CN108767653A - 激光投射器的控制***、终端和激光投射器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光投射器的控制***。控制***包括距离传感器、第一驱动电路、微处理器和应用处理器。距离传感器用于检测人眼与激光投射器之间的距离。第一驱动电路与激光投射器连接，第一驱动电路用于驱动激光投射器投射激光。微处理器与第一驱动电路连接。应用处理器与距离传感器、应用处理器与微处理器均连接，应用处理器用于根据人眼与激光投射器之间的距离发送对应的控制信号至微处理器，微处理器根据控制信号控制第一驱动电路，以使激光投射器以预定参数投射激光。控制***根据人眼与激光投射器之间的距离控制激光投射器投射激光的参数，从而防止对用户的眼睛产生危害。此外，本发明还公开了一种终端和激光投射器的控制方法。

Description

激光投射器的控制***、终端和激光投射器的控制方法

技术领域

本发明涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种激光投射器的控制***、终端和激光投射器的控制方法。

背景技术

手机上可以配置有激光发生器，激光投射器可投射带有预定图案信息的激光，并将激光投射到位于空间中的目标用户上，再通过成像装置获取由目标用户反射的激光图案，以进一步获得目标用户的深度图像。然而，激光投射器投射的激光控制不当容易对用户的眼睛造成伤害。

发明内容

本发明实施方式提供一种激光投射器的控制***、终端和激光投射器的控制方法。

本发明实施方式的激光投射器的控制***包括：

距离传感器，所述距离传感器用于检测人眼与所述激光投射器之间的距离；

第一驱动电路，所述第一驱动电路与所述激光投射器连接，所述第一驱动电路用于驱动所述激光投射器投射激光；

微处理器，所述微处理器与所述第一驱动电路连接；和

应用处理器，所述应用处理器与所述距离传感器、所述应用处理器与所述微处理器均连接，所述应用处理器用于根据所述人眼与所述激光投射器之间的距离发送对应的控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以预定参数投射激光。

本发明实施方式的终端包括：

激光投射器；和

上述任一实施方式所述的控制***，所述第一驱动电路与所述激光投射器连接。

本发明实施方式的激光投射器与第一驱动电路连接，所述激光投射器的控制方法包括：

距离传感器检测人眼与所述激光投射器之间的距离；

应用处理器根据所述人眼与所述激光投射器之间的距离发送对应的控制信号至微处理器；和

所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路以使所述激光投射器以预定参数投射激光。

本发明实施方式的激光投射器的控制***、终端和激光投射器的控制方法，根据人眼与激光投射器之间的距离控制激光投射器投射激光的参数，从而防止对用户的眼睛产生危害。

本发明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，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是本发明实施方式的终端的结构示意图；

图2至图3是本发明实施方式的终端的模块示意图；

图4是本发明实施方式的激光投射器投射激光的电流参数的示意图；

图5是本发明实施方式的激光投射器投射激光的帧率参数的示意图；

图6是本发明实施方式的激光投射器投射激光的脉宽参数的示意图；

图7至图11是本发明实施方式的激光投射器的控制方法的流程示意图；

图12是本发明实施方式的激光投射组件的结构示意图；

图13至图15是本发明实施方式的激光投射器的部分结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，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和图2，本发明实施方式的终端100包括激光投射器10、红外摄像头20和控制***30。终端100可以是手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能穿戴设备等，在本发明实施例中，以终端100是手机为例进行说明，可以理解，终端100的具体形式并不限于手机。

激光投射器10能够向目标物体投射激光，激光可以是红外光，同时激光投射器10投射的激光可以是带有特定的散斑或条纹等图案。红外摄像头20能够采集目标物体的红外图像，或接收由目标物体调制后的激光图案。为了能够得到较为清晰的激光图案，通常需要以一定的光功率向目标物体连续发射多帧激光。

