接收光路至少共用部分光路。具体地，在分光元件和目标物体之间，发射模组出射的第一光与经目标物体反射的第二光光路共用，分光元件和发射模组之间、分光元件与接收模组之间，发射模组出射的第一光与经目标物体反射的第二光光路分离。如此，与异轴光路设计相比，该传感器组件通过共用部分光路，光路设计更加紧凑。当该传感器组件应用于电子装置时，由于发射光路和接收光路可经分光元件转换为同轴设置，第一光和第二光可共用一个开孔。发射光路中，第一光经分光元件后，再经开孔至目标物体，接收光路中，第二光经开孔后，再经分光元件至接收模组。因此，电子装置无需分别针对发射模组和接收模组设置开孔，减少了开孔的数量，提高了屏占比。

一些实施例中，分光元件包括半透半反镜，半透半反镜用于透射第一光和第二光中的一个，并反射第一光和第二光中的另一个。其他实施例中，分光元件可包括开孔反射镜、偏振分光镜等至少一种，以实现透射第一光和第二光中的一个，并反射第一光和第二光中的另一个。

一些实施例中，第一光经半透半反镜反射后入射至目标物体，第二光经半透半反镜透射后入射至接收模组。传感器组件还包括光引导元件，光引导元件位于发射光路中，用于将第一光引导至半透半反镜。光引导元件包括反射镜或转折棱镜至少其中之一。

另一些实施例中，第一光经半透半反镜透射后入射至目标物体，第二光经半透半反镜反射后入射至接收模组。传感器组件还包括光引导元件，光引导元件位于接收光路中，用于将半透半反镜反射的第二光引导至接收模组。光引导元件包括反射镜或转折棱镜至少其中之一。

一些实施例中，半透半反镜包括反射镜以及镀设于反射镜上的半透半反膜；或者，半透半反镜包括转折棱镜以及镀设于转折棱镜上的半透半反膜。一些实施例中，发射模组中的光源为940nm激光，则可以通过调整半透半反膜的膜系，使半透半反膜能够对940nm的激光实现全反射。

一些实施例中，第一光为具有已知图案的结构光，第二光为经目标物体反射后形成的反射结构光，控制单元基于结构光三维成像技术获取目标物体的深度信息。即上述传感器组件为结构光传感器组件。结构光传感器组件中接收模组能够获取目标物体的二维图像（例如，2D图）和深度信息（例如，深度图像）。控制单元将接收模组获取的目标物体的二维图像和深度图像结合，经算法处理得到目标物体的三维（3D）图像，实现目标物体的三维信息测量，从而实现人脸解锁、人脸支付等功能。此外，结构光传感器组件还可与普通摄像头配合使用，在普通摄像头拍照时，利用结构光传感器组件获取目标物体的深度信息，进行景深判断，以优化虚化边界，实现前置虚化的功能。

另一些实施例中，控制单元用于基于第一光和第二光的飞行时间获取目标物体的深度信息。即上述传感器组件为ToF传感器组件。ToF传感器组件中接收模组能够获取目标物体的二维图像（例如，2D图）和深度信息（例如，深度图像）。控制单元例如为微控制单元(microcontrollerunit，MCU)，其将接收模组获取的目标物体的二维图像和深度图像结合，经算法处理得到目标物体的三维（3D）图像，实现目标物体的三维信息测量，从而实现人脸解锁、人脸支付等功能。此外，ToF传感器组件还可与普通摄像头配合使用，在普通摄像头拍照时，利用ToF传感器组件获取目标物体的深度信息，进行景深判断，以优化虚化边界，实现前置虚化的功能。

一些实施例中，发射模组包括发光二极管、激光二极管、半导体激光阵列中的至少一种光源。光源为垂直腔面发射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL）阵列时，其能够出射峰宽很窄的激光，并可以选择各种波长，例如，可见光或红外光。

一些实施例中，发射模组还包括匀光元件，匀光元件位于发射光路中，以用于对光源出射的光进行匀光处理，使得目标视场范围内的光场分布和目标一致。匀光元件既可以实现周边补偿的蝙蝠翼（batwing）分布的光场，也可以实现高斯分布的光场，也可以实现平顶的均匀光场。

