一种结构光模组和移动终端的制作方法

文档序号:15282053发布日期:2018-08-28 23:39阅读:156来源:国知局

本发明涉及光电技术领域,特别是涉及一种结构光模组和一种移动终端。



背景技术:

红外激光发射模组应用十分广泛,例如:人脸识别技术,3d(three-dimensions,三维)扫描,ar(augmentedreality,增强现实)及vr(virtualreality,虚拟现实)等。但其发出的不可见光在应用过程中会对人体安全产生危害。

红外激光发射模组中激光发光芯片所产生出的红外激光信号如果直射到人体,可能会对人体产生伤害。如图1所示,是现有技术的一种红外激光发射模组结构框图,具体包括:第一激光芯片101、第一模组支架102、第一扩散板103,以及第一电路板104。如图2所示,是现有技术中的另一种红外激光发射模组结构框图,具体可以包括:第二激光芯片201、第二模组支架202、准直镜203、第二扩散板204以及第二电路板205。其中,第一激光芯片101和第二激光芯片201用于发射红外激光信号。上述的两种红外激光发射模组中,当第一扩散板103,或者第二扩散板204发生掉落或者破时,为了防止红外激光信号直射到人体,只能选择人工地去关闭第一激光芯片101或者第二激光芯片201,但人工操作难以做到及时响应,造成一定的安全隐患。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明实施例提供一种结构光模组和移动终端,以解决结构光模组在非正常工作状态下,可能会带人体造成伤害的问题。

为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种结构光模组,包括:光源组件、支架、扩散光学元件、压力传感器,以及与所述光源组件连接的控制芯片;

所述压力传感器设置在由所述光源组件、所述支架和所述扩散光学元件连接形成的密闭腔体内,且与所述光源组件连接;

所述压力传感器用于监测所述密闭腔体内的第一气压值,以及将所述第一气压值发送至所述控制芯片;

当所述第一气压值小于预设阈值时,所述控制芯片控制所述光源组件降低光功率。

第二方面,本发明实施例还提供了一种移动终端,包括上述的结构光模组。

在本发明实施例中,通过光源组件、支架和扩散光学元件连接形成密闭腔体,在所述密闭腔体内设置有与所述光源组件连接的控制芯片,以及与所述控制芯片连接压力传感器,所述压力传感器可以用于检测密闭腔体的第一气压值。当所述结构光模组处于非正常工作状态时,所述第一气压值会变小。所述压力传感器可以第一气压值发送到所述控制芯片,当所述当压力传感器检测到所述第一气压值小于预设阈值时,控制芯片控制所述光源组件降低光功率,或者控制光源组件切换至关闭状态,从而避免了结构光模组在非正常工作状态下,发射出的光信号会对人体造成伤害的情况。

附图说明

图1是现有技术的一种红外激光模组结构框图;

图2是现有技术的另一种红外激光模组结构框图;

图3是本发明的一种结构光模组实施例一的结构框图;

图4是本发明的一种结构光模组实施例二的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参照图3,示出了本发明的一种结构光模组实施例一的结构框图,具体可以包括:光源组件301、支架302、扩散光学元件303、压力传感器304,以及与所述光源组件301连接的控制芯片(图中未示出);

所述压力传感器304设置在由所述光源组件301、所述支架302和所述扩散光学元件303连接形成的密闭腔体305内,且与所述控制芯片连接;

所述压力传感器304用于监测所述密闭腔体305内的第一气压值,以及将所述第一气压值发送至所述控制芯片;

当所述第一气压值小于预设阈值时,所述控制芯片控制所述光源组件301降低光功率。

控制芯片可以用于存储预设阈值,以及可以采用从压力传感器304接收到的数据与存储的预设阈值进行对比。

当结构光模组处于非正常工作状态(例如:扩散光学元件303出现掉落,或者破损的情况)时,密闭腔体305内的气压会变小,压力传感器304可以将检测到的第一气压值发送到控制芯片。当压力传感器304检测到密闭腔体305的第一气压值低于预设阈值时,控制芯片控制与其连接的光源组件301降低光功率,使光源组件301发出的光信号不会对人体造成损害,或者控制光源组件301切换至关闭状态(此时光源组件301的光功率为0),从而避免光源组件301误伤人体。

