光学组件、光电模组、深度获取装置及电子设备
技术领域
本实用新型涉及消费性电子领域,更具体而言,涉及一种光学组件、光电模组、深度获取装置及电子设备。
背景技术
由于现有的光学元件多为精密结构,在遭到外力冲击时容易出现破裂、脱落、移位等异常。假如无法判断光学元件异常而继续使用异常的光学元件,当光学元件对应的光源发出的光能量较高时,例如为激光时,未经光学元件作用的光直接发出去后容易灼伤用户(例如灼伤用户的眼睛),存在较大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型实施方式提供一种光学组件、光电模组、深度获取装置及电子设备。
本实用新型实施方式的光学组件包括光学元件和导电回路,所述光学元件用于扩束或扩散激光;所述导电回路设置在所述光学元件上,所述导电回路包括多个导电线路以及连接线路,所述连接线路用于连接多个所述导电线路,在所述光学元件异常时,所述导电线路和/或所述连接线路断开而使得所述导电回路断开。
本实用新型的光学组件利用导电回路输出的电信号判断光学元件是否异常,可以在判断光学元件出现异常时,及时采取安全措施,提高了光学元件的使用安全级别。另外,由于导电回路是由多个导电线路以及连接线路组成,只有在导电线路和/或连接线路断开而使得导电回路断开时,才判断光学元件异常;而在其中一个导电线路或一个连接线路由于故障而断开时,导电回路仍可以导通,不会判断光学元件异常,就不会造成假性故障,即不会仅根据一个导电线路或一个连接线路的断开就判断光学元件异常,而触发采取安全措施,提高了异常检测的准确性。
在某些实施方式中,所述连接线路包括第一子连接线路及第二子连接线路,所述第一子连接线路用于连接间隔第一距离设置的所述导电线路,所述第二子连接线路用于连接间隔第二距离设置的所述导电线路。
利用第一子连接线路连接两个间隔第一距离设置的导电线路,并利用第二子连接线路连接间隔第二距离设置的导电线路,使导电回路出现断路的几率较小,降低了出现假性故障的可能性,提高了异常检测的准确性。
在某些实施方式中,所述光学元件包括相背的入光面和出光面,所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置,所述光学元件包括衍射微结构,所述衍射微结构用于扩束所述激光,所述衍射微结构设置在所述出光面上,所述导电回路设置在所述入光面上。
由于衍射微结构为精密结构,衍射微结构和导电回路分别设置在光学元件的两侧,避免了在导电回路覆盖在衍射微结构的工艺过程中,破坏衍射微结构。
在某些实施方式中,所述光学元件包括相背的入光面和出光面,所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置,所述光学元件包括衍射微结构,所述衍射微结构用于扩束所述激光,所述衍射微结构设置在所述入光面上,所述导电回路设置在所述出光面上。
导电回路设置在出光面上,可以避开设置在入光面上的衍射微结构,避免了在导电回路覆盖在衍射微结构的工艺过程中,破坏衍射微结构。此外,衍射微结构设置在光电模组的内部,使得衍射微结构不容易受到外界的水汽、灰尘等干扰。
在某些实施方式中,所述光学元件为扩散器,所述光学元件包括相背的入光面和出光面,所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置,所述导电回路设置在所述出光面上。
导电回路可以设置在出光面上,便于导电回路与外部电路连接。
在某些实施方式中,所述光学元件为扩散器,所述光学元件包括相背的入光面和出光面,所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置,所述导电回路设置在所述入光面上。
导电回路设置在扩散器的入光面上,使得导电回路设置在光电模组的内部,从而导电回路不容易受到外界的水汽、灰尘等干扰。
在某些实施方式中,所述光学元件为扩散器,所述光学元件包括相背的入光面和出光面,所述入光面和所述出光面沿着所述激光的出光光路依次设置,所述导电回路设置在所述入光面和所述出光面上。
