CN108196418A - 激光投射模组、深度相机和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光投射模组、深度相机和电子装置。激光投射模组包括激光发射器、光学组件、电路板组件和处理器。光学组件上设置有检测元件。电路板组件包括电路板及导电元件，检测元件通过导电元件与电路板电连接。处理器与电路板连接。处理器用于接收检测元件输出的电信号以判断光学组件是否破裂。本发明实施方式的激光投射模组、深度相机和电子装置通过在光学组件上设置检测元件，并使用导电元件将检测元件与电路板电连接，从而使得处理器可以接收检测元件输出的电信号，以根据电信号判断光学组件是否破裂并在检测到光学组件破裂后，及时关闭激光发射器或减小激光发射器的功率，以避免激光能量过大而伤害用户的眼睛的问题。

Description

激光投射模组、深度相机和电子装置

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种激光投射模组、深度相机和电子装置。

背景技术

现有的一些激光发射器会发射出聚焦信号较强的激光，这些激光经过准直元件、衍射元件后能量会衰减，以便满足信号强度低于对人体的伤害门限。这些激光发射器通常由玻璃或其他容易破碎的部件组成，一旦遇到摔落等情况，镜头破裂，则激光将直接发射出来，照射使用者的身体或眼睛，造成严重的安全问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种激光投射模组、深度相机和电子装置。

本发明实施方式的激光投射模组包括激光发射器、光学组件、电路板组件和与电路板组件连接的处理器。激光发射器用于发射激光。所述光学组件设置在所述激光发射器的发光光路上，所述激光经过所述光学组件后形成激光图案，所述光学组件上设置有检测元件。所述电路板组件包括电路板及导电元件，所述检测元件通过所述导电元件与所述电路板电连接，所述激光发射器设置在所述电路板组件上。所述处理器用于接收所述检测元件输出的电信号以判断所述光学组件是否破裂。

本发明实施方式的深度相机包括上述的激光投射模组、图像采集器和处理器。所述图像采集器用于采集由所述激光投射模组向目标空间中投射的激光图案，所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。

本发明实施方式的电子装置包括壳体和上述的深度相机。所述深度相机设置在所述壳体内并从所述壳体暴露以获取深度图像。

本发明实施方式的激光投射模组、深度相机和电子装置通过在光学组件上设置检测元件，并使用导电元件将检测元件与电路板电连接，从而使得处理器可以接收检测元件输出的电信号，以根据电信号判断光学组件是否破裂。在检测到光学组件破裂后，及时关闭激光发射器或减小激光发射器的功率，以避免光学组件破裂导致发射的激光能量过大而伤害用户的眼睛的问题，提升激光投射模组使用的安全性。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图2是图1的激光投射模组沿II-II线的截面示意图。

图3是本发明某些实施方式的准直导电电极的线路示意图。

图4是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图5是图4的激光投射模组沿V-V线的截面示意图。

图6是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图7是图6的激光投射模组沿VII-VII线的截面示意图。

图8是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图9是本发明某些实施方式的衍射元件的剖面示意图。

图10是本发明某些实施方式的衍射导电电极的线路示意图。

图11是图8的激光投射模组沿XI-XI线的截面示意图。

图12是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图13是图12的激光投射模组沿XIII-XIII线的截面示意图。

图14是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图15是图14的激光投射模组沿XV-XV线的截面示意图。

图16是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图17是本发明某些实施方式的准直元件的剖面示意图。

图18是本发明某些实施方式的准直导电通路的线路示意图。

图19是图16的激光投射模组沿XIX-XIX线的截面示意图。

图20是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图21是图20的激光投射模组沿XXI-XXI线的截面示意图。

图22是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图23是图22的激光投射模组沿XXIII-XXIII线的截面示意图。

图24是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图25是本发明某些实施方式的衍射元件的剖面示意图。

图26是本发明某些实施方式的衍射导电通路的线路示意图。

图27是图24的激光投射模组沿XXVII-XXVII线的截面示意图。

图28是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图29是图28的激光投射模组沿XXIX-XXIX线的截面示意图。

图30是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图31是图30的激光投射模组沿XXXI-XXXI线的截面示意图。

图32和图33是本发明某些实施方式的激光投射模组的结构示意图。

图34至图36是本发明某些实施方式的激光投射模组的部分结构示意图。

图37是本发明某些实施方式的深度相机的结构示意图。

图38是本发明某些实施方式的电子装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1和图2，本发明实施方式的激光投射模组100包括激光发射器10、光学组件40、电路板组件50和处理器80。激光发射器10用于发射激光、光学组件40设置在激光发射器10的发光光路上，激光经过光学组件40后形成激光图案。光学组件40上设置有检测元件70。电路板组件50包括电路板51和导电元件52。检测元件70通过导电元件52与电路板51电连接。激光发射器10设置在电路板组件50上。处理器80与电路板51连接。处理器80用于接收检测元件70输出的电信号以判断光学组件40是否破裂。

