CN208653771U - 投影模组、光电装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影模组、光电装置和电子设备。投影模组包括激光发射器、侦测光源、衍射光学组件和光侦测器。激光发射器用于发射预定波段的激光。侦测光源用于发射位于预定波段之外波段的侦测光线。衍射光学组件与激光发射器及侦测光源对应，衍射光学组件包括衍射光学元件和设置在衍射光学元件上的带通膜，带通膜仅允许预定波段的激光通过并能够反射侦测光线。光侦测器用于接收带通膜反射的侦测光线并侦测侦测光线的强度。投影模组、光电装置和电子设备通过在衍射光学元件上设置带通膜，有预定波段的环境光可以进入投影模组内，减小甚至消除了外界环境光对检测结果的影响，光侦测器对侦测光线的强度的检测较为准确，误识率较低。

Description

投影模组、光电装置和电子设备

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，更具体而言，涉及一种投影模组、光电装置和电子设备。

背景技术

目前，因为投影模组投射的是高功率的激光，而高功率激光对人眼安全存在威胁，一般通过检测衍射光学元件的破裂与否来判断投影模组投射的激光是否威胁到人眼安全，现有的检测方法或装置多是通过检测激光发射器发出的激光的功率变化来实现，但由于外界的环境光也可以进入投影模组，外界的环境光会对被检测的激光产生干扰，从而影响激光的检测结果，导致误识率较高。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种投影模组、光电装置和电子设备。

本实用新型实施方式的投影模组包括激光发射器、侦测光源、衍射光学组件和光侦测器。所述激光发射器用于发射预定波段的激光。所述侦测光源用于发射位于所述预定波段之外波段的侦测光线。所述衍射光学组件与所述激光发射器及所述侦测光源对应，所述衍射光学组件包括衍射光学元件和设置在所述衍射光学元件上的带通膜，所述带通膜仅允许所述预定波段的激光通过并能够反射所述侦测光线。所述光侦测器用于接收所述带通膜反射的所述侦测光线并侦测所述侦测光线的强度。

本实用新型实施方式的投影模组通过在衍射光学元件上设置带通膜，仅有预定波段的环境光可以进入投影模组内，光侦测器对侦测光线的强度的检测不会受到预定波段之外的环境光的影响，由于外界环境光中的预定波段的光线较少，从而减小甚至消除了外界环境光对检测结果的影响，光侦测器对侦测光线的强度的检测较为准确，误识率较低。

在某些实施方式中，所述衍射光学元件包括入光面和所述出光面，所述入光面和所述出光面相背，所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置，所述带通膜设置在所述入光面上，所述出光面上设置有衍射微结构。

衍射微结构可以精确地控制激光的发散角和形成光斑的形貌，将一束激光扩束以形成特定的激光图案。

在某些实施方式中，所述衍射光学元件包括与所述衍射微结构对应的衍射区域及围绕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组件，所述带通膜完全覆盖所述衍射区域及所述安装区域；或所述带通膜仅完全覆盖所述衍射区域；或所述带通膜覆盖所述衍射区域的一部分。

带通膜完全覆盖衍射区域和安装区域，使得外界的环境光中的非预定波段的光线均无法进入到衍射光学元件和激光发射器之间，减小甚至消除了外界环境光对衍射光学元件的检测结果的影响；或者，带通膜仅完全覆盖衍射区域，由于安装区域一般在安装后会被诸如镜筒的安装结构(如卡合槽等)覆盖，安装区域即使不设置带通膜，光线也无法透过安装区域，从而减少带通膜需要覆盖的面积，可节省成本；或者，带通膜覆盖衍射区域的一部分，带通膜可设置在衍射区域中容易破裂的部分进行针对性的检测，无需覆盖整个衍射区域，可减小带通膜的覆盖面积，从而在节省成本的同时取得较好的检测效果。

在某些实施方式中，所述入光面设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构位于所述衍射区域内，所述带通膜覆盖所述衍射区域和所述安装区域，所述安装区域形成有自所述入光面朝远离所述入光面的方向延伸的环形凸台，所述带通膜与所述环形凸台连接。

由于带通膜仅与环形凸台连接，无论衍射光学元件的任何位置发生破裂，都会使得环形凸台发生移动从而使得带通膜发生形变，带通膜反射的侦测光线的光路随即发生变化，从而使得光侦测器接收的侦测光线的强度发生变化，根据侦测光线的强度变化即可判断衍射光学元件破裂与否，连接简单且侦测光源只需覆盖部分衍射区域即可准确的检测衍射光学元件的破裂情况。

