CN111580282B - 光发射模组、深度相机、电子设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光发射模组、深度相机、电子设备及控制方法。光发射模组包括光源、光阑、透镜阵列及扩散器。光源用于发射激光，光源包括多个发光区域，多个发光区域独立控制。光阑设置在光源的发光光路上，光阑开设有对应于多个发光区域的多个通孔，多个通孔用于供激光通过。透镜阵列设置在光源的发光光路上，透镜阵列包括对应于多个发光区域的多个透镜，每个透镜用于对激光进行折射以改变激光的传播方向。扩散器设置在光源的发光光路上，扩散器用于扩散激光。本申请实施方式的光发射模组通过对光源的分区控制及利用透镜阵列对光源发射的激光进行折射，可以扩大光发射模组的测距范围和视场角，优化光发射模组的发光效果。

Description

光发射模组、深度相机、电子设备及控制方法

技术领域

本申请涉及深度测距技术领域，特别涉及一种光发射模组、深度相机、电子设备及控制方法。

背景技术

手机等电子设备中可以装配有飞行时间深度相机，以实现场景的深度信息的测量。飞行时间深度相机通常包括光发射器和光接收器，光发射器用于向场景中发射光线，光接收器用于接收由场景中的物体反射回的光线，根据光发射器发射光线的时刻及光接收器接收到光线的时刻之间的时间差即可计算出场景的深度信息。然而，现有的飞行时间深度相机的测距范围较小。

发明内容

本申请实施方式提供了一种光发射模组、深度相机、电子设备及控制方法。

本申请实施方式的光发射模组包括光源、光阑、透镜阵列及扩散器。所述光源用于发射激光，所述光源包括多个发光区域，所述多个发光区域独立控制。所述光阑设置在所述光源的发光光路上，所述光阑开设有对应于所述多个发光区域的多个通孔，所述多个通孔用于供所述激光通过。所述透镜阵列设置在所述光源的发光光路上，所述透镜阵列包括对应于所述多个发光区域的多个透镜，每个所述透镜用于对所述激光进行折射以改变所述激光的传播方向。所述扩散器设置在所述光源的发光光路上，所述扩散器用于扩散所述激光。

本申请实施方式的深度相机包括光发射模组及光接收模组。所述光接收模组用于接收所述光发射模组发射的激光。所述光发射模组包括光源、光阑、透镜阵列及扩散器。所述光源用于发射激光，所述光源包括多个发光区域，所述多个发光区域独立控制。所述光阑设置在所述光源的发光光路上，所述光阑开设有对应于所述多个发光区域的多个通孔，所述多个通孔用于供所述激光通过。所述透镜阵列设置在所述光源的发光光路上，所述透镜阵列包括对应于所述多个发光区域的多个透镜，每个所述透镜用于对所述激光进行折射以改变所述激光的传播方向。所述扩散器设置在所述光源的发光光路上，所述扩散器用于扩散所述激光。

本申请实施方式的电子设备包括壳体及深度相机，所述深度相机与所述壳体结合。所述深度相机包括光发射模组及光接收模组。所述光接收模组用于接收所述光发射模组发射的激光。所述光发射模组包括光源、光阑、透镜阵列及扩散器。所述光源用于发射激光，所述光源包括多个发光区域，所述多个发光区域独立控制。所述光阑设置在所述光源的发光光路上，所述光阑开设有对应于所述多个发光区域的多个通孔，所述多个通孔用于供所述激光通过。所述透镜阵列设置在所述光源的发光光路上，所述透镜阵列包括对应于所述多个发光区域的多个透镜，每个所述透镜用于对所述激光进行折射以改变所述激光的传播方向；及所述扩散器设置在所述光源的发光光路上，所述扩散器用于扩散所述激光。

