CN208569202U - 激光发射器、光电设备及终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光发射器、光电设备及终端。激光发射器包括光源、准直元件和衍射光学元件。光源包括半导体衬底和多个发光元件，发光元件用于发射激光并且规则地分布在半导体衬底上。准直元件设置在光源的光路上并用于准直光源发射的激光。衍射光学元件设置在光源的光路上。衍射光学元件包括多个衍射微结构并形成有多个衍射区域，每个衍射区域中包括有多个衍射微结构，每个衍射区域的衍射微结构将准直后的激光扩束以形成一个激光单元图案，多个激光单元图案共同形成预设激光图案。至少两个衍射区域中的衍射微结构不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案。激光发射器投射的激光图案不相关性较高，而且光源的制造成本也比较低。

Description

激光发射器、光电设备及终端

技术领域

本实用新型涉及消费性电子领域，更具体而言，涉及一种激光发射器、光电设备及终端。

背景技术

激光发射器是基于结构光技术的深度相机中的核心设备，其主要组成部分为光源以及衍射光学元件(Diffractive Optical Elements，DOE)。为了确保深度相机检测的深度的精度较高，现有典型的方案是激光发射器采用多个发光孔不规则排布的光源，并利用衍射光学元件将光源发出的光扩束成激光图案，使得激光图案的不相关性较高。然而，一方面，光源的发光孔为随机分布且多为定制化，制造产商需要根据用户的需求设计发光孔排列不同的光源和制作不同的模具，使得光源的制造费用较高，另一方面，为提高激光图案的精度，需要设计的发光孔数量较多，导致形成光源的晶片的表面面积较大，每个晶圆可切割的晶片数量较少，进一步增加了光源的制造成本。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种激光发射器、光电设备及终端。

本实用新型实施方式的激光发射器包括光源、准直元件和衍射光学元件。所述光源包括半导体衬底和多个发光元件，所述发光元件用于发射激光并且规则地分布在所述半导体衬底上。所述准直元件设置在所述光源的光路上并用于准直所述光源发射的激光。所述衍射光学元件设置在所述光源的光路上。所述衍射光学元件包括多个衍射微结构并形成有多个衍射区域，每个所述衍射区域中包括有多个所述衍射微结构，每个所述衍射区域的衍射微结构将准直后的所述激光扩束以形成一个激光单元图案，多个所述激光单元图案共同形成预设激光图案。至少两个所述衍射区域中的衍射微结构不同并将准直后的所述激光扩束以形成不同的激光单元图案。

本实用新型实施方式的激光发射器采用发光元件规则分布的光源，且衍射光学元件包括多个衍射区域，每个衍射区域中包括有多个衍射微结构，换言之，多个衍射微结构形成多个衍射区域，至少两个衍射区域中的衍射微结构不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案，激光图案由多个激光单元图案共同形成，因此无需采用不规则分布的发光元件的光源便能得到不相关性较高的激光图案；由于发光元件为规则分布，一方面光源无需定制化，光源的制造成本降低；另一方面，因每一发光区域透过相对应的衍射区域衍射就能复制出数千至数万的随机光点，光源的半导体衬底上所需的发光孔数量不需太多，因此光源的半导体衬底的面积无需太大，进一步降低了光源的制造成本。

在某些实施方式中，所述光源包括多个发光区域，多个衍射区域与多个所述发光区域分别对应。

每个发光区域与一个衍射区域对应，即每个衍射区域的衍射微结构主要衍射来自对应发光区域上的发光元件发射的激光。因此，形成的激光单元图案的数量较多，则激光发射器投射的激光图案的不相关性较高。

在某些实施方式中，所述光源包括多个发光区域，每个所述发光区域对应多个所述衍射区域。

每个发光区域与多个衍射区域对应，即多个衍射区域的衍射微结构共同衍射来自一个发光区域上的发光元件发射的激光。相较于多个衍射区域与多个发光区域分别对应的方式，在使用相同数量的发光区域时，本实施方式形成的激光单元图案的数量更多，则激光发射器投射的激光图案的不相关性更高。