在某些实施方式中，所述入光面设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构位于所述衍射区域内，所述带通膜覆盖所述衍射区域并与所述菲涅尔微结构贴合。

带通膜与菲涅尔微结构贴合，在衍射光学元件破裂程度就算极小也会使得对应的菲涅尔微结构发生形变从而使得带通膜发生形变，带通膜反射的侦测光线的光路随即发生变化，从而使得光侦测器接收的侦测光线的强度发生变化，根据侦测光线的强度变化即可判断衍射光学元件破裂与否，检测精度较高。

在某些实施方式中，所述带通膜覆盖所述侦测光源的发光视场范围。

带通膜覆盖侦测光源的发光视场范围可以防止侦测光源被投影模组的其他元件(如镜筒的内壁)反射从而对被检测的侦测光线产生干扰，提高对衍射光学元件检测准确性。

在某些实施方式中，所述侦测光源和所述光侦测器为多个，每个所述侦测光源对应一个所述光侦测器并共同形成一个侦测模组，每个所述侦测模组对应所述衍射光学元件的一个侦测区域，多个所述侦测光源与多个所述光侦测器形成多个所述侦测模组，多个所述侦测区域相互间隔；或每个所述光侦测器对应多个所述侦测光源并共同形成一个侦测模组，每个所述侦测模组对应所述衍射光学元件的一个侦测区域，多个所述侦测光源与多个所述光侦测器形成多个侦测模组，多个所述侦测区域相互间隔。

每个侦测模组仅侦测衍射光学元件上的一个侦测区域，多个侦测模组共同侦测整个衍射光学元件，相较于单个侦测光源的视场范围覆盖带通膜，使用多个侦测光源时，每个侦测光源的发光视场范围无需覆盖整个带通膜，发出的光线可以更为聚集，光侦测器可以充分接收与其对应的侦测光源发出的侦测光线，从而提升对衍射光学元件的检测精度；或者，一个光侦测器可以接收多个侦测光源发出的侦测光线，相较于每个光侦测器仅接收一个侦测光源发出的侦测光线，光侦测器数量较少，可节省成本。

在某些实施方式中，所述投影模组还包括基板，所述激光发射器设置在所述基板上并与所述衍射光学元件相对，所述侦测光源用于朝所述带通膜发射所述侦测光线，所述侦测光源和所述光侦测器设置在所述基板上。

侦测光源和光侦测器设置在基板上并位于所述激光发射器所在区域之外，侦测光源朝带通膜发射侦测光线后，侦测光线经带通膜反射后被光侦测器接收，光路设计较为简单。

在某些实施方式中，所述投影模组还包括基板、透镜组件和镜筒，所述激光发射器和所述镜筒均设置在所述基板上且所述镜筒与所述基板形成收容空间，所述激光发射器、透镜组件和所述衍射光学元件均收容在所述收容空间内，所述镜筒包括位于所述收容空间的内表面和与所述内表面相背的外表面，所述侦测光源和所述光侦测器设置所述内表面上以使得所述侦测光线避开位于所述激光发射器与所述衍射光学组件之间的所述透镜组件。

侦测光源和光侦测器设置在镜筒的内表面上，可使得侦测光线的入射和反射均避开激光发射器和衍射光学元件之间的透镜组件的阻挡，不仅光路设计更为简单，而且有利于提升检测精度。另外，侦测光源和光侦测器设置在镜筒的内表面上，还可节省基板11的安装空间。

在某些实施方式中，所述光侦测器与所述激光发射器串联设置，所述光侦测器用于开启或关闭所述激光发射器；或所述投影模组还包括开关件，所述光侦测器与所述开关件连接并用于控制所述激光发射器的通断，所述开关件与所述激光发射器串联设置。

光侦测器可直接或通过开关件间接控制激光发射器的开启和关闭，无需通过处理器实现对衍射光学元件是否破裂的判断及控制激光发射器开启或关闭，检测速度较快。

本实用新型实施方式的光电装置包括相机模组和上述任一实施方式的投影模组。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目标物体反射后的激光图案。

本实用新型实施方式的光电装置通过在衍射光学元件上设置带通膜，仅有预定波段的环境光可以进入投影模组内，光侦测器对侦测光线的强度的检测不会受到预定波段之外波段的环境光的影响，由于外界环境光中的预定波段的光线较少，从而减小甚至消除了外界环境光对检测结果的影响，光侦测器对侦测光线的强度的检测较为准确，误识率较低。