激光投射模组100还包括镜筒60。镜筒60设置在电路板51上并与电路板51围成收容腔62。激光发射器10收容在收容腔62内。光学组件40包括收容在收容腔62内的衍射元件30和准直元件20。准直元件20与衍射元件30沿激光发射器10的发光光路依次设置。其中，准直元件20用于准直激光发射器10发射的激光。衍射元件30用于衍射经准直元件20准直后的激光以形成激光图案。

本发明实施方式的激光投射模组100通过在光学组件40上设置检测元件70，并使用导电元件52将检测元件70与电路板51电连接，从而使得处理器80可以接收检测元件70输出的电信号，以根据电信号判断光学组件40是否破裂。在检测到光学组件40破裂后，及时关闭激光发射器10或减小激光发射器10的功率，以避免光学组件40破裂导致发射的激光能量过大而伤害用户的眼睛的问题，提升激光投射模组100使用的安全性。

请一并参阅图1至图3，在某些实施方式中，导电元件52为多个，检测元件70为透光准直导电膜21。透光准直导电膜21设置在准直元件20上，透光准直导电膜21上设置有准直导电电极22。准直元件20破裂与否的判断机制如下：当准直元件20处于完好状态时，透光准直导电膜21的电阻较小，在此状态下给透光准直导电膜21通电，即施加一定大小的电压，则此时处理器80获取到的准直导电电极22输出的电流较大。而当准直元件20破裂时，形成在准直元件20上的透光准直导电膜21也会碎裂，此时碎裂位置处的透光准直导电膜21的电阻阻值接近无穷大，在此状态下给透光准直导电膜21上的准直导电电极22通电，处理器80获取到的准直导电电极22输出的电流较小。因此，第一种方式，可以根据准直电信号(即电流)与准直元件20未破裂状态下检测到的准直电信号(即电流)之间的差异大小来判断准直元件20是否破裂，进一步地，可根据透光准直导电膜21的状态来判断准直元件20是否破裂，即，若透光准直导电膜21破裂，则表明准直元件20也破裂；若透光准直导电膜21未破裂，则表明准直元件20也未破裂。第二种方式：可根据准直元件20上准直导电电极22通电后输出的准直电信号直接判断准直元件20是否破裂，具体地，准直导电电极22输出的准直电信号不在预设准直范围内时就确定准直元件20破裂，进而判断准直元件20也破裂；若准直元件20输出的准直电信号在预设准直范围内时就确定准直元件20未破裂，进而判断准直元件20也未破裂。

透光准直导电膜21可通过电镀等方式形成在准直元件20的表面。透光准直导电膜21的材质可以是氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、纳米银丝、金属银线中的任意一种。氧化铟锡、纳米银丝、金属银线均具有良好的透光率及导电性能，可实现通电后的准直电信号输出，同时不会对准直元件20的出光光路产生遮挡。

具体地，准直元件20包括准直入射面201和准直出射面202，透光准直导电膜21为单层结构，设置在准直入射面201或准直出射面202上。透光准直导电膜21上设置有多条准直导电电极22，多条准直导电电极22互不相交。每条准直导电电极22包括准直输入端221和准直输出端222。每个准直输入端221及每个准直输出端222与处理器80均连接以形成一条准直导电回路，由此，多条准直导电电极22的准直输入端221及准直输出端222分别与处理器80连接以形成多条准直导电回路。其中，多条准直导电电极22的排布方式有多种，例如，每条准直导电电极22的延伸方向为透光准直导电膜21的长度方向，多条准直导电电极22平行间隔设置(如图3所示)；或者，每条准直导电电极22的延伸方向为透光准直导电膜21的宽度方向，多条准直导电电极22平行间隔设置(图未示)；或者，多条准直导电电极22的延伸方向为透光准直导电膜21的对角线方向，多条准直导电电极22平行间隔设置(图未示)。无论准直导电电极22的排布方式是上述的哪种方式，相较于设置单条准直导电电极22而言，多条准直导电电极22能够占据透光准直导电膜21较多的面积，相应地可以输出更多的准直电信号，处理器80可根据较多的准直电信号更为精确地判断透光准直导电膜21是否破裂，进一步地判断准直元件20是否破裂，提升准直元件20破裂检测的准确性。透光准直导电膜21还可为单层架桥结构，单层架桥结构的透光准直导电膜21与设置在衍射元件30上的单层架桥结构的透光衍射导电膜31类似，单层架桥结构的透光衍射导电膜31将在下文进行说明，因此，此处不对单层架桥结构的透光准直导电膜21进行详细展开。

连接准直导电电极22与电路板51的导电元件52的位置可以是：多个导电元件52贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，每个导电元件52的一端与准直输入端221或准直输出端222电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图1和图2所示)；或者，镜筒60的侧壁61开设有与多个导电元件52对应的凹槽63，多个导电元件52设置在对应的凹槽63内，每个导电元件52的一端与准直输入端221或准直输出端222电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图4和图5所示)；或者，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有一个环形孔64，多个导电元件52均设置在环形孔64内，每个导电元件52的一端与准直输入端221或准直输出端222电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图6和图7所示)。

