光发射模组、深度相机及电子设备的制作方法

[0001]
本申请涉三维成像技术领域，特别涉及一种光发射模组、深度相机及电子设备。


背景技术：

[0002]
飞行时间(time of flight,tof)深度相机已广泛应用于手机等电子设备中，以使电子设备具备获取物体的三维信息的功能。飞行时间深度相机可通过计算光发射模组发射光信号的时刻，与光接收模组接收到光信号的时刻之间的时间差来计算被测物体的深度信息。目前光发射模组发射的光信号的波段通常为850nm或940nm。在户外强光环境下，环境光线中存在有850nm或940nm的光线，这部分光线也会被光接收模组接收，这会导致光接收模组接收到光信号的时刻计算出错，进一步影响深度信息的获取精度。


技术实现要素：

[0003]
本申请实施方式提供了一种光发射模组、深度相机及电子设备。
[0004]
本申请实施方式的光发射模组包括光源、反射元件及扩散器。所述光源用于发射光信号，所述光信号的波长为1350nm～1550nm。所述反射元件的反射面与所述光源的发光面相对，所述反射元件用于反射所述光信号。所述扩散器用于扩散被所述反射元件反射后的所述光信号。
[0005]
本申请实施方式的光发射模组包括光源和扩散器。所述光源用于发射光信号，所述光信号的波长为1350nm～1550nm。所述光源的发光面朝向所述扩散器，所述扩散器用于扩散所述光信号。
[0006]
本申请实施方式的深度相机包括光发射模组和光接收模组。光发射模组包括光源、反射元件及扩散器。所述光源用于发射光信号，所述光信号的波长为1350nm～1550nm。所述反射元件的反射面与所述光源的发光面相对，所述反射元件用于反射所述光信号。所述扩散器用于扩散被所述反射元件反射后的所述光信号。所述光接收模组用于接收由所述光发射模组发射且被反射的光信号。
[0007]
本申请实施方式的深度相机包括光发射模组和光接收模组。光发射模组包括光源和扩散器。所述光源用于发射光信号，所述光信号的波长为1350nm～1550nm。所述光源的发光面朝向所述扩散器，所述扩散器用于扩散所述光信号。所述光接收模组用于接收由所述光发射模组发射且被反射的光信号。
[0008]
本申请实施方式的电子设备包括机壳和深度相机。所述深度相机与所述机壳结合。深度相机包括光发射模组和光接收模组。光发射模组包括光源、反射元件及扩散器。所述光源用于发射光信号，所述光信号的波长为1350nm～1550nm。所述反射元件的反射面与所述光源的发光面相对，所述反射元件用于反射所述光信号。所述扩散器用于扩散被所述反射元件反射后的所述光信号。所述光接收模组用于接收由所述光发射模组发射且被反射的光信号。
[0009]
本申请实施方式的电子设备包括机壳和深度相机。所述深度相机与所述机壳结
合。深度相机包括光发射模组和光接收模组。光发射模组包括光源和扩散器。所述光源用于发射光信号，所述光信号的波长为1350nm～1550nm。所述光源的发光面朝向所述扩散器，所述扩散器用于扩散所述光信号。所述光接收模组用于接收由所述光发射模组发射且被反射的光信号。
[0010]
本申请实施方式的光发射模组、深度相机和电子设备使用可以发射波长为1350nm～1550nm光信号的光源，以及使用可以仅接收波段为1350nm～1550nm的光信号的感光元件。由于环境光线中几乎不存在波长为1350nm～1550nm的背景光信号，从而避免背景光信号对光接收模组接收光信号的时刻的计算的影响，进一步地可以提升深度信息的获取精度。
[0011]
本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0012]
本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0013]
图1是本申请实施方式的电子设备的平面结构示意图；
[0014]
图2是本申请实施方式的深度相机的立体装配示意图；
[0015]
图3是本申请实施方式的深度相机的平面装配示意图；
[0016]
图4是图3所示的深度相机沿iv-iv线的一个实施方式的截面示意图；
[0017]
图5是图3所示的深度相机沿iv-iv线的另一个实施方式的截面示意图；
[0018]
图6是本申请实施方式的深度相机的平面装配示意图；
[0019]
图7及图8是图4所示的深度相机的立体分解示意图；
[0020]
图9及图10是图4所示的深度相机的垫块组件及光发射模组的立体分解示意图；
[0021]
图11是图4所示的光接收模组的平面结构示意图；
[0022]
图12是图5所示的光接收模组的平面结构示意图；
[0023]
图13是本申请某些实施方式的光源31的立体结构示意图；
[0024]
图14是本申请某些实施方式的光接收模组的扩散器的结构示意图；
[0025]
图15是本申请某些实施方式的光发射模组输出的光信号的功率的示意图。
[0026]
主要元件及符号说明：
[0027]
电子设备1000、机壳200、正面201、背面202、可见光相机300、显示屏400、深度相机100、基板10、柔性电路板11、补强板12、垫块组件20、垫块21、第一面211、第二面212、导电孔213、导热孔214、导电件22、导热件23、光发射模组30、光源31、发光面310、下层n型电极311、n型磷化铟衬底312、n型限制层313、n型波导层314、多量子阱有源区315、p型波导层316、p型限制层317、上层p型电极318、支架32、安装空间321、出光口322、扩散器33、入光面331、出光面332、非镀膜区域333、镀膜区域334、光检测器34、胶35、高反射膜36、滤光膜37、反射元件38、反射面381、导电线39、光接收模组40、镜筒41、入光口411、感光元件42、镜头组件43、滤光片44、壳体50、第一收容腔51、第二收容腔52、安装槽53、第一子壳体54、通光口541、第二子壳体55、连接器60、处理器70。