由于入光面和出光面上均设置有导电回路,当光学元件的出光面异常却没有影响到入光面时,例如光学元件自出光面破裂却没有影响到入光面,光学组件仍能通过入光面上的导电回路输出的电信号进行异常检测;而当光学元件的入光面异常却没有影响到出光面时,例如,光学元件自入光面破裂却没有影响到出光面,光学组件仍能通过出光面上的导电回路输出的电信号进行异常检测,相较于仅在入光面或出光面上设置有导电回路而言,异常检测的灵敏度更高。
在某些实施方式中,所述导电回路的分布图案包括蜿蜒状分布图案、栅状分布图案、回字形分布图案中的一种或多种。
导电回路通过设置合理的分布图案,例如蜿蜒状分布图案、栅状分布图案、回字形分布图案或多种分布图案的组合,导电回路覆盖在光学元件上的面积更大,扩大了导电回路检测的范围。
在某些实施方式中,所述导电回路包括输入端和输出端,所述输入端和所述输出端分别与外部电路电连接以形成检测回路。
导电回路与外部电路电连接以形成检测回路,检测回路的电信号可以用于作为光学组件的异常检测的依据,提高光学组件使用的安全性。
本实用新型实施方式的光电模组包括光源和上述任一实施方式所述的光学组件。所述光源用于发射激光。所述光学组件设置在所述光源的出光光路上并用于将所述激光扩束或扩散。
本实用新型的光电模组中,由于光学元件上设置有导电回路,因此光电模组可以根据导电回路输出的电信号判断光学元件是否完好地安装在光电模组内,可以在判断光学元件出现异常时,及时关闭光源,提高了光电模组的使用安全级别。此外,由于导电回路是由多个导电线路以及连接线路组成,只有在导电线路和/或连接线路断开而使得导电回路断开时,才判断光学元件异常;而在其中一个导电线路或一个连接线路由于故障而断开时,导电回路仍可以导通,不会判断光学元件异常,就不会造成假性故障而关闭光源,影响光电模组的正常工作,提高了异常检测的准确性。
在某些实施方式中,所述导电回路包括输入端和输出端,所述输入端及所述输出端分别与所述光源电连接以形成检测回路;在所述光学组件异常时,所述检测回路断开。
将光源接入检测回路中,光电模组能够根据检测回路判断光学组件是否异常,并在光学组件异常时,及时关闭光源,提高光电模组的使用安全级别。
本实用新型实施方式的深度获取装置包括上述任一实施方式所述的光电模组和相机模组。所述光电模组用于朝目标物体发射激光。所述相机模组用于接收经所述目标物体反射后的激光。
本实用新型的深度获取装置中,由于光学元件上设置有导电回路,因此光电模组可以根据导电回路输出的电信号判断光学元件是否完好地安装在光电模组内,可以在判断光学元件出现异常时,及时关闭光源,提高了光电模组的使用安全级别。此外,由于导电回路是由多个导电线路以及连接线路组成,只有在导电线路和/或连接线路断开而使得导电回路断开时,才判断光学元件异常;而在其中一个导电线路或一个连接线路由于故障而断开时,导电回路仍可以导通,不会判断光学元件异常,就不会造成假性故障而关闭光源,影响光电模组的正常工作,提高了异常检测的准确性。
本实用新型实施方式的电子设备包括壳体和上述实施方式所述的深度获取装置,所述深度获取装置设置在所述壳体上。
本实用新型的电子设备中,由于光学元件上设置有导电回路,因此光电模组可以根据导电回路输出的电信号判断光学元件是否完好地安装在光电模组内,可以在判断光学元件出现异常时,及时关闭光源,提高了光电模组的使用安全级别。此外,由于导电回路是由多个导电线路以及连接线路组成,只有在导电线路和/或连接线路断开而使得导电回路断开时,才判断光学元件异常;而在其中一个导电线路或一个连接线路由于故障而断开时,导电回路仍可以导通,不会判断光学元件异常,就不会造成假性故障而关闭光源,影响光电模组的正常工作,提高了异常检测的准确性。
本实用新型的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本实用新型实施方式的电子设备的结构示意图;