控制***30包括第一驱动电路31、第二驱动电路32、应用处理器(ApplicationProcessor)33和监视定时器34、微处理器35和距离传感器36。

第一驱动电路31与激光投射器10连接，第一驱动电路31可用于驱动激光投射器10投射激光，具体地，第一驱动电路31作为激光投射器10的电流源，如果第一驱动电路31被关闭，则激光投射器10无法向外发射激光。第二驱动电路32与第一驱动电路31连接，第二驱动电路32可用于给第一驱动电路31供电，例如第一驱动电路31可以是DC/DC电路。第一驱动电路31可以单独封装成驱动芯片，第二驱动电路32也可以单独封装成驱动芯片，也可以是第一驱动电路31和第二驱动电路32共同封装在一个驱动芯片内，而驱动芯片均可以设置在激光投射器10的基板或电路板上。

应用处理器33可以作为终端100的***，应用处理器33可以与第一驱动电路31连接、应用处理器33还可以与红外摄像头20连接。应用处理器33还可以与终端100的多个电子元器件连接并控制该多个电子元器件按照预定的模式运行，例如控制终端100的显示屏显示预定的画面、控制终端100的天线发送或接收预定的数据、控制终端100的可见光摄像头50获取彩色图像并处理该彩色图像、控制红外摄像头20的电源的启闭、关闭(pwdn)红外摄像头20或重置(reset)红外摄像头20等。

应用处理器33还可用于控制第一驱动电路31工作以驱动激光投射器10投射激光，可以理解，在应用处理器33运行故障时，例如应用处理器33宕机时，第一驱动电路31可能刚好处于持续驱动激光投射器10发射激光的状态，而持续向外发射的激光具有较高的危险性，可能灼伤用户，尤其容易伤害用户的眼睛。因此，需要监控应用处理器33的运行状态，并在应用处理器33运行故障时，及时关闭激光投射器10。

为了使应用处理器33的运行状态受到监控，应用处理器33以预定时间间隔向监视定时器34发送预定信号，例如每隔50毫秒向监视定时器34发送清零信号，当应用处理器33运行故障时，应用处理器33无法运行向监视定时器34发送预定信号的程序，因此无法发送预定信号而使应用处理器33的故障状态被检测到。

请继续参阅图1和图2，监视定时器34与第一驱动电路31连接，监视定时器34与应用处理器33连接，监视定时器34用于在预定时长内未接收到预定信号时，关闭第一驱动电路31以关闭激光投射器10。其中预定时长可以是终端100在出厂时设定好的，也可以依据用户在终端100上进行自定义设置。

具体地，本发明实施例中，监视定时器34的具体形式可以是计数器，监视定时器34接收到预定信号后，监视定时器34从一个数字开始以一定的速度开始倒计数。如果应用处理器33正常工作，在倒计数到0之前，应用处理器33会再发送预定信号，监视定时器34接收到预定信号后将倒计数复位；如果应用处理器33不正常工作，监视定时器34计数到0时，监视定时器34视为判断应用处理器33运行故障，此时监视定时器34发出信号关闭第一驱动电路31以使激光投射器10关闭。

在一个例子中，监视定时器34可以设置在应用处理器33外，监视定时器34可以是一个外挂的定时器芯片，监视定时器34可以与应用处理器33的一个I/O引脚相连接而接收应用处理器33发出的预定信号。外挂的监视定时器34工作的可靠性较高。在另一个例子中，监视定时器34可以集成在应用处理器33内，监视定时器34的功能可以由应用处理器33的内部定时器实现，如此可以简化控制***30的硬件电路设计。

在某些实施方式中，监视定时器34还用于在预定时长内未接收到预定信号时，发出用于重启应用处理器33的复位信号。如前述，当监视定时器34在预定时长内未接收到预定信号时，应用处理器33已经发生故障，此时，监视定时器34发出复位信号以使应用处理器33复位并正常工作。

具体地，在一个例子中，复位信号可以直接由应用处理器33接收，复位信号在应用处理器33的执行程序中拥有较高的级别，应用处理器33能够优先对复位信号产生响应并进行复位。在另一个例子中，复位信号也可以发送到外挂在应用处理器33上的复位芯片上，复位芯片响应复位信号后强制应用处理器33进行复位。

