Оптический элемент, система и способ мониторинга оптического элемента, активный светоизлучающий модуль и оконечное устройство

Изобретение относится к оптическому элементу, способу и системе мониторинга оптического элемента. Согласно изобретению осуществляют мониторинг в реальном времени для определения, поврежден ли оптический элемент, такой как дифракционный оптический элемент или диффузор в активном светоизлучающем модуле, и лазер выключается, когда оптический элемент поврежден или работает неэффективно, тем самым, избегая просачивания лазерного света. Система мониторинга оптического элемента включает в себя последовательно соединенные оптический элемент (11) и микропроцессор (13), источник питания (2) и лазер (12). В оптическом элементе (11) расположена линия (11-1) обнаружения и два конца линии (11-1) обнаружения соединены с микропроцессором (13). Микропроцессор (13) выполнен с возможностью: отслеживать значение сопротивления линии (11-1) обнаружения или значение напряжения на двух концах линии (11-1) обнаружения в режиме реального времени, определять, на основании отслеживаемого значения сопротивления или значения напряжения, поврежден ли оптический элемент (11) или работает неэффективно и, при определении того, что оптический элемент (11) поврежден или работает неэффективно, управлять источником питания (2) прекратить подачу питания на лазер (12). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 23 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области технологий электронного оконечного устройства и, в частности к оптическому элементу, системе и способу мониторинга оптического элемента, активному светоизлучающему модулю и оконечному устройству.

Уровень техники

В настоящее время технология 3D-распознавания представляет собой наиболее привлекательное направление исследования в электронном оконечном устройстве (например, мобильный телефон). Технология 3D-распознавания представляет собой технологию распознавания продвинутого уровня, которая может использоваться для дополнительного улучшения функции распознавания лица или распознавания по радужной оболочке глаза и усовершенствования функции распознавания лица и объекта камеры оконечного устройства и применения таких функций, как дополненная реальность, игра, и самостоятельное вождение.

Для реализации функции 3D-распознавания, в оконечное устройство интегрированы активные светоизлучающие модули, имеющие функции излучать структурированный свет и TOF (Time of Flight, время прохождения сигнала). Этот тип активного светоизлучающего модуля обычно включает в себя высокомощный лазер. Лазер активно излучает свет и проецирует свет на человеческое лицо для реализации функции распознавания лица. Поскольку лазер испускает лазерный свет, для предотвращения травм человеческому глазу, вызванному лазерным светом, в направлении светового излучения лазера расположен оптический элемент, выполненный с возможностью дисперсного излучения света или диффузного света, такой как дифракционный оптический элемент (Diffractive Optical Element, DOE для краткости) или диффузор (Diffuser).

Однако, если оптический элемент, такой как дифракционный оптический элемент или диффузор, поврежден или неэффективен, лазерный свет может просачиваться, испускаемый мощным лазером.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к оптическому элементу, системе и способу мониторинга оптического элемента, активному светоизлучающему модулю и оконечному устройству для мониторинга в реальном времени ненормального состояния, в котором оптический элемент, такой как дифракционный оптический элемент или диффузор в активном светоизлучающем модуле поврежден или неэффективен, и выключает лазер, когда оптический элемент поврежден или неэффективен, тем самым, избегая просачивания лазерного света.

Для решения вышеизложенной технической задачи в настоящем изобретении используются следующие технические решения.

Первый аспект настоящего изобретения предлагает оптический элемент, включающий в себя подложку и линию обнаружения, расположенные на поверхности на одной стороне подложки. Линия обнаружения выполнена с возможностью передавать электрический сигнал.

Таким образом, оптический элемент применяется к активному светоизлучающему модулю, два конца линии обнаружения соединены с микропроцессором активного светоизлучающего модуля, используя соединительные провода, и микропроцессор используется для мониторинга значения сопротивления линии обнаружения или значения напряжения на двух концах линии обнаружения в режиме реального времени. Когда значение сопротивления линии обнаружения или значение напряжения на двух концах линии обнаружения аномально изменяется, то данный факт указывает, что линия обнаружения неисправна, или соединение между линией обнаружения и соединительным проводом незамкнуто. Следовательно, может быть определено, что оптический элемент, к которому прикреплена линия обнаружения, поврежден или неэффективен. В этом случае для управления лазером активного светоизлучающего модуля используется микропроцессор для эффективного предотвращения травмы человеческому глазу, вызванной лазерным светом, излучаемым лазером, когда оптический элемент поврежден или неэффективен. Дополнительно, в этом решении необходимо использовать только один оптический элемент и линию обнаружения (то есть, требуется только один проводящий слой). Следовательно, структура проста, производственный процесс прост и затраты являются относительно низкими.

Со ссылкой на первый аспект, в возможной реализации, материал линии обнаружения представляет собой прозрачный проводящий материал для предотвращения экранирования света, испускаемого лазером.

Возможно, материал линии обнаружения включает в себя любой один или несколько из оксида индия олова, оксида индия, галия и цинка, оксида цинка, индия и олова и тому подобное.

Со ссылкой на первый аспект, в возможной реализации поверхность подложки и на которой расположена линия обнаружения, одинаково разделена на множество областей, и каждая из областей покрыта, по меньшей мере, одним сегментом линии обнаружения. Таким образом, линия обнаружения покрывает все области оптического элемента как можно больше для обеспечения мониторинга повреждения в каждой области или даже всех областях оптического элемента, тем самым, повышая точность мониторинга.

Возможно, области покрытия линии обнаружения в областях одинаковы. Возможно, ширины линии обнаружения в областях одинаковы. Возможно, пробелы между соседними частями линии обнаружения одинаковы. Таким образом, может быть дополнительно увеличена точность мониторинга и чувствительность.

Со ссылкой на первый аспект в возможной реализации линия обнаружения простирается в форме изгибающейся линии или форме спиральной линии, так что линия обнаружения покрывает все возможные области оптического элемента.

Со ссылкой на первый аспект, в возможной реализации оптический элемент дополнительно включает в себя проводящую прокладку, расположенную на поверхности той же стороны подложки, на которой расположена линия обнаружения, и проводящая прокладка расположена в конечной части линии обнаружения и электрически соединена с конечной частью линии обнаружения. Таким образом, соединительный провод может быть электрически соединен с линией обнаружения, используя проводящую прокладку.

Возможно, материал проводящей прокладки совпадает с материалом линии обнаружения, так что проводящая прокладка и линия обнаружения образуются одновременно на одном этапе, тем самым, упрощая стадию приготовления.

Возможно, оптический элемент дополнительно включает в себя защитный слой, покрывающий линию обнаружения, и на защитном слое расположено отверстие для экспозиции проводящей прокладки. Таким образом, защитный слой может защищать линию обнаружения и расположенное отверстие может облегчить электрическое соединение между конечной частью линии обнаружения или проводящей прокладкой и соединительным проводом.

Второй аспект настоящего изобретения обеспечивает активный светоизлучающий модуль. Активный светоизлучающий модуль включает в себя корпус модуля, лазер, микропроцессор, оптический элемент и соединительные провода. Корпус модуля включает в себя нижнюю подложку и боковую стенку. Лазер и микропроцессор устанавливаются на нижней подложке. Оптический элемент установлен на одном конце, который имеет боковую стенку и находится на расстоянии от нижней подложки, и оптический элемент представляет собой любой из вышеупомянутых оптических элементов. Соединительные провода выполнены с возможностью соединять два конца линии обнаружения оптического элемента с микропроцессором. Микропроцессор выполнен с возможностью: отслеживать значение сопротивления линии обнаружения или значения напряжения на двух концах линии обнаружения в режиме реального времени для определения на основании отслеживаемого значения сопротивления или значения напряжения, поврежден ли оптический элемент или работает неэффективно, и управлять, при определении, что оптический элемент поврежден или работает неэффективно, отключением лазера для эффективного предотвращения травмы человеческому глазу, вызванной лазерным светом, излучаемым лазером, когда оптический элемент поврежден или работает неэффективно.

Со ссылкой на второй аспект, в возможной реализации соединительный провод простирается от конечной части линии обнаружения к микропроцессору внутри боковой стенки. Альтернативно, соединительный провод простирается от конечной части линии обнаружения к микропроцессору на внутренней поверхности боковой стенки. Альтернативно, соединительный провод простирается от конечной части линии обнаружения к микропроцессору на внешней поверхности боковой стенки. Таким образом, линия обнаружения соединена с микропроцессором.

Со ссылкой на второй аспект в возможной реализации активный светоизлучающий модуль дополнительно включает в себя проводящий электрод, расположенный на соединении между конечной частью линии обнаружения и соединительным проводом, и проводящий электрод выполнен с возможностью электрически соединять конечную часть линии обнаружения с соединительным проводом для электрического соединения линии обнаружения с соединительным проводом.

Возможно, материал проводящего электрода представляет собой токопроводящую серебряную пасту или паяльное олово. Следовательно, производственный процесс прост и легко реализован.

Третий аспект настоящего изобретения обеспечивает оконечное устройство. Оконечное устройство включает в себя любой из вышеперечисленных активных светоизлучающих модулей. Активный светоизлучающий модуль может генерировать такой же выгодный эффект, что и активный светоизлучающий модуль, предусмотренный во втором аспекте настоящего изобретения. Детали снова не описаны.

Четвертый аспект настоящего изобретения обеспечивает систему мониторинга оптического элемента. Система мониторинга оптического элемента включает в себя микропроцессор, источник питания и последовательно соединенный лазер. Система мониторинга оптического элемента дополнительно включает в себя любой из вышеупомянутых оптических элементов, и два конца линии обнаружения оптического элемента соединены с микропроцессором. Микропроцессор выполнен с возможностью: отслеживать значение сопротивления линии обнаружения или значение напряжения на двух концах линии обнаружения в режиме реального времени для определения на основании отслеживаемого значения сопротивления или значения напряжения, поврежден ли оптический элемент поврежден или работает неэффективно и, при определении, что оптический элемент поврежден или работает неэффективно, управлять источником питания прекратить подачу питания на лазер и, соответственно, выключить лазер для эффективного предотвращения травмы человеческому глазу, вызванной лазерным светом, когда оптический элемент поврежден или работает неэффективно.

Пятый аспект настоящего изобретения предлагает способ мониторинга оптического элемента. Способ мониторинга оптического элемента применяется к вышеупомянутой системе мониторинга оптического элемента и способ мониторинга оптического элемента включает в себя следующие этапы: микропроцессор выполняет мониторинг значения сопротивления линии обнаружения в реальном времени. Микропроцессор определяет, превышает ли отслеживаемое значение сопротивления указанный диапазон порогового значения сопротивления и, если значение отслеживаемого сопротивления превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления, микропроцессор управляет источником питания прекратить подачу электропитания на лазер; или, если значение отслеживаемого сопротивления не превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления, микропроцессор отслеживает значение сопротивления линии обнаружения в следующий момент. Указанный диапазон порогового значения сопротивления представляет собой числовой диапазон, который колеблется вверх и вниз вокруг значения сопротивления, когда линия обнаружения не повреждена. Согласно способу мониторинга оптического элемента, отслеживается ненормальное состояние, в котором оптический элемент в активном светоизлучающем модуле поврежден или работает неэффективно, в режиме реального времени и лазер может быть отключен, когда оптический элемент поврежден или работает неэффективно для предотвращения просачивания лазерного света.