图2为本实用新型实施方式的深度获取装置的结构示意图;
图3为本实用新型实施方式的光电模组的结构示意图;
图4为本实用新型实施方式的光学组件的结构示意图;
图5为本实用新型实施方式的光电模组的检测回路的等效电路图;
图6为本实用新型另一实施方式的光学组件的结构示意图;和
图7为本实用新型另一实施方式的光电模组的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
另外,下面结合附图描述的本实用新型的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型的实施方式,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1,本实用新型实施方式的电子设备1000可以是能够获取深度的电子装置,例如手机、电脑(包括平板电脑、手提电脑等)、游戏机、头显设备、监控设备、门禁***等。本实用新型以电子设备1000是手机为例进行说明。具体地,电子设备1000包括壳体200和深度获取装置100。壳体200可以给设置在壳体200上的深度获取装置100提供保护,例如可以隔离水、灰尘、电磁波等,从而延长深度获取装置100的使用寿命。在一个例子中,壳体200上开设有与深度获取装置100对应的孔。光线可以从孔中穿出或穿入壳体200。
请参阅图2,本实用新型实施方式的深度获取装置100可应用于人脸识别、3D建模等领域。深度获取装置100包括光电模组10和相机模组20。光电模组10用于朝目标物体发射激光,例如朝用户发射激光图案。相机模组20用于接收经目标物体反射后的激光。深度获取装置100还包括处理器30。处理器30用于根据相机模组20接收的激光以成像(深度图像)。具体地,处理器30与相机模组20及光电模组10均连接,处理器30用于处理上述激光以获得深度图像。深度获取装置100上还可以形成有与光电模组10对应的投射窗口40和与相机模组20对应的采集窗口50。光电模组10可以通过投射窗口40向目标空间投射激光,相机模组20可以通过采集窗口50接收经过目标物体反射后的激光。在一个例子中,深度获取装置100为结构光深度相机,结构光深度相机的光电模组10能够投射散斑图案或者编码结构光图案,相机模组20接收经目标物体调制后的散斑图案或者编码结构光图案,处理器30根据散斑图案或者编码结构光图案生成深度图像。在另一个例子中,深度获取装置100为飞行时间(Time of flight,TOF)深度相机。飞行时间深度相机的光电模组10能够朝目标物体发射激光,并由相机模组20接收经目标物体反射后的激光,处理器30根据发射激光与接收反射激光之间的时间差来计算目标物体与飞行时间深度相机之间的距离,从而获得目标物体的深度信息。
请参阅图3,本实用新型实施方式的光电模组10包括基板11、镜筒12、光源13和光学组件14。
基板11可以用于承载光源13。基板11可以是柔性电路板、硬质电路板或软硬结合电路板中的至少一种。基板11包括相背的第一面111和第二面112。第一面111可以与镜筒12和光源13结合,第二面112可以与外部电路结合,例如与电子设备1000的主板结合。在一个例子中,基板11的材料可以是塑料,如此,基板11质量较轻且具有足够的支撑强度。在另一个例子中,基板11的材料可以是陶瓷,如此,基板11能够较好地对光源13散热。
镜筒12设置在基板11上。镜筒12与基板11的连接方式包括螺合、胶合、卡合等。镜筒12与基板11共同形成收容空间121。光源13和光学组件14均收容在收容空间121内,镜筒12对光源13以及光学组件14形成保护作用。在一个例子中,镜筒12包括侧壁122及顶壁123。顶壁123可以与光学组件14结合。