具体实施方式
[0028]
下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0029]
在本申请中，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。
[0030]
请参阅图3、图4及图11，本申请提供一种光发射模组30。光发射模组30包括光源31、反射元件38和扩散器33。光源31用于发射光信号，其中，光信号的波长为1350nm～1550nm。反射元件38的反射面381与光源的发光面310相对，反射元件38用于反射光信号。扩散器33用于扩散反射元件38反射后的光信号。
[0031]
请参阅图3、图5和图12，本申请还提供一种光发射模组30。光发射模组30包括光源31和扩散器33。光源31的发光面310朝向扩散器33。光源31用于发射光信号，其中，光信号的波长为1350nm～1550nm。扩散器33用于扩散光源31发射的光信号。
[0032]
请参阅图3、图4和图5，本申请还提供一种光接收模组40。光接收模组40包括镜头组件43和感光元件42。感光元件42用于仅接收经过镜头组件43且波段为1350nm～1550nm的光信号。
[0033]
请参阅图3、图4和图11，本申请还提供一种深度相机100。深度相机100包括光发射模组30和光接收模组40。光发射模组30包括光源31、反射元件38和扩散器33。光源31用于发射光信号，其中，光信号的波长为1350nm～1550nm。反射元件38的反射面381与光源的发光面310相对，反射元件38用于反射光信号。扩散器33用于扩散反射元件38反射后的光信号。光接收模组40包括镜头组件43和感光元件42。感光元件42用于仅接收经过镜头组件43且波段为1350nm～1550nm的光信号。
[0034]
请参阅图3、图5和图12，本申请还提供一种深度相机100。深度相机100包括光发射模组30和光接收模组40。光发射模组30包括光源31和扩散器33。光源31的发光面310朝向扩散器33。光源31用于发射光信号，其中，光信号的波长为1350nm～1550nm。扩散器33用于扩散光31发射的光信号。光接收模组40包括镜头组件43和感光元件42。感光元件42用于仅接收经过镜头组件43且波段为1350nm～1550nm的光信号。
[0035]
请参阅图1、图4和图11，本申请还提供一种电子设备1000。电子设备1000包括机壳200和深度相机100。深度相机100包括光发射模组30和光接收模组40。光发射模组30包括光源31、反射元件38和扩散器33。光源31用于发射光信号，其中，光信号的波长为1350nm～1550nm。反射元件38的反射面381与光源的发光面310相对，反射元件38用于反射光信号。扩散器33用于扩散反射元件38反射后的光信号。光接收模组40包括镜头组件43和感光元件42。感光元件42用于仅接收经过镜头组件43且波段为1350nm～1550nm的光信号。
[0036]
请参阅图1、图5和图12，本申请还提供一种电子设备1000。电子设备1000包括机壳200和深度相机100。深度相机100包括光发射模组30和光接收模组40。光发射模组30包括光源31和扩散器33。光源31的发光面310朝向扩散器33。光源31用于发射光信号，其中，光信号
的波长为1350nm～1550nm。扩散器33用于扩散光31发射的光信号。光接收模组40包括镜头组件43和感光元件42。感光元件42用于仅接收经过镜头组件43且波段为1350nm～1550nm的光信号。
[0037]
基于飞行时间(time of flight，tof)技术来获取被测物体的深度信息的深度相机中，光发射模组发射的光信号的波段通常为850nm或940nm。环境光线中也存在有波段为850nm或940nm的光线。当深度相机在户外环境下工作时，光接收模组除了接收到光发射模组发射的光信号以外，还会接收到环境光线中的波段为850nm或940nm的光线(即背景光信号)，而这部分背景光信号会影响光接收模组接收光信号的时刻的计算，光接收模组接收光信号的时刻计算出错会影响深度信息的获取精度。
[0038]
本申请实施方式的光发射模组30、光接收模组40、深度相机100和电子设备1000使用可以发射波长为1350nm～1550nm光信号的光源31，以及使用可以仅接收波段为1350nm～1550nm的光信号的感光元件42。由于环境光线中几乎不存在波长为1350nm～1550nm的光线(即背景光信号)，即使是在户外强光环境下，波段为1350nm～1550nm的背景光信号也是极少量的，而极少量的背景光信号对光接收模组40接收光信号的时刻的计算的影响很小，根据较为准确的光接收模组40接收光信号的时刻计算出来的深度信息的精度较高。需要说明的是，波段为1350nm～1550nm的光信号是指：光信号的波长可以是1350nm、1360nm、1370nm、1385nm、1394nm、1400nm、1410nm、1425nm、1450nm、1480nm、1490nm、1500nm、1520nm、1535nm、1540nm、1550nm中的任意一个值及任意两个值中间的任何值。