一些实施例中，发射模组还包括基板，基板包括收容槽，光源和匀光元件收容于收容槽内并分别与基板固定。基板可以为陶瓷基板，其导热系数高，可以协助快速将光源的热导出去。

一些实施例中，接收模组包括光学透镜、滤光元件、图像传感器以及电路板，第二光依次经光学透镜、滤光元件入射至图像传感器，图像传感器电性连接电路板。

本申请第二方面提供一种电子装置，其包括：

显示面板，显示面板包括用于显示图像的正面及与正面相对的背面；以及

本申请第一方面的传感器组件，传感器组件位于显示面板的背面所在的一侧；

其中，显示面板还包括贯穿正面和背面的开孔；沿显示面板的厚度方向上，分光元件在显示面板上的投影与开孔至少部分重叠；第一光经分光元件、开孔至目标物体，第二光经开孔、分光元件至接收模组。

需要说明的是，第一光从发射模组出射后，经分光元件到达目标物体的光路即为发射光路。第一光被目标物体反射后形成第二光，第二光经分光元件到达接收模组的光路即为接收光路。由于上述传感器组件中，分光元件和目标物体之间，第一光与第二光通过分光元件实现光路共用。分光元件和发射模组之间、分光元件与接收模组之间，第一光与第二光通过分光元件实现光路分离。即，发射光路和接收光路至少部分为共轴的或同轴的，如此，与异轴光路（或者说双轴光路）设计相比，该传感器组件通过共用部分光路，光路设计更加紧凑。此外，由于发射光路和接收光路可经分光元件转换为同轴设置，如此，显示面板无需分别针对发射模组和接收模组设置开孔，减少了开孔的数量，提高了屏占比。

一些实施例中，接收模组位于分光元件背离显示面板的一侧；沿显示面板的厚度方向上，接收模组在显示面板上的投影与分光元件在显示面板上的投影至少部分重叠；发射模组在显示面板上的投影与开孔不重叠。传感器组件还包括光引导元件的情况下，引导元件位于显示面板和发射模组之间，光引导元件在显示面板上的投影与开孔不重叠。显示面板在对应开孔处被挖空，而不设置像素结构，电子装置在开孔处不具有显示功能。而且，通过分光元件及光引导元件的设置，第一光和第二光均不会穿过显示面板的实体部分，因此，第一光和第二光的强度不会被显示面板的实体部分削弱，深度检测准确性高。

另一些实施例中，发射模组位于分光元件背离显示面板的一侧；沿显示面板的厚度方向上，发射模组在显示面板上的投影与分光元件在显示面板上的投影至少部分重叠；接收模组在显示面板上的投影与开孔不重叠。传感器组件还包括光引导元件的情况下，光引导元件位于显示面板和接收模组之间，光引导元件在显示面板上的投影与开孔不重叠。显示面板在对应开孔处被挖空，而不设置像素结构，电子装置在开孔处不具有显示功能。而且，通过分光元件及光引导元件的设置，第一光和第二光均不会穿过显示面板的实体部分，因此，第一光和第二光的强度不会被显示面板的实体部分削弱，深度检测准确性高。

一些实施例中，开孔为形成在显示面板的边缘上的缺口；或者，开孔为与显示面板的边缘间隔的通孔。其他实施例中，开孔可同时包括上述的缺口及通孔，且缺口和的通孔的数量及形状不限。

一些实施例中，电子装置还包括盖板，盖板位于显示面板的正面所在的一侧，盖板覆盖开孔。盖板可以为透明的玻璃或塑料。其中，盖板的靠近显示面板的表面，对应开孔处，设置红外透过层。红外透过层可以是红外透过油墨或红外透过膜，红外透过层对红外光(例如波长为940nm的光)具有较高的透过率，例如透过率可以达到85%或以上，而对红外光以外的光线的透过率较低或者使得红外光以外的光线完全不能透过。因此，用户难以通过盖板看到与开孔对准的器件，电子装置的外观较美观。