光源13用于发射激光。光源13设置在基板11上。在一个例子中,光源13可以承载在基板11的第一面111上。光源13包括远离第一面111的发光面131,激光从发光面131发出。光源13可以为垂直腔面发射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)。垂直腔面发射器包括半导体衬底及设置在衬底上的发光元件,衬底设置由多个发光元件组成的阵列激光器,具体地,多个发光元件可以以规则或者不规则的二维图案的形式排布在衬底上。采用垂直腔面发射器作为光源13,则投射至目标物体的激光的不相关性会更高,有利于获取高精度的深度图像。
光学组件14可以设置在镜筒12上并与光源13的发光面131相对,具体地,光学组件14可以通过卡合、胶合等连接方式固定在镜筒12上,并收容在收容空间121内。光学组件14包括光学元件141和导电回路142。
光学元件141用于扩束或扩散激光,例如从光源13发射的激光。光学元件141包括相背的入光面1411和出光面1412。入光面141和出光面142沿着激光的出光光路依次设置。入光面141与光源13的发光面131相对。
请结合图4,导电回路142设置在光学元件141上。导电回路142与外部电路(例如与电子设备1000的主板)连接以形成完整的回路。从导电回路142的一端输入电信号,电信号在经过具有电阻的导电回路142后,电信号的大小发生改变,例如电流变小,因此依据输出电信号的大小可以判断光学元件141是否完好。具体地,当光学元件141为完好状态时,导电回路142的电阻较小,则输出的电信号较强,比如电流较大。当光学元件141异常时,例如破裂,导电回路142也会破裂,此时导电回路142的电阻较大,则输出的电信号较弱,比如电流较小。此外,当光学元件141从镜筒12上脱落或者发生移位时,导电回路142与外部电路形成的回路也会断开,则导电回路142输出的电信号也较弱,比如电流也较小或者为零。因此,光电模组10通过判断导电回路142输出的电信号,可以检测到光学元件141是否完好地安装在镜筒12上。当检测到光学元件141没有完好地安装在镜筒12上时,光电模组10及时采取安全措施,例如关闭光源13,以防光源13发射的激光在未经完好的光学元件141扩束或扩散就发射出去,灼伤用户的眼睛,提高光学元件141的使用安全级别。
进一步地,导电回路142包括多个导电线路1421以及连接线路1422。连接线路1422用于连接多个导电线路1421。在光学元件141异常时,导电线路1421和/或连接线路1422断开而使得导电回路142断开。
具体地,多个导电线路1421以及连接线路1422覆盖在光学元件141的表面上。其中,多个导电线路1421通过连接线路1422连接,例如,两个导电线路1421可以仅通过一个连接线路1422连接,还可以通过多个连接线路1422连接。在一个例子中,由于间隔第一距离设置的导电线路1421之间的距离很小,因此在光学元件141异常处,间隔第一距离设置的导电线路1421会一起断开,从而使得导电回路142断开。在另一个例子中,在光学元件141异常处,一个连接线路1422断开就使得导电回路142断开。当然,在光学元件141异常处,导电线路1421和连接线路1422也可以同时断开,从而使得导电回路142断开。导电回路142的断开使得导电回路142的总电阻较大,输出的电信号较弱,比如电流较小。而当其中一个导电线路1421或一个连接线路1422由于故障而断开时,例如一个导电线路1421或一个连接线路1422出现脱落或者品质不良而无法导通,由于间隔第一距离设置的其他导电线路1421及其他连接线路1422为完好状态,导电回路142仍可以导通,电流仍可以流经整个光学元件141的表面,此时导电回路142仍可以继续判断光学元件141是否完好。因此,光电模组10不会仅根据一个导电线路1421或一个连接线路1422的断开就判断光学元件141异常,而触发采取安全措施,避免造成假性故障而触发光电模组10采取安全措施,例如关闭光源13,使得光电模组10无法投射激光。在本实施例中,导电回路142可以为氧化铟锡(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,可实现通电后的电信号输出,同时不会对光学元件141的出光光路产生遮挡。
