CN208738608U - 人眼防护光学模块 - Google Patents

Abstract

一种人眼防护光学模块包含支撑件、导电路径、金属接合层、导电透镜与发光元件。支撑件具有底板与围绕底板的侧壁。导电路径位于支撑件中，且具有分别从侧壁的顶面至支撑件的底面的第一端与第二端。金属接合层覆盖侧壁的顶面，且具有缺口。导电路径的第一端位于此缺口中。导电透镜位于金属接合层与导电路径的第一端上，使得导电透镜与导电路径电性连接。发光元件位于支撑件的底板上。当导电透镜破裂时，通过导电路径侦测电阻差异，以对发光元件断电，可防止发光元件的光线直接射入人眼，避免对人眼造成伤害。

Description

人眼防护光学模块

技术领域

本案是有关于一种人眼防护光学模块。

背景技术

由于智能手机的盛行，手机的功能也越来越多。举例来说，手机使用的光学元件越来越多样化，除了照相用的镜头外，还可能具有供测量距离或脸部侦测使用的激光光学模块。

然而，当手机受外力撞击或其他因素导致其激光光学模块的透镜破裂时，由于无断电机制，可能会导致激光直接射入人眼，进而对人眼造成伤害。此外，透镜一般采用粘胶贴附于支架上，耐热效果不佳，易在高温状态下导致透镜脱离支架。

实用新型内容

本实用新型的一技术态样为一种人眼防护光学模块。

根据本实用新型一实施方式，一种人眼防护光学模块包含支撑件、导电路径、金属接合层、导电透镜与发光元件。支撑件具有底板与围绕底板的侧壁。导电路径位于支撑件中，且具有分别从侧壁的顶面至支撑件的底面的第一端与第二端。金属接合层覆盖侧壁的顶面，且具有缺口。导电路径的第一端位于此缺口中。导电透镜位于金属接合层与导电路径的第一端上，使得导电透镜与导电路径电性连接。发光元件位于支撑件的底板上。当导电透镜破裂时，通过导电路径侦测电阻差异，以对发光元件断电。

在本实用新型一实施方式中，上述支撑件的侧壁围绕出一容置空间。支撑件的侧壁具有朝向容置空间的内壁面，此内壁面的俯视形状为矩形或圆形。

在本实用新型一实施方式中，上述人眼防护光学模块还包含绝缘层。绝缘层位于金属接合层的缺口中。

在本实用新型一实施方式中，上述绝缘层围绕导电路径的第一端。

在本实用新型一实施方式中，上述绝缘层位于导电路径的第一端、金属接合层、导电透镜与侧壁的顶面之间。

在本实用新型一实施方式中，上述人眼防护光学模块还包含光感测器。光感测器位于支撑件的底板上。

在本实用新型一实施方式中，上述导电透镜包含透镜与透明导电氧化层。透镜具有朝向底板的底面。透明导电氧化层位于透镜的底面，且透明导电氧化层电性连接导电路径。

在本实用新型一实施方式中，上述侧壁具有延伸部，且此延伸部抵靠导电透镜的侧面。

在本实用新型一实施方式中，上述人眼防护光学模块还包含散热结构。底板穿过散热结构，且发光元件位于散热结构上。

在本实用新型一实施方式中，上述支撑件为陶瓷杯体，发光元件为激光发光元件。

在本实用新型上述实施方式中，由于导电透镜通过金属接合层固定于支撑件的侧壁顶面上，因此耐热效果佳，可大幅提升稳固性，以防止导电透镜在高温状态下脱离支撑件。此外，由于导电路径的第一端可由金属接合层的缺口裸露，因此导电透镜除了位于金属接合层上，还能与导电路径的第一端电性连接。如此一来，当导电透镜受外力撞击或其他因素破裂时，导电透镜的电阻会与破裂前的电阻有所差异，通过导电路径来侦测上述的电阻差异，以对发光元件进行断电，可防止发光元件的光线直接射入人眼，避免对人眼造成伤害。

附图说明

图1绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块的上视图；

图2绘示图1的人眼防护光学模块省略导电透镜时的上视图；

图3绘示图1的人眼防护光学模块沿线段3-3的剖面图；

图4A绘示图1的人眼防护光学模块沿线段4-4的剖面图；

图4B绘示图4A的另一实施方式；

图5绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块省略导电透镜时的上视图；

图6绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块省略导电透镜时的上视图；

图7绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块省略导电透镜时的上视图；

图8绘示图7的人眼防护光学模块的下视图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块100的上视图。

图2绘示图1的人眼防护光学模块100省略导电透镜140时的上视图。同时参阅图1与图2，人眼防护光学模块100包含支撑件110、导电路径120、金属接合层130、导电透镜140与发光元件150。支撑件110具有底板112与围绕底板112的侧壁114。导电路径120位于支撑件110中。导电路径120具有在侧壁114的顶面115的第一端122。当导电透镜140移除时，导电路径120的第一端122是裸露的；当导电透镜140安装时，导电路径120的第一端122由导电透镜140覆盖而彼此电性连接。金属接合层130覆盖侧壁114的顶面115，且金属接合层130具有缺口O1。导电路径120的第一端122位于金属接合层130的缺口O1中。导电透镜140位于金属接合层130与导电路径120的第一端122上。发光元件150位于支撑件110的底板112上。