附图说明

图1为本申请一实施例的电子装置的平面示意图。

图2为图1中电子装置的结构示意图。

图3为图1中电子装置的局部剖面示意图。

图4为本申请另一实施例的电子装置的剖面示意图。

图5为本申请又一实施例的电子装置的剖面示意图。

图6为本申请再一实施例的电子装置的剖面示意图。

图7为本申请一变形例的电子装置的平面示意图。

图8为本申请另一变形例的电子装置的平面示意图。

主要元件符号说明：

电子装置 100a、100b、100c、100d、100e、100f

显示区 AA

非显示区 NA

盖板 10

显示面板 20

正面 20a

背面 20b

开孔 22a、22e、22f

传感器组件 30a、30b、30c、30d

发射模组 31

基板 311

收容槽 R

光源 312

匀光元件 313

接收模组 32

电路板 321

图像传感器 322

支架 323

滤光元件 324

光学透镜 325

第一光 L1

第二光 L2

分光元件 34a、34b、34c、34d

反射镜 341

转折棱镜 342

半透半反膜 343

光引导元件 35a、35b、35c、35d

控制单元 36

目标物体 200

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

现有的电子装置（如，智能手机）一般包括用于获取目标物体的深度信息的传感器组件，以实现人脸识别等功能。其中，传感器组件无论是基于飞行时间（Time of Flight,ToF）进行三维成像还是基于结构光（StructureLight, SL）进行三维成像，均需包括一个发射模组和一个接收模组。然而，目前的发射模组和接收模组均为分开且非同轴设置的（也称异轴光路设计）。而且一般地，显示面板对发射模组出射的光或者被目标物体反射回的光，透光率约20%~35%量级，能量损失太大，使得现有的电子装置的显示面板不可避免地需要设置两个开孔，其中，两个开孔之一对应发射模组，以使发射模组出射的光出射至目标物体，两个开孔之另一对应接收模组，以使被目标物体反射的光到达接收模组。该种情况下，由于开孔数量和尺寸的限制，屏占比较低。

本申请实施例提供一种传感器组件及应用该传感器组件的电子装置。该传感器组件通过设置分光元件，使得发射光路和接收光路至少共用部分光路。具体地，在分光元件和目标物体之间，发射模组出射的第一光与经目标物体反射的第二光光路共用，分光元件和发射模组之间、分光元件与接收模组之间，发射模组出射的第一光与经目标物体反射的第二光光路分离。如此，与异轴光路设计相比，该传感器组件通过共用部分光路，光路设计更加紧凑。当该传感器组件应用于电子装置时，由于发射光路和接收光路可经分光元件转换为同轴设置，第一光和第二光可共用一个开孔。发射光路中，第一光经分光元件后，再经开孔至目标物体，接收光路中，第二光经开孔后，再经分光元件至接收模组。因此，电子装置无需分别针对发射模组和接收模组设置开孔，减少了开孔的数量，提高了屏占比。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本申请一实施例的电子装置的平面示意图。图1中，以电子装置100a为手机进行示例性说明。其他实施例中，电子装置还可以为平板电脑、智能手表、可穿戴设备等。如图1所示，电子装置100a包括显示区AA和非显示区NA。显示区AA用于显示图像，非显示区NA不具有显示功能，其不用于显示图像。部分非显示区NA位于显示区AA的边缘的一侧，另一部分非显示区NA被显示区AA包围。其中，被显示区AA包围的非显示区NA设置有开孔22a。开孔22a大致呈跑道形，即腰圆形。

图2为图1中电子装置的结构示意图。如图2所示，电子装置100a包括盖板10、显示面板20以及传感器组件30a。

显示面板20包括用于显示图像的正面20a及与正面20a相对的背面20b。开孔22a被显示区AA环绕。开孔22a为与显示面板20的边缘间隔的通孔，其贯穿显示面板20的正面20a和背面20b。显示面板20在对应开孔22a处被挖空，而不设置像素结构，电子装置100a在开孔22a处不具有显示功能。显示面板20可以为有机发光二极管显示面板、液晶显示面板、微型无机发光二极管显示面板等。

盖板10位于显示面板20的正面20a所在的一侧，并覆盖开孔22a。盖板10和显示面板20之间可通过透明光学胶层连接。盖板10可以为透明的玻璃或塑料。其中，盖板10的靠近显示面板20的表面，对应开孔22a处，可设置红外透过层（图未示）。红外透过层可以是红外透过油墨或红外透过膜，红外透过层对红外光(例如波长为940nm的光)具有较高的透过率，例如透过率可以达到85%或以上，而对红外光以外的光线的透过率较低或者使得红外光以外的光线完全不能透过。因此，用户难以通过盖板看到与开孔对准的器件，电子装置的外观较美观。