在本发明实施例中,通过光源组件301、支架302和扩散光学元件303连接形成密闭腔体305,在所述密闭腔体305内设置有与所述光源组件301连接的控制芯片,以及与控制芯片连接的压力传感器304,所述压力传感器304可以用于检测密闭腔体305的第一气压值。当所述结构光模组处于非正常工作状态时,所述第一气压值会变小。所述压力传感器304可以将检测到的第一气压值发送到控制芯片,当所述当压力传感器304检测到所述第一气压值小于预设阈值时,控制芯片控制所述光源组件301降低光功率,或者控制光源组件301切换至关闭状态,从而避免了结构光模组在非正常工作状态下,发射出的光信号会对人体造成损害的情况。

在一优选实施例中,所述光源组件301可以包括:与所述支架302连接的电路基板3011;以及,与所述电路基板3011连接,且位于所述密闭腔体305内的光源元件3012。

所述电路基板3011可以为pcb(printedcircuitboard,印制电路板),可以采用smt加工(surfacemounttechnology,表面贴装技术),或者插件加工的方式,将光源元件3012安装在所述电路基板3011上。

在一优选实施例中,所述光源元件3012为垂直腔面发射激光器,用于发射红外激光信号。

需要说明的是,光源元件3012为垂直腔面发射激光器(vcsel,verticalcavitysurfaceemittinglaser)只作为一种优选实施例,在实际应用中,只需要光源元件3012能够发出红外激光信号即可,对光源元件3012的发光方式、元件结构、元件类型、以及光源元件3012发出的光信号的形状均不作限定。

所述红外激光信号的波长可以在750纳米至1毫米之间。

在一种优选实施例中,所述扩散光学元件303为衍射片,或者扩散板。

扩散光学元件303能够对光源组件301发射出的红外激光信号造成光扩散效果,增大红外激光信号的光束角。

在一优选实施例中,所述支架302设置有用于向所述密闭腔体305注入气体的通孔306;气体从所述通孔306进入所述密闭腔体305,将所述密闭腔体305内的第一气压值增大至预设初始值。

所述通孔306可以连通所述支架302的内侧和外侧,可以通过使用所述通孔306,给所述密闭腔体305注入气体(例如:惰性气体,空气等),增大所述密闭腔体305内的气压,将所述密闭腔体305内的第一气压值增大至预设初始值;其中,所述预设初始值大于预设阈值。

在一优选实施例中,所述的结构光模组可以还包括用于封闭所述通孔306的密封塞307。

所述密封塞307用于在所述将所述第一气压值增大至预设初始值之后,封闭所述通孔306中靠近所述支架302外侧的一端,防止气体通过通孔306排出至支架302外侧,降低所述密闭腔体305内的气压。

在本发明实施例中,通过光源组件301、支架302和扩散光学元件303连接形成密闭腔体305,在所述密闭腔体305内设置有与所述光源组件301连接的控制芯片,以及与控制芯片连接的压力传感器304,所述压力传感器304可以用于检测密闭腔体305的第一气压值。所述支架302设置有用于向所述密闭腔体305注入气体的通孔306,气体从所述通孔306进入所述密闭腔体305,将所述密闭腔体305内的第一气压值增大至预设初始值;其中,所述预设初始值大于预设阈值。在所述将所述第一气压值增大至预设初始值之后,通过密封塞307,封闭所述通孔306中靠近所述支架302外侧的一端,防止结构光模组在正常工作状态下,第一气压值会变小的情况。当所述结构光模组处于非正常工作状态时,所述第一气压值会变小。所述压力传感器304可以将检测到的第一气压值发送到控制芯片,当所述当压力传感器304检测到所述第一气压值小于预设阈值时,控制芯片控制所述光源组件301降低光功率,或者控制光源组件301切换至关闭状态,从而避免了结构光模组在非正常工作状态下,发射出的光信号会对人体造成伤害的情况。

参照图4,示出了本发明的一种结构光模组实施例二的结构框图,具体可以包括:光源组件401、支架402、扩散光学元件403、压力传感器404,以及与所述光源组件401连接的控制芯片(图中未示出);