本申请实施方式的控制方法用于光发射模组。所述光发射模组包括光源、光阑、透镜阵列及扩散器。所述光源用于发射激光，所述光源包括多个发光区域，所述多个发光区域独立控制。所述光阑设置在所述光源的发光光路上，所述光阑开设有对应于所述多个发光区域的多个通孔，所述多个通孔用于供所述激光通过。所述透镜阵列设置在所述光源的发光光路上，所述透镜阵列包括对应于所述多个发光区域的多个透镜，每个所述透镜用于对所述激光进行折射以改变所述激光的传播方向。所述扩散器设置在所述光源的发光光路上，所述扩散器用于扩散所述激光。所述控制方法包括：确定所述深度相机的应用场景；及根据所述应用场景确定所述光发射模组的开启策略，所述开启策略包括所述多个发光区域的发光功率及所述多个发光区域的开启顺序中的至少一种。

本申请实施方式的光发射模组、深度相机、电子设备及控制方法通过对光源的分区控制，使得光发射模组既能够具有较大的测距范围，同时又不会存在严重的发热问题。此外，光发射模组利用透镜阵列对光源内多个发光区域发射的激光进行折射，既可以对多个发光区域对应的视场进行区分，还可以扩大光发射模组的视场，优化光发射模组的发光效果。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点可以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是本申请某些实施方式的光发射模组的结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的深度相机的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图4是本申请某些实施方式的光发射模组投射的激光图案的示意图；

图5是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图6是本申请某些实施方式的光发射模组投射的激光图案的示意图；

图7是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图8是本申请某些实施方式的光发射模组投射的激光图案的示意图；

图9是本申请某些实施方式的光发射模组的结构示意图；

图10是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图11是本申请某些实施方式的光接收模组投射的激光图案的示意图；

图12是本申请某些实施方式的光发射模组的结构示意图；

图13是本申请某些实施方式的光发射模组的结构示意图；

图14是本申请某些实施方式的光发射模组的结构示意图；

图15是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图16是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图17是本申请某些实施方式的光源的发光区域的排布示意图；

图18是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图；

图19是本申请某些实施方式的控制方法的流程示意图；

图20是本申请某些实施方式的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，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。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。

请参阅图1和图3，本申请实施方式提供一种光发射模组10包括光源11、光阑13、透镜阵列15及扩散器17。光源11用于发射激光，光源11包括多个发光区域111，多个发光区域111独立控制。光阑13设置在光源11的发光光路上，光阑13开设有对应于多个发光区域111的多个通孔131，多个通孔131用于供激光通过。透镜阵列15设置在光源11的发光光路上，透镜阵列15包括对应于多个发光区域111的多个透镜151，每个透镜151用于对激光进行折射以改变激光的传播方向。扩散器17设置在光源11的发光光路上，扩散器17用于扩散激光。

本申请实施方式的光发射模组10通过对光源11的分区控制，使得光发射模组10既能够具有较大的测距范围，同时又不会存在严重的发热问题。此外，光发射模组10利用透镜阵列15对光源11内多个发光区域111发射的激光进行折射，既可以对多个发光区域111对应的视场进行区分，还可以扩大光发射模组10的视场，优化光发射模组10的发光效果。

请参阅图1及图2，本申请实施方式还提供一种深度相机100。深度相机100包括光发射模组10、光接收模组20及处理器30。处理器30与光发射模组10和光接收模组10均电连接。在一个例子中，深度相机100可以为飞行时间深度相机。

光发射模组10包括光源11、光阑13、透镜阵列15及扩散器17。

光源11用于发射激光。光源11包括多个发光区域111，多个发光区域111可被独立控制，也即多个发光区域111可以独立发光。每个发光区域111的横截面均可以为多边形。如图3所示，在一个例子中，每个发光区域111的横截面均为正方形，当然，在其他例子中，发光区域111的横截面也可以为三角形、五边形、六边形、八边形、十二边形等，在此不作限制。光源11可以被划分成2x2、3x3、4x4等数量的发光区域111，发光区域111的数量可以根据深度相机100测距范围、视场角以及光源11的散热要求等因素确定，在此不作限制。任意两个发光区域111的面积可以是相同或相近，且任意两个发光区域111的形状也可以是相同或相似，在此不作限制。如此，一方面可以便于光源11的设计，另一方面可以使得各发光区域111发出的光线可以具有大致相同的投射面积。每个发光区域111包括一个或多个点光源1111，且任意两个发光区域111内点光源1111的数量的差值小于预定阈值。可以理解，若存在两个发光区域111内的点光源1111的数量相差较大，那么，在相同驱动电流下，会导致点光源1111数量较多的发光区域111的发光功率大于点光源1111数量较少的发光区域111的发光功率，如此，致使图像的各个区域成像不均匀，影响图像质量。多个发光区域111采用共阴极、分阳极的设计方案，可以通过与光源11连接的驱动芯片(图未示)来控制各个发光区域111中多个点光源111的阳极的开启或关闭，从而实现各发光区域111内点光源111的发光状态(点亮或熄灭)的控制。