[0039]
请参阅图1，本申请实施方式的电子设备1000包括机壳200及深度相机100。电子设备1000可以是手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能头盔、智能眼镜、头显设备、游戏机、笔记本电脑等，本申请以电子设备1000是手机作为示例进行说明，可以理解，电子设备1000的具体形式不限于手机。
[0040]
机壳200可以作为电子设备1000的功能元件的安装载体，机壳200可以为功能元件提供防尘、防水、防摔等的保护，功能元件可以是电子设备1000的显示屏400、可见光相机300、深度相机100、主板、电源模块等元件。机壳200可以包括正面201及背面202，正面201与背面202相背，功能元件可以安装在正面201或者背面202。例如如图1所示的例子中，显示屏400安装在正面201，可见光相机300安装在背面202，深度相机100安装在背面202，此时，可见光相机300可作为后置相机使用，深度相机100也可作为后置深度相机使用。其中，可见光相机300可以包括长焦相机、广角相机、潜望式相机、黑白相机等中的一个或多个；显示屏400可以是液晶显示屏、oled显示屏、micro led显示屏等显示屏400。
[0041]
当然，在其他实施例中，显示屏400、可见光相机300及深度相机100在机壳200上的安装位置可以有其他设置方式，例如，显示屏400可以同时设置在正面201及背面202，可见光相机300还可以设置在正面201以作为前置相机使用，深度相机100也可以安装在正面201以作为前置深度相机使用，另外，可见光相机300还可以设置在显示屏400的下方，即，可见光相机300接收穿过显示屏400的光线以用于成像，深度相机100还可以设置在显示屏400的下方，深度相机100发射的光信号穿过显示屏400后进入电子设备1000外界，深度相机100接收从电子设备1000的外界穿过显示屏400后的光信号以获取深度信息。
[0042]
请参阅图1至图4，深度相机100包括基板10、壳体50、垫块组件20、光发射模组30、光接收模组40、及处理器70。其中，深度相机100可以是利用飞行时间测距的原理获取深度
信息的飞行时间深度相机。
[0043]
请参阅图2至图4，基板10可以用于承载壳体50、垫块组件20、光发射模组30及光接收模组40。基板10可以用于电连接电子设备1000的主板与垫块组件20、光发射模组30及光接收模组40。基板10包括柔性电路板11及补强板12。柔性电路板11上铺设有线路，垫块组件20及光接收模组40可以设置在柔性电路板11的一侧上，线路与垫块组件20、光发射模组30及光接收模组40均电性连接。补强板12可以设置在柔性电路板11的另一侧上，补强板12可以由钢等具有较大的硬度的材料制成，以提高基板10的整体强度，且便于线路与垫块组件20及光接收模组40电连接。
[0044]
请参阅图3及图4，壳体50设置在基板10上，壳体50可以连接在基板10上，例如壳体50通过胶粘接在基板10上。壳体50可以用于形成深度相机100的外壳的一部分，垫块组件20、光发射模组30及光接收模组40可以至少部分收容在壳体50内。
[0045]
壳体50可以是一个一体成型的整体。壳体50上可以开设有多个腔体，不同的腔体可以用于收容上述的垫块组件20、光发射模组30及光接收模组40中的不同的元件。壳体50与基板10围成第一收容腔51及第二收容腔52，第一收容腔51可以与第二收容腔52间隔，第一收容腔51也可以与第二收容腔52连通。
[0046]
在本申请实施例中，壳体50包括第一子壳体54及第二子壳体55，第一子壳体54与第二子壳体55可以由一体成型的工艺制造而成，例如通过一次铸造形成第一子壳体54及第二子壳体55，或者通过一次切削加工形成第一子壳体54及第二子壳体55。第一子壳体54与基板10共同围成第一收容腔51，第一子壳体54上形成通光口541，通光口541与第一收容腔51相通，第二子壳体55与基板10共同围成第二收容腔52。
[0047]
在另外的例子中，壳体50包括多个分体设置的子壳体，每个子壳体可以单独与基板10连接，例如一个子壳体用于收容光发射模组30、另一个子壳体用于收容光接收模组40，两个子壳体可以分别通过胶粘接在基板10上，在需要维修或更换其中一个器件(可以是光发射模组30或光接收模组40)时，可以拆开其中一个子壳体，而不影响另一个子壳体及另一个器件。
[0048]
请参阅图4、图9及图10，垫块组件20设置在基板10上。垫块组件20与基板10电性连接。垫块组件20包括垫块21及导电件22。
[0049]
垫块21设置在基板10上，垫块21与基板10的相对位置可以是固定的，例如将垫块21粘接在基板10上。垫块21可以收容在第一收容腔51内，以避免垫块21从基板10上脱落后掉出，当然，垫块21也可以不是收容在壳体50内。垫块21可以是绝缘的，例如垫块21可以是pcb板、陶瓷块等。垫块21包括第一面211及第二面212，其中，第一面211与第二面212相背。垫块21设置在基板10上时，第一面211承载在基板10上，第二面212与基板10形成一定的高度差，使得设置在第二面212上的元件与直接设置在基板10上的元件相比，设置在第二面212上的元件相对于基板10被垫高，通过选用不同高度的垫块21，可以适应不同元件在高度上的布置需求。垫块21上开设导电孔213，导电孔213贯穿第一面211及第二面212。导电孔213可以在垫块21的与外周壁相间隔的位置上开设，导电孔213也可以在垫块21的外周壁上开设。
