CN208569285U - 投影模组、光电装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影模组、光电装置及电子设备。投影模组包括光源、棱镜和衍射光学元件。光源用于发射激光光束。棱镜设置在光源的光路上并用于反射激光光束。棱镜包括进光面和出光面，进光面朝向光源，进光面和出光面均为非球面且均具有曲率面形。衍射光学元件与出光面相对，并用于将棱镜反射后的激光光束扩束成激光图案。本实用新型的投影模组将光路设计成潜望式的光路，减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化；另外，棱镜的进光面和出光面不仅提高经过进光面和出光面的激光光束的成像品质，而且无需在光源的光路上设置额外的光学元件，有利于投影模组的小型化。

Description

投影模组、光电装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及消费性电子领域，更具体而言，涉及一种投影模组、光电装置及电子设备。

背景技术

目前，3D投影模组可以结合图像采集装置(例如红外光摄像头)以对物体进行深度测量。3D投影模组通常包括光源、准直元件和衍射光学元件。其中，光源用于发射激光，准直光学元件和衍射光学元件依次设置在光源的光路上，准直光学元件用于准直光源发射的激光以使得激光平行投射出去，衍射光学元件用于扩束经准直光学元件准直后的激光。但由于光源发出的激光光束需要依次经过准直光学元件和衍射光学元件，激光光束的光学路程较长，造成整个投影模组的尺寸较大，不利于投影模组的小型化。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种投影模组、光电装置及电子设备。

本实用新型实施方式的投影模组包括光源、棱镜和衍射光学元件。所述光源用于发射激光光束。所述棱镜设置在所述光源的光路上并用于反射所述激光光束，所述棱镜包括进光面和出光面，所述进光面朝向所述光源，所述进光面和所述出光面均为非球面且均具有曲率面形。所述衍射光学元件与所述出光面相对，并用于将所述棱镜反射后的激光光束扩束成激光图案。

本实用新型实施方式的投影模组通过棱镜将光源发射的激光光束反射后经过衍射光学元件投射出去，将光路设计成潜望式的光路，减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化；另外，棱镜的进光面和出光面均为非球面且均具有曲率面形，不仅能够提高经过进光面和出光面的激光光束的成像品质，而且无需在光源的光路上设置额外的光学元件(即，无需在棱镜与光源之间设置准直光学元件，也不用在棱镜与衍射光学元件之间设置准直光学元件)，进一步地减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化。

在某些实施方式中，所述光源包括发光面，所述棱镜包括反射面，所述发光面与所述反射面间隔相对并互成夹角。

反射面与发光面间隔相对且互成夹角，夹角可以为0度至90度(不包括0度和90度)中的任意一个角度。通过控制反射面与发光面的夹角来控制激光光束的反射夹角，不同反射夹角的投影模组可以适应与投射窗口的设置位置不同的光电装置，因此，本实用新型提供的投影模组适应性强，应用范围广。

在某些实施方式中，所述进光面和所述出光面均为正曲率面形；或，所述进光面为负曲率面形，所述出光面为正曲率面形；或，所述进光面为正曲率面形，所述出光面为负曲率面形；或，所述进光面和所述出光面均为负曲率面形。

棱镜的进光面和出光面设计成具有相同或者不同的曲率面形的结构，能够满足不同投影模组对不同光学效果的要求。

在某些实施方式中，所述进光面和所述出光面用于共同准直所述激光光束。

由于棱镜的进光面的曲率参数与出光面的曲率参数相互配合，使得经过进光面和出光面的激光光束准直效果更好，因此，投影模组就不用在光源的光路上设置额外的光学元件，有利于缩短投影模组在出光方向上的高度。

在某些实施方式中，所述衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述棱镜相对并设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案。

衍射光学元件的入射面上设置有绕射微结构，绕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相背的入射面及出射面，所述出射面上设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案。

衍射光学元件的出射面上设置有绕射微结构，绕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相背的入射面及出射面，所述入射面与所述棱镜相对，所述入射面和所述出射面均设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案。

衍射光学元件的入射面和出射面上均设置有绕射微结构，绕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相背的入射面及出射面，所述入射面与所述棱镜相对并设置有菲涅尔微结构，所述出射面上设置有绕射微结构，所述菲涅尔微结构用于与所述棱镜配合实现所述激光光束的准直调整，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案。