Со ссылкой на пятый аспект, в возможной реализации, что микропроцессор выполняет мониторинг значения сопротивления на двух концах линии обнаружения в режиме реального времени включает в себя следующие этапы: микропроцессор выполняет мониторинг значения напряжения на двух концах линии обнаружения в реальном времени. Микропроцессор преобразует отслеживаемое значение напряжения в значение сопротивления. Таким образом, предоставляется конкретное решение для мониторинга значения сопротивления линии обнаружения в реальном времени.

Шестой аспект настоящего изобретения обеспечивает способ мониторинга оптического элемента. Способ мониторинга оптического элемента применяется к вышеупомянутой системе мониторинга оптического элемента и способ мониторинга оптического элемента включает в себя следующие этапы: микропроцессор выполняет мониторинг значения напряжения на двух концах линии обнаружения в реальном времени. Микропроцессор определяет, превышает ли отслеживаемое значение напряжения, указанный диапазон порогового значения напряжения и, если отслеживаемое значение напряжения превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, микропроцессор управляет источником питания прекратить подачу электропитания на лазер; или, если отслеживаемое значение напряжения не превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, микропроцессор выполняет мониторинг значения напряжения на двух концах линии обнаружения в следующий момент. Указанный диапазон порогового значения напряжения представляет собой числовой диапазон, который колеблется вверх и вниз вокруг значения напряжения на двух концах линии обнаружения, когда линия обнаружения не повреждена. Согласно способу мониторинга оптического элемента, отслеживается ненормальное состояние, в котором оптический элемент в активном светоизлучающем модуле поврежден или работает неэффективно, в режиме реального времени, и лазер может быть отключен, когда оптический элемент поврежден или работает неэффективно для предотвращения просачивания лазерного света.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схему оконечного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой схему сценария реализации системы мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет собой частично увеличенную схему на фиг.2;

Фиг.4а представляет собой схему типичной структуры активного светоизлучающего модуля;

Фиг.4b представляет собой вид сверху опорного элемента в активном светоизлучающем модуле;

Фиг.5а представляет собой архитектурную схему системы мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5b представляет собой схему системы мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 представляет собой первую схему линии обнаружения в системе мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7а - фиг.7с представляют собой три расчетные схемы шаблонов линии обнаружения в системе мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 представляет собой вторую схему линии обнаружения в системе мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9а - фиг.9с представляют собой три схемы активного светоизлучающего модуля в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 представляет собой вид поперченного сечения оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11а - фиг.11d являются видами сверху слоев пленки в оптическом элементе в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 представляет собой первую блок-схему последовательности операций способа мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 представляет собой вторую блок-схему алгоритма способа мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.14 представляет собой третью блок-схему алгоритма способа мониторинга оптического элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Описание вариантов осуществления

Следующие термины «первый» и «второй» просто предназначены для целей описания и не должны понимать как указание или значение относительного важности или неявного указания количества указанных технических признаков. Следовательно, признак, ограниченный «первым» или «вторым», может явно или неявно включать в себя один или несколько признаков. В описаниях вариантов осуществления настоящего изобретения, если не указано иное, «множество» означает два или более чем два.

Варианты осуществления настоящего изобретения предлагают систему мониторинга оптического элемента и способ мониторинга. Система мониторинга оптического элемента и способ мониторинга могут быть применимы к любому оконечному устройству, такому как мобильный телефон, носимое устройство, устройство AR (дополненная реальность)/VR (виртуальная реальность), планшетный компьютер, ноутбук, UMPC (ультра-мобильный персональный компьютер), нетбук или PDA (персональный цифровой помощник). Это не ограничено в вариантах осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.1 и фиг.2, оконечное устройство в вариантах осуществления настоящего изобретения может представлять собой мобильный телефон 100. Далее, в качестве примера, приведено подробное описание, используя варианты осуществления, мобильного телефона 100.

Как показано на фиг.1, мобильный телефон 100 может в частности, включать в себя такие компоненты, как процессор 101, радиочастотная (RF) схема 102, память 103, сенсорный экран 104, Bluetooth устройство 105, один или несколько датчиков 106, Wi-Fi устройство 107, устройство 108 позиционирования, аудио схема 109, периферийной интерфейс 110 и устройство 111 электропитания. Эти компоненты могут взаимодействовать с использованием одной или нескольких шин связи или сигнальных кабелей (не показано на фиг.2). Специалист в данной области техники может понять, что структура оборудования, показанная на фиг.2, не является ограничением структуры мобильного телефона и мобильный телефон 100 может включать в себя больше или меньше компонентов, чем на чертеже, или объединять некоторые компоненты или иметь разное компонентное расположение.

Далее, со ссылкой на фиг.1, будет приведено конкретное описание каждого компонента мобильного телефона 100.

Процессор 101 представляет собой центр управления мобильным телефоном 100, который подключен к различным частям мобильного телефона 100, используя различные интерфейсы и линии, и выполняет различные функции и обработку данных мобильного телефона 100, выполняя прикладную программу (приложение), хранящуюся в памяти 103 и путем вызова данных, хранящихся в памяти 103. В некоторых вариантах осуществления процессор 101 может включать в себя один или несколько блоков обработки. Например, процессор 101 может быть Kirin микросхемой, изготовленной Huawei Technologies Co., Ltd.

Радиочастотная схема 102 может быть выполнена с возможностью принимать и отправлять радиосигналы во время приема и отправки информации или во время вызова. В частности, радиочастотная схема 102 может принимать данные нисходящей линии связи из базовой станции и затем отправлять данные нисходящей линии связи в процессор 101 для обработки. Дополнительно, радиочастотная схема 102 отправляет данные восходящей линии связи на базовую станцию. Обычно радиочастотная схема включает в себя, но не ограничивается, антенну, по меньшей мере, один усилитель, приемопередатчик, соединитель, малошумный усилитель, дуплексер и тому подобное. Дополнительно, радиочастотная схема 102 может дополнительно взаимодействовать с другим устройством через беспроводную связь. Беспроводная связь может быть реализована с использованием любых стандартных коммуникаций или протокола, включающего в себя, но не ограничиваясь, глобальную систему для мобильных коммуникаций, пакетная радиосвязь общего пользования, множественный доступ с кодовым разделением, широкополосный множественный доступ с кодовым разделением, стандарт «Долгосрочное развитие», электронная почта, служба передачи коротких сообщений и тому подобное.

Память 103 выполнена с возможностью хранить прикладную программу и данные. Процессор 101 выполняет различные функции и обработку данных мобильного телефона 100, запустив прикладную программу и данные, которые хранятся в памяти 103. Память 103, в основном, включает в себя область хранения программы и область хранения данных. Область хранения программы может хранить операционную систему, прикладную программу, требуемую, по меньшей мере, для одной функции (например, функция воспроизведения звука и функция воспроизведения изображений). Область хранения данных может хранить данные (например, аудиоданные и телефонную книгу), образованную во время использования мобильного телефона 100. Дополнительно, память 103 может включать в себя высокоскоростную память произвольного доступа, и может дополнительно включать в себя постоянную память, например, устройство хранения магнитного диска, устройство флэш-памяти или другое постоянное твердотельное устройство хранения. Память 103 может хранить различные операционные системы, например, операционную систему iOS, разработанную Apple, и операционную систему Android, разработанную Google.

Сенсорный экран 104 может включать в себя сенсорную панель 104-1 и дисплей 104-2. Сенсорная панель 104-1 может получать сенсорное событие, выполняемое пользователем мобильного телефона 100, на или рядом с сенсорной панелью 104-1 (например, операция, выполняемая пользователем на сенсорной панели 104-1, или рядом с сенсорной панелью 104-1, используя любой подходящий объект, такой как, палец или стилус), и отправлять собранную сенсорную информацию в другой компонент, такой как процессор 101.

Сенсорное событие, выполненное пользователем вблизи сенсорной панели 104-1, может быть называется плавающим прикосновением. Плавающее прикосновение может означать, что пользователю не нужно напрямую прикоснуться к сенсорной панели, чтобы выбрать, перемещать целевой объект (например, значок), но нужно только находиться вблизи оконечного устройства для выполнения нужной функции. В сценарии приложений плавающего прикосновения, такие термины, как «прикосновение» и «контакт», не подразумевают прямой контакт с сенсорным экраном, но представляют собой контакт рядом или близко с сенсорным экраном.

В частности, на сенсорной панели 104-1 могут быть расположены два типа емкостных датчиков, то есть, датчик взаимной емкости и датчик собственной емкости. Два типа емкостных датчиков могут поочередно быть расположены на сенсорной панели 104-1 в массиве. Датчик взаимной емкости выполнен с возможностью реализовывать обнаружение обычного многоточечного касания, то есть, обнаружить жест пользователя, когда пользователь контактирует с сенсорной панелью 104-1. Датчик собственной емкости может генерировать сигнал, который сильнее, чем сигнал, генерируемый датчиком взаимной емкости, чтобы определить чувствительность пальца на расстоянии от сенсорной панели 104-1. Следовательно, когда палец пользователь находится над экраном, поскольку сигнал, генерируемый датчиком собственной емкости, сильнее сигнала, сгенерированного датчиком взаимной емкости, мобильный телефон 100 может обнаружить жест пользователя над экраном, например, на 20 мм над сенсорной панелью 104-1.

Возможно, сенсорная панель 104-1, на которой может быть выполнено плавающее прикосновение, может быть реализована в емкостном типе, инфракрасном типе, ультразвуковом типе волны или тому подобное. Дополнительно, сенсорная панель 104-1 может быть реализована во множестве типов, таких как резистивный тип, емкостный тип, инфракрасный тип и тип акустической волны поверхности. Дисплей 104-2 может быть выполнен с возможностью отображать информацию, введенную пользователем, или информацию, предоставленную для пользователя, и различные меню мобильного телефона 100. Дисплей 104-2 может быть выполнен в виде жидкокристаллического дисплея, органического светодиода или тому подобное. Сенсорная панель 104-1 может покрыть дисплей 104-2. После обнаружения сенсорного события на или рядом с сенсорной панелью 104-1, сенсорная панель 104-1 передает сенсорное событие в процессор 101 для определения типа сенсорного события. Затем процессор 101 может обеспечить соответствующий визуальный вывод на дисплее 104-2 на основании типа сенсорного события.

На фиг.1, сенсорная панель 104-1 и дисплей 104-2 используются в качестве двух независимых компонентов для реализации функций ввода и вывода мобильного телефона 100. Однако в некоторых вариантах осуществления сенсорная панель 104-1 и дисплей 104-2 могут быть интегрированы для реализации функций ввода-вывода мобильного телефона 100.