在某些实施方式中，预定时长为[50，150]毫秒。具体地，预定时长可以设置为50毫秒、62毫秒、75毫秒、97毫秒、125毫秒、150毫秒等及任意在上述区间内的时长。可以理解，如果预定时长设置的过短，则要求应用处理器33过于频繁地发送预定信号，会占用应用处理器33过多的处理空间而造成终端100运行容易发生卡顿。如果预定时长设置的过长，则应用处理器33的故障不能及时地被检测到，也就是不能及时地将激光投射器10关闭，不利于安全使用激光投射器10。将预定时长设置为[50，150]毫秒，能够较好地兼顾终端100的流畅度和安全性。

请参阅图2，微处理器35可以是处理芯片，微处理器35与应用处理器33、微处理器35与第一驱动电路31、微处理器35与红外摄像头20均连接。

微处理器35与应用处理器33连接以使应用处理器33可以重置微处理器35、唤醒(wake)微处理器35、纠错(debug)微处理器35等，微处理器35可通过移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)351与应用处理器33连接，具体地，微处理器35通过移动产业处理器接口351与应用处理器33的可信执行环境(Trusted ExecutionEnvironment，TEE)331连接，以将微处理器35中的数据直接传输到可信执行环境331中。其中，可信执行环境331中的代码和内存区域都是受访问控制单元控制的，不能被非可信执行环境(Rich Execution Environment，REE)332中的程序所访问，可信执行环境331和非可信执行环境332均可以形成在应用处理器33中。

微处理器35可以通过脉冲宽度调制接口(Pulse Width Modulation，PWM)352与第一驱动电路31连接，微处理器35与红外摄像头20可以通过I2C总线(Inter-IntegratedCircuit)70连接，微处理器35可以给红外摄像头20提供采集红外图像和激光图案的时钟信息，红外摄像头20采集的红外图像和激光图案可以通过移动产业处理器接口351传输到微处理器35中。

在一个实施例中，可信执行环境331中可以存储有用于验证身份的红外模板和深度模板，红外模板可以是用户预先输入的人脸红外图像，深度模板可以是用户预先输入的人脸深度图像。红外模板与深度模板存储在可信执行环境331中，不容易被篡改和盗用，终端100内的信息的安全性较高。

当用户需要验证身份时，微处理器35控制红外摄像头20采集用户的红外图像，并获取该红外图像后传输至应用处理器33的可信执行环境331中，应用处理器33在可信执行环境331中将该红外图像与红外模板进行比对，如果二者相匹配，则输出红外模板验证通过的验证结果。在比对是否匹配的过程中，红外图像和红外模板不会被其他程序获取、篡改或盗用，提高终端100的信息安全性。

进一步地，微处理器35可以控制第一驱动电路31驱动激光投射器10向外投射激光，且控制红外摄像头20采集由目标物体调制的激光图案，微处理器35获取并处理该激光图案以得到深度图像。该深度图像传输至应用处理器33的可信执行环境331中，应用处理器33在可信执行环境331中将该深度图像与深度模板进行比对，如果二者相匹配，则输出深度模板验证通过的验证结果。在比对是否匹配的过程中，深度图像和深度模板不会被其他程序获取、篡改或盗用，提高终端100的信息安全性。

距离传感器36与应用处理器33连接，距离传感器36用于检测人眼与激光投射器10之间的距离。距离传感器36可以是光学距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器等，在本发明实施例中，以距离传感器36是红外距离传感器为例进行说明。距离传感器36包括红外光发射端361和红外光接收端362，红外光发射端361用于发射红外光，红外光接收端362用于接收红外光发射端361发射并经人体反射的红外光，以检测人眼与激光投射器10之间的距离。具体地，距离传感器36可根据红外光接收端362接收到的红外光的强度来检测人眼与激光投射器10之间的距离。当红外光接收端362接收到的红外光的强度越强，人眼与激光投射器10之间的距离越近；当红外光接收端362接收到的红外光的强度越弱，人眼与激光投射器10之间的距离越远。距离传感器36也可根据红外光接收端362接收到红外光与红外光发射端361发射红外光之间时间差来检测人眼与激光投射器10之间的距离。当该时间差越小，人眼与激光投射器10之间的距离越近；当该时间差越大，人眼与激光投射器10之间的距离越远。