本实用新型实施方式的电子设备包括壳体和上述实施方式的光电装置。所述光电装置安装在所述壳体上。

本实用新型实施方式的电子设备通过在衍射光学元件上设置带通膜，仅有预定波段的环境光可以进入投影模组内，光侦测器对侦测光线的强度的检测不会受到预定波段之外波段的环境光的影响，由于外界环境光中的预定波段的光线较少，从而减小甚至消除了外界环境光对检测结果的影响，光侦测器对侦测光线的强度的检测较为准确，误识率较低。

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为本实用新型实施方式的电子设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式的光电装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施方式的投影模组的结构示意图；

图4为本实用新型实施方式的衍射光学组件的结构示意图；

图5为本实用新型某些实施方式的衍射光学组件的结构示意图；

图6为本实用新型某些实施方式的衍射光学组件的结构示意图；

图7为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图；

图8为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图；

图9为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图；

图10为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图；和

图11为本实用新型某些实施方式的投影模组的结构示意图。

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、电子手表、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，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反射后的激光图案。处理器30与相机模组20及投影模组10均连接，处理器30用于根据相机模组20接收的激光图案以成像(深度图像)。具体地，光电装置100上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用于通过投射窗口40向目标空间投射激光图案，相机模组20用于接收经过目标物体反射后的激光图案以生成激光图像。处理器30用于处理上述激光图像以获得深度图像。

请参阅图3和图4，投影模组10包括激光发射器13、侦测光源16、衍射光学组件15和光侦测器17。激光发射器13用于发射预定波段的激光L1。侦测光源16用于发射位于预定波段之外波段的侦测光线L2。衍射光学组件15包括衍射光学元件152和带通膜154，带通膜154设置在衍射光学元件152上，带通膜154仅允许预定波段的激光通过并能够反射侦测光线L2。光侦测器17用于接收带通膜154反射的侦测光线L2并侦测得到侦测光线L2的强度。

具体地，带通膜154设置在衍射光学元件152上且仅允许预定波段的激光通过并反射其他非预定波段的光线，激光发射器13发出的激光L1可以直接通过带通膜154后经衍射光学元件152扩束后形成激光图案从投影模组10射出，外界中仅有预定波段的环境光可以进入到激光发射器13和衍射光学元件152之间，侦测光源16用于朝带通膜154发射侦测光线L2，光侦测器17接收带通膜154反射的侦测光线L2以侦测得到侦测光线L2的强度。

本实用新型实施方式的投影模组10通过在衍射光学元件152上设置带通膜154，仅有预定波段的环境光可以进入到投影模组10内，光侦测器17对侦测光线L2的强度的检测不会受到预定波段之外波段的环境光的影响，由于外界环境光中的预定波段的光线较少，从而减小甚至消除了外界环境光对检测结果的影响，光侦测器17对侦测光线L2的强度的检测较为准确，误识率较低。

请继续参阅图3和图4，投影模组10包括基板11、镜筒12、激光发射器13、透镜组件14、衍射光学组件15、侦测光源16和光侦测器17。

基板11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12设置在基板11上并与基板11形成收容空间18，镜筒12与基板11的连接方式包括螺合、胶合、卡合等。激光发射器13、透镜组件14、衍射光学组件15、侦测光源16和光侦测器17均收容在收容空间18内。激光发射器13、透镜组件14、衍射光学组件15沿着出光光路依次设置。镜筒12对激光发射器13、透镜组件14、衍射光学组件15、侦测光源16和光侦测器17具有保护作用。镜筒12为圆柱形，当然，镜筒12还可以为其他合适的形状如矩形体等。

激光发射器13可设置基板11上。激光发射器13用于发射预定波段的激光。例如：预定波段的激光可以是预定波长为940纳米的红外光，也可以是其他波长的红外光，在此不作限制。激光发射器13可以是垂直腔面发射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)。采用垂直腔面发射器作为激光发射器13，可使得投影模组10发出的激光图案的不相关性较高，有利于获取高精度的深度图像。

透镜组件14设置在镜筒12上，可通过卡合、胶合等方式固定在镜筒12内。透镜组件14用于准直激光。透镜组件14为透镜，可以为单独的透镜，该透镜为凸透镜或凹透镜；或者透镜组件14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。