在某些实施方式中，所述光源包括多个发光区域，多个所述发光区域对应一个所述衍射区域。

多个发光区域与一个衍射区域对应，即一个衍射区域的衍射微结构同时衍射来自多个发光区域上的发光元件发射的激光。相较于多个衍射区域与多个发光区域分别对应的方式，在使用相同数量的发光区域时，本实施方式的衍射光学元件上不用形成数量较多的衍射区域，使得衍射光学元件更加容易制造，降低了衍射光学元件的制造成本。

在某些实施方式中，所述衍射光学元件包括主体部，所述主体部包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述准直元件相对，所述衍射微结构设置在所述入射面；和/或，所述衍射微结构设置在所述出射面。

衍射光学元件可以仅在入射面设置多个衍射微结构；或者仅在出射面设置多个衍射微结构；或者在入射面及出射面均设置多个衍射微结构。衍射光学元件上设置有衍射微结构，衍射微结构能够将准直后的激光光束扩束以形成激光图案。

在某些实施方式中，所述衍射光学元件包括环绕多个所述衍射区域的安装区域，所述安装区域用于安装所述衍射光学元件。

激光发射器环绕衍射区域设置安装区域，使安装区域处于衍射区域的外围，一方面便于将衍射光学元件安装在镜筒上，另一方面安装区域可以对衍射区域有一定的保护作用。

在某些实施方式中，至少两个所述衍射区域中的衍射微结构不同包括：至少两个所述衍射区域中的衍射微结构的外轮廓形状、面积、密度、排列方式、深度、宽度、阶梯数中的任意一个参数或多个参数不同。

当衍射微结构的一个或多个参数发生改变时，两个衍射区域上的衍射微结构可以不同。如此，本实用新型实施方式的衍射光学元件可以设置不同参数的衍射微结构，使得经过不同衍射区域的激光形成的激光单元图案不同，提高激光图案的不相关性。

在某些实施方式中，所述准直元件的数量为一个，一个所述准直元件与多个所述发光区域对应；或，所述准直元件的数量为多个，每个所述准直元件与一个所述发光区域对应。

激光发射器只设置一个准直元件时，该准直元件准直几乎所有的来自光源发射的激光，光源的光路简单，且易于安装准直元件。激光发射器设置多个准直元件时，每个准直元件主要准直来自对应发光区域的发光元件发射的激光，准直效果更好。

本实用新型实施方式的光电设备包括上述任一实施方式所述的激光发射器和相机模组。所述激光发射器用于朝目标物体发射激光图案。所述相机模组用于接收经所述目标物体调制后的激光图案。

本实用新型实施方式的光电设备中，激光发射器采用发光元件规则分布的光源，且衍射光学元件包括多个衍射区域，每个衍射区域中包括有多个衍射微结构，换言之，多个衍射微结构形成多个衍射区域，至少两个衍射区域中的衍射微结构不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案，激光图案由多个激光单元图案共同形成，因此无需采用不规则分布的发光元件的光源便能得到不相关性较高的激光图案；由于发光元件为规则分布，一方面光源无需定制化，光源的制造成本降低；另一方面，因每一发光区域透过相对应的衍射区域衍射就能复制出数千至数万的随机光点，光源的半导体衬底上所需的发光孔数量不需太多，因此光源的半导体衬底的面积无需太大，进一步降低了光源的制造成本。

本实用新型实施方式的终端包括壳体和上述任一实施方式所述的光电设备。所述光电设备设置在所述壳体上以获取图像。

本实用新型实施方式的终端中，激光发射器采用发光元件规则分布的光源，且衍射光学元件包括多个衍射区域，每个衍射区域中包括有多个衍射微结构，换言之，多个衍射微结构形成多个衍射区域，至少两个衍射区域中的衍射微结构不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案，激光图案由多个激光单元图案共同形成，因此无需采用不规则分布的发光元件的光源便能得到不相关性较高的激光图案；由于发光元件为规则分布，一方面光源无需定制化，光源的制造成本降低；另一方面，因每一发光区域透过相对应的衍射区域衍射就能复制出数千至数万的随机光点，光源的半导体衬底上所需的发光孔数量不需太多，因此光源的半导体衬底的面积无需太大，进一步降低了光源的制造成本。

本实用新型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，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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为本实用新型某些实施方式的终端的结构示意图；