其中，导电元件52可以是晶线521或者弹片522。

例如，如图1和图2所示，导电元件52为弹片522。电路板51上设置有多片弹片522，多片弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸。多片弹片522贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，弹片522的数量为准直导电电极22的数量的两倍。每片弹片522的一端与电路板51连接，另一端与准直输入端221或准直输出端222连接。多片弹片522之间相互间隔设置，如此，保证多片弹片522之间相互绝缘，从而确保多条准直导电电极22之间相互绝缘。当然，也可在每片弹片522的除却与准直输入端221或准直输出端222的接触位置的其余表面上包覆一层绝缘材料，进一步确保多条准直导电电极22之间相互绝缘。

如图4和图5所示，镜筒60的侧壁61开设有与多片弹片522对应的凹槽63，多片弹片522设置在对应的凹槽63内。弹片522的设置位置与多个准直输入端221及多个准直输出端222的位置一一对应。弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸，每片弹片522的一端与电路板51接触，另一端与准直输入端221或准直输出端222接触。

如图6和图7所示，导电元件52为晶线521，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有环形孔64，多条晶线521均收容在环形孔64内。其中，部分晶线521的一端与准直输入端221电连接，另一端与电路板51电连接，其余部分的晶线521的一端与准直输出端222电连接，另一端与电路板51电连接。多条晶线521的外层可以包覆一层绝缘材料，如此，避免多条晶线521之间相互接触以导致多条准直导电电极22之间没有相互绝缘的问题。

另外，晶线521也可以贴附在镜筒60的内表面，或者设置在镜筒60的侧壁61开设的凹槽63内；弹片也可以收容在环形孔64中。

请一并参阅图8至图11，在某些实施方式中，导电元件52为多个，检测元件70为透光衍射导电膜31。透光衍射导电膜31设置在衍射元件30上。透光衍射导电膜31上设置有衍射导电电极32。衍射元件30破裂与否的判断机制与准直元件20上设置有透光准直导电膜21时破裂与否的判断机制相同，在此不再赘述。透光衍射导电膜31的材质与透光准直导电膜21的材质也相同，在此也不再赘述。

具体地，衍射元件30包括衍射入射面301和衍射出射面302，透光衍射导电膜31为单层架桥结构，设置在衍射出射面302上。单层架桥结构的透光衍射导电膜31上设有多条衍射导电电极32。多条衍射导电电极32包括多条平行间隔的第一衍射导电电极323、多条平行间隔的第二衍射导电电极324和多条架桥衍射导电电极325。多条第一衍射导电电极323与多条第二衍射导电电极324纵横交错，每条第一衍射导电电极323连续不间断，每条第二衍射导电电极324在与对应的第一衍射导电电极323的交错处断开并与多条第一衍射导电电极323不导通。每条架桥衍射导电电极325将对应的第二衍射导电电极324的断开处导通。架桥衍射导电电极325与第一衍射导电电极323的交错位置处设有衍射绝缘体326。每条第一衍射导电电极323的两端与处理器80连接以形成一条衍射导电回路，每条第二衍射导电电极324的两端与处理器80连接以形成一条衍射导电回路，由此，多条第一衍射导电电极323的两端与处理器80均分别连接以形成多条衍射导电回路，多条第二衍射导电电极324的两端与处理器80均分别连接以形成多条衍射导电回路。其中，衍射绝缘体326的材料可为具有良好的透光性和绝缘性的有机材料，衍射绝缘体326可采用丝印或黄光制程等方式进行制作。多条第一衍射导电电极323与多条第二衍射导电电极324纵横交错指的是多条第一衍射导电电极323与多条第二衍射导电电极324相互垂直交错，即第一衍射导电电极323与第二衍射导电电极324的夹角为90度。当然，在其他实施方式中，多条第一衍射导电电极323与多条第二衍射导电电极324纵横交错还可以是多条第一衍射导电电极323与多条第二衍射导电电极324相互倾斜交错。使用时，处理器80可以同时对多条第一衍射导电电极323和多条第二衍射导电电极324通电以得到多个衍射电信号，或者，处理器80可依次对多条第一衍射导电电极323和多条第二衍射导电电极324通电以得到多个衍射电信号，随后，处理器80再根据衍射电信号来判断透光衍射导电膜31是否破裂。例如，当检测到编号为①的第一衍射导电电极323输出的衍射电信号不在预设衍射范围内，编号为③的第二衍射导电电极324输出的衍射电信号不在预设衍射范围内时，说明透光衍射导电膜31在编号为①的第一衍射导电电极323与编号为③的第二衍射导电电极324交错处破裂，则衍射元件30与透光衍射导电膜31破裂位置对应的位置也破裂。如此，单层架桥结构的透光衍射导电膜31可以更为精确地检测衍射元件30是否破裂以及破裂的具体位置。

