TWI696000B - 鐳射投射模組及其破裂的檢測方法、深度相機和電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種鐳射投射模組及其破裂的檢測方法、深度相機和電子裝置。鐳射投射模組包括鐳射發射器和光學組件。鐳射發射器用於發射鐳射;鐳射經光學組件後形成鐳射圖案。
Description
本申請涉及成像技術領域,特別涉及一種鐳射投射模組、鐳射投射模組破裂的檢測方法、深度相機和電子裝置。
一些鐳射發射器(例如垂直腔體鐳射發射器VCSEL等)會發射出聚焦訊號較強的鐳射,這些鐳射經過準直元件、繞射光學元件後能量會衰減,以便滿足訊號強度低於對人體的傷害門限。這些鐳射發射器通常由玻璃或其他容易破碎的部件組成。
本申請的實施例提供了一種鐳射投射模組、鐳射投射模組破裂的檢測方法、深度相機和電子裝置。
本申請提供了一種鐳射投射模組,所述鐳射投射模組包括鐳射發射器和光學組件;所述鐳射發射器用於發射鐳射;所述鐳射經所述光學組件後形成鐳射圖案。
本申請提供了一種深度相機,所述深度相機包括鐳射投射模組和圖像採集器;所述圖像採集器用於採集由所述鐳射投射模組向目標空間中投射的鐳射圖案;所述處理器用於處理所述鐳射圖案以獲得深度圖像。
本申請提供了一種深度相機,所述深度相機包括鐳射投射模組、圖像採集器和處理器;所述圖像採集器用於採集由所述鐳射投射模組向目標空間中投射的鐳射圖案;所述處理器用於接收所述檢測元件輸出的電訊號以判斷所述光學組件是否破裂、以及處理所述鐳射圖案以獲得深度圖像。
本申請提供了一種電子裝置,所述電子裝置包括殼體和上述深度相機,所述深度相機設置在所述殼體上並從所述殼體上暴露以獲取所述深度圖像。
本申請提供了一種鐳射投射模組破裂的檢測方法,所述鐳射投射模組包括鐳射發射器、準直元件和繞射光學元件,所述鐳射發射器用於發射鐳射,所述準直元件用於準直所述鐳射,所述繞射光學元件用於繞射經所述準直元件準直後的鐳射以形成鐳射圖案;所述準直元件和/或所述繞射光學元件上形成有透光導電膜,所述透光導電膜上設有導電電極,所述導電電極通電後用於輸出電訊號;或者所述準直元件和/或所述繞射光學元件包括導電粒子,所述導電粒子摻雜在所述準直元件和/或所述繞射光學元件中,所述導電粒子形成導電通路,所述導電通路用於通電後輸出電訊號;所述檢測方法包括:獲取所述導電電極或所述導電通路通電後輸出的電訊號;判斷所述電訊號是否處於預設範圍內;和在所述電訊號不處於所述預設範圍內時確定所述準直元件和/或所述繞射光學元件破裂。
本申請的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或藉由本申請的實踐瞭解到。
下面詳細描述本申請的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面藉由參考附圖描述的實施例係示例性的,旨在用於解釋本申請,而不能理解為對本申請的限制。
實施例一:
請一併參閱圖1和圖2,本申請提供一種鐳射投射模組100破裂的檢測方法。鐳射投射模組100包括鐳射發射器10、準直元件20、繞射光學元件30和處理器40。鐳射發射器10用於發射鐳射。準直元件20用於準直鐳射發射器10發射的鐳射。繞射光學元件30用於繞射經準直元件20準直後的鐳射以形成鐳射圖案。其中,準直元件20和/或繞射光學元件30上形成有透光導電膜21/31(圖3和圖16所示),其中,可以係僅準直元件20上形成有透光準直導電膜21(圖16所示);或者,僅繞射光學元件30上形成有透光繞射導電膜31(如圖3所示),或者,準直元件20上形成有透光準直導電膜21,同時繞射光學元件30上形成有透光繞射導電膜31。透光準直導電膜21上設有準直導電電極22(圖16所示),透光繞射導電膜31上設有繞射導電電極32(圖3所示),準直導電電極22及繞射導電電極32通電後可輸出電訊號。
鐳射投射模組100破裂的檢測方法包括:
012:獲取準直導電電極22、和/或繞射導電電極32通電後輸出的電訊號;
014:判斷電訊號是否處於預設範圍內;和
016:在電訊號不處於預設範圍內時確定準直元件20和/或繞射光學元件30破裂。
本申請還提供一種鐳射投射模組100。步驟012、步驟014和步驟016均可以由鐳射投射模組100中的處理器40執行。也即係說,處理器40可用於獲取準直導電電極22、和/或繞射導電電極32通電後輸出的電訊號、判斷電訊號是否處於預設範圍內、以及在電訊號不處於預設範圍內時確定準直元件20和/或繞射光學元件30破裂。
具體地,準直元件20上形成有透光準直導電膜21,當準直元件20處於完好狀態時,透光準直導電膜21的電阻較小,在此狀態下給透光準直導電膜21上的準直導電電極22通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的準直導電電極22輸出的電流較大。而當準直元件20破裂時,形成在準直元件20上的透光準直導電膜21也會碎裂,此時碎裂位置處的透光準直導電膜21的電阻阻值接近無窮大,在此狀態下給透光準直導電膜21上的準直導電電極22通電,處理器40獲取到的準直導電電極22輸出的電流較小。因此,第一種方式:可以根據電訊號(即電流)與準直元件20未破裂狀態下檢測到的電訊號(即電流)之間差異大小來判斷透光準直導電膜21是否破裂,進一步地,可根據透光準直導電膜21的狀態來判斷準直元件20是否破裂,即,若透光準直導電膜21破裂,則表明準直元件20也破裂;若透光準直導電膜21未破裂,則表明準直元件20也未破裂。第二種方式:可根據準直元件20上準直導電電極22通電後輸出的電訊號直接判斷準直元件20是否破裂,具體地,準直元件20未破裂時,準直導電電極22輸出的電訊號不在預設範圍內時就確定透光準直導電膜21破裂,進而判斷準直元件20也破裂;若準直導電電極22輸出的電訊號在預設範圍內時就確定透光準直導電膜21未破裂,進而判斷準直元件20也未破裂。
同樣地,繞射光學元件30上也形成有透光繞射導電膜31,當繞射光學元件30處於完好狀態時,透光繞射導電膜31的電阻較小,在此狀態下給透光繞射導電膜31上的繞射導電電極32通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的繞射導電電極32輸出的電流較大。而當繞射光學元件30破裂時,形成在繞射光學元件30上的透光繞射導電膜31也會碎裂,此時碎裂位置處的透光繞射導電膜31的電阻阻值接近無窮大,在此狀態下給透光繞射導電膜31上的繞射導電電極32通電,處理器40獲取到的繞射導電電極32輸出的電流較小。因此,第一種方式:可以根據電訊號(即電流)與繞射光學元件30未破裂狀態下檢測到的電訊號(即電流)之間差異大小來判斷透光繞射導電膜31是否破裂,進一步地,可根據透光繞射導電膜31的狀態來判繞射光學元件30是否破裂,即,若透光繞射導電膜31破裂,則表明繞射光學元件30也破裂;若透光繞射導電膜31未破裂,則表明繞射光學元件30也未破裂。第二種方式:可根據繞射光學元件30上繞射導電電極32通電後輸出的電訊號直接判斷繞射光學元件30是否破裂,具體地,繞射光學元件30未破裂時,繞射導電電極32輸出的電訊號不在預設範圍內時就確定透光繞射導電膜31破裂,進而判斷繞射光學元件30也破裂;若繞射導電電極32輸出的電訊號在預設範圍內時就確定透光繞射導電膜31未破裂,進而判斷繞射光學元件30也未破裂。
當準直元件20上形成有透光準直導電膜21,同時繞射光學元件30上形成有透光繞射導電膜31時,處理器40能夠區分出透光準直導電膜21與透光繞射導電膜31,由此能夠分辨出係準直元件20破裂、或者係繞射光學元件30破裂、或者係準直元件20與繞射光學元件30均破裂。
另外,透光準直導電膜21可以藉由電鍍等方式形成在準直元件20的表面,透光繞射導電膜31也可以藉由電鍍等方式形成在繞射光學元件30的表面。透光準直導電膜21、透光繞射導電膜31的材質可以係氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)、納米銀絲、金屬銀線中的任意一種。氧化銦錫、納米銀絲、金屬銀線均具有良好的透光率及導電性能,可實現通電後的電訊號輸出,同時不會對準直元件20和繞射光學元件30的出光光路產生遮擋。
本申請實施方式的鐳射投射模組100和鐳射投射模組100破裂的檢測方法藉由在準直元件20上設置透光準直導電膜21和準直導電電極22、和/或在繞射光學元件30上設置透光繞射導電膜31和繞射導電電極32,再根據準直導電電極22、和/或繞射導電電極32輸出的電訊號判斷準直元件20和/或繞射光學元件30是否破裂。如此,可檢測出鐳射投射模組100是否完好,並在檢測到鐳射投射模組100破裂時,可選擇不開啟鐳射投射模組100、或者及時關閉鐳射投射模組100投射的鐳射、或者減小鐳射投射模組100的發光功率,以避免鐳射投射模組100破裂後,鐳射投射模組100投射出的鐳射的能量過高,對用戶的眼睛產生危害的問題,提升用戶使用的安全性。
請一併參閱圖3和圖4,在某些實施方式中,繞射光學元件30包括相背的繞射入射面301和繞射出射面302。當繞射光學元件30上形成有透光繞射導電膜31時,透光繞射導電膜31為單層,透光繞射導電膜31可以設置在繞射入射面301(如圖3所示)上,也可以設置在繞射出射面302上(如圖4所示)。由於繞射光學元件30的繞射入射面301係凹凸不平的,因此,將透光繞射導電膜31設置在繞射出射面302上的製作工藝較為簡單。另外,繞射光學元件30的繞射入射面301為繞射光柵,繞射光柵破裂時可能導致出射的鐳射能量過強而危害用戶的眼睛,但也存在出射的鐳射能量較低的情況,而由於繞射光柵的破裂,繞射光學元件30繞射的鐳射圖案已發生變化,此時鐳射投射模組100已無法正常使用。因此,也可將透光繞射導電膜31設置在繞射入射面301上,使透光繞射導電膜31直接接觸繞射光柵,從而提升繞射光學元件30破裂檢測的準確性。
進一步地,請一併參閱圖5至圖8,透光繞射導電膜31為單層,設置在繞射光學元件30的繞射入射面301或繞射出射面302上。透光繞射導電膜31上設置的繞射導電電極32為單條,繞射導電電極32包括繞射輸入端321和繞射輸出端322,繞射輸入端321和繞射輸出端322與處理器40連接並形成導電回路。其中,繞射導電電極32的排布方式有複數種:例如,繞射輸入端321和繞射輸出端322的連線方向(即為繞射導電電極32的延伸方向)為透光繞射導電膜31的長度方向(如圖5所示),或者繞射輸入端321和繞射輸出端322的連線方向為透光繞射導電膜31的寬度方向(如圖6所示),或者繞射輸入端321和繞射輸出端322的連線方向為透光繞射導電膜31的對角線方向(如圖7和圖8所示)。無論繞射導電電極32的排布方式係上述的哪種方式,繞射導電電極32都能跨越整個透光繞射導電膜31,可以較為準確地檢測透光繞射導電膜31是否破裂。
或者,請一併參閱圖9至圖12,透光繞射導電膜31為單層,設置在繞射光學元件30的繞射入射面301或繞射出射面302上。透光繞射導電膜31上設置的繞射導電電極32為複數條,複數條繞射導電電極32互不相交,每條繞射導電電極32包括繞射輸入端321和繞射輸出端322。每個繞射輸入端321及每個繞射輸出端322與處理器40連接以形成一條導電回路,由此,複數條繞射導電電極32的繞射輸入端321及繞射輸出端322分別與處理器40連接以形成複數條導電回路。其中,複數條繞射導電電極32的排布方式有複數種:例如,每個繞射輸入端321和每個繞射輸出端322的連線方向(即為繞射導電電極32的延伸方向)為透光繞射導電膜31的長度方向,複數條繞射導電電極32沿透光繞射導電膜31的長度方向平行間隔設置(如圖9所示);或者,每個繞射輸入端321和每個繞射輸出端322的連線方向為透光繞射導電膜31的寬度方向,複數條繞射導電電極32沿透光繞射導電膜31的寬度方向平行間隔設置(如圖10所示);或者,每個繞射輸入端321和每個繞射輸出端322的連線方向為透光繞射導電膜31的對角線方向,複數條繞射導電電極32沿透光繞射導電膜31的對角線方向平行間隔設置(如圖11和圖12所示)。無論繞射導電電極32的排布方式係上述的哪種形式,相較于設置單條繞射導電電極32而言,複數條繞射導電電極32能夠佔據透光繞射導電膜31較多的面積,相對應地可以輸出更多的電訊號。由於僅設置單條繞射導電電極32時,有可能存在繞射光學元件30破裂的位置與單條繞射導電電極32的位置相隔甚遠,而對單條繞射導電電極32影響不大,該單條繞射導電電極32輸出的電訊號仍在預設範圍內的情況,檢測準確度不高。而本實施方式中,複數條繞射導電電極32佔據透光繞射導電膜31較多的面積,相對應地可以輸出更多的電訊號,處理器40可根據較多的電訊號更為精確地判斷透光繞射導電膜31是否破裂,進一步地判斷繞射光學元件30是否破裂,提升繞射光學元件30破裂檢測的準確性。
或者,請一併參閱圖13和圖14,透光繞射導電膜31為單層的架橋結構,設置在繞射光學元件30的繞射入射面301(圖未示)或繞射出射面302(如圖13所示)上。具體地,繞射導電電極32包括複數條平行設置的第一繞射導電電極323、複數條平行設置的第二繞射導電電極324和複數條架橋繞射導電電極325。複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯,每條第一繞射導電電極323連續不間斷,每條所述第二繞射導電電極324在與對應的複數條第一繞射導電電極323的交錯處斷開並與複數條第一繞射導電電極323不導通。每條架橋繞射導電電極325將對應的第二繞射導電電極324的斷開處導通。架橋繞射導電電極325與第一繞射導電電極323的交錯位置設有繞射絕緣體326。每條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,每條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,由此,複數條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路,複數條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路。其中,繞射絕緣體326的材料可為具有良好的透光性和絕緣性的有機材料,繞射絕緣體326可採用絲印或黃光制程等方式進行製作。此處的透光繞射導電膜31可為複數條,複數條透光繞射導電膜31構成單層,且分別與繞射導電電極32對應,透光繞射導電膜31為複數條,複數條透光繞射導電膜31平行間隔設置,繞射導電電極32貫穿設置在透光繞射導電膜31內,形成第一繞射導電電極323和第二繞射導電電極324。複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324相互垂直交錯,即第一繞射導電電極323與第二繞射導電電極324的夾角為90度。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯還可以係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數電訊號,或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷透光繞射導電膜31是否破裂。請結合圖13,當檢測到編號為①的第一繞射導電電極323輸出的電訊號不在預設範圍內,編號為③的第二繞射導電電極324輸出的電訊號不在預設範圍內時,說明透光繞射導電膜31在編號為①的第一繞射導電電極323與編號為③的第二繞射導電電極324交錯處破裂,則繞射光學元件30與透光繞射導電膜31破裂位置對應的位置也破裂。如此,藉由架橋結構的單層的透光繞射導電膜31可以更為精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。
請一併參閱圖14及圖15,在某些實施方式中,繞射光學元件30包括相背的繞射入射面301和繞射出射面302。繞射光學元件30上形成有透光繞射導電膜31時,透光繞射導電膜31包括設置在繞射入射面301上的第一繞射導電膜311和設置在繞射出射面302上的第二繞射導電膜312。第一繞射導電膜311上設置有複數條平行設置的第一繞射導電電極323,第二繞射導電膜312上設置有複數條平行設置的第二繞射導電電極324。第一繞射導電電極323在繞射出射面302上的投影與第二繞射導電電極324縱橫交錯,每條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,每條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,由此,複數條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路,複數條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路。其中,第一繞射導電電極323在繞射出射面302上的投影與第二繞射導電電極324縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324在空間上相互垂直交錯,即第一繞射導電電極323在繞射出射面302上的投影與第二繞射導電電極324的夾角為90度。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電電極323在繞射出射面302上的投影與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯還可以係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324在空間上相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數電訊號,或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷透光繞射導電膜31是否破裂,進一步判斷繞射光學元件30是否破裂。同上,根據複數條第一繞射導電電極323及複數條第二繞射導電電極324輸出的電訊號即可精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。
請一併參閱圖16和圖17,在某些實施方式中,準直元件20包括相背的準直入射面201和準直出射面202。當準直元件20上形成有透光準直導電膜21時,透光準直導電膜21為單層,透光準直導電膜21可以設置在準直入射面201(如圖16所示)上,也可以設置在準直出射面202上(如圖17所示)。
進一步地,請一併參閱圖18至圖21,透光準直導電膜21為單層,設置在準直元件20的準直入射面201或準直出射面202上。透光準直導電膜21上設置的準直導電電極22為單條,準直導電電極22包括準直輸入端221和準直輸出端222,準直輸入端221和準直輸出端222與處理器40連接並形成導電回路。其中,準直導電電極22的排布方式有複數種:例如,準直輸入端221和準直輸出端222的連線方向(即為準直導電電極22的延伸方向)為透光準直導電膜21的長度方向(如圖18所示),或者準直輸入端221和準直輸出端222的連線方向為透光準直導電膜21的寬度方向(如圖19所示),或者準直輸入端221和準直輸出端222的連線方向為透光準直導電膜21的對角線方向(如圖20和圖21所示)。無論準直導電電極22的排布方式係上述的哪種方式,準直導電電極22都能跨越整個透光準直導電膜21,可以較為準確地檢測透光準直導電膜21是否破裂。
或者,請一併參閱圖22至圖25,透光準直導電膜21為單層,設置在準直元件20的準直入射面201或準直出射面202上。透光準直導電膜21上設置的準直導電電極22為複數條,複數條準直導電電極22互不相交,每條準直導電電極22包括準直輸入端221和準直輸出端222。每個準直輸入端221及每個準直輸出端222與處理器40連接以形成一條導電回路,由此,複數條準直導電電極22的準直輸入端221及準直輸出端222分別與處理器40連接以形成複數條導電回路。其中,複數條準直導電電極22的排布方式有複數種:例如,每個準直輸入端221和每個準直輸出端222的連線方向(即為準直導電電極22的延伸方向)為透光準直導電膜21的長度方向,複數條準直導電電極22沿透光準直導電膜21的長度方向平行間隔設置(如圖22所示);或者,每個準直輸入端221和每個準直輸出端222的連線方向為透光準直導電膜21的寬度方向,複數條準直導電電極22沿透光準直導電膜21的寬度方向平行間隔設置(如圖23所示);或者,每個準直輸入端221和每個準直輸出端222的連線方向為透光準直導電膜21的對角線方向,複數條準直導電電極22沿透光準直導電膜21的對角線方向平行間隔設置(如圖24和圖25所示)。無論準直導電電極22的排布方式係上述的那種方式,相較于設置單條準直導電電極22而言,複數條準直導電電極22能夠佔據透光準直導電膜21較多的面積,相應地可以輸出更多的電訊號。由於僅設置單條準直導電電極22時,有可能存在準直元件20破裂的位置與單條準直導電電極22的位置相隔甚遠,而對單條準直導電電極22影響不大,該單條準直導電電極22輸出的電訊號仍在預設範圍內的情況,檢測準確度不高。而本實施方式中,複數條準直導電電極22佔據透光準直導電膜21較多的面積,相對應地可以輸出更多的電訊號,處理器40可根據較多的電訊號更為精確地判斷透光準直導電膜21是否破裂,進一步地判斷準直元件20是否破裂,提升準直元件20破裂檢測的準確性。
