TWI771569B - 鐳射投射模組、深度相機及電子裝置 - Google Patents

鐳射投射模組、深度相機及電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI771569B
TWI771569B TW108106939A TW108106939A TWI771569B TW I771569 B TWI771569 B TW I771569B TW 108106939 A TW108106939 A TW 108106939A TW 108106939 A TW108106939 A TW 108106939A TW I771569 B TWI771569 B TW I771569B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens barrel
projection module
laser projection
optical element
diffractive optical
Prior art date
Application number
TW108106939A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201937243A (zh
Inventor
呂杰
程才權
彭侃
游興龍
楊鑫
賈玉虎
Original Assignee
大陸商Oppo廣東移動通信有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201820278549.0U external-priority patent/CN207780464U/zh
Priority claimed from CN201820281035.0U external-priority patent/CN208110247U/zh
Priority claimed from CN201810162420.8A external-priority patent/CN108181777A/zh
Priority claimed from CN201820278745.8U external-priority patent/CN207780447U/zh
Priority claimed from CN201810161928.6A external-priority patent/CN108196416A/zh
Priority claimed from CN201820280990.2U external-priority patent/CN208110223U/zh
Priority claimed from CN201810162402.XA external-priority patent/CN108344374A/zh
Priority claimed from CN201821367897.1U external-priority patent/CN208580245U/zh
Application filed by 大陸商Oppo廣東移動通信有限公司 filed Critical 大陸商Oppo廣東移動通信有限公司
Publication of TW201937243A publication Critical patent/TW201937243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI771569B publication Critical patent/TWI771569B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4233Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
    • G02B27/425Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application in illumination systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/22Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2513Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30Collimators
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4205Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/022Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/50Depth or shape recovery
    • G06T7/521Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02253Out-coupling of light using lenses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/51Housings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10028Range image; Depth image; 3D point clouds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02257Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

本申請揭露一種鐳射投射模組。鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件。繞射光學元件收容在鏡筒組件內,準直元件收容在鏡筒組件內。

Description

鐳射投射模組、深度相機及電子裝置
本申請涉及光學及電子技術領域,更具體而言,涉及一種鐳射投射模組、深度相機及電子裝置。
投射模組一般包括鏡架、光源、準直鏡、繞射光學元件等結構,準直鏡用於準直或彙聚投射模組的光源發出的鐳射,繞射光學元件(diffractive optical elements, DOE)用於將準直或彙聚後的鐳射投射成鐳射圖案,惟,繞射光學元件通常係用膠水貼附在鏡架上端而裸露在鏡架外面,容易脫落。
本申請的實施方式提供了一種鐳射投射模組、深度相機及電子裝置。
本申請實施方式的鐳射投射模組組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內。
本申請實施方式的深度相機包括上述實施方式的鐳射投射模組及圖像採集器。所述圖像採集器用於採集經所述鐳射投射模組向目標空間投射並被目標物體調製後反射回的鐳射圖案。
本申請實施方式的電子裝置包括殼體及上述實施方式的深度相機,所述深度相機設置在殼體上。
本申請提供的鐳射投射模組、深度相機及電子裝置中,繞射光學元件設置在鏡筒組件收容在鏡筒組件內,繞射光學元件不易從鏡筒組件中脫出。
本申請的實施方式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,或藉由本申請的實施方式的實踐瞭解到。
以下結合附圖對本申請的實施方式作進一步說明。附圖中相同或類似的標號自始至終表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。
另外,下面結合附圖描述的本申請的實施方式係示例性的,僅用於解釋本申請的實施方式,而不能理解為對本申請的限制。
在本申請中,除非另有明確的規定和限定,第一特徵在第二特徵“上”或“下”可以係第一和第二特徵直接接觸,或第一和第二特徵藉由中間媒介間接接觸。而且,第一特徵在第二特徵“之上”、“上方”和“上面”可係第一特徵在第二特徵正上方或斜上方,或僅僅表示第一特徵水準高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“之下”、“下方”和“下面”可以係第一特徵在第二特徵正下方或斜下方,或僅僅表示第一特徵水準高度小於第二特徵。
本申請實施方式提供一種鐳射投射模組100。鐳射投射模組100包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件。繞射光學元件收容在鏡筒組件內,準直元件收容在鏡筒組件內。
本申請實施方式的鐳射投射模組100中,繞射光學元件設置在鏡筒組件收容在鏡筒組件內,繞射光學元件不易從鏡筒組件中脫出。下面將分為五部分(第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分)實施方式對鐳射投射模組100進行描述。
圖1至圖6為對本申請第一部分實施方式的描述。需要說明的係,本申請第一部分實施方式與本申請其餘部分(第二部分、第三部分、第四部分、第五部分)實施方式之間可以係相互獨立的實施方式。當然,可以理解的係,在沒有技術障礙的情況下,本領域技術人員也可以將本申請第五部分實施方式與本申請其餘部分(第二部分、第三部分、第四部分、第五部分)實施方式進行結合,而不必受到元件名稱及標號差異等的限制。
請參閱圖1,本申請第一部分實施方式的鐳射投射模組100包括基板組件21、鏡筒組件22、光源23、準直元件24、及繞射光學元件25。鏡筒組件22設置在基板組件21上並與基板組件21共同形成收容腔221。鏡筒組件22包括位於收容腔221內並與基板組件21相對的抵觸面222。光源23設置在基板組件21上並收容在收容腔221內。準直元件24收容在收容腔221內。繞射光學元件25收容在收容腔221內並與抵觸面222抵觸。光源23、準直元件24及繞射光學元件25依次設置在光源23的光路上。
具體地,光源23設置在基板組件21上,準直元件24和繞射光學元件25可以固定在鏡筒組件22的收容腔221內,例如藉由黏膠的方式固定在鏡筒組件22上。繞射光學元件25與抵觸面222抵觸,防止繞射光學元件25從鏡筒組件22沿出光方向脫落。
在組裝鐳射投射模組100時,依次向鏡筒組件22放入繞射光學元件25、準直元件24、及安裝好光源23的基板組件21。光源23可以先設置在基板組件21上,然後再將設置有光源23的基板組件21與鏡筒組件22結合。
本申請第一部分實施方式的鐳射投射模組100可以用於立體成像。具體地,光源23發出的光束經準直元件24準直或彙聚後,由繞射光學元件25擴束並以一定的鐳射圖案向外發射,鐳射圖案投射到目標物體的表面。在某些實施方式中,可以由紅外攝像頭(可為圖7所示的圖像採集器200)採集被目標物體調製後的鐳射圖案,藉由對被調製的鐳射圖案進行分析計算獲取目標物體的深度圖像。
本申請第一部分實施方式的鐳射投射模組100利用鏡筒組件22的抵觸面222抵觸繞射光學元件25以使繞射光學元件25收容在收容腔221內,鐳射投射模組100結構簡單,組裝方便,能夠防止繞射光學元件25沿出光方向脫落。
請繼續參閱圖1,本申請第一部分實施方式的鐳射投射模組100包括基板組件21、鏡筒組件22、光源23、準直元件24、及繞射光學元件25。光源23、準直元件24及繞射光學元件25依次設置在光源23的光路上。
基板組件21包括基板211及承載在基板211上的電路板212。
基板211用於承載鏡筒組件22、光源23、及電路板212。基板211的材料可以為塑膠。比如,聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)中的至少一種。也即係說,基板211可以採用PET、PMMA、PC或PI中任意一種的單一塑膠材質製成。如此,基板211品質輕且具有足夠的支撐強度。
電路板212上開設有過孔2121。電路板212可以係印刷電路板(FCB)、柔性電路板(FPC)、軟硬結合板的任意一種。電路板212的一端藉由柔性電路板與連接器215連接。在其他實施方式中,電路板212還可以一部分位於收容腔221內,另一部分從鏡筒組件22伸出。具體地,電路板212的一端位於收容腔221內且用於承載光源23,另一端伸出的部分與連接器215連接。連接器215可以與其他電子器件(比如電子裝置的主機板)連接。
鏡筒組件22設置在基板組件21上並與基板組件21共同形成收容腔221。鏡筒組件22包括位於收容腔221內並與基板211相對的抵觸面222。具體地,在本實施方式中,鏡筒組件22包括鏡筒223。鏡筒223包括頂壁2231及自頂壁2231延伸的環形周壁2232。周壁2232承載在基板組件21上。頂壁2231開設有與收容腔221連通的通光孔2233,抵觸面222為頂壁2231的位於收容腔221內的表面。通光孔2233與光源23對應,通光孔2233用於出射繞射光學元件25投射的鐳射圖案。周壁2232可以固定在電路板212上,例如藉由膠水粘貼。
光源23用於出射鐳射。光源23承載在基板211上並收容在過孔2121內。過孔2121的大小與光源23的大小對應,即過孔2121的大小大於光源23的大小,或者過孔2121的大小與光源23的大小相當。光源23可以為包括半導體襯底及設置在半導體襯底上的發射鐳射器。半導體襯底設置在基板211上。發射鐳射器可以為垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)。半導體襯底可以設置單個發射鐳射器,也可以設置由複數發射鐳射器組成的陣列鐳射器,具體地,複數發射鐳射器以規則或者不規則的二維圖案的形式排布在半導體襯底上。光源23還包括陰極和陽極。陽極和陰極分別藉由導線214與電路板212的正、負極連接。
準直元件24用於準直光源23出射的鐳射。準直元件24收容在收容腔221內。準直元件24為光學透鏡。具體地,準直元件24包括光學部241及環繞光學部241設置的安裝部242。光學部241包括位於準直元件24相背兩側的兩個曲面。
繞射光學元件25(Diffractive Optical Elements, DOE)收容在收容腔221內。繞射光學元件25包括相背的第一表面251和第二表面252,第一表面251與抵觸面222抵觸。更具體地,繞射光學元件25與鏡筒組件22的通光孔2233對準,頂壁2231抵觸繞射光學元件25以使繞射光學元件25固定在收容腔221內,從而使繞射光學元件25不會沿出光方向從收容腔221脫落。繞射光學元件25表面上有繞射結構,可以將準直元件24準直後的鐳射投射成與繞射結構對應的鐳射圖案。繞射光學元件25可以由玻璃製成,也可以由複合塑膠(如PET)製成。
在組裝上述的鐳射投射模組100時,沿著光路依次向鏡筒組件22放入繞射光學元件25、準直元件24、及安裝好光源23的基板組件21。光源23的第一表面251與抵觸面222抵觸,第二表面252與光學部241的一個曲面相對,光學部241的另一個曲面與光源23相對。光源23可以先安裝在基板組件21上,然後再將安裝有光源23的基板組件21一起與鏡筒組件22結合。
本申請第一部分實施方式的鐳射投射模組100利用鏡筒組件22的頂壁2231抵觸繞射光學元件25以使繞射光學元件25收容在收容腔221內,鐳射投射模組100結構簡單,組裝方便,能夠防止繞射光學元件25沿出光方向脫落。另外,基板組件21的電路板212開設有過孔2121,光源23收容在過孔2121內,減小了鐳射投射模組100在光路方向上的厚度。
在某些實施方式中,基板211還可以由散熱材料製成。例如,基板211為不導電的陶瓷材料,陶瓷材料導熱性好、穩定性好。另外,基板211還可以由金屬材料製成,例如由鋁、金、銅中的任意一種製成或者由鋁、金、銅任意一種的合金製成等,如此,基板211在承載光源23和鏡筒組件22的同時,還能對光源23進行散熱,提高鐳射投射模組100的使用壽命。
請參閱圖2,在某些實施方式中,基板211開設有散熱孔2111,散熱孔2111可以為開設在基板211上靠近光源23一側的盲孔,也可以為通孔。散熱孔2111的形狀可以為圓形、矩形。更進一步地,散熱孔2111的數量可以為一個,在基板211上與光源23對應的位置開設散熱孔2111。散熱孔2111的數量也可以為複數。複數散熱孔2111可以以矩陣的形式排列在基板211上,也可以在靠近光源23的位置密集排布(如圖2所示)。