衍射光学元件的入射面设置菲涅尔微结构，可以在与棱镜的配合下进一步提高聚光性和成像性能，还可以在一定程度上减小棱镜的出光面的球面像差对激光光束品质的影响。同时基于菲涅尔微结构与衍射光学元件为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，进一步提高了激光扩束效果和质量。另外，衍射光学元件的出射面上设置有绕射微结构，绕射微结构能够将准直后的激光光束扩束以形成激光图案。因此，投影模组只需设置棱镜和衍射光学元件，就能保证激光光束的成像效果，而无需在光源的光路上设置额外的光学元件。如此，不仅降低投影模组的制造成本，而且进一步地缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化。

在某些实施方式中，所述菲涅尔微结构包括包含所述入射面的中心的第一区域及环绕所述第一区域的第二区域，所述第二区域的所述菲涅尔微结构的深度较所述第一区域的所述菲涅尔微结构的深度深。

第二区域的菲涅尔微结构的深度较第一区域的菲涅尔微结构的深度深，使得菲涅尔微结构在与棱镜的配合下进一步提高聚光性和成像性能，还可以在一定程度上减小棱镜的出光面的球面像差对激光光束品质的影响。

在某些实施方式中，所述绕射微结构为纳米级绕射微结构并均匀分布在所述出射面上；和/或，所述菲涅尔微结构为纳米级菲涅尔微结构。

纳米级的纳米级菲涅尔微结构比普通的菲涅尔结构的结构更为精细，精度更高，在与棱镜的配合下聚光性和成像性能更好，还可以进一步减小棱镜的出光面的球面像差对激光光束品质的影响。纳米级别的绕射微结构相比普通的微米级别的绕射结构具有更精细的结构，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，纳米级别的绕射微结构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。

本实用新型实施方式的光电装置包括如上述任一实施方式所述的投影模组和相机模组。所述投影模组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装置中，投影模组通过棱镜将光源发射的激光光束反射后经过衍射光学元件投射出去，将光路设计成潜望式的光路，减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化；另外，棱镜的进光面和出光面均为非球面且均具有曲率面形，不仅能够提高经过进光面和出光面的激光光束的成像品质，而且无需在光源的光路上设置额外的光学元件(即，无需在棱镜与光源之间设置准直光学元件，也不用在棱镜与衍射光学元件之间设置准直光学元件)，进一步地减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化。

本实用新型实施方式的电子设备包括壳体和如上述任一实施方式所述的光电装置。所述光电装置设置在所述壳体上以获取图像。

本实用新型实施方式的电子设备中，投影模组通过棱镜将光源发射的激光光束反射后经过衍射光学元件投射出去，将光路设计成潜望式的光路，减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化；另外，棱镜的进光面和出光面均为非球面且均具有曲率面形，不仅能够提高经过进光面和出光面的激光光束的成像品质，而且无需在光源的光路上设置额外的光学元件(即，无需在棱镜与光源之间设置准直光学元件，也不用在棱镜与衍射光学元件之间设置准直光学元件)，进一步地减少了投影模组在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组在出光方向上的高度，有利于投影模组的小型化。

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电子设备的结构示意图；

图2为本实用新型某些实施方式的光电装置的结构示意图；

图3为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图；

图4为本实用新型某些实施方式的在反射面和发光面为不同的夹角时投影模组的光路示意图；

图5至图7为本实用新型其他实施方式的投影模组的结构示意图；和

图8为本实用新型其他实施方式的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电子设备1000包括壳体200和光电装置100。电子设备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电子设备1000是手机为例进行说明，可以理解，电子设备1000的具体形式可以是其他，在此不作限制。光电装置100设置在壳体200上以获取图像，具体地，光电装置100设置在壳体200内并从壳体200暴露，壳体200可以给光电装置100提供防尘、防水、防摔等保护。在一个例子中，壳体200上开设有与光电装置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，光电装置100包括投影模组10、相机模组20和处理器30。投影模组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及投影模组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。光电装置100上还可以形成有与投影模组10对应的投射窗口40，和与相机模组20对应的采集窗口50。投影模组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，投影模组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，即每一个子图案在参考图像中的位置都是预先确定的。本实用新型的光电装置100可应用于人脸识别、3D建模等领域。

请参阅图3，投影模组10包括光源11、棱镜12和衍射光学元件13(DiffractiveOptical Elements，DOE)。光源11用于发射激光光束。棱镜12设置在光源11的光路上并用于反射激光光束。棱镜12包括进光面122和出光面124，进光面122朝向光源11。进光面122和出光面124均为非球面且均具有曲率面形。衍射光学元件13与出光面124相对。衍射光学元件13用于将棱镜12反射后的激光光束扩束成激光图案。