距离传感器36可以在激光投射器10工作前检测人眼与激光投射器10之间的距离越近，也可以在激光投射器10工作过程中实时检测人眼与激光投射器10之间的距离。如此，当人眼与激光投射器10之间的距离发生变化时，也能被及时地检测到，从而采取相应的措施以避免对人眼造成伤害。

在一个实施例中，距离传感器36按照预定周期检测人眼与激光投射器10之间的距离。例如，距离传感器36每隔500毫秒检测一次人眼与激光投射器10之间的距离，以能够及时地检测到人眼与激光投射器10之间的距离变化，并兼顾终端100的功耗。

为了确保红外光发射端361发射的红外光不会与激光投射器10投射的激光相互造成干扰，红外光发射端361发射红外光的频率(或相位)可以与激光投射器10投射激光的频率(或相位)不同；或者红外光发射端361发射的红外光的波长与激光投射器10投射的激光的波长可以不同。例如，红外光发射端361发射的红外光的波长为λ1，激光投射器10投射的激光的波长为λ2，其中，λ1≠λ2。与之对应的，红外光接收端362用于接收波长为λ1的红外光，红外摄像头20用于接收波长为λ2的红外光。

请参阅图3，在某些实施方式中，上述通过距离传感器36检测人眼与激光投射器10之间的距离的方式可以替换为：微处理器35根据红外摄像头20接收的激光图案检测人眼与激光投射器10之间的距离。此时，红外摄像头20作为控制***30的一部分。

具体地，微处理器35控制第一驱动电路31驱动激光投射器10向目标物体投射激光，且控制红外摄像头20采集由目标物体调制的激光图案，然后微处理器35获取并处理该激光图案以得到初始的深度图像，再根据深度图像检测人眼与激光投射器10之间的距离。可以理解，深度图像包括深度数据，微处理器35根据深度图像检测人眼与激光投射器10之间的距离的过程为：将深度数据转化为具有三维坐标的点云数据，点云数据的格式为(x，y，z)；然后对点云数据进行滤波处理，以去除离群点和噪声；再根据滤波处理欧的点云数据的z值来获取人眼与激光投射器10之间的距离。在一个例子中，微处理器35可以根据点云数据的多个z值中的最小值确定人眼与激光投射器10之间的距离，以确保激光投射模组10投射的激光不会对用户的眼睛造成伤害。本实施例中，激光投射器10投射激光用于红外测距，激光投射器10投射的激光的强度可以小于激光投射器10正常工作时投射的激光的强度，以减少能耗和保证测距过程中人眼的安全。

在一个实施例中，激光投射器10按照预设周期向目标物体投射激光，以周期性地检测人眼与激光投射器10之间的距离。例如，激光投射器10每隔500毫秒向目标物体投射一次激光检测人眼与激光投射器10之间的距离，以能够及时地检测到人眼与激光投射器10之间的距离变化，并兼顾终端100的功耗。

在某些实施方式中，微处理器35还可以控制红外摄像头20采集用户的红外图像，并根据深度图像结合红外图像来检测人眼与激光投射器10之间的距离。具体地，微处理器35可通过红外图像进行人脸关键点的检测以确定人眼的二维坐标，然后将红外图像和深度图像进行配准对齐，根据人眼的二维坐标查找深度图像中与人眼对应的对应特征点，然后获取对应特征点的三维坐标，再根据对应特征点的三维坐标获取人眼与激光投射器10之间的距离。相对于直接根据深度图像检测人眼与激光投射器10之间的距离的方式而言，本实施方式能够根据红外图像检测人眼的具***置，从而能够更加精确的检测出人眼与激光投射器10之间的距离。