可以理解，相关技术中，光发射模组发光时，通常是整个光源进行激光发射。这种发光方式在应用到近距离场景的测量时，可以获得具有较高精度的深度信息。然而，在远距离场景的测量时，由于被测物体距离较远，光源发射的激光传播到被测物体时能量已大大衰减，无法获得较高精度的深度信息。此时，如果要保证能够获得精度满足条件的深度信息，则需要为光源提供更大的驱动电流，以使得光源能够发射更高功率的激光。然而，这种增大驱动电流来提高发射功率的方式会大大增加光发射模组的发热，影响光发射模组的工作性能。本申请实施方式的光发射模组10中，由于光源11的每个发光区域111均可以独立控制，使得各发光区域111可以分时开启或同时开启。那么，在测量远距离物体的深度信息时，就可以通过分时开启多个发光区域111且增大每个发光区域111的发光功率的方式来保证深度相机100的测距精度，同时可以降低光发射模组10的发热，保证光发射模组10的工作性能。如此，本申请实施方式的光发射模组10既可以测量近距离物体的深度信息，又可以测量远距离物体的深度信息，测距范围更大，测距精度更高。

请参阅图1及图3，光阑13设置在光源11的发光光路上，光阑13开设有对应于多个发光区域111的多个通孔131，多个通孔131用于供激光通过。光阑13是指在光学***中对光束起着限制作用的实体，通过光阑13中的通孔131的光线的投射视场可以被限制。在本申请实施方式中，发光区域的与通孔131的对应关系可以为：每个发光区域111对应一个通孔131，该一个发光区域111发射的激光通过该一个通孔131后出射。将一个发光区域111设置为与一个通孔131对应时，可以通过控制该一个发光区域111的驱动电流的大小来调节通过通孔131的光量。在本申请实施方式中，将光阑13设置在光源11的发光光路上，且光阑13开设有对应于不同多个发光区域111的多个通孔131，则各个发光区域111所发射的激光将通过与之相对应的通孔131，从而可以对各个发光区域111发射的激光进行限制，防止对应于不同通孔131的发光区域111发射的激光的串扰。

请参阅图1及图3，透镜阵列15设置在光源11的发光光路上，透镜阵列15包括对应于多个发光区域111的多个透镜151，每个透镜151用于对激光进行折射以改变激光的传播方向。具体地，光阑13位于光源11与透镜阵列15之间，每个透镜151用于对通过光阑13的激光进行折射以改变激光的传播方向。透镜151包括相背的第一面1511和第二面1513，第一面1511相较于第二面1513更远离光源11。第一面1511和第二面1513中的至少一个面为自由曲面。如图1所示，在一个例子中，透镜151的第一面1511与第二面1513可以均为自由曲面。由于第一面1511和第二面1513均为自由曲面，透镜151的对激光的折射效果更好，有利益提升光发射模组10的激光投射效果。透镜阵列15与多个通孔131的对应关系为一个透镜151与一个通孔131对应，则当一个发光区域111对应一个通孔131时，发光区域111、通孔131及透镜151的对应关系为一个发光区域111与一个通孔131及一个透镜151对应(如图1所示)。其中，透镜151在光源11上的投影的形状可以与所对应的发光区域111的横截面的形状相同，也可以与所对应的发光区域111的横截面的形状相似，在此不作限制。可以理解，在远距离场景的测量中，可以通过增大光源11的发光功率以提升获取的深度信息的精度，而由于增大光源11的发光功率易导致光发射模组10的功耗增大，因此可以通过开启光源11中的部分点光源1111以减小光发射模组10的功耗。然而，这一方式又会导致光发射模组10的投射视场减小。本申请实施方式的光发射模组10中设置有透镜阵列15，透镜阵列15包括与多个发光区域111相互配合的透镜151，多个透镜151可以对多个发光区域111的投射视场进行分割，以使得多个发光区域111的多个投射视场可以组合成光发射模组10的大投射视场。在远距离场景的测量时，可以分时开启各个发光区域111并为各个发光区域111提供较大的驱动电流，从而可以以较低的功耗来实现高精度深度信息获取，并能保证光发射模组10仍能够具有较大的投射视场。