具体地，光源11发出的激光光束在经过进光面122后，进入棱镜12的内部，并经棱镜12反射后从出光面124射出，并被衍射光学元件13扩束成激光图案。光源11发出的激光光束与被棱镜12反射后的激光光束之间形成反射夹角，夹角可以为0度至180度(不包括0度和180度)中的任意一个角度，例如60度、90度、120度等。另外，由于进光面122和出光面124均为非球面且均具有曲率面形，因此进光面122和出光面124能够实现调整激光光束的焦距和像差、准直激光光束等功能，从而调整经过进光面122和出光面124的激光光束的成像品质。

本实用新型实施方式的电子设备1000和光电装置100中，投影模组10通过棱镜12将光源11发射的激光光束反射后经过衍射光学元件13投射出去，将光路设计成潜望式的光路，减少了投影模组10在出光方向上(如图3中的Z方向)的光学路程，缩短了投影模组10在出光方向上的高度，有利于投影模组10的小型化；另外，棱镜12的进光面122和出光面124均为非球面且均具有曲率面形，不仅能够提高经过进光面122和出光面124的激光光束的成像品质，而且无需在光源11的光路上设置额外的光学元件(即，无需在棱镜12与光源11之间设置准直光学元件，也不用在棱镜12与衍射光学元件13之间设置准直光学元件)，进一步地减少了投影模组10在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组10在出光方向上的高度，有利于投影模组10的小型化。

请参阅图3，更具体地，投影模组10包括光源11、棱镜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、棱镜12和衍射光学元件13均收容在收容空间16内，以对光源11、棱镜12和衍射光学元件13形成保护作用。

光源11用于发射激光光束。具体地，光源11可以设置基板14上。光源11包括发光面112，激光光束沿发射方向(如图3所示的X方向)从发光面112射出。发光面112朝向棱镜12。光源11可以为边发射型激光器(例如为分布式反馈激光器(Distributed Feedback Laser，DFB))或垂直腔面发射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)。边发射型激光器作为光源11，为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，投影模组10的光源11成本较低，而且较垂直腔面发射器而言，边发射型激光器的温飘较小。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更高，有利于获取高精度的深度图像。

棱镜12用于反射光源11的激光光束以改变光源11的光路。具体地，棱镜12包括进光面122、出光面124和反射面126。

进光面122为棱镜12朝向发光面112的端面，出光面124为棱镜12朝向衍射光学元件13的端面。进光面122和出光面124均为非球面，且均具有曲率面形，例如正曲率面形或负曲率面形。进光面122和出光面124能够提高激光光束的光学品质。在一个例子中，进光面122和出光面124用于共同准直激光光束。具体地，光源11从发光面112发出激光光束。激光光束经过进光面122后被进光面122第一次准直。第一次准直后的激光光束入射到反射面126上并被反射至出光面124。被反射的激光光束经过出光面124后被出光面124第二次准直。最后准直后的激光光束入射到衍射光学元件13上。由于棱镜12的进光面122的曲率参数与出光面124的曲率参数相互配合，使得经过进光面122和出光面124的激光光束准直效果更好，因此，棱镜12不用在光源11的光路上设置额外的光学元件(即，无需在棱镜12与光源11之间设置准直光学元件，也不用在棱镜11与衍射光学元件13之间设置准直光学元件)，有利于缩短投影模组10在出光方向(如图3中的Z方向)上的高度。

请结合图4，反射面126与发光面112间隔相对且互成夹角，夹角可以为0度至90度(不包括0度和90度)中的任意一个角度，如此，可以通过控制反射面126与发光面112的夹角来控制激光光束的反射夹角(光源11发出的激光光束与被棱镜12反射后的激光光束之间的夹角)。例如，反射面126与发光面112的夹角为30度，激光光束的反射夹角为60度；再例如，反射面126与发光面112的夹角为45度，激光光束的反射夹角为90度；还例如，反射面126与发光面112的夹角为60度，激光光束的反射夹角为120度。在一个例子中，棱镜12可以配合光源11实现潜望式结构。光源11和棱镜12均设置基板14上，发光面112与棱镜12相对。在另一个例子中，光源11设置基板14上，而棱镜12可以通过螺合、胶合、卡合等连接方式固定在镜筒15的侧壁上，发光面112与仍与棱镜12的进光面122相对。由于不同光电装置100上的投射窗口40的设置位置可以不同，可以利用不同反射夹角的投影模组10以适应与投射窗口40的设置位置不同的光电装置100，因此，本实用新型提供的投影模组10适应性强，应用范围广。

