投影模组及电子设备的制作方法

本申请涉及投影设备领域，特别涉及一种投影模组及电子设备。

背景技术：

投影装置可以将图像投射到外界的平面上，以增大显示画面，便于用户观看。然而，现有的投影装置通常是独立存在的，且具有较大的体积，不方便随时携带。

技术实现要素：

本申请实施方式提供一种投影模组及电子设备。

本申请提供一种投影模组。沿着光路，所述投影模组依次包括光源、显示反射板、及透镜组。所述光源用于发射光线。所述显示反射板用于处理来自所述光源的光线，并朝所述透镜组反射带有图像信息的光线。所述透镜组包括至少一个凹透镜，所述凹透镜包括相背的入光面和出光面，来自所述显示反射板的所述光线经所述入光面进入所述透镜组的所述凹透镜。所述入光面的中心与所述出光面的中心的连线为所述凹透镜的短轴方向，所述凹透镜的长轴方向与所述凹透镜的短轴方向垂直，所述凹透镜在所述长轴方向上的长度大于所述凹透镜在所述短轴方向上的长度。所述透镜组用于扩散来自所述显示反射板的所述光线以增大所述图像信息的投射面积。

在某些实施方式中，所述凹透镜的数量包括多个，沿所述光线的出射方向，多个所述凹透镜依次排列，且多个所述凹透镜在所述长轴方向上的长度依次增加。

在某些实施方式中，所述显示反射板包括多个反射单元，每个所述反射单元包括多个微反射镜，同一所述反射单元内的多个所述微反射镜能够反射不同颜色的光线。

在某些实施方式中，所述光源以预定发光周期发光，在一个所述预定发光周期内，所述光源交替发射不同颜色的光线。

本申请还提供一种电子设备。电子设备包括壳体及投影模组，所述投影模组与所述壳体结合。沿着光路，所述投影模组依次包括光源、显示反射板、及透镜组。所述光源用于发射光线。所述显示反射板用于处理来自所述光源的光线，并朝所述透镜组反射带有图像信息的光线。所述透镜组包括至少一个凹透镜，所述凹透镜包括相背的入光面和出光面，来自所述显示反射板的所述光线经所述入光面进入所述透镜组的所述凹透镜。所述入光面的中心与所述出光面的中心的连线为所述凹透镜的短轴方向，所述凹透镜的长轴方向与所述凹透镜的短轴方向垂直，所述凹透镜在所述长轴方向上的长度大于所述凹透镜在所述短轴方向上的长度。所述透镜组用于扩散来自所述显示反射板的所述光线以增大所述图像信息的投射面积。

在某些实施方式中，所述壳体开设有与所述投影模组对应的投影窗口，所述投影模组投射的光线经所述投影窗口出射到外界，所述投影窗口的面积大于光线在所述投影窗口处的截面积。

在某些实施方式中，所述电子设备还包括透光件，所述透光件安装在所述投影窗口上以密封住所述投影窗口。

在某些实施方式中，所述壳体包括第一表面、第二表面、及连接所述第一表面与所述第二表面的多个侧面，所述第一表面与所述第二表面相背，所述第一表面安装有显示屏，所述投影窗口开设在所述第一表面、所述第二表面或多个所述侧面中的任意一个上。

在某些实施方式中，所述电子设备还包括深度相机模组，所述深度相机模组包括发射器及接收器，所述壳体开设有与所述发射器对应的发射窗口及与所述接收器对应的接收窗口，所述发射窗口及所述接收窗口与所述投影窗口开设在同一面上。

在某些实施方式中，所述发射窗口与所述接收窗口分别位于所述投影窗口的相背两侧；或所述发射窗口与所述接收窗口位于所述投影窗口的同一侧。

本申请实施方式的投影模组及电子设备利用显示反射板来形成带有图像信息的光线，并使用长条形的凹透镜来实现显示反射板反射的光线的放大，最终投射出较大面积的图像信息，这种投影结构有利于降低整个投影模组的体积，从而使得该投影模组能够容易地被集成到电子设备中。如此，不需要额外携带独立的且具有较大体积的投影装置，电子设备直接就可实现投影功能。

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

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：

图1是本申请实施方式中一种投影模组的立体结构示意图；

图2是本申请实施方式中一种投影模组的光路示意图；

图3是本申请实施方式中又一种投影模组的立体结构示意图；

图4是本申请实施方式中一种电子设备的立体结构示意图；

图5是本申请实施方式中一种电子设备的结构分解示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述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，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。