或者,請一併參閱圖26和圖27,透光準直導電膜21為單層的架橋結構,設置在準直元件20的準直入射面201(圖未示)或準直出射面202(如圖26所示)上。具體地,準直導電電極22包括複數條平行設置的第一準直導電電極223、複數條平行設置的第二準直導電電極224和複數條架橋準直導電電極225。複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224縱橫交錯,每條第一準直導電電極223連續不間斷,每條第二準直導電電極224在與對應的複數條第一準直導電電極223的交錯處斷開並與複數條第一準直導電電極223不導通。每條架橋準直導電電極225將對應的第二準直導電電極224的斷開處導通。架橋準直導電電極225與第一準直導電電極223的交錯位置設有準直絕緣體226。每條第一準直導電電極223的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,每條第二準直導電電極224的兩端處理器40連接以形成一條導電回路,由此,複數條第一準直導電電極223的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路,複數條第二準直導電電極224的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路。其中,準直絕緣體226的材料可為具有良好的透光性和絕緣性的有機材料,準直絕緣體226可採用絲印或黃光制程等方式進行製作。此處的透光準直導電膜21可為複數條,複數條透光準直導電膜21構成單層,且分別與準直導電電極22對應,透光準直導電膜21為複數條,複數條透光準直導電膜21平行間隔設置,準直導電電極22貫穿設置在透光導電膜內,形成第一準直導電電極223和第二準直導電電極224。複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224縱橫交錯指的係複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224相互垂直交錯,即第一準直導電電極223與第二準直導電電極224的夾角為90度。當然,在其他實施方式中,複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224縱橫交錯還可以係複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一準直導電電極223和複數條第二準直導電電極224通電以得到複數電訊號,或者,處理器40可依次對複數條第一準直導電電極223和複數條第二準直導電電極224通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷透光準直導電膜21是否破裂。請結合圖26,當檢測到編號為①的第一準直導電電極223輸出的電訊號不在預設範圍內,編號為③的第二準直導電電極224輸出的電訊號不在預設範圍內時,說明透光準直導電膜21在編號為①的第一準直導電電極223與編號為③的第二準直導電電極224交錯處破裂,則準直元件20與透光準直導電膜21破裂位置對應的位置也破裂。如此,藉由架橋結構的單層的透光導電膜可以更為精確地檢測準直元件20是否破裂以及破裂的具體位置。
請一併參閱圖27及圖28,在某些實施方式中,準直元件20包括相背的準直入射面201和準直出射面202。準直元件20上形成有透光準直導電膜21時,透光準直導電膜21包括設置在準直入射面201上的第一準直導電膜211和設置在準直出射面202上的第二準直導電膜212。第一準直導電膜211上設置有複數條平行設置的第一準直導電電極223,第二準直導電膜212上設置有複數條平行設置的第二準直導電電極224。第一準直導電電極223在準直出射面202上的投影與第二準直導電電極224縱橫交錯,每條第一準直導電電極223的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,每條第二準直導電電極224的兩端與處理器40連接以形成一條導電回路,由此,複數條第一準直導電電極223的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路,複數條第二準直導電電極224的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條回路。其中,第一準直導電電極223在準直出射面202上的投影與第二準直導電電極224縱橫交錯指的係複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224在空間上相互垂直交錯,即第一準直導電電極223在準直出射面202上的投影與第二準直導電電極224的夾角為90度。當然,在其他實施方式中,複數條第一準直導電電極223在準直出射面202上的投影與複數條第二準直導電電極224縱橫交錯還可以係複數條第一準直導電電極223與複數條第二準直導電電極224在空間上相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一準直導電電極223和複數條第二準直導電電極224通電以得到複數電訊號,或者,處理器40可依次對複數條第一準直導電電極223和複數條第二準直導電電極224通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷透光準直導電膜21是否破裂,進一步地判斷準直元件20是否破裂。同上,根據複數條第一準直導電電極223及複數條第二準直導電電極224輸出的電訊號即可精確地檢測準直元件20是否破裂以及破裂的具體位置。
在某些實施方式中,步驟012獲取準直導電電極22、和/或繞射導電電極32通電後輸出的電訊號的步驟係在鐳射投射模組100開啟前進行的。具體地,每次鐳射投射模組100開啟前,處理器40均會依次或同時對繞射光學元件30上的繞射導電電極32以及準直元件20上的準直導電電極22進行通電,並獲取準直導電電極22和繞射導電電極32輸出的電訊號,再根據電訊號判斷繞射光學元件30和準直元件20是否破裂。在檢測到繞射光學元件30和準直元件20中的任意一者破裂時,均不開啟鐳射投射模組100,從而避免鐳射投射模組100投射的鐳射的能量過高,危害用戶眼睛的問題。
請參閱圖29,在某些實施方式中,本申請實施方式的鐳射投射模組100破裂的檢測方法還包括:
0111:檢測鐳射投射模組100的運動速度;和
0112:判斷運動速度是否大於預定速度,在鐳射投射模組100的運動速度大於預定速度時,執行獲取準直導電電極22、和/或繞射導電電極32通電後輸出的電訊號的步驟。
請再參閱圖2,在某些實施方式中,步驟0111和步驟0112均可以由處理器40實現。也即係說,處理器40還可用於檢測鐳射投射模組100的運動速度,判斷運動速度是否大於預定速度,以及在鐳射投射模組100的運動速度大於預定速度時,執行獲取準直導電電極22、和/或繞射導電電極32通電後輸出的電訊號的步驟。
其中可以採用速度感測器檢測鐳射投射模組100的運動速度,速度感測器可以裝在鐳射投射模組100中,也可以係與鐳射投射模組100一起安裝在電子裝置3000(圖35所示)中,速度感測器檢測電子裝置3000的運動速度,進一步可得到鐳射投射模組100的運動速度。當鐳射投射模組100的運動速度較大時,表明此時鐳射投射模組100可能出現摔落的情況,此時,處理器40依次或同時對繞射光學元件30上的繞射導電電極32以及準直元件20上的準直導電電極22進行通電,並獲取準直導電電極22和繞射導電電極32輸出的電訊號,再根據電訊號判斷繞射光學元件30和準直元件20是否破裂。在檢測到繞射光學元件30和準直元件20中的任意一者破裂時,就確定鐳射投射模組100破裂。如此,無需在每一次使用鐳射投射模組100時均進行鐳射投射模組100破裂的檢測,可以減小鐳射投射模組100的功耗。
請再參閱圖2,在某些實施方式中,本申請實施方式的鐳射投射模組100還包括鏡筒組件50和基板組件56,鏡筒組件50設置在基板組件56上並與基板組件56共同組成收容腔54。基板組件56包括基板64及承載在基板64上的電路板65。鏡筒組件50包括鏡筒51及保護罩52。鏡筒51包括頂壁511及自頂壁511延伸的環形的周壁512,周壁512設置在基板組件56上,頂壁511開設有與收容腔54連通的通光孔513。保護罩52設置在頂壁511上。保護罩52包括開設有出光通孔523的擋板521及自擋板521延伸的環形側壁522。繞射光學元件30承載在頂壁511上並收容在保護罩52內。繞射光學元件30的相背兩側分別與保護罩52及頂壁511抵觸,擋板521包括靠近通光孔513的抵觸面5212,繞射光學元件30與抵觸面5212抵觸。
具體地,繞射光學元件30包括相背的繞射入射面301和繞射出射面302。繞射光學元件30承載在頂壁511上,繞射出射面302與擋板521的靠近通光孔513的表面(抵觸面5212)抵觸,繞射入射面301與頂壁511抵觸。通光孔513與收容腔54對準,出光通孔523與通光孔513對準。頂壁511、側壁522及擋板521與繞射光學元件30抵觸,從而防止繞射光學元件30沿出光方向從保護罩52內脫落。在某些實施方式中,保護罩52藉由膠水55粘貼在頂壁511上。
請繼續參閱圖2,在某些實施方式中,準直元件20包括光學部26及環繞光學部26設置的安裝部25,準直元件20包括位於準直元件20相背兩側的準直入射面201和準直出射面202,光學部26包括兩個位於準直元件20相背兩側的曲面,安裝部25與頂壁511抵觸,光學部26的其中一個曲面伸入通光孔513內。
在組裝上述的鐳射投射模組100時,沿著光路從鏡筒組件50的周壁512的底端依次向收容腔54內放入準直元件20、及安裝好鐳射發射器10的基板組件56。鐳射發射器10可以先安裝在基板組件56上,然後再將安裝有鐳射發射器10的基板組件56一起與鏡筒組件50結合。逆著光路的方向將繞射光學元件30承載在頂壁511上,然後將保護罩52安裝在頂壁511上,從而使繞射光學元件30收容在保護罩52內。如此,鐳射投射模組100安裝簡單。在其他實施方式中,也可以先將繞射光學元件30倒轉設置在保護罩52內,然後再將繞射光學元件30及保護罩52一起安裝在頂壁511上。此時,繞射光學元件30的繞射出射面302與抵觸面5212抵觸,繞射入射面301與頂壁511抵觸並與光學部26的準直出射面202相對,光學部26的準直入射面201與鐳射發射器10相對。如此,鐳射投射模組100的安裝更加簡單。
在某些實施方式中,鐳射發射器10可以係垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)或者邊發射鐳射器(edge-emitting laser,EEL)。其中,邊發射鐳射器可為分佈回饋式鐳射器(Distributed Feedback Laser,DFB)。
請結合圖30,當鐳射發射器10為邊發射鐳射器時,鐳射發射器10整體呈柱狀,鐳射發射器10遠離基板組件56的一個端面形成發光面11,鐳射從發光面11發出,發光面朝向準直元件20。鐳射發射器10固定在基板組件56上。具體地,請結合圖31,鐳射發射器10可以藉由封膠15粘結在基板組件56上,例如鐳射發射器10的與發光面11相背的一面粘結在基板組件56上。請結合圖32,鐳射發射器10的連接面12也可以粘接在基板組件56上,封膠15包裹住四周的連接面12。此時,封膠15可以為導熱膠。以將鐳射發射器10工作產生的熱量傳導致基板組件56上。鐳射投射模組100採用邊發射鐳射器時,一方面邊發射鐳射器較VCSEL陣列的溫漂較小,另一方面,由於邊發射鐳射器為單點發光結構,無需設計陣列結構,製作簡單,鐳射投射模組100的光源的成本較低。
分佈回饋式鐳射器的鐳射在傳播時,經過光柵結構的回饋獲得功率的增益,要提高分佈回饋式鐳射器的功率,需要藉由增大注入電流和/或增加分佈回饋式鐳射器的長度,由於增大注入式電流會使得分散式回饋鐳射器的功耗增大並且出現發熱嚴重的問題,因此,為了保證分佈回饋式鐳射器能夠正常工作,需要增加分佈回饋式鐳射器的長度,導致分佈回饋式鐳射器一般呈細長條結果。當邊發射鐳射器的發光面11朝向準直元件20時,邊發射鐳射器呈豎直放置,由於邊發射鐳射器的細長條結構,邊發射鐳射器容易出現跌落、移位或晃動等意外。
請結合圖30和圖33,鐳射發射器10也可以採用如圖33所示的固定方式固定在基板組件56上。具體地,鐳射投射模組100包括複數彈性的支撐件16,支撐件16可以固定在基板組件56上,複數支撐件16共同圍成收容空間160,鐳射發射器10收容在收容空間160內並被複數支撐件16支撐住,在安裝時可以將鐳射發射器10直接安裝在複數支撐件16之間。在一個例子中,複數支撐件16共同夾持鐳射發射器10以進一步防止鐳射發射器10發生晃動。
在某些實施方式中,基板64也可以省去,鐳射發射器10可以直接固定在電路板65上以減小鐳射投射模組100的厚度。
請參閱圖34,本申請還提供一種深度相機1000。本申請實施方式的深度相機1000包括上述任意一項實施方式所述的鐳射投射模組100、圖像採集器200和處理器40。其中,圖像採集器200用於採集經繞射光學元件30繞射後向目標空間中投射的鐳射圖案。處理器40分別與鐳射投射模組100及圖像採集器200連接。處理器40用於處理鐳射圖案以獲取深度圖像。此處的處理器40可以為鐳射投射模組100中的處理器40。
具體地,鐳射投射模組100藉由投射視窗901向目標空間中投射鐳射圖案,圖像採集器200藉由採集視窗902採集被目標物體調製後的鐳射圖案。圖像採集器200可為紅外相機,處理器40採用圖像匹配演算法計算出該鐳射圖案中各畫素點與參考圖案中的對應各個畫素點的偏離值,再根據偏離值進一步獲得該鐳射圖案的深度圖像。其中,圖像匹配演算法可為數位圖像相關(Digital Image Correlation,DIC)演算法。當然,也可以採用其它圖像匹配演算法代替DIC演算法。
本申請實施方式的深度相機1000中的鐳射投射模組100和藉由在準直元件20上設置透光準直導電膜21和準直導電電極22、和/或在繞射光學元件30上設置透光繞射導電膜31和繞射導電電極32,再根據準直導電電極22、和/或繞射導電電極32輸出的電訊號判斷準直元件20和/或繞射光學元件30是否破裂。如此,可檢測出鐳射投射模組100是否完好,並在檢測到鐳射投射模組100破裂時,可選擇不開啟鐳射投射模組100、或者及時關閉鐳射投射模組100投射的鐳射、或者減小鐳射投射模組100的發光功率,以避免鐳射投射模組100破裂後,鐳射投射模組100投射出的鐳射的能量過高,對用戶的眼睛產生危害的問題,提升用戶使用的安全性。
請參閱圖35,本申請實施方式的電子裝置3000包括殼體2000及上述實施方式的深度相機1000。深度相機1000設置在殼體2000內並從殼體2000暴露以獲取深度圖像。
本申請實施方式的電子裝置3000中的鐳射投射模組100藉由在準直元件20上設置透光準直導電膜21和準直導電電極22、和/或在繞射光學元件30上設置透光繞射導電膜31和繞射導電電極32,再根據準直導電電極22、和/或繞射導電電極32輸出的電訊號判斷準直元件20和/或繞射光學元件30是否破裂。如此,可檢測出鐳射投射模組100是否完好,並在檢測到鐳射投射模組100破裂時,可選擇不開啟鐳射投射模組100、或者及時關閉鐳射投射模組100投射的鐳射、或者減小鐳射投射模組100的發光功率,以避免鐳射投射模組100破裂後,鐳射投射模組100投射出的鐳射的能量過高,對用戶的眼睛產生危害的問題,提升用戶使用的安全性。
實施例二:
請一併參閱圖36和圖2,本申請提供一種鐳射投射模組100破裂的檢測方法。鐳射投射模組100包括鐳射發射器10、準直元件20、繞射光學元件30和處理器40。鐳射發射器10用於發射鐳射。準直元件20用於準直鐳射發射器10發射的鐳射。繞射光學元件30用於繞射準直元件20準直後的鐳射以形成鐳射圖案。準直元件20包括準直入射面201和準直出射面202。繞射光學元件30包括繞射入射面301和繞射出射面302。準直元件20和/或繞射光學元件30包括導電粒子23/33(圖37和圖50所示),導電粒子23/33摻雜在準直元件20和/或繞射光學元件30中。具體地,可以係僅準直元件20中摻雜有準直導電粒子23;或者,僅繞射光學元件30中摻雜有繞射導電粒子33;或者,準直元件20中摻雜有準直導電粒子23,同時繞射光學元件30中也形成有繞射導電粒子33。導電粒子23/33形成導電通路24/34(圖37和圖50所示),具體地,準直元件20中的準直導電粒子23形成準直元件的準直導電通路24,繞射光學元件30中的繞射導電粒子33形成繞射光學元件30中的繞射導電通路34。導電通路24/34用於通電後輸出電訊號。
鐳射投射模組100破裂的檢測方法包括:
022:獲取導電通路22/32通電後輸出的電訊號;
024:判斷電訊號是否處於預設範圍內;和
026:在電訊號不處於預設範圍內時確定準直元件20和/或繞射光學元件30破裂。
本申請還提供一種鐳射投射模組100。步驟022、步驟024和步驟026均可以由鐳射投射模組100中的處理器40執行。也即係說,處理器40可用於獲取導電通路24/34通電後輸出的電訊號、判斷電訊號是否處於預設範圍內、以及在電訊號不處於預設範圍內時確定準直元件20和/或繞射光學元件30破裂。
具體地,準直元件20中摻雜了準直導電粒子23,準直導電粒子23形成準直導電通路24。當準直元件20處於完好狀態時,相鄰的準直導電粒子23之間係接合的,此時整個準直導電通路24的電阻較小,在此狀態下給準直導電通路24通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的準直導電通路24輸出的電流較大。而當準直元件20破裂時,摻雜在準直元件20中的準直導電粒子23之間的接合點斷開,此時整個準直導電通路24的電阻阻值接近無窮大,在此狀態下給準直導電通路24通電,處理器40獲取到的準直導電通路24輸出的電流較小。因此,第一種方式:可以根據準直元件20中準直導電通路24通電後輸出的電訊號(即電流)與準直元件20未破裂狀態下檢測到的電訊號之間的差異大小來判斷準直元件20是否破裂;第二種方式:可根據準直元件20中準直導電通路24通電後輸出的電訊號直接判斷準直元件20是否破裂,具體地,若準直導電通路24輸出的電訊號在不預設範圍內時就確定準直元件20破裂,若準直導電通路24輸出的電訊號在預設範圍內時就確定準直元件20未破裂。
同樣地,繞射光學元件30中也摻雜了繞射導電粒子33,繞射導電粒子33形成繞射導電通路34。當繞射光學元件30處於完好狀態時,相鄰的繞射導電粒子33之間係接合的,此時整個繞射導電通路34的電阻較小,在此狀態下給繞射導電通路34通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的繞射導電通路34輸出的電流較大。而當繞射光學元件30破裂時,摻雜在繞射光學元件30中的繞射導電粒子33之間的接合點斷開,此時整個繞射導電通路34的電阻阻值接近無窮大,在此狀態下給繞射導電通路34通電,處理器40獲取到的繞射導電通路34輸出的電流較小。因此,第一種方式:可以根據繞射光學元件30中繞射導電通路34通電後輸出的電訊號(即電流)與繞射光學元件30未破裂狀態下檢測到的電訊號之間的差異大小來繞射光學元件30是否破裂;第二種方式:可根據繞射光學元件30中繞射導電通路34通電後輸出的電訊號直接判斷繞射光學元件30是否破裂,具體地,若繞射導電通路34輸出的電訊號不在預設範圍內時就確定繞射光學元件30破裂,若繞射導電通路34輸出的電訊號在預設範圍內時則確定繞射光學元件30未破裂。