透光衍射导电膜31也可为单层结构。单层结构的透光衍射导电膜31与单层结构的透光准直导电膜21的结构类似，在此不再赘述。

连接衍射导电电极32与电路板51的导电元件52的位置可以是：多个导电元件52贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，每个导电元件52的一端与衍射输入端321(包括第一衍射导电电极323的衍射输入端3211及第二衍射导电电极324的衍射输入端3212)或衍射输出端322(包括第一衍射导电电极323的衍射输出端3221及第二衍射导电电极324的衍射输出端3222)电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图8和图11所示)；或者，镜筒60的侧壁61开设有与多个导电元件52对应的凹槽63，多个导电元件52设置在对应的凹槽63内，每个导电元件52的一端与衍射输入端321或衍射输出端322电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图12和图13所示)；或者，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有一个环形孔64，多个导电元件52均设置在环形孔64内，每个导电元件52的一端与衍射输入端321或衍射输出端322电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图14和图15所示)。

其中，导电元件52可以是晶线521或者弹片522。

例如，如图8和图11所示，导电元件52为弹片522。电路板51上设置有多片弹片522，多片弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸。多片弹片522贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，弹片522的数量为衍射导电电极32的数量的两倍。每片弹片522的一端与电路板51连接，另一端与衍射输入端321或衍射输出端322连接。具体地，部分弹片522的一端与第一衍射输入端3211连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第一衍射输出端3221连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输入端3212连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输出端3222连接，另一端与电路板51连接。多片弹片522之间相互间隔设置，如此，保证多片弹片522之间相互绝缘，从而确保多条衍射导电电极32之间相互绝缘。当然，也可在每片弹片522的除却与准直输入端221或准直输出端222的接触位置的其余表面上包覆一层绝缘材料，进一步确保多条衍射导电电极32之间相互绝缘。

如图12和图13所示，镜筒60的侧壁61开设有与多片弹片522对应的凹槽63，多片弹片522设置在对应的凹槽63内。弹片522的设置位置与多个衍射输入端321及多个衍射输出端322的位置一一对应。弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸，每片弹片522的一端与电路板51接触，另一端与衍射输入端321或衍射输出端322直接接触。具体地，部分弹片522的一端与第一衍射输入端3211连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第一衍射输出端3221连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输入端3212连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输出端3222连接，另一端与电路板51连接。

如图14和图15所示，导电元件52为晶线521，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有环形孔64，多条晶线521均收容在环形孔64内。其中，部分晶线521的一端与衍射输入端321电连接，另一端与电路板51电连接，其余部分的晶线521的一端与衍射输出端322电连接，另一端与电路板51电连接。多条晶线521的外层可包覆一层绝缘材料，如此，避免多条晶线521之间相互接触以导致多条衍射导电电极32之间没有相互绝缘的问题。

另外，晶线521也可以贴附在镜筒60的内表面，或者设置在镜筒60的侧壁61开设的凹槽63内；弹片也可以收容在环形孔64中。

请一并参阅图16至图19，在某些实施方式中，导电元件52为多个，检测元件70为掺杂在准直元件20内的准直导电粒子23。准直导电粒子23形成准直导电通路24。此时，准直元件20是否破裂的判断机制如下：当准直元件20处于完好状态时，相邻的准直导电粒子23之间是接合的。此时整个准直导电通路24的电阻较小，在此状态下给准直导电通路24通电，即施加一定大小的电压，则此时处理器80获取到的准直导电通路24输出的电流较大。而当准直元件20破裂时，掺杂在准直元件20中的准直导电粒子23之间接合点断开，此时整个准直导电通路24的电阻接近无穷大，在此状态下给准直导电通路24通电，处理器80获取到的准直导电通路24输出的电流较小。因此，第一种方式，可以根据准直导电通路24通电后输出的准直电信号(即电流)与准直元件20为破裂状态下检测到的准直电信号之间的差异大小来判断准直元件20是否破裂；第二种方式：可根据准直导电通路24通电后输出的准直电信号直接判断准直元件20是否破裂，具体地，若准直电信号不在预设准直范围内就确定准直元件20破裂，若准直电信号在预设准直范围内时则确定准直元件20未破裂。

具体地，准直元件20中掺杂了多个准直导电粒子23，多个准直导电粒子23形成多条互不相交且相互绝缘的多条准直导电通路24。准直导电通路24的排布方式有多种：例如，每条准直导电通路24的延伸方向为准直元件20的长度方向(如图18所示)；或者，每条准直导电通路24的延伸方向为准直元件20的宽度方向(图未示)，多条准直导电通路24平行间隔设置；或者，每条准直导电通路24的延伸方向为准直入射面201的对角线方向(图未示)，多条准直导电通路24平行间隔设置；或者，每条准直导电通路24的延伸方向为准直入射面201与准直出射面202的对角线方向(图未示)，多条准直导电通路24沿平行间隔设置；或者，每条准直导电通路24沿准直元件20的厚度方向平行间隔设置(图未示)。无论准直导电通路24的排布方式是上述的哪种方式，相较于设置单条准直导电通路24而言，多条准直导电通路24能够占据准直元件20较多的体积，相应地可以输出更多的准直电信号，处理器80可根据较多的准直电信号更为精确地判断准直元件20是否破裂，提升准直元件20破裂检测的准确性。在其他实施方式中，多条准直导电通路24的排布方式还可以与下文记述的衍射元件30中的多条准直导电通路24的排布方式类似，在此先不进行叙述。