在其他實施方式中,散熱孔2111中還可以注入導熱矽脂或者導熱材料(比如銀、銅、金等)以進行散熱。當基板211的材料為陶瓷並開設有如上所述的散熱孔2111時,散熱孔2111中注入導熱矽脂或者導熱材料(比如銀、銅、金等)以進行散熱。如此,相較於基板211直接由陶瓷材料製成而言,導熱性能更加良好。當基板211的材料為金屬材料並開設有如上所述的散熱孔2111時,散熱孔2111中注入導熱性能比該金屬材料導熱性能更好的金屬。例如,當基板211的材料為鋁時,在散熱孔2111中注入銅,再例如,當基板211的材料為銅時,在散熱孔2111中注入金。如此,相較於基板211直接由導熱性能較低且成本較低的金屬材料製成而言,導熱性能更加良好,而且相較於基板211直接由導熱性能優異且成本較高的金屬材料製成而言,成本更加低。當基板211的材料為塑膠並開設有如上所述的散熱孔2111時,散熱孔2111中注入導熱矽脂或者導熱材料(比如銀、銅、金等),此時基板211一方面起到支撐作用,另一方面起到散熱作用,而且相較於基板211直接由散熱材料(金屬材料或陶瓷材料)製成而言,品質更加輕便。
請參閱圖3,在某些實施方式中,基板組件21可僅包括電路板212,光源23及鏡筒組件22承載在電路板212上。鏡筒223的周壁2232藉由膠水粘在電路板212上。如此,減小了鐳射投射模組100的厚度。在其他實施方式中,電路板212上可開設有凹槽,光源23設置在凹槽內並藉由焊盤連接,如此,進一步減小鐳射投射模組100的厚度。
請繼續參閱圖1,在某些實施方式中,鐳射投射模組100還可包括間隔環224,間隔環224位於繞射光學元件25與準直元件24之間,間隔環224的相背兩側分別與準直元件24及繞射光學元件25抵觸。間隔環224設置在準直元件24與繞射光學元件25之間。具體地,間隔環224環繞承載在準直元件24的安裝部242上,光學部241中的其中一個曲面伸入間隔環224內。間隔環224的一側與安裝部242抵觸,間隔環224的另一側與繞射光學元件25抵觸。如此,在不增加鐳射投射模組100厚度的同時,間隔環224還可以間隔繞射光學元件25。在其他實施方式中,藉由採用不同厚度的間隔環224,可以調整繞射光學元件25與準直元件24的相對位置,從而達到更好的光學效果。
請參閱圖4,在某些實施方式中,上述實施方式的鏡筒組件22的結構及與準直元件24、繞射光學元件25之間的位置關係可以變更為:鏡筒組件22包括鏡筒223及保護罩225,鏡筒223包括相背的頂部2234及底部2235。鏡筒223形成有貫穿頂部2234及底部2235的通孔2236。底部2235承載在基板組件21上。鏡筒223的內壁向通孔2236的中心延伸有環形承載台2237,保護罩225設置在頂部2234上,繞射光學元件25的相背兩側分別與保護罩225及承載台2237抵觸,抵觸面222為保護罩225的與繞射光學元件25相抵觸的表面。
具體地,繞射光學元件25包括相背的第一表面251和第二表面252。保護罩225可以套設在頂部2234上,也可以藉由膠水粘貼在頂部2234上。保護罩225與第一表面251相抵觸,即,抵觸面222抵觸繞射光學元件25從而防止繞射光學元件25沿出光方向從通孔2236脫落。
在某些實施方式中,保護罩225由金屬材料製成,例如納米銀絲、金屬銀線、銅片等。由金屬材料製成的保護罩225開設有透光孔2251(如圖4所示)。透光孔2251與通孔2236對準。透光孔2251用於出射繞射光學元件25投射的鐳射圖案。透光孔2251的孔徑大小小於繞射光學元件25的寬度或長度中的至少一個以將繞射光學元件25收容在通孔2236內。
請一併參閱圖4及圖5,在某些實施方式中,保護罩225還可以由透光材料製成,例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)等。由於玻璃、PMMA、PC、及PI等透光材料均具有優異的透光性能,保護罩225可以不用開設透光孔2251。如此,保護罩225能夠在防止繞射光學元件25脫落的同時,還能夠避免繞射光學元件25裸露在鏡筒組件22的外面,從而使繞射光學元件25防水防塵。在其他實施方式中,保護罩225可以開設有透光孔2251,透光孔2251與通孔2236對準。
請繼續參閱圖4,在某些實施方式中,準直元件24包括光學部241及環繞光學部241設置的安裝部242。承載台2237設置在頂部2234及底部2235之間,也設置在繞射光學元件25與準直元件24之間。光學部241包括位於準直元件24相背兩側的兩個曲面,安裝部242與承載台2237抵觸,光學部241的其中一個曲面伸入承載台2237內。如此,在不增加鐳射投射模組100的厚度的同時,承載台2237既可以承載繞射光學元件25,也可以間隔準直元件24與繞射光學元件25。
在組裝上述的鐳射投射模組100時,沿著光路從鏡筒組件22的底部2235依次向通孔2236內放入準直元件24、及安裝好光源23的基板組件21。光源23可以先安裝在基板組件21上,然後再將安裝有光源23的基板組件21與底部2235固定。逆著光路的方向從頂部2234將繞射光學元件25放入通孔2236並承載在承載台2237上,然後再安裝保護罩225。其中,光源23的第一表面251與保護罩225的靠近通孔2236的表面(抵觸面222)抵觸,第二表面252與光學部241的一個曲面相對,光學部241的另一個曲面與光源23相對。鐳射投射模組100結構簡單,組裝方便。
請參閱圖6,在某些實施方式中,上述實施方式的鏡筒組件22的結構及與準直元件24、繞射光學元件25之間的位置關係還可以變更為:鏡筒組件22包括鏡筒223及保護罩225。鏡筒223包括頂壁2231及自頂壁2231延伸的環形周壁2232。周壁2232設置在基板組件21上,頂壁2231開設有與收容腔221連通的通光孔2233。保護罩225設置在頂壁2231上。保護罩225包括開設有出光通孔2252的擋板2253及自擋板2253延伸的環形側壁2254。繞射光學元件25承載在頂壁2231上並收容在保護罩225內。繞射光學元件25的相背兩側分別與保護罩225及頂壁2231抵觸,抵觸面222為保護罩225的與繞射光學元件25相抵觸的表面。
具體地,繞射光學元件25包括相背的第一表面251和第二表面252。繞射光學元件25承載在頂壁2231上,第一表面251與擋板2253的靠近通光孔2233的表面(抵觸面222)抵觸,第二表面252與頂壁2231抵觸。通光孔2233與收容腔221對準,出光通孔2252與通光孔2233對準。頂壁2231、環形側壁2254及擋板2253與繞射光學元件25抵觸,從而防止繞射光學元件25沿出光方向從保護罩225內脫落。在某些實施方式中,保護罩225藉由膠水60粘貼在頂壁2231上。
請繼續參閱圖6,在某些實施方式中,準直元件24包括光學部241及環繞光學部241設置的安裝部242,光學部241包括位於準直元件24相背兩側的兩個曲面,安裝部242與頂壁2231抵觸,光學部241中的其中一個曲面伸入通光孔2233內。
在組裝上述的鐳射投射模組100時,沿著光路從鏡筒組件22的周壁2232的底端依次向收容腔221內放入準直元件24、及安裝好光源23的基板組件21。光源23可以先安裝在基板組件21上,然後再將安裝有光源23的基板組件21一起與鏡筒組件22結合。逆著光路的方向將繞射光學元件25承載在頂壁2231上,然後將保護罩225安裝在頂壁2231上,從而使繞射光學元件25收容在保護罩225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25倒轉設置在保護罩225內,然後再將繞射光學元件25及保護罩225一起安裝在頂壁2231上。此時,繞射光學元件25的第二表面252與抵觸面222抵觸(圖未示),第一表面251與頂壁2231抵觸並與光學部241的一個曲面相對,光學部241的另一個曲面與光源23相對。如此,鐳射投射模組100安裝更加簡單。
圖7至圖12為對本申請第二部分實施方式的描述。需要說明的係,本申請第二部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第三部分、第四部分、第五部分)實施方式之間可以係相互獨立的實施方式。當然,可以理解的係,在沒有技術障礙的情況下,本領域技術人員也可以將本申請第二部分實施方式與本申請其餘部分實施方式進行結合,而不必受到元件名稱及標號差異等的限制。
請參閱圖7,本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組100包括鏡筒30、繞射光學元件32、連接件33及準直元件34。鏡筒30包括相背的第一面301及第二面302,鏡筒30開設貫穿第一面301與第二面302的收容腔303,第一面301朝第二面302凹陷形成與收容腔303連通的安裝槽304。繞射光學元件32安裝在安裝槽304內。連接件33安裝在鏡筒30的第一面301所在的一側,繞射光學元件32夾設在連接件33與安裝槽304的底面305之間。準直元件34安裝在收容腔303內並位於第二面302與繞射光學元件32之間。其中,鏡筒30及連接件33包括在鏡筒組件內。
連接件33可以藉由螺紋連接、鎖緊件連接等方式安裝在鏡筒30上。例如,請參閱圖7,當連接件33包括頂壁331及連接側壁332時,連接件33(連接側壁332)上設置有內螺紋,鏡筒30上設置有外螺紋,此時,連接件33的內螺紋與鏡筒30的外螺紋螺合以將連接件33安裝在鏡筒30上;請參閱圖8,當連接件33呈圓筒狀結構時(連接件33包括環狀連接側壁332時),連接件33的外側面3321形成有外螺紋,鏡筒30的內表面3111設置有內螺紋,此時,連接件33的外螺紋與鏡筒30的內螺紋螺合以將連接件33安裝在鏡筒30上;或者,請參閱圖9,當連接件33包括連接側壁332時,鏡筒30的外表面開設有第一定位孔3114,連接件33(連接側壁332)上開設有與第一定位孔3114對應的第二定位孔3322,鎖緊件354穿設在第一定位孔3114及第二定位孔3322內以將連接件33安裝在鏡筒30上。
當連接件33安裝在鏡筒30上時,連接件33與繞射光學元件32抵觸並使繞射光學元件32與安裝槽304的底面305抵觸,從而使繞射光學元件32被夾設在連接件33與底面305之間。
本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組100藉由在鏡筒30上開設安裝槽304,並將繞射光學元件32安裝在安裝槽304內,以及藉由連接件33安裝在鏡筒30上以將繞射光學元件32夾持在連接件33與安裝槽304的底面305之間,從而實現將繞射光學元件32固定在鏡筒30上;本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組100避免使用膠水將繞射光學元件32固定在鏡筒30上,從而能夠避免膠水揮發成氣態後,氣態的膠水擴散並凝固在繞射光學元件32的表面而影響繞射光學元件32的微觀結構,並能夠避免連接繞射光學元件32和鏡筒30膠水因老化而使粘著力下降時繞射光學元件32從鏡筒30上脫落。
請再參閱圖7,本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組100包括鏡筒30、繞射光學元件32、連接件33、準直元件34、電路板351、光源352及壓圈36。
鏡筒30包括呈環狀的鏡筒側壁3311及環狀限位環3312,環狀鏡筒側壁3311圍成收容腔303。鏡筒側壁3311(鏡筒30)包括位於收容腔303內的內表面3111及與內表面3111相背的外表面3112。鏡筒側壁3311包括相背的第一面301及第二面302,收容腔303貫穿第一面301及第二面302。第一面301朝第二面302凹陷形成與收容腔303連通的安裝槽304,安裝槽304的底面305位於安裝槽304的遠離第一面301的一側。安裝槽304的深度D為第一面301與底面305之間的距離。鏡筒側壁3311的外表面3112在第一面301的一端的橫截面呈圓形,鏡筒側壁3311的外表面3112在第一面301的一端形成有外螺紋,具體地,外螺紋形成在鏡筒側壁3311的第一面301一端的橫截面呈圓形的外表面3112上。鏡筒側壁3311的外輪廓(或外表面3112)的橫截面還可呈正多邊形,例如,鏡筒側壁3311的外輪廓的橫截面可以呈正方形或正六邊形。
限位環3312自鏡筒側壁3311的內表面3111朝鏡筒30的中心凸出形成。本實施方式的限位元環3312位於鏡筒側壁3311的第二面302所在的一端。限位環3312的與第二面302相背的一面與鏡筒側壁3311共同圍成有結合槽306,結合槽306位於限位環3312與安裝槽304之間。鏡筒側壁3311的圍成結合槽306的內表面3111上形成有內螺紋。
電路板351設置在鏡筒30的第二面302上並封閉收容腔303的一端。電路板351可以為柔性電路板或印刷電路板。
光源352承載在電路板351上並收容在收容腔303內。光源352用於朝鏡筒30的第一面301(安裝槽304)所在的一側發射鐳射。光源352包括垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)晶片,VCSEL晶片可包括複數陣列排布的VCSEL光源。
準直元件34安裝在結合槽306內並與限位環3312抵觸。準直元件34可以為準直元件,準直元件34可以用於準直光源352發出的鐳射並朝安裝槽304一側傳輸經過準直的鐳射。準直元件34可以為雙凸透鏡。
壓圈36呈環狀,壓圈36的外周面361形成有外螺紋。壓圈36的外螺紋與鏡筒側壁3311的圍成結合槽306的內表面3111上的內螺紋結合以將壓圈36安裝到結合槽306內。壓圈36與準直元件34抵觸以使準直元件34被夾持在壓圈36與限位環3312之間。
繞射光學元件32安裝在安裝槽304內並與安裝槽304的底面305抵觸。繞射光學元件32的靠近底面305的表面上形成有繞射結構。繞射光學元件32可以將經準直元件34準直後的鐳射投射出與繞射結構對應的鐳射圖案。繞射光學元件32可以由玻璃製成,也可以說由複合塑膠(如PET)製成。
連接件33包括頂壁331及自頂壁331的一側延伸形成的連接側壁332。頂壁331的中心開設有通光孔311,連接側壁332環繞頂壁331及通光孔311設置。頂壁331與連接側壁332共同圍成安裝腔334,通光孔311與安裝腔334連通。連接側壁332的內表面的橫截面呈圓形,連接側壁332的內表面上形成有內螺紋。連接側壁332的內螺紋與鏡筒30的外螺紋螺合以將連接件33安裝在鏡筒30上。頂壁331與繞射光學元件32抵觸以使繞射光學元件32被夾持在頂壁331與安裝槽304的底面305之間,具體地,繞射光學元件32的厚度T大於或等於安裝槽304的深度D以使頂壁331能夠與繞射光學元件32抵觸。連接件33的外輪廓(外側面3321)的橫截面呈圓形或正多邊形,例如,連接件33的外輪廓的橫截面可以呈正方形或正六邊形。
本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組100藉由在鏡筒30上開設安裝槽304,並將繞射光學元件32安裝在安裝槽304內,以及藉由連接件33安裝在鏡筒30上以將繞射光學元件32夾持在連接件33與安裝槽304的底面305之間,從而實現將繞射光學元件32固定在鏡筒30上;本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組100避免使用膠水將繞射光學元件32固定在鏡筒30上,從而能夠避免膠水揮發成氣態後,氣態的膠水擴散並凝固在繞射光學元件32的表面而影響繞射光學元件32的微觀結構,並能夠避免連接繞射光學元件32和鏡筒30膠水因老化而使粘著力下降時繞射光學元件32從鏡筒30上脫落。
請參閱圖10,在某些實施方式中,限位元環3312位於第一面301與第二面302之間。限位環3312與鏡筒側壁3311的靠近第一面301的一端共同圍成安裝槽304,繞射光學元件32安裝在安裝槽304內並與限位環3312抵觸,限位環3312的靠近安裝槽304的端面即為安裝槽304的底面305。此時,限位環3312與鏡筒側壁3311的靠近第二面302的一端共同圍成結合槽306,準直元件34安裝在結合槽306內並與限位環3312抵觸。繞射光學元件32與準直元件34位於限位環3312的相背兩側。
請繼續參閱圖10,在某些實施方式中,鏡筒30(或鏡筒側壁3311)還包括位於收容腔303內的內表面3111及與內表面3111相背的外表面3112。鏡筒30的外表面3112朝收容腔303的方向凹陷形成環形缺口113,缺口113的側面上設置有外螺紋。連接件33的內螺紋與鏡筒30的外螺紋螺合以將連接件33安裝在鏡筒30上,頂壁331與繞射光學元件32抵觸,連接側壁332的外側面3321與鏡筒30的外表面3112齊平。
具體地,鏡筒30的外表面3112的橫截面形狀與連接件33的外側面3321的橫截面形狀相同。鏡筒30的外表面3112的橫截面形狀及連接件33的外側面3321的橫截面形狀均可以呈圓形、三角形、四邊形、五邊形、六邊形或任意多邊形;當鏡筒30的外表面3112的橫截面形狀為圓形時,連接件33的外側面3321的橫截面形狀也為圓形;當鏡筒30的外表面3112的橫截面形狀為四邊形時,連接件33的外側面3321的橫截面形狀也為四邊形;當鏡筒30的外表面3112的橫截面形狀為六邊形時,連接件33的外側面3321的橫截面形狀也為六邊形。