本实用新型的光学组件14利用导电回路142输出的电信号判断光学元件141是否异常,可以在判断光学元件141出现异常时,及时采取安全措施,提高了光学元件141的使用安全级别。另外,由于导电回路142是由多个导电线路1421以及连接线路1422组成,只有在导电线路1421和/或连接线路1422断开而使得导电回路142断开时,才判断光学元件141异常;而在其中一个导电线路1421或一个连接线路1422由于故障而断开时,导电回路142仍可以导通,不会判断光学元件141异常,就不会造成假性故障,即不会仅根据一个导电线路1421或一个连接线路1422的断开就判断光学元件141异常,而触发采取安全措施,提高了异常检测的准确性。需要说明的是,本实用新型的导电回路142不限于应用在光电模组10的光学元件141中,还可以应用在其他容易异常或者出现裂痕的器件上,例如光学器件。以镜头镜片为例,导电回路142设置在镜片的表面上以检测镜片是否异常,从而保证镜片的光学效果较好。
综上,本实用新型的电子设备1000、深度获取装置100、光电模组10中,由于光学元件141上设置有导电回路142,因此光电模组10可以根据导电回路142输出的电信号判断光学元件141是否完好地安装在光电模组10内,可以在判断光学元件141出现异常时,及时关闭光源13,提高了光电模组10的使用安全级别。此外,由于导电回路142是由多个导电线路1421以及连接线路1422组成,只有在导电线路1421和/或连接线路1422断开而使得导电回路142断开时,才判断光学元件141异常;而在其中一个导电线路1421或一个连接线路1422由于故障而断开时,导电回路142仍可以导通,不会判断光学元件141异常,就不会造成假性故障而关闭光源13,影响光电模组10的正常工作,提高了异常检测的准确性。
请参阅图4,在某些实施方式中,导电回路142包括输入端1423和输出端1424。输入端1423和输出端1424分别与外部电路电连接以形成检测回路。
导电回路142的输入端1423和输出端1424可以依次设置在光学元件141的同侧(如图4),也可以设置在光学元件141的不同侧,例如输入端1423设置在如图4的光学元件141的左侧,输出端1424设置在光学元件141的右侧。导电回路142分别通过输入端1423和输出端1424分别与外部电路(例如图1中的电子设备1000的主板)电连接。请结合图3,在一个例子中,镜筒12上还设置有导电件15,导电回路142通过导电件15与外部电路电连接。具体地,导电件15可以设置在镜筒12的外表面,例如侧壁122的外表面1221以及顶壁123的外表面1231,也可以设置在镜筒12的内表面。输入端1423和输出端1424可以分别通过导电材料(例如导电胶)与导电件15电连接,导电件15与外部电路电连接,从而形成导电回路142、导电件15、外部电路组成的检测回路。在正常情况下,检测回路的电阻值较小,检测回路输出的电信号较大。当检测回路的任意一处位置出现断路时,例如当光学组件14从镜筒12上脱落或者发生移位,会造成导电件15与光学组件14的连接位置出现断路时,检测回路的电阻无穷大,使得检测回路输出的电信号均较小。如此,检测回路的电信号可以用于作为光学组件14的异常检测的依据,提高光学组件14使用的安全性。在一个例子中,导电件15为导电层。导电层由金属制成。导电层可以通过电镀的方式覆盖在镜筒12的表面上。如此,一方面,导电层能提高检测回路检测的准确性,另一方面,由于金属具有屏蔽作用,导电层覆盖镜筒12上可以有效降低外界电磁波对光源13造成干扰,即导电件15具有电磁屏蔽的作用。
请参阅图4,在某些实施方式中,导电回路142包括输入端1423和输出端1424,输入端1423及输出端1424分别与光源13电连接以形成检测回路。在光学组件14异常时,检测回路断开。