衍射光学组件15包括衍射光学元件152和带通膜154。带通膜154设置在衍射光学元件152上。

衍射光学元件152包括入光面1521和出光面1522。衍射光学元件152设置在镜筒12上并与透镜组件14相对，可通过卡合、胶合等方式固定在镜筒12内。入光面1521和出光面1522相背。入光面1521和出光面1522沿着出光光路依次设置。入光面1521与透镜组件14相对并形成有菲涅尔微结构1523。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的折射能量。由于衍射光学元件152的入光面1521上形成有菲涅尔微结构1523，菲涅尔微结构1523不仅可以和透镜组件14配合共同起到对激光发射器13发出的激光进行准直的作用，还不会影响准直后的激光的折射能量。同时基于菲涅尔微结构1523与衍射光学元件152为一体结构，使得光线位置、对齐效果更好，可进一步提高了激光扩束效果和质量。

菲涅尔微结构1523包括第一区域1524及环绕第一区域1524的第二区域1525，第一区域1524环绕入光面1521中心。第二区域1525的菲涅尔微结构1523的深度较第一区域1524的菲涅尔微结构1523的深度深，也即是说，第二区域1525的同心圆的高度较第一区域1524的同心圆的高度高。通过合理的设置菲涅尔微结构1523，可满足投影模组10的光学性能需求。另外，入光面1521为非球面，有利于菲涅尔微结构1523的制作。菲涅尔微结构1523设置在衍射光学元件152的入光面1521，可以在减少透镜组件14的镜片数量的前提下保证良好的聚光性和成像性能，还可以在一定程度上减小透镜组件14的球面像差对激光品质的影响，有利于缩短投影模组10的长度及降低透镜组件14的成本。更进一步地，本实用新型实施方式的菲涅尔微结构1523为纳米级的菲涅尔微结构1523，纳米级的菲涅尔微结构1523比普通的菲涅尔结构的结构更为精细，精度更高，光学性能更佳。

出光面1522设置有衍射微结构1526，衍射微结构1526用于将准直的激光扩束以形成激光图案。衍射光学元件152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)刻蚀产生台阶型或连续浮雕结构(一般为光栅结构)，形成同轴再现、且具有极高衍射效率的一类光学元件。激光通过时产生不同的光程差，满足布拉格衍射条件。通过不同的设计来控制激光的发散角和形成光斑的形貌，实现激光形成特定图案的功能。本实用新型实施方式的衍射光学元件152的出光面1522设置有衍射微结构1526，衍射微结构1526为多个具有一定深度的台阶(即光栅结构)，相比于一般衍射光学结构的微米级别的衍射微结构1526而言，本实用新型的衍射微结构1526为纳米级衍射微结构1526，纳米级衍射微结构1526分布在出光面1522上，可以精确地控制激光L1的发散角和形成光斑的形貌，将激光发射器13发出的激光L1扩束以形成特定的激光图案。而且，纳米级别的衍射微结构1526的光栅结构的密度更大，相较于一般的微米级别的衍射结构，可以将一束激光L1扩束为更多束激光L1以形成更为精细的激光图案。

衍射光学组件15包括衍射区域1527及安装区域1528。衍射区域1527与衍射微结构1526对应。安装区域1528围绕衍射区域1527。安装区域1528用于将衍射光学组件15安装到镜筒12上。

带通膜154设置在衍射光学元件152的入光面1521上并完全覆盖衍射区域1527和安装区域1528，也就是说，带通膜154覆盖整个入光面1521。带通膜154覆盖整个入光面1521，使得外界的环境光中的非预定波段的光线均无法进入到衍射光学元件152和激光发射器13之间，减小甚至消除了外界环境光对衍射光学元件152的检测结果的影响。

具体地，安装区域1528形成有自入光面1521朝基板11凸出的环形凸台1529，带通膜154与环形凸台1529连接，连接方式可以是胶合，也可以是其他合适的连接方式，在此不作限制。带通膜154与入光面1521上的安装区域1528之外其他区域无直接连接，也即是说，带通膜154与入光面1521上安装区域1528之外的其他区域基本无相互作用力。在对衍射光学元件152进行检测时，侦测光源16的发光视场范围只需要覆盖带通膜154的一部分，若衍射光学元件152发生破裂，由于带通膜154仅与环形凸台1529连接，无论衍射光学元件152的任何位置发生破裂，都会使得环形凸台1529发生移动从而使得带通膜154发生形变，带通膜154反射的侦测光线L2的光路随即发生变化，从而使得光侦测器17接收的侦测光线L2的强度发生变化，根据侦测光线L2的强度变化即可判断衍射光学元件152破裂与否。侦测光源16的发光视场范围无需覆盖整个入光面1521，只需要覆盖带通膜154的一部分即可准确地对整个衍射光学元件152的破裂情况进行检测。