进一步地，本申请实施方式的透镜阵列15中，分布在透镜阵列15周缘的透镜151的自由曲面的凸起程度相较于分布在透镜阵列15中心的透镜151的自由曲面的的凸起程度更大，如此，远离光源11的中心的发光区域111发出的激光可以通过分布在透镜阵列15周缘的透镜151进行较大角度的折射，有利于扩散光发射模组10的视场角。

请再参阅图1，扩散器17设置在光源11的发光光路上，扩散器17用于扩散激光。扩散器17的工作原理是借由扩散物质的折射和反射将光源11发射的激光雾化。在本申请实施方式中，扩散器17主要是将激光光束进行匀光并扩散，以改变光发射模组10的视场角和激光在被测场景中的光强分布。透镜阵列15与扩散器17之间的相对位置关系可以有多种。如图1所示，在一个例子中，沿光源11的出光方向，光阑13、透镜阵列15及扩散器17依次设置，且透镜阵列15与扩散器17之间彼此间隔。每个透镜151用于对经过与其对应的通孔131的激光进行折射以改变经过该通孔131的激光的传播方向，扩散器17用于对经过透镜阵列15的激光进行扩散，以改变光发射模组10的视场角和激光在被测场景中的光强分布。

请再参阅图2，光接收模组20可以用于接收光发射模组10发射的激光。具体地，光接收模组20用于接收由光源11发出，通过光阑13后再经过透镜阵列15折射及扩散器17扩散，并被被测场景中的物体反射回的激光。通过计算激光在空气中的飞行时间，可以计算得到被摄物体的与深度相机100的距离，也即深度信息。

请参阅图2及图3，处理器30可以用于确定深度相机100的应用场景，并根据应用场景确定光发射模组10的开启策略。开启策略包括多个发光区域111的发光功率及多个发光区域111的开启顺序中的至少一种。也即是说，开启策略可以仅包括多个发光区域111的发光功率；或者，开启策略可以仅包括多个发光区域111的开启顺序；或者，开启策略可以同时包括多个发光区域111的发光功率及多个发光区域111的开启顺序。

具体地，处理器30可以通过多种方式来确定深度相机100的应用场景。例如，处理器30可以根据用户的输入来确定深度相机100的应用场景。再例如，处理器30可以根据当前的启用深度相机100的应用来确定应用场景，比如，当启用深度相机100的应用为与手势识别相关的应用时，则处理器100确定深度相机100应用于手势识别，当前的被测场景为近距离场景；当启用深度相机100的应用为室内导航相关的应用时，则处理器100确定深度相机100应用于室内导航，当前的被测场景为远距离场景。再例如，处理器30可以根据深度相机100粗略测距得到的信息来确定应用场景，比如，深度相机100中的光发射模组10可以先在预定电流的驱动下开启，以粗略测量被测场景的深度信息，再根据深度信息来确定当前的被测场景为远距离场景还是近距离场景。

请结合图1、图2、图3和图4，在应用场景为第一场景(即近距离场景)时，多个发光区域111以第一发光功率发光，且多个发光区域111同时开启。具体地，光接收模组20向光发射模组10发送同步信号，光发射模组10在接收到光接收模组20发送的同步信号后，光发射模组10同时开启9个发光区域111的阳极开关，9个发光区域111的点光源1111被同时点亮并以第一发光功率发射激光(图3所示)，激光通过每个发光区域111对应的通孔131射入相对应的透镜151，再通过透镜151的折射及扩散器17的扩散后，投射到被测场景中(图4所示)。可以理解，由于第一场景为近距离场景，光发射模组10仅需要以较低的发光功率发光即可实现较高精度的深度信息的获取，且由于发光功率较低，光发射模组10的多个发光区域111同时开启也不会导致光发射模组10产生较多的热量。因此，在深度相机100应用于第一场景时可以控制多个发光区域111以第一发光功率发光，且多个发光区域111同时开启，在保证深度信息具有较高的获取精度的同时，还能够避免光发射模组10产生较大的功耗，且可以避免分时开启多个发光区域111带来的时间消耗。