传感器组件30a位于显示面板20的背面20b所在的一侧。传感器组件30a包括发射模组31、光引导元件35a、分光元件34a、接收模组32和控制单元36。

光引导元件35a位于显示面板20和发射模组31之间。沿显示面板20的厚度方向上，对应显示区AA，盖板10、显示面板20、光引导元件35a及发射模组31依次设置。发射模组31和光引导元件35a在显示面板20上的投影均与开孔22a不重叠。

接收模组32位于分光元件34a背离显示面板20的一侧。沿显示面板20的厚度方向上，对应非显示区NA（或者说，对应开孔22a处），盖板10、分光元件34a及接收模组32依次设置。分光元件34a在显示面板20上的投影与开孔22a至少部分重叠，且接收模组32在显示面板20上的投影与分光元件34a在显示面板20上的投影至少部分重叠。

具体地，发射模组31用于发射第一光L1。光引导元件35a相对第一光L1的光轴倾斜设置。光引导元件35a用于改变第一光L1的方向，将其光轴进行转折调整，以将第一光L1引导至分光元件34a。分光元件34a用于将第一光L1引导至目标物体200，并将第二光L2引导至接收模组32。第二光L2为第一光L1被目标物体200反射后所形成的光。接收模组32用于接收第二光L2。控制单元36电性连接发射模组31和接收模组32，用于控制发射模组31和接收模组32，并根据第一光L1和第二光L2获取目标物体200的深度信息。

需要说明的是，第一光L1从发射模组31出射后，经分光元件34a到达目标物体200的光路即为发射光路。第二光L2经分光元件34a到达接收模组32的光路即为接收光路。发射模组31和光引导元件35a位于发射光路中，接收模组32位于接收光路中。分光元件34a同时位于发射光路和接收光路中。

该传感器组件30a中，分光元件34a和目标物体200之间，第一光L1与第二光L2通过分光元件34a实现光路共用。分光元件34a和发射模组31之间、分光元件34a与接收模组32之间，第一光L1与第二光L2通过分光元件34a实现光路分离。如此，发射光路和接收光路至少部分为共轴的或同轴的，与异轴光路（或者说双轴光路）设计相比，该传感器组件30a通过共用部分光路，光路设计更加紧凑。此外，由于发射光路和接收光路可经分光元件34a转换为同轴设置，显示面板20无需分别针对发射模组31和接收模组32设置开孔，减少了开孔的数量，提高了屏占比。

此外，第一光L1从开孔22a处出射至目标物体200，第二光L2从开孔22a处返回接收模组32，第一光L1和第二光L2均不会穿过显示面板20的实体部分，因此，第一光L1和第二光L2的强度不会被显示面板20的实体部分削弱，深度检测准确性高。

一些实施例中，光引导元件35a包括反射镜或转折棱镜至少其中之一，或者其他能够实现光路转折的透镜。图2中，光引导元件35a为反射镜。另一些实施例中，光引导元件可以省略，以简化光路结构。

一些实施例中，分光元件34a包括半透半反镜，半透半反镜用于透射第一光L1和第二光L2中的一个，并反射第一光L1和第二光L2中的另一个。

图2中，分光元件34a为半透半反镜，其包括反射镜341以及镀设于反射镜341上的半透半反膜343。半透半反镜能够反射第一光L1，并透射第二光L2。发射模组31出射的第一光L1经光引导元件35a引导至分光元件34a。第一光L1被分光元件34a反射后，经显示面板20上的开孔22a及盖板10入射至目标物体200。第一光L1被目标物体200反射后，形成第二光L2。第二光L2依次经盖板10及开孔22a后入射至分光元件34a。第二光L2被分光元件34a透射至接收模组32。具体地，半透半反膜343的透光波段和反光波段可根据发射模组31中出射的波长进行选择调整膜系。一些实施例中，发射模组31中的光源为940nm激光，则可以通过调整半透半反膜343的膜系，使半透半反膜343能够对940nm的激光实现全反射。