本實施方式的鐳射投射模組100的連接側壁332的外表面與鏡筒30的外表面3112齊平,使鐳射投射模組100的外觀更加美觀。
請參閱圖11,在某些實施方式中,連接件33還包括環狀抵持部333。抵持部333自頂壁331朝安裝腔334一側延伸並環繞通光孔311,繞射光學元件32夾設在抵持部333與安裝槽304的底面305之間。
鏡筒側壁3311在安裝槽304處的內輪廓(內表面3111)的橫截面形狀呈圓形。抵持部333的外輪廓的橫截面形狀呈圓形。抵持部333的外輪廓的橫截面的直徑小於鏡筒側壁3311在安裝槽304處的內輪廓(內表面3111)的橫截面的直徑,如此,當安裝槽304的深度D可以大於繞射光學元件32的厚度T時,抵持部333也能夠與繞射光學元件32抵觸以使繞射光學元件32能夠被夾設在抵持部333與安裝槽304的底面305之間。
請參閱圖12,在某些實施方式中,鐳射投射模組100還包括環形彈性件353,彈性件353設置在繞射光學元件32與連接件33之間。
具體地,彈性件353可以完全收容在安裝槽304內,此時,連接件33包括抵持部333,抵持部333與彈性件353抵觸,彈性件353和繞射光學元件32夾持在抵持部333與安裝槽304的底面305之間;或者,彈性件353的一端收容在安裝槽304內,彈性件353的另一端凸出在安裝槽304外(或者說高於第一面11),此時,連接件33可以不包括抵持部333,頂壁331直接與彈性件353抵觸。
本實施方式的鐳射投射模組100藉由在繞射光學元件32與頂壁331之間設置彈性件353,從而使繞射光學元件32在彈性件353作用下(抵觸下)受到的壓力更加均勻,進而繞射光學元件32能夠更加牢固地固定在安裝槽304內,並避免鐳射投射模組100在受到震動時繞射光學元件32相對鏡筒30發生晃動;同時,鐳射投射模組100藉由在頂壁331與安裝槽304的底面305之間設置彈性件353使連接件33具有較好的防松效果。
請繼續參閱圖12,在某些實施方式中,鏡筒30的外表面3112開設有第一定位孔3114。保護側壁32開設有連通安裝腔334並與第一定位孔3114對應的第二定位孔3322。鐳射投射模組100還包括鎖緊件354,鎖緊件354穿過第二定位孔3322並鎖緊在第一定位孔3114內。
具體地,第一定位孔3114可以為螺紋孔,此時,鎖緊件354可以為螺釘。第一定位孔3114也可以為盲孔,此時,鎖緊件354可以為銷釘。
本實施方式的鐳射投射模組100藉由鎖緊件354將連接件33與鏡筒30連接在一起,從而能夠減小連接件33從鏡筒30上脫落下來的情況發生。
請再參閱圖8,在某些實施方式中,圍成安裝槽304的內表面3111上設置有內螺紋。連接件33呈圓筒狀,連接件33的外側面3321設置有外螺紋。連接件33的外螺紋與圍成安裝槽304的內表面3111上的內螺紋螺合以將連接件33安裝在安裝槽304內。
圖13至圖29為對本申請第三部分實施方式的描述。需要說明的係,本申請第三部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第二部分、第四部分、第五部分)實施方式之間可以係相互獨立的實施方式。當然,可以理解的係,在沒有技術障礙的情況下,本領域技術人員也可以將本申請第三部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第二部分、第四部分、第五部分)實施方式進行結合,而不必受到元件名稱及標號差異等的限制。
請參閱圖13至圖15,本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組100包括基板組件11、鏡筒12、光源13、準直元件14、繞射光學元件15和保護蓋16。光源13、準直元件14和繞射光學元件15依次設置在光源13的光路上,具體地,光源13發出的光依次穿過準直元件14和繞射光學元件15。其中,鏡筒12及保護蓋16包括在鏡筒組件內。
請參閱圖15和圖16,基板組件11包括基板111及承載在基板111上的電路板112。基板111用於承載鏡筒12、光源13和電路板112。基板111的材料可以係塑膠,比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)中的至少一種。也就係說,基板111可以採用PET、PMMA、PC或PI中任意一種的單一塑膠材質製成。如此,基板111品質較輕且具有足夠的支撐強度。
電路板112可以係印刷電路板、柔性電路板、軟硬結合板中的任意一種。電路板112上可以開設有過孔113,過孔113內可以用於容納光源13,電路板112一部分被鏡筒12罩住,另一部分延伸出來並可以與連接器17連接,連接器17可以將鐳射投射模組100連接到電子裝置主機板上。
請參閱圖16至圖18,鏡筒12設置在基板組件11上並與基板組件11共同形成收容腔121。具體地,鏡筒12可以與基板組件11的電路板112連接,鏡筒12與電路板112可以藉由粘膠粘接,以提高收容腔121的氣密性。當然,鏡筒12與基板組件11的具體連接方式可以有其他,例如藉由卡合連接。收容腔121可以用於容納準直元件14、繞射光學元件15等元器件,收容腔121同時形成鐳射投射模組100的光路的一部分。在本申請第三部分實施方式中,鏡筒12呈中空的筒狀,鏡筒12包括鏡筒側壁122和限位凸起123。
鏡筒側壁122包圍收容腔121,鏡筒側壁122的外壁可以形成有定位和安裝結構,以便於在將鐳射投射模組100安裝在電子裝置內時固定鐳射投射模組100的位置。鏡筒12包括相背的第一面124和第二面125,其中收容腔121的一個開口開設在第二面125上,另一個開口開設在第一面124上。第二面125與電路板112結合,例如膠合,第一面124可以作為鏡筒12與繞射光學元件15或保護蓋16等的結合面。請結合圖19和圖20,鏡筒側壁122的外壁開設有容膠槽126,容膠槽126可以自第一面124開設並向第二面125的方向延伸。
請參閱圖18和圖19,限位凸起123自鏡筒側壁122向內凸出,具體地,限位凸起123自鏡筒側壁122向收容腔121內突出。限位凸起123可以呈連續的環狀,或者限位凸起123包括複數,複數限位凸起123間隔分佈。限位凸起123圍成過光孔1231,過光孔1231可以作為收容腔121的一部分,鐳射穿過過光孔1231後穿入繞射光學元件15。在如圖16所示的實施例中,限位凸起123位於第一面124與第二面125之間,限位凸起123與第二面125之間的收容腔121可以用於收容準直元件14,限位凸起123與第一面124之間的收容腔121可以用於收容繞射光學元件15。同時,在組裝鐳射投射模組100時,當繞射光學元件15與限位元凸起123相抵,可以認為繞射光學元件15安裝到位,當準直元件14與限位凸起123相抵,可以認為準直元件14安裝到位。限位凸起123包括限位面1232,當繞射光學元件15安裝在限位凸起123上時,限位元面1232與繞射光學元件15結合。
請參閱圖18,光源13設置在基板組件11上,具體地,光源13可以設置在電路板112上並與電路板112電連接,光源13也可以設置在基板111上並與過孔113對應,此時,可以藉由佈置導線將光源13與電路板112電連接。光源13用於發射鐳射,鐳射可以係紅外光,在一個例子中,光源13可以包括半導體襯底及設置在半導體襯底上的發射鐳射器,半導體襯底設置在基板111上,發射鐳射器可以係垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)。半導體襯底可以設置單個發射鐳射器,也可以設置由複數發射鐳射器組成的陣列鐳射器,具體地,複數發射鐳射器可以以規則或者不規則的二維圖案的形式排布在半導體襯底上。
請參閱圖18,準直元件14可以係光學透鏡,準直元件14用於準直光源13發射的鐳射,準直元件14收容在收容腔121內,準直元件14可以沿第二面125指向第一面124的方向組裝到收容腔121內。準直元件14包括光學部141和安裝部142,安裝部142用於與鏡筒側壁122結合並固定準直元件14,在本申請第三部分實施方式中,光學部141包括位於準直元件14相背兩側的兩個曲面。
請參閱圖18和圖19,繞射光學元件15安裝在限位凸起123上,具體地,繞射光學元件15與限位元面1232結合以安裝在限位凸起123上。繞射光學元件15的外表面包括頂面151、底面152和側面153。頂面151和底面152相背,側面153連接頂面151和底面152,當繞射光學元件15安裝在限位凸起123上時,底面152與限位面1232結合。本申請第三部分實施方式中,底面152上形成有繞射結構,頂面151可以係光滑的平面,繞射光學元件15可以將經準直元件14準直後的鐳射投射出與繞射結構對應的鐳射圖案。繞射光學元件15可以由玻璃製成,也可以說由複合塑膠(如PET)製成。
請參閱圖18和圖19,保護蓋16與鏡筒12結合,保護蓋16用於限制繞射光學元件15的位置,具體地,保護蓋16用於防止繞射光學元件15與鏡筒12的結合失效後從鏡筒12中脫出。請結合圖21,保護蓋16包括保護頂壁161和保護側壁162。
保護頂壁161與限位凸起123分別位於繞射光學元件15的相背的兩側,或者說,繞射光學元件15位於限位元凸起123與保護頂壁161之間,如此,即使繞射光學元件15與限位元凸起123的結合失效了,由於保護頂壁161的限制作用,繞射光學元件15也不會脫出。保護頂壁161開設有通光孔1611,通光孔1611的位置與繞射光學元件15對應,鐳射先後穿過過光孔1231、繞射光學元件15和通光孔1611後從鐳射投射模組100中射出。在本申請第三部分實施方式中,保護頂壁161的整體形狀呈圓角方形,通光孔1611可以呈圓形、矩形、橢圓形、梯形等形狀。在如圖16所示的實施例中,當保護蓋16與鏡筒12結合時,保護頂壁161與第一面124相抵,進一步地,保護頂壁161還可以與第一面124藉由膠粘等的方式結合。
請參閱圖19至圖21,保護側壁162自保護頂壁161的周緣延伸,保護蓋16罩設在鏡筒12上,保護側壁162與鏡筒側壁122固定連接。保護側壁162包括複數首尾依次相接的保護子側壁1621,每個保護子側壁1621與鏡筒側壁122均固定連接,每個保護子側壁1621上均形成有點膠孔163。點膠孔163的位置與容膠槽126的位置對應,當保護蓋16罩設在鏡筒12上後,可以從點膠孔163向容膠槽126內點膠,膠水固化後,保護側壁162與鏡筒側壁122固定連接。在一個例子中,每個保護子側壁1621上開設有單個點膠孔163,在另一個例子中,每個保護子側壁1621上開設有複數點膠孔163,例如兩個、三個、四個等,在本申請第三部分實施方式中,每個保護子側壁1621上開設有兩個點膠孔163,兩個點膠孔163分別與容膠槽126的兩個內側壁1261對應,便於用戶向容膠槽126的兩側同時點膠,提高點膠速度。進一步地,容膠槽126的內側壁1261傾斜連接容膠槽126的內底壁1262與鏡筒側壁122的外壁,傾斜連接指的係內側壁1261與內底壁1262,內側壁1261與鏡筒側壁122的外壁均不垂直,當膠水被注入到內側壁1261上時,在內側壁1261的導引作用下,膠水容易向容膠槽126的中間位置流動,加快膠水填充容膠槽126的速度。
綜上,本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組100中,由於保護蓋16與鏡筒12結合,保護蓋16的保護頂壁161與限位凸起123一起限制繞射光學元件15的位置,繞射光學元件15不會沿出光方向脫落,避免鐳射未經過繞射光學元件15後發射出去,保護用戶,提高安全性。
請參閱圖17,在某些實施方式中,限位元凸起123也可以形成在鏡筒12的頂部,具體地,限位凸起123的限位面1232可以與第一面124重合,繞射光學元件15安裝在限位凸起123上時,繞射光學元件15與第一面124結合。此時,保護頂壁161與繞射光學元件15相抵,保護頂壁161與限位凸起123共同夾持繞射光學元件15。如此,鏡筒12的結構簡單,繞射光學元件15容易安裝在限位凸起123上。
請參閱圖19至圖21,在某些實施方式中,保護蓋16還包括自保護側壁162向內凸出的彈性的第一卡勾164,鏡筒12還包括自容膠槽126的內底壁1262向外凸出的第二卡勾127,保護蓋16罩設在鏡筒12上時,第一卡勾164與第二卡勾127咬合以限制保護蓋16脫離鏡筒12。
具體地,第一卡勾164與第二卡勾127的位置對應,在將保護蓋16罩設在鏡筒12上的過程中,第一卡勾164與第二卡勾127相抵並發生彈性形變,當保護蓋16安裝到位後,第一卡勾164與第二卡勾127互相咬合,且會伴隨觸感回饋和咬合到位的“嗒”聲。如此,保護蓋16與鏡筒12結合更可靠,且在用膠水將保護蓋16與鏡筒12粘結前,可以先將第一卡勾164與第二卡勾127互相咬合,能有效地固定保護蓋16與鏡筒12的相對位置,利於點膠的進行。
請參閱圖19至圖21,在某些實施方式中,每個保護子側壁1621上均形成有第一卡勾164。對應的,複數容膠槽126內也均設置有第二卡勾127,第二卡勾127與第一卡勾164的位置對應,複數第一卡勾164與對應的第二卡勾127同時咬合,保護蓋16與鏡筒12的結合更可靠。具體地,第一卡勾164可以與保護子側壁1621的中間位置對應,第二卡勾127可以與容膠槽126的中間位置對應。當每個保護子側壁1621形成有至少兩個點膠孔163時,第一卡勾164位於至少兩個點膠孔163之間,更具體地,每個保護子側壁1621上的至少兩個點膠孔163相對于第一卡勾164對稱分佈。如此,便於膠水在第一卡勾164和第二卡勾127的兩側分別流動,且兩側的膠水量相當,粘結力較均勻。
請參閱圖19和圖21,在某些實施方式中,保護側壁162在與第一卡勾164對應的位置開設有避讓孔165。在保護蓋16罩設在鏡筒12的過程中,第一卡勾164與第二卡勾127相抵且第一卡勾164發生彈性形變時,避讓孔165為第一卡勾164的彈性形變提供形變空間,即,第一卡勾164發生彈性形變且伸入避讓孔165。具體地,第一卡勾164與第二卡勾127相抵時,第一卡勾164向外發生彈性形變,第一卡勾164伸入避讓孔165以避免與保護側壁162發生運動干涉,另外,也便於用戶藉由避讓孔165觀察第一卡勾164與第二卡勾127的配合情況,例如判斷係不係所有的第一卡勾164均與對應的第二卡勾127咬合好了。
請參閱圖19和圖20,在某些實施方式中,第二卡勾127形成有導引斜面1271,沿保護蓋16套入鏡筒12的方向,導引斜面1271遠離內底壁1262,保護蓋16罩設在鏡筒12的過程中,第一卡勾164與導引斜面1271相抵。由於導引斜面1271的相對於內底壁1262傾斜,第一卡勾164與第二卡勾127配合的過程中,第一卡勾164受到的第二卡勾127的抵持力緩慢連續地增大,第一卡勾164的形變量也連續地變大,第一卡勾164與第二卡勾127容易卡合。
請參閱圖19,在某些實施方式中,鏡筒12上形成有第一定位部128,繞射光學元件15的外表面上形成有第二定位部154,當且僅當繞射光學元件15的底面152與限位凸起123結合時,第一定位部128與第二定位部154配合。可以理解,繞射光學元件15的底面152與頂面151的結構不同,底面152與頂面151對鐳射的作用也不相同,在使用時,如果將繞射光學元件15裝反(頂面151與限位凸起123結合),繞射光學元件15將不能繞射出需要的鐳射圖案,甚至還會導致鐳射集中發射而容易灼傷用戶。本實施方式的第一定位部128與第二定位部154僅在底面152與限位凸起123結合時能夠正確配合,而當繞射光學元件15與鏡筒12的配合關係不係底面152與限位凸起123的限位面1232結合時,第一定位部128與第二定位部154均不能正確配合而用戶容易察覺到。如此,防止繞射光學元件15安裝錯誤。
請參閱圖19,在某些實施方式中,第一定位部128包括第一倒角1281,第一倒角1281形成在限位凸起123與鏡筒側壁122相交處,具體地,第一倒角1281形成在限位面1232與鏡筒側壁122相交處。第二定位部154包括第二倒角1541,第二倒角1541形成在繞射光學元件15的底面152與側面153相交處。第一倒角1281與第二倒角1541的傾斜角度可以係相等的,可以理解,如果使用者將繞射光學元件15裝反,頂面151將與第二倒角1541相抵,導致繞射光學元件15被第二倒角1541墊高,使用者容易察覺到繞射光學元件15被裝反,故第一倒角1281與第二倒角1541可以避免繞射光學元件15被裝反。