连接准直导电通路24与电路板51的导电元件52的位置可以是：多个导电元件52贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，每个导电元件52的一端与准直输入端241或准直输出端242电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图16和图19所示)；或者，镜筒60的侧壁61开设有与多个导电元件52对应的凹槽63，多个导电元件52设置在对应的凹槽63内，每个导电元件52的一端与准直输入端241或准直输出端242电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图20和图21所示)；或者，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有一个环形孔64，多个导电元件52均设置在环形孔64内，每个导电元件52的一端与准直输入端241或准直输出端242电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图22和图23所示)。

其中，导电元件52可以是晶线521或者弹片522。

例如，如图16和图19所示，导电元件52为弹片522。电路板51上设置有多片弹片522，多片弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸。多片弹片522贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，弹片522的数量为准直导电通路24的数量的两倍。每片弹片522的一端与电路板51连接，另一端与准直输入端241或准直输出端242连接。多片弹片522之间相互间隔设置，如此，保证多片弹片522之间相互绝缘，从而确保多条准直导电通路24之间相互绝缘。当然，也可在每片弹片522的除却与准直输入端241或准直输出端242的接触位置的其余表面上包覆一层绝缘材料，进一步确保多条准直导电通路24之间相互绝缘。

如图20和图21所示，镜筒60的侧壁61开设有与多片弹片522对应的凹槽63，多片弹片522设置在对应的凹槽63内。弹片522的设置位置与多个准直输入端241及多个准直输出端242的位置一一对应。弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸，每片弹片522的一端与电路板51接触，另一端与准直输入端241或准直输出端242直接接触。

如图22和图23所示，导电元件52为晶线521，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有环形孔64，多条晶线521均收容在环形孔64内。其中，部分晶线521的一端与准直输入端241电连接，另一端与电路板51电连接，其余部分的晶线521的一端与准直输出端242电连接，另一端与电路板51电连接。多条晶线521的外层可包覆一层绝缘材料，如此，避免多条晶线521之间相互接触以导致多条准直导电通路24之间没有相互绝缘的问题。

另外，晶线521也可以贴附在镜筒60的内表面，或者设置在镜筒60的侧壁61开设的凹槽63内；弹片也可以收容在环形孔64中。

请一并参阅图24至图27，在某些实施方式中，导电元件52为多个，检测元件70为掺杂在衍射元件30中的多个衍射导电粒子33，多个衍射导电粒子33形成导电通路34。衍射元件30破裂与否的机制与准直元件20掺杂准直导电粒子23时破裂与否的判断机制相同，在此不再赘述。

具体地，衍射元件30中掺杂了多个衍射导电粒子33，多个衍射导电粒子33形成多条衍射导电通路34，每条衍射导电通路34包括衍射输入端341和衍射输出端342。多条衍射导电通路34包括多条第一衍射导电通路343和多条第二衍射导电通路344。多条第一衍射导电通路343平行间隔设置，多条第二衍射导电通路344平行间隔设置。其中，多条第一衍射导电通路343和多条第二衍射导电通路344在空间上纵横交错，每条第一衍射导电通路343包括第一衍射输入端3411和第一衍射输出端3421，每条第二衍射导电通路344包括第二衍射输入端3421和第二衍射输出端3422，即衍射输入端341包括第一衍射输入端3411和第二衍射输入端3412，衍射输出端342包括第一衍射输出端3421和第二衍射输出端3422。每个第一衍射输入端3411及每个第一衍射输出端3421与处理器80连接以形成一条衍射导电回路，每个第二衍射输入端3412及每个第二衍射输出端3422与处理器80连接以形成一条衍射导电回路。由此，多条第一衍射导电通路343的两端与处理器80均分别连接以形成多条衍射导电回路，多条第二衍射导电通路344的两端均与处理器80分别连接以形成多条衍射导电回路。多条第一衍射导电通路343与多条第二衍射导电通路344在空间上纵横交错指的是多条第一衍射导电通路343与多条第二衍射导电通路344在空间上相互垂直交错，即第一衍射导电通路343与第二衍射导电通路344的夹角为90度。此时，多条第一衍射导电通路343的延伸方向为衍射元件30的长度方向，且多条第二衍射导电通路344的延伸方向为衍射元件30的宽度方向(如图26所示)；或者，多条第一衍射导电通路343的延伸方向为衍射元件30的厚度方向，且多条第二衍射导电通路344的延伸方向为衍射元件30的长度方向(图未示)。当然，在其他实施方式中，多条第一衍射导电通路343与多条第二衍射导电通路344在空间上纵横交错还可以是多条第一衍射导电通路343与多条第二衍射导电通路344在空间上相互倾斜交错。使用时，处理器80可以同时对多条第一衍射导电通路343和多条第二衍射导电通路344通电以得到多个电信号。或者，处理器80可依次对多条第一衍射导电通路343和多条第二衍射导电通路344通电以得到多个衍射电信号，随后，处理器80再根据衍射电信号来判断衍射元件30是否破裂。例如，当检测到编号为②的第一衍射导电通路343输出的电信号不在预设衍射范围内，且编号为④的第二衍射导电通路344输出的衍射电信号也不在预设衍射范围内时，说明衍射元件30在编号为②的第一衍射导电通路343和编号为④的第二衍射导电通路344的交错处破裂，则衍射元件30对应的位置也破裂，如此，通过多条第一衍射导电通路343和多条第二衍射导电通路344纵横交错排布的方式可以更为精确地检测衍射元件30是否破裂以及破裂的具体位置。在其他实施方式中，多条衍射导电通路34的排布方式还可以与准直元件20中准直导电通路24的排布方式类似，在此不再赘述。