Очевидно, что сенсорный экран 104 образован путем укладки множества слоев материалов. В этом варианте осуществления настоящего изобретения представлены только сенсорная панель (слой) и экран дисплея (слой), и в этом варианте осуществления настоящего изобретения другие слои отсутствуют. Дополнительно, в некоторых других вариантах осуществления настоящего изобретения сенсорная панель 104-1 может покрывать дисплей 104-2, и размер сенсорной панели 104-1 больше, чем размер дисплея 104-2, так что дисплей 104-2 полностью покрыт сенсорной панелью 104-1. Альтернативно, сенсорная панель 104-1 может быть расположена на передней стороне мобильного телефона 100 в полноформатной форме, то есть, можно обнаружить любое прикосновение пользователя на передней стороне мобильного телефона 100. Может реализовать полный сенсорный ввод информации на передней стороне мобильного телефона. В некоторых других вариантах осуществления сенсорная панель 104-1 расположена на передней стороне мобильного телефона 100 в полноформатной форме и дисплей 104-2 также может быть расположен на передней стороне мобильного телефона 100 в полноформатной форме. Это может реализовать структуру без кожуха на передней стороне мобильного телефона.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения мобильный телефон 100 может дополнительно иметь функцию распознавания отпечатков пальцев. Например, устройство 112 сбора отпечатков пальцев может быть расположено на задней стороне мобильного телефона 100, или устройство 112 сбора отпечатков пальцев может быть расположено на передней стороне (например, ниже сенсорного экрана 104) мобильного телефона 100. Другой пример, устройство 112 сбора отпечатков пальцев может быть расположено на сенсорном экране 104 для реализации функции распознавания отпечатков пальцев. Другими словами, устройство 112 сбора отпечатков пальцев может быть интегрировано с сенсорным экраном 104 для реализации функции распознавания отпечатков пальцев мобильного телефона 100. В этом случае устройство 112 сбора отпечатков пальцев расположено в сенсорном экране 104 и может быть частью сенсорного экрана 104 или может быть расположено на сенсорном экране 104 другим способом. Дополнительно, устройство 112 сбора отпечатков пальцев может быть альтернативно, реализовано в качестве полноформатного устройства сбора отпечатков пальцев. Следовательно, сенсорный экран 104 можно рассматривать как панель, на которой осуществляется распознавание отпечатков пальцев на любой позиции. Устройство 112 сбора отпечатков пальцев может отправить данные о собранном отпечатке пальцев в процессор 101, так что процессор 101 обрабатывает данные отпечатка пальца (например, выполняет проверку отпечатков пальцев). Основной компонент устройства 112 сбора отпечатков пальцев в этом варианте осуществления настоящего изобретения является датчиком отпечатков пальцев. Датчик отпечатков пальцев может использовать любой тип технологии обнаружения информации, в том числе, но не ограничиваясь технологией оптической чувствительности, емкостную сенсорную технологию, технологию пьезоэлектрической чувствительности, технологию ультразвуковой чувствительности или тому подобное.

Мобильный телефон 100 может дополнительно включать в себя Bluetooth устройство 105, выполненное с возможностью реализации обмена данными между мобильным телефоном 100 и другим оконечном устройстве на коротком расстоянии (например, мобильный телефон или SmartWatch). Bluetooth устройство 105 в этом варианте осуществления настоящего изобретения может представлять собой встроенную схему, Bluetooth микросхему или тому подобное.

Мобильный телефон 100 может дополнительно включать в себя, по меньшей мере, один тип датчика 106, например, датчик света, датчик движения, датчик изображения и другой датчик. В частности, датчик света может включать в себя датчик окружающего света и датчик близости. Датчик окружающего света может регулировать яркость экрана дисплея сенсорного экрана 104 на основании яркости окружающего света, и датчик приближения может выключить экран дисплея, когда мобильный телефон 100 перемещается к уху. В качестве типа датчика движения, датчик акселерометра может обнаружить величины ускорения в различных направлениях (в основном на трех осях), может обнаружить величину и направление силы тяжести в статическом состоянии и может использоваться для приложения, идентифицирующего положение мобильного телефона (например, переключение между ландшафтной ориентацией и портретной ориентацией, связанной с ними калибровкой магнитометра) и функцией, связанной с идентификацией вибрации (например, шагомер и стук) или т.п. Дополнительно в мобильном телефоне 100 могут быть установлены другие датчики, такие как гироскоп, барометр, гидрометр, термометр и инфракрасный датчик. Подробное описание опущено.

Wi-Fi устройство 107 выполнено с возможностью обеспечивать для мобильного телефона 100 доступ к сети, которое соответствует стандартному протоколу, ассоциированному с Wi-Fi. Мобильный телефон 100 может получить доступ к точке доступа Wi-Fi с помощью Wi-Fi устройства 107 для предоставления возможности пользователю принимать и отправить электронную почту, просматривать веб-страницу, получать доступ к потоковым носителям и тому подобное. Wi-Fi устройство 107 обеспечивает для пользователя беспроводной широкополосный доступ в интернет. В некоторых других вариантах осуществления Wi-Fi устройство 107 может также служить точкой доступа беспроводной связи Wi-Fi и может обеспечить доступ Wi-Fi для другого оконечного устройства.

Устройство 108 позиционирования выполнено с возможностью обеспечивать данные географического положения мобильного телефона 100. Очевидно, что устройство 108 позиционирования может быть специально приемником системы позиционирования, такой как глобальная система позиционирования (GPS), BeiDou навигационная спутниковая система или российская ГЛОНАСС. После получения географического положения, отправленного системой позиционирования, устройство 108 позиционирования отправляет информацию в процессор 101 для обработки или отправляет информацию в память 103 для хранения. В некоторых других вариантах осуществления устройство 108 позиционирования может быть альтернативно представляет собой приемник вспомогательной системы глобального позиционирования (AGPS). AGPS служит вспомогательным сервером позиционирования для содействия устройству 108 позиционирования в службах ранжирования и позиционирования. В этом случае сервер вспомогательного позиционирования предоставляет помощь в позиционировании путем связи с устройством 108 позиционирования (то есть, приемником GPS) оконечного устройства, такого как мобильный телефон 100 через сеть беспроводной связи. В некоторых других вариантах осуществления устройство 108 позиционирования может альтернативно реализовывать технологию позиционирования на основе точки доступа Wi-Fi. Поскольку каждая Wi-Fi точка доступа имеет глобальный уникальный адрес управления доступом к среде передачи данных (Media Access Control, MAC), оконечное устройство может сканировать и получать вещательные сигналы окружающих точек доступа Wi-Fi, когда Wi-Fi включен и, следовательно, может получить MAC-адрес, который транслирует точка доступа Wi-Fi. Оконечное устройство отправляет в сервер местоположения через сеть беспроводной связи, данные (например, MAC-адрес), который может идентифицировать точку доступа Wi-Fi. Сервер местоположения извлекает данные географического расположения каждой точки доступа Wi-Fi, рассчитывает географическое расположение оконечного устройства со ссылкой на силу вещательного сигнала Wi-Fi и отправляет данные географического расположения оконечного устройства в устройство 108 позиционирования оконечного устройства.

Аудио схема 109, громкоговоритель 113 и микрофон 114 может обеспечить аудио интерфейс между пользователем и мобильным телефоном 100. Аудио схема 109 может передавать в громкоговоритель 113 электрический сигнал, преобразованный из принятых аудиоданных данных, и громкоговоритель 113 преобразует электрический сигнал в звуковой сигнал для вывода звука. Дополнительно, микрофон 114 преобразует собранный звуковой сигнал в электрический сигнал и аудио схема 109 принимает электрический сигнал, преобразует электрический сигнал в аудиоданные и затем выводит аудиоданные в RF схему 102 для отправки аудиоданных, например, в другой мобильный телефон или выводит аудиоданные в память 103 для дополнительной обработки.

Периферийный интерфейс 110 выполнен с возможностью обеспечивать различные интерфейсы для внешних устройств ввода/вывода (например, клавиатуры, мышь, внешнего дисплея, внешней памяти и модуля идентификации абонента). Например, мышь соединена с использованием универсальной последовательной шины (Universal Serial Bus, USB), и карта модуля идентификации абонента (SIM), предоставленная оператором China Telecom, соединена с использованием контакта металла в карте модуля идентификации абонента. Периферийный интерфейс 110 может быть выполнен с возможностью соединять вышеупомянутое периферийное устройство ввода/вывода с процессором 101 и памятью 103.

Мобильный телефон 100 может дополнительно включать в себя устройство 111 электропитания (например, аккумулятор и микросхему управления питанием), которые поставляют питание каждому компоненту. Аккумулятор может быть логически подключена к процессору 101, используя микросхему управления питанием, для реализации таких функций, как управление зарядкой, управление разрядкой и управление энергопотреблением с использованием устройства 111 электропитания.

Хотя не показано на фиг.1, мобильный телефон 100 может дополнительно включать в себя камеру (переднюю и/или заднюю камеру), вспышку, устройство микропроекции, устройство связи ближнего поля (NFC) и тому подобное. Подробное описание в настоящем изобретении опущено.

В оконечное устройство может быть интегрирован модуль 3D-распознавания, такое как мобильный телефон 100, так что оконечное устройство реализует функцию 3D-распознавания. Обычная цифровая камера может получить только плоское цветное изображение без информации о глубине изображения. Это означает, что, когда, видя фотографию, пользователь знает только ширину и высоту лица человека, но не знает трехмерную структуру лица человека, например, высоту переносицы относительно щеки и глубину глазницы относительно щеки. Информация о глубине изображения получается через 3D-распознавание, так что оконечное устройство может реализовать распознавание лица или управление жестом. Например, мобильный телефон разблокирован посредством распознавания лица пользователя или, когда пользователь выполняет жест смахивания перед мобильным телефоном, оконечное устройство может управляться для удаления сообщения электронной почты.

Для реализации 3D-распознавания используются в основном следующие две технологии.

(1) TоF (Time of Flight, время прохождения сигнала) технология: для излучения инфракрасного лазерного света на поверхность объекта используется высокомощный лазер, например, VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, одноточечный лазер поверхностного излучения с вертикальным резонатором), лазерный свет отражается на поверхности объекта и отраженный лазерный свет захватывается инфракрасным датчиком изображения. Поскольку скорость света лазерного света известна, для измерения времени отражения лазерного света на разных местах глубины на поверхности объекта может использоваться инфракрасный датчик изображения и можно получать расстояния (глубины) различных мест на поверхности объекта посредством расчета.

(2) Технология структурированного света (Structured Light): для получения различных шаблонов света используется лазер (где свет с конкретной структурой называется структурированным светом). После проецирования на поверхность объекта шаблоны света отражаются на разных местах глубины на поверхности объекта, и отраженные шаблоны света искажены. Например, свет линейной полосы, который испускается лазером, проецируется на палец. Поскольку поверхность пальца имеет трехмерную дугообразную форму, полоска, отраженная дугообразной поверхностью пальца, является дугообразной полоской. После того, как дугообразная полоска захвачена инфракрасным датчиком изображения, оконечное устройство может обратно вывести трехмерную структуру пальца на основании отраженной дугообразной полоски.