导电透镜140可通过金属接合层130固定于支撑件110的侧壁114顶面115上，与传统粘胶粘合的方式相较，金属接合层130的耐热效果佳，可大幅提升导电透镜140与支撑件110之间的稳固性，可防止导电透镜140在高温状态下脱离支撑件110。在本实施方式中，金属接合层130的材质可以为金锡合金，例如包含80％的金与20％的锡。在组装导电透镜140时，可先用约260℃的温度将金属接合层130熔融，接着将导电透镜140接合于金属接合层130上。导电透镜140在对应金属接合层130的区域可设有镀金层，在接合过程中，镀金层的金可扩散进金属接合层130，使金属接合层130的金含量增加，例如包含90％的金与10％的锡。如此一来，金属接合层130熔点便可上升至约400℃，因此可有效提升导电透镜140与支撑件110在高温状态时的稳固性，进而提升人眼防护光学模块100的良率与使用寿命。

在本实施方式中，支撑件110的侧壁114围绕出容置空间S1。支撑件110的侧壁114具有朝向容置空间S1的内壁面116，此内壁面116的俯视形状为矩形(例如正方形)，因此可安装对应俯视形状的导电透镜140(例如正方形)。然而，设计者可依产品需求改变导电透镜140与侧壁114的内壁面116的俯视形状，并不用以限制本实用新型。

图3绘示图1的人眼防护光学模块100沿线段3-3的剖面图。同时参阅图2与图3，人眼防护光学模块100还包含绝缘层160。绝缘层160位于金属接合层130的缺口O1中，且绝缘层160围绕导电路径120的第一端122。当导电透镜140设置于金属接合层130上时，绝缘层160位于导电路径120的第一端122、金属接合层130、导电透镜140与侧壁114的顶面115之间。绝缘层160可确保导电路径120的第一端122不会直接接触到金属接合层130而仅接触导电透镜140，并可将金属接合层130的缺口O1的密封，避免水气从缺口O1进入人眼防护光学模块100中。

图4A绘示图1的人眼防护光学模块100沿线段4-4的剖面图。同时参阅图3与图4A，人眼防护光学模块100可作为电子装置的测量距离组件或脸部侦测组件。发光元件150可以为激光发光元件，例如激光发光二极管，但并不用以限制本实用新型。由于导电路径120的第一端122可在金属接合层130的缺口O1中，因此当导电透镜140设置于金属接合层130上时，能与导电路径120的第一端122电性连接。

导电透镜140包含透镜142与透明导电氧化层144(Transparent conductiveoxide；TCO)。透镜142具有朝向底板112的底面143。透明导电氧化层144位于透镜142的底面143，可由物理气相沉积法形成。透明导电氧化层144电性连接导电路径120。在其他实施方式中，透明导电氧化层144并非必要的，导电透镜140可由其他方式制作而具有导电的功能，并不用以限制本实用新型。透镜142可以为光扩散型透镜。举例来说，透镜142的底面143可经蚀刻(如硬膜翻印)而具有多个微结构146，透镜142可通过微结构146使发光元件150的光线(例如激光)扩散至人眼防护光学模块100外，以避免高能量光线直射人眼而造成伤害。图4A绘示的微结构146仅为示意，其形状与排列方式并不用以限制本型。此外，在另一实施方式中，如图4B所示，透镜142可经软膜纳米压印(Nanoimprinting)而具有多个微结构146。

导电路径120除了具有第一端122外，还具有在支撑件110的底面113的第二端124。当人眼防护光学模块100应用于电子装置(例如手机)中，可在电子装置设置感测单元来电性连接导电路径120的第二端124，以侦测导电透镜140的电阻。当导电透镜140受外力撞击或其他因素破裂时，感测单元便可利用导电路径120侦测到导电透镜140的电阻差异，并将此讯号传送到发光元件150的供电单元，使其对发光元件150进行断电。由于通过破裂的导电透镜140的发光元件150光线具有过高的能量，会对人眼产生伤害。也就是说，人眼防护光学模块100可防止发光元件150的光线通过破裂的导电透镜140直接射入人眼，避免对人眼造成伤害。

在本实施方式中，金属接合层130的缺口O1数量与导电路径120的数量均为二，但并不以此为限。举例来说，金属接合层130的缺口O1数量与导电路径120的数量可均为四，利用四点侦测导电透镜140的电阻变化可进一步提升精确度。