请结合图1、图2、图5至图8，在应用场景为第二场景(即远距离场景)时，多个发光区域111以大于第一发光功率的第二发光功率发光，多个发光区域111分时开启。具体地，光接收模组20向光发射模组10发送同步信号，光发射模组10在接收到光接收模组20发送的同步信号后，光发射模组10开启第一个发光区域111(图5所示)的阳极开关，第一个发光区域111的点光源1111被点亮并以第二发光功率发射激光，激光通过与第一个发光区域111对应的通孔131后射入相对应的透镜151中，并通过透镜151的折射及扩散器17的扩散后，投射到被测场景的一个区域中，该区域位于光接收模组20的接收视场内(图6所示)。然后，光发射模组10关闭第一个发光区域111的阳极开关，同时开启第二个发光区域111(图7所示)的阳极开关，第二个发光区域111的点光源1111被点亮并以第二发光功率发射激光，激光通过第二个发光区域111对应的通孔131后射入相对应的透镜151中，并通过透镜151的折射及扩散器17的扩散，投射到被测场景的另一个区域中，该区域也位于光接收模组20的接收视场内(图8所示)。随后，光发射模组10依次开启第三个发光区域111至第九个发光区域111。处理器30可以根据光接收模组20获得的对应于9个不同区域的激光获得9帧深度子图像，处理器30将9帧深度子图像合成一帧深度图像，以得到具有较大视场的深度图像。需要说明的是，多个发光区域111的开启顺序不受图5至图8所示实施例的顺序限制，多个发光区域111的开启顺序可由开发人员自行确定。可以理解，由于第二场景可以是远距离场景，在进行远距离场景的深度测量时，由于被测物体距离较远，光源11发射的激光传播到被测物体时能量已大大衰减，导致深度相机100无法获得较高精度的深度信息。因此，可以通过分时开启多个发光区域111，且使得每个发光区域111以较大的发光功率发光，以在不增加光发射模组10的功耗的情况下，使得光发射模组10具有更大的投射视场，深度相机100可以能够获得精度较高的深度信息。

综上，本申请实施方式的深度相机100及光发射模组10通过对光源11的分区控制，使得光发射模组10既能够具有较大的测距范围，同时又不会存在严重的发热问题。此外，光发射模组10利用透镜阵列15对光源11内多个发光区域111发射的激光进行折射，既可以对多个发光区域111对应的视场进行区分，还可以扩大光发射模组10的视场，优化光发射模组10的发光效果。

请参阅图9，某些实施方式中，发光区域111与通孔131及透镜151的对应关系还可以是多个发光区域111与一个通孔131及一个透镜151对应，该多个发光区域111发射的激光通过同一个通孔131后出射。其中，可以是两个发光区域111与一个通孔131及一个透镜151对应，也可以是三个发光区域111与一个通孔131及一个透镜151对应，具体与一个通孔131及一个透镜151相对应的发光区域111数量可由开发人员根据实际情况设计，在此不作限制。在一个例子中，光源11的发光区域111可以被划分为三组，每组包括三个发光区域111。每组的三个发光区域111与一个通孔131及一个透镜151对应。

请结合图1、图2、图3和图4，在应用场景为第一场景(即近距离场景)时，多个发光区域111以第一发光功率发光，且多个发光区域111同时开启。具体地，光接收模组20向光发射模组10发送同步信号，光发射模组10在接收到光接收模组20发送的同步信号后，光发射模组10同时开启9个发光区域111的阳极开关，9个发光区域111的点光源1111被同时点亮并以第一发光功率发射激光(图3所示)，激光通过每个发光区域111对应的通孔131射入相对应的透镜151，再通过透镜151的折射及扩散器17的扩散后，投射到被测场景中(图4所示)。