當準直元件20中摻雜了準直導電粒子23,同時繞射光學元件30中也摻雜了繞射導電粒子33時,處理器40能夠獲取到準直元件20中準直導電通路24輸出的電訊號和繞射光學元件30中繞射導電通路34輸出的電訊號,因此處理器40可根據準直元件20中準直導電通路24輸出的電訊號來判斷準直元件20是否破裂,根據繞射光學元件30中繞射導電通路34輸出的電訊號來判斷繞射光學元件30是否破裂,由此,處理器40能夠分辨出係準直元件20破裂、或者係繞射光學元件30破裂、或者係準直元件20與繞射光學元件30均破裂。
本申請實施方式的鐳射投射模組100和鐳射投射模組100破裂的檢測方法藉由在準直元件20中摻雜準直導電粒子23形成準直導電通路24、和/或在繞射光學元件30中摻雜繞射導電粒子33形成繞射導電通路34,再根據導電通路24/34輸出的電訊號判斷準直元件20和/或繞射光學元件30是否破裂。如此,可檢測出鐳射投射模組100是否完好,並在檢測到鐳射投射模組100破裂時,可選擇不開啟鐳射投射模組100、或者及時關閉鐳射投射模組100投射的鐳射、或者減小鐳射投射模組100的發光功率,以避免鐳射投射模組100破裂後,鐳射投射模組100投射出的鐳射的能量過高,對用戶的眼睛產生危害的問題,提升用戶使用的安全性。
請一併參閱圖37至圖41,在某些實施方式中,繞射光學元件30中摻雜了複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成一條繞射導電通路34。繞射導電通路34包括繞射輸入端341和繞射輸出端342。繞射輸入端341及繞射輸出端342與處理器40連接並形成導電回路。其中,繞射導電通路34的排布方式有複數種:例如,繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的長度方向(若繞射光學元件30為圓形,此處的長度方向則為繞射光學元件30的第一徑向,繞射光學元件30的“長度方向”的解釋下同,如圖38所示);或者繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的寬度方向(若繞射光學元件30為圓形,此處的寬度方向則為垂直於繞射光學元件30的第一徑向的第二徑向,繞射光學元件30的“寬度方向”的解釋下同,如圖39所示);或者,繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的對角線方向(如圖40和圖41所示)。無論繞射導電通路34的排布方式係上述的哪種方式,導繞射電通路32都能跨越整個繞射光學元件30,可以較為準確地檢測繞射光學元件30是否破裂。
請一併參閱圖42至圖46,在某些實施方式中,繞射光學元件30中摻雜了複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成複數條繞射導電通路34,複數條繞射導電通路34互不相交也互相絕緣。每條繞射導電通路34包括繞射輸入端341和繞射輸出端342。每個繞射輸入端341及每個繞射輸出端342與處理器40連接以形成一條導電回路。由此,複數條繞射導電通路34的繞射輸入端341及繞射輸出端342分別與處理器40連接以形成複數條導電回路。其中,複數條繞射導電通路34的排布方式有複數種:例如,每條繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的長度方向(如圖43所示),複數條繞射導電通路34沿繞射光學元件30的長度方向平行間隔設置,由於繞射光學元件30具有一定的厚度,因此,複數條繞射導電通路34在沿繞射光學元件30的長度方向平行間隔設置後,還可以沿繞射光學元件30的厚度方向呈層疊間隔設置(如圖42所示);或者,每條繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的寬度方向(如圖44所示),複數條繞射導電通路34沿繞射光學元件30的寬度方向平行間隔設置,由於繞射光學元件30具有一定的厚度,因此,複數條繞射導電通路34在沿繞射光學元件30的寬度方向平行間隔設置後還可以沿繞射光學元件30的厚度方向呈層疊間隔設置;或者,每條繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的繞射入射面301的對角線方向(如圖45和圖46所示),複數條繞射導電通路34沿繞射光學元件30的繞射入射面301的對角線方向平行間隔設置,由於繞射光學元件30具有一定的厚度,因此,複數條繞射導電通路34在沿繞射光學元件30的繞射入射面301的對角線方向平行間隔設置後,還可沿繞射光學元件30的厚度方向呈層疊間隔設置;或者,每條繞射導電通路34的延伸方向為繞射光學元件30的繞射入射面301與繞射出射面302的對角線方向(圖未示),複數條繞射導電通路34沿繞射光學元件30的繞射入射面301與繞射出射面302的對角線方向平行間隔設置;或者,每條繞射導電通路34沿繞射光學元件30的厚度方向平行間隔設置(圖未示),由於繞射光學元件30具有一定的寬度,因此,複數條繞射導電通路34在沿繞射光學元件30的厚度方向平行間隔設置後,還可沿繞射光學元件30的寬度方向呈層疊間隔設置。無論繞射導電通路34的排布方式係上述的哪種方式,相較于設置單條繞射導電通路34而言,複數條繞射導電通路34能夠佔據繞射光學元件30較多的體積,相應地可以輸出更多的電訊號。由於僅設置單條繞射導電通路34時,有可能存在繞射光學元件30破裂的位置與單條繞射導電通路34的位置相隔甚遠,而對單條繞射導電通路34的影響不大,該單條繞射導電通路34輸出的電訊號仍在預設範圍內的情況,檢測準確度不高。而本實施方式中,複數條繞射導電通路34佔據繞射光學元件30較多的體積,相應地可以輸出更多的電訊號,處理器40可根據較多的電訊號更為精確地判斷繞射光學元件30是否破裂,提升繞射光學元件30破裂檢測的準確性。
請一併參閱圖47和圖48,在某些實施方式中,繞射光學元件30中摻雜了複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成複數條繞射導電通路34,複數條繞射導電通路34包括複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344。複數條第一繞射導電通路332平行間隔設置,複數條第二繞射導電通路344平行間隔設置。複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯,每條第一繞射導電通路343包括第一繞射輸入端3411和第一繞射輸出端3421,每條第二繞射導電通路344包括第二繞射輸入端3412和第二繞射輸出端3422。每個第一繞射輸入端3411及每個第一繞射輸出端3421與處理器40連接以形成一條導電回路,每個第二繞射輸入端3412及每個第二繞射輸出端3422與處理器40連接以形成一條導電回路。由此,複數條第一繞射導電通路343的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路,複數條第二繞射導電通路344的兩端均與處理器40分別連接以形成複數條導電回路。其中,複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上相互垂直交錯,即第一繞射導電通路343與第二繞射導電通路344的夾角為90度。此時,複數條第一繞射導電通路343的延伸方向為繞射光學元件30的長度方向,且複數條第二繞射導電通路344的延伸方向為繞射光學元件30的寬度方向;或者,複數條第一繞射導電通路343的延伸方向為繞射光學元件30的厚度方向,且複數條第二繞射導電通路344的延伸方向為繞射光學元件30的長度方向。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯還可以係複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數電訊號。或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷繞射光學元件30是否破裂。請結合圖48,當檢測到編號為②的第一繞射導電通路343輸出的電訊號不在預設範圍內,且編號為④的第二繞射導電通路344輸出的電訊號也不在預設範圍內時,說明繞射光學元件30在編號為②的第一繞射導電通路343和編號為④的第二繞射導電通路344的交錯處破裂,則繞射光學元件30對應的位置也破裂,如此,藉由複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344縱橫交錯排布的方式可以更為精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。
此外,請一併參閱圖48和圖49,由於繞射光學元件30具有一定的寬度和厚度,因此,在複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344在空間上相互交錯形成一對相互交錯的導電通路對後,還可以在繞射光學元件30的寬度方向或厚度方向形成複數對上述相互交錯的導電通路對。同樣地,使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數電訊號。或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。由於僅設置一對導電通路對時,有可能存在繞射光學元件30破裂的位置與單對的導電通路對的位置相隔甚遠,而對單對的導電通路對影響不大,該單對導電通路對中的複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344輸出的電訊號仍在預設範圍內的情況,檢測準確度不高。而本實施方式中,複數對的導電通路對可以佔據繞射光學元件30更多的體積,相對應地可以輸出更多的電訊號,處理器40可根據較多的電訊號更為精確地判斷繞射光學元件30是否破裂及破裂的具體位置,提升繞射光學元件30破裂檢測的準確性。
請一併參閱圖50至圖54,在某些實施方式中,準直元件20中摻雜了複數準直導電粒子23,複數準直導電粒子23形成一條準直導電通路24。準直導電通路24包括準直輸入端241和準直輸出端242。準直輸入端241及準直輸出端242與處理器40連接並形成導電回路。其中,準直導電通路24的排布方式有複數種:例如,準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的長度方向(如圖51所示);或者準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的寬度方向(如圖52所示);或者,準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的對角線方向(如圖53和圖54所示)。無論準直導電通路24的排布方式係上述的哪種方式,準直導電通路24都能跨越整個準直元件20,可以較為準確地檢測準直元件20是否破裂。
請一併參閱圖55至圖59,在某些實施方式中,準直元件20中摻雜了複數準直導電粒子23,複數準直導電粒子23形成複數條準直導電通路24,複數條準直導電通路24互不相交且相互絕緣。每條準直導電通路24包括準直輸入端241和準直輸出端242。每個準直輸入端241及每個準直輸出端242與處理器40連接以形成一條導電回路。由此,複數條準直導電通路24的準直輸入端241及準直輸出端242分別與處理器40連接以形成複數條導電回路。其中,複數條準直導電通路24的排布方式有複數種:例如,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的長度方向(若準直元件20為圓形,此處的長度方向則為準直元件20的第一徑向,“準直元件20的長度方向”的解釋下同,如圖56所示),複數條準直導電通路24沿準直元件20的長度方向平行間隔設置,由於準直元件20具有一定的厚度,因此,複數條準直導電通路24在沿準直元件20的長度方向平行間隔設置後,還可以沿準直元件20的厚度方向呈層疊間隔設置(如圖55所示);或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的寬度方向(若準直元件20為圓形,此處的寬度方向則為垂直於繞射光學元件30的第一徑向的第二徑向,準直元件20的“寬度方向”的解釋下同,如圖57所示),複數條準直導電通路24沿準直元件20的寬度方向平行間隔設置,由於準直元件20具有一定的厚度,因此,複數條準直導電通路24在沿準直元件20的寬度方向平行間隔設置後還可以沿準直元件20的厚度方向呈層疊間隔設置;或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的準直入射面201的對角線方向(如圖58和圖59所示),複數條準直導電通路24沿準直元件20的準直入射面201的對角線方向平行間隔設置,由於準直元件20具有一定的厚度,因此,複數條準直導電通路24在沿準直元件20的準直入射面201的對角線方向平行間隔設置後,還可沿準直元件20的厚度方向呈層疊間隔設置;或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的準直入射面201與準直出射面202的對角線方向(圖未示),複數條準直導電通路24沿準直元件20的準直入射面201與準直出射面202的對角線方向平行間隔設置;或者,每條準直導電通路24沿準直元件20的厚度方向平行間隔設置(圖未示),由於準直元件20具有一定的寬度,因此,複數條準直導電通路24在沿準直元件20的厚度方向平行間隔設置後,還可沿準直元件20的寬度方向呈層疊間隔設置。無論準直導電通路24的排布方式係上述的哪種方式,相較于設置單條準直導電通路24而言,複數條準直導電通路24能夠佔據準直元件20較多的體積,相應地可以輸出更多的電訊號。由於僅設置單條準直導電通路24時,有可能存在準直元件20破裂的位置與單條準直導電通路24的位置相隔甚遠,而對單條準直導電通路24的影響不大,該單條準直導電通路24輸出的電訊號仍在預設範圍內的情況,檢測準確度不高。而本實施方式中,複數條準直導電通路24佔據準直元件20較多的體積,相應地可以輸出更多的電訊號,處理器40可根據較多的電訊號更為精確地判斷準直元件20是否破裂,提升準直元件20破裂檢測的準確性。
請一併參閱圖60和圖61,在某些實施方式中,準直元件20中摻雜了複數準直導電粒子23,複數準直導電粒子23形成複數條準直導電通路24,複數條準直導電通路24包括複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244。複數條第一準直導電通路243平行間隔設置,複數條第二準直導電通路244平行間隔設置。複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244在空間上縱橫交錯,每條第一準直導電通路243包括第一準直輸入端2411和第一準直輸出端2421,每條第二準直導電通路244包括第二準直輸入端2412和第二準直輸出端2422。每個第一準直輸入端2411及每個第一準直輸出端2421與處理器40連接以形成一條導電回路,每個第二準直輸入端2412及每個第二準直輸出端2422與處理器40連接以形成一條導電回路。由此,複數條第一準直導電通路243的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條導電回路。複數條第二準直導電通路244的兩端均與處理器40分別連接以形成複數條導電回路。其中,複數條第一準直導電通路243與複數條第二準直導電通路244在空間上縱橫交錯指的係複數條第一準直導電通路243與複數條第二準直導電通路244在空間上相互垂直交錯,即第一準直導電通路243與第二準直導電通路244的夾角為90度。此時,複數條第一準直導電通路243的延伸方向為準直元件20的長度方向,且複數條第二準直導電通路244的延伸方向為準直元件20的寬度方向;或者,複數條第一準直導電通路243的延伸方向為準直元件20的厚度方向,且複數條第二準直導電通路244的延伸方向為準直元件20的長度方向。當然,在其他實施方式中,複數條第一準直導電通路243與複數條第二準直導電通路244在空間上縱橫交錯還可以係複數條第一準直導電通路243與複數條第二準直導電通路244在空間上相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244通電以得到複數電訊號。或者,處理器40可依次對複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷準直元件20是否破裂。請結合圖61,當檢測到編號為②的第一準直導電通路243輸出的電訊號不在預設範圍內,且編號為④的第二準直導電通路244輸出的電訊號也不在預設範圍內時,說明準直元件20在編號為②的第一準直導電通路243和編號為④的第二準直導電通路244的交錯處破裂,則準直元件20對應的位置也破裂,如此,藉由複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244縱橫交錯排布的方式可以更為精確地檢測準直元件20是否破裂以及破裂的具體位置。
此外,請一併參閱圖61和圖62,由於準直元件20具有一定的寬度和厚度,因此,在複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244在空間上相互交錯形成一對相互交錯的導電通路對後,還可以在準直元件20的寬度方向或厚度方向形成複數對上述相互交錯的導電通路對。同樣地,使用時,處理器40可以同時對複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244通電以得到複數電訊號。或者,處理器40可依次對複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244通電以得到複數電訊號,隨後,處理器40再根據電訊號來判斷準直元件20是否破裂以及破裂的具體位置。由於僅設置一對導電通路對時,有可能存在準直元件20破裂的位置與單對的導電通路對的位置相隔甚遠,而對單對的導電通路對影響不大,該單對導電通路對中的複數條第一準直導電通路243和複數條第二準直導電通路244輸出的電訊號仍在預設範圍內的情況,檢測準確度不高。而本實施方式中,複數對的導電通路對可以佔據準直元件20更多的體積,相對應地可以輸出更多的電訊號,處理器40可根據較多的電訊號更為精確地判斷準直元件20是否破裂及破裂的具體位置,提升準直元件20破裂檢測的準確性,
在某些實施方式中,步驟022獲取導電通路24/34通電後輸出的電訊號的步驟係在鐳射投射模組100開啟前進行的。具體地,每次鐳射投射模組100開啟前,處理器40均會依次或同時對繞射導電通路34和準直導電通路24進行通電,並獲取繞射導電通路34和準直導電通路24輸出的電訊號,再根據電訊號判斷繞射光學元件30和準直元件20是否破裂。在檢測到繞射光學元件30和準直元件20中的任意一者破裂時,均不開啟鐳射投射模組100,從而避免鐳射投射模組100投射的鐳射的能量過高,危害用戶眼睛的問題。
請參閱圖63,在某些實施方式中,本申請實施方式的鐳射投射模組100破裂的檢測方法還包括:
0211:檢測鐳射投射模組100的運動速度;和
0212:判斷運動速度是否大於預定速度,在鐳射投射模組100的運動速度大於預定速度時,執行獲取導電通路24/34通電後輸出的電訊號的步驟。
請再參閱圖2,在某些實施方式中,步驟0211和步驟0212均可以由處理器40實現。也即係說,處理器40還可用於檢測鐳射投射模組100的運動速度,判斷運動速度是否大於預定速度,以及在鐳射投射模組100的運動速度大於預定速度時,執行獲取導電通路24/34通電後輸出的電訊號的步驟。
其中可以採用速度感測器檢測鐳射投射模組100的運動速度,速度感測器可以裝在鐳射投射模組100中,也可以係與鐳射投射模組100一起安裝在電子裝置3000(圖35所示)中,速度感測器檢測電子裝置3000的運動速度,進一步可得到鐳射投射模組100的運動速度。當鐳射投射模組100的運動速度較大時,表明此時鐳射投射模組100可能出現摔落的情況,此時,處理器40依次或同時對繞射導電通路34和準直導電通路24進行通電,並獲取繞射導電通路34和準直導電通路24輸出的電訊號,再根據電訊號判斷繞射光學元件30和準直元件20是否破裂。在檢測到繞射光學元件30和準直元件20中的任意一者破裂時,就確定鐳射投射模組100破裂。如此,無需在每一次使用鐳射投射模組100時均進行鐳射投射模組100破裂的檢測,可以減小鐳射投射模組100的功耗。