或者，请参阅图3和图5，带通膜154设置在入光面1521上并仅完全覆盖衍射区域1527，带通膜154覆盖在菲涅尔微结构1523上并与菲涅尔微结构1523贴合。由于菲涅尔微结构1523为纳米级别，在衍射光学元件152发生的破裂程度就算极小也会使得带通膜154发生形变，带通膜154反射的侦测光线L2的光路随即发生变化，从而使得光侦测器17接收的侦测光线L2的强度发生变化，根据侦测光线L2的强度变化即可判断衍射光学元件152破裂与否，检测精度较高。且由于安装区域1528一般在安装后会被诸如镜筒12的安装结构(如卡合槽等)覆盖，安装区域1528即使不设置带通膜154，光线也无法透过安装区域1528，从而减少带通膜154的覆盖面积，节省成本。

或者，请参阅图3和图6，带通膜154设置在入光面1521上并覆盖衍射区域1527的一部分，带通膜154可设置在衍射区域1527中容易破裂的部分而不是覆盖整个衍射区域1527，例如，衍射光学元件152的周缘处一般更易破裂，所以仅将带通膜设置在衍射区域1527的周缘部分。将带通膜154设置在衍射区域1527中容易破裂的部分以对衍射区域1527中的容易破裂的部分进行针对性的检测，可减小带通膜154的覆盖面积，从而在节省成本的同时取得较好的检测效果。

请再次参阅图3，侦测光源16设置在基板11上并位于激光发射器13所在区域之外。侦测光源16用于发射预定波段之外波段的侦测光线L2，也即是说，侦测光线L2的波段位于预定波段之外。侦测光线L2的波长可以为550纳米。当然，侦测光线L2的波段也可以为其他波长，例如，侦测光线L2的波长可以为580纳米、600纳米、640纳米等等，只需侦测光线L2的波长位于预定波段之外，也即侦测光线L2的波长位于激光发射器13发出的激光L1的波段之外即可。

侦测光源16的发光视场范围被带通膜154覆盖，也即是说，侦测光源16用于朝带通膜154发射侦测光线L2且侦测光线L2全都照射在带通膜154上。带通膜154覆盖侦测光源16的发光视场范围，也即是说，侦测光源16发出的侦测光线L2全都被带通膜154反射。带通膜154覆盖侦测光源16的发光视场范围可以防止侦测光源16被投影模组10的其他元件(如镜筒12的内壁)反射从而对被检测的侦测光线L2产生干扰，提高对衍射光学元件152检测准确性。

请参阅图7，在其他实施方式中，侦测光源16的发光视场范围可以和带通膜154的覆盖范围相同，由于带通膜154也覆盖衍射光学元件152的入光面1521，在衍射光学元件152任意位置发生破裂后，带通膜154上与该破裂位置对应的区域反射的侦测光线L2的光路会发生变化，对衍射光学元件152的检测结果也会发生变化，从而可以根据该检测结果确定衍射光学元件152是否破裂。衍射光学元件152的任意位置破裂后都可以被检测到，检测的准确性较高，可降低误识率。

请再次参阅图3，光侦测器17设置在基板11上并位于激光发射器13所在区域之外。光侦测器17用于接收带通膜154反射的侦测光线L2并侦测得到侦测光线L2的强度，也即是说，光侦测器17位于侦测光源16的反射光路上。侦测光源16发出侦测光线L2后，侦测光线L2经带通膜154反射，然后被反射的侦测光线L2被光侦测器17接收从而得到侦测光线L2的强度。在其他实施方式中，光侦测器17可仅用于接收位于预定波段之外波段的侦测光线L2，也即是说，光侦测器对侦测光线L2的强度的检测不会受到预定波段的光线的影响，预定波段的光线具体为进入投影模组10的预定波段的环境光和激光发射器11发出的预定波段的激光L1的影响。