请结合图2、图9至图11，在应用场景为第二场景(即远距离场景)时，多个发光区域111以大于第一发光功率的第二发光功率发光，多个发光区域111分时开启。具体地，光接收模组20向光发射模组10发送同步信号，光发射模组10在接收到光接收模组20发送的同步信号后，光发射模组10同时开启第一组中的三个发光区域111(图10所示)的阳极开关，三个发光区域111的点光源1111被点亮并以第二发光功率发射激光，激光通过与三个发光区域111对应的通孔131后射入与之相对应的透镜151中，并通过透镜151的折射及扩散器17的扩散后，投射到被测场景的一个区域中，该区域位于光接收模组20的接收视场内(图11所示)。然后，光发射模组10同时关闭第一组中三个发光区域111的阳极开关，并开启第二组中的三个发光区域111以使得第二组中的三个发光区域111投射激光。随后，光发射模组10同时关闭第二组中的三个发光区域111的阳极开关，并开启第三组中的三个发光区域111以使得第三组中的三个发光区域111投射激光。处理器30可以根据光接收模组20获得的对应于三组不同区域的激光获得3帧深度子图像，处理器30将3帧深度子图像合成一帧深度图像，以得到具有较大视场的深度图像。需要说明的是，三组发光区域111的开启顺序不受前述图10至图11所示实施例的顺序限制，多个发光区域111的开启顺序可由开发人员自行确定。在本申请实施方式中采用多个发光区域111与一个通孔131及一个透镜151对应，每次可同时开启多个发光区域111来发射激光的方式相较于前述图5至图8所示实施例中逐个开启发光区域111的方式的耗时更少，有利于提高深度图像的获取速度，提高深度相机100的工作效率。

请参阅图12，在某些实施方式中，透镜151的第一面1511与第二面1513中的任意一面为自由曲面。其中，可以是第一面1511为自由曲面，第二面1513为平面(图12所示)；也可以是第一面1511为平面，第二面1513为自由曲面(图未示)，在此不做限制。与图1所示的第一面1511和1513均为自由曲面的透镜151相比，本申请实施例的透镜151中，仅将第一面1511与第二面1513中的一个面设置为自由曲面，透镜151更容易采用注塑等量产工艺进行加工，生产效率较高。

请参阅图13，在某些实施方式中，透镜151的第一面1511与第二面1513可以均为平面。与图1所示的第一面1511和第二面1513均为自由曲面的透镜151和图12所示的第一面1511与第二面1513中的任意一面为自由曲面的透镜151相比，本申请实施例中透镜151中，将第一面1511与第二面1513均设置为平面，透镜151的结构更为简单，透镜151更容易采用注塑等量产工艺进行加工，生产效率较高。

请参阅图13，在某些实施方式中，当透镜阵列15的第一面1511为平面时，光阑13、透镜阵列15与扩散器17的相对位置关系可以是沿光源11的出光方向，光阑13、透镜阵列15及扩散器17依次设置，且扩散器17位于透镜阵列15的第一面1511上，并与第一面1511连接。其中，扩散器17与透镜阵列15的连接方式可以是胶合、焊接等粘连方式，在此不作限制。与前述图1所示的光发射模组10相比，图1所示光发射模组10在生产过程中，需要将光源11的每个发光区域111和透镜阵列15的每个透镜151、扩散器17的光轴进行配准，装配流程精度要求高。而本申请实施例中扩散器17与透镜151的第一面1511进行连接，在生产的过程中只需要将发光区域111和与扩散器17相连接透镜阵列15进行一次光轴对准即可，大大简化了光发射模组10在装配和光轴对准上的工艺流程。

请参阅图14，在某些实施方式中，当透镜阵列15的第二面1513为平面时，光阑13、透镜阵列15与扩散器17的相对位置关系可以是沿光源11的出光方向，光阑13、扩散器17及透镜阵列15依次设置，且扩散器17位于透镜阵列15的第二面1513上，并与第二面1513连接。其中，扩散器17与透镜阵列15的连接方式可以是胶合、焊接等粘连方式，在此不作限制。将扩散器17与透镜151的第二面1513进行连接，在生产的过程中只需要将发光区域111和与扩散器17相连接透镜阵列15进行一次光轴对准即可，大大简化了光发射模组10在装配和光轴对准上的工艺流程。当然，在其他实施方式中，在沿光源11的出光方向，光阑13、扩散器17及透镜阵列15依次设置时，扩散器17也可以与透镜阵列15彼此间隔，在此不作限制。此时，透镜阵列15的第二面1513也可以为自由曲面，在此也不作限制。