在通过上述各方式检测出人眼与激光投射器10之间的距离后，应用处理器33根据人眼与激光投射器10之间的距离发送对应的控制信号至微处理器35，微处理器35再根据控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以预定参数投射激光。

具体地，该参数包括电流参数(或功率参数，或其他与电流参数成正相关的参数)、帧率参数、脉宽参数中的至少一种。也即是说，微处理器35根据控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以预定的电流参数投射激光；或者以预定的帧率参数投射激光；或者以预定的脉宽参数投射激光；或者以预定的电流参数和预定的帧率参数投射激光；或者以预定的电流参数和预定的脉宽参数投射激光；或者以预定的帧率参数和预定的脉宽参数投射激光；或者以预定的电流参数、预定的帧率参数和预定的脉宽参数投射激光。

为了防止激光投射器10投射的激光对人眼造成伤害，当人眼与激光投射器10之间的距离越小时，预定的电流参数越小；预定的帧率参数越小；预定的脉宽参数越小。例如，假设人眼与激光投射器10之间的距离为d，当距离d≥20cm时，激光投射器10可以以正常工作时的电流参数I0、帧率参数F0、脉宽参数P0投射激光；当距离10≤d＜20cm时，激光投射器10以电流参数I1、帧率参数F1、脉宽参数P1投射激光；当距离d＜10cm时，激光投射器10以电流参数I2、帧率参数F2、脉宽参数P2投射激光，其中，I2＜I1＜I0，F2＜F1＜F0，P2＜P1＜P0。

综上，本发明实施方式的终端100中，控制***30根据人眼与激光投射器10之间的距离控制激光投射器10投射激光的参数，具体地在人眼与激光投射器10之间的距离较小时，降低激光投射器10投射激光的电流参数、帧率参数和脉宽参数，从而防止对用户的眼睛产生危害。

请结合图4，在某些实施方式中，激光投射器10投射激光的参数包括电流参数。应用处理器33用于在人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至微处理器35。微处理器35根据第一控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第一电流参数投射激光(如图4(a)所示)。应用处理器33用于在人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时发送第二控制信号至微处理器35。微处理器35根据第二控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第二电流参数投射激光(如图4(b)所示)，其中，第二电流参数小于第一电流参数。可以理解，预定距离可以理解为人眼的安全距离，当人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时，只要激光投射器10的衍射光学元件、准直元件等不发生破裂、脱落等情况，激光投射器10可维持正常工作时的电流参数(即第一电流参数)投射激光。而当人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时，人眼与激光投射器10之间的距离过近，激光投射器10需要降低电流参数，以确保人眼安全。

请结合图5，在某些实施方式中，激光投射器10投射激光的参数包括帧率参数。应用处理器33用于在人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至微处理器35。微处理器35根据第一控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第一帧率参数投射激光(如图5(a)所示)。应用处理器33用于在人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时发送第二控制信号至微处理器35。微处理器35根据第二控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第二帧率参数投射激光(如图5(a)所示)，其中，第二帧率参数小于第一帧率参数。可以理解，预定距离可以理解为人眼的安全距离，当人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时，只要激光投射器10的衍射光学元件、准直元件等不发生破裂、脱落等情况，激光投射器10可维持正常工作时的帧率参数(即第一帧率参数)投射激光。而当人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时，人眼与激光投射器10之间的距离过近，激光投射器10需要降低帧率参数，以确保人眼安全。