投影装置可以将图像投射到外界的平面上，以增大显示画面，便于用户观看。然而，现有的投影装置通常是独立存在的，且具有较大的体积，不方便随时携带。

为了解决以上问题，请参阅图1及图2，本申请提供一种投影模组10。投影模组10包括光源11、显示反射板12、及透镜组13，且光源11、显示反射板12、及透镜组13沿着投影模组10的光路设置。光源11用于发射光线。显示反射板12用于处理来自光源11的光线，并朝透镜组13反射带有图像信息的光线。透镜组13包括至少一个凹透镜130，凹透镜130包括相背的入光面1301和出光面1302，来自显示反射板12的光线经入光面1301进入透镜组12的凹透镜130。入光面1301的中心与出光面1302的中心的连线为凹透镜130的短轴方向d1，凹透镜130的长轴方向d2与凹透镜130的短轴方向d1垂直，凹透镜130在长轴方向d2上的长度大于凹透镜130在短轴方向d1上的长度。透镜组13用于扩散来自显示反射板12的光线以增大图像信息的投射面积。

请参阅图1、图4及图5，本申请还提供一种电子设备100。电子设备100包括壳体20及投影模组10。投影模组10包括光源11、显示反射板12、及透镜组13，且光源11、显示反射板12、及透镜组13沿着投影模组10的光路设置。光源11用于发射光线。显示反射板12用于处理来自光源11的光线，并朝透镜组13反射带有图像信息的光线。透镜组13包括至少一个凹透镜130，凹透镜130包括相背的入光面1301和出光面1302，来自显示反射板12的光线经入光面1301进入透镜组12的凹透镜130。入光面1301的中心与出光面1302的中心的连线为凹透镜130的短轴方向d1，凹透镜130的长轴方向d2与凹透镜130的短轴方向d1垂直，凹透镜130在长轴方向d2上的长度大于凹透镜130在短轴方向d1上的长度。透镜组13用于扩散来自显示反射板12的光线以增大图像信息的投射面积。

本申请实施方式的投影模组10及电子设备100，利用显示反射板12来形成带有图像信息的光线，并使用长条形的凹透镜130来实现显示反射板12反射的光线的放大，最终投射出较大面积的图像信息，这种投影结构有利于降低整个投影模组10的体积，从而使得该投影模组10能够容易地被集成到电子设备100中。如此，不需要额外携带独立的且具有较大体积的投影装置，电子设备100直接就可实现投影功能。

下面结合附图对本申请实施方式的投影模组10作进一步说明。

请参阅图1及图2，投影模组10包括光源11、显示反射板12及透镜组13，且光源11、显示反射板12及透镜组13沿着投影模组10的光路依次设置。

光源11用于发射光线。在一些实施例中，光源11以预定发光周期发光，并且，在一个预定发光周期内，光源11交替发射不同颜色的光线。例如，光源11在一个预定发光周期内交替发射红光、绿光及蓝光(三种颜色光线的发光顺序在此不作限定)；或者，光源11在一个预定发光周期内交替发射红光、蓝光及黄光(三种颜色光线的发光顺序在此不作限定)等。由于光源11可在一个预定发光周期内交替发射不同颜色的光线，多种不同颜色的光线混合后可以形成某一特定颜色的光线，从而使得投影模组10能够投射出彩色图像。

显示发射板12用于处理来自光源11的光线，并朝透镜组13反射带有图像信息的光线。具体地，显示反射板12上包括多个微反射镜，其中，一个微反射镜可看作是一个像素。当显示发射板12接收到多个像素内的微反射镜对入射的光线执行不同程度的反射，以此形成带有图像信息的光线，并朝透镜组13反射带有图像信息的光线。

请参阅图1，透镜组13用于扩散来自显示反射板12的带有图像信息的光线，以增大图像信息的投射面积。具体地，透镜组13包括凹透镜130，凹透镜130包括相背设置的入光面1301和出光面1302。来自显示反射板12的带有图像信息的光线由凹透镜130的入光面1301进入凹透镜130，并从凹透镜130的出光面1302射出。

凹透镜130为长条形。具体地，凹透镜130的入光面1301的中心点与凹透镜130的出光面1302的中心点的连线为短轴方向d1；凹透镜130的长轴方向d2与凹透镜130的短轴方向d1垂直，并且凹透镜130在长轴方向d2上的长度大于凹透镜130在短轴方向d1上的长度。凹透镜130在短轴方向d1上曲率为零，即凹透镜130在短轴方向d1是平滑的；凹透镜130在长轴d2方向上曲率不为零，即凹透镜130在长轴d2方向是呈弧形的，具体地，对于凹透镜130的沿短轴方向的截面的面积，位于凹透镜130中心处的截面的面积最小，位于凹透镜130两端的截面的面积最大。由于凹透镜130仅在长轴方向d2上有曲率，而在短轴方向d1上完全没有曲率，使得透镜组13在实现对显示反射板12射入凹透镜130的图像信息在长轴方向d2上的放大之外，还能降低透镜组13的高度，从而降低投影模组10的高度，有利于投影模组10集成到对轻薄要求较高的电子设备100(图4所示)中。