本实用新型实施方式的投影模组10通过在衍射光学元件152上设置带通膜154，使得仅有预定波段的环境光进入到激光发射器13和衍射光学元件152之间，且由于光侦测器17仅接收位于预定波段之外的侦测光线L2，光侦测器对侦测光线L2的强度的检测不仅不会受到预定波段之外的环境光的影响，也不会受到预定波段的环境光和激光发射器11发出的预定波段的激光L1的影响，也即是说，光侦测器17对侦测光线L2的强度的检测不会受到环境光和激光发射器11发出的激光L1的影响，因此，对侦测光线L2的强度的检测较为准确，误识率较低。另外，衍射光学组件15通过在衍射光学元件152的入光面1521设置菲涅尔微结构1523，不仅可以在减少透镜组件14的镜片数量的情况下，通过菲涅尔微结构1523对激光进行调整以保证良好的聚光性和成像性能，而且还可以在一定程度上减小透镜组件14的球面像差对激光品质的影响。在透镜组件14本身材质、制作工艺等条件不变的情况下，减少了透镜组件14的镜片数量，从而降低透镜组件14的成本。

请参阅图8，在某些实施方式中，镜筒12包括位于收容空间18的内表面122和与内表面122相背的外表面124，侦测光源16和光侦测器17设置在内表面122上，侦测光源16和光侦测器17的连线与镜筒12的直径重合。

侦测光源16和光侦测器17位于镜筒12的两端且位于内表面122上，通过在镜筒12上走线与基板11电连接，在设计光路时，可避开透镜组件14，使得侦测光源16发出的侦测光线L2经带通膜154反射后直接被光检测器17接收，不仅光路设计较为简单，而且有利于提升检测精度。另外，侦测光源16和光侦测器17位于镜筒12的两端且位于内表面122上，还可节省基板11的安装空间。在其他实施方式中，侦测光源16和光侦测器17的连线也可以不与镜筒12的直径重合，只需光路设计合理即可，在此不作限制。

请参阅图3和图9，在某些实施方式中，侦测光源16和光侦测器17的数量均为多个。侦测光源16和光侦测器17一一对应设置。每个侦测光源16和一个光侦测器17共同形成一个侦测模组19，每个侦测模组19对应衍射光学元件152的一个侦测区域，多个侦测光源16和多个光侦测器17形成多个侦测模组19，多个侦测模组19对应的多个侦测区域相互间隔。

具体地，侦测光源16和光侦测器17的数量均为多个，例如，侦测光源16和光侦测器17的数量均为2个、3个、4个等等，本实用新型实施方式以侦测光源16和光侦测器17的数量均为2个为例进行说明，侦测光源16和光侦测器17的数量均为3个、4个等时原理类似，在此不再赘述。也即是说，两个侦测光源16和两个光侦测器17共组成两个侦测模组19。两个侦测模组19中的一个用于侦测衍射光学元件152的侦测区域C1，另一个侦测模组19用于侦测衍射光学元件152的侦测区域C2，侦测区域C1和侦测区域C2相互间隔，可以防止侦测区域重叠导致侦测光线L2相互干扰对侦测结果的影响，两个侦测区域可基本覆盖整个衍射光学元件152，多个侦测模组19可以对几乎整个衍射光学元件152进行检测，可以降低误识率。而且，相较于单个侦测光源16的视场范围覆盖带通膜154，使用多个侦测光源16时，每个侦测光源16的发光视场范围无需覆盖整个带通膜154，仅需覆盖带通膜154的一部分，发出的光线可以更为聚集，而光线发散不仅使得光路设计较为困难，光侦测器17难以完全接收到所有的(或绝大部分的)侦测光线L2，而且光线发散时可能存在一部分光线射向带通膜154未覆盖的区域(如镜筒12的内壁等)，这部分光线经过反射后被光侦测器17接收后会影响光侦测器17对侦测光线L2的检测结果，从而导致误识率变大。因此，每个侦测模组19仅负责侦测衍射光学元件152上的一个侦测区域，多个侦测模组19共同侦测整个衍射光学元件152，光侦测器17可以充分接收与其对应的侦测光源16发出的侦测光线L2，从而提升对衍射光学元件152的检测精度。

请参阅图3和图10，在某些实施方式中，侦测光源16和光侦测器17的数量均为多个。每个光侦测器17对应多个侦测光源16。每个光侦测器17对应多个侦测光源16并共同形成一个侦测模组19，也即是说，一个光侦测器17可以接收多个侦测光源16发出的侦测光线L2。每个侦测模组19对应衍射光学元件152的一个侦测区域，多个侦测光源16和多个光侦测器17形成多个侦测模组19，多个侦测模组19对应的多个侦测区域相互间隔。