请结合图3,具体地,光电模组10还包括基板线路16。基板线路16在基板11的第一面111及第二面112之间呈多层分布。基板线路16从第一面111暴露以用于与光源13及导电件15电连接,基板线路16从第二面112暴露以与外部电路连接。光源13通过打线与第一面111上的基板线路16连接。第二面112上形成有焊盘,基板线路16可以通过焊盘与外部电路(例如电子设备1000的主板)连接。导电回路142的一端(图4所示的左端,可以为输入端1423或者输出端1424)与左侧的导电件15的一端电连接,左侧的导电件15的另一端与基板线路16电连接,光源13连接在基板线路16上,基板线路16还与右侧的导电件15的一端连接,右侧的导电件15的另一端与导电回路142的另一端(图5所示的右端,可以为输入端1423或者输出端1424)电连接,最终形成导电回路142、导电件15、基板线路16、光源13的检测回路(如图5所示)。当光学组件14的光学元件141破裂时,导电回路142断开,检测回路断开,此时光电模组10关闭光源13。当光学组件14从光电模组10上脱落或者发生移位时,检测回路也会断开,此时光电模组10也会关闭光源13。如此,将光源13接入检测回路中,光电模组10能够根据检测回路判断光学组件14是否异常,并在光学组件14异常时,及时关闭光源13,提高光电模组10的使用安全级别。
请继续参阅图4,在某些实施方式中,连接线路1422包括第一子连接线路14221及第二子连接线路14222,第一子连接线路14221用于连接间隔第一距离设置的导电线路1421,第二子连接线路14222用于连接间隔第二距离设置的导电线路1421。
具体地,连接线路1422既可以连接间隔第一距离设置的导电线路1421,也可以连接间隔第二距离设置的导电线路1421。其中,间隔第一距离设置的导电线路1421可以通过一个或者多个第一子连接线路14221连接,间隔第二距离设置的导电线路1421可以通过一个或者多个第二子连接线路14222连接。以图4为例,每两个间隔第一距离设置的导电线路1421为一组,例如,左起第一个导电线路1421与左起第二个导电线路1421为第一组,左起第三个导电线路1421与左起第四个导电线路1421为第二组,左起第五个导电线路1421与左起第六个导电线路1421为第三组,左起第七个导电线路1421与左起第八个导电线路1421为第四组,一共形成四组间隔第一距离设置的导电线路1421。四组间隔第一距离设置的导电线路1421并排设置在光学元件141的表面。其中,相邻两组中的导电线路1421为间隔第二距离设置,例如,左起第一组的第二个导电线路1421与左起第二组的第一个导电线路1421为间隔第二距离设置。每组间隔第一距离设置的导电线路1421通过多个第一子连接线路14221连接。四组间隔第一距离设置的导电线路1421再通过多个第二子连接线路14222连接。对于一组间隔第一距离设置的导电线路1421,当其中一个支路出现断路,即其中一个导电线路1421或一个连接线路1422断开时,该组间隔第一距离设置的导电线路1421的另外一个支路仍可以导通,确保了该组间隔第一距离设置的导电线路1421仍可以输出的电信号。对于多组间隔第一距离设置的导电线路1421,当其中一个或者多个支路出现断路时,但是由于其他支路可以导通,导电回路142仍可以导通。例如左起第一组间隔第一距离设置的导电线路1421的一个支路、以及左起第二组间隔第一距离设置的导电线路1421的一个支路均出现断路,但是,由于左起第一组间隔第一距离设置的导电线路1421的另外一个支路、以及左起第二组间隔第一距离设置的导电线路1421的另外一个支路均可以导通,并且左起第三组间隔第一距离设置的导电线路1421的支路、以及左起第四组间隔第一距离设置的导电线路1421的支路也可以导通,因此,电信号仍可以流经光学元件141的整个表面,导电回路142仍可以继续检测光学元件141是否完好。综上,利用第一子连接线路14221连接两个间隔第一距离设置的导电线路1421,并利用第二子连接线路14222连接间隔第二距离设置的导电线路1421,使导电回路142出现断路的几率较小,降低了出现假性故障的可能性,提高了异常检测的准确性。