Как показано на фиг.2, в примере мобильного телефона 100 модуль 3D-распознавания ToF или структурированного света может быть расположен в верхней части мобильного телефона 100, например, на местоположении «выреза» (а именно, AA область, показанная на фиг. 2) мобильного телефона 100.

На фиг.3 показан пример модуля 115 3D-распознавания структурированного света в мобильном телефоне 100. Модуль 115 3D-распознавания структурированного света расположен в мобильном телефоне 100 в следующей форме. Модуль 115 3D-распознавания структурированного света включает в себя модули, такие как инфракрасная камера 115-1, устройство 115-2 подсветки заливающего света, датчик 115-3 короткого расстояния, инфракрасный датчик 115-4 изображения и проектор 115-5 с точечной матрицей. Устройство 115-2 подсветки заливающего света включает в себя маломощный лазер (например, VCSEL), диффузор и тому подобное. Проектор 115-5 с точечной матрицей включает в себя высокомощный лазер (например, VCEL), дифракционный оптический элемент и тому подобное.

Например, процесс, в котором модуль 115 3D-распознавания структурированного света выполняет операцию распознавания лица, заключается в следующем: когда объект (например, лицо) приближается к мобильному телефону 100, датчик 115-3 короткого расстояния определят приближение объекта к мобильному телефону 100, так что датчик 115-3 короткого расстояния отправляет в процессор 101 мобильного телефона 100 сигнал, указывающий приближение объекта. Процессор 101 принимает сигнал, указывающий приближение объекта, и инициирует устройство 115-2 подсветки заливающего света и маломощный лазер в устройстве 115-2 подсветки заливающего света проецировать инфракрасный лазерный свет на поверхность объекта. Инфракрасный лазерный свет, проецированный устройством 115-2 подсветки заливающего света, отражается на поверхности объекта, и инфракрасная камера 115-1 захватывает инфракрасный лазерный свет, отраженный поверхностью объекта, для получения информации о изображении поверхности объекта, и затем загружает полученную информацию о изображении в процессор 101. Процессор 101 определяет, на основании загруженной информации о изображении, является ли объект, приближающийся к мобильному телефону 100, лицом.

При определении, что объект, приближающийся к мобильному телефону 100, является лицо, процессор 101 инициирует проектор 115-5 с точечной матрицей. Высокомощный лазер в проекторе 115-5 с точечной матрицей излучает инфракрасный лазерный свет и структура, такая как дифракционный оптический элемент в проекторе 115-5 с точечной матрицей выполняет операцию на инфракрасном лазерном свете по формированию множества (например, примерно 30 000) структурированных световых точек и проецирует структурированные световые точки на поверхность лица. Массив, образованный структурированными световыми точками, отражается различными местами на поверхности лица. Инфракрасная камера 115-1 захватывает структурированные световые точки, отраженные поверхностью лица, для получения информации о глубине разных мест на поверхности лица и затем загружает полученную информацию о глубине в процессор 101. Процессор 101 сравнивает и вычисляет загруженную информацию о глубине и данные о лицевом признаке пользователя, предварительно сохраненные в мобильном телефоне 100, и идентифицирует, является ли лицом пользователя мобильного телефона 100 лицо, приближающееся к мобильному телефону 100, и, если лицо, приближающееся к мобильному телефону 100, является лицом пользователя мобильного телефона 100, то процессор 101 разблокирует мобильный телефон 100; или, если лицо, приближающееся к мобильному телефону 100, не является лицом пользователя мобильного телефона 100, процессор 101 оставляет мобильный телефон 100 в заблокированном состоянии.

Модуль 115 3D-распознавания структурированного света или TOF включает в себя модуль, который может излучать лазерный свет, например, модуль, который находится в модуле 3D-распознавания TOF, и который включает в себя высокомощный лазер, или проектор 115-5 с точечной матрицей и устройство 115-2 подсветки заливающего света, которые находятся в модуле 115 3D-распознавания структурированного света. Этот тип модуля далее называется активным светоизлучающий модулем.

Фиг.4а показывает типичную структуру активного светоизлучающего модуля 1. Активный светоизлучающий модуль 1, в основном, включает в себя оптический элемент 11, лазер 12, микропроцессор (MCU, Microcontroller Unit) 13 и корпус 14 модуля. Корпус 14 модуля включает в себя нижнюю подложку 14-2, боковую стенку 14-1 и опорный элемент 14-3. Ссылаясь на фиг.4b, опорный элемент 14-3 имеет кольцевую структуру и расположен вокруг внутренней поверхности боковой стенки 14-1 для формирования отверстия GG. Лазер 12 и микропроцессор 13 устанавливаются на нижней подложке 14-2. Микропроцессор 13 подключен к процессору, встроенному на материнской плате оконечного устройства. Например, если активный светоизлучающий модуль 1 применяется в мобильном телефоне 100, то микропроцессор 13 активного светоизлучающего модуля 1 подключен к процессору 101 мобильного телефона 100. Край оптического элемента 11 закреплен на поверхности, которая является опорным элементом 14-3 и находится напротив лазера 12, с помощью адгезивного материала 17. Микропроцессор 13 соединен с лазером 12 и управляет лазером 12 для излучения лазерного света. Лазерный свет испускается активным светоизлучающим модулем 1 использованием оптического элемента 11 через отверстие GG. Когда активный светоизлучающий модуль 1 установлен в оконечном устройстве, таком как мобильный телефон 100, сторона (а именно, светоизлучающая сторона) лазера 12 в активном светоизлучающем модуле 1 находится близко к внутренней части оконечного устройства, и сторона (а именно, выходная сторона света) оптического элемента 11 обращена на внешнюю сторону оконечного устройства для проецирования лазерного света наружу.

В активном светоизлучающем модуле 1 лазер 12 может специально представлять собой VCSEL, DFB (Distributed Feedback Laser, лазер с распределенной обратной связью), лазер с торцовым излучением или тому подобное. Оптический элемент 11 может быть специально диффузором, дифракционным оптическим элементом, линзой Френеля или тому подобное. Например, если активный светоизлучающий модуль 1 представляет собой модуль, который находится в модуле 3D-распознавания TOF, и который включает в себя высокомощный лазер, оптический элемент 11 может быть специально диффузором. Если активный светоизлучающий модуль 1 представляет собой проектор с точечной матрицей в модуле 3D-распознавания структурированного света, оптический элемент 11 может быть специально дифракционным оптическим элементом (DOE). Если активный светоизлучающий модуль 1 представляет собой устройство подсветки заливающего света в модуле 3D-распознавания структурированного света, оптический элемент 11 может быть специально диффузором.

В фактическом процессе длительного использования оконечного устройства с течением времени надежность активного светоизлучающего модуля 1 в оконечном устройстве снижается и оптический элемент 11 в активном светоизлучающем модуле 1 может быть поврежден или может работать неэффективно из-за проникновения воды, эрозии или тому подобного. В этом случае лазерный свет, излучаемый лазером 12 в активном светоизлучающем модуле 1, направляется на человеческий глаз и, следовательно, человеческий глаз может быть поврежден. Если лазер 12 в активном светоизлучающем модуле 1 излучает мощный лазерный свет, повреждение человеческого глаза может быть значительным.

Для решения вышеуказанной задачи, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему мониторинга оптического элемента. Как показано на фиг.5а, система мониторинга оптического элемента включает в себя оптический элемент 11, лазер 12, микропроцессор 13 и источник питания 2. Микропроцессор 13, источник питания 2 и лазер 12 последовательно соединены и источник питания 2 подает электропитание на лазер 12 под управлением микропроцессора 13. Следует отметить, что в системе мониторинга оптического элемента, представленной в этом варианте осуществления настоящего изобретения, «источник питания 2» может быть источником питания оконечного устройства, например, устройством 111 электропитания в мобильном телефоне 100.

Токопроводящая линия 11-1 обнаружения расположена на поверхности оптического элемента 11. Два конца линии 11-1 обнаружения соединены с микропроцессором 13 с помощью соединительных проводов 15. Микропроцессор 13 осуществляет мониторинг значения сопротивления линии 11-1 обнаружения или значения напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения в режиме реального времени. Линия 11-1 обнаружения, соединительный провод 15 и микропроцессор 13 образует цепь мониторинга.

Когда значение сопротивления линии 11-1 обнаружения или значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения изменится ненормально, например, если значение сопротивления линии 11-1 обнаружения превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления или значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, то указывает, что цепь мониторинга, включающая в себя линию 11-1 обнаружения, соединительный провод 15 и микропроцессор 13, разомкнута, то есть, линия 11-1 обнаружения может быть нарушена или соединение между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 разомкнуто. Линия 11-1 обнаружения может быть неисправна, потому что оптический элемент 11, к которому прикреплена линия 11-1 обнаружения, поврежден. Соединение между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 может быть разомкнуто, поскольку оптический элемент 11, к которому присоединена линия 11-1 обнаружения, работает неэффективно. При определении, что оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно, микропроцессор 13 отключает источник питания 2 лазера 12, и поэтому лазер 12 отключается для эффективного предотвращения повреждения человеческого глаза, вызванное лазерным светом, излучаемый лазером 12. Дополнительно, в этом решении требуется только один оптический элемент 11 и линия 11-1 обнаружения (то есть, требуется только один токопроводящий слой). Следовательно, структура проста, производственный процесс прост и затраты являются относительно низкими.

Следует отметить, что, когда оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно, то линия 11-1 обнаружения повреждена или соединение между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 разомкнуто. Следовательно, в этом случае значение сопротивления, которое имеет линию 11-1 обнаружения, и которое отслеживается микропроцессором 13, становится чрезвычайно большим или даже бесконечным (∞) или значение напряжения на двух концах линии 11- 1 обнаружения близко к или равно значению напряжения, обеспечиваемого микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга. Указанный выше «указанный диапазон порогового значения сопротивления» может быть установлен в числовой диапазон, который колеблется вверх и вниз вокруг значения R сопротивления, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена. Например, «указанный диапазон порогового значения сопротивления» может быть превышен или равным 80% R и меньше или равно 120% R. Например, если значение R сопротивления, полученное, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена, составляет 10 килоом, «указанный диапазон порогового значения сопротивления» может быть больше или равен 8 килоом и меньше или равно 12 килоом. Указанный выше «указанный диапазон порогового значения напряжения» может быть установлен в числовой диапазон, который колеблется вверх и вниз вокруг значения напряжения, полученный во всей цепи мониторинга, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена. Например, «указанный диапазон порогового значения напряжения» может быть установлен, чтобы быть больше или равен 80% U и меньше или равно 120% U. Например, если значение U напряжения получено во всей цепи мониторинга, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена, составляет 0,8 В, «указанный диапазон порогового значения напряжения» может быть больше или равен 0,64 В и меньше, чем или равен 0,96 В.