具体地，一个光侦测器17可接收多个侦测光源16的侦测光线L2，例如，一个光侦测器17可以接收2个侦测光源16发出的侦测光线L2；或者，一个光侦测器17可以接收3个侦测光源16发出的侦测光线L2。每个光侦测器17对应的侦测光源16的数量，可根据光侦测器17接收的光线范围和侦测光源16的发光视场范围确定。本实用新型实施方式以一个光侦测器17可以接收2个侦测光源16发出的侦测光线L2为例进行说明，一个光侦测器17可以接收3个、4个等更多个侦测光源16发出的侦测光线L2的原理类似，在此不再赘述。本实用新型实施方式的光侦测器17的数量为2个，侦测光源16为4个。一个光侦测器17与两个侦测光源16共同组成一个侦测模组19，也即是说，一共形成两个侦测模组19。两个侦测模组19中的一个用于侦测衍射光学元件152的侦测区域C3，另一个侦测模组19用于侦测衍射光学元件152的侦测区域C4，侦测区域C3和侦测区域C4相互间隔，可以防止侦测区域重叠导致侦测光线L2相互干扰对侦测结果的影响，两个侦测区域可基本覆盖整个衍射光学元件152，两个侦测模组19可以对几乎整个衍射光学元件152进行检测，可以降低误识率。一个光侦测器17可以接收多个侦测光源16发出的侦测光线L2，相较于每个光侦测器17仅接收一个侦测光源16发出的侦测光线L2，光侦测器17数量较少，可节省成本。

请参阅2和图11，在某些实施方式中，每个光侦测器17接收多个侦测光源16发出的侦测光线L2。每个光侦测器17对应的多个侦测光源16中至少两个侦测光源16的发光视场范围相同。也即是说，投影模组10存在冗余的侦测光源16，处理器30与侦测光源16电连接，处理器30可以实时检测侦测光源16是否正常工作。在其中一个侦测光源16损坏后，与损坏的侦测光源16发光视场范围相同的侦测光源16可以继续对衍射光学元件152的对应侦测区域发射侦测光线L2，一个侦测光源16损坏会导致光侦测器17接收的侦测光线L2的强度降低，但此时的侦测光线L2的强度降低并不代表着衍射光学元件142已经发生破裂，处理器30与光侦测器17及激光发射器13均连接，处理器30可及时调整对应的光侦测器17的正常光强范围(正常光强范围指的是衍射光学元件152未发生破裂时，该光侦测器17接收的侦测光线L2的强度范围)，例如，在侦测光源16未损坏时，对应的光侦测器17同时接收两个侦测光源16发出的侦测光线L2，例如此时的正常光强范围为(a，b)，在其中一个侦测光源16发生损坏后，即光侦测器17仅接收一个侦测光源16发出的侦测光线L2，在侦测光源16的各种性能参数基本一致的前提下，处理器30可将正常光强范围调整至(1/2a，1/2b)，从而防止因侦测光源16损坏导致的误判，增强检测的稳定性。

请参阅图2和图3，在某些实施方式中，处理器30可以根据光侦测器17侦测的侦测光线L2的强度判断衍射光学元件152的工作状态，工作状态包括正常状态(对应衍射光学元件152未破裂)和异常状态(对应衍射光学元件152破裂)。

具体地，处理器30获取光侦测器17侦测的侦测光线L2的强度，将该侦测光线L2的强度与正常光强范围进行比较，若侦测光线L2的强度位于正常光强范围内，则判断衍射光学元件152处于正常状态；若侦测光线L2的强度位于正常光强范围之外，则判断衍射光学元件152处于异常状态。在处理器30判断衍射光学元件152处于异常状态时，处理器30控制激光发射器13降低激光发射功率或关闭激光发射器13，从而防止高功率的激光对人眼安全产生威胁。

请再次参阅图2和图3，在某些实施方式中，光侦测器17可与激光发射器13串联设置，光侦测器17用于控制激光发射器13的开启或关闭。在光侦测器17检测到侦测光线L2的强度位于正常光强范围之内时，光侦测器17控制激光发射器13保持开启；在光侦测器17检测到侦测光线L2的强度位于正常光强范围之外时，光侦测器17控制激光发射器13关闭，从而防止高功率的激光对人眼安全产生威胁。光侦测器17直接控制激光发射器13的开启或关闭，无需通过处理器30实现对衍射光学组件15是否破裂的判断及控制激光发射器13开启或关闭，检测速度较快。