請參閱圖22,某些實施方式中,第一定位部128包括形成在限位面1232上的限位面凹陷1282,第二定位部154包括自底面152凸出的底面凸塊1542,當底面152與限位凸起123結合時,底面凸塊1542伸入限位面凹陷1282內。具體地,底面凸塊1542與限位面凹陷1282的位置對應,且底面凸塊1542與限位面凹陷1282的數量相等,底面凸塊1542的形狀可以係圓柱狀、圓臺狀、棱柱狀等,可以理解,如果使用者將繞射光學元件15裝反,底面152朝上且底面凸塊1542使得繞射光學元件15安裝後不平整,使用者容易察覺到繞射光學元件15被裝反,故底面凸塊1542與限位面凹陷1282可以避免繞射光學元件15被裝反。
請參閱圖23,在某些實施方式中,第一定位部128包括自限位面1232凸出的限位面凸塊1283,第二定位部154包括形成在底面152的底面凹陷1543,當底面152與限位凸起123結合時,限位面凸塊1283伸入底面凹陷1543內。具體地,限位面凸塊1283與底面凹陷1543的位置對應,且限位面凸塊1283與底面凹陷1543的數量相等,限位面凸塊1283的形狀可以係圓柱狀、圓臺狀、棱柱狀等,可以理解,如果使用者將繞射光學元件15裝反,限位面凸塊1283將與底面152相抵,導致繞射光學元件15被限位元面凸塊1283墊高,使用者容易察覺到繞射光學元件15被裝反,故限位面凸塊1283與底面凹陷1543可以避免繞射光學元件15被裝反。
請參閱圖24,在某些實施方式中,第一定位部128包括形成在鏡筒側壁122的鏡筒凹陷1284,第二定位部154包括自繞射光學元件15的側面153向外凸出的側面凸塊1544,當底面152與限位凸起123結合時,側面凸塊1544伸入鏡筒凹陷1284內。側面凸塊1544與鏡筒凹陷1284的位置對應,且側面凸塊1544與鏡筒凹陷1284的數量相等,側面凸塊1544被平行於底面152的平面截得的形狀可以係矩形、半圓形、三角形、梯形、圓形中的一種或複數種。可以理解,如果使用者將繞射光學元件15裝反,側面凸塊1544將與鏡筒側壁122相抵,導致繞射光學元件15無法安裝在限位凸起123上,使用者容易察覺到繞射光學元件15被裝反,故側面凸塊1544與鏡筒凹陷1284可以避免繞射光學元件15被裝反。
具體地,請參閱圖24,在某些實施方式中,側面153包括複數首尾依次相接的子側面1531,鏡筒凹陷1284與側面凸塊1544的數量均為單個。側面凸塊1544形成在子側面1531的中間位置之外的其他位置。也就係說,當側面凸塊1544的數量為一個時,側面凸塊1544可以開設在子側面1531中間位置之外的其他位置,防止使用者將繞射光學元件15裝反時,側面凸塊1544依然能夠伸入鏡筒凹陷1284的情況發生,進一步避免繞射光學元件15裝反。
請參閱圖25,在某些實施方式中,鏡筒凹陷1284與側面凸塊1544的數量相等且均為複數,每個側面凸塊1544的形狀與對應的鏡筒凹陷1284的形狀相同,不同的側面凸塊1544的形狀不相同。側面凸塊1544與鏡筒凹陷1284的形狀相同指的係側面凸塊1544的外輪廓與鏡筒凹陷1284的中空的形狀相同。本實施例中,由於不同的側面凸塊1544的形狀不相同,不相互對應的側面凸塊1544與鏡筒凹陷1284由於形狀不同而不能完全配合,使用者容易察覺繞射光學元件15是否正確安裝。
請參閱圖26,在某些實施方式中,側面153包括複數首尾依次相接的子側面1531,鏡筒凹陷1284與側面凸塊1544的數量相等且均為複數,複數側面凸塊1544不關於任意一個子側面1531的中間位置對稱。在如圖26所示的實施例中,繞射光學元件15整體呈方形,側面153包括四個子側面1531,側面凸塊1544的數量為兩個且均位於一個子側面1531上,兩個側面凸塊1544不關於任意一個子側面1531的中間位置對稱。當然,側面凸塊1544在某個子側面1531上的數量也可以係一個,而側面凸塊1544在其他子側面1531上也有分佈,惟,複數側面凸塊1544不關於任意一個子側面1531的中間位置對稱。如此,當使用者欲將繞射光學元件15調轉安裝時,至少一個側面凸塊1544會與鏡筒側壁122相抵,使用者容易察覺到繞射光學元件15裝反。
請參閱圖26,在某些實施方式中,鏡筒凹陷1284與側面凸塊1544的數量相等且均為複數,複數側面凸塊1544非等角度間隔分佈。具體地,當側面凸塊1544的數量為兩個時,兩個側面凸塊1544分別與繞射光學元件15的中心的連線的夾角不呈一百八十度;當側面凸塊1544的數量為三個時,相鄰的兩個側面凸塊1544分別與繞射光學元件15的中心的連線的夾角不全部呈一百二十度。如此,當使用者欲將繞射光學元件15調轉安裝時,至少一個側面凸塊1544會與鏡筒側壁122相抵,使用者容易察覺到繞射光學元件15裝反。
請參閱圖27,在某些實施方式中,沿頂面151至底面152的方向,側面凸塊1544的尺寸逐漸減小,鏡筒凹陷1284的尺寸逐漸減小。進一步地,側面凸塊1544的最大尺寸大於鏡筒凹陷1284的最小尺寸,當使用者欲將繞射光學元件15調轉安裝時,側面凸塊1544不能完全伸入鏡筒凹陷1284內,側面凸塊1544會將繞射光學元件15墊高,使用者容易察覺到繞射光學元件15裝反。
請參閱圖28,在某些實施方式中,第一定位部128包括自鏡筒側壁122凸出的鏡筒凸塊1285,第二定位部154包括形成在側面153的側面凹陷1545,當底面152與限位凸起123結合時,鏡筒凸塊1285伸入側面凹陷1545內。鏡筒凸塊1285與側面凹陷1545的位置對應,且鏡筒凸塊1285與側面凹陷1545的數量相等,鏡筒凸塊1285被平行於底面152的平面截得的形狀可以係矩形、半圓形、三角形、梯形、圓形中的一種或複數種。可以理解,如果使用者將繞射光學元件15裝反,鏡筒凸塊1285將與繞射光學元件15相抵,導致繞射光學元件15無法安裝在限位凸起123上,使用者容易察覺到繞射光學元件15被裝反,故鏡筒凸塊1285與側面凹陷1545可以避免繞射光學元件15被裝反。
請參閱圖29,在某些實施方式中,沿頂面151至底面152的方向,側面凹陷1545的尺寸逐漸增大,鏡筒凸塊1285的尺寸逐漸增大。進一步地,鏡筒凸塊1285的最大尺寸大於側面凹陷1545的最小尺寸,當使用者欲將繞射光學元件15調轉安裝時,鏡筒凸塊1285不能完全伸入鏡筒凹陷1284內,鏡筒凸塊1285會將繞射光學元件15墊高,使用者容易察覺到繞射光學元件15裝反。
圖30至圖42為對本申請第四部分實施方式的描述。需要說明的係,本申請第四部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第二部分、第三部分、第五部分)實施方式之間可以係相互獨立的實施方式。當然,可以理解的係,在沒有技術障礙的情況下,本領域技術人員也可以將本申請第四部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第二部分、第三部分、第五部分)實施方式進行結合,而不必受到元件名稱及標號差異等的限制。
請參閱圖30至圖33,本申請第四部分實施方式的鐳射投射模組100包括基板組件41、鏡筒42、光源43、準直元件44、繞射光學元件45和保護蓋46。光源43、準直元件44和繞射光學元件45依次設置在光源43的光路上,具體地,光源43發出的光依次穿過準直元件44和繞射光學元件45。其中,鏡筒42及保護蓋46包括在鏡筒組件內。
請參閱圖32和圖33,基板組件41包括基板411及承載在基板411上的電路板412。基板411用於承載鏡筒42、光源43和電路板412。基板411的材料可以係塑膠,比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)中的至少一種。也就係說,基板411可以採用PET、PMMA、PC或PI中任意一種的單一塑膠材質製成。如此,基板411品質較輕且具有足夠的支撐強度。
電路板412可以係印刷電路板、柔性電路板、軟硬結合板中的任意一種。電路板412上可以開設有過孔413,過孔413內可以用於容納光源43,電路板412一部分被鏡筒42罩住,另一部分延伸出來並可以與連接器47連接,連接器47可以將鐳射投射模組100連接到電子裝置的主機板上。
請參閱圖33至圖35,鏡筒42設置在基板組件41上並與基板組件41共同形成收容腔421。具體地,鏡筒42可以與基板組件41的電路板412連接,鏡筒42與電路板412可以藉由粘膠粘接,以提高收容腔421的氣密性。當然,鏡筒42與基板組件41的具體連接方式可以有其他,例如藉由卡合連接。收容腔421可以用於容納準直元件44、繞射光學元件45等元器件,收容腔421同時形成鐳射投射模組100的光路的一部分。在本申請第四部分實施方式中,鏡筒42呈中空的筒狀,鏡筒42包括鏡筒側壁422、限位凸起423和固定凸起427。
鏡筒側壁422包圍收容腔421,鏡筒側壁422的外壁可以形成有定位結構和安裝結構,以便於在將鐳射投射模組100安裝在電子裝置內時固定鐳射投射模組100的位置。鏡筒42包括相背的第一面424和第二面425,其中收容腔421的一個開口開設在第二面425上,另一個開口開設在第一面424上。第二面425與電路板412結合,例如膠合,第一面424可以作為鏡筒42與繞射光學元件45的結合面,或作為鏡筒42與保護蓋46等的結合面。
請參閱圖35和圖36,限位凸起423自鏡筒側壁422向內凸出,具體地,限位凸起423自鏡筒側壁422向收容腔421內突出。限位凸起423可以呈連續的環狀,或者限位凸起423包括複數,複數限位凸起423間隔分佈。限位凸起423圍成過光孔4231,過光孔4231可以作為收容腔421的一部分,鐳射穿過過光孔4231後穿入繞射光學元件45。在如圖33所示的實施例中,限位凸起423位於第一面424與第二面425之間,限位凸起423與第二面425之間的收容腔421可以用於收容準直元件44,限位凸起423與第一面424之間的收容腔421可以用於收容繞射光學元件45。同時,在組裝鐳射投射模組100時,當繞射光學元件45與限位元凸起423相抵,可以認為繞射光學元件45安裝到位,當準直元件44與限位凸起423相抵,可以認為準直元件44安裝到位。限位凸起423包括限位面4232,當繞射光學元件45安裝在限位凸起423上時,限位元面4232與繞射光學元件45結合。
請參閱圖32、圖35、圖36和圖37,固定凸起427自鏡筒側壁422向外凸出,具體地,固定凸起427自鏡筒側壁422的外壁向外突出。相較於第二面425,固定凸起427更靠近第一面424所在的位置,在一例子中,固定凸起427的位置可以與限位凸起423對應。在本申請第四部分實施方式中,鏡筒側壁422包括相接的第一段4221和第二段4222,第一段4221和第二段4222可以係一體成型制得,第一面424形成在第一段4221上,第二面425形成在第二段4222上。第一段4221的外輪廓尺寸小於第二段4222的外輪廓尺寸,固定凸起427形成在第一段4221上,使得固定凸起427從第一段4221凸出後,第一段4221與固定凸起427的總的外輪廓尺寸也不會大於第二段4222的外輪廓尺寸,固定凸起427不會導致鏡筒42的外輪廓尺寸增大。
請參閱圖35,光源43設置在基板組件41上,具體地,光源43可以設置在電路板412上並與電路板412電連接,光源43也可以設置在基板411上並與過孔413對應,此時,可以藉由佈置導線將光源43與電路板412電連接。光源43用於發射鐳射,鐳射可以係紅外光,在一個例子中,光源43可以包括半導體襯底及設置在半導體襯底上的發射鐳射器,半導體襯底設置在基板411上,發射鐳射器可以係垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)。半導體襯底可以設置單個發射鐳射器,也可以設置由複數發射鐳射器組成的陣列鐳射器,具體地,複數發射鐳射器可以以規則或者不規則的二維圖案的形式排布在半導體襯底上。
請參閱圖35,準直元件44可以係光學透鏡,準直元件44用於準直光源43發射的鐳射,準直元件44收容在收容腔421內,準直元件44可以沿第二面425指向第一面424的方向組裝到收容腔421內。準直元件44包括光學部441和安裝部442,安裝部442用於與鏡筒側壁422結合以使準直元件44固定在收容腔421內,在本申請第四部分實施方式中,光學部441包括位於準直元件44相背兩側的兩個曲面。準直元件44的其中一個曲面伸入過光孔4231內。
請參閱圖35和圖36,繞射光學元件45安裝在限位凸起423上,具體地,繞射光學元件45與限位元面4232結合以安裝在限位凸起423上。本申請第四部分實施方式中,繞射光學元件45的與限位面4232結合的面上形成有繞射結構,繞射光學元件45可以將經準直元件44準直後的鐳射投射出與繞射結構對應的鐳射圖案。繞射光學元件45可以由玻璃製成,也可以說由複合塑膠(如PET)製成。
請參閱圖30,保護蓋46與鏡筒42結合,保護蓋46用於限制繞射光學元件45的位置,具體地,保護蓋46用於防止繞射光學元件45與鏡筒42的結合失效後從鏡筒42中脫出。請參閱圖32,保護蓋46包括保護頂壁461和保護側壁462。
請結合圖35和圖36,保護頂壁461與限位凸起423分別位於繞射光學元件45的相背的兩側,或者說,繞射光學元件45位於限位元凸起423與保護頂壁461之間,如此,即使繞射光學元件45與限位元凸起423的結合失效了,由於保護頂壁461的限制作用,繞射光學元件45也不會脫出。保護頂壁461開設有通光孔4611,通光孔4611的位置與繞射光學元件45對應,鐳射先後穿過過光孔4231、繞射光學元件45和通光孔4611後從鐳射投射模組100中射出。在本申請第四部分實施方式中,保護頂壁461的整體形狀呈圓角方形,通光孔4611可以呈正多邊形、圓形、矩形、橢圓形、梯形等形狀。通光孔4611的孔徑大小小於繞射光學元件45的寬度或長度中的至少一個以將繞射光學元件45限制在保護頂壁461與限位凸起423之間。在如圖33所示的實施例中,當保護蓋46與鏡筒42結合時,保護頂壁461與第一面424相抵,進一步地,保護頂壁461還可以與第一面424藉由膠粘等的方式結合。
請參閱圖35、圖36和圖38,保護側壁462自保護頂壁121的周緣延伸,保護蓋46罩設在鏡筒42上,保護側壁462與鏡筒側壁422固定連接。保護側壁462開設有固定孔4622,當保護蓋46罩設在鏡筒42上時,固定凸起427伸入固定孔4622內。具體地,固定孔4622開設的位置與固定凸起427的位置對應,保護蓋46具有一定的彈性,在將保護蓋46罩設在鏡筒42上的過程中,固定凸起427與保護側壁462相互抵持,固定凸起427將保護側壁462撐開,保護側壁462發生彈性形變,當安裝到位時,固定凸起427伸入到固定孔4622內,固定凸起427不再撐開保護側壁462,保護側壁462恢復原狀,且伴隨有安裝到位的觸感回饋和“嗒”的聲音回饋。可以理解,當保護蓋46罩設在鏡筒42上後,在不施加外力將保護側壁462撐開的情況下,由於固定凸起427的限位作用,保護蓋46能始終罩設在鏡筒42上而使得保護頂壁461防止繞射光學元件45從鏡筒42中脫出。
綜上,本申請第四部分實施方式的鐳射投射模組100中,繞射光學元件45位於限位元凸起423與保護頂壁461之間,且由於固定凸起427可以伸入固定孔4622內以固定連接保護蓋46與鏡筒42,繞射光學元件45不會沿出光方向脫落,避免鐳射未經過繞射光學元件45就發射出去,保護用戶,提高安全性。
請參閱圖34,在某些實施方式中,限位元凸起423也可以形成在鏡筒42的頂部,具體地,限位凸起423的限位面4232可以與第一面424重合,繞射光學元件45安裝在限位凸起423上時,繞射光學元件45與第一面424結合。具體地,第一面424上可以形成有結合槽,結合槽內可以設置粘膠以將繞射光學元件45粘結在第一面424上。此時,保護頂壁461與繞射光學元件45相抵,保護頂壁461與限位凸起423共同夾持繞射光學元件45。如此,鏡筒42的結構簡單,繞射光學元件45容易安裝在限位凸起423上。
請參閱圖36和圖38,在某些實施方式中,保護側壁462包括複數保護子側壁4621,複數保護子側壁4621首尾依次相接。至少兩個保護子側壁4621上形成有固定孔4622,固定凸起427的數量與固定孔4622的數量相同且位置對應,每個固定凸起427伸入對應的固定孔4622內。如此,複數固定凸起427與固定孔4622配合,保護蓋46不易在外力的作用下與鏡筒42分離,提高保護蓋46罩設在鏡筒42上的可靠性。具體地,至少有兩個相對的保護子側壁4621上形成有固定孔4622,對應的,鏡筒側壁422的至少兩個相對的位置上形成有固定凸起427。如此,如果需要將保護側壁462撐開以將保護蓋46取出,至少需要將相對的兩個保護子側壁4621向兩邊撐開,也就係說,至少需要從兩側施加拉力,避免保護側壁462在單側的拉力作用下發生形變而導致固定凸起427與固定孔4622的配合失效,進一步提高保護蓋46罩設在鏡筒42上的可靠性。