在一些实施例中，透镜组13包括多个凹透镜130。沿光线的出射方向，多个凹透镜130依次排列，并且多个凹透镜130在长轴方向d2上的长度依次增加。例如图1和图2所实施例，凹透镜130的数量为3个，每个凹透镜130均具有入光面及出光面。具体地，凹透镜130包括沿光线的出射方向依次排列的第一凹透镜131、第二凹透镜132及第三凹透镜133，第一凹透镜131包括第一入光面1312及第一出光面1314，第二凹透镜132包括第二入光面1322及第二出光面1324，第三凹透镜133包括第三入光面1332及第三出光面1334。并且第二凹透镜132在长轴方向d2上的长度比第一凹透镜131在长轴方向d2上的长度长；第三凹透镜133在长轴方向d2上的长度比第二凹透镜132在长轴方向d2上的长度长。也即是说，来自显示反射板12的带有图像信息的光线先从第一入光面1312射入第一凹透镜131，第一凹透镜131对射入的光线进行第一次扩散，扩散后的光线从第一出光面1314出射并进入第二凹透镜132；第二凹透镜132的第二入光面1322接收到射入的光线后，对射入的光线进行第二次扩散，扩散后的光线从第二出光面1324出射并进入第三凹透镜133；第三凹透镜133的第三入光面1332接收到射入的光线后，对射入的光线进行第三次扩散，扩散后的光线从第三出光面1332射出，以增大图像信息的投射面积，从而实现投影功能。

由于透镜组13包括多个凹透镜130，来自显示反射板12的带有图像信息的光线经过多个凹透镜130的多次扩散后形成投射画面，不仅增大了投影画面的截面积，还减小了由放大缩小而产生的球面像差畸变，从而改善投影模组10的投射效果。

综上，本申请实施方式的投影模组10利用显示反射板12来形成带有图像信息的光线，并使用长条形的凹透镜130来实现显示反射板12反射的光线的放大，最终投射出较大面积的图像信息，这种投影结构有利于降低整个投影模组10的体积，从而使得该投影模组10能够容易地被集成到电子设备100中。如此，不需要额外携带独立的且具有较大体积的投影装置，电子设备100直接就可实现投影功能。

在一些实施例中，请结合图1和图2，光源11可仅发出一种颜色的光线，例如，白光。显示发射板12包括多个反射单元(图未示)，每个反射单元均包括多个微反射镜(图未示)。在同一反射单元内的多个微反射镜能够反射不同颜色的光线。如此，一个反射单元可看作一个像素，光源11发射的光线入射到该像素上时，该像素能够反射出混合了多种颜色的光线后形成的特定颜色的光线。由此，多个像素反射的光线即为带有图像信息的光线。作为一个示例，同一反射单元内可以包括三个微反射镜，其中一个微反射镜能够反射红色的光线，另一个微反射镜能够反射蓝色的光线，剩余一个微反射镜能够反射绿色的光线，通过每个反射单元对红色光线、蓝色光线、及绿色光线的不同程度的反射来混合形成某一特定颜色的光线。作为另一个示例，同一反射单元内可以包括三个微反射镜，其中一个微反射镜能够反射红色的光线，另一个微反射镜能够反射蓝色的光线，剩余一个微反射镜能够反射黄色的光线，通过每个反射单元对红色光线、蓝色光线、及黄色光线的不同程度的反射来混合形成某一特定颜色的光线。

在一些实施例中，透镜组13仅包括一个凹透镜130。请参阅图3，具体地，来自显示反射板12的带有图像信息的光线由该一个凹透镜130的入光面1301进入凹透镜130，凹透镜130对射入的光线进行扩散并从出光面1302射出。由于透镜组13中仅有一个凹透镜130，在能够实现投影功能的同时可以最大化地减小投影模组10的体积及制作成本。