請再參閱圖2,在某些實施方式中,本申請實施方式的鐳射投射模組100還包括基板組件56、鏡筒51和保護罩52。基板組件56包括基板64及承載在基板64上的電路板65。電路板65開設有過孔651,鐳射發射器10承載在基板64上並收容在過孔651內。鏡筒51開設有收容腔54。鏡筒51包括頂壁511及自頂壁511延伸的環形的周壁512。周壁512設置在電路板65上,頂壁511開設有與收容腔54連通的通光孔513,準直元件20收容在收容腔54內。保護罩52設置在頂壁511上。保護罩52包括開設有出光通孔523的擋板521及自擋板521延伸的環形的側壁522,繞射光學元件30承載在頂壁511上並收容在保護罩52內。繞射光學元件30的相背兩側分別與保護罩52及頂壁511接觸,擋板521包括靠近通光孔513的抵觸面5212,繞射光學元件30與抵觸面5212接觸。
具體地,繞射光學元件30包括相背的繞射入射面301和繞射出射面302。繞射光學元件30承載在頂壁511上,繞射出射面302與擋板521的靠近通光孔513的表面(抵觸面5212)抵觸,繞射入射面301與頂壁511抵觸。通光孔513與收容腔54對準,出光通孔523與通光孔513對準。頂壁511、側壁522及擋板521與繞射光學元件30抵觸,從而防止繞射光學元件30沿出光方向從保護罩52內脫落。在某些實施方式中,保護罩52藉由膠水55粘貼在頂壁511上。
請繼續參閱圖2,在某些實施方式中,準直元件20包括光學部26及環繞光學部26設置的安裝部25,準直元件20包括位於準直元件20相背兩側的準直入射面201和準直出射面202,光學部26包括兩個位於準直元件20相背兩側的曲面,安裝部25與頂壁511抵觸,光學部26的其中一個曲面伸入通光孔513內。
在組裝上述的鐳射投射模組100時,沿著光路從周壁512的底端依次向收容腔54內放入準直元件20、及安裝好鐳射發射器10的基板組件56。鐳射發射器10可以先安裝在基板組件56上,然後再將安裝有鐳射發射器10的基板組件56一起與鏡筒51結合。逆著光路的方向將繞射光學元件30承載在頂壁511上,然後將保護罩52安裝在頂壁511上,從而使繞射光學元件30收容在保護罩52內。如此,鐳射投射模組100安裝簡單。在其他實施方式中,也可以先將繞射光學元件30倒轉設置在保護罩52內,然後再將繞射光學元件30及保護罩52一起安裝在頂壁511上。此時,繞射光學元件30的繞射出射面302與抵觸面5212抵觸,繞射入射面301與頂壁511抵觸並與光學部26的準直出射面202相對,光學部26的準直入射面201與鐳射發射器10相對。如此,鐳射投射模組100的安裝更加簡單。
在某些實施方式中,鐳射發射器10可以係垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)或者邊發射鐳射器(edge-emitting laser,EEL)。其中,邊發射鐳射器可為分佈回饋式鐳射器(Distributed Feedback Laser,DFB)。
請結合圖30,當鐳射發射器10為邊發射鐳射器時,鐳射發射器10整體呈柱狀,鐳射發射器10遠離基板組件56的一個端面形成發光面11,鐳射從發光面11發出,發光面11朝向準直元件20。鐳射發射器10固定在基板組件56上。具體地,請結合圖31,鐳射發射器10可以藉由封膠15粘結在基板組件56上,例如鐳射發射器10的與發光面11相背的一面粘結在基板組件56上。請結合圖32,鐳射發射器10的連接面12也可以粘接在基板組件56上,封膠15包裹住四周的連接面12。此時,封膠15可以為導熱膠。以將鐳射發射器10工作產生的熱量傳導致基板組件56上。鐳射投射模組100採用邊發射鐳射器時,一方面邊發射鐳射器較VCSEL陣列的溫漂較小,另一方面,由於邊發射鐳射器為單點發光結構,無需設計陣列結構,製作簡單,鐳射投射模組100的光源的成本較低。
分佈回饋式鐳射器的鐳射在傳播時,經過光柵結構的回饋獲得功率的增益,要提高分佈回饋式鐳射器的功率,需要藉由增大注入電流和/或增加分佈回饋式鐳射器的長度,由於增大注入式電流會使得分散式回饋鐳射器的功耗增大並且出現發熱嚴重的問題,因此,為了保證分佈回饋式鐳射器能夠正常工作,需要增加分佈回饋式鐳射器的長度,導致分佈回饋式鐳射器一般呈細長條結果。當邊發射鐳射器的發光面11朝向準直元件20時,邊發射鐳射器呈豎直放置,由於邊發射鐳射器的細長條結構,邊發射鐳射器容易出現跌落、移位或晃動等意外。
請結合圖30和圖33,鐳射發射器10也可以採用如圖33所示的固定方式固定在基板組件56上。具體地,鐳射投射模組100包括複數彈性的支撐件16,支撐件16可以固定在基板組件56上,複數支撐件16共同圍成收容空間160,鐳射發射器10收容在收容空間160內並被複數支撐件16支撐住,在安裝時可以將鐳射發射器10直接安裝在複數支撐件16之間。在一個例子中,複數支撐件16共同夾持鐳射發射器10以進一步防止鐳射發射器10發生晃動。
在某些實施方式中,基板64也可以省去,鐳射發射器10可以直接固定在電路板65上以減小鐳射投射模組100的厚度。
請參閱圖34,本申請還提供一種深度相機1000。本申請實施方式的深度相機1000包括上述任意一項實施方式所述的鐳射投射模組100、圖像採集器200和處理器40。其中,圖像採集器200用於採集經繞射光學元件30繞射後向目標空間中投射的鐳射圖案。處理器40分別與鐳射投射模組100及圖像採集器200連接。處理器40用於處理鐳射圖案以獲取深度圖像。此處的處理器40可以為鐳射投射模組100中的處理器40。
具體地,鐳射投射模組100藉由投射視窗901向目標空間中投射鐳射圖案,圖像採集器200藉由採集視窗902採集被目標物體調製後的鐳射圖案。圖像採集器200可為紅外相機,處理器40採用圖像匹配演算法計算出該鐳射圖案中各畫素點與參考圖案中的對應各個畫素點的偏離值,再根據偏離值進一步獲得該鐳射圖案的深度圖像。其中,圖像匹配演算法可為數位圖像相關(Digital Image Correlation,DIC)演算法。當然,也可以採用其它圖像匹配演算法代替DIC演算法。
本申請實施方式的深度相機1000中的鐳射投射模組100,藉由在準直元件20中摻雜準直導電粒子23形成準直導電通路22、和/或在繞射光學元件30中摻雜繞射導電粒子33形成繞射導電通路34,再根據導電通路24/34輸出的電訊號判斷準直元件20和/或繞射光學元件30是否破裂。如此,可檢測出鐳射投射模組100是否完好,並在檢測到鐳射投射模組100破裂時,可選擇不開啟鐳射投射模組100、或者及時關閉鐳射投射模組100投射的鐳射、或者減小鐳射投射模組100的發光功率,以避免鐳射投射模組100破裂後,鐳射投射模組100投射出的鐳射的能量過高,對用戶的眼睛產生危害的問題,提升用戶使用的安全性。
請參閱圖35,本申請實施方式的電子裝置3000包括殼體2000及上述實施方式的深度相機1000。深度相機1000設置在殼體2000內並從殼體2000暴露以獲取深度圖像。
本申請實施方式的電子裝置3000中的鐳射投射模組100,藉由在準直元件20中摻雜準直導電粒子23形成準直導電通路22、和/或在繞射光學元件30中摻雜繞射導電粒子33形成繞射導電通路34,再根據導電通路24/32輸出的電訊號判斷準直元件20和/或繞射光學元件30是否破裂。如此,可檢測出鐳射投射模組100是否完好,並在檢測到鐳射投射模組100破裂時,可選擇不開啟鐳射投射模組100、或者及時關閉鐳射投射模組100投射的鐳射、或者減小鐳射投射模組100的發光功率,以避免鐳射投射模組100破裂後,鐳射投射模組100投射出的鐳射的能量過高,對用戶的眼睛產生危害的問題,提升用戶使用的安全性。
實施例三:
請一併參閱圖64和圖65,本申請實施方式的鐳射投射模組100包括鐳射發射器10、光學組件80、電路板組件60和處理器40。鐳射發射器10用於發射鐳射、光學組件80設置在鐳射發射器10的發光光路上,鐳射經過光學組件80後形成鐳射圖案。光學組件80上設置有檢測元件70。電路板組件60包括電路板65和導電元件66。檢測元件70藉由導電元件66與電路板65電連接。鐳射發射器10設置在電路板組件60上。處理器40與電路板65連接。處理器40用於接收檢測元件70輸出的電訊號以判斷光學組件80是否破裂。
鐳射投射模組100還包括鏡筒51。鏡筒51設置在電路板65上並與電路板65圍成收容腔54。鐳射發射器10收容在收容腔54內。光學組件80包括收容在收容腔54內的繞射光學元件30和準直元件20。準直元件20與繞射光學元件30沿鐳射發射器10的發光光路依次設置。其中,準直元件20用於準直鐳射發射器10發射的鐳射。繞射光學元件30用於繞射經準直元件20準直後的鐳射以形成鐳射圖案。
本申請實施方式的鐳射投射模組100藉由在光學組件80上設置檢測元件70,並使用導電元件66將檢測元件70與電路板65電連接,從而使得處理器40可以接收檢測元件70輸出的電訊號,以根據電訊號判斷光學組件80是否破裂。在檢測到光學組件80破裂後,及時關閉鐳射發射器10或減小鐳射發射器10的功率,以避免光學組件80破裂導致發射的鐳射能量過大而傷害用戶的眼睛的問題,提升鐳射投射模組100使用的安全性。
請一併參閱圖64、圖65及圖22,在某些實施方式中,導電元件66為複數,檢測元件70為透光準直導電膜21。透光準直導電膜21設置在準直元件20上,透光準直導電膜21上設置有準直導電電極22。準直元件20破裂與否的判斷機制如下:當準直元件20處於完好狀態時,透光準直導電膜21的電阻較小,在此狀態下給透光準直導電膜21通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的準直導電電極22輸出的電流較大。而當準直元件20破裂時,形成在準直元件20上的透光準直導電膜21也會碎裂,此時碎裂位置處的透光準直導電膜21的電阻阻值接近無窮大,在此狀態下給透光準直導電膜21上的準直導電電極22通電,處理器40獲取到的準直導電電極22輸出的電流較小。因此,第一種方式,可以根據準直電訊號(即電流)與準直元件20未破裂狀態下檢測到的準直電訊號(即電流)之間的差異大小來判斷準直元件20是否破裂,進一步地,可根據透光準直導電膜21的狀態來判斷準直元件20是否破裂,即,若透光準直導電膜21破裂,則表明準直元件20也破裂;若透光準直導電膜21未破裂,則表明準直元件20也未破裂。第二種方式:可根據準直元件20上準直導電電極22通電後輸出的準直電訊號直接判斷準直元件20是否破裂,具體地,準直導電電極22輸出的準直電訊號不在預設準直範圍內時就確定準直元件20破裂,進而判斷準直元件20也破裂;若準直元件20輸出的準直電訊號在預設準直範圍內時就確定準直元件20未破裂,進而判斷準直元件20也未破裂。
透光準直導電膜21可藉由電鍍等方式形成在準直元件20的表面。透光準直導電膜21的材質可以係氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)、納米銀絲、金屬銀線中的任意一種。氧化銦錫、納米銀絲、金屬銀線均具有良好的透光率及導電性能,可實現通電後的準直電訊號輸出,同時不會對準直元件20的出光光路產生遮擋。
具體地,準直元件20包括準直入射面201和準直出射面202,透光準直導電膜21為單層結構,設置在準直入射面201或準直出射面202上。透光準直導電膜21上設置有複數條準直導電電極22,複數條準直導電電極22互不相交。每條準直導電電極22包括準直輸入端221和準直輸出端222。每個準直輸入端221及每個準直輸出端222與處理器40均連接以形成一條準直導電回路,由此,複數條準直導電電極22的準直輸入端221及準直輸出端222分別與處理器40連接以形成複數條準直導電回路。其中,複數條準直導電電極22的排布方式有複數種,例如,每條準直導電電極22的延伸方向為透光準直導電膜21的長度方向,複數條準直導電電極22平行間隔設置(如圖22所示);或者,每條準直導電電極22的延伸方向為透光準直導電膜21的寬度方向,複數條準直導電電極22平行間隔設置(圖未示);或者,複數條準直導電電極22的延伸方向為透光準直導電膜21的對角線方向,複數條準直導電電極22平行間隔設置(圖未示)。無論準直導電電極22的排布方式係上述的哪種方式,相較于設置單條準直導電電極22而言,複數條準直導電電極22能夠佔據透光準直導電膜21較多的面積,相應地可以輸出更多的準直電訊號,處理器40可根據較多的準直電訊號更為精確地判斷透光準直導電膜21是否破裂,進一步地判斷準直元件20是否破裂,提升準直元件20破裂檢測的準確性。透光準直導電膜21還可為單層架橋結構,單層架橋結構的透光準直導電膜21與設置在繞射光學元件30上的單層架橋結構的透光繞射導電膜31類似,單層架橋結構的透光繞射導電膜31將在下文進行說明,因此,此處不對單層架橋結構的透光準直導電膜21進行詳細展開。
連接準直導電電極22與電路板65的導電元件66的位置可以係:複數導電元件66貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,每個導電元件66的一端與準直輸入端221或準直輸出端222電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖64和圖65所示);或者,鏡筒51的周壁512開設有與複數導電元件66對應的凹槽5121,複數導電元件66設置在對應的凹槽5121內,每個導電元件66的一端與準直輸入端221或準直輸出端222電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖66和圖67所示);或者,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有一個環形孔5122,複數導電元件66均設置在環形孔5122內,每個導電元件66的一端與準直輸入端221或準直輸出端222電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖68和圖69所示)。
其中,導電元件66可以係晶線661或者彈片662。
例如,如圖64和圖65所示,導電元件66為彈片662。電路板65上設置有複數片彈片662,複數片彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸。複數片彈片662貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,彈片662的數量為準直導電電極22的數量的兩倍。每片彈片662的一端與電路板65連接,另一端與準直輸入端221或準直輸出端222連接。複數片彈片662之間相互間隔設置,如此,保證複數片彈片662之間相互絕緣,從而確保複數條準直導電電極22之間相互絕緣。當然,也可在每片彈片662的除卻與準直輸入端221或準直輸出端222的接觸位置的其餘表面上包覆一層絕緣材料,進一步確保複數條準直導電電極22之間相互絕緣。
如圖66和圖67所示,鏡筒51的周壁512開設有與複數片彈片662對應的凹槽5121,複數片彈片662設置在對應的凹槽5121內。彈片662的設置位置與複數準直輸入端221及複數準直輸出端222的位置一一對應。彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸,每片彈片662的一端與電路板65接觸,另一端與準直輸入端221或準直輸出端222接觸。
如圖68和圖69所示,導電元件66為晶線661,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有環形孔5122,複數條晶線661均收容在環形孔5122內。其中,部分晶線661的一端與準直輸入端221電連接,另一端與電路板65電連接,其餘部分的晶線661的一端與準直輸出端222電連接,另一端與電路板65電連接。複數條晶線661的外層可以包覆一層絕緣材料,如此,避免複數條晶線661之間相互接觸以導致複數條準直導電電極22之間沒有相互絕緣的問題。
另外,晶線661也可以貼附在鏡筒51的內表面,或者設置在鏡筒51的周壁512開設的凹槽5121內;彈片也可以收容在環形孔5122中。
請一併參閱圖70、圖13、圖14及圖71,在某些實施方式中,導電元件66為複數,檢測元件70為透光繞射導電膜31。透光繞射導電膜31設置在繞射光學元件30上。透光繞射導電膜31上設置有繞射導電電極32。繞射光學元件30破裂與否的判斷機制與準直元件20上設置有透光準直導電膜21時破裂與否的判斷機制相同,在此不再贅述。透光繞射導電膜31的材質與透光準直導電膜21的材質也相同,在此也不再贅述。
具體地,繞射光學元件30包括繞射入射面301和繞射出射面302,透光繞射導電膜31為單層架橋結構,設置在繞射出射面302上。單層架橋結構的透光繞射導電膜31上設有複數條繞射導電電極32。複數條繞射導電電極32包括複數條平行間隔的第一繞射導電電極323、複數條平行間隔的第二繞射導電電極324和複數條架橋繞射導電電極325。複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯,每條第一繞射導電電極323連續不間斷,每條第二繞射導電電極324在與對應的第一繞射導電電極323的交錯處斷開並與複數條第一繞射導電電極323不導通。每條架橋繞射導電電極325將對應的第二繞射導電電極324的斷開處導通。架橋繞射導電電極325與第一繞射導電電極323的交錯位置處設有繞射絕緣體326。每條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40連接以形成一條繞射導電回路,每條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40連接以形成一條繞射導電回路,由此,複數條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條繞射導電回路,複數條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條繞射導電回路。其中,繞射絕緣體326的材料可為具有良好的透光性和絕緣性的有機材料,繞射絕緣體326可採用絲印或黃光制程等方式進行製作。複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324相互垂直交錯,即第一繞射導電電極323與第二繞射導電電極324的夾角為90度。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯還可以係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數繞射電訊號,或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數繞射電訊號,隨後,處理器40再根據繞射電訊號來判斷透光繞射導電膜31是否破裂。例如,當檢測到編號為①的第一繞射導電電極323輸出的繞射電訊號不在預設繞射範圍內,編號為③的第二繞射導電電極324輸出的繞射電訊號不在預設繞射範圍內時,說明透光繞射導電膜31在編號為①的第一繞射導電電極323與編號為③的第二繞射導電電極324交錯處破裂,則繞射光學元件30與透光繞射導電膜31破裂位置對應的位置也破裂。如此,單層架橋結構的透光繞射導電膜31可以更為精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。
透光繞射導電膜31也可為單層結構。單層結構的透光繞射導電膜31與單層結構的透光準直導電膜21的結構類似,在此不再贅述。
連接繞射導電電極32與電路板65的導電元件66的位置可以係:複數導電元件66貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,每個導電元件66的一端與繞射輸入端321(包括第一繞射導電電極323的第一繞射輸入端3211及第二繞射導電電極324的第二繞射輸入端3212)或繞射輸出端322(包括第一繞射導電電極323的第一繞射輸出端3221及第二繞射導電電極324的第二繞射輸出端3222)電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖70和圖71所示);或者,鏡筒51的周壁512開設有與複數導電元件66對應的凹槽5121,複數導電元件66設置在對應的凹槽5121內,每個導電元件66的一端與繞射輸入端321或繞射輸出端322電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖72和圖73所示);或者,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有一個環形孔5122,複數導電元件66均設置在環形孔5122內,每個導電元件66的一端與繞射輸入端321或繞射輸出端322電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖74和圖75所示)。
