光学模组及终端设备的制作方法

本技术涉及终端设备领域，尤其涉及一种光学模组及终端设备。

背景技术：

1、随着终端设备的广泛普及与迭代升级，其功能需求日益多元化，在终端设备中常设置有前置相机与激光收发器，前置相机聚焦影像捕捉，用于满足用户日常自拍、视频通话等拍摄需求；而激光收发器作为三维人脸解锁技术的核心组件，通过激光发射器发射光束扫描用户面部，并通过激光接收器接收反射回的光束，快速构建高精度三维人脸模型，使得用户无需手动输入密码或指纹，只需将面部对准设备，就能瞬间完成解锁，极大地提升了使用的便捷性和流畅性，为用户带来高效、智能的交互体验。

2、但是，前置相机和激光收发器需要在屏幕上开设单独的开孔，用于进光和出光，此类开孔不仅占据较大屏幕面积，还破坏了屏幕的完整性，使屏幕的显示区域产生割裂感，进而影响画面显示的完整性与视觉沉浸感，削弱了用户的使用体验。

技术实现思路

1、本技术的实施例提供一种光学模组及终端设备，可以在保证终端设备的显示屏幕上光束输入和输出性能的同时，减小显示屏幕上用于光束输入和输出的挖孔区域的面积。

2、第一方面，本技术提供一种光学模组，该光学模组包括：图像传感器，用于接收具有第一波长的第一光束；光源发射器，用于发射具有第二波长的第二光束，第一波长与第二波长不同；分光件，分光件包括分光面；分光件用于调整投射至分光面的第一光束的传播方向，并将传播方向调整后的第一光束投射至图像传感器；分光件还用于调整投射至分光面的第二光束的传播方向，并将传播方向调整后的第二光束射出，调整后的第二光束的射出方向与第一光束的入射方向反向。

3、在本实施例中，经过分光件分别对外部输入的第一光束和光学模组中光源发射器出射的第二光束的传播方向分别进行调整后，使得第二光束的射出方向与第一光束的入射方向反向，即第二光束的射出光路和第一光束的入射光路在一定程度上是重合的，从而实现了第一光束和第二光束的光路共用，此时无需为第一光束的输入或第二光束的输出单独设置光路通道。

4、对于光学模组所在的终端设备，第一光束为拍摄场景中进入光学模组的光束，第一光束用于在图像传感器中成像，以实现用户日常自拍、视频通话等拍摄功能，第二光束为终端设备对外输出用于扫描用户面部，实现三维人脸解锁功能的光束。基于上述光学模组，由于第一光束与第二光束共用光路时不会对第一光束入射终端设备时输入效果，以及第二光束从终端设备射出时的出射效果产生影响，保证了终端设备的拍摄性能和人脸解锁性能。并且，两个光束共用光路时可以实现通光孔的共享，从而通过减少终端设备的显示模组上所需设置的通孔数量减少了显示模组上的挖孔面积，使得终端设备可以实现更完整的屏幕显示，进而提升了显示模组上画面显示的完整性和用户观看内容的视觉沉浸感，并为终端设备带来更精致的外观，提升了用户的使用体验。

5、在一种实施方式中，上述分光件包括第一棱镜，第一棱镜包括分光面；第一棱镜用于反射投射至分光面的第一光束，并将反射后的第一光束射出，图像传感器设置于第一光束的反射光路上；第一棱镜还用于透射投射至分光面的第二光束，并将透射后的第二光束射出。

6、在一种实施方式中，上述光学模组还包括第一镜组，第一镜组设置于分光面与图像传感器之间；第一镜组用于汇聚分光面反射至第一镜组的第一光束，并调整汇聚后的第一光束的传播方向，调整后的第一光束的射出方向与图像传感器的光轴平行。

7、在本实施例中，第一镜组是将来自外部的第一光束进行汇聚和光路调整，使得第一光束尽可能沿着与图像传感器的光轴平行的方向射出，以保证第一光束垂直入射到图像传感器上，从而在图像传感器上可以形成规则、清晰且不失真的图像，保证了图像传感器上的成像质量。并且，光学模组设置于终端设备时，第一镜组的设置在满足图像传感器的成像需求的同时，充分利用了显示模组的屏下空间，减小了光学模组的体积，提升了终端设备的整机紧凑性。

8、在一种实施方式中，上述光学模组还包括第二棱镜，第二棱镜设置于分光面与光源发射器之间；第二棱镜用于调整投射至第二棱镜的第二光束的传播方向，并将传播方向调整后的第二光束投射至分光面，调整后的第二光束透过分光面的射出方向与第一光束的入射方向反向。

9、在本实施例中，由于光源发射器出射的第二光束经过第一棱镜时第二光束在第一棱镜中易发生折射，使得第二光束经过第一棱镜后射出时出现偏折，将影响人脸识别的精度。通过光在分光面与光源发射器之间设置第二棱镜对光源发射器出射的第二光束的出射方向预先进行调整，调整后的第二光束投射至第一棱镜，使得第二光束经过第二棱镜和第一棱镜后出射不发生偏折，可以对第二光束的出射方向校准，从而保证了第二光束的出射效果，进而保证了终端设备利用光学模组出射的第二光束实现三维人脸识别时的识别精度和识别效率。

10、在一种实施方式中，上述光学模组还包括基板，光源发射器设置于基板，分光面与基板所在平面形成第一夹角，图像传感器的入光面与基板所在平面形成第二夹角，第二夹角随第一夹角的增大而增大。

11、在本实施例中，通过对第一棱镜的分光面和图像传感器的入光面在光学模组中放置的角度进行设计，使得第一光束经过第一棱镜的分光面的反射后可以准确地投射至图像传感器上，从而保证了图像传感器上的第一光束的成像效果，使得第一光束的入射光路调整后不对终端设备的拍摄性能造成影响。