请参阅图4及图5，本申请还提供一种电子设备100。电子设备100包括壳体20及上述任一实施例所述的投影模组10。壳体20与投影模组10结合。

请参阅图5，壳体20开设有投影窗口21，投影窗口21的开设位置与投影模组10相对应，以使投影模组10投射出来的带有图像信息的光线经投影窗口21投射到外界。在一些实施例中，投射窗口21的面积大于投影模组10投射出来的带有图像信息的光线在投影窗口21处的截面积，从而能够避免壳体20遮挡光线，也即，使得带有图像信息的全部光线均能够从投射窗口21处射出。当然，投射窗口21的面积也可以等于投影模组10投射出来的带有图像信息的光线在投影窗口21处的截面积，在此不作限制。

请参阅图4，在一些实施例中，电子设备100还包括透光件30。透光件30安装在投影窗口21上以密封住投影窗口21。需要说明的是，透光件30可以是透明的塑料或透明的玻璃等，只要是可透光(此处得光主要指可见光)且透光率超过预定阈值(预定阈值例如为75％、80％、85％、90％、95％或100％等)的材质即可，在此不作限制。由于透光件30将投影窗口21密封，在满足可以将投影模组10投射的光线出射到外界的同时，还能够避免灰尘等其他杂质进入电子设备100内部，以提高电子设备100的使用寿命。

请继续参阅图4和图5，壳体20包括相背的第一表面41与第二表面42、及连接第一表面41与第二表面42的多个侧面43。其中，第一表面41上安装有显示屏60。

多个侧面43包括第一侧面431、第二侧面432、第三侧面433及第四侧面434，第一侧面431与第三侧面433相背，第二侧面432与第四侧面434相背，且均用于连接第一侧面431与第三侧面433。第一侧面431开设有投影窗口21，投影模组10中的凹透镜130的出光面1302朝向电子设备100的第一侧面431，即投影模组10向电子设备100的第一侧面431方向投射带有图像信息的光线，以使投影模组10投射出来的带有图像信息的光线能够从投影窗口21投射到外界。

需要说明的是，在其他例子中，投影窗口21还可以开设在电子设备100的第一表面41、第二表面42、第二侧面432、第三侧面433、及第四侧面434中的任意一个上。例如，投影窗口21可开设在第一表面41上；或者，投影窗口21可开设在第二表面42上；或者，投影窗口21可开设在第二侧面432上等，只需要保证投影模组10投射的光线能够从投影窗口21中射出即可，在此不作限制。

请参阅图5，在一些实施例中，电子设备100还包括深度相机模组50。深度相机模组50包括发射器51及接收器52，壳体20上还开设有与发射器51对应的发射窗口22及与接收器52对应的接收窗口23。发射窗口22及接收窗口23与投影窗口21设置在电子设备100的同一面上。其中，深度相机模组50可以是结构光深度相机模组，也可以是飞行时间深度相机模组，在此不作限制。示例地，深度相机模组50为结构光深度相机模组，发射器51发射的结构光穿过发射窗口22出射至外界，当结构光遇到手指等物体的遮挡后进行反射，发射的结构光穿过接收窗口23进入接收器52，接收器52接收光线后形成散斑图像。电子设备100可以利用该散斑图像计算出深度图像，并利用该深度图像来辅助进行手指等物体的位置检测及手势识别等。电子设备100通过手指的位置检测可以确定出手指触控到投影模组10投射在外界平面中的图像的位置，该触控可视为用户的操作指令，电子设备100可以对用户的操作指令进行响应，如此，在电子设备100实现投影功能的同时，用户还可以通过对投影模组10投射出的图像进行操作来控制电子设备100，。

在一些实施例中，发射窗口22与接收窗口23分别设置在投影窗口21的相背两侧，即投影窗口21设置在发射窗口22与接收窗口23之间。由于投影窗口21设置在发射窗口22与接收窗口23之间，使得投影模组10投射的画面可完全位于发射器51发射光线的视角范围与接收器52接收光线的视角范围内，从而使投影模组10投射的画面上的任何遮挡物都能够被结构光模组50捕捉到，能够保证交互的稳定性。

在一些实施例中，发射窗口22与接收窗口23也可设置在投影窗口21的同一侧，此时发射器51和接收器52的视角差异较小，对触控位置识别的精准度较高，有利于提升交互的精确性。

本申请实施方式的电子设备100中的投影模组10利用显示反射板12来形成带有图像信息的光线，并使用长条形的凹透镜130来实现显示反射板12反射的光线的放大，最终投射出较大面积的图像信息，这种投影结构有利于降低整个投影模组10的体积，从而使得该投影模组10能够容易地被集成到电子设备100中。如此，不需要额外携带独立的且具有较大体积的投影装置，电子设备100直接就可实现投影功能。

在本说明书的描述中，参考术语“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”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。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，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方式进行变化、修改、替换和变型。