[0050]
导电件22设置在导电孔213内。导电件22具体可以是导电银浆、导电陶瓷等任意可以导电的材料，导电件22可以填充在导电孔213内并从第一面211及第二面212露出。导电件
22的从第一面211露出的部分可以用于与基板10电性连接，导电件22的从第二面212露出的部分可以用于与设置在第二面212上的元件(例如光源31和/或光检测器34)电性连接，以使导电件22用于将该元件与基板10电性连接。依据设置在第二面212上的元件的布线需求，导电孔213的数量及导电孔213的位置可以任意设置，而不限于本申请附图所示的实施例中的举例。
[0051]
请参阅图2及图4，光发射模组30设置在第二面212上，光发射模组30通过导电件22与基板10电性连接，光接收模组40设置在基板10上。可以理解，由于第一面211与基板10结合，光接收模组40设置在基板10上，故光接收模组40与第一面211相对于基板10的设置高度基本相同，而同时第二垫块21具有一定的厚度，即，第二面212与第一面211具有一定的高度差，因此，光发射模组30的设置高度(相对于基板10，下同)要高于光接收模组40的设置高度(相对于基板10，下同)。由于光发射模组30的自身高度要小于光接收模组40的自身高度，光发射模组30的设置高度比光接收模组40的设置高度高，可以避免光接收模组40遮挡到光发射模组30发射光信号，使得光发射模组30的光出射端与光接收模组40的光入射端较为接近，从而使得深度相机100的获得的深度信息较完整。
[0052]
请参阅图4、图9至图11，光发射模组30设置在第二面212上。在本申请实施例中，光发射模组30与垫块21均收容在第一收容腔51内。光发射模组30包括光源31、支架32、反射元件38、扩散器33(diffuser)、光检测器34、高反射膜36、及滤光膜37。
[0053]
支架32设置在第二面212上。支架32可以通过胶35粘接在第二面212上，支架32与第二面212共同围成安装空间321，安装空间321内可以用于设置光源31。支架32上还可以开设有出光口322，出光口322与安装空间321连通，出光口322可用于供光源31发出的光穿过。
[0054]
反射元件38收容在安装空间321内，示例地，反射元件38可以设置在第二面212上，反射元件38可以通过胶粘的方式设置在第二面212上。反射元件38可以由石英等材料制成。反射元件38的反射面381可以镀上例如金、银、铝、铜等高反射材料以提升反射元件38的反射能力。
[0055]
光源31收容在安装空间321内，光源31的发光面310与反射元件38的反射面381相对。光源31与反射元件38之间的距离可位于0.04mm～0.06mm内。示例地，光源31与反射元件38之间的距离可以是0.04mm、0.042mm、0.045mm、0.048mm、0.05mm、0.053mm、0.055mm、0.057mm、0.06mm等。光源31与反射元件38之间的距离小于0.04mm时，光源31与反射元件38相距过近，在安装光源31和反射元件38时二者容易发生碰撞。光源31与反射元件38之间的距离大于0.06mm时，光源31与反射元件38相距过远，这会使得光源31发射的光信号的损耗增大，导致最终出射到外界的光信号的功率过低，进一步地会影响深度信息的获取精度。
[0056]
光源31可以是垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,vcsel)，也可以是边发射激光器(edge emitting laser，eel)。光源31可以向外发出带有均匀光斑的光信号，光信号的波长为1350nm～1550nm。光信号经反射元件38的反射面381反射并穿过出光口322后可以到达扩散器33。光源31可以设置在第二面212上，光源31可以通过胶粘的方式设置在第二面212上。光源31可以与导电件22电连接，并通过导电件22使得光源31与基板10电连接，以避免使用过于长或过于复杂的连接线路连接光源31与基板10，减少连接线路的寄生电感，有利于光源31打出理想的光信号，提升最终获取的深度信息的精度。在一个例子中，光源31的引脚可以直接与从第二面212露出的导电件22电连接，在
另一个例子中，可以通过打线(wire bonding)的方式将光源31与导电件22电连接。
[0057]