請參閱圖36,在某些實施方式中,固定凸起427形成有導引斜面4271,沿保護蓋46套入鏡筒42的方向,導引斜面4271逐漸遠離鏡筒側壁422。保護蓋46罩設在鏡筒42的過程中,保護側壁462與導引斜面4271相抵。由於導引斜面4271相對於鏡筒側壁422傾斜,保護側壁462與導引斜面4271相抵持的過程中,保護側壁462受到的導引斜面4271的抵持力緩慢連續地增大,保護側壁462的形變量也連續地變大,容易將保護蓋46罩設在鏡筒16中。
請參閱圖36和圖37,在某些實施方式中,限位元凸起423包括限位元面4232,繞射光學元件45安裝在限位面4232上,鏡筒42在限位面4232上形成有容膠槽426。在安裝繞射光學元件45時,可以先在容膠槽426內點膠,點膠完畢後將繞射光學元件45安裝在限位面4232上,在膠水的粘結作用下,繞射光學元件45與限位元凸起423的結合較可靠,同時膠水可以容納在容膠槽426內,避免膠水從容膠槽426內溢出而流到繞射光學元件45的繞射結構上。
具體地,容膠槽426與過光孔4231間隔開設,避免容膠槽426內的膠水流入到過光孔4231,而影響鐳射的傳播。容膠槽426的數量可以係複數,複數容膠槽426以過光孔1261的軸線為中心均勻分佈在過光孔4231的周緣,如此,當繞射光學元件45與限位元凸起423粘結時,粘結力較均勻且不易失效。
請參閱圖39,在某些實施方式中,光源43包括邊發射鐳射器(edge-emitting laser,EEL)431,具體地,邊發射鐳射器431可以係分佈回饋式鐳射器(Distributed Feedback Laser,DFB)。邊發射鐳射器431整體呈柱狀,邊發射鐳射器431遠離基板組件41的一個端面形成有發光面4311,鐳射從發光面4311發出,發光面4311朝向準直元件44。採用邊發射鐳射器431作為光源,一方面邊發射鐳射器431較VCSEL陣列的溫飄較小,另一方向,由於邊發射鐳射器431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的光源成本較低。
請參閱圖39和圖40,在某些實施方式中,鐳射投射模組100還包括固定件48,固定件48用於將邊發射鐳射器431固定在基板組件41上。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431的發光面4311朝向準直元件44時,邊發射鐳射器431呈豎直放置,由於邊發射鐳射器431呈細長條結構,邊發射鐳射器431容易出現跌落、移位或晃動等意外,因此藉由設置固定件48能夠將邊發射鐳射器431固定住,防止邊發射鐳射器431發生跌落、移位或晃動等意外。
具體地,請參閱圖40,在某些實施方式中,固定件48包括封膠481,封膠481設置在邊發射鐳射器431與基板組件41之間。更具體地,在如圖40所示的例子中,邊發射鐳射器431的與發光面4311相背的一面粘接在基板組件41上。在如圖41所示的例子中,邊發射鐳射器431的側面4312也可以粘接在基板組件41上,封膠481包裹住四周的側面4312,也可以僅粘結側面4312的某一個面與基板組件41或粘結某幾個面與基板組件41。進一步地,封膠481可以為導熱膠,以將光源43工作產生的熱量傳導至基板組件41中。為了提高散熱效率,基板411上還可以開設有散熱孔4111,光源43或電路板412工作產生的熱量可以由散熱孔4111散出,散熱孔4111內還可以填充導熱膠,以進一步提高基板組件41的散熱性能。
請參閱圖42,在某些實施方式中,固定件48包括支撐架482,支撐架482設置在基板組件41上,邊發射鐳射器431固定在支撐架482上。支撐架482的數量可以係複數,複數支撐架482可以共同包圍邊發射鐳射器431,在安裝時可以將邊發射鐳射器431直接安裝在複數支撐架482之間。在一個例子中,複數支撐架482共同夾持邊發射鐳射器431,以進一步防止邊發射鐳射器431發生晃動。
在某些實施方式中,基板411可以省去,光源43可以直接固定在電路板412上以減小鐳射投射器10的整體厚度。
圖40至圖51為對本申請第五部分實施方式的描述。需要說明的係,本申請第五部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第二部分、第三部分、第四部分)實施方式之間可以係相互獨立的實施方式。當然,可以理解的係,在沒有技術障礙的情況下,本領域技術人員也可以將本申請第五部分實施方式與本申請其餘部分(第一部分、第二部分、第三部分、第四部分)實施方式進行結合,而不必受到元件名稱及標號差異等的限制。
請參閱圖43至圖46,鐳射投射模組100包括基板組件51、鏡筒52、光源53、準直元件54、繞射光學元件55和保護套56。光源53、準直元件54和繞射光學元件55依次設置在光源53的光路上,具體地,光源53發出的光依次穿過準直元件54和繞射光學元件55。其中,鏡筒52及保護套56包括在鏡筒組件內。
請參閱圖46和圖47,基板組件51包括基板511及承載在基板511上的電路板512。基板511用於承載鏡筒52、光源53和電路板512。基板511的材料可以係塑膠,比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Glycol Terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(Polyimide,PI)中的至少一種。也就係說,基板511可以採用PET、PMMA、PC或PI中任意一種的單一塑膠材質製成。如此,基板511品質較輕且具有足夠的支撐強度。
電路板512可以係印刷電路板、柔性電路板、軟硬結合板中的任意一種。電路板512上可以開設有過孔513,過孔513內可以用於容納光源53,電路板512一部分被鏡筒52罩住,另一部分延伸出來並可以與連接器57連接,連接器57可以將鐳射投射模組100連接到電子裝置的主機板上。
請參閱圖46至圖48,鏡筒52設置在基板組件51上並與基板組件51共同形成收容腔521,鏡筒52包括鏡筒側壁522,鏡筒側壁522形成有側壁凹槽523。具體地,鏡筒52可以與基板組件51的電路板512連接,鏡筒52與電路板512可以藉由粘膠粘接,以提高收容腔521的氣密性。當然,鏡筒52與基板組件51的具體連接方式可以有其他,例如藉由卡合連接。收容腔521可以用於容納準直元件54、繞射光學元件55等元器件,收容腔521同時形成鐳射投射模組100的光路的一部分。在本申請第五部分實施方式中,鏡筒52呈中空的筒狀,鏡筒52包括鏡筒側壁522。
鏡筒側壁522包圍收容腔521。鏡筒側壁522的外壁可以形成有定位結構和安裝結構,以便於在將鐳射投射模組100安裝在電子裝置內時固定鐳射投射模組100的位置。鏡筒52包括相背的第一面525和第二面526,其中收容腔521的一個開口開設在第二面526上,另一個開口開設在第一面525上。第二面526與電路板512結合,例如膠合。鏡筒52包括位於第一面525與第二面526之間的結合面527。結合面527為保護套56與鏡筒52的接觸面。
請參閱圖49和圖50,鏡筒側壁522上形成有側壁凹槽523,具體地,側壁凹槽523由槽底5231及自槽底5231周緣延伸的槽側壁5232形成。側壁凹槽523包括複數,複數側壁凹槽523間隔分佈。側壁凹槽523用於與保護套56結合,以將保護套56固定在鏡筒52上。
請參閱圖46,光源53設置在基板組件51上,具體地,光源53可以設置在電路板512上並與電路板512電連接,光源53也可以設置在基板511上並收容在過孔513內,此時,可以藉由佈置導線將光源53與電路板512電連接。光源53用於發射鐳射,鐳射可以係紅外光,在一個例子中,光源53可以包括半導體襯底及設置在半導體襯底上的發射鐳射器,半導體襯底設置在基板511上,發射鐳射器可以係垂直腔面發射鐳射器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)。半導體襯底可以設置單個發射鐳射器,也可以設置由複數發射鐳射器組成的陣列鐳射器,具體地,複數發射鐳射器可以以規則或者不規則的二維圖案的形式排布在半導體襯底上。
請繼續參閱圖46,準直元件54可以係光學透鏡,準直元件54用於準直光源53發射的鐳射,準直元件54收容在收容腔521內,準直元件54可以沿第二面526指向第一面525的方向組裝到收容腔521內。準直元件54包括光學部541和安裝部542,安裝部542用於與鏡筒側壁522結合以使準直元件54固定在收容腔521內,在本申請第五部分實施方式中,光學部541包括位於準直元件54相背兩側的兩個曲面。
請參閱圖45和圖46,繞射光學元件55收容在收容腔521內。本申請第五部分實施方式中,繞射光學元件55上形成有繞射結構,繞射光學元件55可以將經準直元件54準直後的鐳射投射出與繞射結構對應的鐳射圖案。繞射光學元件55可以由玻璃製成,也可以說由複合塑膠(如PET)製成。
請參閱圖45、圖46和圖50,保護套56與鏡筒52結合,保護套56用於限制繞射光學元件55的位置,具體地,保護套56能夠阻擋繞射光學元件55沿鐳射投射模組100的出光方向移動。保護套56包括保護頂壁561及保護側壁562。
保護頂壁561能夠限制繞射光學元件55的位置,具體地,保護頂壁561能夠阻擋繞射光學元件55沿鐳射投射模組100的出光方向移動。保護頂壁561開設有通光孔5611,通光孔5611的位置與繞射光學元件55對應,鐳射穿過準直元件54、繞射光學元件55和通光孔5611後從鐳射投射模組100中射出。在本申請第五部分實施方式中,通光孔5611可以呈正多邊形、圓形、矩形、橢圓形、梯形等形狀。通光孔5611的孔徑大小小於繞射光學元件55的寬度或長度中的至少一個以用保護頂壁561限制繞射光學元件55的位置。在如圖46所示的實施例中,當保護套56與鏡筒52結合時,保護頂壁561與結合面527相抵。在如圖48所示的實施例中,保護頂壁561與結合面527之間形成膠層59。保護頂壁561藉由膠水與結合面527結合以使保護套56與鏡筒52結合得更加可靠。
請參閱圖46、圖49和圖50,保護側壁562自保護頂壁561的周緣延伸,保護套56罩設在鏡筒52上時,保護側壁562伸入側壁凹槽523內並與鏡筒側壁522結合。具體地,保護側壁562包括複數間隔分佈的保護子側壁5621。當保護套56罩設在鏡筒52上時,側壁凹槽523導引保護子側壁5621將保護套56安裝在鐳射投射模組100上。保護子側壁5621的內壁面與側壁凹槽523的槽底1232結合,保護子側壁161的側壁面與側壁凹槽523的槽側壁5232結合,以限制保護子側壁161的位置。保護子側壁5621還可以以膠粘的形式與鏡筒側壁522結合。如此,保護套56能罩設在鏡筒52上,保護頂壁561防止繞射光學元件55沿鐳射投射模組100的出光方向脫落。
綜上,本申請第五部分實施方式的鐳射投射模組100中,由於保護套56的保護側壁562伸入鏡筒52的側壁凹槽523以將保護套56與鏡筒52結合,保護套56的保護頂壁561能夠阻擋繞射光學元件55沿鐳射投射模組100的出光方向移動,避免鐳射未經過繞射光學元件55後發射出去,保護用戶,提高安全。
請參閱圖46、圖47和圖49,在某些實施方式中,鏡筒52包括自鏡筒側壁522向收容腔521內凸出的限位凸起524。繞射光學元件55安裝在限位凸起524上,並位於限位凸起524與保護頂壁561之間。具體地,限位凸起524可以呈連續的環狀,或者限位凸起524包括複數,複數限位凸起524間隔分佈。限位凸起524圍成過光孔5241,過光孔5241可以作為收容腔521的一部分,鐳射穿過過光孔5241後穿入繞射光學元件55。過光孔5241與通光孔5611對應。鐳射在穿過繞射光學元件55後從通光孔5611穿出。在如圖46所示的實施例中,限位凸起524位於第二面526與結合面527之間,限位凸起524與第一面525之間的收容腔521可以用於收容繞射光學元件55。準直元件54的其中一個曲面伸入過光孔5241內。同時,在組裝鐳射投射模組100時,當繞射光學元件55與限位元凸起524相抵,可以認為繞射光學元件55安裝到位,當準直元件54與限位凸起524相抵,可以認為準直元件54安裝到位。
請參閱圖46和圖49,在某些實施方式中,鏡筒側壁522還開設有限位槽528,具體地,限位槽528開設在側壁凹槽523的槽底5231。限位槽528可以位於槽底5231的中央位置。保護套56包括自保護側壁562向內凸出的彈性的卡勾563。卡勾563的數量與限位槽528的數量相同且位置對應,每個卡勾563伸入對應的限位槽528內。具體地,卡勾563具有一定的彈性,在保護套56罩設在鏡筒52上的過程中,卡勾563伸入限位槽528中並與限位槽528卡合,即卡勾563發生彈性形變,並與限位槽528的側壁相互抵持。可以理解,當保護套56罩設在鏡筒52上後,在不施加外力將保護側壁562沿鐳射投射模組100出光方向移動的情況下,由於卡勾563的限位作用,保護套56能始終罩設在鏡筒52上而使得保護頂壁561防止繞射光學元件55從鏡筒52中脫出。
請參閱圖46、圖49和圖50,在某些實施方式中,卡勾563包括連接部5631、延伸部5632和抵持部5633。限位槽528由限位底壁5281及自限位底壁5281周緣延伸的限位側壁5282形成。
具體地,連接部5631與保護側壁562連接,延伸部5632與連接部5631連接,抵持部5633與延伸部5632連接,也即係說保護側壁562、連接部5631、延伸部5632、抵持部5633依次連接。延伸部5632自保護子側壁5621向保護套56的內部延伸,抵持部5633自保護子側壁5621向保護套56的外部延伸。延伸部5632與連接部5631之間的夾角為鈍角,抵持部5633與延伸部5632之間的夾角為直角或者鈍角。在保護套56罩設在鏡筒52上的過程中,延伸部5632與限位底壁5281抵持,直到延伸部5632與抵持部5633均伸入限位槽528中,卡勾563與限位槽528配合。由於延伸部5632與抵持部5633均具有一定的彈性,延伸部5632發生彈性形變並朝遠離限位槽528的方向變形,抵持部5633與限位槽528的限位底壁5281相抵。當安裝到位時,抵持部5633抵持在限位槽528靠近結合面527的限位側壁5282上,從而限制保護套56脫離鏡筒52。當要從鏡筒52上取出保護套56時,撥動抵持部5633並讓延伸部5632朝遠離限位槽528的方向發生形變,直至延伸部5632和抵持部5633從限位槽528中伸出,也就係撐開卡勾563,再進一步沿著鐳射投射模組100出光的方向拔出保護套56。如此,在保證保護套56與鏡筒52的結合更可靠的同時,還易於從鏡筒52上取下保護套56。
請參閱圖46和圖50,在某些實施方式中,保護側壁562在與卡勾563對應的位置開設有避讓孔564。在保護套56罩設在鏡筒52的過程中,卡勾563與限位槽528相抵且卡勾563發生彈性形變時,避讓孔564為卡勾563的彈性形變提供形變空間,即,卡勾563發生彈性形變且伸入避讓孔564。具體地,卡勾563與限位槽528相抵時,卡勾563向外發生彈性形變,卡勾563伸入避讓孔564以避免與保護側壁562發生運動干涉,另外,也便於用戶藉由避讓孔564觀察卡勾563與限位元槽528的配合情況,例如判斷係不係所有的卡勾563均與對應的限位槽528卡合好了。
請參閱圖47、圖49和圖50,在某些實施方式中,鏡筒52還包括自結合面527凸出的限位角529,保護側壁562包括複數保護子側壁5621,保護頂壁561開設有限位缺口565,限位缺口565間隔相鄰的兩個保護子側壁5621,限位角529與限位缺口565配合。
具體地,限位角529位於結合面527的周緣位置。限位角529的頂面可以為第一面525。當保護套56套設在鏡筒52上時,保護頂壁561位於限位角529的頂面與結合面527之間。保護頂壁561的周緣開設有限位缺口565,限位缺口565與限位角529配合以限制保護頂壁561的位置,避免保護頂壁561在結合面527上發生平移,且便於用戶將保護子側壁5621沿著側壁凹槽523的側壁面伸入側壁凹槽523。
請參閱圖48和圖49,在某些實施方式中,限位元凸起524包括限位元面5242,繞射光學元件55安裝在限位面5242上。繞射光學元件55的底面與限位面5242結合。繞射光學元件55的頂面可以與結合面527齊平,也可以略低於結合面527。鏡筒52在限位凸起524的周緣形成有安裝槽5243。具體地,安裝槽5243開設限位面5242在的周緣,便於安裝及取出繞射光學元件55。例如,在繞射光學元件55出現損壞時,比如繞射圖案不清晰,由於安裝槽5243與繞射光學元件55之間的間隙較大,可以輕鬆地從安裝槽5243取出繞射光學元件55。安裝槽5243的數量可以係複數,複數安裝槽5243以過光孔1261的軸線為中心均勻分佈在過光孔5241的周緣,如此,可以平穩地取出繞射光學元件55。