再如图6,每三个间隔第一距离设置的导电线路1421为一组,共形成四组间隔第一距离设置的导电线路1421,四组间隔第一距离设置的导电线路1421并排设置在光学元件141的表面上。每组间隔第一距离设置的导电线路1421通过多个第一子连接线路14221连接。四组间隔第一距离设置的导电线路1421再通过多个第二子连接线路14222连接。对于一组间隔第一距离设置的导电线路1421,当其中一个支路出现断路,即其中一个导电线路1421或一个连接线路1422断开时,该组间隔第一距离设置的导电线路1421的其余两个支路仍可以导通,确保了该组间隔第一距离设置的导电线路1421仍可以输出的电信号。对于多组间隔第一距离设置的导电线路1421,当其中一个支路或者多个支路出现断路时,但是由于其他支路可以导通,导电回路142仍可以导通。例如左起第一组间隔第一距离设置的导电线路1421的一个支路、以及左起第二组间隔第一距离设置的导电线路1421的一个支路均出现断路,但是,由于左起第一组间隔第一距离设置的导电线路1421的其余两个支路、以及左起第二组间隔第一距离设置的导电线路1421的其余两个支路均可以导通,并且左起第三组间隔第一距离设置的导电线路1421的支路、以及左起第四组间隔第一距离设置的导电线路1421的支路也可以导通,因此,电信号仍可以流经光学元件141的整个表面,导电回路142仍可以继续检测光学元件141是否完好。综上,相较于图4实施例中每组设置两个间隔第一距离设置的导电线路1421的方式,图6实施例中每组设置三个间隔第一距离设置的导电线路1421的方式使导电回路142出现断路的几率更小,进一步降低了出现假性故障的可能性,也进一步提高了异常检测的准确性。
需要说明的是,导电线路1421、第一子连接线路14221、以及第二子连接线路14222的数量不限于两个,三个,还可以为四个、五个或者五个以上。并且,间隔第一距离设置的导电线路1421之间的连接、以及间隔第二距离设置的导电线路1421之间的连接越复杂,导电回路142出现断路的几率越小,出现假性故障的可能性越低。
在某些实施方式中,导电回路142的分布图案包括蜿蜒状分布图案、栅状分布图案、回字形分布图案中的一种或多种。
当导电回路142包括间隔第一距离设置的导电线路1421及连接线路1422时,导电回路142的分布图案由导电线路1421及连接线路1422的图案共同组成,其中,分布图案可以为蜿蜒状分布图案、栅状分布图案,或者为回字形分布图案。导电回路142的分布图案还可以为多种分布图案的组合,例如蜿蜒状分布图案与回字形分布图案的组合、栅状分布图案与回字形分布图案的组合等。当然,导电回路142的分布图案不限于上述列举的形式,还可以为其他形式,例如直线段状分布,输入端1423设置在光学元件141的左侧,输出端1424设置在光学元件141的右侧,中间的导电线路1421呈直线分布。通过设置合理的分布图案,例如蜿蜒状分布图案、栅状分布图案、回字形分布图案或多种分布图案的组合,导电回路142覆盖在光学元件141上的面积更大,扩大了导电回路142检测的范围。
请参阅图3,在某些实施方式中,当深度获取装置100为结构光深度相机时,光学元件141为衍射光学元件(Diffractive Optical Elements,DOE)143。衍射光学元件143上设置有衍射微结构1431,衍射微结构1431用于扩束激光以形成激光图案。由于衍射微结构1431是基于光的衍射原理,利用计算机辅助设计,并通过半导体芯片制造工艺,在基片上或传统光学器件表面刻蚀产生的台阶型或连续浮雕结构(一般为光栅结构)。因此,衍射光学元件143是具有同轴再现和极高衍射效率的一类光学元件。在本实施例中,激光在通过衍射微结构1431时产生不同的光程差,满足布拉格衍射条件。另外,设计不同的衍射微结构1431,还能控制激光的发散角和形成光斑的形貌,以实现激光形成特定图案的功能。在一个例子中,衍射微结构1431设置在出光面1412上,导电回路142设置在入光面1411上。