所述压力传感器404设置在由所述光源组件401、所述支架402和所述扩散光学元件403连接形成的密闭腔体405内,且与所述光源组件401连接;

所述压力传感器404用于监测所述密闭腔体405内的第一气压值,以及将所述第一气压值发送至所述控制芯片;

当所述第一气压值小于预设阈值时,所述控制芯片控制所述光源组件401降低光功率。

控制芯片可以用于存储预设阈值,以及可以采用从压力传感器404接收到的数据与存储的预设阈值进行对比。

当结构光模组处于非正常工作状态(例如:扩散光学元件403出现掉落,或者破损的情况)时,密闭腔体405内的气压会变小,压力传感器404可以将检测到的第一气压值发送到控制芯片,当压力传感器404检测到密闭腔体405的气压值低于预设阈值时,控制芯片可以控制与其连接的光源组件401降低光功率,使光源组件401发出的光信号不会对人体造成损害,或者控制光源组件401切换至关闭状态(此时光源组件401的光功率为0),从而避免光源组件401误伤人体。

在一优选实施例中,所述光源组件401可以包括:与所述支架402连接的电路基板4011;以及,与所述电路基板4011连接,且位于所述密闭腔体405内的光源元件4012。

所述电路基板4011可以为pcb(printedcircuitboard,印制电路板),可以采用smt加工(surfacemounttechnology,表面贴装技术),或者插件加工的方式,将光源元件4012安装在所述电路基板4011上。

在一优选实施例中,所述光源元件4012为垂直腔面发射激光器,用于发射红外激光信号。

需要说明的是,光源元件4012为垂直腔面发射激光器(vcsel,verticalcavitysurfaceemittinglaser)只作为一种优选实施例,在实际应用中,只需要光源元件4012能够发出红外激光信号即可,对光源元件4012的发光方式、元件结构、元件类型、以及光源元件4012发出的光信号的形状均不作限定。

所述红外激光信号的波长可以在750纳米至1毫米之间。

在一种优选实施例中,所述扩散光学元件403为衍射片,或者扩散板。

扩散光学元件403能够对光源组件401发射出的红外激光信号造成光扩散效果,增大红外激光信号的光束角。

在一优选实施例中,所述结构光模组可以还包括准直光学元件406;所述准直光学元件406设置在所述扩散光学元件403与所述光源组件401之间,且与所述支架402连接。

光源组件401发射的红外激光信号先经过准直光学元件406,对光信号进行准直,使得红外激光信号中的各个光路相互平行。红外激光信号先透过准直光学元件406后,再经过所述扩散光学元件403,使得红外激光信号最终能够获得更好的扩散效果。

在一优选实施例中,所述准直光学元件406为平凸透镜;

其中,所述准直光学元件406靠近所述光源组件401的一侧为平面,所述准直光学元件406靠近所述扩散光学元件403的一侧为凸面。

在一优选实施例中,所述支架402设置有用于向所述密闭腔体405注入气体的通孔407;气体从所述通孔407进入所述密闭腔体405,将所述密闭腔体405内的第一气压值增大至预设初始值;其中,所述预设初始值大于预设阈值。

所述通孔407可以连通所述支架402的内侧和外侧,可以通过使用所述通孔407,给所述密闭腔体405注入气体(例如:惰性气体,空气等),增大所述密闭腔体405内的气压,将所述密闭腔体405内的第一气压值增大至预设初始值。

在一优选实施例中,所述密闭腔体405包括:由所述光源组件401、所述支架402以及所述准直光学元件406连接形成的第一空腔4051;以及,由所述准直光学元件406、所述支架402以及所述所述扩散光学元件403连接形成的第二空腔4052。

所述通孔407连通所述第一空腔4051和所述第二空腔4052;