请结合图6，在某些实施方式中，激光投射器10投射激光的参数包括脉宽参数。应用处理器33用于在人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至微处理器35。微处理器35根据第一控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第一脉宽参数投射激光(如图6(a)所示)。应用处理器33用于在人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时发送第二控制信号至微处理器35。微处理器35根据第二控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第二脉宽参数投射激光(如图6(a)所示)，其中，第二脉宽参数小于第一脉宽参数。可以理解，预定距离可以理解为人眼的安全距离，当人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时，只要激光投射器10的衍射光学元件、准直元件等不发生破裂、脱落等情况，激光投射器10可维持正常工作时的脉宽参数(即第一脉宽参数)投射激光。而当人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时，人眼与激光投射器10之间的距离过近，激光投射器10需要降低脉宽参数，以确保人眼安全。

请参阅图2和图7，本发明实施方式的激光投射器10与第一驱动电路31连接，激光投射器10的控制方法包括：

10：距离传感器36检测人眼与激光投射器10之间的距离；

20：应用处理器33根据人眼与激光投射器10之间的距离发送对应的控制信号至微处理器35；和

30：微处理器35根据控制信号控制第一驱动电路31以使激光投射器10以预定参数投射激光。

本发明实施方式的控制方法根据人眼与激光投射器10之间的距离控制激光投射器10投射激光的参数，具体地在人眼与激光投射器10之间的距离较小时，降低激光投射器10投射激光的电流参数、帧率参数和脉宽参数，从而防止对用户的眼睛产生危害。控制方法的实施细节可以参考上述对终端100的具体描述，在此不再赘述。

请参阅图3和图8，上述步骤10可替换为步骤11、步骤12和步骤13，也即是说，激光投射器10的控制方法可包括：

11：第一驱动电路31驱动激光投射器10向目标物体投射激光；

12：红外摄像头20接收由目标物体调制后的激光图案；

13：微处理器35处理激光图案以获取人眼与激光投射器10之间的距离；

20：应用处理器33根据人眼与激光投射器10之间的距离发送对应的控制信号至微处理器35；和

30：微处理器35根据控制信号控制第一驱动电路31以使激光投射器10以预定参数投射激光。

请结合图9，在某些实施方式中，应用处理器33根据人眼与激光投射器10之间的距离发送对应的控制信号至微处理器35的步骤(即步骤20)包括：

21：应用处理器33在人眼与激光投射器10之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至微处理器35；和

22：应用处理器33在人眼与激光投射器10之间的距离小于或等于预定距离时发送第二控制信号至微处理器35。

请结合图10和图11，在某些实施方式中，参数包括电流参数，微处理器35根据控制信号控制第一驱动电路31以使激光投射器10以预定参数投射激光的步骤(即步骤30)包括：

31：微处理器35根据第一控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第一电流参数投射激光；和

32：微处理器35根据第二控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第二电流参数投射激光，其中，第二电流参数小于第一电流参数。

在某些实施方式中，参数包括帧率参数，微处理器35根据控制信号控制第一驱动电路31以使激光投射器10以预定参数投射激光的步骤(即步骤50)包括：

33：微处理器35根据第一控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第一帧率参数投射激光；和

34：微处理器35根据第二控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第二帧率参数投射激光，其中，第二帧率参数小于第一帧率参数

在某些实施方式中，参数包括脉宽参数，微处理器35根据控制信号控制第一驱动电路31以使激光投射器10以预定参数投射激光的步骤(即步骤50)包括：

35：微处理器35根据第一控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第一脉宽参数投射激光；和

36：微处理器35根据第二控制信号控制第一驱动电路31，以使激光投射器10以第二脉宽参数投射激光，其中，第二脉宽参数小于第一脉宽参数。

请参阅图12，本发明实施方式还提供一种激光投射组件60，激光投射组件60包括激光投射器10、第一驱动电路31、第二驱动电路32和监视定时器34。此时，第一驱动电路31、第二驱动电路32和监视定时器34均可以集成到激光投射器10的基板组件11上。

请参阅图12，在某些实施方式中，激光投射器10包括基板组件11、镜筒12、光源13、准直元件14、衍射光学元件(diffractive optical elements，DOE)15、及保护盖16。