其中,導電元件66可以係晶線661或者彈片662。
例如,如圖70和圖71所示,導電元件66為彈片662。電路板65上設置有複數片彈片662,複數片彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸。複數片彈片662貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,彈片662的數量為繞射導電電極32的數量的兩倍。每片彈片662的一端與電路板65連接,另一端與繞射輸入端321或繞射輸出端322連接。具體地,部分彈片662的一端與第一繞射輸入端3211連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第一繞射輸出端3221連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸入端3212連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸出端3222連接,另一端與電路板65連接。複數片彈片662之間相互間隔設置,如此,保證複數片彈片662之間相互絕緣,從而確保複數條繞射導電電極32之間相互絕緣。當然,也可在每片彈片662的除卻與繞射輸入端321或繞射輸出端322的接觸位置的其餘表面上包覆一層絕緣材料,進一步確保複數條繞射導電電極32之間相互絕緣。
如圖72和圖73所示,鏡筒51的周壁512開設有與複數片彈片662對應的凹槽5121,複數片彈片662設置在對應的凹槽5121內。彈片662的設置位置與複數繞射輸入端321及複數繞射輸出端322的位置一一對應。彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸,每片彈片662的一端與電路板65接觸,另一端與繞射輸入端321或繞射輸出端322直接接觸。具體地,部分彈片662的一端與第一繞射輸入端3211連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第一繞射輸出端3221連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸入端3212連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸出端3222連接,另一端與電路板65連接。
如圖74和圖75所示,導電元件66為晶線661,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有環形孔5122,複數條晶線661均收容在環形孔5122內。其中,部分晶線661的一端與繞射輸入端321電連接,另一端與電路板65電連接,其餘部分的晶線661的一端與繞射輸出端322電連接,另一端與電路板65電連接。複數條晶線661的外層可包覆一層絕緣材料,如此,避免複數條晶線661之間相互接觸以導致複數條繞射導電電極32之間沒有相互絕緣的問題。
另外,晶線661也可以貼附在鏡筒51的內表面,或者設置在鏡筒51的周壁512開設的凹槽5121內;彈片也可以收容在環形孔5122中。
請一併參閱圖76、圖50、圖56及圖77,在某些實施方式中,導電元件66為複數,檢測元件70為摻雜在準直元件20內的準直導電粒子23。準直導電粒子23形成準直導電通路24。此時,準直元件20是否破裂的判斷機制如下:當準直元件20處於完好狀態時,相鄰的準直導電粒子23之間係接合的。此時整個準直導電通路24的電阻較小,在此狀態下給準直導電通路24通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的準直導電通路24輸出的電流較大。而當準直元件20破裂時,摻雜在準直元件20中的準直導電粒子23之間接合點斷開,此時整個準直導電通路24的電阻接近無窮大,在此狀態下給準直導電通路24通電,處理器40獲取到的準直導電通路24輸出的電流較小。因此,第一種方式,可以根據準直導電通路24通電後輸出的準直電訊號(即電流)與準直元件20為破裂狀態下檢測到的準直電訊號之間的差異大小來判斷準直元件20是否破裂;第二種方式:可根據準直導電通路24通電後輸出的準直電訊號直接判斷準直元件20是否破裂,具體地,若準直電訊號不在預設準直範圍內就確定準直元件20破裂,若準直電訊號在預設準直範圍內時則確定準直元件20未破裂。
具體地,準直元件20中摻雜了複數準直導電粒子23,複數準直導電粒子23形成複數條互不相交且相互絕緣的複數條準直導電通路24。準直導電通路24的排布方式有複數種:例如,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的長度方向(如圖56所示);或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的寬度方向(圖未示),複數條準直導電通路24平行間隔設置;或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直入射面201的對角線方向(圖未示),複數條準直導電通路24平行間隔設置;或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直入射面201與準直出射面202的對角線方向(圖未示),複數條準直導電通路24沿平行間隔設置;或者,每條準直導電通路24沿準直元件20的厚度方向平行間隔設置(圖未示)。無論準直導電通路24的排布方式係上述的哪種方式,相較于設置單條準直導電通路24而言,複數條準直導電通路24能夠佔據準直元件20較多的體積,相應地可以輸出更多的準直電訊號,處理器40可根據較多的準直電訊號更為精確地判斷準直元件20是否破裂,提升準直元件20破裂檢測的準確性。在其他實施方式中,複數條準直導電通路24的排布方式還可以與下文記述的繞射光學元件30中的複數條準直導電通路24的排布方式類似,在此先不進行敘述。
連接準直導電通路24與電路板65的導電元件66的位置可以係:複數導電元件66貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,每個導電元件66的一端與準直輸入端241或準直輸出端242電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖76和圖77所示);或者,鏡筒51的周壁512開設有與複數導電元件66對應的凹槽5121,複數導電元件66設置在對應的凹槽5121內,每個導電元件66的一端與準直輸入端241或準直輸出端242電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖78和圖79所示);或者,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有一個環形孔5122,複數導電元件66均設置在環形孔5122內,每個導電元件66的一端與準直輸入端241或準直輸出端242電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖80和圖81所示)。
其中,導電元件66可以係晶線661或者彈片662。
例如,如圖76和圖77所示,導電元件66為彈片662。電路板65上設置有複數片彈片662,複數片彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸。複數片彈片662貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,彈片662的數量為準直導電通路24的數量的兩倍。每片彈片662的一端與電路板65連接,另一端與準直輸入端241或準直輸出端242連接。複數片彈片662之間相互間隔設置,如此,保證複數片彈片662之間相互絕緣,從而確保複數條準直導電通路24之間相互絕緣。當然,也可在每片彈片662的除卻與準直輸入端241或準直輸出端242的接觸位置的其餘表面上包覆一層絕緣材料,進一步確保複數條準直導電通路24之間相互絕緣。
如圖78和圖79所示,鏡筒51的周壁512開設有與複數片彈片662對應的凹槽5121,複數片彈片662設置在對應的凹槽5121內。彈片662的設置位置與複數準直輸入端241及複數準直輸出端242的位置一一對應。彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸,每片彈片662的一端與電路板65接觸,另一端與準直輸入端241或準直輸出端242直接接觸。
如圖80和圖81所示,導電元件66為晶線661,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有環形孔5122,複數條晶線661均收容在環形孔5122內。其中,部分晶線661的一端與準直輸入端241電連接,另一端與電路板65電連接,其餘部分的晶線661的一端與準直輸出端242電連接,另一端與電路板65電連接。複數條晶線661的外層可包覆一層絕緣材料,如此,避免複數條晶線661之間相互接觸以導致複數條準直導電通路24之間沒有相互絕緣的問題。
另外,晶線661也可以貼附在鏡筒51的內表面,或者設置在鏡筒51的周壁512開設的凹槽5121內;彈片也可以收容在環形孔5122中。
請一併參閱圖82、圖47、圖48及圖83,在某些實施方式中,導電元件66為複數,檢測元件70為摻雜在繞射光學元件30中的複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成繞射導電通路34。繞射光學元件30破裂與否的機制與準直元件20摻雜準直導電粒子23時破裂與否的判斷機制相同,在此不再贅述。
具體地,繞射光學元件30中摻雜了複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成複數條繞射導電通路34,每條繞射導電通路34包括繞射輸入端341和繞射輸出端342。複數條繞射導電通路34包括複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344。複數條第一繞射導電通路343平行間隔設置,複數條第二繞射導電通路344平行間隔設置。其中,複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯,每條第一繞射導電通路343包括第一繞射輸入端3411和第一繞射輸出端3421,每條第二繞射導電通路344包括第二繞射輸入端3412和第二繞射輸出端3422,即繞射輸入端341包括第一繞射輸入端3411和第二繞射輸入端3412,繞射輸出端342包括第一繞射輸出端3421和第二繞射輸出端3422。每個第一繞射輸入端3411及每個第一繞射輸出端3421與處理器40連接以形成一條繞射導電回路,每個第二繞射輸入端3412及每個第二繞射輸出端3422與處理器40連接以形成一條繞射導電回路。由此,複數條第一繞射導電通路343的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條繞射導電回路,複數條第二繞射導電通路344的兩端均與處理器40分別連接以形成複數條繞射導電回路。複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上相互垂直交錯,即第一繞射導電通路343與第二繞射導電通路344的夾角為90度。此時,複數條第一繞射導電通路343的延伸方向為繞射光學元件30的長度方向,且複數條第二繞射導電通路344的延伸方向為繞射光學元件30的寬度方向(如圖48所示);或者,複數條第一繞射導電通路343的延伸方向為繞射光學元件30的厚度方向,且複數條第二繞射導電通路344的延伸方向為繞射光學元件30的長度方向(圖未示)。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯還可以係複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數電訊號。或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數繞射電訊號,隨後,處理器40再根據繞射電訊號來判斷繞射光學元件30是否破裂。例如,當檢測到編號為②的第一繞射導電通路343輸出的電訊號不在預設繞射範圍內,且編號為④的第二繞射導電通路344輸出的繞射電訊號也不在預設繞射範圍內時,說明繞射光學元件30在編號為②的第一繞射導電通路343和編號為④的第二繞射導電通路344的交錯處破裂,則繞射光學元件30對應的位置也破裂,如此,藉由複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344縱橫交錯排布的方式可以更為精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。在其他實施方式中,複數條繞射導電通路34的排布方式還可以與準直元件20中準直導電通路24的排布方式類似,在此不再贅述。
連接繞射導電通路34與電路板65的導電元件66的位置可以係:複數導電元件66貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,每個導電元件66的一端與繞射輸入端341(包括第一繞射輸入端3411和第二繞射輸入端3412)或繞射輸出端342(包括第一繞射輸出端3421和第二繞射輸出端3422)電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖82和圖83所示);或者,鏡筒51的周壁512開設有與複數導電元件66對應的凹槽5121,複數導電元件66設置在對應的凹槽5121內,每個導電元件66的一端與繞射輸入端341或繞射輸出端342電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖84和圖85所示);或者,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有一個環形孔5122,複數導電元件66均設置在環形孔5122內,每個導電元件66的一端與繞射輸入端341或繞射輸出端342電性連接,另一端與電路板65電性連接(如圖86和圖87所示)。
其中,導電元件66可以係晶線661或者彈片662。
例如,如圖82和圖83所示,導電元件66為彈片662。電路板65上設置有複數片彈片662,複數片彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸。複數片彈片662貼附在鏡筒51的周壁512的內表面,彈片662的數量為繞射導電通路34的數量的兩倍。每片彈片662的一端與電路板65連接,另一端與繞射輸入端341或繞射輸出端342連接。具體地,部分彈片662的一端與第一繞射輸入端3411連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第一繞射輸出端3421連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸入端3412連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸出端3422連接,另一端與電路板65連接。複數片彈片662之間相互間隔設置,如此,保證複數片彈片662之間相互絕緣,從而確保複數條繞射導電通路34之間相互絕緣。當然,也可在每片彈片662的除卻與繞射輸入端341或繞射輸出端342的接觸位置的其餘表面上包覆一層絕緣材料,進一步確保複數條繞射導電通路34之間相互絕緣。
如圖84和圖85所示,鏡筒51的周壁512開設有與複數片彈片662對應的凹槽5121,複數片彈片662設置在對應的凹槽5121內。彈片662的設置位置與複數繞射輸入端341和繞射輸出端342的位置一一對應。彈片662的長度向鐳射發射器10的發光方向延伸,每片彈片662的一端與電路板65接觸,另一端與繞射輸入端341或繞射輸出端342直接接觸。具體地,部分彈片662的一端與第一繞射輸入端3411連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第一繞射輸出端3421連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸入端3412連接,另一端與電路板65連接;部分彈片662的一端與第二繞射輸出端3422連接,另一端與電路板65連接。
如圖86和圖87所示,導電元件66為晶線661,鏡筒51的周壁512沿軸向開設有環形孔5122,複數條晶線661均收容在環形孔5122內。其中,部分晶線661的一端與第一繞射輸入端3411電連接,另一端與電路板65電連接;部分晶線661的一端與第一繞射輸出端3421電連接,另一端與電路板65電連接;部分晶線661的一端與第二繞射輸入端3412電連接,另一端與電路板65電連接;部分晶線661的一端與第二繞射輸出端3422電連接,另一端與電路板65電連接。複數條晶線661的外層可包覆一層絕緣材料,如此,避免複數條晶線661之間相互接觸以導致複數條繞射導電通路34之間沒有相互絕緣的問題。
另外,晶線661也可以貼附在鏡筒51的內表面,或者設置在鏡筒51的周壁512開設的凹槽5121內;彈片也可以收容在環形孔5122中。
請參閱圖88,在某些實施方式中,準直元件20的準直入射面201上設置有透光準直導電膜21,透光準直導電膜21上設置有複數條平行設置的準直導電電極22,繞射光學元件30中摻雜有複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成複數條平行且相互絕緣的繞射導電通路34。導電元件66為晶線52。鏡筒51的周壁512沿軸向開設有一個環形孔5122,分別連接複數條準直導電電極22與電路板65的複數條晶線6612(下稱“準直晶線6612”)均貼附在鏡筒51的周壁512的內表面上,分別連接複數條繞射導電通路34與電路板65的複數條晶線6611(下稱“繞射晶線6611”)均收容在環形孔5122內。具體地,部分準直晶線6612的一端與準直輸入端241電連接,另一端與電路板65電連接,其餘部分的準直晶線6612的一端與準直輸出端242電連接,另一端與電路板65電連接。部分繞射晶線6611的一端與繞射輸入端341連接,另一端與電路板65電連接,其餘部分的繞射晶線6611的一端與繞射輸出端342連接,另一端與電路板65連接。準直元件20上的準直導電電極22可藉由準直晶線6612將準直電訊號輸出至處理器40,繞射光學元件30上的繞射導電通路34可藉由繞射晶線6611將繞射電訊號輸出至處理器40。如此,處理器40不僅可以檢測準直元件20是否破裂,還可檢測到繞射光學元件30是否破裂,並在檢測到準直元件20和繞射光學元件30中任意一者破裂時,即刻關閉鐳射發射器10或減小鐳射發射器10的發射功率,以避免對人眼產生危害。
請參閱圖89,在某些實施方式中,電路板組件60還包括基板64,電路板65承載在基板64上。電路板65可以係硬板、軟板或軟硬結合板。電路板65開設有過孔651,鐳射發射器10承載在基板64上並收容在過孔651內。鐳射發射器10經由電路板65與處理器40電連接。基板64上還開設有散熱孔641,鐳射發射器10或電路板65工作產生的熱量可以由散熱孔641散出,散熱孔641內還可以填充導熱膠,以進一步提高基板64的散熱性能。
鐳射發射器10可以係垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)或者邊發射鐳射器(edge-emitting laser,EEL),在如圖89所示的實施例中,鐳射發射器10為邊發射鐳射器,具體地,鐳射發射器10可以為分佈回饋式鐳射器(Distributed Feedback Laser,DFB)。鐳射發射器10用於向收容腔54內發射鐳射。請結合圖31,鐳射發射器10整體呈柱狀,鐳射發射器10遠離基板64的一個端面形成發光面11,鐳射從發光面11發出,發光面11朝向準直元件20。鐳射發射器10固定在基板64上,具體地,鐳射發射器10可以藉由封膠15粘接在基板64上,例如鐳射發射器10與發光面11相背的一面粘接在基板64上。請結合圖89和圖32,鐳射發射器10的連接面12也可以粘接在基板64上,封膠15包裹住四周的連接面12,也可以僅粘結連接面12的某一個面與基板64或粘結某幾個面與基板64。此時封膠15可以為導熱膠,以將鐳射發射器10工作產生的熱量傳導至基板64中。