由于衍射微结构1431为精密结构,衍射微结构1431和导电回路142分别设置在光学元件141的两侧,避免了在导电回路142覆盖在衍射微结构1431的工艺过程中,破坏衍射微结构1431。在另一个例子中,衍射微结构1431设置在入光面1411上,导电回路142设置在出光面1412上。导电回路142设置在出光面1412上,可以避开设置在入光面1411上的衍射微结构1431,避免了在导电回路142覆盖在衍射微结构1431的工艺过程中,破坏衍射微结构1431。此外,衍射微结构1431设置在光电模组10的内部,使得衍射微结构1431不容易受到外界的水汽、灰尘等干扰。
请继续参阅图3,在某些实施方式中,衍射光学元件143包括与衍射微结构1431对应的衍射区域1432及围绕衍射区域1432的安装区域1433。安装区域1433用于安装衍射光学元件143。在一个例子中,导电回路142与衍射区域1432对应。具体地,当衍射区域1432位于入光面1411上,导电回路142位于出光面1412上时,导电回路142覆盖的区域与衍射区域1432对应。如此,导电回路142可以在对应的衍射区域1432的光学元件141异常时,以防止光源13发射的激光未经衍射微结构1431就投射出去,灼伤用户。在另一个例子中,导电回路142与衍射区域1432及安装区域1433均对应(如图3)。例如当光学元件141异常时,比如光电模组10受到外力撞击的情况下,位于光学元件141周缘位置的安装区域1433容易破裂或者发生移位。导电回路142覆盖的面积与安装区域1433以及衍射区域1432均对应,如此,防止安装区域1433的光学元件141异常时,位于衍射区域1432的导电回路142仍可以导通。
请参阅图3,在某些实施方式中,当深度获取装置100为结构光深度相机时,光电模组10还包括准直元件17。准直元件17以及衍射光学元件143依次设置在光源13的光路上。准直元件17用于准直光源13发射的激光,衍射光学元件143用于衍射经准直元件17准直后的激光。准直元件17设置在镜筒12上。准直元件17与镜筒12的结合方式包括卡合、胶合等。准直元件17为透镜,可以为单独的透镜,该透镜为凸透镜或凹透镜;或者准直元件17为多枚透镜,多枚透镜可均为凸透镜或凹透镜,或部分为凸透镜,部分为凹透镜。
请参阅图7,在某些实施方式中,当深度获取装置100为飞行时间深度相机时,光学元件141为扩散器(Diffuser)144。扩散器144设置在光源13的光路上,并能够扩散光源13发射的激光。扩散器144包括相背的入光面1411和出光面1412。入光面1411和出光面1412沿着激光的出光光路依次设置。在一个例子中,导电回路142可以设置在出光面1412上,便于导电回路142与外部电路连接。在另一个例子中,导电回路142也可以设置在入光面1411上,使得导电回路142设置在光电模组10的内部,从而导电回路142不容易受到外界的水汽、灰尘等干扰。在又一个例子中,入光面1411和出光面1412还可以均设置有导电回路142。由于入光面1411和出光面1412上均设置有导电回路142,当光学元件141的出光面1412异常却没有影响到入光面1411时,例如光学元件141自出光面1412破裂却没有影响到入光面1411,光学组件14仍能通过入光面1411上的导电回路142输出的电信号进行异常检测;而当光学元件141的入光面1411异常却没有影响到出光面1412时,例如光学元件141自入光面1411破裂却没有影响到出光面1412,光学组件14仍能通过出光面1412上的导电回路142输出的电信号进行异常检测,相较于仅在入光面1411或出光面1412上设置有导电回路142而言,异常检测的灵敏度更高。
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”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。