图2为本实用新型某些实施方式的光电设备的结构示意图；

图3为本实用新型某些实施方式的激光发射器的结构示意图；

图4至图6为本实用新型某些实施方式的光源和衍射光学元件的结构示意图；

图7为本实用新型某些实施方式的衍射光学元件的平面示意图；

图8为本实用新型某些实施方式的衍射光学元件的剖面示意图；和

图9为本实用新型某些实施方式的光源、准直元件和衍射光学元件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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实用新型的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型的实施方式，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，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，本实用新型实施方式的终端1000包括壳体200和光电设备100。终端1000可以是监控相机、手机、平板电脑、手提电脑、游戏机、头显设备、门禁系统、柜员机等，本实用新型实施例以终端1000是手机为例进行说明，可以理解，终端1000的具体形式可以是其他，在此不作限制。光电设备100设置在壳体200上以获取图像，具体地，光电设备100可以设置在壳体200内并从壳体200暴露，壳体200可以给光电设备100提供防尘、防水、防摔等保护。在一个例子中，壳体200上开设有与光电设备100对应的孔，以使光线从孔中穿出或穿入壳体200。

请参阅图2，光电设备100包括激光发射器10、相机模组20和处理器30。激光发射器10用于朝目标物体发射激光图案。相机模组20用于接收经目标物体调制后的激光图案。处理器30用于根据相机模组20接收的激光图案以成像(深度图像)。具体地，处理器30与相机模组20及激光发射器10均连接，处理器30用于处理上述激光图案以获得深度图像。光电设备100上还可以形成有与激光发射器10对应的投射窗口40和与相机模组20对应的采集窗口50。激光发射器10可以通过投射窗口40向目标空间投射激光图案，相机模组20可以通过采集窗口50接收经过目标物体调制后的激光图案。在一个例子中，激光发射器10朝目标物体发射激光图案，该激光图案为散斑图案。相机模组20通过采集窗口50采集经目标物体调制反射回来的散斑图案。具体地，处理器30通过将散斑图案与参考图案进行比对，根据该散斑图案和参考图案的差异以生成深度图像。其中，参考图案为预先采集的在不同距离下对采集模型投射的多幅散斑图像。在另一个例子中，该激光图案为具有特定的图案即具有特定编码的编码结构光图像，处理器30通过提取激光图案中的编码结构光图像，与参考图案进行对比从而获取深度图像。其中，参考图案是由有限个具有唯一性的子图案的集合组成的编码图案，即每个子图案在参考图像中的位置都是预先确定的。本实用新型的光电设备100可应用于人脸识别、3D建模等领域。

请参阅图3，激光发射器10包括光源11、准直元件12和衍射光学元件(DiffractiveOptical Elements，DOE)13。光源11包括半导体衬底111和多个发光元件112。发光元件112用于发射激光并且规则地分布在半导体衬底111上。准直元件12设置在光源11的光路上并用于准直光源11发射的激光。衍射光学元件13设置在光源11的光路上。衍射光学元件13包括多个衍射微结构131并形成有多个衍射区域132，换言之，多个衍射微结构131形成多个衍射区域132，每个衍射区域132中包括有多个衍射微结构131，每个衍射区域132的衍射微结构131将准直后的激光扩束以形成一个激光单元图案133。多个激光单元图案133共同形成预设激光图案134。至少两个衍射区域132中的衍射微结构131不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案133。

具体地，在激光发射器10工作时，光源11的多个发光元件112发射激光，并经过准直元件12准直后入射至衍射光学元件13。光源11包括多个发光区域113，具体地，多个发光元件112形成有多个发光区域113。由于衍射光学元件13上设置有至少两个衍射微结构131不同的衍射区域132，而且发光元件112的发光区域113与衍射区域132相对应，因此，多个发光区域113的发光元件112发射的激光在经过多个衍射区域132后形成多个不同的激光单元图案133。其中，激光单元图案133中包括由衍射微结构131复制成的数千至数万的随机光点。多个激光单元图案133可以共同形成预设激光图案134，即预设的激光图案134可以由至少两个激光单元图案133重叠而成。例如在图3的实施例，三个发光元件112形成三个发光区域113。衍射光学元件13形成有三个衍射区域132，分别为衍射区域132(I)、衍射区域132(II)、衍射区域132(III)。每个衍射区域132上的衍射微结构131不同，例如密度、深度、排列方式中的至少一个参数不同。第一个发光区域113的发光元件112发射的激光入射至衍射区域132(I)，第二个发光区域113的发光元件112发射的激光入射至衍射区域132(II)，第三个发光区域113的发光元件112发射的激光入射至衍射区域132(III)，从而分别形成激光单元图案133(I)、激光单元图案133(II)和激光单元图案133(III)。激光单元图案133(I)、激光单元图案133(II)和激光单元图案133(III)共同形成激光图案134。因此，激光图案134的不相关性较高。当然，在仅开启某一个发光区域113的发光元件112时，激光图案134也可以仅由单个激光单元图案133组成。