鐳射投射模組100採用邊發射鐳射器作為鐳射發射器10,一方面邊發射鐳射器較VCSEL陣列的溫漂較小,另一方面,由於邊發射鐳射器為單點發光結構,無需設計陣列結構,製作簡單,鐳射投射模組100的成本較低。
分佈回饋式鐳射器的鐳射在傳播時,經過光柵結構的回饋獲得功率的增益。要提高分佈回饋式鐳射器的功率,需要藉由增大注入電流和/或增加分佈回饋式鐳射器的長度,由於增大注入電流會使得分佈回饋式鐳射器的功耗增大並且出現發熱嚴重的問題,因此,為了保證分佈回饋式鐳射器能夠正常工作,需要增加分佈回饋式鐳射器的長度,導致分佈回饋式鐳射器一般呈細長條結構。當邊發射鐳射器的發光面11朝向準直元件20時,邊發射鐳射器呈豎直放置,由於邊發射鐳射器呈細長條結構,邊發射鐳射器容易出現跌落、移位或晃動等意外,因此藉由設置封膠15能夠將邊發射鐳射器固定住,防止邊發射鐳射器發生跌落、移位或晃動等意外。
請參閱圖89和圖33,在某些實施方式中,鐳射發射器10也可採用如圖33所示的固定方式固定在基板64上。具體地,鐳射投射模組100包括複數支撐件16,支撐件16可以固定在基板64上。複數支撐件16圍成收容空間160,鐳射發射器10收容在收容空間160內並被複數支撐件16支撐柱。在安裝時可以將鐳射發射器10直接安裝在複數支撐件16之間。在一個例子中,複數支撐件16共同夾持鐳射發射器10,以進一步防止鐳射發射器10發生晃動。
在某些實施方式中,基板64可以省去,鐳射發射器10直接固定在電路板65上以減小鐳射投射模組100的整體厚度。
請參閱圖34,本申請還提供一種深度相機1000。本申請實施方式的深度相機1000包括上述任意一項實施方式的鐳射投射模組100、圖像採集器200和處理器40。其中,圖像採集器200用於採集經繞射光學元件30繞射後向目標空間中投射的鐳射圖案。處理器40分別與鐳射投射模組100及圖像採集器200連接。處理器40用於處理鐳射圖案以獲取深度圖像。此處的處理器40可以為鐳射投射模組100中的處理器40。
具體地,鐳射投射模組100藉由投射視窗901向目標空間中投射鐳射圖案,圖像採集器200藉由採集視窗902採集被目標物體調製後的鐳射圖案。圖像採集器200可為紅外相機,處理器40採用圖像匹配演算法計算出該鐳射圖案中各畫素點與參考圖案中的對應各個畫素點的偏離值,再根據偏離值進一步獲得該鐳射圖案的深度圖像。其中,圖像匹配演算法可為數位圖像相關(Digital Image Correlation,DIC)演算法。當然,也可以採用其它圖像匹配演算法代替DIC演算法。
請一併參閱圖64和圖35,本申請實施方式的電子裝置3000包括殼體2000及上述實施方式的深度相機1000。深度相機1000設置在殼體2000內並從殼體2000暴露以獲取深度圖像。
本申請實施方式的鐳射投射模組100藉由在光學組件80上設置檢測元件70,並使用導電元件66將檢測元件70與電路板65電連接,從而使得處理器40可以接收檢測元件70輸出的電訊號,以根據電訊號判斷光學組件80是否破裂。在檢測到光學組件80破裂後,及時關閉鐳射發射器10或減小鐳射發射器10的功率,以避免光學組件80破裂導致發射的鐳射能量過大而傷害用戶的眼睛的問題,提升鐳射投射模組100使用的安全性。
實施例四:
請一併參閱圖90和圖34,本申請提供一種電子裝置3000。電子裝置3000可以係智慧手機、智慧手環、智慧手錶、平板電腦、智慧眼鏡、智慧頭盔、體感遊戲裝置等。電子裝置3000包括殼體2000和深度相機1000。深度相機1000設置在殼體2000內並從殼體2000暴露以獲取深度圖像。深度相機1000包括鐳射投射模組100、圖像採集器200和處理器40。鐳射投射模組100用於向目標空間中投射鐳射圖案。圖像採集器200用於採集鐳射投射模組100向目標空間中投射的鐳射圖案。處理器40用於獲取鐳射圖案以獲得深度圖像。
具體地,鐳射投射模組100藉由投射視窗901向目標空間中投射鐳射圖案,圖像採集器200藉由採集視窗902採集被目標物體調製後的鐳射圖案。圖像採集器200可為紅外相機,處理器40採用圖像匹配演算法計算出該鐳射圖案中各畫素點與參考圖案中對應的各個畫素點的偏離值,再根據偏離值進一步獲得該鐳射圖案的深度圖像。其中,圖像匹配演算法可為數位圖像相關(Digital Image Correlation,DIC)演算法。當然,也可以採用其它圖像匹配演算法代替DIC演算法。
如圖91所示,鐳射投射模組100包括電路板組件60和鏡筒51。電路板組件60包括依次相接的第一連接板61、彎折板62和第二連接板63。其中,第一連接板61可為硬板、軟板或軟硬結合板,第二連接板63也可為硬板、軟板或軟硬結合板,彎折板62優選為軟板。鏡筒51包括周壁512和自周壁512延伸的承載台514。周壁512設置在第一連接板61上,並與第一連接板61圍成有收容腔54。
鐳射投射模組100還包括鐳射發射器10和光學組件80。光學組件80包括準直元件20和繞射光學元件30。鐳射發射器10、準直元件20和繞射光學元件30均收容在收容腔54內,且準直元件20和繞射光學元件30沿鐳射發射器10的發光光路依次排列。電路板組件60還包括基板64。第一連接板61承載在基板64上。第一連接板61開設有過孔651,鐳射發射器10承載在基板64上並收容在過孔651內。鐳射發射器10用於發射鐳射。準直元件20用於準直鐳射發射器10發射的鐳射。繞射光學元件30承載在承載台514上,繞射光學元件30用於繞射經準直元件20準直後的鐳射以輸出鐳射圖案。
請結合圖91和圖22,光學組件80上設置有檢測元件。檢測元件通電後可輸出電訊號至處理器40,處理器40根據該電訊號判斷光學組件80是否破裂,並在破裂時及時關閉鐳射發射器10或減小鐳射發射器10的功率。其中,第一連接板61與處理器40電連接,檢測元件藉由第二連接板63、彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地,與處理器40實現電連接。具體地,鏡筒51的周壁512開設有環形連接孔5123,彎折板62的一端與第一連接板61連接,另一端與第二連接板63連接,中間部分貼附在鏡筒51的周壁512的外表面,第二連接板63藉由環形連接孔5123伸入收容腔54內以與檢測元件連接。
其中,彎折板62的個數為複數,對應的第二連接板63的個數也為複數,檢測元件包括有透光準直導電膜21。透光準直導電膜21設置在準直元件20上。透光準直導電膜21上設置有準直導電電極22。準直元件20破裂與否的判斷機制如下:當準直元件20處於完好狀態時,透光準直導電膜21的電阻較小,在此狀態下給透光準直導電膜21通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的準直導電電極22輸出的電流較大。而當準直元件20破裂時,形成在準直元件20上的透光準直導電膜21也會碎裂,此時碎裂位置處的透光準直導電膜21的電阻阻值接近無窮大,在此狀態下給透光準直導電膜21上的準直導電電極22通電,處理器40獲取到的準直導電電極22輸出的電流較小。因此,第一種方式,可以根據準直電訊號(即電流)與準直元件20未破裂狀態下檢測到的準直電訊號(即電流)之間的差異大小來判斷準直元件20是否破裂,進一步地,可根據透光準直導電膜21的狀態來判斷準直元件20是否破裂,即,若透光準直導電膜21破裂,則表明準直元件20也破裂;若透光準直導電膜21未破裂,則表明準直元件20也未破裂。第二種方式,可根據準直元件20上準直導電電極22通電後輸出的準直電訊號直接判斷準直元件20是否破裂,具體地,準直導電電極22輸出的準直電訊號不在預設準直範圍內時就確定透光準直導電膜21破裂,進而判斷準直元件20也破裂;若準直元件20輸出的準直電訊號在預設準直範圍內就確定透光準直導電膜21未破裂,進而判斷準直元件20也未破裂。
透光準直導電膜21可藉由電鍍等方式形成在準直元件20的表面。透光準直導電膜21的材質可以係氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)、納米銀絲、金屬銀線中的任意一種。氧化銦錫、納米銀絲、金屬銀線均具有良好的透光率及導電性能,可實現通電後的準直電訊號輸出,同時不會對準直元件20的出光光路產生遮擋。
具體地,準直元件20包括準直入射面201和準直出射面202,透光準直導電膜21為單層結構,設置在準直入射面201或準直出射面202上。透光準直導電膜21上設置有複數條準直導電電極22,複數條準直導電電極22互不相交。每條準直導電電極22包括準直輸入端221和準直輸出端222。每個準直輸入端221藉由一個第二連接板63、一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,對應的準直輸出端222藉由另一個第二連接板63、另一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,由此,每個準直輸入端221、每個準直輸出端222、及處理器40連接以共同形成一條準直導電回路,複數條準直導電電極22的準直輸入端221、及複數條準直導電電極22的準直輸出端222、及處理器40連接以形成複數條準直導電回路。其中,複數條準直導電電極22的排布方式有複數種,例如,每條準直導電電極22的延伸方向為透光準直導電膜21的長度方向,複數條準直導電電極22平行間隔設置(如圖22所示);或者,每條準直導電電極22的延伸方向為透光準直導電膜21的寬度方向,複數條準直導電電極22平行間隔設置(圖未示);複數條準直導電電極22的延伸方向為透光準直導電膜21的對角線方向,複數條準直導電電極22平行間隔設置(圖未示)。無論準直導電電極22的排布係上述的哪種方式,相較于設置單條準直導電電極22而言,複數條準直導電電極22能夠佔據透光準直導電膜21較多的空間,相應地可以輸出更多的準直電訊號,處理器40可根據較多的準直電訊號更為精確地判斷透光準直導電膜21是否破裂,進一步地判斷準直元件20是否破裂,提升準直元件2020破裂檢測的準確性。
需要說明的係,每一條準直導電電極22的準直輸入端221和準直輸出端222均設置有金屬接點(例如,金手指等)。第二連接板63的與準直輸入端221或準直輸出端222接觸的面上也設置有金屬接點。第二連接板63藉由環形連接孔5123伸入收容腔54後,第二連接板63上的金屬接點與每個準直輸入端221或準直輸出端222上的金屬接點接觸,以實現檢測元件與處理器40的電連接。進一步地,可以在環形連接孔5123中填充封膠以固定住第二連接板63,如此,使得第二連接板63上的金屬接點與準直輸入端221或準直輸出端222上的金屬接點能夠穩定接觸,同時封膠能夠密封住形連接孔5123,以防止水、灰塵等進入收容腔54內。
本申請實施方式的鐳射投射模組100藉由在光學組件80上設置檢測元件,並使用可彎折的電路板組件60實現檢測元件與處理器40的電連接,從而使得處理器40可以接收檢測元件輸出的電訊號,以根據電訊號判斷光學組件80是否破裂。在檢測到光學組件80破裂後,處理器40及時關閉鐳射發射器10或減小鐳射發射器10的功率,以避免光學組件80破裂導致發射的鐳射能量過大而傷害用戶的眼睛的問題,提升鐳射投射模組100使用的安全性。
請參閱圖92,在某些實施方式中,檢測元件為摻雜在準直元件20中的準直導電粒子23。準直導電粒子23形成準直導電通路24。此時,準直元件20是否破裂的判斷機制如下:當準直元件20處於完好狀態時,相鄰的準直導電粒子23之間係接合的。此時整個準直導電通路24的電阻較小,在此狀態下給準直導電通路24通電,即施加一定大小的電壓,則此時處理器40獲取到的準直導電通路24輸出的電流較大。而當準直元件20破裂時,摻雜在準直元件20中的準直導電粒子23之間的接合點斷開,此時整個準直導電通路24的電阻接近無窮大,在此狀態下給準直導電通路24通電,處理器40獲取到的準直導電通路24輸出的電流較小。因此,第一種方式,可以根據準直導電通路24通電後輸出的準直電訊號(即電流)與準直元件20為破裂狀態下檢測到的準直電訊號之間的差異大小來判斷準直元件20是否破裂;第二種方式:可根據準直導電通路24通電後輸出的準直電訊號直接判斷準直元件20是否破裂,具體地,若準直電訊號不在預設準直範圍內就確定準直元件20破裂,若準直電訊號在預設準直範圍內時則確定準直元件20未破裂。
具體地,準直元件20中摻雜了複數準直導電粒子23,複數準直導電粒子23形成複數條互不相交且相互絕緣的準直導電通路24。每條準直導電通路24均包括準直輸入端241和準直輸出端242。每個準直輸入端241藉由一個第二連接板63、一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,對應的準直輸出端242藉由另一個第二連接板63、另一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,由此,每個準直輸入端241、每個準直輸出端242、及處理器40連接並共同形成一條準直導電回路,複數條準直導電通路24的準直輸入端241、複數條準直導電通路24的準直輸出端242、與處理器40連接以形成複數條準直導電回路。準直導電通路24的排布方式有複數種:例如,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的長度方向,複數條準直導電通路24平行間隔設置(如圖56所示);或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直元件20的寬度方向,複數條準直導電通路24平行間隔設置(圖未示);或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直入射面201的對角線方向,複數條準直導電通路24平行間隔設置(圖未示);或者,每條準直導電通路24的延伸方向為準直入射面201與準直出射面202的對角線方向,複數條準直導電通路24平行間隔設置(圖未示)等。無論準直導電通路24的排布方式係上述的哪種方式,相較于設置單條準直導電通路24而言,複數條準直導電通路24能夠佔據準直元件20較多的空間,相應地可以輸出更多的準直電訊號,處理器40可根據較多的準直電訊號更為精確地判斷準直元件20是否破裂,提升準直元件20破裂檢測的準確性。
同樣地,在準直元件20的側面上設置有與每一條準直導電通路24的準直輸入端241和準直輸出端242分別連接的金屬接點(例如,金手指等)。第二連接板63的與準直輸入端241或準直輸出端242接觸的面上也設置有金屬接點。第二連接板63藉由環形連接孔5123伸入收容腔54後,第二連接板63上的金屬接點與準直元件20的側面上的金屬接點接觸即可實現準直輸入端241或準直輸出端242與處理器40的電連接。進一步地,可以在環形連接孔5123中填充封膠以固定住第二連接板63,如此,使得第二連接板63上的金屬接點與準直元件20的側面上的金屬接點能夠穩定接觸,同時封膠能夠密封住形連接孔5123,以防止水、灰塵等進入收容腔54內。
請一併參閱圖93至圖14,在某些實施方式中,檢測元件為透光繞射導電膜31。透光繞射導電膜31設置在繞射光學元件30上。透光繞射導電膜31上設置有繞射導電電極32,繞射光學元件30破裂與否的判斷機制與準直元件20上設置有透光準直導電膜21時破裂與否的判斷機制相同,在此不再贅述。透光繞射導電膜31的材質與透光準直導電膜21的材質也相同,在此也不再贅述。
具體地,繞射光學元件30包括繞射入射面301和繞射出射面302,透光繞射導電膜31為單層架橋結構,設置在繞射出射面302上。單層架橋結構的透光繞射導電膜31上設置有複數條繞射導電電極32。複數條繞射導電電極32包括複數條平行間隔的第一繞射導電電極323、複數條平行間隔的第二繞射導電電極324和複數條架橋繞射導電電極325。複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯,每條第一繞射導電電極323連續不間斷,每條第二繞射導電電極324在與對應的第一繞射導電電極323的交錯處斷開並與複數條第一繞射導電電極323不導通。每條架橋繞射導電電極325將對應的第二繞射導電電極324的斷開處導通。架橋繞射導電電極325與第一繞射導電電極323的交錯處設置有繞射絕緣體326。每條第一繞射導電電極323的兩端分別藉由一個第二連接板63、一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接從而形成一條繞射導電回路,每條第二繞射導電電極324的兩端分別藉由一個第二連接板63、一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接從而形成一條繞射導電回路。由此,複數條第一繞射導電電極323的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條繞射導電回路,複數條第二繞射導電電極324的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條繞射導電回路。其中,繞射絕緣體326的材料可為具有良好的透光性和絕緣性的有機材料,繞射絕緣體326可採用絲印或黃光制程等方式進行製作。複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324相互垂直交錯,即第一繞射導電電極323與第二繞射導電電極324的夾角為90度。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電電極323與複數條第二繞射導電電極324相互傾斜交錯。使用時,處理器40可同時對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數繞射電訊號,或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電電極323和複數條第二繞射導電電極324通電以得到複數繞射電訊號,隨後,處理器40再根據繞射電訊號來判斷透光繞射導電膜31是否破裂。例如,當檢測到編號為①的第一繞射導電電極323輸出的繞射電訊號不在預設繞射範圍內,編號為③的第二繞射導電電極324輸出的繞射電訊號不在預設繞射範圍內時,說明透光繞射導電膜31在編號為①的第一繞射導電電極323與編號為③的第二繞射導電電極324交錯處破裂,則繞射光學元件30與透光繞射導電膜31破裂位置對應的位置也破裂。如此,單層架橋結構的透光繞射導電膜31可以更為精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。
需要說明的係,每一條繞射導電電極32的兩端均設置有金屬接點。第二連接板63的與繞射導電電極32的兩端接觸的面上也設置有金屬接點。第二連接板63藉由環形連接孔5123伸入收容腔54後,第二連接板63上的金屬接點與每一個端點處的金屬接點接觸,以實現檢測元件與處理器40的電連接。進一步地,可以在環形連接孔5123中填充封膠以固定住第二連接板63,如此,使得第二連接板63上的金屬接點與每一個端點處的金屬接點能夠穩定接觸,同時封膠能夠密封住形連接孔5123,以防止水、灰塵等進入收容腔54內。
請一併參閱圖94至圖48,在某些實施方式中,檢測元件為摻雜在繞射光學元件30中的繞射導電粒子33。複數繞射導電粒子33形成複數條繞射導電通路34。繞射光學元件30破裂與否的機制與準直元件20摻雜準直導電粒子23時破裂與否的判斷機制相同,在此不再贅述。