請參閱圖51,在某些實施方式中,光源53包括邊發射鐳射器(edge-emitting laser,EEL)531,具體地,邊發射鐳射器531可以係分佈回饋式鐳射器(Distributed Feedback Laser,DFB)。邊發射鐳射器531整體呈柱狀,邊發射鐳射器531遠離基板組件51的一個端面形成有發光面5311,鐳射從發光面5311發出,發光面5311朝向準直元件54。採用邊發射鐳射器531作為光源53,一方面邊發射鐳射器531較VCSEL陣列的溫飄較小,另一方面,由於邊發射鐳射器531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53成本較低。
請參閱圖51和圖52,在某些實施方式中,鐳射投射模組100還包括固定件58,固定件58用於將邊發射鐳射器531固定在基板組件51上。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531的發光面5311朝向準直元件54時,邊發射鐳射器531呈豎直放置,由於邊發射鐳射器531呈細長條結構,邊發射鐳射器531容易出現跌落、移位或晃動等意外,因此藉由設置固定件58能夠將邊發射鐳射器531固定住,防止邊發射鐳射器531發生跌落、移位或晃動等意外。
具體地,請參閱圖52,在某些實施方式中,固定件58包括封膠581,封膠581設置在邊發射鐳射器531與基板組件51之間。更具體地,在如圖52所示的例子中,邊發射鐳射器531的與發光面5311相背的一面粘接在基板組件51上。在如圖53所示的例子中,邊發射鐳射器531的側面5312也可以粘接在基板組件51上,封膠581包裹住四周的側面5312,也可以僅粘結側面5312的某一個面與基板組件51或粘結某幾個面與基板組件51。進一步地,封膠581可以為導熱膠,以將光源53工作產生的熱量傳導至基板組件51中。為了提高散熱效率,基板511上還可以開設有散熱孔1111,光源53或電路板512工作產生的熱量可以由散熱孔1111散出,散熱孔1111內還可以填充導熱膠,以進一步提高基板組件51的散熱性能。
請參閱圖54,在某些實施方式中,固定件58包括設置在基板組件51上的至少兩個彈性支撐架582,至少兩個支撐架582共同形成收容空間583,收容空間583用於收容邊發射鐳射器531,至少兩個支撐架582用於支撐住邊發射鐳射器531,以進一步防止邊發射鐳射器531發生晃動。
在某些實施方式中,基板511可以省去,光源53可以直接固定在電路板512上以減小鐳射投射器10的整體厚度。
請一併參閱圖55,本申請實施方式的深度相機400包括上述任一部分(第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分)實施方式所述的鐳射投射模組100、圖像採集器200、及處理器300。圖像採集器200用於採集經繞射光學元件後向目標空間中投射的鐳射圖案。處理器300分別與鐳射投射模組100、及圖像採集器200連接。處理器300用於處理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401向目標空間中投射鐳射圖案,圖像採集器200藉由採集視窗402採集被目標物體調製後的鐳射圖案,在一個例子中,鐳射投射模組100投射的鐳射為紅外光,圖像採集器200為紅外攝像頭。圖像採集器200可為紅外相機,處理器300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,再根據該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。
請參閱圖56至圖58,本申請實施方式的電子裝置1000包括殼體500及上述實施方式的深度相機400。深度相機400設置在殼體500內並從殼體500暴露以獲取深度圖像。殼體500可以給深度相機400提供防塵、防水、防摔等保護,殼體500上開設有與深度相機400對應的孔,以使光線從孔中穿出或穿入殼體500。電子裝置1000可以係手機、平板電腦、手提電腦、遊戲機、頭顯設備、門禁系統、櫃員機、筆記型電腦、智慧手環、智能頭盔等,本申請圖53至圖55所示的實施例的電子裝置1000為手機,可以理解,電子裝置1000的具體形式可以係其他,在此不作限制。
請參閱圖57及圖58,在一個例子中,深度相機400收容在殼體500內並能夠從殼體500內伸出,此時,殼體500上不需要開設與深度相機400的進出光方向對應的孔,例如,殼體500包括主體503及可動部504,深度相機400及可見光攝像頭700等元件安裝在可動部504上,可動部504在驅動裝置的驅動下可以相對於主體503運動,可動部504可以相對於主體503滑動,以滑入主體503(如圖57所示)內部或從主體503中滑出(如圖58所示)。當需要使用深度相機400時,可動部504帶動深度相機400從殼體500內伸出到殼體500外;當不需要使用深度相機400時,可動部504帶動深度相機400從殼體500外收容至殼體500內。在又一實施方式中,請參閱圖54,電子裝置1000還包括顯示幕600,深度相機400收容在殼體500內並位於顯示幕600的下方,此時,殼體500上也不需要開設與深度相機400的進出光方向對應的孔。
在本說明書的描述中,參考術語“某些實施方式”、“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本申請的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的係相同的實施例或示例。而且,描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
此外,術語“第一”、“第二”僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個所述特徵。在本申請的描述中,“複數”的含義係至少兩個,例如兩個,三個,除非另有明確具體的限定。
儘管上面已經示出和描述了本申請的實施例,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,本領域的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,本申請的範圍由權利要求及其等同物限定。
100‧‧‧鐳射投射模組 11‧‧‧基板組件 111‧‧‧基板 112‧‧‧電路板 113‧‧‧過孔 12‧‧‧鏡筒 121‧‧‧收容腔 122‧‧‧鏡筒側壁 123‧‧‧限位凸起 1231‧‧‧過光孔 1232‧‧‧限位面 124‧‧‧第一面 125‧‧‧第二面 126‧‧‧容膠槽 1261‧‧‧內側壁 1262‧‧‧內底壁 127‧‧‧第二卡勾 1271‧‧‧導引斜面 128‧‧‧第一定位部 1281‧‧‧第一倒角 1282‧‧‧限位面凹陷 1283‧‧‧限位面凸塊 1284‧‧‧鏡筒凹陷 1285‧‧‧鏡筒凸塊 13‧‧‧光源 14‧‧‧準直元件 141‧‧‧光學部 142‧‧‧安裝部 15‧‧‧繞射光學元件 151‧‧‧頂面 152‧‧‧底面 153‧‧‧側面 1531‧‧‧子側面 154‧‧‧第二定位部 1541‧‧‧第二倒角 1542‧‧‧底面凸塊 1543‧‧‧底面凹陷 1544‧‧‧側面凸塊 1545‧‧‧側面凹陷 16‧‧‧保護蓋 161‧‧‧保護頂壁 1611‧‧‧通光孔 162‧‧‧保護側壁 1621‧‧‧保護子側壁 163‧‧‧點膠孔 164‧‧‧第一卡勾 165‧‧‧避讓孔 17‧‧‧連接器 21‧‧‧基板組件 211‧‧‧基板 2111‧‧‧散熱孔 212‧‧‧電路板 2121‧‧‧過孔 2121‧‧‧過孔 214‧‧‧導線 215‧‧‧連接器 22‧‧‧鏡筒組件 221‧‧‧收容腔 222‧‧‧抵觸面 223‧‧‧鏡筒 2231‧‧‧頂壁 2232‧‧‧周壁 2233‧‧‧通光孔 2234‧‧‧頂部 2235‧‧‧底部 2236‧‧‧通孔 2237‧‧‧承載台 224‧‧‧間隔環 225‧‧‧保護罩 2251‧‧‧透光孔 2252‧‧‧出光通孔 2253‧‧‧擋板 2254‧‧‧環形側壁 23‧‧‧光源 24‧‧‧準直元件 241‧‧‧光學部 242‧‧‧安裝部 25‧‧‧繞射光學元件 251‧‧‧第一表面 252‧‧‧第二表面 30‧‧‧鏡筒 301‧‧‧第一面 302‧‧‧第二面 303‧‧‧收容腔 304‧‧‧安裝槽 305‧‧‧底面 306‧‧‧結合槽 311‧‧‧鏡筒側壁 3114‧‧‧第一定位孔 3112‧‧‧外表面 3111‧‧‧內表面 3113‧‧‧缺口 312‧‧‧限位環 32‧‧‧繞射光學元件 33‧‧‧連接件 331‧‧‧頂壁 3311‧‧‧鏡筒側壁 3312‧‧‧限位環 332‧‧‧連接側壁 3321‧‧‧外側面 3322‧‧‧第二定位孔 334‧‧‧安裝腔 333‧‧‧抵持部 361‧‧‧外周面 354‧‧‧鎖緊件 351‧‧‧電路板 353‧‧‧彈性件 352‧‧‧光源 36‧‧‧壓圈 361‧‧‧外周面 34‧‧‧準直元件 412‧‧‧電路板 413‧‧‧過孔 41‧‧‧基板組件 411‧‧‧基板 4111‧‧‧散熱孔 412‧‧‧電路板 413‧‧‧過孔 411‧‧‧基板 4111‧‧‧散熱孔 427‧‧‧固定凸起 4271‧‧‧導引斜面 424‧‧‧第一面 425‧‧‧第二面 426‧‧‧容膠槽 423‧‧‧限位凸起 4231‧‧‧過光孔 4232‧‧‧限位面 422‧‧‧鏡筒側壁 4221‧‧‧第一段 4222‧‧‧第二段 42‧‧‧鏡筒 421‧‧‧收容腔 422‧‧‧鏡筒側壁 4221‧‧‧第一段 4222‧‧‧第二段 423‧‧‧限位凸起 4231‧‧‧過光孔 4232‧‧‧限位面 424‧‧‧第一面 425‧‧‧第二面 426‧‧‧容膠槽 427‧‧‧固定凸起 4271‧‧‧導引斜面 421‧‧‧收容腔 462‧‧‧保護側壁 4621‧‧‧保護子側壁 4622‧‧‧固定孔 482‧‧‧支撐架 461‧‧‧保護頂壁 4611‧‧‧通光孔 481‧‧‧封膠 45‧‧‧繞射光學元件 442‧‧‧安裝部 441‧‧‧光學部 44‧‧‧準直元件 441‧‧‧光學部 442‧‧‧安裝部 46‧‧‧保護蓋 461‧‧‧保護頂壁 4611‧‧‧通光孔 462‧‧‧保護側壁 4621‧‧‧保護子側壁 4622‧‧‧固定孔 47‧‧‧連接器 48‧‧‧固定件 481‧‧‧封膠 482‧‧‧支撐架 431‧‧‧邊發射鐳射器 4311‧‧‧發光面 4312‧‧‧側面 43‧‧‧光源 431‧‧‧邊發射鐳射器 4311‧‧‧發光面 4312‧‧‧側面 565‧‧‧限位缺口 583‧‧‧收容空間 563‧‧‧卡勾 5631‧‧‧連接部 5632‧‧‧延伸部 5633‧‧‧抵持部 564‧‧‧避讓孔 581‧‧‧封膠 582‧‧‧支撐架 562‧‧‧保護側壁 5621‧‧‧保護子側壁 542‧‧‧安裝部 55‧‧‧繞射光學元件 561‧‧‧保護頂壁 5611‧‧‧通光孔 54‧‧‧準直元件 541‧‧‧光學部 542‧‧‧安裝部 541‧‧‧光學部 531‧‧‧邊發射鐳射器 5311‧‧‧發光面 5312‧‧‧側面 529‧‧‧限位角 56‧‧‧保護套 561‧‧‧保護頂壁 5611‧‧‧通光孔 562‧‧‧保護側壁 5621‧‧‧保護子側壁 563‧‧‧卡勾 5631‧‧‧連接部 5632‧‧‧延伸部 5633‧‧‧抵持部 564‧‧‧避讓孔 565‧‧‧限位缺口 57‧‧‧連接器 58‧‧‧固定件 581‧‧‧封膠 582‧‧‧支撐架 583‧‧‧收容空間 528‧‧‧限位槽 5281‧‧‧限位底壁 5282‧‧‧限位側壁 527‧‧‧結合面 526‧‧‧第二面 525‧‧‧第一面 53‧‧‧光源 531‧‧‧邊發射鐳射器 5311‧‧‧發光面 5312‧‧‧側面 59‧‧‧膠層 52‧‧‧鏡筒 521‧‧‧收容腔 522‧‧‧鏡筒側壁 523‧‧‧側壁凹槽 5231‧‧‧槽底 5232‧‧‧槽側壁 524‧‧‧限位凸起 5241‧‧‧過光孔 5242‧‧‧限位面 5243‧‧‧安裝槽 525‧‧‧第一面 526‧‧‧第二面 527‧‧‧結合面 528‧‧‧限位槽 5281‧‧‧限位底壁 5282‧‧‧限位側壁 529‧‧‧限位角 524‧‧‧限位凸起 5241‧‧‧過光孔 5242‧‧‧限位面 5243‧‧‧安裝槽 523‧‧‧側壁凹槽 5231‧‧‧槽底 5232‧‧‧槽側壁 522‧‧‧鏡筒側壁 521‧‧‧收容腔 513‧‧‧過孔 51‧‧‧基板組件 511‧‧‧基板 512‧‧‧電路板 513‧‧‧過孔 512‧‧‧電路板 511‧‧‧基板 400‧‧‧深度相機 200‧‧‧圖像採集器 300‧‧‧處理器 401‧‧‧投射視窗 402‧‧‧採集視窗 500‧‧‧殼體 503‧‧‧主體 504‧‧‧可動部 600‧‧‧顯示幕 1000‧‧‧電子裝置
本申請的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中: 第1圖至第6圖係本申請第一部分實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖; 第7圖至第12圖係本申請第二部分實施方式的鐳射投射模組的結構示意圖; 第13圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組的立體示意圖; 第14圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組的平面示意圖; 第15圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組的立體分解示意圖; 第16圖係第14圖所示的鐳射投射模組沿XVI-XVI線的截面示意圖; 第17圖係本申請第三部分的另一實施方式的沿與第14圖所示的鐳射投射模組XVI-XVI線的截面示意圖; 第18圖係第14圖所示的鐳射投射模組沿XVIII-XVIII線的截面示意圖; 第19圖係第18圖中的鐳射投射模組的XIX部分的放大示意圖; 第20圖係第15圖所示的鐳射投射模組的XX部分的放大示意圖; 第21圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組的保護蓋的立體示意圖; 第22圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組的部分結構示意圖; 第23圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組的部分結構示意圖; 第24圖至第26圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組去掉保護蓋後的平面示意圖; 第27圖係本申請第三部分實施方式的繞射光學元件和鏡筒側壁的結構示意圖; 第28圖係本申請第三部分實施方式的鐳射投射模組去掉保護蓋後的平面示意圖; 第29圖係本申請第三部分實施方式的繞射光學元件和鏡筒側壁的結構示意圖; 第30圖係本申請第四部分實施方式的鐳射投射模組的立體示意圖; 第31圖係本申請第四部分實施方式的鐳射投射模組的平面示意圖; 第32圖係本申請第四部分實施方式的鐳射投射模組的立體分解示意圖; 第33圖係第31圖所示的鐳射投射模組沿XXXIII-XXXIII線的截面示意圖; 第34圖係本申請第四部分的另一實施方式的沿與第31圖所示的鐳射投射模組XXXIII-XXXIII線對應位置的截面示意圖; 第35圖係第31圖所示的鐳射投射模組沿XXXV-XXXV線的截面示意圖; 第36圖係第35圖中的鐳射投射模組的XXXVI部分的放大示意圖; 第37圖係本申請第四部分實施方式的鐳射投射器的鏡筒的立體示意圖; 第38圖係本申請第四部分實施方式的鐳射投射器的保護蓋的立體示意圖; 第39圖係本申請第四部分的又一實施方式的沿與第31圖所示的鐳射投射模組XXXIII-XXXIII線對應位置的截面示意圖; 第40圖至第42圖係本申請第四部分實施方式的鐳射投射器的部分結構示意圖; 第43圖係本申請第五部分實施方式的鐳射投射模組的立體示意圖; 第44圖係本申請第五部分實施方式的鐳射投射模組的平面示意圖; 第45圖係本申請第五部分實施方式的鐳射投射模組的立體分解示意圖圖; 第46圖係第44圖所示的鐳射投射模組沿XLVI-XLVI線的截面示意圖; 第47圖係第44圖所示的鐳射投射模組沿XLVII-XLVII線的截面示意圖; 第48圖係第47圖中的鐳射投射模組的XLVIII部分的放大示意圖; 第49圖係本申請第五部分實施方式的鐳射投射器的鏡筒的立體示意圖; 第50圖係本申請第五部分實施方式的鐳射投射器的保護套的立體示意圖; 第51圖係本申請第五部分的另一實施方式的沿與第44圖所示的鐳射投射模組XLVI-XLVI線對應位置的截面示意圖; 第52圖至第54圖係本申請第五部分實施方式的鐳射投射器的部分結構示意圖; 第55圖為本申請實施方式的深度相機的結構示意圖;以及 第56圖至第58圖為本申請實施方式的電子裝置的結構示意圖。