其他实施例中，分光元件可包括开孔反射镜、偏振分光镜等至少一种，以实现透射第一光L1和第二光L2中的一个，并反射第一光L1和第二光L2中的另一个。

电子装置100a还包括普通摄像头（常用的普通相机）。其中，普通摄像头可以为RGB摄像头、红外摄像头或黑白摄像头等，其用于获得目标物体的二维图像。普通摄像头可以为电子装置的前置摄像头，其可位于盖板下方，对应开孔与传感器组件并排设置，外部光线可通过开孔进入普通摄像头和传感器组件，并且传感器组件出射的光线也可以从开孔处发射到电子装置的外部。普通摄像头和传感器组件并排设置的方式，可提高电子装置内器件布局的紧凑性，且开设一个透光孔的方式，相较于多个透光孔，更利于显示面板的加工，并且电子装置的美观性更高，但不限于此。其他实施例中，也可在显示面板上分别对应普通摄像头和传感器组件设置透光孔。

此外，电子装置100a还包括后盖（图未示）、中框（图未示）、电池、主板及其他的电子元件等。中框作为电子装置100a的侧边框暴露在外部。后盖与盖板10相对设置。显示面板20、后盖和中框共同围设成容纳空间，传感器组件30a及电子装置100a的电池、主板、普通摄像头（常用的普通相机）及其他的电子元件收容在该容纳空间内。当用户使用该电子装置100a时，显示面板20的正面20a朝向用户视野，以为用户显示影像，后盖则背离用户的视野。

一些实施例中，传感器组件30a为ToF传感器组件。控制单元36用于基于第一光L1和第二光L2的飞行时间（通过时域、频域等运算处理）获取目标物体的深度信息（如，目标物体上的各个点与接收模组之间的距离）。ToF传感器组件中接收模组32能够获取目标物体的二维图像（例如，2D图）和深度信息（例如，深度图像）。控制单元36例如为微控制单元36(microcontrollerunit，MCU)，其将接收模组32获取的目标物体的二维图像和深度图像结合，经算法处理得到目标物体的三维（3D）图像，实现目标物体的三维信息测量，从而实现人脸解锁、人脸支付等功能。此外，ToF传感器组件还可与普通摄像头配合使用，在普通摄像头拍照时，利用ToF传感器组件获取目标物体的深度信息，进行景深判断，以优化虚化边界，实现前置虚化的功能。传感器组件30a中，接收模组32和发射模组31可均电性连接至电子装置的主板，以在主板的控制下实现三维信息的测量。

图3为图1中电子装置的局部剖面示意图。图3中省略了分光元件34a和光引导元件35a。以下结合图3，说明传感器组件30a为ToF传感器组件时，发射模组31和接收模组32中包括的各个元件。

如图3所示，对应显示区AA，发射模组31在显示面板20上的投影均与开孔22a不重叠。对应非显示区NA（或者说，对应开孔22a处），接收模组32在显示面板20上的投影与开孔22a至少部分重叠。发射模组31包括基板311、光源312以及匀光元件313。基板311包括自其一表面凹陷形成的收容槽R，光源312和匀光元件313收容于收容槽R内并分别与基板311固定。基板311可以为陶瓷基板，其导热系数高，可以协助快速将光源312的热导出去。基板311可与电子装置的主板为独立的两个板，基板311上还可集成有导电线路，光源312通过该导电线路连接至主板。当然，光源312也可通过额外设置的导线连接至主板。其他实施例中，基板311也可以为主板的一部分。光源312包括发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、激光二极管（Laser Diode，LD)、半导体激光阵列中的至少一种。图3中，光源312为垂直腔面发射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL）阵列，其能够出射峰宽很窄的激光，并可以选择各种波长，例如，可见光或红外光。匀光元件313与光源312正对设置，以用于对光源312出射的光进行匀光处理，使得目标视场范围内的光场分布和目标一致。匀光元件313既可以实现周边补偿的蝙蝠翼（batwing）分布的光场，也可以实现高斯分布的光场，也可以实现平顶的均匀光场。

接收模组32包括光学透镜325、滤光元件324、支架323、图像传感器322以及电路板321。图像传感器322电性连接电路板321。支架323位于电路板321上，并环绕图像传感器322。滤光元件324设置于支架323上，并位于光学透镜325和图像传感器322之间。自目标物体反射回的光依次经光学透镜325、滤光元件324入射至图像传感器322。