连接衍射导电通路34与电路板51的导电元件52的位置可以是：多个导电元件52贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，每个导电元件52的一端与衍射输入端341(包括第一衍射输入端3411和第二衍射输入端3412)或衍射输出端342(包括第一衍射输出端3421和第二衍射输出端3422)电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图24和图27所示)；或者，镜筒60的侧壁61开设有与多个导电元件52对应的凹槽63，多个导电元件52设置在对应的凹槽63内，每个导电元件52的一端与衍射输入端341或衍射输出端342电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图28和图29所示)；或者，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有一个环形孔64，多个导电元件52均设置在环形孔64内，每个导电元件52的一端与衍射输入端341或衍射输出端342电性连接，另一端与电路板51电性连接(如图30和图31所示)。

其中，导电元件52可以是晶线521或者弹片522。

例如，如图24和图27所示，导电元件52为弹片522。电路板51上设置有多片弹片522，多片弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸。多片弹片522贴附在镜筒60的侧壁61的内表面，弹片522的数量为衍射导电通路34的数量的两倍。每片弹片522的一端与电路板51连接，另一端与衍射输入端341或衍射输出端342连接。具体地，部分弹片522的一端与第一衍射输入端3411连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第一衍射输出端3421连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输入端3412连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输出端3422连接，另一端与电路板51连接。多片弹片522之间相互间隔设置，如此，保证多片弹片522之间相互绝缘，从而确保多条衍射导电通路34之间相互绝缘。当然，也可在每片弹片522的除却与衍射输入端341或衍射输出端342的接触位置的其余表面上包覆一层绝缘材料，进一步确保多条衍射导电通路34之间相互绝缘。

如图28和图29所示，镜筒60的侧壁61开设有与多片弹片522对应的凹槽63，多片弹片522设置在对应的凹槽63内。弹片522的设置位置与多个衍射输入端341和衍射输出端342的位置一一对应。弹片522的长度向激光发射器10的发光方向延伸，每片弹片522的一端与电路板51接触，另一端与衍射输入端341或衍射输出端342直接接触。具体地，部分弹片522的一端与第一衍射输入端3411连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第一衍射输出端3421连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输入端3412连接，另一端与电路板51连接；部分弹片522的一端与第二衍射输出端3422连接，另一端与电路板51连接。

如图30和图31所示，导电元件52为晶线521，镜筒60的侧壁61沿轴向开设有环形孔64，多条晶线521均收容在环形孔64内。其中，部分晶线521的一端与第一衍射输入端3411电连接，另一端与电路板51电连接；部分晶线521的一端与第一衍射输出端3421电连接，另一端与电路板51电连接；部分晶线521的一端与第二衍射输入端3412电连接，另一端与电路板51电连接；部分晶线521的一端与第二衍射输出端3422电连接，另一端与电路板51电连接。多条晶线521的外层可包覆一层绝缘材料，如此，避免多条晶线521之间相互接触以导致多条衍射导电通路34之间没有相互绝缘的问题。

另外，晶线521也可以贴附在镜筒60的内表面，或者设置在镜筒60的侧壁61开设的凹槽63内；弹片也可以收容在环形孔64中。

请参阅图32，在某些实施方式中，准直元件20的准直入射面201上设置有透光准直导电膜21，透光准直导电膜21上设置有多条平行设置的准直导电电极22，衍射元件30中掺杂有多个衍射导电粒子33，多个衍射导电粒子33形成多条平行且相互绝缘的衍射导电通路34。导电元件52为晶线52。镜筒60的侧壁61沿轴向开设有一个环形孔64，分别连接多条准直导电电极22与电路板51的多条晶线5212(下称“准直晶线5212”)均贴附在镜筒60的侧壁61的内表面上，分别连接多条衍射导电通路34与电路板51的多条晶线5211(下称“衍射晶线5211”)均收容在环形孔64内。具体地，部分准直晶线5212的一端与准直输入端221电连接，另一端与电路板51电连接，其余部分的准直晶线5212的一端与准直输出端222电连接，另一端与电路板51电连接。部分衍射晶线5211的一端与衍射输入端321连接，另一端与电路板51电连接，其余部分的衍射晶线5211的一端与衍射输出端322连接，另一端与电路板51连接。准直元件20上的准直导电电极22可通过准直晶线5212将准直电信号输出至处理器80，衍射元件30上的衍射导电通路34可通过衍射晶线5211将衍射电信号输出至处理器80。如此，处理器80不仅可以检测准直元件20是否破裂，还可检测到衍射元件30是否破裂，并在检测到准直元件20和衍射元件30中任意一者破裂时，即刻关闭激光发射器10或减小激光发射器10的发射功率，以避免对人眼产生危害。