本实用新型实施方式的终端1000和光电设备100中，激光发射器10采用发光元件112规则分布的光源11，且衍射光学元件13包括多个衍射区域132，每个衍射区域132中包括有多个衍射微结构131，换言之，多个衍射微结构131形成多个衍射区域132，至少两个衍射区域132中的衍射微结构131不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案133，激光图案134由多个激光单元图案133共同形成，因此无需采用不规则分布的发光元件的光源便能得到不相关性较高的激光图案134；由于发光元件112为规则分布，一方面光源11无需定制化，光源11的制造成本降低；另一方面，因每一发光区域113透过相对应的衍射区域132衍射就能复制出数千至数万的随机光点，光源11的半导体衬底111上所需的发光孔数量不需太多，因此光源11的半导体衬底111的面积无需太大，进一步降低了光源11的制造成本。

请参阅图3，更具体地，激光发射器10包括光源11、准直元件12、衍射光学元件13、基板14和镜筒15。

基板14可以是柔性电路板、硬质电路板或软硬结合电路板中的至少一种。

镜筒15设置在基板14上并与基板14形成收容空间16，镜筒15与基板14的连接方式包括螺合、胶合、卡合等。光源11、准直元件12和衍射光学元件13均收容在收容空间16内，镜筒15对光源11、准直元件12和衍射光学元件13形成保护作用。

请结合图4，光源11可以设置基板14上并用于发射激光。光源11可以为垂直腔面发射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)，采用垂直腔面发射器作为光源11，则激光图案的不相关性会较高，有利于获取高精度的深度图像。具体地，光源11包括半导体衬底111和多个发光元件112。发光元件112用于发射激光。多个发光元件112规则地分布在半导体衬底111上。在本实施例中，多个表示两个或者两个以上。多个发光元件112的发光孔大小一致，且发光孔排列整齐。多个发光元件112分布在半导体衬底111上的方式包括多种，例如，多个发光元件112以阵列的形式分布在半导体衬底111上。多个发光元件112形成多个发光区域113，每个发光区域113上的发光元件112的数量可以为1个，也可以为多个，例如2个、3个、4个等。由于发光元件112为规则分布，因此制造厂商无需定制化光源11，即只需要制造一个或者多个与标准的光源11对应的生产模具，后续就可以采用标准的生产模具制造更多的光源11。如此，光源11更加容易设计及制造，降低了光源11的设计和制造成本。

准直元件12设置在光源11的光路上并用于准直光源11发射的激光。准直元件12设置在镜筒15上。准直元件12与镜筒15的结合方式包括卡合、胶合等。准直元件12为透镜，可以为单独的透镜，该透镜为凸透镜或凹透镜；或者准直元件12为多枚透镜，多枚透镜可均为凸透镜或凹透镜，或部分为凸透镜，部分为凹透镜。