具體地,繞射光學元件30中摻雜了複數繞射導電粒子33,複數繞射導電粒子33形成複數條繞射導電通路34,每條繞射導電通路34包括繞射輸入端341和繞射輸出端342。複數條繞射導電通路34包括複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344。複數條第一繞射導電通路343平行間隔設置,複數條第二繞射導電通路344平行間隔設置。其中,複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯,每條第一繞射導電通路343包括第一繞射輸入端3411和第一繞射輸出端3421,每條第二繞射導電通路344包括第二繞射輸入端3412和第二繞射輸出端3422,即繞射輸入端341包括第一繞射輸入端3411和第二繞射輸入端3412,繞射輸出端342包括第一繞射輸出端3421和第二繞射輸出端3422。每個第一繞射輸入端3411藉由一個第二連接板63、一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,每個第一繞射輸出端3421藉由另一個第二連接板63、另一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,如此,每個第一繞射輸入端3411及每個第一繞射輸出端3421與處理器40連接以形成一條繞射導電回路。每個第二繞射輸入端3412藉由一個第二連接板63、一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,每個第二繞射輸出端3422藉由另一個第二連接板63、另一個彎折板62與第一連接板61電連接,進一步地與處理器40電連接,如此,每個第二繞射輸入端3412及每個第二繞射輸出端3422與處理器40連接以形成一條繞射導電回路。由此,複數條第一繞射導電通路343的兩端與處理器40均分別連接以形成複數條繞射導電回路,複數條第二繞射導電通路344的兩端均與處理器40分別連接以形成複數條繞射導電回路。複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯指的係複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上相互垂直交錯,即第一繞射導電通路343與第二繞射導電通路344的夾角為90度。此時,複數條第一繞射導電通路343的延伸方向可為繞射光學元件30的長度方向,且複數條第二繞射導電通路344的延伸方向為繞射光學元件30的寬度方向。當然,在其他實施方式中,複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上縱橫交錯還可以係複數條第一繞射導電通路343與複數條第二繞射導電通路344在空間上相互傾斜交錯。使用時,處理器40可以同時對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數電訊號。或者,處理器40可依次對複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344通電以得到複數繞射電訊號,隨後,處理器40再根據繞射電訊號來判斷繞射光學元件30是否破裂。例如,當檢測到編號為②的第一繞射導電通路343輸出的電訊號不在預設繞射範圍內,且編號為④的第二繞射導電通路344輸出的繞射電訊號也不在預設繞射範圍內時,說明繞射光學元件30在編號為②的第一繞射導電通路343和編號為④的第二繞射導電通路344的交錯處破裂,則繞射光學元件30對應的位置也破裂,如此,藉由複數條第一繞射導電通路343和複數條第二繞射導電通路344縱橫交錯排布的方式可以更為精確地檢測繞射光學元件30是否破裂以及破裂的具體位置。
同樣地,在繞射光學元件30的側面上設置有與每一條繞射導電通路34的繞射輸入端341和繞射輸出端342分別連接的金屬接點。第二連接板63的與繞射輸入端341或繞射輸出端342接觸的面上也設置有金屬接點。第二連接板63藉由環形連接孔5123伸入收容腔54後,第二連接板63上的金屬接點與繞射光學元件30的側面上的金屬接點接觸即可實現繞射輸入端341或繞射輸出端342與處理器40的電連接。進一步地,可以在環形連接孔5123中填充封膠以固定住第二連接板63,如此,使得第二連接板63上的金屬接點與繞射光學元件30的側面上的金屬接點能夠穩定接觸。
在某些實施方式中,檢測元件為透光準直導電膜21時,透光準直導電膜21也可為單層架橋結構。單層架橋結構的透光準直導電膜21與設置在繞射光學元件30上的單層架橋結構的透光繞射導電膜31類似,單層架橋結構的透光準直導電膜21檢測準直元件20是否破裂的機制與單層架橋結構的透光繞射導電膜31檢測繞射光學元件30是否破裂機制類似,在此不再贅述。
在某些實施方式中,檢測元件為準直導電粒子23時,準直導電粒子23也可形成複數條第一準直導電通路和複數條第二準直導電通路。此時,準直導電粒子23檢測準直元件20是否破裂的機制與繞射導電粒子33形成第一繞射導電通路343和第二繞射導電通路344以檢測繞射光學元件30是否破裂的機制類似,在此不再贅述。
在某些實施方式中,檢測元件為透光繞射導電膜31時,透光繞射導電膜31可為單層結構。單層結構的透光繞射導電膜31與設置在準直元件20上的單層結構的透光準直導電膜21類似,單層結構的透光繞射導電膜31檢測繞射光學元件30是否破裂的機制與單層結構的透光準直導電膜21檢測準直元件20是否破裂機制類似,在此不再贅述。
在某些實施方式中,檢測元件為繞射導電粒子33時,繞射導電粒子33也可形成複數條互不相交且相互絕緣的繞射導電通路34。此時,繞射導電粒子33檢測繞射光學元件30是否破裂的機制與準直導電粒子23形成複數條互不相交且相互絕緣的準直導電通路24以檢測準直元件20是否破裂的機制類似,在此不再贅述。
在某些實施方式中,準直元件20和繞射光學元件30上可同時設置有檢測元件。準直元件20上的檢測元件可為透光準直導電膜21也可為準直導電粒子23,繞射光學元件30上的檢測元件可為透光繞射導電膜31也可為繞射導電粒子33。如此,處理器40可同時檢測準直元件20和繞射光學元件30的破裂情況,避免準直元件20和繞射光學元件30中任一者破裂導致出射的鐳射能量過強而危害用戶眼睛的問題。
請參閱圖91,在某些實施方式中,鐳射發射器10可為邊發射鐳射器(edge-emitting laser,EEL),具體地,鐳射發射器10可為分佈回饋式鐳射器(Distributed Feedback Laser,DFB)。此時,鐳射發射器10的發光面11朝向準直元件20。分佈回饋式鐳射器的溫漂較小,且為單點發光結構,無需設計陣列結構,製作簡單,鐳射投射模組100的成本較低。
請一併參閱圖91和圖31,在某些實施方式中,鐳射發射器10為邊發射鐳射器,此時,鐳射投射模組100還包括固定件。具體地,鐳射發射器10呈柱狀,鐳射發射器10遠離基板64的一個端面形成發光面11。鐳射從發光面11發出,發光面11朝向準直元件20。鐳射發射器10固定在基板64上。固定件可為封膠15,鐳射發射器10藉由封膠15粘接在基板64上,例如,鐳射發射器10的與發光面11相背的一面粘接在基板64上。請結合圖91和圖32,鐳射發射器10的連接面12也可粘接在基板64上,封膠15包裹住四周的連接面12,也可以僅粘接連接面12的某一個面與基板64或粘接某幾個面與基板64。此時封膠15可為導熱膠,以將鐳射發射器10工作產生的熱量傳導至基板64中。由於邊發射鐳射器通常呈細條狀,當邊發射鐳射器的發光面11朝向準直元件20時,邊發射鐳射器豎直放置,此時邊發射鐳射器容易出現跌落、移位或晃動等意外,因此藉由設置封膠15能夠將邊發射鐳射器固定住,防止邊發射鐳射器發射跌落、移位或晃動等意外。
請一併參閱圖91和圖33,在某些實施方式中,固定件還可為彈性的支撐件16。支撐件16的個數為兩個或兩個以上。複數支撐件16共同形成收容空間160。收容空間160用於收容鐳射發射器10,複數支撐件16支撐住鐳射發射器10,如此,可以防止鐳射發射器10發生晃動。
進一步地,如圖91所示,基板64開設有散熱孔641。散熱孔641內可以填充導熱膠以為鐳射發射器10散熱。
此外,在某些實施方式中,基板64可以省略,鐳射發射器10直接承載在第一連接板61上。如此,可以減小鐳射投射模組100的厚度。
本申請實施方式的鐳射投射模組100、深度相機1000和電子裝置3000藉由在光學組件80上設置檢測元件,並使用可彎折的電路板實現檢測元件與處理器40的電連接,從而使得處理器40可以接收檢測元件輸出的電訊號,以根據電訊號判斷光學組件80是否破裂。在檢測到光學組件80破裂後,處理器40及時關閉鐳射發射器10或減小鐳射發射器10的功率,以避免光學組件80破裂導致發射的鐳射能量過大而傷害用戶的眼睛的問題,提升鐳射投射模組100使用的安全性。
儘管上面已經示出和描述本申請的實施例,可以理解的係,上述實施例係示例性的,不能理解為對本申請的限制,本領域普通技術人員在本申請的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
3000‧‧‧電子裝置
1000‧‧‧深度相機
100‧‧‧鐳射投射模組
10‧‧‧鐳射發射器
11‧‧‧發光面
12‧‧‧連接面
15‧‧‧封膠
16‧‧‧支撐件
160‧‧‧收容空間
80‧‧‧光學組件
20‧‧‧準直元件
21‧‧‧透光準直導電膜
211‧‧‧第一準直導電膜
212‧‧‧第二準直導電膜
22‧‧‧準直導電電極
221‧‧‧準直輸入端
222‧‧‧準直輸出端
223‧‧‧第一準直導電電極
224‧‧‧第二準直導電電極
225‧‧‧架橋準直導電電極
226‧‧‧準直絕緣體
201‧‧‧準直入射面
202‧‧‧準直出射面
26‧‧‧光學部
25‧‧‧安裝部
23‧‧‧準直導電粒子
24‧‧‧準直導電通路
241‧‧‧準直輸入端
242‧‧‧準直輸出端
243‧‧‧第一準直導電通路
2411‧‧‧第一準直輸入端
2421‧‧‧第一準直輸出端
244‧‧‧第二準直導電通路
2412‧‧‧第二準直輸入端
2422‧‧‧第二準直輸出端
30‧‧‧繞射光學元件
31‧‧‧透光繞射導電膜
311‧‧‧第一繞射導電膜
312‧‧‧第二繞射導電膜
32‧‧‧繞射導電電極
321‧‧‧繞射輸入端
3211‧‧‧第一繞射輸入端
3212‧‧‧第二繞射輸入端
322‧‧‧繞射輸出端
3221‧‧‧第一繞射輸出端
3222‧‧‧第二繞射輸出端
323‧‧‧第一繞射導電電極
324‧‧‧第二繞射導電電極
325‧‧‧架橋繞射導電電極
326‧‧‧繞射絕緣體
301‧‧‧繞射入射面
302‧‧‧繞射出射面
33‧‧‧繞射導電粒子
34‧‧‧繞射導電通路
341‧‧‧繞射輸入端
342‧‧‧繞射輸出端
343‧‧‧第一繞射導電通路
3411‧‧‧第一繞射輸入端
3421‧‧‧第一繞射輸出端
344‧‧‧第二繞射導電通路
3412‧‧‧第二繞射輸入端
3422‧‧‧第二繞射輸出端
40‧‧‧處理器
50‧‧‧鏡筒組件
51‧‧‧鏡筒
511‧‧‧頂壁
512‧‧‧周壁
5121‧‧‧凹槽
5122‧‧‧環形孔
5123‧‧‧環形連接孔
513‧‧‧通光孔
514‧‧‧承載台
52‧‧‧保護罩
521‧‧‧擋板
5212‧‧‧抵觸面
522‧‧‧側壁
523‧‧‧出光通孔
54‧‧‧收容腔
55‧‧‧膠水
56‧‧‧基板組件
60‧‧‧電路板組件
61‧‧‧第一連接板
62‧‧‧彎折板
63‧‧‧第二連接板
64‧‧‧基板
641‧‧‧散熱孔
65‧‧‧電路板
651‧‧‧過孔
66‧‧‧導電元件
661‧‧‧晶線
6611‧‧‧繞射晶線
6612‧‧‧準直晶線
662‧‧‧彈片
70‧‧‧檢測元件
200‧‧‧圖像採集器
901‧‧‧投射窗口
902‧‧‧採集窗口
300‧‧‧處理器
2000‧‧‧殼體
本申請上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1係本申請某些實施方式的鐳射投射模組破裂的檢測方法的流程示意圖。
圖2係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖3和圖4係本申請某些實施方式的繞射光學元件的剖面圖。
圖5至圖8係本申請某些實施方式的繞射光學元件的導電電極的線路示意圖。
圖9至圖12係本申請某些實施方式的繞射光學元件的導電電極的線路示意圖。
圖13係本申請某些實施方式的繞射光學元件的結構示意圖。
圖14係本申請某些實施方式的繞射光學元件的導電電極的線路示意圖。
圖15係本申請某些實施方式的繞射光學元件的結構示意圖。
圖16和圖17係本申請某些實施方式的準直元件的結構示意圖。
圖18至圖21係本申請某些實施方式的準直元件的導電電極的線路示意圖。
圖22至圖25係本申請某些實施方式的準直元件的導電電極的線路示意圖。
圖26係本申請某些實施方式的準直元件的結構示意圖。
圖27係本申請某些實施方式的準直元件的導電電極的線路示意圖。
圖28係本申請某些實施方式的準直元件的結構示意圖。
圖29係本申請某些實施方式的鐳射投射模組破裂的檢測方法的流程示意圖。
圖30係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖31至圖33係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的部分結構示意圖。
圖34係本申請某些實施方式的深度相機的結構示意圖。
圖35係本申請某些實施方式的電子裝置的結構示意圖。
圖36係本申請某些實施方式的鐳射投射模組破裂的檢測方法的流程示意圖。
圖37係本申請某些實施方式的繞射光學元件的剖面圖。
圖38至圖41係本申請某些實施方式的繞射光學元件的導電通路的線路示意圖。
圖42係本申請某些實施方式的繞射光學元件的剖面圖。
圖43至圖46係本申請某些實施方式的繞射光學元件的導電通路的線路示意圖。
圖47係本申請某些實施方式的繞射光學元件的剖面圖。
圖48係本申請某些實施方式的繞射光學元件的導電通路的線路示意圖。
圖49係本申請某些實施方式的繞射光學元件的剖面圖。
圖50係本申請某些實施方式的準直元件的剖面圖。
圖51至圖54係本申請某些實施方式的準直元件的導電通路的線路示意圖。
圖55係本申請某些實施方式的準直元件的剖面圖。
圖56至圖59係本申請某些實施方式的準直元件的導電通路的線路示意圖。
圖60係本申請某些實施方式的準直元件的剖面圖。
圖61係本申請某些實施方式的準直元件的導電通路的線路示意圖。
圖62係本申請某些實施方式的準直元件的剖面圖。
圖63係本申請某些實施方式的鐳射投射模組破裂的檢測方法的流程示意圖。
圖64係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖65係圖64的鐳射投射模組沿II-II線的截面示意圖。
圖66係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖67係圖66的鐳射投射模組沿V-V線的截面示意圖。
圖68係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖69係圖68的鐳射投射模組沿VII-VII線的截面示意圖。
圖70係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖71係圖70的鐳射投射模組沿XI-XI線的截面示意圖。
圖72係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖73係圖72的鐳射投射模組沿XIII-XIII線的截面示意圖。
圖74係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖75係圖74的鐳射投射模組沿XV-XV線的截面示意圖。
圖76係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖77係圖76的鐳射投射模組沿XIX-XIX線的截面示意圖。
圖78係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖79係圖78的鐳射投射模組沿XXI-XXI線的截面示意圖。
圖80係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖81係圖80的鐳射投射模組沿XXIII-XXIII線的截面示意圖。
圖82係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖83係圖82的鐳射投射模組沿XXVII-XXVII線的截面示意圖。
圖84係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖85係圖84的鐳射投射模組沿XXIX-XXIX線的截面示意圖。
圖86係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖87係圖86的鐳射投射模組沿XXXI-XXXI線的截面示意圖。
圖88和圖89係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖90係本申請某些實施方式的電子設備的結構示意圖。
圖91係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖92係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖93係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
圖94係本申請某些實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖。
012、014、016‧‧‧步驟
Claims (41)
- 一種鐳射投射模組,其特徵在於,所述鐳射投射模組包括:鐳射發射器,所述鐳射發射器用於發射鐳射;和光學組件,所述鐳射經所述光學組件後形成鐳射圖案;所述光學組件包括:準直元件,所述準直元件用於準直所述鐳射;和繞射光學元件,所述繞射光學元件用於繞射經所述準直元件準直後的鐳射以形成鐳射圖案,所述準直元件和/或所述繞射光學元件上形成有透光導電膜,所述透光導電膜上設有複數條互不相交的導電電極,複數條所述導電電極通電後用於輸出複數個電訊號;或者所述準直元件和/或所述繞射光學元件包括導電粒子,所述導電粒子摻雜在所述準直元件和/或所述繞射光學元件中,所述導電粒子形成複數條互不相交的導電通路,複數條所述導電通路用於通電後輸出複數個電訊號;所述鐳射投射模組還包括與所述導電電極或所述導電通路連接的處理器,所述處理器用於獲取複數個所述電訊號、判斷複數個所述電訊號是否處於預設範圍內、以及在存在一個所述電訊號不處於所述預設範圍內時確定所述準直元件和/或所述繞射光學元件破裂。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述繞射光學元件包括相背的繞射入射面和繞射出射面,當所述繞射光學元件上形成有透光導電膜時,所述透光導電膜設置在所述繞射入射面或所述繞射出射面上。
- 根據申請專利範圍第2項所述的鐳射投射模組,其中,每條所述導電電極包括繞射輸出端及繞射輸入端,每個所述繞射輸出端及每個所述繞射輸入端與所述處理器連接以形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第2項所述的鐳射投射模組,其中,所述導電電極包括複數條平行設置的第一繞射導電電極、複數條平行設置的第二繞射導電電極和複數條架橋繞射 導電電極,複數條所述第一繞射導電電極與複數條所述第二繞射導電電極縱橫交錯,每條所述第一繞射導電電極連續不間斷,每條所述第二繞射導電電極在與對應的複數條所述第一繞射導電電極的交錯處斷開並與複數條所述第一繞射導電電極不導通;每條所述架橋繞射導電電極將對應的所述第二繞射導電電極的斷開處導通;所述架橋繞射導電電極與所述第一繞射導電電極的交錯位置設置有繞射絕緣體;每條所述第一繞射導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路,每條所述第二繞射導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述繞射光學元件包括相背的繞射入射面和繞射出射面,當所述繞射光學元件上形成有透光導電膜時,所述透光導電膜包括設置在所述繞射入射面的第一繞射導電膜和設置在所述繞射出射面的第二繞射導電膜,所述第一繞射導電膜上設置有複數條平行設置的第一繞射導電電極,所述第二繞射導電膜上設置有複數條平行設置的第二繞射導電電極,所述第一繞射導電電極在所述繞射出射面上的投影與所述第二繞射導電電極縱橫交錯,每條所述第一繞射導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路,每條所述第二繞射導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述準直元件包括相背的準直入射面和準直出射面,當所述準直元件上形成有透光導電膜時,所述透光導電膜設置在所述準直入射面或所述準直出射面上。