在本申请的一个实施例中，光源31为边发射激光器。其中，边发射激光器的数量可以为一个或多个。当边发射激光器为多个时，多个边发射激光器并联连接。请参阅图11和图13，在一个例子中，光源31包括下层n型电极311、n型磷化铟(n-inp)衬底312、n型限制层313、n型波导层314、多量子阱有源区315、p型波导层316、p型限制层317、及上层p型电极318。沿垂直于边发射激光器31的方向(即线a-a指示的方向)，下层n型电极311、n型磷化铟(n-inp)衬底312、n型限制层313、n型波导层314、多量子阱有源区315、p型波导层316、p型限制层317、上层p型电极318依次设置。其中，上层p型电极318有多个，例如，可以为2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、15个、20个等等。多个上层p型电极318均设置在p型限制层317上，且相邻两个上层p型电极318间隔设置。多个上层p型电极318共用下层n型电极311、n型磷化铟(n-inp)衬底312、n型限制层313、n型波导层314、多量子阱有源区315、p型波导层316、及p型限制层317，每个上层p型电极318与下层n型电极311、n型磷化铟(n-inp)衬底312、n型限制层313、n型波导层314、多量子阱有源区315、p型波导层316、及p型限制层317形成一个边发射激光器。由于单个边发射激光器发出的光信号的功率较低，设置多个边发射激光器可以增大光源31发出的光信号的功率，这有利于提升深度信息的获取精度。若边发射激光器的个数为多个，在采用打线的方式将光源31与导电件22电连接时，可以使用多条导电线39连接光源31与导电件22。在一个例子中，导电线39的数量为16条，其中8条导电线39连接光源31的正极，其余8条导电线39连接光源31的负极。当然，导电线39的数量并不限于此，导电线39的数量还可以是4条、8条、12条、20条、30条、36条、40条等等，导电线39的具体数量可以根据边发射激光器的数量来决定，在此不作限定。多条导电线39可以起到分担电流的作用。可以理解，在光源31由多个边发射激光器组成时，光源31所需的工作电流也将增大。多条导电线39可以分担较大的工作电流，使得每条导电线39承担的工作电流减小，从而保证导电线39不会因为工作电流过大而损坏，可以提升导电线39使用的可靠性。
[0058]
请参阅图4、图9至图11，扩散器33设置在支架32上，具体地，扩散器33可以通过胶35粘结在支架32上。扩散器33包括相背的入光面331和出光面332，入光面331朝向第一面211。扩散器33可以由透明的玻璃或者树脂等材料制成。扩散器33可以位于安装空间321外，例如，扩散器33可以完全覆盖出光口322，扩散器33的入光面331与支架32相抵触。从光源31发出的光信号经反射面318反射并穿过出光口322后到达扩散器33，扩散器33可以将光信号的视角范围增大，以使光发射模组30发出的光信号照射到更大的范围。穿过扩散器33的光信号可以进一步穿过通光口541，穿过通光口541后，光信号出射到深度相机100外。
[0059]
需要提到的是，若需要在机壳200上开孔以供光发射模组30发出的光信号穿出时，将光发射模组30垫高，可以减小光发射模组30与机壳200上的开孔的距离，由于光发射模组30发出的光信号为发散的光信号，故在出射光线的光通量相同的前提下，光发射模组30与机壳200上的开孔的距离越小，开孔的尺寸可以越小，开孔越小，一方面对电子设备1000的外观的影响较小，另一方面也能扩大电子设备1000的屏占比。
[0060]
光检测器34设置在第二面212上，并位于安装空间321内。导电孔213用于供导电件22穿过以电连接光检测器34与基板10。光检测器34的数量可为一个或多个，光检测器34的数量为一个时，一个光检测器34对应一个导电孔213；光检测器34的数量为多个时，每个光检测器34对应一个导电孔213。光检测器34可以用于接收被扩散器33反射回的光信号以形
成检测电信号，检测电信号可以是电流信号、电压信号、根据电流信号或电压信号计算出的功率信号、电阻信号等，在此不作限制。检测电信号可以作为确定光源31是否处于恒功率工作状态的依据，也可以作为确定扩散器33是否处于正常工作状态的依据，还可以在作为确定光源31是否处于恒功率工作状态的依据的同时作为确定扩散器33是否处于正常工作状态的依据。其中，光源31处于恒功率工作状态表示的是光源31输出的功率稳定在一个目标功率上(该目标功率可以是一个值或者是一个范围，当目标功率为一个值时，光源31输出的功率等于目标功率，当目标功率为一个功率范围时，光源31输出的功率位于该功率范围内)，若光源31输出的功率未稳定在一个目标功率上，则说明光源31未处于恒功率工作状态。当然，不同的应用场景对光源31输出的功率的需求可能不一致，比如有些应用场景(例如深度相机100作为后置深度相机使用的应用场景)要求光源31输出的功率稳定在一个较高的功率(一个值或者是一个范围)，例如要求光源31输出的功率稳定在10w。有些应用场景(例如深度相机100作为前置深度相机使用的应用场景)要求光源31输出的功率稳定在一个较低的功率(一个值或者是一个范围)，例如要求光源31输出的功率稳定在5w-6w。其中，对于不同的应用场景，目标功率可以是不一致的。扩散器33处于正常工作状态表示的是扩散器33未损坏(如破裂)也未脱落，当扩散器33损坏和/或脱落时，扩散器33处于非正常工作状态。
[0061]