На основании вышеупомянутых технических решений, предусмотренных в вариантах осуществления настоящего изобретения, в некоторых вариантах осуществления материал линии 11-1 обнаружения может представлять собой прозрачный токопроводящий материал, например, ITO, IZO (оксид цинка индия), Igzo (оксид цинка индий галлия) или ITZO (оксид цинка индия олово), чтобы избежать экранирования света, испускаемого лазером 12. Материал линии 11-1 обнаружения, может быть альтернативно представляет собой металлический токопроводящий материал, например, аргентум (Ag), медь (Cu) или хром (Cr). В некоторых вариантах осуществления, чтобы предотвратить линию 11-1 обнаружения металлического материала от экранирования света, могут быть установлены относительно небольшая ширина и относительно небольшая толщина линии 11-1 обнаружения металлического материала для уменьшения области экранирования линии 11-1 обнаружения, и улучшает пропускание света оптического элемента 11.

В некоторых вариантах осуществления линия 11-1 обнаружения может максимально покрывать все области оптического элемента 11 для обеспечения мониторинга повреждения в каждой области или даже во всех областях оптического элемента 11, тем самым, повышая точность мониторинга. В возможной реализации оптический элемент 11 одинаково разделен на множество областей, так что области линии 11-1 обнаружения покрыты в областях в пределах того же указанного диапазона. Кроме того, области покрытия линии 11-1 обнаружения в областях одинаковы для обеспечения мониторинга во всех областях оптического элемента 11. Можно предположить, что количество областей, на которые делится оптический элемент 11, увеличено, и линия 11-1 обнаружения расположена в соответствии с вышеупомянутым принципом расположения линии 11-1 обнаружения, так что может быть дополнительно повышена точность мониторинга и чувствительность.

В некоторых вариантах осуществления ширины линии 11-1 обнаружения в различных областях оптического элемента 11 могут быть одинаковыми или различными. Кроме того, ширины линии 11-1 обнаружения в разных областях оптического элемента 11 одинаковы. Например, как показано на фиг.6, ширины d₁ и d₂ линии 11-1 обнаружения в разных областях оптического элемента 11 одинаковы. Дополнительно, расстояния между соседними частями линии 11-1 обнаружения может быть одинаковыми или различными. Кроме того, расстояния между соседними частями линии 11-1 обнаружения одинаковы. Например, как показано на фиг.6, расстояния h₁ и h₂ между соседними частями линии 11-1 обнаружения одинаковы. Ширины линии 11-1 обнаружения в различных областях оптического элемента 11 одинаковы, и расстояния между соседними частями линии 11-1 обнаружения одинаковы, так что линия 11-1 обнаружения может иметь ту же ширину и ту же плотность расположения во всех областях оптического элемента 11 для дополнительного повышения точности мониторинга и чувствительности.

Ширина линии 11-1 обнаружения не должна быть чрезмерно большой. В противном случае, когда оптический элемент 11 частично поврежден, линия 11-1 обнаружения 11-1 при соответствующем расположении не может быть повреждена, или только часть линии 11-1 обнаружения повреждена и часть линии 11-1 обнаружения остается подключенной. Следовательно, значительное изменение значения сопротивления линии 11-1 обнаружения не может влиять на точность мониторинга. Ширина линии 11-1 обнаружения не должна быть чрезмерно маленькой. В противном случае, линия 11-1 обнаружения легко может быть повреждена и может возникнуть случай, в котором линия 11-1 обнаружения повреждена из-за фактора, отличного от повреждения оптического элемента 11, например, электростатическое разрушение, таким образом, вызывая ошибочное определение повреждения или неэффективной работы оптического элемента 11.

В некоторых вариантах осуществления значение ширины линии 11-1 обнаружения находится в диапазоне от 1 мкм до 500 мкм (включающий в себя 1 мкм и 500 мкм), например, диапазон от 30 мкм до 100 мкм (включающий в себя 30 мкм и 100 мкм).

Пробел между соседними частями линии 11-1 обнаружения не должен быть чрезмерно большим. В противном случае, когда оптический элемент 11 частично поврежден, соответствующее местоположение не может быть покрыто линией 11-1 обнаружения. Следовательно, повреждение не может быть выявлено, что влияет на чувствительность мониторинга. Пробел между соседними частями линии 11-1 обнаружения не должен быть чрезмерно большим. В противном случае, когда линия 11-1 обнаружения формируется путем травления, токопроводящий материал линии обнаружения легко остается между соседними частями линии 11-1 обнаружения. Следовательно, соседние части линии 11-1 обнаружения соединены, тем самым, влияя на чувствительность мониторинга.

В некоторых вариантах осуществления расстояния между соседними частями линии 11-1 обнаружения от 1 мкм до 500 мкм (включающий в себя 1 мкм и 500 мкм), например, составляет от 30 мкм до 100 мкм (включающий в себя от 30 мкм до 100 мкм).

Конкретный шаблон линии 11-1 обнаружения не ограничивается в вариантах осуществления настоящего изобретения. Ниже приведено несколько конкретных шаблонов линии 11-1 обнаружения. (1) Как показано на фиг.7а и фиг.7b, основная часть линии 11-1 обнаружения имеет форму линию сгиба. (2) Как показано на фиг.7с, основная часть линии 11-1 обнаружения имеет форму спирали. Дополнительно, форма линии 11-1 обнаружения не ограничивается формой прямой линии и может быть дополнительно иметь форму непрерывной линии, такой как форма линии волны или форма пунктирной линии.

В возможной реализации со ссылкой на фиг.5а, фиг.5b, фиг.6 и фиг.7а - фиг.7с, может быть только одна линия 11-1 обнаружения. В этой реализации значение сопротивления, отслеживаемое микропроцессором 13, является полным сопротивлением линии 11-1 обнаружения, или значение напряжения, отслеживаемое микропроцессором 13, является напряжением на двух концах линии 11-1 обнаружения. Когда оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно, линия 11-1 обнаружения повреждена, или соединение между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 разомкнуто. Следовательно, микропроцессор 13 может отслеживать, что значение сопротивления становится бесконечным, или значение напряжения становится близко к значению напряжения или равное значению напряжения, обеспечиваемое микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, чтобы определить, что оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно.

В другом возможной реализации, со ссылкой на фиг.8, может быть множество линий 11-1 обнаружения, например, две или более линий 11-1 обнаружения. Два конца каждой линии 11-1 обнаружения соединены с микропроцессором 13, так что множество линий 11-1 обнаружения находятся в параллельном соединении. В этой реализации значение сопротивления, отслеживаемое микропроцессором 13, представляет собой значение сопротивления параллельного соединения, полученное после множества линий 11-1 обнаружения, когда соединено параллельно, или значение напряжения, отслеживаемое микропроцессором 13, представляет собой разделительное значение напряжения параллельного сопротивления, полученного после параллельного соединения множества линий 11-1 обнаружения во всей цепи мониторинга. Когда оптический элемент 11 поврежден, одна или несколько линий 11-1 обнаружения повреждены. Следовательно, параллельное сопротивление становится больше и микропроцессор 13 отслеживает, что значение сопротивления становится больше или значение напряжения становится больше, чтобы определить, что оптический элемент 11 поврежден. Когда оптический элемент 11 работает неэффективно, вся цепь мониторинга разомкнута. Следовательно, микропроцессор 13 может отслеживать, что значение сопротивления становится бесконечным, или значение напряжения становится близко к или равно значению напряжения, обеспечиваемого микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга для определения неэффективной работы оптического элемента 11.

На фиг.5а показано местоположение расположения линии 11-1 обнаружения. В возможной реализации линия 11-1 обнаружения может быть расположена на поверхности на стороне, которая имеет оптический элемент 11, и противоположно лазеру 12, так что линия 11-1 обнаружения электрически соединена с соединительным проводом 15. Конечно, линия 11-1 обнаружения может быть альтернативно расположена на поверхности на стороне, которая имеет оптический элемент 11, и обращена к лазеру 12. Это не ограничено в вариантах осуществления настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления линия 11-1 обнаружения может быть получена с использованием процесса фототравления. Конкретный процесс может включать в себя: пленка, выполненная из материала линии обнаружения (например, ITO, IZO или IGZO), сначала образована на подложке оптического элемента 11 с использованием материала линии обнаружения. Пленка, выполненная из материала линии обнаружения, может быть сформирована с использованием такого процесса, как CVD (Chemical Vapor Deposition, химическое осаждение из паровой среды), распыление, покрытие или печать. Затем сформированная пленка покрывается слоем фоторезиста, и для экспозиции слоя фоторезиста для формирования слоя фоторезиста, имеющего шаблон линии 11-1 обнаружения, используется маска, имеющая шаблон линии 11-1 обнаружения. Впоследствии слой фоторезиста, имеющий шаблон линии 11-1 обнаружения, используется в качестве маски для пленки, изготовленной из материала линии обнаружения, с образованием линии 11-1 обнаружения, имеющей указанный шаблон. Пленка, выполненная из материала линии обнаружения, может быть вытравлена с использованием такого процесса, как сухое травление или лазерное травление.

В некоторых других вариантах осуществления линия 11-1 обнаружения может быть получена с помощью процесса магнетронного распыления. Конкретный процесс может включать в себя: использование маски, имеющей шаблон линии 11-1 обнаружения, для защиты подложки оптического элемента 11, и материал линии обнаружения напыляется на подложке оптического элемента 11 для формирования линии 11-1 обнаружения, имеющей указанный шаблон.

В еще одном другом варианте осуществления линия 11-1 обнаружения может быть получена с использованием процесса печати. Печать непосредственно выполняется на подложке оптического элемента 11 для формирования линии 11-1 обнаружения, имеющей указанный шаблон.

Обратитесь к фиг.5а, фиг.6 и фиг.7а - фиг.7c снова. На двух концах линии 11-1 обнаружения может быть соответственно расположена проводящая прокладка (PAD) 11-2, и каждый из двух концов линии 11-1 обнаружения электрически соединен с соответствующим соединительным проводом 15 с помощью соответствующей проводящей прокладки 11-2, так что линия 11-1 обнаружения электрически соединена с соединительным проводом 15.

Возможно, две проводящие прокладки 11-2 могут быть соответственно расположены на краях или углах оптического элемента 11. Дополнительно, две проводящие прокладки 11-2 могут быть расположены в двух углах на той же стороне оптического элемента 11 для облегчения подключения к соединительному проводу 15.

В некоторых вариантах осуществления материал проводящей прокладки 11-2 совпадает с материалом линии 11-1 обнаружения, так что проводящая прокладка 11-2 и линия 11-1 обнаружения формируется одновременно на том же этапе, тем самым, упрощая стадию приготовления.

Дополнительно, в возможной реализации ширина проводящей прокладки 11-2 больше ширины линии 11-1 обнаружения, так что линия 11-1 обнаружения электрически соединена с соединительным проводом 15.

На фиг.9а показана компоновка соединительного провода 15, в некоторых вариантах осуществления соединительный провод 15 простирается внутри боковой стенки 14-1 корпуса 14 активного светоизлучающего модуля 1. Один конец соединительного провода 15 простирается к оптическому элементу 11 и соединен с линией 11-1 обнаружения (один конец соединительного провода 15 может быть соединен с линией 11-1 обнаружения, используя проводящую прокладку 11-2) и другой конец соединительного провода 15 простирается в нижнюю подложку 14-2 корпуса 14 модуля и подключен к микропроцессору 13. Соединительный провод 15 расположен внутри боковой стенки 14-1, так что в дополнение к соединению линии 11-1 обнаружения к микропроцессору 13, соединительный провод 15 может быть защищен от эрозии из-за воздействия водяного пара и кислорода во внешней среде, тем самым, защищая соединительный провод 15.