请参阅图33，在某些实施方式中，电路板组件50还包括基板53，电路板51承载在基板53上。电路板51可以是硬板、软板或软硬结合板。电路板51开设有过孔511，激光发射器10承载在基板53上并收容在过孔511内。激光发射器10经由电路板51与处理器80电连接。基板53上还开设有散热孔531，激光发射器10或电路板51工作产生的热量可以由散热孔531散出，散热孔531内还可以填充导热胶，以进一步提高基板53的散热性能。

激光发射器10可以是垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface EmittingLaser,VCSEL)或者边发射激光器(edge-emitting laser，EEL)，在如图33所示的实施例中，激光发射器10为边发射激光器，具体地，激光发射器10可以为分布反馈式激光器(Distributed Feedback Laser，DFB)。激光发射器10用于向收容腔62内发射激光。请结合图34，激光发射器10整体呈柱状，激光发射器10远离基板53的一个端面形成发光面11，激光从发光面11发出，发光面11朝向准直元件20。激光发射器10固定在基板53上，具体地，激光发射器10可以通过封胶15粘接在基板53上，例如激光发射器10与发光面11相背的一面粘接在基板53上。请结合图33和图35，激光发射器10的侧面12也可以粘接在基板53上，封胶15包裹住四周的侧面，也可以仅粘结侧面的某一个面与基板53或粘结某几个面与基板53。此时封胶15可以为导热胶，以将激光发射器10工作产生的热量传导至基板53中。

激光投射模组100采用边发射激光器作为激光发射器10，一方面边发射激光器较VCSEL阵列的温飘较小，另一方面，由于边发射激光器为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，激光投射模组100的成本较低。

分布反馈式激光器的激光在传播时，经过光栅结构的反馈获得功率的增益。要提高分布反馈式激光器的功率，需要通过增大注入电流和/或增加分布反馈式激光器的长度，由于增大注入电流会使得分布反馈式激光器的功耗增大并且出现发热严重的问题，因此，为了保证分布反馈式激光器能够正常工作，需要增加分布反馈式激光器的长度，导致分布反馈式激光器一般呈细长条结构。当边发射激光器的发光面11朝向准直元件20时，边发射激光器呈竖直放置，由于边发射激光器呈细长条结构，边发射激光器容易出现跌落、移位或晃动等意外，因此通过设置封胶15能够将边发射激光器固定住，防止边发射激光器发生跌落、移位或晃动等意外。

请参阅图33和图36，在某些实施方式中，激光发射器10也可采用如图36所示的固定方式固定在基板53上。具体地，激光投射模组100包括多个支撑件16，支撑件16可以固定在基板53上。多个支撑件16围成收容空间160，激光发射器10收容在收容空间160内并被多个支撑件16支撑柱。在安装时可以将激光发射器10直接安装在多个支撑件16之间。在一个例子中，多个支撑件16共同夹持激光发射器10，以进一步防止激光发射器10发生晃动。

在某些实施方式中，基板53可以省去，激光发射器10直接固定在电路板51上以减小激光投射模组100的整体厚度。

请参阅图37，本发明还提供一种深度相机1000。本发明实施方式的深度相机1000包括上述任意一项实施方式的激光投射模组100、图像采集器200和处理器80。其中，图像采集器200用于采集经衍射元件衍射后向目标空间中投射的激光图案。处理器80分别与激光投射模组100及图像采集器200连接。处理器80用于处理激光图案以获取深度图像。此处的处理器80可以为激光投射模组中的处理器80。

具体地，激光投射模组100通过投射窗口901向目标空间中投射激光图案，图像采集器200通过采集窗口902采集被目标物体调制后的激光图案。图像采集器200可为红外相机，处理器80采用图像匹配算法计算出该激光图案中各像素点与参考图案中的对应各个像素点的偏离值，再根据偏离值进一步获得该激光图案的深度图像。其中，图像匹配算法可为数字图像相关(Digital Image Correlation，DIC)算法。当然，也可以采用其它图像匹配算法代替DIC算法。

请一并参阅图1及图38，本发明实施方式的电子装置3000包括壳体2000及上述实施方式的深度相机1000。深度相机1000设置在壳体2000内并从壳体2000暴露以获取深度图像。

本发明实施方式的激光投射模组100通过在光学组件40上设置检测元件70，并使用导电元件将检测元件70与电路板51电连接，从而使得处理器80可以接收检测元件70输出的电信号，以根据电信号判断光学组件40是否破裂。在检测到光学组件40破裂后，及时关闭激光发射器10或减小激光发射器10的功率，以避免光学组件40破裂导致发射的激光能量过大而伤害用户的眼睛的问题，提升激光投射模组100使用的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种激光投射模组，其特征在于，所述激光投射模组包括：