100‧‧‧鐳射投射模組
21‧‧‧基板組件
211‧‧‧基板
212‧‧‧電路板
2121‧‧‧過孔
214‧‧‧導線
215‧‧‧連接器
22‧‧‧鏡筒組件
221‧‧‧收容腔
222‧‧‧抵觸面
223‧‧‧鏡筒
2231‧‧‧頂壁
2232‧‧‧周壁
2233‧‧‧通光孔
224‧‧‧間隔環
23‧‧‧光源
24‧‧‧準直元件
241‧‧‧光學部
242‧‧‧安裝部
25‧‧‧繞射光學元件
251‧‧‧第一表面
252‧‧‧第二表面

Claims (60)

  1. 一種鐳射投射模組,其改進在於,所述鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內;所述鐳射投射模組還包括基板組件及光源;所述鏡筒組件設置在所述基板組件上並與所述基板組件共同形成收容腔,所述鏡筒組件包括位於所述收容腔內並與所述基板組件相對的抵觸面;所述光源設置在所述基板組件上並收容在所述收容腔內;所述準直元件收容在所述收容腔內;所述繞射光學元件收容在所述收容腔內並與所述抵觸面抵觸,所述繞射光學元件與所述抵觸面接觸配合,所述光源、所述準直元件及所述繞射光學元件依次設置在所述光源的光路上;所述鏡筒组件包括鏡筒及保護罩,所述鏡筒包括相背的頂部和底部,所述鏡筒形成有貫穿所述頂部及所述底部的通孔,所述底部承載在所述基板組件上,所述鏡筒的內壁向所述通孔的中心延伸有環形的承載台,所述保護罩設置在所述頂部上,所述繞射光學元件的相背兩側分別與所述保護罩及所述承載台抵觸,所述抵觸面為所述保護罩的與所述繞射光學元件相抵觸的表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述基板組件包括電路板,所述光源及所述鏡筒組件設置在所述電路板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,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,所述光源承載在所述基板上並收容在所述過孔內。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的鐳射投射模組,其中,所述基板由金屬材料製成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述準直元件包括光學部及環繞所述光學部設置的安裝部,所述光學部包括位於所述準直元件相背兩側的兩個曲面,所述安裝部與所述承载台抵觸,所述光學部中的其中一個曲面伸入所述承载台內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護罩由金屬材料製成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護罩開設有透光孔,所述透光孔與所述通孔對準。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護罩由透光材料製成。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的鐳射投射模組,其中,所述準直元件包括光學部及環繞所述光學部設置的安裝部,所述光學部包括位於所述準直元件相背兩側的兩個曲面,所述安裝部與所述承載台抵觸,所述光學部中的其中一個曲面伸入所述承載台內。
  10. 一種鐳射投射模組,其改進在於,所述鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內;所述鐳射投射模組還包括基板組件及光源;所述鏡筒組件設置在所述基板組件上並與所述基板組件共同形成收容腔,所述鏡筒組件包括位於所述收容腔內並與所述基板組件相對的抵觸面;所述光源設置在所述基板組件上並收容在所述收容腔內;所述準直元件收容在所述收容腔內;所述繞射光學元件收容在所述收容腔內並與所述抵觸面抵觸,所述繞射光學元件與所述抵觸面接觸配合,所述光源、所述準直元件及所述繞射光學元件依次設置在所述光源的光路上; 所述鏡筒組件包括鏡筒及保護罩,所述鏡筒包括頂壁及自所述頂壁延伸的環形周壁,所述周壁設置在所述基板組件上,所述頂壁開設有與所述收容腔連通的通光孔,所述保護罩設置在所述頂壁上,所述保護罩包括開設有出光通孔的擋板及自所述擋板延伸的環形側壁,所述繞射光學元件承載在所述頂壁上並收容在所述保護罩內,所述繞射光學元件的相背兩側分別與所述保護罩及所述頂壁抵觸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的鐳射投射模組,其中,所述準直元件包括光學部及環繞所述光學部設置的安裝部,所述光學部包括位於所述準直元件相背兩側的兩個曲面,所述安裝部與所述頂壁抵觸,所述光學部中的其中一個曲面伸入所述通光孔內。
  12. 一種鐳射投射模組,其改進在於,所述鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內;所述鏡筒組件包括鏡筒及連接件,所述鏡筒包括相背的第一面及第二面,所述鏡筒開設有貫穿所述第一面與所述第二面的收容腔,所述第一面朝所述第二面凹陷形成與所述收容腔連通的安裝槽;所述繞射光學元件安裝在所述安裝槽內;所述準直元件安裝在所述收容腔內並位於所述第二面與所述繞射光學元件之間;所述連接件安裝在所述鏡筒的所述第一面所在的一側,所述繞射光學元件夾設在所述連接件與所述安裝槽的底面之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括:電路板,所述鏡筒承載在所述電路板上;及 承載在所述電路板上並收容在所述收容腔內的光源,所述光源與所述準直元件相對並用於向所述準直元件發射鐳射,所述準直元件用於準直所述光源發射的鐳射,所述繞射光學元件用於將經所述準直元件準直後的鐳射投射出鐳射圖案。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒還包括位於所述收容腔內的內表面及與所述內表面相背的外表面,所述外表面上設置有外螺紋;所述連接件包括頂壁及自所述頂壁的一側延伸形成的連接側壁,所述連接側壁環繞所述頂壁設置,所述連接側壁上形成有內螺紋,所述內螺紋與所述外螺紋螺合以將所述連接件安裝在所述鏡筒上,所述頂壁與所述繞射光學元件抵觸。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒還包括位於所述收容腔內的內表面及與所述內表面相背的外表面,所述鏡筒的外表面朝所述收容腔的方向凹陷形成環形缺口,所述缺口的側面上設置有外螺紋;所述連接件包括頂壁及自所述頂壁的一側延伸形成的連接側壁,所述連接側壁環繞所述頂壁設置,所述連接側壁上形成有內螺紋,所述內螺紋與所述外螺紋螺合以將所述連接件安裝在所述鏡筒上,所述頂壁與所述繞射光學元件抵觸,所述連接側壁的外表面與所述鏡筒的外表面齊平。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的鐳射投射模組,其中,所述連接件包括頂壁、連接側壁及抵持部,所述頂壁的中心開設有通光孔,所述連接側壁自所述頂壁的一側延伸並環繞所述通光孔,所述頂壁與所述連接側壁共同圍成安裝腔,所述通光孔與所述安裝腔連通,所述抵持部自所述頂壁朝所述安裝腔一側延伸並環繞所述通光孔,所述繞射光學元件夾設在所述抵持部與所述安裝槽的底面之間。
  17. 如申請專利範圍第12項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒還包括位於所述收容腔內的內表面及與所述內表面相背的外表面,圍成所述安裝槽的 所述內表面上設置有內螺紋;所述連接件呈圓筒狀,所述連接件的外側面設置有外螺紋,所述外螺紋與所述內螺紋螺合以將所述連接件安裝在所述安裝槽內。
  18. 如申請專利範圍第12項至第17項任一項所述的鐳射投射模組,其中,所述鐳射投射模組還包括環形彈性件,所述彈性件設置在所述連接件與所述繞射光學元件之間。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括鏡筒側壁及自所述鏡筒側壁朝所述收容腔一側延伸形成的環狀限位環,所述限位環與所述鏡筒側壁共同圍成有結合槽,所述鏡筒側壁的圍成所述結合槽的內表面形成有內螺紋,所述鐳射投射模組還包括環狀壓圈,所述壓圈形成有外螺紋,所述外螺紋與所述內螺紋螺合以將所述壓圈安裝在所述結合槽內,所述準直元件夾設在所述壓圈與所述限位環之間。
  20. 一種鐳射投射模組,其改進在於,所述鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內;所述鐳射投射模組還包括基板組件及光源,所述鏡筒組件包括鏡筒及保護蓋;所述鏡筒包括鏡筒側壁,所述鏡筒側壁設置在所述基板組件上並與所述基板組件共同形成收容腔,所述鏡筒包括自所述鏡筒側壁向內凸出的限位凸起;所述光源設置在所述基板組件上並用於向所述收容腔發射鐳射;所述準直元件收容在所述收容腔內;所述繞射光學元件安裝在所述限位凸起上,所述光源、所述準直元件和所述繞射光學元件依次設置在所述光源的光路上;所述保護蓋與所述鏡筒結合,所述保護蓋包括保護頂壁,所述保護頂壁開設有通光孔,所述通光孔與所述繞射光學元件對應,所述繞射光學元件位於所述限位凸起與所述保護頂壁之間。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括相背的第一面和第二面,所述第二面與所述基板組件結合,所述限位凸起位於所述第一面與所述第二面之間,所述保護頂壁與所述第一面相抵。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括相背的第一面和第二面,所述第二面與所述基板組件結合,所述第一面與所述限位凸起的上表面重合,所述保護頂壁與所述繞射光學元件相抵。
  23. 如申請專利範圍第20項至第22項任一項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護蓋還包括自所述保護頂壁的周緣延伸的保護側壁,所述保護蓋罩設在所述鏡筒上,所述保護側壁與所述鏡筒側壁固定連接。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒側壁的外壁開設有容膠槽,所述保護側壁與所述容膠槽對應的位置開設有點膠孔,以允許膠水藉由所述點膠孔進入所述容膠槽。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的鐳射投射模組,其中,所述點膠孔與所述容膠槽的內側壁對應,所述內側壁傾斜連接所述容膠槽的內底壁與所述鏡筒側壁的外壁。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護蓋還包括自所述保護側壁向內凸出的彈性的第一卡勾,所述鏡筒還包括自所述容膠槽的內底壁向外凸出的第二卡勾,所述保護蓋罩設在所述鏡筒上時,所述第一卡勾與所述第二卡勾卡合。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護側壁在與所述第一卡勾對應的位置開設有避讓孔,所述避讓孔用於在所述保護蓋罩設在所述鏡筒的過程中,所述第一卡勾與所述第二卡勾相抵且所述第一卡勾發生彈性形變時提供形變空間。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述第二卡勾形成有導引斜面,沿所述保護蓋套入所述鏡筒的方向,所述導引斜面逐漸遠離所述內底壁,所述保護蓋罩設在所述鏡筒的過程中,所述第一卡勾與所述導引斜面相抵。
  29. 如申請專利範圍第26項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護側壁包括複數首尾依次相接的保護子側壁,每個所述保護子側壁上均形成有所述第一卡勾及所述點膠孔。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的鐳射投射模組,其中,每個所述保護子側壁上至少形成有兩個點膠孔,所述第一卡勾位於至少兩個所述點膠孔之間。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的鐳射投射模組,其中,所述第一卡勾位於對應的所述保護子側壁的中間位置,每個所述保護子側壁上的至少兩個所述點膠孔相對於所述第一卡勾對稱分佈。
  32. 如申請專利範圍第20項所述的鐳射投射模組,其中,所述限位凸起呈連續的環狀;或所述限位凸起包括複數,複數所述限位凸起間隔分佈。
  33. 一種鐳射投射模組,其改進在於,所述鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內;所述鐳射投射模組還包括基板組件及光源;所述鏡筒組件包括鏡筒及保護蓋;所述鏡筒包括鏡筒側壁,所述鏡筒側壁設置在所述基板組件上並與所述基板組件共同形成收容腔,所述鏡筒包括自所述鏡筒側壁向內凸出的限位凸起和自所述鏡筒側壁向外凸出的固定凸起;所述光源設置在所述基板組件上並用於向所述收容腔發射鐳射;所述準直元件收容在所述收容腔內;所述繞射光學元件安裝在所述限位凸起上,所述光源、所述準直元件和所述繞射光學元件依次設置在所述光源的光路上; 所述保護蓋包括保護頂壁和自所述保護頂壁延伸的保護側壁,所述保護頂壁開設有通光孔,所述通光孔與所述繞射光學元件對應,所述保護側壁開設有固定孔,所述保護蓋罩設在所述鏡筒上,所述固定凸起伸入所述固定孔內,所述繞射光學元件位於所述限位凸起與所述保護頂壁之間。
  34. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括相背的第一面和第二面,所述第二面與所述基板組件結合,所述限位凸起位於所述第一面與所述第二面之間,所述保護頂壁與所述第一面相抵。
  35. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括相背的第一面和第二面,所述第二面與所述基板組件結合,所述第一面與所述限位凸起的上表面重合,所述保護頂壁與所述繞射光學元件相抵。
  36. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述限位凸起包括限位面,所述繞射光學元件安裝在所述限位面上,所述鏡筒在所述限位面上形成有容膠槽。
  37. 如申請專利範圍第36項所述的鐳射投射模組,其中,所述限位凸起開設有過光孔,所述過光孔與所述通光孔對應,所述容膠槽與所述過光孔間隔開設。
  38. 如申請專利範圍第37項所述的鐳射投射模組,其中,所述容膠槽的數量為複數,複數所述容膠槽以所述過光孔的軸線為中心均勻分佈在所述過光孔的周緣。
  39. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述限位凸起呈連續的環狀;或所述限位凸起的數量為複數,複數所述限位凸起間隔分佈。
  40. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護側壁包括複數首尾依次相接的保護子側壁,至少兩個所述保護子側壁上形成有所述固 定孔,所述固定凸起的數量與所述固定孔的數量相同且位置對應,每個所述固定凸起伸入對應的所述固定孔內。
  41. 如申請專利範圍第40項所述的鐳射投射模組,其中,至少有兩個相對的所述保護子側壁上形成有所述固定孔。
  42. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定凸起形成有導引斜面,沿所述保護蓋套入所述鏡筒的方向,所述導引斜面逐漸遠離所述鏡筒側壁,所述保護蓋罩設在所述鏡筒的過程中,所述保護側壁與所述導引斜面相抵。
  43. 如申請專利範圍第33項所述的鐳射投射模組,其中,所述光源包括邊發射鐳射器,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。
  44. 如申請專利範圍第43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,所述固定件用於將所述邊發射鐳射器固定在所述基板組件上。