具体地，当光源31处于恒功率工作状态并且扩散器33处于正常工作状态时，光源31输出功率稳定的光信号，扩散器33完好，光检测器34可以接收到由扩散器33反射回的全部光信号，光检测器34输出的检测电信号会等于第一电信号(即一个值)或者是位于第一电信号范围内。由于不同应用场景对光源31输出的功率的要求不同，因此，第一电信号(或第一电信号范围)是根据不同应用场景下的目标功率来决定的，当目标功率较大，第一电信号(或第一电信号范围中的值)也较大；当目标功率较小，第一电信号(或第一电信号范围中的值)也较小。当光源31未处于恒功率工作状态并且扩散器33处于正常工作状态时，检测电信号会等于第二电信号(即一个值)或位于第二电信号范围内，其中，当检测电信号等于第二电信号时，第二电信号小于第一电信号或小于第一电信号范围的最小值；当检测电信号位于第二电信号范围内时，第二电信号范围的最大值小于第一电信号或小于第一电信号范围的最小值。光源31未处于恒功率工作状态可能是由于光源31的温度变化导致，一般地，光源31的温度升高时，光源31输出的功率无法稳定在当前的应用场景要求的目标功率上，光源31输出的功率会降低，光检测器34接收到的由扩散器33反射回的光信号的量减少，输出的检测电信号也减小。当扩散器33未处于正常工作状态时，此时无论光源31是否处于恒功率工作状态，检测电信号均会等于第三电信号(即一个值)或位于第三电信号范围内，其中，当检测电信号等于第三电信号时，第三电信号小于第二电信号或小于第二电信号范围的最小值；当检测电信号位于第三电信号范围内时，第三电信号范围的最大值小于第二电信号或小于第二电信号范围的最小值。可以理解，当扩散器33损坏和/或脱落时，无论光源31输出的光信号的功率是否稳定在目标功率上，扩散器33反射回来的光信号都将大大减少，光检测器34能接收到的被反射回的光信号也大大减少，输出的检测电信号会大幅降低。
[0062]
请参阅图11和图14，高反射膜36设置在扩散器33上。扩散器33包括镀膜区域334和与镀膜区域334相接的非镀膜区域333。高反射膜36形成在镀膜区域334，镀膜区域334与光检测器34的收光区域对应；非镀膜区域334与光源31发射光信号的光信号区域对应。当光检
测器34的数量为一个时，镀膜区域334与一个光检测器34的收光区域对应；当光检测器34的数量为多个时，镀膜区域334与多个光检测器34的收光区域对应，示例地，镀膜区域334可以环绕非镀膜区域333，以使镀膜区域334可以对应多个光检测器34的收光区域。高反射膜36用于反射波长为1350～1550nm的光信号。可以理解，当户外的环境光线的强度较强时，环境光线中可能会存在少量的1350～1550nm的光线，这部分光线可能穿过扩散器33入射到光检测器34上，那么光检测器34除了能接收到被扩散器33反射回的光信号之外，还可能接收到环境光线中的1350～1550nm的光线。高反射膜36具有高反射率，利用高反射膜36反射环境光线中的1350～1550nm的光线，可以避免环境光线中的1350～1550nm的光线对光检测器34产生干扰。
[0063]
滤光膜37设置在光检测器34上。当光检测器34的个数为一个时，滤光膜37也为一个，该一个滤光膜37设置在该一个光检测器34上；当光检测器34的个数为多个时，滤光膜37也为多个，每个光检测器34上均设置有一个滤光膜37。滤光膜37可以用于仅透过波长1350nm～1550nm的光信号。可以理解，虽然设置了高反射膜36，但环境光线中的波长位于1350nm～1550nm以外的光线可能穿过扩散器33入射到光检测器34上。在光检测器34上设置滤光膜37，可以阻挡环境光线中的波长位于1350nm～1550nm以外的光线入射到光检测器34上，光检测器34可以仅接收到被扩散器33反射的光信号以输出检测电信号，该检测电信号的准确度更高，基于准确度更高的检测电信号确定出来的光源31的工作状态和/或扩散器33的工作状态更为准确。
[0064]
请参阅图2、图4、图7及图8，光接收模组40设置在基板10上，光接收模组40上形成有入光口411，外界的光信号穿过入光口411后进入光接收模组40。在本申请实施例中，形成通光口541的平面可以与形成入光口411的平面齐平，使得穿过通光口541进入外界的光信号不会被光接收模组40遮挡，以及从外界穿入入光口411的光信号不会被光发射模组30遮挡。
[0065]
光接收模组40与光发射模组30设置在同一个基板10上，使得光接收模组40与光发射模组30的位置相对固定，不需要额外再使用支架对光接收模组40及光发射模组30进行固定。在安装深度相机100时，可以将深度相机100整体安装在机壳200内，而不需要分别安装光接收模组40及光发射模组30后再进行标定。另外，深度相机100还可包括连接器60，连接器60连接在基板10上，连接器60与电子设备1000的主板电连接。连接器60的数量可以是单个，单个连接器60可通过线路走线同时与光发射模组30及光接收模组40电性连接，不需要设置多个连接器60。光接收模组40包括感光元件42、滤光片44、镜筒41及镜头组件43。
[0066]
感光元件42可以设置在基板10上并与基板10电连接，感光元件42收容在第二收容腔52内。感光元件42用于仅接收经过镜头组件43且波段为1350nm～1550nm的光信号。感光元件42的材料可以包括硅和锗，其中，锗的占比小于或等于10％，比如，锗的占比可以是0.1％、1％、2.5％、3.8％、5％、7％、8％、9％、10％等等。感光元件42的材料还可以包括硅和铟镓砷。可以理解，由硅制成的感光元件只能响应波段为350nm-1064nm的光信号，无法响应波段为1350nm～1550nm的光信号，而由硅和锗制成的感光元件42或者由硅和铟镓砷制成的感光元件42可以响应波长较长的光信号，如1350nm～1550nm的光信号，因此，可以使用硅和锗制作感光元件42或者使用硅和铟镓砷来制作感光元件42。感光元件42接收到光信号后，感光元件42将光信号转化为电信号，该电信号可以用于深度信息的计算。
[0067]