激光发射器，所述激光发射器用于发射激光；

光学组件，所述光学组件设置在所述激光发射器的发光光路上，所述激光经过所述光学组件后形成激光图案，所述光学组件上设置有检测元件；

电路板组件，所述电路板组件包括电路板及导电元件，所述检测元件通过所述导电元件与所述电路板电连接，所述激光发射器设置在所述电路板组件上；和

与所述电路板连接的处理器，所述处理器用于接收所述检测元件输出的电信号以判断所述光学组件是否破裂。

2.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述激光投射模组还包括镜筒，所述镜筒设置在所述电路板上并与所述电路板围成收容腔，所述激光发射器收容在所述收容腔内，所述光学组件包括收容在所述收容腔内的衍射元件与准直元件，所述准直元件与所述衍射元件沿所述激光发射器的发光光路依次设置。

3.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述导电元件包括多个，所述检测元件为设置在所述准直元件上的透光准直导电膜，所述透光准直导电膜上设置有准直导电电极，所述准直导电电极包括准直输入端和准直输出端，所述准直输入端通过一个所述导电元件与所述电路板连接，所述准直输出端通过另一个所述导电元件与所述电路板连接。

4.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述导电元件包括多个，所述检测元件为掺杂在所述准直元件内的准直导电粒子，所述准直导电粒子形成准直导电通路，所述准直导电通路包括准直输入端和准直输出端；所述准直输入端通过一个导电元件与所述电路板连接，所述准直输出端通过另一个所述导电元件与所述电路板连接。

5.根据权利要求3或4所述的激光投射模组，其特征在于，多个所述导电元件贴附在所述镜筒的侧壁的内表面，每个所述导电元件的一端与所述准直输入端或所述准直输出端电性连接，另一端与所述电路板电性连接；或

所述镜筒的侧壁沿轴向开设有一个环形孔，多个所述导电元件均设置在所述环形孔内，每个所述导电元件的一端与所述准直输入端或所述准直输出端电性连接，另一端与所述电路板电性连接；或

所述镜筒的侧壁开设有与多个所述导电元件对应的凹槽，每个导电元件设置在对应的所述凹槽内，每个所述导电元件的一端与所述准直输入端或所述准直输出端电性连接，另一端与所述电路板电性连接。

6.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述导电元件包括多个，所述检测元件为设置在所述衍射元件上的透光衍射导电膜，所述透光衍射导电膜上设置有衍射导电电极，所述衍射导电电极包括衍射输入端和衍射输出端，所述衍射输入端通过一个所述导电元件与所述电路板连接，所述衍射输出端通过另一个所述导电元件与所述电路板连接。

7.根据权利要求2所述的激光投射模组，其特征在于，所述导电元件包括多个，所述检测元件为掺杂在所述衍射元件内的衍射导电粒子，所述衍射导电粒子形成衍射导电通路，所述衍射导电通路包括衍射输入端和衍射输出端；所述衍射输入端通过一个导电元件与所述电路板连接，所述衍射输出端通过另一个所述导电元件与所述电路板连接。

8.根据权利要求6或7所述的激光投射模组，其特征在于，多个所述导电元件贴附在所述镜筒的侧壁的内表面，每个所述导电元件的一端与所述衍射输入端或所述衍射输出端电性连接，另一端与所述电路板电性连接；或

所述镜筒的侧壁沿轴向开设有一个环形孔，多个所述导电元件均设置在所述环形孔内，每个所述导电元件的一端与所述衍射输入端或所述衍射输出端电性连接，另一端与所述电路板电性连接；或

所述镜筒的侧壁开设有与多个所述导电元件对应的多个凹槽，每个导电元件设置在对应的所述凹槽内，每个所述导电元件的一端与所述衍射输入端或所述衍射输出端电性连接，另一端与所述电路板电性连接。

9.根据权利要求1所述的激光投射模组，其特征在于，所述激光发射器包括边发射激光器，所述边发射激光器包括发光面，所述发光面朝向所述准直元件。

10.根据权利要求9所述的激光投射模组，其特征在于，所述激光投射模组还包括固定件，所述电路板组件还包括基板，所述电路板承载在所述基板上，所述固定件用于将所述边发射激光器固定在所述基板上。

11.根据权利要求10所述的激光投射模组，其特征在于，所述固定件包括封胶，所述封胶设置在所述边发射激光器与所述电路板之间，所述封胶为导热胶。

12.根据权利要求10所述的激光投射模组，其特征在于，所述固定件包括设置在所述电路板组件上的至少两个弹性的支撑件，至少两个所述支撑件共同形成收容空间，所述收容空间用于收容所述激光发射器，至少两个所述支撑件用于支撑住所述激光发射器。

13.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括：

权利要求1至12任意一项所述的激光投射模组；

图像采集器，所述图像采集器用于采集由所述激光投射模组向目标空间中投射的激光图案；和

所述处理器用于处理所述激光图案以获得深度图像。

14.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

壳体；和

权利要求13所述的深度相机，所述深度相机设置在所述壳体内并从所述壳体暴露以获取深度图像。