温湿度监控器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备的制作方法

本申请属于光电技术领域，尤其涉及一种温湿度监控器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备。

背景技术：

现在的结构光投射器一般包括光发射器及光束形成器。光束形成器用于将光发射器所发射的光线调制成图案化的结构光。由于光发射器的光电转换效率约为30％，因此光发射器的三分之二的电功率转换成了热量，而且结构光投射器的体积较小(比如长度大约3.5mm，宽度大约.5mm，高度<4mm)，导致散热效率低，这些热量会使得光发射器的工作温度迅速升高。一旦光发射器的工作温度过高，其发光效率会严重下降。同时由于结构光投射器为中空的结构，导致内部留有空气，若有水气进入的话会严重影响光发射器的使用寿命。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题在于提供一种温湿度监控器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备，旨在能够提高光发射器的发光效率及使用寿命。

本申请是这样实现的，一种温湿度监控器，其包括温度传感器、湿度传感器、散热模块、除湿模块及控制模块。所述温度传感器用于感测一光发射器的温度。所述湿度传感器用于感测所述光发射器的湿度。所述散热模块用于对所述光发射器进行散热，从而降低所述光发射器的温度。所述除湿模块用于降低所述光发射器的湿度。所述控制模块用于当所述光发射器的温度值大于第一温度阈值时，控制所述散热模块进行工作。还用于当所述光发射器的湿度值大于第一湿度阈值时，控制所述除湿模块进行工作。

在某些实施方式中，所述温度传感器及所述湿度传感器集成在一起，且设置在所述光发射器附近。

在某些实施方式中，所述温度传感器包括一热敏电阻。所述热敏电阻的阻值随所述光发射器的温度变化而变化。

在某些实施方式中，所述温度传感器还包括分压电阻及第一模数转换器。所述热敏电阻的第一端与参考电压电连接。所述热敏电阻的第二端不仅与所述分压电阻的一端电连接，还通过所述第一模数转换器与所述控制模块电连接。所述分压电阻的另一端接地。所述第一模数转换器用于将所述分压电阻上的电压由模拟信号转换成数字信号。

在某些实施方式中，所述湿度传感器包括可变电容。所述可变电容的电容值随所述光发射器的湿度变化而变化。

在某些实施方式中，所述湿度传感器还包括第二模数转换器。所述可变电容通过所述第二模数转换器与所述控制模块电连接。所述第二模数转换器用于将所述可变电容的电容值由模拟信号转换成数字信号。

在某些实施方式中，所述散热模块为散热片及/或风冷散热装置及/或水冷散热装置。

在某些实施方式中，所述除湿模块包括进风扇及抽风扇。所述进风扇朝向所述光发射器的容置腔内吹入干燥的空气，所述抽风扇用于抽出所述光发射器的容置腔内的空气。

在某些实施方式中，所述温湿度监控器还包括温度显示器及湿度显示器，所述温度显示器用于显示所述温度传感器所感测到的温度。所述湿度显示器用于显示所述湿度传感器所感测到的湿度。

在某些实施方式中，所述温湿度监控器还包括报警模块。所述控制模块还用于当所述光发射器的温度大于第二温度阈值及/或所述光发射器的湿度大于第二湿度阈值时，控制所述报警模块进行报警。所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，所述第二湿度阈值大于所述第一湿度阈值。

本申请还提供了一种结构光投射器，其包括光发射器、光束形成器及上述温湿度监控器。所述光发射器用于发射光线。所述光束形成器用于将所述光发射器所发射的光线调制成图案化的结构光。所述温湿度监控器用于监测所述光发射器的温度及湿度，并将所述光发射器的温度及湿度控制在正常工作范围内。

本申请还提供了一种身份识别装置，其包括传感模组、识别模组及上述结构光投射器。所述结构光投射器用于发射图案化的结构光，并将所述结构光投射至一待测物体。所述传感模组用于获取被所述待测物体所反射的结构光的图像。所述识别模组用于根据所述传感模组所获取的图像进行身份识别。

在某些实施方式中，所述身份识别装置包括脸部识别装置。

本申请还提供了一种电子设备，包括上述的身份识别装置，所述电子设备用于根据所述身份识别装置的识别结果来对应是否执行相应的功能。

在某些实施方式中，所述相应的功能包括解锁、支付、启动预存的应用程序中的任意一种或几种。

本申请与现有技术相比，有益效果在于：能够实时监测光发射器的温度及湿度，使得光发射器在正常的温度及湿度范围内进行工作，从而有效提高光发射器的发光效率及使用寿命。

附图说明

图1是本申请第一实施例提供的温湿度监控器的结构示意图。

图2是图1的温湿度监控器的功能模块图。

图3是图1的温湿度监控器的温度传感器的内部电路图。

图4是本申请第二实施例提供的结构光投射器的功能模块图。

图5是本申请第三实施例提供的身份识别装置的结构示意图。

图6是本申请第四实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。

进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其他的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其他情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请。