衍射光学元件13用于将准直元件12准直后的激光扩束成预设的激光图案134。衍射光学元件13可以设置在镜筒15上并与准直元件12相对，具体地，衍射光学元件13可以通过卡合、胶合等连接方式固定在镜筒15内。衍射光学元件13包括主体部130和设置在主体部130上的衍射微结构131。主体部130包括相背的入射面135和出射面136。入射面135与准直元件12相对。在本实施例中，可以仅在入射面135设置多个衍射微结构131；或者仅在出射面136设置多个衍射微结构131；或者在入射面135及出射面136均设置多个衍射微结构131。在一个例子中，当入射面135及出射面136均设置多个衍射微结构131时，入射面135的衍射微结构131与出射面136的衍射微结构131相对应，例如在对应的位置，入射面135的衍射微结构131与出射面136的衍射微结构131的密度相同、深度相同、衍射区域132的面积大小相同等。请结合图8，由于衍射微结构131是基于光的衍射原理，利用计算机辅助设计，并通过半导体芯片制造工艺，在基片上或传统光学器件表面(主体部130)刻蚀产生的台阶型或连续浮雕结构(一般为光栅结构)。因此，衍射光学元件13是具有同轴再现和极高衍射效率的一类光学元件。在本实施例中，激光在通过衍射微结构131时产生不同的光程差，满足布拉格衍射条件。另外，设计不同的衍射微结构131，还能控制激光的发散角和形成光斑的形貌，以实现激光形成特定图案的功能。衍射区域132与发光元件112的发光区域113相对应，使得每个衍射区域132的衍射微结构131均能将准直后的激光扩束形成一个激光单元图案133，也即是说，每个发光区域113的发光元件112的激光在透过相对应的衍射区域132衍射后，就能复制出数千至数万的随机光点。在本实施例中，衍射光学元件13包括至少两个衍射微结构131不同的衍射区域132，则至少两个衍射区域132能够形成至少两个不同的激光单元图案133。至少两个不同的激光单元图案133共同形成预设的激光图案134。因此，本实用新型的激光发射器10无需采用不规则分布的发光元件的光源便能得到不相关性较高的激光图案134，使得激光发射器10的深度检测精度较高。

综上，本实用新型实施方式的激光发射器10采用发光元件112规则分布的光源11，且衍射光学元件13包括多个衍射区域132，每个衍射区域132中包括有多个衍射微结构131，换言之，多个衍射微结构131形成多个衍射区域132，至少两个衍射区域132中的衍射微结构131不同并将准直后的激光扩束以形成不同的激光单元图案133，激光图案134由多个激光单元图案133共同形成，因此无需采用不规则分布的发光元件的光源便能得到不相关性较高的激光图案134；由于发光元件112为规则分布，一方面光源11无需定制化，光源11的制造成本降低；另一方面，因每一发光区域113透过相对应的衍射区域132衍射就能复制出数千至数万的随机光点，光源11的半导体衬底111上所需的发光孔数量不需太多，因此光源11的半导体衬底111的面积无需太大，进一步降低了光源11的制造成本。

请参阅图4至图6，在某些实施方式中，光源11包括多个发光区域113，具体地，多个发光元件112形成多个发光区域113。发光区域113与衍射区域132的对应关系包括以下方式：

如图4所示的实施例，多个衍射区域132与多个发光区域113分别对应，每个发光区域113与一个衍射区域132对应。具体地，多个发光元件112形成9个发光区域113，多个衍射微结构131形成9个衍射区域132，9个衍射区域132与9个发光区域113一一对应。此时，每个衍射区域132的衍射微结构131主要衍射来自对应发光区域113上的发光元件112发射的激光。每个发光区域113上的发光元件112可以为1个，也可以多个，例如2个、3个、4个等。由于发光区域113与衍射区域132一一对应，因此，形成的激光单元图案133的数量较多，则激光发射器10投射的激光图案134的不相关性较高。

如图5所示的实施例，每个发光区域113对应多个衍射区域132，每个发光区域113与多个衍射区域132对应。具体地，多个发光元件112形成9个发光区域113，多个衍射微结构131形成18个衍射区域132，2个衍射区域132对应1个发光区域113。此时，多个衍射区域132的衍射微结构131共同衍射来自一个发光区域113上的发光元件112发射的激光。每个衍射区域132上的衍射微结构131不同，使得同一个发光区域113上的发光元件112发射的激光在经过对应的多个衍射区域132后，形成多个不同的激光单元图案133。由于每个发光区域113与多个衍射区域132对应，因此，相较于多个衍射区域132与多个发光区域113分别对应的方式，在使用相同数量的发光区域113时，本实施方式形成的激光单元图案133的数量更多，则激光发射器10投射的激光图案134的不相关性更高。