В вышеуказанной реализации, показанной на фиг.9а, соединительный провод 15 и корпус 14 модуля могут быть интегрированы, используя технологию формования со вставкой посредством пресс-формы (Insert Molding). Альтернативно, канал может быть сформирован на боковой стенке 14-1 корпуса 14 модуля и затем раствор материала соединительного провода вводится в канал для формирования проводящего соединительного провода соединительного провода 15.

Как показано на фиг.9b, в некоторых других вариантах осуществления соединительный провод 15 простирается на внутренней поверхности боковой стенки 14-1 корпуса 14 активного светоизлучающего модуля 1. Один конец соединительного провода 15 простирается к оптическому элементу 11, и подключен к линии 11-1 обнаружения (один конец соединительного провода 15 может быть подключен к линии 11-1 обнаружения с помощью проводящей прокладки 11-2) и другой конец соединительного провода 15 простирается к нижней подложке 14-2 корпуса 14 модуля и подключается к микропроцессору 13.

Как показано на фиг.9с, по-прежнему в некоторых других вариантах осуществления, соединительный провод 15 простирается на внешней поверхности боковой стенки 14-1 корпуса 14 активного светоизлучающего модуля 1. Один конец соединительного провода 15 простирается к оптическому элементу 11 и подключен к линии 11-1 обнаружения (один конец соединительного провода 15 может быть подключен к линии 11-1 обнаружения с использованием проводящей прокладки 11-2) и другой конец соединительного провода 15 простирается к нижней подложке 14-2 корпуса 14 модуля и подключается к микропроцессору 13.

В вышеуказанных реализациях, показанных на фиг.9b и фиг.9с, соединительный провод 15 может быть сформирован на внутренней поверхности или внешней поверхности боковой стенки 14-1 корпуса 14 модуля посредством покрытия, печати, вставки или тому подобное.

Дополнительно, в вышеуказанных реализациях, показанных на фиг.9b и фиг.9с, дополнительно может быть сформирован защитный слой на соединительном проводе 15 для покрытия соединительного провода 15 для дополнительной защиты соединительного провода 15 от разрушения. Материал защитного слоя может представлять собой органический или неорганический материал, который обладает водозащищенностью и защищенностью от кислорода и признаком сопротивления эрозии.

Материал соединительного провода 15 может представлять собой материал, имеющий проводимость, например, металлический проводящий материал, такой как аргентум (Ag), медь (Cu) или хром (Cr), полупроводниковый проводящий материал или оксидный проводящий материал.

Для способа подключения линии 11-1 обнаружения к соединительному проводу 15 проводящий электрод может быть прикреплен к соединению между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15, так что линия 11-1 обнаружения подключена к соединительному проводу 15. Кроме того, со ссылкой на фиг.9а - фиг.9, для структуры, в которой линия 11-1 обнаружения соединена с соединительным проводом 15 с помощью проводящей прокладки 11-2, проводящий электрод 16 может быть прикреплен к соединению между проводящей прокладкой 11-2 и соединительным проводом 15, так что проводящая прокладка 11-2 соединена с соединительным проводом 15, и поэтому линия 11-1 обнаружения соединена с соединительным проводом 15.

В некоторых вариантах осуществления материал проводящего электрода 16 может представлять собой проводящий клей, и дополнительно может быть проводящий серебристый клей. Во время подготовки проводящий клей допускается на соединении между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 или соединении между проводящей прокладкой 11-2 и соединительным проводом 15 через адгезивное дозирование. Материал проводящего электрода 16 альтернативным может быть паяльным оловом. Во время приготовления может использоваться паяльник для пайки паяльным оловом соединения между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 или соединения между проводящей прокладкой 11-2 и соединительным проводом 15.

На основании вышеизложенных описаний системы мониторинга оптического элемента, представленной в вариантах осуществления настоящего изобретения, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает оптический элемент 11. Как показано на фиг.10 и фиг.11а, оптический элемент 11 включает в себя подложку 11-4 и линию 11-1 обнаружения, расположенную на поверхности на одной стороне подложки 11-4.

Описание реализаций функции линии 11-1 обнаружения, соединения с другим компонентом, материала, ширина, пробел между соседними частями, конкретный шаблон, компоновка, расположение, процесс подготовки и тому подобное может быть понятно из описания линии 11-1 обнаружения в системе мониторинга оптического элемента, предусмотренной в вариантах осуществления настоящего изобретения. Детали снова не описаны.

В возможной реализации оптический элемент 11 дополнительно включает в себя проводящую прокладку 11-2. Проводящая прокладка 11-2 и линия 11-1 обнаружения расположена в одном слое. Реализации функции проводящей прокладки 11-2, соединения с другим компонентом, материала, компоновки, расположение, процесс подготовки и тому подобное могут быть описаны посредством проводящей прокладки 11-2 в системе мониторинга оптического элемента, представленной в вариантах осуществления настоящего изобретения. Детали снова не описаны.

Возможно, оптический элемент 11 дополнительно включает в себя первую отметку 11-3 выравнивания. Первая отметка 11-3 выравнивания расположена на одном слое, что и линия 11-1 обнаружения и проводящая прокладка 11-2. Когда оптический элемент 11 собран в активном светоизлучающем модуле, первая отметка 11-3 выравнивания выполнена с возможностью отмечать местоположение оптического элемента 11, чтобы точно определить местоположение оптического элемента 11 в активном светоизлучающем модуле. Материал первой отметки 11-3 выравнивания может быть таким же, как материал линии 11-1 обнаружения и материал проводящей прокладки 11-2, так что первая отметка 11-3 выравнивания, линия 11-1 обнаружения и проводящая прокладка 11-2 могут быть сформированы на одном этапе, тем самым, упрощая процесс приготовления. Например, используют две первые отметки 11-3 выравнивания, которые соответственно расположены в местах двух углов на той же стороне прямоугольной подложки 11-4, например, соответственно, расположенной в верхнем левом углу и верхнем правом углу прямоугольной подложки 11-4.

Как показано на фиг.10 и фиг.11b, в некоторых вариантах осуществления оптический элемент 11 дополнительно включает в себя микроструктурный слой 11-5. Микроструктурный слой 11-5 расположен на другой стороне, которую имеет подложка 11-4, и противоположно стороне, на которой расположена линия 11-1 обнаружения. Конкретно, подложка 11-4 включает в себя сторону A и сторону B, которые противоположны друг другу, линия 11-1 обнаружения расположена на поверхности на стороне A подложки 11-4 и также микроструктурный слой 11-5 расположен на поверхности на стороне B подложки 11-4.

В возможной реализации микроструктурный слой 11-5 расположен на поверхности на стороне А подложки 11-4 и линия 11-1 обнаружения расположена на поверхности на стороне В подложки 11-4. Конечно, микроструктурный слой 11-5 и линия 11-1 обнаружения могут быть альтернативно расположены на поверхности на той же стороне подложки 11-4, например, поверхности на стороне А или поверхности на стороне B. Если микроструктурный слой 11-5 и линия 11-1 обнаружения расположены на поверхности на той же стороне подложки 11-4, линия 11-1 обнаружения может быть расположена на стороне, которая имеет микроструктурный слой 11-5 и противоположно подложке 11-4, или линия 11-1 обнаружения может быть расположена между микроструктурированным слоем 11-5 и подложкой 11-4.

Микроструктурные слои 11-5 различных типов оптических элементов 11 включают в себя различные микроструктуры. Например, если оптический элемент 11 представляет собой дифракционный оптический элемент, микроструктура, содержащаяся в микроструктурном слое 11-5, представляет собой дифракционную микроструктуру. Если оптический элемент 11 представляет собой диффузор, микроструктура, содержащаяся в микроструктурном слое 11-5, представляет собой диффузионную микроструктуру, такую как точка.

В возможной реализации ссылаясь на фиг.11b и фиг.9а - фиг.9с, когда оптический элемент 11 установлен в активном светоизлучающем модуле, край оптического элемента 11 крепится к поверхности, которая имеет опорный элемент 14-3 корпуса 14 модуля, и который противоположен лазеру 12, используя клей 17. Микроструктурный слой 11-5 оптического элемента 11 расположен на поверхности, которая имеет подложку 11-4, которая обращена в сторону лазера 12, и область ортографической проекции микроструктурного слоя 11-5 на подложке 11-4 меньше области подложки 11-4, для резервирования краевой области на поверхности, которая имеет подложка 11-4, и которая обращена в сторону лазера 12. Таким образом, клей 17 напрямую соединен с поверхностью, которая имеет подложку 11-4, и которая обращена в сторону лазера 12, и поверхностью, которая имеет опорный элемент 14-3 и противоположна лазеру 12, чтобы избежать контакта с микроструктурным слоем 11-5, так что оптический элемент 11 более прочно соединен с опорным элементом 14-3.

Как показано на фиг.10 и фиг.11с, в некоторых вариантах осуществления оптический элемент 11 дополнительно включает в себя вторую отметку 11-6 выравнивания. Вторая отметка 11-6 выравнивания расположена на стороне, которая имеет подложку 11-4, и на которой находится линия 11-1 обнаружения, и вторая отметка 11-6 выравнивания формируется после формирования линии 11-1 обнаружения. Конкретно, так как вторая отметка 11-6 выравнивания и линия 11-1 обнаружения расположены на стороне А или стороне В подложки 11-4, вторая отметка 11-6 выравнивания сформирована после формирования линии 11-1 обнаружения. Когда оптический элемент 11 собран в активном светоизлучающем модуле, вторая отметка 11-6 выравнивания выполнена с возможностью отметки местоположения оптического элемента 11, чтобы точно определить расположение оптического элемента 11 в активном светоизлучающем модуле.

Следует отметить, что вышеизложенное описание является просто приведенным примером для описания местоположения, в котором расположена вторая отметка 11-6 выравнивания на каждом пленочном слое оптического элемента 11, и местоположение в котором расположена вторая отметка 11-6 выравнивания на каждом пленочном слое оптического элемента 11 не ограничено в этом варианте осуществления настоящего изобретения. Вторая отметка 11-6 выравнивания может быть расположена в любом месте на каждом пленочном слое оптического элемента 11, при условии, что вторая отметка 11-6 выравнивания может пометить местоположение оптического элемента 11. Например, вторая отметка 11-6 выравнивания расположена между линией 11-1 обнаружения и подложкой 11-4. Альтернативно, вторая отметка 11-6 выравнивания расположена между микроструктуренным слоем 11-5 и подложкой 11-4. Альтернативно, вторая отметка 11-6 выравнивания расположена на стороне, которая имеет микроструктурный слой 11-5 и противоположно подложке 11-4.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения количество вторых отметок 11-6 выравнивания не ограничивается. Дополнительно, вторая отметка 11-6 выравнивания может быть расположена на краю или в углу оптического элемента 11. Конкретно, ортографическая проекция второй отметка 11-6 выравнивания на подложке 11-4 может быть расположена на краю или углу подложки 11-4. Например, для прямоугольного оптического элемента 11 вторая отметка 11-6 выравнивания может быть расположена на каждом из четырех углов оптического элемента 11.