衍射光学元件13用于将棱镜12反射后的激光光束扩束成激光图案。具体地，衍射光学元件13可以设置在镜筒15上并与棱镜12相对。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包括相背的入射面132及出射面134。入射面132与棱镜12的出光面124相对。在投影模组10工作时，经出光面124准直后的激光光束入射到入射面132，经衍射光学元件13扩束后的激光光束从出射面134射出。在一个例子中，入射面132上设置有绕射微结构136，或出射面134上设置有绕射微结构136。在另一个例子中，入射面132和出射面134上均设置有绕射微结构136。绕射微结构136用于将准直后的激光光束扩束以形成激光图案。具体地，绕射微结构136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)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，激光光束通过衍射光学元件13时产生不同的光程差，满足布拉格衍射条件。另外，设计不同的绕射微结构136，还能控制激光光束的发散角和形成光斑的形貌，以实现激光光束形成特定图案的功能。

本实用新型实施方式的投影模组10通过棱镜12的反射面126将光源11发射的激光光束反射后经过衍射光学元件13投射出去，将光路设计成潜望式的光路，减少了投影模组10在出光方向上(如图3中的Z方向)的光学路程，缩短了投影模组10在出光方向上的高度，有利于投影模组10的小型化；另外，棱镜12的进光面122和出光面124均为非球面且均具有曲率面形，不仅能够提高经过进光面122和出光面124的激光光束的成像品质，而且无需在光源11的光路上设置额外的光学元件(即，无需在棱镜12与光源11之间设置准直光学元件，也不用在棱镜12与衍射光学元件13之间设置准直光学元件)，进一步地减少了投影模组10在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组10在出光方向上的高度，有利于投影模组10的小型化。

在某些实施方式中，进光面122和出光面124的曲率面形可以相同，也可以不同。如在图3的实施例中，进光面122和出光面124均为正曲率面形。如在图5的实施例中，进光面122为负曲率面形，出光面124为正曲率面形。如在图6的实施例中，进光面122为正曲率面形，出光面124为负曲率面形。如在图7的实施例中，进光面122和出光面124均为负曲率面形。将棱镜12的进光面122和出光面124设计成具有相同或者不同的曲率面形的结构，即进光面122的曲率参数与出光面124的曲率参数相互配合，能够满足不同投影模组10对不同光学效果的要求。在其他实施例中，进光面122和出光面124的曲率大小可以相同，也可以不同。例如，进光面122和出光面124均为正曲率面形，进光面122的正曲率大小大于出光面124的正曲率大小，以使更多光源11发出的激光光束汇聚到反射面126上，然后通过曲率较小的出光面124平行出射至衍射光学元件13。将棱镜12的进光面122和出光面124设计成具有不同曲率大小的结构，进一步满足不同投影模组10对不同光学效果的要求。

在某些实施方式中，棱镜12包括由射出成型的工艺制成的塑料棱镜或玻璃棱镜。具体地，棱镜12可以由塑料棱镜制成，也可以由玻璃棱镜制成。当棱镜12由塑料棱镜制成时，可以通过射出成型的工艺制成，如此，棱镜12的进光面122、出光面124和反射面126均可以在模具一次成型，制造工艺简单，制造成本低。当棱镜12由玻璃棱镜制成时，可以依次对棱镜12的表面进行切割和抛光，以得到进光面122、出光面124和反射面126。相较于塑料棱镜，玻璃棱镜温飘更小，且成像品质更好。

请参阅图8，在某些实施方式中，衍射光学元件13包括相背的入射面132及出射面134。入射面132与棱镜12相对并设置有菲涅尔微结构138，出射面134上设置有绕射微结构136。菲涅尔微结构138用于与棱镜12配合实现激光光束的准直调整，绕射微结构136用于将准直的激光光束扩束以形成激光图案。

具体地，菲涅尔结构一般为多个由小到大的锯齿状同心圆，需要说明的是，所刻录的同心圆纹理是根据光的干涉、衍射、相对灵敏度以及接收角要求设计的。在光学透镜聚焦或准直领域，激光的折射能量一般仅仅发生在透镜的光学表面，适当的减少透镜的部分不相干光学材料并不会影响透镜对激光光束的折射能量。在本实施例中，衍射光学元件13的入射面132上形成有菲涅尔微结构138，不仅可以与棱镜12的进光面122和出光面124共同配合以准直光源11发出的激光光束，还不会影响准直后的激光光束的折射能量。同时，基于菲涅尔微结构138与衍射光学元件13为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，进一步提高了激光光束的扩束效果和扩束质量。因此，投影模组10只需设置棱镜12和衍射光学元件13，就能保证激光光束的成像效果，而无需在光源11的光路上设置额外的光学元件。入射面132上设置有菲涅尔微结构138，出射面134上设置有绕射微结构136，不仅降低投影模组10的制造成本，而且进一步地减少了投影模组10在出光方向上的光学路程，缩短了投影模组10在出光方向上的高度，有利于投影模组10的小型化。