当所述第一空腔4051的第二气压值变化时,所述第二空腔4052的第三气压值与所述第二气压值同步变化。

由于所述通孔407连通所述第一空腔4051和第二空腔4052,使得气体从通孔407进入所述密闭腔体405,将所述密闭腔体405内的第一气压值增大至预设初始值时,所述第二气压值和所述第三气压值也同时等于预设初始值;当所述结构光模组处于非正常工作状态时,即扩散光学元件403出现掉落,或者损坏情况时,第二气压值随即变小,所述第三气压值同步于所述第二气压值随即变小。所述压力传感器404可以将第三气压值发送到控制芯片,当所述第三气压值小于预设阈值时,控制芯片控制所述光源组件401降低光功率,或者将所述光源组件401切换至关闭状态。

在一优选实施例中,所述的结构光模组可以还包括用于封闭所述通孔407的密封塞408。

所述密封塞408用于在所述将所述第一气压值增大至预设初始值之后,封闭所述通孔407中靠近所述支架402外侧的一端,防止气体通过通孔407排出至支架402外侧,降低所述密闭腔体405内的气压。

在本发明实施例中,通过光源组件401、支架402和扩散光学元件403连接形成密闭腔体405,在所述密闭腔体405内设置有与所述光源组件401连接的控制芯片,以及与控制芯片连接的压力传感器404,所述压力传感器404可以用于检测密闭腔体405的第一气压值。所述支架402设置有用于向所述密闭腔体405注入气体的通孔407,气体从所述通孔407进入所述密闭腔体405,将所述密闭腔体405内的第一气压值增大至预设初始值;其中,所述预设初始值大于预设阈值。在所述将所述第一气压值增大至预设初始值之后,通过密封塞408,封闭所述通孔407中靠近所述支架402外侧的一端,防止结构光模组在正常工作状态下,第一气压值会变小的情况。在所述扩散光学元件403与所述光源组件401之间,设置有与所述支架402连接准直光学元件406。由所述光源组件401、所述支架402以及所述扩散光学元件403连接形成的第一空腔4051;以及,由所述准直光学元件406、所述支架402以及所述所述扩散光学元件403连接形成的第二空腔4052。所述通孔407连通所述第一空腔4051和所述第二空腔4052。当所述结构光模组处于非正常工作状态时,第二气压值随即变小,所述第三气压值同步于所述第二气压值随即变小。所述压力传感器404可以将检测到的第三气压值发送到控制芯片,当所述第三气压值小于预设阈值时,控制芯片根据第三气压值,控制所述光源组件401降低光功率,或者将所述光源组件401切换至关闭状态,从而避免了结构光模组在非正常工作状态下,发射出的光信号会对人体造成伤害的情况。

本发明实施例还提供了一种移动终端,该移动终端可以包括上述实施例中的结构光模组。

在一优选实施例中,移动终端可以包括手机、平板电脑、个人数字助理、车载电脑、导航仪等。

在本发明实施例中,通过光源组件、支架和扩散光学元件连接形成密闭腔体,在所述密闭腔体内设置有与所述光源组件连接的控制芯片,以及与控制芯片连接的压力传感器,所述压力传感器可以用于检测密闭腔体的第一气压值。所述支架设置有用于向所述密闭腔体注入气体的通孔,气体从所述通孔进入所述密闭腔体,将所述密闭腔体内的第一气压值增大至预设初始值;其中,所述预设初始值大于预设阈值。在所述将所述第一气压值增大至预设初始值之后,通过密封塞,封闭所述通孔中靠近所述支架外侧的一端,防止结构光模组在正常工作状态下,第一气压值会变小的情况。在所述扩散光学元件与所述光源组件之间,设置有与所述支架连接准直光学元件。由所述光源组件、所述支架以及所述扩散光学元件连接形成的第一空腔;以及,由所述准直光学元件、所述支架以及所述所述扩散光学元件连接形成的第二空腔。所述通孔连通所述第一空腔和所述第二空腔。当所述结构光模组处于非正常工作状态时,第二气压值随即变小,所述第三气压值同步于所述第二气压值随即变小。所述压力传感器可以将第三气压值发送到控制芯片,当所述第三气压值小于预设阈值时,控制芯片控制所述光源组件降低光功率,或者将所述光源组件切换至关闭状态,从而避免了结构光模组在非正常工作状态下,发射出的光信号会对人体造成损害的情况。

由于移动终端包括上述的显示模组,所以描述得比较简单,相关之处参考上述的显示模组实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种结构光模组和一种移动终端,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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