滤光片44设置在感光元件42上方，并收容在第二收容腔52内。滤光片44用于仅透过波长为1350nm～1550nm的光信号，如此感光元件42仅能接收到波长为1350nm～1550nm的光信号。镜头组件43可以安装在镜筒41内。镜头组件43可以由多个(如4个)镜片组成。上述的入光口411开设在镜筒41上。光信号从入光口411进入后，首先穿过镜头组件43并入射到滤光片44上，滤光片44过滤掉波长位于1350nm～1550nm之外的光信号，最终仅1350nm～1550nm的光信号可以汇聚到感光元件42上。镜筒41可以与壳体50可拆卸地安装，具体地，镜筒41可以与第二子壳体55可拆卸地安装。在本申请实施例中，壳体50还开设有安装槽53，安装槽53可以用于安装镜筒41。安装槽53的位置可以与第二收容腔52的位置对应。镜筒41的外壁形成有外螺纹，安装槽53的内壁形成有内螺纹，镜筒41与壳体50通过外螺纹与内螺纹可拆卸地连接，例如将镜筒41旋入安装槽53内，或者将镜筒41从安装槽53内旋出。
[0068]
在安装深度相机100时，可以先将垫块组件20及感光元件42先固定在基板10上，同时电连接导电件22与基板10、感光元件42与基板10；然后将光发射模组30安装在垫块21的第二面212上，同时电连接光源31与导电件22；然后将壳体50固定在基板10上，使得光发射模组30与垫块组件20收容在第一收容腔51内，感光元件42收容在第二收容腔52内；最后可将装有镜头组件43的镜筒41旋入安装槽53内，以完成整个深度相机100的组装。当然，装有镜头组件43的镜筒41也可以先旋入安装槽53内，再将安装有镜筒41的壳体50固定在基板10上。在需要时(比如更换镜头组件43时)，可以单独将镜筒41与壳体50分离，而不需要先将壳体50与基板10分离。
[0069]
请参阅图1、图4及图7，处理器70可以设置在深度相机100外，例如，设置在电子设备1000的主板上，并与深度相机100的连接器60电连接。处理器70也可以设置在深度相机100内，例如设置在光发射模组30内或设置在光接收模组40内等。处理器70可以根据光发射模组30发射光信号的时刻以及光接收模组40接收光信号的时刻来计算深度信息。处理器70还可以接收光检测器34输出的检测电信号，并根据检测电信号确定光源31是否处于恒功率工作状态和/或确定扩散器33是否处于正常工作状态，具体确定过程如前所述，在此不再赘述。处理器70还可以根据光源31是否处于恒功率工作状态和/或扩散器33是否处于正常工作状态来控制光源31。
[0070]
具体地，当检测电信号等于第一电信号或位于第一电信号范围内时，处理器70用于控制驱动光源31发光的驱动电路仍旧以当前的工作电流来驱动光源31发光。
[0071]
当检测电信号等于第二电信号或位于第二电信号范围内时，处理器70可以控制驱动电路提高工作电流来驱动光源31发光，以使光源31输出的功率保持在目标功率。在一个例子中，工作电流提高后的值可以借助温度检测器来选定，具体地，光发射模组30还可以包括温度检测器(图未示)，温度检测器可以设置在第二面212上且与光源31邻近，温度检测器用于检测光源31的温度。在检测电信号等于第二电信号或位于第二电信号范围内时，处理器70控制温度检测器检测光源31的温度，处理器70再根据该温度从工作电流-功率-温度曲线(不同温度对应不同的工作电流-功率曲线)中找出目标工作电流，在当前光源31的温度下，目标工作电流对应的功率处于目标功率。处理器70可以控制驱动电路以目标工作电流来驱动光源31发光，以使得光源31输出功率恒定的光信号。在处理器70控制驱动电路以升高后的目标工作电流驱动光源31发光后，光检测器34还可以继续接收被扩散器33反射回的光线并输出检测电信号，此时，若检测电信号等于第一电信号或位于第一电信号范围内，则
处理器继续控制驱动电路以升高后的目标工作电流来驱动光源31发光；若检测电信号等于第二电信号或位于第二范围内，则处理器70再次控制温度检测器检测光源31的温度，并根据温度更新目标工作电流(更新后的目标工作电流高于更新前的目标工作电流)，处理器70控制更新后的目标工作电流来驱动光源31发光。如此循环往复，处理器70根据光检测器34的反馈逐步提升驱动光源31发光的工作电流，如此通过软件设计保证光源31始终能够输出功率恒定的光信号，实现光发射模组30的自动功率控制(automatic power control，apc)调节功能(图15所示)。
[0072]
当检测电信号位于第三电信号范围内时，表明扩散器33未处于正常工作状态，即扩散器33损坏或脱落，此时，处理器70可以控制驱动电路停止向光源31提供工作电流以关闭光源31。可以理解，当扩散器33损坏或脱落时，扩散器33无法将光源31发射的光信号扩散成均匀的面光，这将导致深度相机100无法正常使用。在扩散器33损坏或脱落时，处理器70关闭光源31可以避免深度相机100在无法正常使用的情况下持续发射光信号，从而可以节省电子设备1000的能耗。
[0073]
综上，本申请实施方式的光发射模组30、光接收模组40、深度相机100及电子设备1000中，光发射模组30发射波长为1350nm～1550nm光信号，光接收模组40接收波长为1350nm～1550nm光信号，环境光线中几乎不存在波长为1350nm～1550nm的背景光信号，从而避免背景光信号对光接收模组40接收光信号的时刻的计算的影响，进一步地可以提升深度信息的获取精度。此外，波长较长的光信号的能量较低，且根据人眼的特性，波长较长的光信号不会汇聚在视网膜上，因此，使用波长为1350nm～1550nm光信号可以避免对人眼造成伤害。