在其他实施方式中，棱镜12的进光面122和出光面124上均设置有菲涅尔微结构138；或者，仅在进光面122上设置有菲涅尔微结构138；或者，仅在出光面124上设置有菲涅尔微结构138。菲涅尔微结构138、进光面122、和出光面124共同配合以准直光源11发出的光束。基于菲涅尔微结构138与棱镜12为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，进一步提高了激光光束的准直效果。

请继续参阅图8，在某些实施方式中，菲涅尔微结构138包括包含入射面132的中心的第一区域1382及环绕第一区域1382的第二区域1384。第二区域1384的菲涅尔微结构138的深度较第一区域1382的菲涅尔微结构138的深度深。

具体地，菲涅尔微结构138包括第一区域1382及第二区域1384。第一区域1382环绕入射面132的中心，第二区域1384环绕第一区域1382。第二区域1384的菲涅尔微结构138的深度较第一区域1382的菲涅尔微结构138的深度深，也即是说，第二区域1384的同心圆的高度较第一区域1382的同心圆的高度高。如此，可满足投影模组10的光学性能需求。另外，入射面132可以为非球面，有利于菲涅尔微结构138的制作。菲涅尔微结构138设置在衍射光学元件13的入射面132，可以在与棱镜12的配合下进一步提高聚光性和成像性能，还可以在一定程度上减小棱镜12的出光面124的球面像差对激光光束品质的影响。

请继续参阅图8，在某些实施方式中，绕射微结构136为纳米级绕射微结构136并均匀分布在出射面134上；和/或，菲涅尔微结构138为纳米级菲涅尔微结构138。

具体地，本实用新型的衍射光学元件13可以仅在出射面134上设置绕射微结构136，或者仅在入射面132上设置菲涅尔微结构138，也可以同时在入射面132上设置菲涅尔微结构138和在出射面134上设置绕射微结构136。

本实用新型的绕射微结构136为纳米级绕射微结构136，相比于一般衍射光学结构的微米级别的绕射微结构136而言，纳米级绕射微结构136均匀分布在出射面134上，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，纳米级别的绕射微结构136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。

本实用新型的菲涅尔微结构138为纳米级的菲涅尔微结构138，纳米级的菲涅尔微结构138比普通的菲涅尔结构的结构更为精细，精度更高，在与棱镜12的配合下聚光性和成像性能更好，还可以进一步减小棱镜12的出光面124的球面像差对激光光束品质的影响。

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)

1.一种投影模组，其特征在于，包括：

光源，所述光源用于发射激光光束；

棱镜，所述棱镜设置在所述光源的光路上并用于反射所述激光光束，所述棱镜包括进光面和出光面，所述进光面朝向所述光源，所述进光面和所述出光面均为非球面且均具有曲率面形；和

与所述出光面相对的衍射光学元件，所述衍射光学元件用于将所述棱镜反射后的激光光束扩束成激光图案。

2.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述光源包括发光面，所述棱镜包括反射面，所述发光面与所述反射面间隔相对并互成夹角。

3.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述进光面和所述出光面均为正曲率面形；或

所述进光面为负曲率面形，所述出光面为正曲率面形；或

所述进光面为正曲率面形，所述出光面为负曲率面形；或

所述进光面和所述出光面均为负曲率面形。

4.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述进光面和所述出光面用于共同准直所述激光光束。

5.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述棱镜相对并设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案；和/或

所述出射面上设置有绕射微结构，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案。

6.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述衍射光学元件包括相背的入射面及出射面，所述入射面与所述棱镜相对并设置有菲涅尔微结构，所述出射面上设置有绕射微结构，所述菲涅尔微结构用于与所述棱镜配合实现所述激光光束的准直调整，所述绕射微结构用于将准直后的所述激光光束扩束以形成激光图案。

7.根据权利要求6所述的投影模组，其特征在于，所述菲涅尔微结构包括包含所述入射面的中心的第一区域及环绕所述第一区域的第二区域，所述第二区域的所述菲涅尔微结构的深度较所述第一区域的所述菲涅尔微结构的深度深。

8.根据权利要求7所述的投影模组，其特征在于，所述绕射微结构为纳米级绕射微结构并均匀分布在所述出射面上；和/或

所述菲涅尔微结构为纳米级菲涅尔微结构。

9.一种光电装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任意一项所述的投影模组，所述投影模组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。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；和

如权利要求9所述的光电装置，所述光电装置设置在所述壳体上以获取图像。