请参阅图1及图15，在某些实施方式中，发光区域111的横截面可以为六边形。在本申请实施例中，将发光区域111的横截面设置为六边形，则发光区域111投射的激光的投影形状更接近圆形，更有利于扩散器17对从发光区域111射出的激光进行整形和匀光。并且，与图1所示实施例中的横截面为正方形的发光区域111相比较，横截面为六边形的发光区域111在深度测量过程中只需要分时开启较少次数(如图15所示为7次)的发光区域111就可以遍历完所有发光区域111，以得到一帧深度图像，有利于减少获取一帧图像的耗时，提高深度相机100的工作效率。

请参阅图16，在某些实施方式中，发光区域111的横截面可以为扇形。此时，光源11可以被划分成2个发光区域111、4个发光区域111、8个发光区域111等，发光区域111的数量可以根据深度相机100测距范围、视场角以及光源11的散热要求等因素确定，在此不作限制。任意两个发光区域111的面积可以是相同或相近，在此不作限制。

请参阅图3及图17，在某些实施方式中，发光区域111的横截面可以为环形。且光源11可以被划分成2个发光区域111、3个发光区域111、6个发光区域111等，发光区域111的数量可以根据深度相机100测距范围、视场角以及光源11的散热要求等因素确定，在此不作限制。任意两个发光区域111的面积可以是相同或相近，在此不作限制。发光区域111的横截面为环形时，发光区域111投射的激光的投影形状更接近圆形，更有利于扩散器17对从发光区域111射出的激光进行整形和匀光。需要说明的是，当多个发光区域111的横截面为环形时，还需要额外增加一个横截面为圆形的发光区域111，以使得多个横截面111为环形的发光区域111可以与该一个横截面为圆形的发光区域111组合成一个横截面为圆形的光源11。

请参阅图1及图18，本申请实施方式还提供一种电子设备1000。电子设备1000包括壳体500及上述任意一个实施方式所述的深度相机100。深度相机100与壳体500结合。例如，壳体500形成有收容空间(图未示)，深度相机100收容在收容空间内。

其中，电子设备1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备(如智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜)、虚拟现实设备等，在此不作任何限制。在本发明的具体实施例中，电子设备1000为手机。

本申请实施方式的电子设备1000中设置有包含光发射模组10的(图1所示)深度相机100。光发射模组10通过对光源11的分区控制，使得光发射模组10既能够具有较大的测距范围，同时又不会存在严重的发热问题。此外，光发射模组10利用透镜阵列15对光源11内多个发光区域111发射的激光进行折射，既可以对多个发光区域111对应的视场进行区分，还可以扩大光发射模组10的视场，优化光发射模组10的发光效果。

请参阅图1、图3及图19，本申请实施方式还提供一种控制方法。控制方法可以用于上述任意一个实施方式所述的光发射模组10。控制方法包括：

01：确定深度相机100的应用场景；

02：根据应用场景确定光发射模组10的开启策略，开启策略包括多个发光区域111的发光功率及多个发光区域111的开启顺序中的至少一种。

请参阅图3及图20，在某些实施方式中，步骤02根据应用场景确定光发射模组10的开启策略，包括：

021：在应用场景为第一场景时，多个发光区域111以第一发光功率发光，多个发光区域111同时开启；

022：在应用场景为第二场景时，多个发光区域111以大于第一发光功率的第二发光功率发光，多个发光区域111分时开启。

本申请实施方式的控制方法的具体执行过程与前文处理器30用于应用场景确定及开启策略确定时的具体执行过程一致，在此不再赘述。

本申请实施方式的控制方法通过对光源11的分区控制，使得光发射模组10能够具有较大的测距范围，同时又不会存在严重的发热问题。

在本说明书的描述中，参考术语“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”等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申请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，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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

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

Claims (13)