[0074]
另外，光发射模组30中还设置了光检测器34来检测光源31的工作状态以及扩散器33的工作状态，从而可以根据光检测器34来检测光源31的工作状态以及扩散器33的工作状态更好地控制光源31。在扩散器33正常工作但光源31未处于恒功率工作状态时，提升光源31的工作电流从而保障光发射模组30可以输出功率稳定的光信号，进一步可以提升深度信息的获取精度。在扩散器33未能正常工作时，关闭光源31可以减小电子设备1000的功耗。
[0075]
再者，光发射模组30设置在垫块21的第二面212上，并通过导电件22将光发射模组30与基板10电性连接，垫块21垫高光发射模组30的高度，减小光发射模组30与光接收模组40之间的高度差，避免光接收模组40遮挡到光发射模组30发射光信号，光发射模组30发出的光信号具有更大的覆盖范围，深度相机100可以获得场景中更多物体的深度信息，获得的深度信息完整度高。
[0076]
请参阅图5和图12，在某些实施方式中，光发射模组30也可以不包括反射元件38。此时，光源31的发光面310直接朝向扩散器33。其中，光源31可以是垂直腔面发射激光器，也可以是边发射激光器。光源31为边发射激光器时，边发射激光器的数量也可为一个或多个。光源31发射的光信号穿过出光口322后到达扩散器33，扩散器33可以将光信号的视角范围增大，以使光发射模组30发出的光信号照射到更大的范围。穿过扩散器33的光信号可以进一步穿过通光口541，穿过通光口541后，光信号出射到深度相机100外。
[0077]
请参阅图4、图5、图9及图10，在某些实施方式中，垫块21还开设有导热孔214，导热孔214贯穿第一面211及第二面212。垫块组件20还包括导热件23，导热件23填充在导热孔214内。光源31设置在导热件23上。光源31在工作时会产生热量，而如果热量不能及时地散
去，可能会影响光源31发射的光信号的强度、频率等参数使得光源31无法保持在恒功率工作状态。此时，若将光源31设置在导热件23上，导热件23可以较快速地将光源31产生的热量传导到基板10上，并进一步通过基板10将热量传导至外界，从而能够通过硬件设计使光源31保持在恒功率工作状态。
[0078]
具体地，导热件23填充在导热孔214内，导热件23具体可以由铜、银等导热性能较佳的材料制成。导热件23从第一面211及第二面212露出，以便于导热件23的一端与光源31接触，另一端与基板10接触。光源31在第二面212的正投影可以完全落入至导热件23上，以使光源31与导热件23的接触面积较大，提高导热效率。在一个例子中，导热孔214的数量为多个，多个导热相互间隔设置，每个导热孔214内设置的导热件23均与光源31接触；在另一个例子中，导热孔214的数量为单个，单个导热孔214的中空的体积可以设置得较大，例如大于上述开设多个导热孔214时，多个导热孔214的中空的体积的总和，如此，以使单个导热孔214内可以设置更大量的导热件23，提高导热效率。
[0079]
进一步地，导热孔214还可以开设成上小下大的形状，即，导热孔214的靠近第二面212的一端的大小可以与光源31在第二面212的正投影的面积基本相同，靠近第一面211的一端的大小可以设置得较光源31在第二面212的正投影的面积更大，以加大导热件23与基板10的接触面积，提高导热效率。
[0080]
请参阅图4和图5，在某些实施方式中，光检测器34设置在第二面212上时，导电孔213可以用于供导电件22穿过以电连接光检测器34与基板10。光检测器34与导电件22可以通过打线的方式电连接，或者光检测器34的引脚与导电件22直接接触。另外，与光检测器34对准的位置还可以开设有上述的导热孔214，导热孔214内的导热件23可以用于将光检测器34工作产生的热量迅速地传导至基板10上，以确保光检测器34正常工作。
[0081]
在某些实施方式中，光发射模组30中也可以不设置滤光膜37。此时，光检测器37可以设置为仅能接收1350nm～1550nm的光信号的元件。具体地，可以通过改变光检测器34中的材料构成来改变光检测器34的工作波段，使得光检测器34仅工作在1350nm～1550nm这一波段中。
[0082]
在某些实施方式中，光接收模组40可以不设置滤光片44，此时，感光元件42可为仅接收1350nm～1550nm的光信号的感光元件。具体地，也可以通过改变感光元件42中的材料构成来改变感光元件42的工作波段，使得感光元件42仅工作在1350nm～1550nm这一波段中。
[0083]
在某些实施方式中，光发射模组30和光接收模组40也可以放置在两个独立的基板10上，并通过两个连接器60分别与电子设备1000的主板连接。
[0084]
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。
[0085]
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所述特征。在本申请的描述中，“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。
[0086]
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。