如图1所示，本申请所提供的一种温湿度监控器100，用于监测一光发射器201的温度及湿度，并将所述光发射器201的温度及湿度控制在正常工作范围内。所述光发射器201包括容置腔(图未示)及容置在其内部的发光芯片202、基板203。所述发光芯片202固定在所述基板203上。在本实施例中，所述光发射器210为激光发射器，比如半导体边射型激光器(edgeemittinglaser)，垂直共振腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser，vcsel)或其他合适类型的光源。

结合图2所示，所述温湿度监控器100包括温度传感器10、温度显示器20、湿度传感器30、湿度显示器40、散热模块50、除湿模块60、控制模块70及报警模块80。

所述温度传感器10设置在所述光发射器201附近，用于感测所述光发射器201的温度。在本实施例中，如图3所示，所述温度传感器10包括热敏电阻11、分压电阻12及第一模数转换器13。所述热敏电阻11的阻值随所述光发射器201的温度变化而变化(比如当所述光发射器201的温度升高时，所述热敏电阻11的阻值减小)。所述热敏电阻11的第一端与参考电压vdd电连接。所述热敏电阻11的第二端不仅与所述分压电阻12的一端电连接，还通过所述第一模数转换器13与所述控制模块70电连接。所述分压电阻12的另一端接地。所述第一模数转换器13用于将所述分压电阻12上的电压由模拟信号转换成数字信号。

所述温度传感器10的工作原理为：由于所述热敏电阻11及所述分压电阻12串联在所述参考电压及地之间，通过所述分压电阻12进行分压，使得所述分压电阻12上的电压变化能够体现所述热敏电阻11的阻值变化，进而换算出所述光发射器201的温度变化。

可变更地，在其它实施方式中，所述温度传感器10也可为其它合适的电路结构，并不限于上述实施方式的结构。

所述温度显示器20用于在所述控制模块70的控制下显示所述温度传感器10所感测到的温度。

所述湿度传感器30设置在所述光发射器201附近，用于感测所述光发射器201的湿度。在本实施例中，所述湿度传感器30包括可变电容及第二模数转换器(图未示)。所述可变电容的电容值随所述光发射器201的湿度变化而变化(比如当所述光发射器201的湿度增加时，所述可变电容的电容值变大)。所述可变电容通过所述第二模数转换器与所述控制模块70电连接。所述第二模数转换器用于将所述可变电容的电容值由模拟信号转换成数字信号。

可变更地，在其它实施方式中，所述湿度传感器30也可为其它合适的结构，并不限于上述实施方式中的电路结构。

所述湿度显示器40用于在所述控制模块70的控制下显示所述湿度传感器所感测到的湿度。

在本实施例中，所述温度传感器30及所述湿度传感器10集成在一起，且设置在所述光发射器201的基板203上。当然，在其他实施例中，所述温度传感器20及所述湿度传感器30也可分开设置，比如分别设置在所述光发射器201的相对两侧。

所述散热模块50用于对所述光发射器201进行散热，从而降低所述光发射器201的温度。在本实施例中，所述散热模块50设置在所述光发射器201的基板203上与所述光发射面相背的一侧。所述散热模块50可以为散热鳍片或热管等散热片，也可为风冷散热装置(比如设置一个用于吹风的进风扇及一个用于抽风的抽风扇)或水冷散热装置(比如将一个内部流通有冷水的导管贴设在光发射器上)。

所述除湿模块60用于降低所述光发射器201的湿度。在本实施例中，所述除湿模块60采用吹风的方式除湿，此时所述除湿模块包括一个进风扇及一个抽风扇。所述进风扇朝向所述光发射器201的容置腔内吹入干燥的空气，所述抽风扇用于抽出所述光发射器201的容置腔内的空气，从而保持所述光发射器201的容置腔内的气压与外界气压平衡。当然，在其他实施例中，所述除湿模块60也可采用加热的方式进行除湿，此时在所述基板203上设置加热线圈。若所述光发射器201的温度小于所述第一温度阈值，则所述加热线圈进行工作以提高所述基板203的温度，从而将热量辐射到所述光发射器201的容置腔内，促进所述容置腔内的湿气快速蒸发出去。但是当所述温度传感器10所感测到的温度即将到达所述第一温度阈值时，必须停止加热，以避免所述光发射器201的温度超过所述第一温度阈值。