另一些实施例中，传感器组件30a为SL传感器组件，第一光为具有已知图案的结构光（如，具有已知图案的不可见红外光），第二光为经目标物体反射后形成的反射结构光，控制单元基于结构光三维成像技术获取目标物体的深度信息（如，目标物体上的各个点与接收模组之间的距离）。具体地，结构光可为散斑结构光或编码结构光。一些实施例中，控制单元包括微控制单元(microcontrollerunit，MCU)、中央处理器(central processing unit，CPU)或图形处理器(graphicsprocessing unit，GPU)。其中，SL传感器组件中接收模组32能够获取目标物体的二维图像（例如，2D图）和深度信息（例如，深度图像）。控制单元将接收模组32获取的目标物体的二维图像和深度图像结合，经算法处理得到目标物体的三维（3D）图像，实现目标物体的三维信息测量，从而实现人脸解锁、人脸支付等功能。此外，SL传感器组件也可与普通摄像头配合使用，在普通摄像头拍照时，利用SL传感器组件获取目标物体的深度信息，进行景深判断，以优化虚化边界，实现前置虚化的功能。

具体地，SL传感器组件中，当结构光为散斑结构光时，发射模组包括光源、准直镜头以及衍射光学元件（Diffractive Optical Element，DOE）。光源包括发光二极管、激光二极管、半导体激光阵列中的至少一种，其可出射不可见红外光。一些实施例中，SL传感器组件中发射模组中的光源为VCSEL。相较于发光二极管，VCSEL光谱准确性更高、响应速度更快、使用寿命更长、投射距离更长。其中，经光源出射的红外光需要经准直镜头的校准，准直镜头利用光的折射原理，将波瓣较宽的衍射图案校准汇聚为窄波瓣的近似平行光。经过准直镜头校准后的激光束并没有特征信息，因此下一步需要对激光束进行调制，使其具备特征结构，DOE就是用来完成这一任务的。VCSEL射出的激光束经准直后，通过DOE进行散射，即可得到所需的散斑图案（Pattern）。由于DOE对于光束进行散射的角度（FOV）有限，所以需要光栅将散斑图案进行衍射“复制”后，扩大其投射角度。此外，SL传感器组件中，当结构光为编码结构光时，发射模组中，不使用DOE，而是采用掩膜（mask）。

具体地，SL传感器组件中，接收模组用于对被目标物体反射的红外光进行接受和处理，获取被拍摄物体的空间信息。接收模组一般包括特制红外图像传感器、窄带滤光片和镜头。红外图像传感器例如为红外互补金属氧化物半导体（Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS），其能接受被目标物体200发射回来的红外散斑图案，不需要对其他波长的光线进行成像。一些实施例中，SL传感器组件中发射模组中VCSEL发射的为940nm波长的红外光，接收模组需要将940nm以外的环境光剔除，让接受模组的特制红外CMOS只接收到940nm的红外光。为达到这一目的，需要用到窄带滤光片。窄带滤光片在特定的波段允许光信号通过，而偏离这个波段以外的两侧光信号被阻止，窄带滤光片的通带相对来说比较窄，一般为中心波长值的5%以下。

图4为本申请另一实施例的电子装置的剖面示意图。如图4和图2所示，电子装置100b与电子装置100a的主要区别在于：传感器组件中分光元件和光引导元件的不同。传感器组件30a中，分光元件34a为半透半反镜，其包括反射镜341及镀设于反射镜341上的半透半反膜343。传感器组件30b中，分光元件34b为半透半反镜，其包括转折棱镜342及镀设于转折棱镜342上的半透半反膜343。此外，传感器组件30a中，光引导元件335a为反射镜341。传感器组件30b中，光引导元件35b为转折棱镜。

图5为本申请又一实施例的电子装置的剖面示意图。如图5和图2所示，电子装置100c与电子装置100a的主要区别在于：发射模组和接收模组的位置以及分光元件的作用。

电子装置100a中，光引导元件35a位于显示面板20和发射模组31之间。沿显示面板20的厚度方向上，对应显示区AA，盖板10、显示面板20、光引导元件35a及发射模组31依次设置。发射模组31和光引导元件35a在显示面板20上的投影均与开孔22a不重叠。接收模组32位于分光元件34a背离显示面板20的一侧。沿显示面板20的厚度方向上，对应非显示区NA（或者说，对应开孔22a处），盖板10、分光元件34a及接收模组32依次设置。分光元件34a在显示面板20上的投影与开孔22a至少部分重叠，且接收模组32在显示面板20上的投影与分光元件34a在显示面板20上的投影至少部分重叠。电子装置100a中，分光元件34a用于透射第一光L1并反射第二光L2。