基板组件11包括基板111和电路板112。电路板112设置在基板111上，电路板112用于连接光源13与终端100的主板，电路板112可以是硬板、软板或软硬结合板。在如图12所示的实施例中，电路板112上开设有通孔1121，光源13固定在基板111上并与电路板112电连接。基板111上可以开设有散热孔1111，光源13或电路板112工作产生的热量可以由散热孔1111散出，散热孔1111内还可以填充导热胶，以进一步提高基板组件11的散热性能。

镜筒12与基板组件11固定连接，镜筒12形成有收容腔121，镜筒12包括顶壁122及自顶壁122延伸的环形的周壁124，周壁124设置在基板组件11上，顶壁122开设有与收容腔121连通的通光孔1212。周壁124可以与电路板112通过粘胶连接。

保护盖16设置在顶壁122上。保护盖16包括开设有出光通孔160的挡板162及自挡板162延伸的环形侧壁164。

光源13与准直元件14均设置在收容腔121内，衍射光学元件15安装在镜筒12上，准直元件14与衍射光学元件15依次设置在光源13的发光光路上。准直元件14对光源13发出的激光进行准直，激光穿过准直元件14后再穿过衍射光学元件15以形成激光图案。

光源13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12所示的实施例中，光源13为边发射激光器，具体地，光源13可以为分布反馈式激光器(Distributed FeedbackLaser，DFB)。光源13用于向收容腔121内发射激光。请结合图13，光源13整体呈柱状，光源13远离基板组件11的一个端面形成发光面131，激光从发光面131发出，发光面131朝向准直元件14。光源13固定在基板组件11上，具体地，光源13可以通过封胶17粘结在基板组件11上，例如光源13的与发光面131相背的一面粘接在基板组件11上。请结合图12和图14，光源13的侧面132也可以粘接在基板组件11上，封胶17包裹住四周的侧面132，也可以仅粘结侧面132的某一个面与基板组件11或粘结某几个面与基板组件11。此时封胶17可以为导热胶，以将光源13工作产生的热量传导至基板组件11中。

请参阅图12，衍射光学元件15承载在顶壁122上并收容在保护盖16内。衍射光学元件15的相背两侧分别与保护盖16及顶壁122抵触，挡板162包括靠近通光孔1212的抵触面1622，衍射光学元件15与抵触面1622抵触。

具体地，衍射光学元件15包括相背的衍射入射面152和衍射出射面154。衍射光学元件15承载在顶壁122上，衍射出射面154与挡板162的靠近通光孔1212的表面(抵触面1622)抵触，衍射入射面152与顶壁122抵触。通光孔1212与收容腔121对准，出光通孔160与通光孔1212对准。顶壁122、环形侧壁164及挡板162与衍射光学元件15抵触，从而防止衍射光学元件15沿出光方向从保护盖16内脱落。在某些实施方式中，保护盖16通过胶水粘贴在顶壁122上。

上述的激光投射器10的光源13采用边发射激光器，一方面边发射激光器较VCSEL阵列的温漂较小，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，激光投射器10的光源成本较低。

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131朝向准直元件14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17能够将边发射激光器固定住，防止边发射激光器发生跌落、位移或晃动等意外。

请参阅图12和图15，在某些实施方式中，光源13也可以采用如图15所示的固定方式固定在基板组件11上。具体地，激光投射器10包括多个支撑块18，支撑块18可以固定在基板组件11上，多个支撑块18共同包围光源13，在安装时可以将光源13直接安装在多个支撑块18之间。在一个例子中，多个支撑块18共同夹持光源13，以进一步防止光源13发生晃动。

在某些实施方式中，保护盖16可以省略，此时衍射光学元件15可以设置在收容腔121内，衍射光学元件15的衍射出射面154可以与顶壁122相抵，激光穿过衍射光学元件15后再穿出通光孔1212。如此，衍射光学元件15不易脱落。

在某些实施方式中，基板111可以省去，光源13可以直接固定在电路板112上以减小激光投射器10的整体厚度。

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发明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。在本发明的描述中，“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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种激光投射器的控制***，其特征在于，所述控制***包括：