- 根據申請專利範圍第6項所述的鐳射投射模組,其中,每條所述導電電極包括準直輸出端及準直輸入端,每個所述準直輸出端及每個所述準直輸入端與所述處理器連接以形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第6項所述的鐳射投射模組,其中,所述導電電極包括複數條平行設置的第一準直導電電極、複數條平行設置的第二準直導電電極和複數條架橋準直導電電極,複數條所述第一準直導電電極與複數條所述第二準直導電電極縱橫交錯,每條所述第一準直導電電極連續不間斷,每條所述第二準直導電電極在與對應的複數條所述第一準 直導電電極的交錯處斷開並與複數條所述第一準直導電電極不導通;每條所述架橋準直導電電極將對應的所述第二準直導電電極的斷開處導通;所述架橋準直導電電極與所述第一準直導電電極的交錯位置設置有準直絕緣體;每條所述第一準直導電電極的兩端與所述處理器連接以形成回路,每條所述第二準直導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述準直元件包括相背的準直入射面和準直出射面,當所述準直元件上形成有透光導電膜時,所述透光導電膜包括設置在所述準直入射面的第一準直導電膜和設置在所述準直出射面的第二準直導電膜,所述第一準直導電膜上設置有複數條平行設置的第一準直導電電極,所述第二準直導電膜上設置有複數條平行設置的第二準直導電電極,所述第一準直導電電極在所述準直出射面上的投影與所述第二準直導電電極縱橫交錯,每條所述第一準直導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路,每條所述第二準直導電電極的兩端與所述處理器連接以形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,每條所述導電通路包括輸入端及輸出端,每個所述輸入端及每個所述輸出端與所述處理器連接並形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,複數條所述導電通路包括複數條第一導電通路和複數條第二導電通路,複數條所述第一導電通路平行間隔設置,複數條所述第二導電通路平行間隔設置,複數條所述第一導電通路和複數條所述第二導電通路在空間上縱橫交錯,每條所述導電通路包括輸入端及輸出端,每個所述輸入端及每個所述輸出端與所述處理器連接並形成導電回路。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括:基板組件,所述基板組件包括基板及承載在所述基板上的電路板,所述電路板開設有過孔,所述鐳射發射器承載在所述基板上並收容在所述過孔內; 鏡筒,所述鏡筒開設有收容腔,所述鏡筒包括鏡筒頂壁及自所述鏡筒頂壁延伸的環形的鏡筒側壁,所述鏡筒側壁設置在所述電路板上,所述鏡筒頂壁開設有與所述收容腔連通的通光孔,所述準直元件收容在所述收容腔內;及保護罩,所述保護罩設置在所述鏡筒頂壁上,所述保護罩包括開設有出光通孔的保護罩頂壁及自所述保護罩頂壁延伸的環形的保護罩側壁,所述繞射光學元件承載在所述鏡筒頂壁上並收容在所述保護罩內。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述光學組件設置在所述鐳射發射器的發光光路上,所述光學組件上設置有檢測元件;所述鐳射投射模組還包括電路板組件,所述電路板組件包括電路板及導電元件,所述檢測元件藉由所述導電元件與所述電路板電連接,所述鐳射發射器設置在所述電路板組件上;所述處理器與所述電路板連接,所述處理器用於接收所述檢測元件輸出的電訊號以判斷所述光學組件是否破裂。
- 根據申請專利範圍第13項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括鏡筒,所述鏡筒設置在所述電路板上並與所述電路板圍成收容腔,所述鐳射發射器收容在所述收容腔內,所述繞射光學元件與所述準直元件收容在所述收容腔內,所述準直元件與所述繞射光學元件沿所述鐳射發射器的發光光路依次設置。
- 根據申請專利範圍第14項所述的鐳射投射模組,其中,所述導電元件的數量為複數,所述檢測元件為設置在所述準直元件上的透光準直導電膜,所述透光準直導電膜上設置有準直導電電極,所述準直導電電極包括準直輸入端和準直輸出端,所述準直輸入端藉由一個所述導電元件與所述電路板連接,所述準直輸出端藉由另一個所述導電元件與所述電路板連接。
- 根據申請專利範圍第14項所述的鐳射投射模組,其中,所述導電元件的數量為複數,所述檢測元件為摻雜在所述準直元件內的準直導電粒子,所述準直導電粒子形成 準直導電通路,所述準直導電通路包括準直輸入端和準直輸出端;所述準直輸入端藉由一個導電元件與所述電路板連接,所述準直輸出端藉由另一個所述導電元件與所述電路板連接。
- 根據申請專利範圍第15項或第16項所述的鐳射投射模組,其中,複數所述導電元件貼附在所述鏡筒的側壁的內表面,每個所述導電元件的一端與所述準直輸入端或所述準直輸出端電性連接,另一端與所述電路板電性連接;或所述鏡筒的側壁沿軸向開設有一個環形孔,複數所述導電元件均設置在所述環形孔內,每個所述導電元件的一端與所述準直輸入端或所述準直輸出端電性連接,另一端與所述電路板電性連接;或所述鏡筒的側壁開設有與複數所述導電元件對應的凹槽,每個導電元件設置在對應的所述凹槽內,每個所述導電元件的一端與所述準直輸入端或所述準直輸出端電性連接,另一端與所述電路板電性連接。
- 根據申請專利範圍第14項所述的鐳射投射模組,其中,所述導電元件的數量為複數,所述檢測元件為設置在所述繞射光學元件上的透光繞射導電膜,所述透光繞射導電膜上設置有繞射導電電極,所述繞射導電電極包括繞射輸入端和繞射輸出端,所述繞射輸入端藉由一個所述導電元件與所述電路板連接,所述繞射輸出端藉由另一個所述導電元件與所述電路板連接。
- 根據申請專利範圍第14項所述的鐳射投射模組,其中,所述導電元件的數量為複數,所述檢測元件為摻雜在所述繞射光學元件內的繞射導電粒子,所述繞射導電粒子形成繞射導電通路,所述繞射導電通路包括繞射輸入端和繞射輸出端;所述繞射輸入端藉由一個導電元件與所述電路板連接,所述繞射輸出端藉由另一個所述導電元件與所述電路板連接。
- 根據申請專利範圍第18項或第19項所述的鐳射投射模組,其中,複數所述導電元件貼附在所述鏡筒的側壁的內表面,每個所述導電元件的一端與所述繞射輸入端或所述繞射輸出端電性連接,另一端與所述電路板電性連接;或 所述鏡筒的側壁沿軸向開設有一個環形孔,複數所述導電元件均設置在所述環形孔內,每個所述導電元件的一端與所述繞射輸入端或所述繞射輸出端電性連接,另一端與所述電路板電性連接;或所述鏡筒的側壁開設有與複數所述導電元件對應的複數凹槽,每個導電元件設置在對應的所述凹槽內,每個所述導電元件的一端與所述繞射輸入端或所述繞射輸出端電性連接,另一端與所述電路板電性連接。
- 根據申請專利範圍第13項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射發射器包括邊發射鐳射器,所述邊發射鐳射器包括發光面,所述發光面朝向所述準直元件。
- 根據申請專利範圍第21項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括固定件,所述電路板組件還包括基板,所述電路板承載在所述基板上,所述固定件用於將所述邊發射鐳射器固定在所述基板上。
- 根據申請專利範圍第22項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定件包括封膠,所述封膠設置在所述邊發射鐳射器與所述電路板之間,所述封膠為導熱膠。
- 根據申請專利範圍第22項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定件包括設置在所述電路板組件上的至少兩個彈性的支撐件,至少兩個所述支撐件共同形成收容空間,所述收容空間用於收容所述鐳射發射器,至少兩個所述支撐件用於支撐住所述鐳射發射器。
- 根據申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述光學組件設置在所述鐳射發射器的發光光路上,所述光學組件上設置有檢測元件,所述檢測元件用於輸出檢測所述光學組件是否破裂的電訊號;所述鐳射投射模組還包括電路板組件,所述電路板組件包括依次相接的第一連接板、彎折板和第二連接板,所述檢測元件藉由所述第二連接板、所述彎折板與所述第一連接板連接,所述鐳射發射器設置在所述第一連接板上。
- 根據申請專利範圍第25項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括鏡筒,所述鏡筒設置在所述第一連接板上並與所述第一連接板圍成有收容腔,所述鐳 射發射器收容在所述收容腔內,所述繞射光學元件和所述準直元件收容在所述收容腔內,所述準直元件與所述繞射光學元件沿所述鐳射發射器的發光光路依次設置。
- 根據申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述彎折板的數量為複數,所述檢測元件為設置在所述準直元件上的透光準直導電膜,所述透光準直導電膜上設置有準直導電電極,所述準直導電電極包括準直輸入端和準直輸出端,所述準直輸入端藉由一個所述第二連接板、一個所述彎折板與所述第一連接板連接,所述準直輸出端藉由另一個所述第二連接板、另一個所述彎折板與所述第一連接板連接。
- 根據申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述彎折板的數量為複數,所述檢測元件為摻雜在所述準直元件內的準直導電粒子,所述準直導電粒子形成準直導電通路,所述準直導電通路包括準直輸入端和準直輸出端,所述準直輸入端藉由一個所述第二連接板、一個所述彎折板與所述第一連接板連接,所述準直輸出端藉由另一個所述第二連接板、另一個所述彎折板與所述第一連接板連接。
- 根據申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述彎折板的數量為複數,所述檢測元件為設置在所述繞射光學元件上的透光繞射導電膜,所述透光繞射導電膜上設置有繞射導電電極,所述繞射導電電極包括繞射輸入端和繞射輸出端,所述繞射輸入端藉由一個所述第二連接板、一個所述彎折板與所述第一連接板連接,所述繞射輸出端藉由另一個所述第二連接板、另一個所述彎折板與所述第一連接板連接。
- 根據申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述彎折板的數量為複數,所述檢測元件為摻雜在所述繞射光學元件內的繞射導電粒子,所述繞射導電粒子形成繞射導電通路,所述繞射導電通路包括繞射輸入端和繞射輸出端,所述繞射輸入端藉由一個所述第二連接板、一個所述彎折板與所述第一連接板連接,所述繞射輸出端藉由另一個所述第二連接板、另一個所述彎折板與所述第一連接板連接。
- 根據申請專利範圍第27項至第30項中任意一項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒的側壁開設有環形連接孔,複數所述彎折板貼附在所述側壁的外表面上,所述第二連接板藉由所述環形連接孔伸入所述收容腔內以與所述檢測元件電連接。
- 根據申請專利範圍第25項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射發射器包括邊發射鐳射器,所述邊發射鐳射器包括發光面,所述發光面朝向所述光學組件。
- 根據申請專利範圍第32項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括固定件,所述電路板組件還包括基板,所述第二連接板承載在所述基板上,所述固定件用於將所述邊發射器固定在所述基板上。
- 根據申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定件包括封膠,所述封膠設置在所述邊發射鐳射器與所述第二連接板之間,所述封膠為導熱膠。
- 根據申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定件包括設置在所述電路板組件上的至少兩個彈性的支撐架,至少兩個所述支撐架共同形成收容空間,所述收容空間用於收容所述鐳射發射器,至少兩個所述支撐架用於支撐住所述鐳射發射器。
- 一種深度相機,其特徵在於,所述深度相機包括:申請專利範圍第1項至第24項中任意一項所述的鐳射投射模組;圖像採集器,所述圖像採集器用於採集由所述鐳射投射模組向目標空間中投射的鐳射圖案;和所述處理器用於處理所述鐳射圖案以獲得深度圖像。
- 一種深度相機,其特徵在於,所述深度相機包括:申請專利範圍第25項至第35項中任意一項所述的鐳射投射模組;圖像採集器,所述圖像採集器用於採集由所述鐳射投射模組向目標空間中投射的鐳射圖案;和處理器,所述處理器用於接收所述檢測元件輸出的電訊號以判斷所述光學組件是否破裂、以及處理所述鐳射圖案以獲得深度圖像。
- 一種電子裝置,其特徵在於,所述電子裝置包括:殼體;和申請專利範圍第36項或第37項所述的深度相機,所述深度相機設置在所述殼體上並從所述殼體上暴露以獲取所述深度圖像。
- 一種鐳射投射模組破裂的檢測方法,其特徵在於,所述鐳射投射模組包括鐳射發射器、準直元件和繞射光學元件,所述鐳射發射器用於發射鐳射,所述準直元件用於準直所述鐳射,所述繞射光學元件用於繞射經所述準直元件準直後的鐳射以形成鐳射圖案;所述準直元件和/或所述繞射光學元件上形成有透光導電膜,所述透光導電膜上設有複數條互不相交的導電電極,複數條所述導電電極通電後用於輸出複數個電訊號;或者所述準直元件和/或所述繞射光學元件包括導電粒子,所述導電粒子摻雜在所述準直元件和/或所述繞射光學元件中,所述導電粒子形成複數條互不相交的導電通路,複數條所述導電通路用於通電後輸出複數個電訊號;所述檢測方法包括:獲取複數條所述導電電極或複數條所述導電通路通電後輸出的複數個電訊號;判斷複數個所述電訊號是否處於預設範圍內;和在存在一個所述電訊號不處於所述預設範圍內時確定所述準直元件和/或所述繞射光學元件破裂。
- 根據申請專利範圍第39項所述的檢測方法,其中,所述獲取所述導電電極或所述導電通路通電後輸出的電訊號的步驟係在所述鐳射投射模組開啟前執行的。
- 根據申請專利範圍第39項所述的檢測方法,其中,所述檢測方法還包括:獲取所述鐳射投射模組的運動速度;判斷所述運動速度是否大於預定速度;和在所述鐳射投射模組的運動速度大於預定速度時,執行獲取所述導電電極或所述導電通路通電後輸出的電訊號的步驟。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140313123A1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Electronics & Telecommunications Research Institute | Projector for projecting pattern for motion recognition and motion recognition apparatus and method using the same |
TW201629464A (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-16 | 臺醫光電科技股份有限公司 | 光學感測模組、光學感測配件與光學感測裝置 |
CN107167997A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-15 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 激光投影模组及深度相机 |
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Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1204588C (zh) | 2001-01-03 | 2005-06-01 | 友达光电股份有限公司 | 等离子体显示器 |
US7433053B2 (en) * | 2002-08-08 | 2008-10-07 | Applied Materials, Israel, Ltd. | Laser inspection using diffractive elements for enhancement and suppression of surface features |
JP2006133331A (ja) | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Kyocera Chemical Corp | 光反射鏡、その製造方法およびプロジェクター |
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CN201867785U (zh) | 2010-09-08 | 2011-06-15 | 汕头超声显示器有限公司 | 电容触摸感应装置 |
CN201946950U (zh) | 2010-10-19 | 2011-08-24 | 西安奥能电气有限公司 | 玻璃破裂自动防爆装置 |
CN103164091A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-06-19 | 敦泰科技有限公司 | 单层电极互电容触摸屏 |
CN103679056B (zh) | 2012-09-26 | 2017-03-01 | 联想(北京)有限公司 | 一种设备保护方法和电子设备 |
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JP2014164019A (ja) | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Seiko Epson Corp | 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 |
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US9653425B2 (en) * | 2015-08-26 | 2017-05-16 | Apple Inc. | Anisotropic conductive film structures |
CN105890511B (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-29 | 常州二维碳素科技股份有限公司 | 微形变感应装置 |
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CN108594563A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-28 | Oppo广东移动通信有限公司 | 结构光投射模组、图像撷取装置及电子设备 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140313123A1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Electronics & Telecommunications Research Institute | Projector for projecting pattern for motion recognition and motion recognition apparatus and method using the same |
TW201629464A (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-16 | 臺醫光電科技股份有限公司 | 光學感測模組、光學感測配件與光學感測裝置 |
CN107167997A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-15 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 激光投影模组及深度相机 |
CN107608167A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-19 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 激光投影装置及其安全控制方法 |
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