电子装置100c中，光引导元件35a位于显示面板20和接收模组32之间。沿显示面板20的厚度方向上，对应显示区AA，盖板10、显示面板20、光引导元件35a及接收模组32依次设置。接收模组32和光引导元件35a在显示面板20上的投影均与开孔22a不重叠。发射模组31位于分光元件34c背离显示面板20的一侧。沿显示面板20的厚度方向上，对应非显示区NA（或者说，对应开孔22a处），盖板10、分光元件34c及发射模组31依次设置。分光元件34c在显示面板20上的投影与开孔22a至少部分重叠，且发射模组31在显示面板20上的投影与分光元件34c在显示面板20上的投影至少部分重叠。电子装置100c中，分光元件34c用于透射第一光L1并反射第二光L2。

具体地，电子装置100c中，发射模组31出射的第一光L1经分光元件34c透射后，从显示面板20的开孔22a处透过盖板10至目标物体200。第一光L1经目标物体200反射后所形成的第二光L2依次经盖板10、显示面板20上的开孔22a入射至分光元件34c，经分光元件34c反射后至光引导元件35a，光引导元件35a改变该第二光L2的方向，并将第二光L2引导至接收模组32。

图6为本申请再一实施例的电子装置的剖面示意图。如图6和图5所示，电子装置100d与电子装置100c的主要区别在于：传感器组件中分光元件和光引导元件的类型不同。

电子装置100c中，传感器组件30c包括的分光元件34c为半透半反镜，其包括反射镜341及镀设于反射镜341上的半透半反膜343。光引导元件35c为反射镜。电子装置100d中，传感器组件30d包括的分光元件34d为半透半反镜，其包括转折棱镜342及镀设于转折棱镜342上的半透半反膜343。光引导元件35d为转折棱镜。

图7为本申请一变形例的电子装置的平面示意图。如图7和图1所示，电子装置100e与电子装置100a的主要区别在于：开孔的形状。电子装置100a中，开孔22a呈跑道形，电子装置100e中，开孔22e呈圆形。此外，电子装置100e可包括上述传感器组件30a、30b、30c、30d中的任意一种。开孔22e可以靠近显示面板的上边缘、下边缘、左边缘、右边缘等任意一个或多个边缘上。其他实施例中，开孔还可以为半圆形、矩形等，在此不做限制。

图8为本申请另一变形例的电子装置的平面示意图。如图8和图1所示，电子装置100f与电子装置100a的主要区别在于：开孔的形状以及开孔的位置。电子装置100a中，开孔22a呈跑道形，且开孔22a被显示区AA包围。开孔22a为与显示面板20的边缘间隔的通孔。电子装置100f中，开孔22f为形成在显示面板的边缘上的缺口，或者说开孔22f与显示面板的边缘相交。具体地，开孔22f可形成在显示面板的上边缘、下边缘、左边缘、右边缘等任意一个或多个边缘上。缺口的形状可以为半圆形、矩形、跑道形等任意形状，在此不作限制。

需要说明的是，其他实施例中，开孔可同时包括上述的缺口及通孔，且缺口和的通孔的数量及形状不限。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (22)

1.一种传感器组件，其特征在于，包括：

发射模组，位于发射光路中，用于发射第一光；

接收模组，位于接收光路中，用于接收第二光，所述第二光为所述第一光被目标物体反射后所形成的光；

控制单元，电性连接所述发射模组和所述接收模组，所述控制单元用于控制所述发射模组和所述接收模组，并根据所述第一光和所述第二光获取所述目标物体的深度信息；以及

分光元件，用于将所述第一光引导至所述目标物体，并将所述第二光引导至所述接收模组；

其中，所述分光元件和所述目标物体之间，所述第一光与所述第二光通过所述分光元件实现光路共用；所述分光元件和所述发射模组之间、所述分光元件与所述接收模组之间，所述第一光与所述第二光通过所述分光元件实现光路分离。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述分光元件包括半透半反镜，所述半透半反镜用于透射所述第一光和所述第二光中的一个，并反射所述第一光和所述第二光中的另一个。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，所述第一光经所述半透半反镜反射后入射至所述目标物体，所述第二光经所述半透半反镜透射后入射至所述接收模组。