请参阅图2和图8，在某些实施方式中，投影模组10还包括开关件20，开关件20设置在所述基板11上，激光发射器13与开关件20串联设置，光侦测器17与开关件20电连接并用于控制开关件20的通断。由于激光发射器13与开关件20串联设置，光侦测器17通过控制开关件20的通断可以控制激光发射器13的开启和关闭，无需通过处理器30实现对衍射光学元件组件15是否破裂的判断及控制激光发射器13开启或关闭，检测速度较快。

请参阅图5，需要说明的是，本申请实施例附图中所述衍射光学组件15虽然均包含有衍射光学元件152以及设置在衍射光学元件152入光面1521的菲涅尔微结构1523，但是所述衍射光学元件152的入光面1521也可以不设置菲涅尔微结构1523，也即直接在衍射光学元件152的入光面1521设置带通膜154。此外，在不设置菲涅尔微结构1523情况下，衍射光学元件152中的衍射微结构1526既可以设置于入光面1521也可以设置于出光面1522，本实用新型实施方式不做限制。

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 (12)

1.一种投影模组，其特征在于，所述投影模组包括：

激光发射器，所述激光发射器用于发射预定波段的激光；

侦测光源，所述侦测光源用于发射位于所述预定波段之外波段的侦测光线；

衍射光学组件，所述衍射光学组件与所述激光发射器及所述侦测光源对应，所述衍射光学组件包括衍射光学元件和设置在所述衍射光学元件上的带通膜，所述带通膜仅允许所述预定波段的激光通过并能够反射所述侦测光线；及

光侦测器，所述光侦测器用于接收所述带通膜反射的所述侦测光线并侦测所述侦测光线的强度。

2.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光面和出光面，所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置，所述带通膜设置在所述入光面上，所述出光面上设置有衍射微结构。

3.根据权利要求2所述的投影模组，其特征在于，所述衍射光学元件包括与所述衍射微结构对应的衍射区域及环绕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组件，所述带通膜完全覆盖所述衍射区域及所述安装区域；或

所述带通膜仅完全覆盖所述衍射区域；或

所述带通膜覆盖所述衍射区域的一部分。

4.根据权利要求3所述的投影模组，其特征在于，所述入光面设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构位于所述衍射区域内，所述带通膜覆盖所述衍射区域和所述安装区域，所述安装区域形成有自所述入光面朝远离所述入光面的方向延伸的环形凸台，所述带通膜与所述环形凸台连接。

5.根据权利要求3所述的投影模组，其特征在于，所述入光面设置有菲涅尔微结构，所述菲涅尔微结构位于所述衍射区域内，所述带通膜覆盖所述衍射区域并与所述菲涅尔微结构贴合。

6.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述带通膜覆盖所述侦测光源的发光视场范围。

7.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述侦测光源和所述光侦测器均为多个，

每个所述侦测光源对应一个所述光侦测器并共同形成一个侦测模组，每个所述侦测模组对应所述衍射光学元件的一个侦测区域，多个所述侦测光源与多个所述光侦测器形成多个所述侦测模组，多个所述侦测区域相互间隔；或

每个所述光侦测器对应多个所述侦测光源并共同形成一个侦测模组，每个所述侦测模组对应所述衍射光学元件的一个侦测区域，多个所述侦测光源与多个所述光侦测器形成多个侦测模组，多个所述侦测区域相互间隔。

8.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述投影模组还包括基板，所述激光发射器设置在所述基板上并与所述衍射光学元件相对，所述侦测光源用于朝所述带通膜发射所述侦测光线，所述侦测光源和所述光侦测器设置在所述基板上。

9.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述投影模组还包括基板、透镜组件和镜筒，所述激光发射器和所述镜筒均设置在所述基板上且所述镜筒与所述基板形成收容空间，所述激光发射器、透镜组件和所述衍射光学元件均收容在所述收容空间内，所述镜筒包括位于所述收容空间的内表面和与所述内表面相背的外表面，所述侦测光源和所述光侦测器设置所述内表面上，以使得所述侦测光线避开位于所述激光发射器与所述衍射光学组件之间的所述透镜组件。

10.根据权利要求1所述的投影模组，其特征在于，所述光侦测器与所述激光发射器串联设置，所述光侦测器用于关闭所述激光发射器；或

所述投影模组还包括开关件，所述光侦测器与所述开关件连接并用于控制所述激光发射器的通断，所述开关件与所述激光发射器串联设置。

11.一种光电装置，其特征在于，所述光电装置包括：

权利要求1至10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目标物体反射后的激光图案。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

壳体；和

权利要求11所述的光电装置，所述光电装置安装在所述壳体上。