如图6所示的实施例，多个发光区域113对应一个衍射区域132，多个发光区域113与一个衍射区域132对应。具体地，多个发光元件112形成9个发光区域113，多个衍射微结构131形成3个衍射区域132，每个衍射区域132对应3个发光区域113。此时，一个衍射区域132的衍射微结构131同时衍射来自多个发光区域113上的发光元件112发射的激光。由于多个发光区域113与一个衍射区域132对应，因此，相较于多个衍射区域132与多个发光区域113分别对应的方式，在使用相同数量的发光区域113时，本实施方式的衍射光学元件13上不用形成数量较多的衍射区域132，使得衍射光学元件13更加容易制造，降低了衍射光学元件13的制造成本。

请参阅图7，在某些实施方式中，衍射光学元件13包括环绕多个衍射区域132的安装区域137，安装区域137用于安装衍射光学元件13。具体地，安装区域137上没有设置衍射微结构131并环绕最外围的衍射区域132设置。安装区域137处于衍射区域132的外围，一方面便于将衍射光学元件13安装在镜筒15上，另一方面，安装区域137可以对衍射区域132有一定的保护作用。

请参阅图7和图8，在某些实施方式中，衍射微结构131的参数包括面积S、密度、深度H、宽度L、阶梯数D等。多个参数相互配合以满足不同激光发射器10的不同光学需求。至少两个衍射区域132中的衍射微结构131不同包括：至少两个衍射区域132中的衍射微结构131的外轮廓形状、面积S、密度、排列方式、深度H、宽度L、阶梯数D中的任意一个参数或多个参数不同。

在只改变衍射微结构131的其中一个参数，而保持其他参数条件相同的情况下，至少两个衍射区域132中的衍射微结构131会不同。其中，衍射微结构131的外轮廓形状可以用衍射区域132的外轮廓在衍射光学元件13上的正投影表示。衍射区域132的外轮廓在衍射光学元件13上的正投影形状可以为三角形、矩形、圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。多个衍射区域132的正投影形状可以相同，例如图7，多个衍射区域132的正投影形状均为矩形。当然，多个衍射区域132的正投影形状也可以不同。

请参阅图7，至少两个衍射区域132的正投影形状相同，但是多个衍射区域132中的衍射微结构131的面积S可以不同。例如，第一个衍射区域132的面积S1占衍射光学元件13总面积的10％，第二个衍射区域132的面积S2占总面积的15％，第三个衍射区域132的面积S3占总面积的10％。在另一个例子中，多个衍射区域132中的衍射微结构131的密度可以不同。例如，位于衍射光学元件13中心区域的衍射微结构131的密度较小，形成的激光单元图案133密度较小；位于衍射光学元件13边缘区域的衍射微结构131的密度较大，形成的激光单元图案133密度较大。

请参阅图8，在一个例子中，多个衍射区域132中的衍射微结构131的排列方式可以不同。具体地，当衍射微结构131为台阶形结构时，每个衍射微结构131的台阶延伸的方向可以不同，如图8，衍射区域132(II)中的衍射微结构131的台阶朝右延伸，衍射区域132(III)中的衍射微结构131的台阶朝左延伸。在另一个例子中，该衍射区域132中的衍射微结构131的宽度L可以不同。在又一个例子中，多个衍射区域132中的衍射微结构131的阶梯数D可以不同。例如，衍射区域132(I)中的衍射微结构131的阶梯数D为6个，衍射区域132(II)中的衍射微结构131的阶梯数D为5个。在又一个例子中，多个衍射区域132中的衍射微结构131的深度H可以不同，具体地，深度H为凹槽的深度。如图1，位于中心区域的衍射微结构131的深度H比位于衍射光学元件13边缘区域的衍射微结构131的深度H深。当然，在其他实施例中，同时改变衍射微结构131的多个参数，至少两个衍射区域132中的衍射微结构131也会不同。

综上，当衍射微结构131的一个或多个参数发生改变时，两个衍射区域132上的衍射微结构131可以不同。如此，本实用新型实施方式的衍射光学元件13可以设置不同参数的衍射微结构131，使得经过不同衍射区域132的激光形成的激光单元图案133不同，提高激光图案134的不相关性。