4.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件还包括光引导元件，所述光引导元件位于所述发射光路中，用于将所述第一光引导至所述半透半反镜。

5.根据权利要求4所述的传感器组件，其特征在于，所述光引导元件包括反射镜或转折棱镜至少其中之一。

6.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，所述第一光经所述半透半反镜透射后入射至所述目标物体，所述第二光经所述半透半反镜反射后入射至所述接收模组。

7.根据权利要求6所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件还包括光引导元件，所述光引导元件位于所述接收光路中，用于将所述半透半反镜反射的所述第二光引导至所述接收模组。

8.根据权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述光引导元件包括反射镜或转折棱镜至少其中之一。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的传感器组件，其特征在于，所述半透半反镜包括反射镜以及镀设于所述反射镜上的半透半反膜；或者，所述半透半反镜包括转折棱镜以及镀设于所述转折棱镜上的半透半反膜。

10.根据权利要求1至8中任意一项所述的传感器组件，其特征在于，所述第一光为具有已知图案的结构光，所述第二光为经所述目标物体反射后形成的反射结构光，所述控制单元基于结构光三维成像技术获取所述目标物体的深度信息。

11.根据权利要求1至8中任意一项所述的传感器组件，其特征在于，所述控制单元用于基于所述第一光和所述第二光的飞行时间获取所述目标物体的深度信息。

12.根据权利要求11所述的传感器组件，其特征在于，所述发射模组包括发光二极管、激光二极管、半导体激光阵列中的至少一种光源。

13.根据权利要求12所述的传感器组件，其特征在于，所述发射模组还包括匀光元件，所述匀光元件位于发射光路中，以用于对所述光源出射的光进行匀光处理。

14.根据权利要求13所述的传感器组件，其特征在于，所述发射模组还包括基板，所述基板包括收容槽，所述光源和所述匀光元件收容于所述收容槽内并分别与所述基板固定。

15.根据权利要求11所述的传感器组件，其特征在于，所述接收模组包括光学透镜、滤光元件、图像传感器以及电路板，所述第二光依次经所述光学透镜、所述滤光元件入射至所述图像传感器，所述图像传感器电性连接所述电路板。

16.一种电子装置，其特征在于，包括：

显示面板，所述显示面板包括用于显示图像的正面及与所述正面相对的背面；以及

根据权利要求1至15中任意一项所述的传感器组件，所述传感器组件位于所述显示面板的所述背面所在的一侧；

其中，所述显示面板还包括贯穿所述正面和所述背面的开孔；沿所述显示面板的厚度方向上，所述分光元件在所述显示面板上的投影与所述开孔至少部分重叠；所述第一光经所述分光元件、所述开孔至所述目标物体，所述第二光经所述开孔、所述分光元件至所述接收模组。

17.根据权利要求16所述的电子装置，其特征在于，所述接收模组位于所述分光元件背离所述显示面板的一侧；沿所述显示面板的厚度方向上，所述接收模组在所述显示面板上的投影与所述分光元件在所述显示面板上的投影至少部分重叠；所述发射模组在所述显示面板上的投影与所述开孔不重叠。

18.根据权利要求17所述的电子装置，其特征在于，所述传感器组件还包括光引导元件的情况下，所述引导元件位于所述显示面板和所述发射模组之间，所述光引导元件在所述显示面板上的投影与所述开孔不重叠。

19.根据权利要求16所述的电子装置，其特征在于，所述发射模组位于所述分光元件背离所述显示面板的一侧；沿所述显示面板的厚度方向上，所述发射模组在所述显示面板上的投影与所述分光元件在所述显示面板上的投影至少部分重叠；所述接收模组在所述显示面板上的投影与所述开孔不重叠。

20.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，所述传感器组件还包括光引导元件的情况下，所述光引导元件位于所述显示面板和所述接收模组之间，所述光引导元件在所述显示面板上的投影与所述开孔不重叠。

21.根据权利要求16至20中任意一项所述的电子装置，其特征在于，所述开孔为形成在所述显示面板的边缘上的缺口；或者，所述开孔为与所述显示面板的边缘间隔的通孔。

22.根据权利要求21所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括盖板，所述盖板位于所述显示面板的所述正面所在的一侧，所述盖板覆盖所述开孔。

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