12、在一种实施方式中，上述光学模组还包括基板和第三棱镜，光源发射器和图像传感器设置于基板，第三棱镜设置于第一镜组出射的第一光束的出射光路上；第三棱镜包括反射面，第三棱镜用于将投射至反射面的第一光束反射至图像传感器。

13、在本实施例中，利用第三棱镜调整第一镜组出射的第一光束的出射方向，可以调整图像传感器在光学模组中的放置位置，使得图像传感器的尺寸不再受限于终端设备的显示模组与光学模组的基板之间的有限的空间。此时，由于图像传感器可以放置于光学模组的基板，通过增大图像传感器的尺寸，使得图像传感器可以容纳更多的像素点，使得图像传感器可以捕捉到更丰富的细节，从而提升了图像传感器的成像效果。

14、在一种实施方式中，上述分光件包括第四棱镜，第四棱镜包括分光面；第四棱镜用于透射投射至分光面的第一光束，并将透射后的第一光束射出，图像传感器设置于第一光束的透射光路上；第四棱镜还用于反射投射至分光面的第二光束，并将反射后的第二光束射出。

15、在一种实施方式中，上述光学模组还包括第二镜组，第二镜组设置于分光面与图像传感器之间；第二镜组用于汇聚分光面透射至第二镜组的第一光束，并调整汇聚后的第一光束的传播方向，调整后的第一光束的射出方向与图像传感器的光轴平行。

16、在一种实施方式中，上述光学模组还包括基板，图像传感器设置于基板，分光面与基板所在平面形成第三夹角，光源发射器的出光面与基板所在平面形成第四夹角，第四夹角随第三夹角的增大而增大。

17、在该实施方式中，由于包括第四棱镜的分光件被配置为透射第一光束并反射第二光束，相对于上述实施方式，可以将图像传感器与光源发射器在光学模组中的位置进行调整，将图像传感器设置于基板上，此时第二镜组在光学模组中的应用相当于上述实施方式中第一镜组在光学模组中的应用，充分利用了显示模组的屏下空间，减小了光学模组的体积，提升了终端设备的整机紧凑性。

18、在一种实施方式中，上述光学模组还包括滤光片；滤光片设置于图像传感器的入光处，滤光片用于透射第一光束，并反射第二光束。

19、在本实施例中，通过在图像传感器的入光处设置滤光片，由于滤光片可以透射第一光束并反射第二光束，避免了第二光束投射至图像传感器上对图像传感器的成像造成干扰，从而提升了图像传感器的成像质量。

20、在一种实施方式中，上述光学模组还包括第三镜组；第三镜组设置于第一光束的入射光路上，第三镜组用于汇聚投射至第三镜组的第一光束，并将汇聚后的第一光束投射至分光面；第三镜组还用于发散投射至第三镜组的第二光束，并将发散后的第二光束射出。

21、在本实施例中，第三镜组和上述的第一镜组或第二镜组可以组合形成前置相机中包括多个光学镜片的镜头，光学模组设置于终端设备时，第三镜组可以充分利用显示模组上通光孔的开孔空间，而第一镜组或第二镜组利用了显示模组与光学模组的基板之间的屏下空间，从而减小了光学模组的体积，并且，通过两个镜组对第一光束的调整，可以使第一光束准确地投射至图像传感器上，形成清晰的图像。

22、第二方面，本技术实施例提供一种终端设备，包括显示模组、线路板和上述第一方面提供的光学模组；光学模组设置于线路板，光学模组用于接收具有第一波长的第一光束，并发射具有第二波长的第二光束，第一波长与第二波长不同；显示模组包括第一通光孔，第一通光孔用于第一光束穿过第一通光孔投射至光学模组，第一通光孔还用于第二光束穿过第一通光孔射出。

23、在本实施例中，光学模组设置于终端设备时，由于对光学模组内部光束的传播光路进行设计后，第二光束由光学模组出射的光路与第一光束入射光学模组的光路共用，无需为在显示模组上对第一光束输入的通道或第二光束输出的通道单独设置，通过减少显示模组上所需设置的通孔数量减少显示模组上的挖孔面积，提高了显示模组上显示区域的占比，从而通过减少终端设备的显示模组上所需设置的通孔数量减少了显示模组上的挖孔面积，使得终端设备可以实现更完整的屏幕显示，进而提升了显示模组上画面显示的完整性和用户观看内容的视觉沉浸感，并为终端设备带来更精致的外观，提升了用户的使用体验。

24、在一种实施方式中，上述终端设备还包括光源接收器，光源接收器设置于线路板，光源接收器用于接收第二光束。

25、在一种实施方式中，上述显示模组还包括第二通光孔，第二通光孔用于第二光束穿过第二通光孔投射至光源接收器。

26、在本实施例中，通过设置第二通光孔实现第二光束入射终端设备，并设置光源接收器与光学模组中的光源发射器配合使用，可以实现终端设备的人脸解锁功能。

27、在一种实施方式中，上述显示模组还包括光束入射区域，光束入射区域的局部区域由透光材料制成，以在光束入射区域形成多个透光通道，透光通道用于第二光束透过透光通道投射至光源接收器。

28、在本实施例中，设置光束入射区域替换在显示模组上设置第二通光孔，由于光束入射区域的局部区域由透光材料制成，使得光束入射区域形成多个透光通道以供第二光束的入射，从而减少了显示模组上开设的通光孔数量，使得终端设备可以实现更完整的屏幕显示，进而提升了显示模组上画面显示的完整性和用户观看内容的视觉沉浸感。

29、在本实施例中，关于第二方面的有益效果还可参照第一方面及其任一实现方式的描述，在此不予赘述。