В некоторых других возможных реализациях, если обе первая отметка 11-3 выравнивания и вторая отметка 11-6 выравнивания расположены в оптическом элементе 11, ортографическая проекция первой отметка 11-3 выравнивания и второй отметки 11-6 выравнивания при таком же местоположении оптического элемента 11 перекрывается на подложке 11-4. Например, если обе первая отметка 11-3 выравнивания и вторая отметка 11-6 выравнивания расположены в верхнем левом углу (или верхнем правом углу или левом нижнем углу или нижним правом углу) прямоугольного оптического элемента 11, ортографическая проекция первой отметки 11-3 выравнивания и второй отметки 11-6 выравнивания в верхнем левом углу (или верхнем правом углу или нижнем левом углу или нижнем правом углу) перекрывается на подложке 11-4.

Материал второй отметки 11-6 выравнивания может представлять собой материал с относительно низким пропусканием, таким как металл, так что вторая отметка 11-6 выравнивания может более четко наблюдаться, когда оптический элемент 11 собирается в активном светоизлучающем модуле.

Как показано на фиг.10 и фиг.11d, в некоторых вариантах осуществления оптический элемент 11 дополнительно включает в себя защитный слой 11-7. Защитный слой 11-7 расположен на стороне, которая имеет подложку 11-4, и на которой расположена линия 11-1 обнаружения. А именно, как защитный слой 11-7, так и линия 11-1 обнаружения расположена на стороне А или стороне В подложки 11-4. Дополнительно, защитный слой 11-7 покрывает линию 11-1 обнаружения. Защитный слой 11-7 покрывает линию 11-1 обнаружения для защиты линии 11-1 обнаружения. Материал защитного слоя 11-7 может представлять собой органический или неорганический материал, который обладает водонепроницаемостью и зашитой от кислорода и имеет признак защиты от эрозии.

Следует отметить, что в возможной реализации со ссылкой на фиг.10, если обе линия 11-1 обнаружения и вторая отметка 11-6 выравнивания расположены на стороне А или стороне В подложки 11-4, и вторая отметка 11-6 выравнивания выполнена из материала, который легко окисляется и разрушается, такой как металл, защитный слой 11-7 может покрывать линию 11-1 обнаружения и вторую отметку 11-6 выравнивания для защиты линии 11-1 обнаружения и второй отметки 11-6 выравнивания.

В возможной реализации, для обеспечения электрического соединения между конечной частью линии 11-1 обнаружения 11-1 или проводящей прокладки 11-2 и соединительного провода 15 на защитном слое 11-7 расположено отверстие 11-8 для экспозиции конечной части линии 11-1 обнаружения или проводящей прокладки 11-2. Расположение отверстия 11-8, определяется на основании определения положения конечной части линии обнаружения 11 -1 или соединительной прокладки 11-2.

На основании вышеизложенных описаний системы мониторинга оптического элемента и оптического элемента, предусмотренного в вариантах осуществления настоящего изобретения, вариант осуществления настоящего изобретения также обеспечивает активный светоизлучающий модуль 1. Как показано на фиг.9а - фиг.9с, активный светоизлучающий модуль 1 включает в себя оптический элемент 11, соединительный провод 15, лазер 12, микропроцессор 13 и корпус 14 модуля. Корпус 14 модуля включает в себя, по меньшей мере, нижнюю подложку 14-2 и боковую стенку 14-1. Оптический элемент 11 устанавливается на одном конце, который имеет боковую стенку 14-1 и находится на расстоянии от нижней подложки 14-2. Корпус 14 модуля дополнительно включает в себя опорный элемент 14-3. Ссылаясь на фиг.4b, опорный элемент 14-3 находится в кольцевой структуре и расположен вокруг внутренней поверхности боковой стенки 14-1 для формирования отверстия GG. Край оптического элемента 11 крепится к поверхности, которая имеет опорный элемент 14-3 и противоположно лазеру 12, используя клей 17. Лазер 12 и микропроцессор 13 устанавливаются на нижней подложке 14- 2 и соединены друг с другом. Микропроцессор 13 управляет лазером 12 излучать лазерный свет. Лазерный свет испускается из активного светоизлучающего модуля 1 с помощью оптического элемента 11 через отверстие GG.

Оптический элемент 11 включает в себя линию 11-1 обнаружения. Два конца линии 11-1 обнаружения соединены с микропроцессором 13 путем использования соединительных проводов 15. Микропроцессор 13 отслеживает значение сопротивления линии 11-1 обнаружения или значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения в реальном времени. Когда значение сопротивления линии 11-1 обнаружения превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления или, когда определяется, что значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, то оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно. В этом случае микропроцессор 13 управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12, что отключает лазер 12 для эффективной защиты от травмы человеческому глазу, вызванной лазерным светом, испускаемым лазером 12. Дополнительно, в активном светоизлучающем модуле 1 необходимо использовать только один оптический элемент 11 и линию 11-1 обнаружения (то есть, требуется только один проводящий слой). Следовательно, структура проста, производственный процесс прост и затраты являются относительно низкими.

В активном светоизлучающем модуле 1 описание соединения линии 11-1 обнаружения с соединительным проводом 15 и способа размещения соединительного провода 15 на боковой стенке 14-1 корпуса 14 модуля может быть изложено со ссылкой на описания соединительного провода 15 в системе мониторинга оптического элемента, предусмотренного в вариантах осуществления настоящего изобретения. Детали снова не описаны.

Следует отметить, что активный светоизлучающий модуль 1, предусмотренный в этом варианте осуществления настоящего изобретения, представляет собой любой модуль, который может излучать лазерный свет, например, модуль, который представляет собой модуль 3D-распознавания ToF, и который включает в себя высокомощный лазер, или проектор 115-5 с точечной матрицей и устройство 115-2 подсветки с заливающем светом, которые находятся в модуле 115 3D-распознавания структурированного света.

На основании вышеизложенных описаний активного светоизлучающего модуля 1, предусмотренного в этом варианте осуществления настоящего изобретения, вариант осуществления настоящего изобретения также обеспечивает оконечное устройство. Оконечное устройство включает в себя активный светоизлучающий модуль 1, предусмотренный в этом варианте осуществления настоящего изобретения, выполненный с возможностью обеспечивать указанный лазерный свет (например, если активный светоизлучающий модуль 1 представляет собой проектор 115-5 с точечной матрицей, то указанный свет, который обеспечивается активным светоизлучающим модулем 1 является структурированным светом), чтобы помочь оконечному устройству реализовать функцию 3D-распознавания. Когда активный светоизлучающий модуль 1 установлен в оконечное устройстве, таком как мобильный телефон 100, сторона (а именно, сторона излучения света) лазера 12 в активном светоизлучающем модуле 1 находится близко к внутренней части оконечного устройства и сторона (а именно, исходящая сторона света) оптического элемента 11 обращенная в направлении внешней части оконечного устройства, чтобы проецировать указанный лазерный свет наружу.

На основании вышеизложенных описаний системы мониторинга оптического элемента, представленной в вариантах осуществления настоящего изобретения, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает способ мониторинга оптического элемента. Способ мониторинга оптического элемента применяется к оптической системе мониторинга элементов, предусмотренной в вариантах осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.12, ссылаясь на фиг.5а и фиг.5b, способ мониторинга оптического элемента включает в себя следующие этапы.

S1: микропроцессор 13 отслеживает значение сопротивления линии 11-1 обнаружения в реальном времени.

В возможной реализации, как показано на фиг.13, этап S1 может в частности, включать в себя следующие этапы.

S11: микропроцессор 13 отслеживает значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения в режиме реального времени. На этом этапе, если оптический элемент 11 не поврежден или работает эффективно, отслеживаемое значение напряжения близко к или равно значению напряжения, полученного во всей цепи мониторинга (а именно, цепи мониторинга, включающей в себя линию 11-1 обнаружения, соединительный провод 15 и микропроцессор 13), когда линия 11-1 обнаружения не повреждена. Если оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно, и схема мониторинга разомкнута, отслеживаемое значение напряжения находится близко к значению или равно значению напряжения, обеспечиваемого микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга.

Следует отметить, что микропроцессор 13 отслеживает значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения путем прикладывания напряжения к линии 11-1 обнаружения. В частности, микропроцессор 13 обеспечивает конкретное напряжение для всей цепи мониторинга и линия 11-1 обнаружения в цепи мониторинга получает часть напряжения, так что микропроцессор 13 прикладывает напряжение к линии 11-1 обнаружения. Напряжение, обеспечиваемое микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, может представлять собой непрерывный сигнал напряжения или может представлять собой прерывистый сигнал напряжения, например, сигнал напряжения в импульсном режиме для снижения энергопотребления и уменьшения эрозии, вызванной сигналом напряжения, линии 11-1 обнаружения. Напряжение, обеспечиваемое микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, поставляется питанием (например, устройством 111 электропитания мобильного телефона 100) оконечного устройства. Например, значение напряжения, обеспечиваемое микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, составляет 2,85 В и значение сопротивления, полученное, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена, составляет 10 килоом. Когда вся цепь мониторинга замкнута, к линии 11-1 обнаружения приложено напряжение 0,8 В, другими словами, значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения составляет 0,8 В.

S12: микропроцессор 13 преобразует отслеживаемое значение напряжения в значение сопротивления.

На этом этапе микропроцессор 13 преобразует отслеживаемое значение напряжения в режиме реального времени в значение сопротивления. Если отслеживаемое значение напряжения близко к значению напряжения, полученного во всей цепи мониторинга, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена, значение сопротивления, полученное с помощью преобразования, должно быть близко или равным значению сопротивления, полученному, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена. Если отслеживаемое значение напряжения находится близко к значению напряжения, обеспечиваемого микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, значение сопротивления, полученное посредством преобразования, бесконечно.

S2: микропроцессор 13 определяет, превышает ли отслеживаемое значение сопротивления диапазон порогового значения сопротивления и, если отслеживаемое значение сопротивления превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления, микропроцессор 13 управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12; или, если отслеживаемое значение сопротивления не превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления, микропроцессор 13 возвращается к этапу S1.