  45. 如申請專利範圍第44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基板組件之間,所述封膠為導熱膠。
  46. 如申請專利範圍第44項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定件包括支撐架,所述支撐架設置在所述基板組件上,所述邊發射鐳射器固定在所述支撐架上。
  47. 一種鐳射投射模組,其改進在於,所述鐳射投射模組包括鏡筒組件、繞射光學元件及準直元件,所述繞射光學元件收容在所述鏡筒組件內,所述準直元件收容在所述鏡筒組件內;所述鐳射投射模組還包括基板組件及光源;所述鏡筒組件包括鏡筒及保護蓋;所述鏡筒設置在所述基板組件上並與所述基板組件共同形成收容腔,所述鏡筒包括鏡筒側壁,所述鏡筒側壁形成有側壁凹槽; 所述光源設置在所述基板組件上並用於向所述收容腔發射鐳射;所述準直元件收容在所述收容腔內;所述繞射光學元件收容在所述收容腔內,所述光源、所述準直元件和所述繞射光學元件依次設置在所述光源的光路上;所述保護蓋包括保護頂壁及自所述保護頂壁延伸的保護側壁,所述保護頂壁開設有通光孔,所述通光孔與所述繞射光學元件對應,所述保護側壁伸入所述側壁凹槽並與所述鏡筒側壁結合,所述保護蓋能夠阻擋所述繞射光學元件沿所述鐳射投射模組的出光方向移動。
  48. 如申請專利範圍第47項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括自所述鏡筒側壁向所述收容腔內凸出的限位凸起,所述繞射光學元件安裝在所述限位凸起上,並位於所述限位凸起與所述保護頂壁之間。
  49. 如申請專利範圍第48項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括相背的第一面和第二面,所述第二面與所述基板組件結合,所述鏡筒還包括位於所述第一面與所述第二面之間的結合面,所述保護頂壁與所述結合面結合,所述限位凸起位於所述第二面與所述結合面之間,所述保護頂壁位於所述結合面與所述第一面之間。
  50. 如申請專利範圍第48項所述的鐳射投射模組,其中,所述限位凸起包括限位面,所述繞射光學元件安裝在所述限位面上,所述限位凸起開設有過光孔,所述過光孔與所述通光孔對應。
  51. 如申請專利範圍第47項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒側壁還開設有限位槽,所述限位槽開設在所述側壁凹槽的槽底,所述保護蓋包括自所述保護側壁向內凸出的彈性的卡勾,所述卡勾伸入所述限位槽以與所述限位槽卡合。
  52. 如申請專利範圍第51項所述的鐳射投射模組,其中,所述保護側壁與所述卡勾對應的位置開設有避讓孔,所述避讓孔用於在所述保護蓋罩設在所述 鏡筒的過程中,所述卡勾與所述槽底相抵且所述卡勾發生彈性形變時提供形變空間。
  53. 如申請專利範圍第47項所述的鐳射投射模組,其中,所述鏡筒包括結合面,所述保護頂壁與所述結合面結合,所述鏡筒還包括自所述結合面凸出的限位角,所述保護側壁包括複數保護子側壁,所述保護頂壁開設有限位缺口,所述限位缺口間隔相鄰的兩個所述保護子側壁,所述限位角與所述限位缺口配合。
  54. 如申請專利範圍第47項所述的鐳射投射模組,其中,所述光源包括邊發射鐳射器,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。
  55. 如申請專利範圍54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,所述固定件用於將所述邊發射鐳射器固定在所述基板組件上。
  56. 如申請專利範圍第55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基板組件之間,所述封膠為導熱膠。
  57. 如申請專利範圍第55項所述的鐳射投射模組,其中,所述固定件包括設置在所述基板組件上的至少兩個彈性支撐架,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***述邊發射鐳射器,至少兩個所述支撐架用於支撐住所述邊發射鐳射器。
  58. 一種深度相機,其改進在於,包括:申請專利範圍第1項至第57項任一項所述的鐳射投射模組;及圖像採集器,所述圖像採集器用於採集經所述鐳射投射模組向目標空間投射並被目標物體調製後反射回的鐳射圖案。
  59. 如申請專利範圍第58項所述的深度相機,其中,所述深度相機還包括處理器,所述處理器分別與所述鐳射投射模組及所述圖像採集器連接,所述處理器用於處理所述鐳射圖案以獲得深度圖像。
  60. 一種電子裝置,其改進在於,包括:殼體;及申請專利範圍第58項或第59項所述的深度相機,所述深度相機設置在所述殼體。
TW108106939A 2018-02-27 2019-02-27 鐳射投射模組、深度相機及電子裝置 TWI771569B (zh)

Applications Claiming Priority (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820280990.2 2018-02-27
CN201821367897.1 2018-02-27
CN201820278549.0U CN207780464U (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN201810162402.X 2018-02-27
CN201820281035.0U CN208110247U (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN201810162420.8A CN108181777A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN201820278745.8U CN207780447U (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN201810161928.6A CN108196416A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN201820278549.0 2018-02-27
CN201820280990.2U CN208110223U (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN201820278745.8 2018-02-27
CN201820281035.0 2018-02-27
CN201810162402.XA CN108344374A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN201810162420.8 2018-02-27
CN201810161928.6 2018-02-27
CN201821367897.1U CN208580245U (zh) 2018-08-22 2018-08-22 激光投射模组、深度相机和电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201937243A TW201937243A (zh) 2019-09-16
TWI771569B true TWI771569B (zh) 2022-07-21

Family

ID=67805941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108106939A TWI771569B (zh) 2018-02-27 2019-02-27 鐳射投射模組、深度相機及電子裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11525669B2 (zh)
EP (1) EP3572769A4 (zh)
TW (1) TWI771569B (zh)
WO (1) WO2019165879A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021200554A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 カメラモジュール
CN111770259B (zh) * 2020-07-24 2021-08-17 温州大学 便携式激光夜视仪
CN114125203B (zh) * 2020-08-28 2024-03-08 宁波舜宇光电信息有限公司 光学镜头及其制备方法、摄像模组和电子设备
TWI781015B (zh) * 2021-12-17 2022-10-11 一品光學工業股份有限公司 紅外線熱感鏡頭模組
WO2023229017A1 (ja) * 2022-05-27 2023-11-30 京セラ株式会社 レーザ装置及び光学部品搭載用パッケージ
CN116381957B (zh) * 2023-05-30 2023-09-01 深圳市安思疆科技有限公司 结构光模组

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461901A (zh) * 2014-04-10 2017-02-22 Mems启动有限公司 微型透镜组件及其制造方法
CN107102506A (zh) * 2017-07-07 2017-08-29 深圳奥比中光科技有限公司 光学投影装置及其深度相机

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100368849C (zh) * 2005-01-20 2008-02-13 亚洲光学股份有限公司 激光发光组件及激光发光组件的调整装置
JP5588310B2 (ja) 2009-11-15 2014-09-10 プライムセンス リミテッド ビームモニタ付き光学プロジェクタ
KR20110113525A (ko) 2010-04-09 2011-10-17 엘지이노텍 주식회사 프로젝션 시스템
KR101194254B1 (ko) 2010-07-15 2012-11-12 엘코라이팅 주식회사 발광다이오드 모듈
US20120206046A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-16 Chao-Chi Huang Laser module
JP5910850B2 (ja) 2011-09-07 2016-04-27 カシオ計算機株式会社 光源装置、プロジェクタ、及び、光源装置の製造方法
CN104730825B (zh) * 2012-03-15 2019-04-02 苹果公司 光电投影设备
WO2014203110A1 (en) 2013-06-19 2014-12-24 Primesense Ltd. Integrated structured-light projector
TWM490043U (en) 2014-06-19 2014-11-11 Everready Prec Industrial Corp Projection device capable of projecting multiple patterns
US10234695B2 (en) 2015-02-16 2019-03-19 Apple Inc. Low-temperature hermetic sealing for diffractive optical element stacks
US11431146B2 (en) 2015-03-27 2022-08-30 Jabil Inc. Chip on submount module
JP6296024B2 (ja) 2015-08-28 2018-03-20 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ装置
CN206209271U (zh) * 2016-11-24 2017-05-31 深圳奥比中光科技有限公司 一种激光投影装置以及深度相机
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
CN108344374A (zh) 2018-02-27 2018-07-31 广东欧珀移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN108181777A (zh) * 2018-02-27 2018-06-19 广东欧珀移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN207780464U (zh) 2018-02-27 2018-08-28 广东欧珀移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN208110247U (zh) 2018-02-27 2018-11-16 广东欧珀移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机和电子装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461901A (zh) * 2014-04-10 2017-02-22 Mems启动有限公司 微型透镜组件及其制造方法
CN107102506A (zh) * 2017-07-07 2017-08-29 深圳奥比中光科技有限公司 光学投影装置及其深度相机

Also Published As

Publication number Publication date
US11525669B2 (en) 2022-12-13
EP3572769A4 (en) 2020-04-01
WO2019165879A1 (zh) 2019-09-06
US20210356256A1 (en) 2021-11-18
EP3572769A1 (en) 2019-11-27
TW201937243A (zh) 2019-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI771569B (zh) 鐳射投射模組、深度相機及電子裝置
TWI677714B (zh) 鐳射投射結構和電子裝置
TWI702391B (zh) 繞射光學組件、鐳射投射模組、深度相機和電子裝置
TWI708110B (zh) 鐳射投射器、圖像獲取裝置和電子設備
CN108319034B (zh) 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN108390969B (zh) 支架、输入输出组件和终端
TWI699611B (zh) 鐳射投射器、相機模組和電子裝置
WO2019233103A1 (zh) 衍射光学元件、光电模组、输入输出组件及电子设备
CN108390971B (zh) 支架、输入输出组件和终端
CN108390970B (zh) 支架、输入输出组件和终端
WO2019174434A1 (zh) 结构光投射器、深度相机和电子设备
CN108415209B (zh) 结构光投射模组、摄像组件和电子装置
US11330090B2 (en) Bracket, input/output assembly and terminal
CN108563032A (zh) 结构光投射器、摄像组件和电子设备
US20220113130A1 (en) Laser Projection Unit, Depth Camera and Electronic Device
CN108600437B (zh) 支架组件、输入输出组件和电子装置
CN210109471U (zh) 激光投射模组、深度相机和电子装置
WO2019174433A1 (zh) 激光投射模组、深度相机和电子装置
US20160124240A1 (en) Surface mount device type laser module
WO2019165853A1 (zh) 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN210015299U (zh) 激光投射模组、深度相机和电子装置
CN108508618B (zh) 激光投射模组、深度相机和电子装置
WO2019196530A1 (zh) 壳体和终端