1.一种光发射模组，其特征在于，包括：

光源，所述光源用于发射激光，所述光源包括多个发光区域，所述多个发光区域独立控制；

光阑，所述光阑设置在所述光源的发光光路上，所述光阑开设有对应于所述多个发光区域的多个通孔，所述多个通孔用于供所述激光通过；

透镜阵列，所述透镜阵列设置在所述光源的发光光路上，所述透镜阵列包括对应于所述多个发光区域的多个透镜，每个所述透镜用于对所述激光进行折射以改变所述激光的传播方向，所述透镜包括相背的第一面和第二面；及

扩散器，所述扩散器设置在所述光源的发光光路上，所述扩散器用于扩散所述激光，在所述第一面或所述第二面中的一个为平面时，所述扩散器与所述平面连接。

2.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，每个所述发光区域包括一个或多个点光源，任意两个所述发光区域内所述点光源的数量的差值小于预定阈值。

3.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，一个所述发光区域与一个所述通孔及一个所述透镜对应；或

多个所述发光区域与一个所述通孔及一个所述透镜对应。

4.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述第一面相较于所述第二面更远离所述光源；

所述第一面和所述第二面中的一个面为自由曲面；或

所述第一面和所述第二面均为平面。

5.根据权利要求4所述的光发射模组，其特征在于，所述发光区域的横截面为扇形、环形或多边形。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的光发射模组，其特征在于，沿所述光源的出光方向，所述光阑、所述透镜阵列及所述扩散器依次设置，每个所述透镜用于对经过所述通孔的激光进行折射以改变所述经过所述通孔的激光的传播方向，所述扩散器用于对经过所述透镜阵列的激光进行扩散。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的光发射模组，其特征在于，沿所述光源的出光方向，所述光阑、所述扩散器及所述透镜阵列依次设置，所述扩散器用于对经过所述通孔的激光进行扩散，每个所述透镜用于对经过所述扩散器的激光进行折射以改变所述经过所述扩散器的激光的传播方向。

8.一种深度相机，其特征在于，包括：

权利要求1-7任意一项所述的光发射模组；及

光接收模组，所述光接收模组用于接收所述光发射模组发射的激光。

9.根据权利要求8所述的深度相机，其特征在于，所述深度相机还包括处理器，所述处理器用于：

确定所述深度相机的应用场景；

根据所述应用场景确定所述光发射模组的开启策略，所述开启策略包括所述多个发光区域的发光功率及所述多个发光区域的开启顺序中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的深度相机，其特征在于，在所述应用场景为第一场景时，所述多个发光区域以第一发光功率发光，所述多个发光区域同时开启；

在所述应用场景为第二场景时，所述多个发光区域以大于所述第一发光功率的第二发光功率发光，所述多个发光区域分时开启。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；及

权利要求8-10任意一项所述的深度相机，所述深度相机与所述壳体结合。

12.一种控制方法，用于深度相机，所述深度相机包括光发射模组，其特征在于，所述光发射模组包括光源、光阑、透镜阵列及扩散器；所述光源用于发射激光，所述光源包括多个发光区域，所述多个发光区域独立控制；所述光阑设置在所述光源的发光光路上，所述光阑开设有对应于所述多个发光区域的多个通孔，所述多个通孔用于供所述激光通过；所述透镜阵列设置在所述光源的发光光路上，所述透镜阵列包括对应于所述多个发光区域的多个透镜，每个所述透镜用于对所述激光进行折射以改变所述激光的传播方向，所述透镜包括相背的第一面和第二面；所述扩散器设置在所述光源的发光光路上，在所述第一面或所述第二面中的一个为平面时，所述扩散器与所述平面连接，所述扩散器用于扩散所述激光；所述控制方法包括：

确定所述深度相机的应用场景；

根据所述应用场景确定所述光发射模组的开启策略，所述开启策略包括所述多个发光区域的发光功率及所述多个发光区域的开启顺序中的至少一种。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述应用场景为第一场景时，所述多个发光区域以第一发光功率发光，所述多个发光区域同时开启；

在所述应用场景为第二场景时，所述多个发光区域以大于所述第一发光功率的第二发光功率发光，所述多个发光区域分时开启。

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