由上可知，所述散热模块50与所述除湿模块60也可为同一模块，即所述散热模块50采用风冷的方式散热，所述除湿模块60采用吹风的方式除湿。

所述控制模块70用于当所述光发射器201的的温度大于第一温度阈值(比如40℃)时，控制所述散热模块50进行工作；还用于当所述光发射器201的湿度大于第一湿度阈值(比如65％)时，控制所述除湿模块60进行工作。

所述控制模块70还用于当所述光发射器201的温度大于第二温度阈值及/或所述光发射器201的湿度大于第二湿度阈值时，控制所述报警模块80进行报警。其中，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，所述第二湿度阈值大于所述第一湿度阈值。所述报警模块80可以为蜂鸣器、发光二极管、语音播放器或显示屏等中的一种或多种。

进一步的，如图4所示，本申请第二实施例提供一种结构光投射器200，其包括上述的光发射器201、光束形成器204及上述的温湿度监控器100。

所述光发射器201用于发射光线。

所述光束形成器204用于将光发射器201所发射的光线调制成图案化的结构光。所述光束形成器204例如但不局限于包括衍射光学元件(diffractiveopticalelement，doe)。然而，可变更地，在其他实施方式中，所述光束形成器204也可为其他合适类型的器件，能够实现形成图案化的结构光即可。所述图案化的结构光例如呈条纹式、点阵式、网格式、编码式等。

所述温湿度监控器100用于监测该光发射器201的温度及湿度，并将所述光发射器201的温度及湿度控制在正常工作范围内。

进一步的，如图5所示，本申请第三实施例提供一种身份识别装置300，其包括传感模组301、识别模组302及上述的结构光投射器200。所述结构光投射器200用于发射图案化的结构光，并将所述结构光投射至一待测物体。所述传感模组301用于获取被所述待测物体所反射的结构光的图像。所述识别模组302用于根据所述传感模组301所获得的图像进行身份识别。

所述身份识别装置300例如为脸部识别装置。然，所述身份识别装置300也可用于识别人体的其他合适部位，甚至用于识别其他的生物体或非生物体。

当然，本申请还可包括一种成像装置，包括上述的传感模组301、结构光投射器200、泛光投射器、以及处理器。所述泛光投射器用于投射泛光至待测目标物，所述结构光投射器200用于投射结构光至待测目标物，所述传感模组301根据待测目标物反射回来的泛光获得待测目标物的二维图像，以及根据待测目标物反射回来的结构光获得目标物的表面轮廓信息，所述处理器根据所述二维图像以及表面轮廓信息获得待测目标物的3d图像信息。

目前，3d感测技术大规模应用于智能终端、增强现实(augmentedreality,ar)/虚拟现实(virtualreality,vr)、智能安防、机器人视觉、自动驾驶、自动化医疗等多个领域。所述图案光束为在感测被测目标物的3d信息的过程中投射到被测目标物上的光束，可以在被测目标物上投射出预设的光图案用来感测被测目标物的3d信息。所获取的被测目标物的3d信息具有多种应用，比如可以利用所述3d信息实现脸部识别等功能。需要说明的是，本申请全文对此3d信息的应用并不做具体的限制。

进一步的，如图6所示，本申请第四实施例提供一种电子设备400，其例如但不局限于为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如但不局限为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如但不局限为智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备等。车载式电子产品例如但不局限为车载导航仪、车载dvd等。金融终端产品例如但不局限为atm机、自助办理业务的终端等。所述电子设备400包括上述身份识别装置300。所述电子设备400根据所述身份识别装置300的身份识别结果来对应是否执行相应的功能。所述相应的功能例如但不局限于包括解锁、支付、启动预存的应用程序中的任意一种或几种。

在本实施方式中，以电子设备400为手机为例进行说明。所述手机例如为全面屏的手机，所述身份识别装置300例如设置在手机的正面顶端。当然，所述手机也并不限制于全面屏手机。

例如，当用户需要进行开机解锁时，抬起手机或触摸手机的屏幕都可以起到唤醒所述身份识别装置300的作用。当所述身份识别装置300被唤醒之后，识别所述手机前方的用户是合法的用户时，则解锁屏幕。

与现有技术相比较，本申请的温湿度监控器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备，能够实时监测光发射器的温度及湿度，使得光发射器在合适的温度及湿度范围内工作，从而有效提高光发射器的发光效率及使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“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。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。