На этапе S2 указанный диапазон порогового значения сопротивления может быть установлен в числовой диапазон, который колеблется вверх и вниз вокруг значения сопротивления R, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена. Например, указанный диапазон порогового значения сопротивления может быть более или равен 80% R и меньше или равно 120% R. Если значение сопротивления, полученное на этапе S1, превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления, то указывает на то, что цепь мониторинга разомкнута, то есть, линия 11-1 обнаружения может быть повреждена, либо соединение между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 может быть разомкнуто. Это указывает на то, что оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно. В этом случае, микропроцессор 13 отправляет сигнал прерывания в источник питания 2 и управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12, и поэтому лазер 12 отключается для предотвращения травмы человеческого глаза, так как лазерный свет направлен на человеческий глаз, когда оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно. Если значение сопротивления, полученное на этапе S1, не превышает указанный диапазон порогового значения сопротивления, то указывает на то, что цепь мониторинга работает нормально, оптический элемент 11 является нормальным, источник питания 2 может продолжать подавать питание на лазер 12 и микропроцессор. 13 может вернуться к этапу S1 для мониторинга значения сопротивления линии 11-1 обнаружения в следующий момент.

Например, если значение сопротивления, полученное, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена, составляет 10 килоомов, указанный диапазон порогового значения сопротивления устанавливается больше или равен 8 килоомам и меньше или равно 12 килоомам. Значение напряжения, предоставляемое микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, составляет 2,85 В. Когда вся цепь мониторинга не разомкнута, к линии 11-1 обнаружения приложено напряжение 0,8 В.

В момент t1 микропроцессор 13 отслеживает, что значение U напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения составляет 2,85 В, получает в соответствии с принципом разделения напряжения сопротивления, бесконечное значение R сопротивления путем преобразования значения U напряжения и определяет, что значение R сопротивления, полученное посредством преобразования, уже превышает заданный диапазон порогового значения сопротивления в 8 килоомов до 12 килоомов. В этом случае, микропроцессор 13 определяет, что оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно, и управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12.

В момент t2 микропроцессор 13 отслеживает, что значение U напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения составляет 0,8 В, получает в соответствии с принципом разделения напряжения сопротивления, значение сопротивления 10 килоом посредством преобразования значение U напряжения, и определяет, что значение R сопротивления, полученное посредством преобразования, находится в пределах указанного порогового диапазона сопротивления 8 килоом до 12 килоом. В этом случае, микропроцессор 13 определяет, что оптический элемент 11 является нормальным и источник питания 2 может продолжать подавать питание в лазер 12.

В некоторых вариантах осуществления микропроцессор 13 может дополнительно определить, контролируя значение напряжения на двух концах линии 11-1 определения, в режиме реального времени, превышает ли значение отслеживаемого напряжения указанный диапазон порогового значения напряжения для определения повреждения оптического элемента 11. Как показано на фиг.14, ссылаясь на фиг.5а и фиг.5b, способ мониторинга оптического элемента включает в себя следующие этапы.

S1': микропроцессор 13 отслеживает значение напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения в реальном времени.

Для подробных описаний этапа S1' обратитесь к вышеуказанным описаниям этапа S11. Детали снова не описаны.

S2': микропроцессор 13 определяет, превысило ли отслеживаемое значение напряжения конкретный диапазон порогового значения напряжения и, если отслеживаемое значение напряжения превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, микропроцессор 13 управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12; или, если отслеживаемое значение напряжения не превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, микропроцессор 13 возвращается к этапу S1'.

На этапе S2' указанный диапазон порогового значения напряжения может быть установлен в числовой диапазон, который колеблется вверх и вниз вокруг значения напряжения, полученного во всей цепи мониторинга, когда линия 11-1 обнаружения не повреждена. Например, указанный диапазон порогового значения напряжения может быть установлен, чтобы быть больше или равен 80% U и меньше или равно 120% U. Если значение напряжения, отслеживаемое на этапе S1', превышает указанный диапазон порогового значения напряжения, то указывает, что цепь мониторинга разомкнута, то есть, линия 11-1 обнаружения может быть повреждена или соединение между линией 11-1 обнаружения и соединительным проводом 15 может быть повреждено. Это указывает на то, что оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно. В этом случае микропроцессор 13 отправляет сигнал прерывания в источник питания 2 и управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12, и поэтому лазер 12 выключен, что предотвращает повреждение человеческого глаза из-за лазерного света, направленного в человеческий глаз, когда оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно. Если значение напряжения, отслеживаемое на этапе S1', не превышает указанное пороговое значение напряжения, то указывает, что цепь мониторинга работает нормально, оптический элемент 11 является нормальным, источник питания 2 может продолжать подавать питание на лазер 12 и микропроцессор 13 может вернуться к этапу S1' для мониторинга значения напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения в следующий момент.

Например, значение напряжения, предоставляемое микропроцессором 13 для всей цепи мониторинга, составляет 2,85 В. Когда вся цепь мониторинга замкнута, линия 11-1 обнаружения получает напряжение 0,8 В, и поэтому указанный диапазон порогового значения напряжения устанавливается больше или равно 0,64 В и меньше или равно 0,96 В.

В момент t1' микропроцессор 13 отслеживает, что значение U напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения составляет 2,85 В и значение U напряжения уже превышает указанный диапазон порогового значения напряжения 0,64 В до 0,96. В. В этом случае микропроцессор 13 определяет, что оптический элемент 11 поврежден или работает неэффективно, и управляет источником питания 2 прекратить подачу питания на лазер 12.

В момент t2' микропроцессор 13 отслеживает, что значение U напряжения на двух концах линии 11-1 обнаружения составляет 0,8 В, и значение U напряжения находится в пределах указанного диапазона порогового значения напряжения 0,64 В до 0,96. В. В этом случае микропроцессор 13 определяет, что оптический элемент 11 является нормальным и источник питания 2 может по-прежнему подавать питание на лазер 12.

Очевидно, что для реализации вышеуказанных функций оконечное устройство или тому подобное включает в себя соответствующие аппаратные структуры и/или программные модули для выполнения функций. Специалисту в данной области техники понятно, что блоки, алгоритмы и этапы в примерах, описанных со ссылкой на варианты осуществления, раскрытые в этой спецификации, могут быть реализованы аппаратным обеспечением или комбинацией аппаратного и компьютерного программного обеспечения в вариантах осуществления настоящего изобретения. Будет ли функция выполняться аппаратным или аппаратным обеспечением, управляемым компьютерным программным обеспечением, зависит от конкретных приложений и конструктивных ограничений технических решений. Специалист в данной области техники может использовать различные способы для реализации описанных функций для каждой конкретной реализации, но следует учитывать, что реализация не должна выходить за рамки вариантов осуществления настоящего изобретения.

Вышеуказанные описания являются просто определенными реализациями настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения объема защиты настоящего изобретения. Любые изменения или замена в техническом объеме, раскрытом в настоящем изобретении, должны находиться в рамках объема защиты настоящего изобретения. Следовательно, объем правовой охраны настоящего изобретения определен формулой изобретения.

1. Оптический элемент, содержащий подложку, в котором оптический элемент дополнительно содержит линию обнаружения, расположенную на подложке, и линия обнаружения выполнена с возможностью передавать электрический сигнал; в котором линия обнаружения простирается в форме изгибающейся линии или форме спиральной линии, расположенной на подложке; значение ширины линии обнаружения находится в диапазоне от 1 до 500 мкм; расстояние между двумя соседними и параллельными сегментами линии обнаружения варьируется от 1 до 500 мкм.

2. Оптический элемент по п.1, в котором материал линии обнаружения представляет собой прозрачный проводящий материал.

3. Оптический элемент по п.2, в котором материал линии обнаружения содержит оксид индия олова, или оксид индия цинка, или оксид индия галлия цинка, или оксид индия олова цинка.

4. Оптический элемент по п.1, в котором оптический элемент дополнительно включает в себя микроструктурный слой, микроструктурный слой и линия обнаружения расположены на одной и той же стороне подложки, или микроструктурный слой и линия обнаружения расположены на противоположных сторонах подложки.

5. Оптический элемент по п.1, в котором линия обнаружения включает в себя первый сегмент линии и второй сегмент линии, параллельный с первым сегментом линии, ширина первого сегмента линии и ширина второго сегмента линии одинаковы.

6. Оптический элемент по п.5, в котором линия обнаружения дополнительно включает в себя третий сегмент линии, параллельный второму сегменту линии, расстояние между первым сегментом линии и вторым сегментом линии совпадает с расстоянием между вторым сегментом линии и третьим сегментом линии.

7. Оптический элемент по п.1, в котором оптический элемент дополнительно содержит проводящую прокладку, расположенную на той же стороне подложки, на которой расположена линия обнаружения, в котором проводящая прокладка электрически соединена с конечной частью линии обнаружения.

8. Оптический элемент по п.7, в котором материал проводящей прокладки совпадает с материалом линии обнаружения.

9. Оптический элемент по п.7, в котором оптический элемент дополнительно содержит защитный слой, покрывающий линию обнаружения, и отверстие расположено на защитном слое для экспозиции проводящей прокладки.

10. Активный светоизлучающий модуль, содержащий корпус модуля, в котором корпус модуля содержит нижнюю подложку и боковую стенку, и активный светоизлучающий модуль дополнительно содержит: лазер и микропроцессор, установленные на нижней подложке; оптический элемент, установленный на одном конце, который имеет боковую стенку и находится на расстоянии от нижней подложки, в котором оптический элемент представляет собой оптический элемент по любому из пп.1-9; и соединительные провода, выполненные с возможностью соединять два конца линии обнаружения оптического элемента с микропроцессором, в котором микропроцессор выполнен с возможностью: выполнять мониторинг значения сопротивления линии обнаружения или значения напряжения на двух концах линии обнаружения в режиме реального времени, определять на основании отслеживаемого значения сопротивления или значения напряжения, поврежден ли оптический элемент или работает неэффективно, и управлять, при определении, что оптический элемент поврежден или работает неэффективно, отключением лазера.

11. Активный светоизлучающий модуль по п.10, в котором соединительный провод простирается от конечной части линии обнаружения к микропроцессору внутри боковой стенки; или соединительный провод простирается от конечной части линии обнаружения к микропроцессору на внутренней поверхности боковой стенки; или соединительный провод простирается от конечной части линии обнаружения к микропроцессору на внешней поверхности боковой стенки.

12. Активный светоизлучающий модуль по п.10, в котором активный светоизлучающий модуль дополнительно содержит проводящий электрод, расположенный на соединении между конечной частью линии обнаружения и соединительным проводом, и проводящий электрод выполнен с возможностью электрического соединения конечной части линии обнаружения с соединительным проводом.

13. Активный светоизлучающий модуль по п.11, в котором материал проводящего электрода представляет собой проводящую серебряную пасту или паяльное олово.

14. Система мониторинга оптического элемента, в которой система мониторинга оптического элемента содержит: последовательно соединенные микропроцессор, источник питания и лазер; и оптический элемент по любому из пп.1-9, в котором два конца линии обнаружения оптического элемента соединены с микропроцессором, в котором микропроцессор выполнен с возможностью: выполнять мониторинг значения сопротивления линии обнаружения или значения напряжения на двух концах линии обнаружения в режиме реального времени, определять на основании отслеживаемого значения сопротивления или значения напряжения, поврежден или работает ли неэффективно оптический элемент и, при определении, что оптический элемент поврежден или работает неэффективно, управлять источником питания прекратить подачу питания на лазер.