距离传感器，所述距离传感器用于检测人眼与所述激光投射器之间的距离；

第一驱动电路，所述第一驱动电路与所述激光投射器连接，所述第一驱动电路用于驱动所述激光投射器投射激光；

微处理器，所述微处理器与所述第一驱动电路连接；和

应用处理器，所述应用处理器与所述距离传感器、所述应用处理器与所述微处理器均连接，所述应用处理器用于根据所述人眼与所述激光投射器之间的距离发送对应的控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以预定参数投射激光。

2.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述参数包括电流参数、帧率参数、脉宽参数中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述参数包括电流参数；

所述应用处理器用于在所述人眼与所述激光投射器之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述第一控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第一电流参数投射激光；

所述应用处理器用于在所述人眼与所述激光投射器之间的距离小于或等于所述预定距离时发送第二控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述第二控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第二电流参数投射激光，其中，所述第二电流参数小于所述第一电流参数。

4.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述参数包括帧率参数；

所述应用处理器用于在所述人眼与所述激光投射器之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述第一控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第一帧率参数投射激光；

所述应用处理器用于在所述人眼与所述激光投射器之间的距离小于或等于所述预定距离时发送第二控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述第二控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第二帧率参数投射激光，其中，所述第二帧率参数小于所述第一帧率参数。

5.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述参数包括脉宽参数；

所述应用处理器用于在所述人眼与所述激光投射器之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述第一控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第一脉宽参数投射激光；

所述应用处理器用于在所述人眼与所述激光投射器之间的距离小于或等于所述预定距离时发送第二控制信号至所述微处理器，所述微处理器根据所述第二控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第二脉宽参数投射激光，其中，所述第二脉宽参数小于所述第一脉宽参数。

6.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述距离传感器按照预设周期检测所述人眼与所述激光投射器之间的距离。

7.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括：

第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述第一驱动电路连接并用于给所述第一驱动电路供电。

8.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

激光投射器；和

权利要求1至7任意一项所述的控制***，所述第一驱动电路与所述激光投射器连接。

9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述激光投射器能够向目标物体投射激光，所述终端还包括：

红外摄像头，所述红外摄像头能够接收由所述目标物体调制后的激光图案。

10.一种激光投射器的控制方法，其特征在于，所述激光投射器与第一驱动电路连接，所述控制方法包括：

距离传感器检测人眼与所述激光投射器之间的距离；

应用处理器根据所述人眼与所述激光投射器之间的距离发送对应的控制信号至微处理器；和

所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路以使所述激光投射器以预定参数投射激光。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述应用处理器根据所述人眼与所述激光投射器之间的距离发送对应的控制信号至微处理器的步骤包括：

所述应用处理器在所述人眼与所述激光投射器之间的距离大于预定距离时发送第一控制信号至所述微处理器；和

所述应用处理器在所述人眼与所述激光投射器之间的距离小于或等于所述预定距离时发送第二控制信号至所述微处理器。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述参数包括电流参数，所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路以使所述激光投射器以预定参数投射激光的步骤包括：

所述微处理器根据所述第一控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第一电流参数投射激光；和

所述微处理器根据所述第二控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第二电流参数投射激光，其中，所述第二电流参数小于所述第一电流参数。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述参数包括帧率参数，所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路以使所述激光投射器以预定参数投射激光的步骤包括：

所述微处理器根据所述第一控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第一帧率参数投射激光；和

所述微处理器根据所述第二控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第二帧率参数投射激光，其中，所述第二帧率参数小于所述第一帧率参数。

14.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述参数包括脉宽参数，所述微处理器根据所述控制信号控制所述第一驱动电路以使所述激光投射器以预定参数投射激光的步骤包括：

所述微处理器根据所述第一控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第一脉宽参数投射激光；和

所述微处理器根据所述第二控制信号控制所述第一驱动电路，以使所述激光投射器以第二脉宽参数投射激光，其中，所述第二脉宽参数小于所述第一脉宽参数。