请继续参阅图8，在某些实施方式中，衍射微结构131为纳米级衍射微结构131。本实用新型的衍射微结构131为纳米级衍射微结构131，相比于一般衍射光学结构的微米级别的衍射微结构131而言，纳米级衍射微结构131均匀分布在入射面135和/或出射面136，从而更加精确的控制激光的发散角和形成光斑的形貌，以将激光扩束以形成特定的激光图案。而且，纳米级别的衍射微结构131的光栅结构的密度更大，相较于一般的微米级别的绕射结构，可以将一束激光扩束为更多束激光以形成更为精细的激光图案。

请参阅图3和图9，在某些实施方式中，准直元件12的数量为一个，一个准直元件12与多个发光区域113对应；或，准直元件12的数量为多个，每个准直元件12与一个发光区域113对应。

具体地，准直元件12的数量可以为一个，也可以为多个。如图3，当准直元件12的数量为一个时，该准直元件12可以几乎覆盖所有的发光区域113。在激光发射器10工作时，该准直元件12准直几乎所有的来自光源11发射的激光。因此，本实用新型的激光发射器10只设置一个准直元件12，光源11的光路简单，且易于安装准直元件12。如图9，当准直元件12的数量为多个时，每个准直元件12可以与发光区域113一一对应。具体地，多个发光元件112形成9个发光区域113，准直元件12的数量为9个，多个衍射微结构131形成3个衍射区域132，每个发光区域113对应一个准直元件12，每个准直元件12对应一个衍射区域132。此时，每个准直元件12主要准直来自对应发光区域113的发光元件112发射的激光，每个衍射区域132的衍射微结构131主要衍射来自对应准直元件12准直后的激光。因此，本实用新型的激光发射器10设置多个准直元件12，使得对应的发光区域113的发光元件112发射的激光准直效果更好。

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实用新型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。在本实用新型的描述中，“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实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种激光发射器，其特征在于，包括：

光源，所述光源包括半导体衬底和多个发光元件，所述发光元件用于发射激光并且规则地分布在所述半导体衬底上；

准直元件，所述准直元件设置在所述光源的光路上并用于准直所述光源发射的激光；和

衍射光学元件，所述衍射光学元件设置在所述光源的光路上，所述衍射光学元件包括多个衍射微结构并形成有多个衍射区域，每个所述衍射区域中包括有多个所述衍射微结构，每个所述衍射区域的衍射微结构将准直后的所述激光扩束以形成一个激光单元图案，多个所述激光单元图案共同形成预设激光图案，至少两个所述衍射区域中的衍射微结构不同并将准直后的所述激光扩束以形成不同的激光单元图案。

2.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，所述光源包括多个发光区域，多个衍射区域与多个所述发光区域分别对应。

3.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，所述光源包括多个发光区域，每个所述发光区域对应多个所述衍射区域。

4.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，所述光源包括多个发光区域，多个所述发光区域对应一个所述衍射区域。

5.根据权利要求1中所述的激光发射器，其特征在于，所述衍射光学元件包括主体部，所述主体部包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述准直元件相对，所述衍射微结构设置在所述入射面；和/或

所述衍射微结构设置在所述出射面。

6.根据权利要求1中所述的激光发射器，其特征在于，所述衍射光学元件包括环绕多个所述衍射区域的安装区域，所述安装区域用于安装所述衍射光学元件。

7.根据权利要求1所述的激光发射器，其特征在于，至少两个所述衍射区域中的衍射微结构不同包括：

至少两个所述衍射区域中的衍射微结构的外轮廓形状、面积、密度、排列方式、深度、宽度、阶梯数中的任意一个参数或多个参数不同。

8.根据权利要求2至4中任意一项所述的激光发射器，其特征在于，所述准直元件的数量为一个，一个所述准直元件与多个所述发光区域对应；或

所述准直元件的数量为多个，每个所述准直元件与一个所述发光区域对应。

9.一种光电设备，其特征在于，包括：

权利要求1至8任意一项所述的激光发射器，所述激光发射器用于朝目标物体发射激光图案；和

相机模组，所述相机模组用于接收经所述目标物体调制后的激光图案。

10.一种终端，其特征在于，包括：

壳体；和

权利要求9所述的光电设备，所述光电设备设置在所述壳体上以获取图像。