导电路径120可于支撑件110的侧壁114与底板112中走线，导电路径120可在支撑件110中具有多个转折处，只要导电路径120的第一端122与第二端124分别从侧壁114的顶面115与底板112的底面113露出即可，依设计者需求而定。在本实施方式中，支撑件110可以为陶瓷杯体，使得支撑件110具有导热性佳、绝缘、高硬度、高熔点等优点。支撑件110可采多层陶瓷堆迭的方式制作，可在各层陶瓷中预先形成部分的导电路径120，待多层陶瓷堆迭后便可形成整个导电路径120。

在本实施方式中，支撑件110的侧壁114还可具有延伸部117。延伸部117抵靠导电透镜140的侧面。这样的设计，可避免导电透镜140在水平方向产生偏移，提升导电透镜140的稳固性。

人眼防护光学模块100还可包含散热结构170与电极180a、180b。支撑件110的底板112可穿过散热结构170，且发光元件150位于散热结构170上。电极180a、180b位于支撑件110的底板112上，且电极180a、180b分别透过导线152a、152b电性连接于发光元件150。散热结构170可以为金属，具有导电性，亦可作为发光元件150的电极。在本实施方式中，电极180a、180b可作为正极，散热结构170可作为负极，但并不用以限制本实用新型。

应了解到，已叙述过的元件连接关系与材料将不再重复赘述，合先叙明。在以下叙述中，将说明其他形式的人眼防护光学模块。

图5绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块100a省略导电透镜140(见图1)时的上视图。人眼防护光学模块100a包含支撑件110、导电路径120a、金属接合层130、发光元件150与绝缘层160。导电路径120a具有在侧壁114顶面115的第一端122a与在底板112底面113(见图4A)的第二端124a。与图2实施方式不同的地方在于：导电路径120a的走线设计与增设的光感测器190。

在本实施方式中，导电路径120a从支撑件110的侧壁114延伸至底板112，且在底板112中具有多个转折处。设计者可依实际需求修改导电路径120a在支撑件110中的走线，使导电路径120a的第二端124a从支撑件110底板112的其他位置露出。

此外，在本实施方式中，人眼防护光学模块100a还包含光感测器190。光感测器190位于支撑件110的底板112上。当导电透镜140(见图1)设置于人眼防护光学模块100a的金属接合层130上且发光元件150点亮时，光感测器190可侦测从导电透镜140反射的光线，以作为辅助判断导电透镜140是否破裂的元件。

图6绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块200省略导电透镜时的上视图。人眼防护光学模块200包含支撑件210、导电路径220、金属接合层230、发光元件250与绝缘层260。支撑件210具有底板212与侧壁214。侧壁214围绕出容置空间S2。导电路径220位于支撑件210中，且导电路径220具有在侧壁214的顶面215的第一端222。金属接合层230覆盖侧壁214的顶面215，且具有缺口O2。导电路径220的第一端222位于金属接合层230的缺口O2中。与图2实施方式不同的地方在于：支撑件210的侧壁214的内壁面216的俯视形状为圆形，且金属接合层230的缺口O2数量与导电路径220的数量均为四。

由以上设计，人眼防护光学模块200可安装对应俯视形状的导电透镜(例如圆形)，且可利用四点侦测导电透镜的电阻变化以进一步提升精确度。设计者可依产品需求改变导电透镜与侧壁214的内壁面216的俯视形状，并不用以限制本实用新型。

图7绘示根据本实用新型一实施方式的人眼防护光学模块100b省略导电透镜时的上视图。图8绘示图7的人眼防护光学模块100b的下视图。同时参阅图7与图8，人眼防护光学模块100b包含支撑件110、导电路径120b、金属接合层130、发光元件150与绝缘层160b。支撑件110具有底板112与侧壁114。侧壁114围绕出容置空间S3。导电路径120b位于支撑件110中，且导电路径120b具有在侧壁114的顶面115的第一端122b。金属接合层130覆盖侧壁114的顶面115，且具有缺口O3。绝缘层160b位于金属接合层130的缺口O3中。导电路径120b的第一端122b位于金属接合层130的缺口O3中。与图2实施方式不同的地方在于：金属接合层130的缺口O3数量与导电路径120b的数量均为四，且导电路径120b位于靠近支撑件110角落的位置，对于侦测导电透镜的破裂有所助益。此外，利用四点侦测导电透镜的电阻变化可进一步提升精确度。

在本实施方式中，导电路径120b从侧壁114的顶面115以垂直方向延伸至底板112，不经转折，因此可于支撑件110的底板112形成四个分别位置对应第一端122b的第二端124b。

虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种人眼防护光学模块，其特征在于，包含：

一支撑件，具有一底板与围绕该底板的一侧壁；

一导电路径，位于该支撑件中，且该导电路径具有分别从该侧壁的一顶面至该支撑件的一底面的一第一端与一第二端；

一金属接合层，覆盖该侧壁的该顶面，且具有一缺口，其中该导电路径的该第一端位于该缺口中；

一导电透镜，位于该金属接合层与该导电路径的该第一端上，使得该导电透镜与该导电路径电性连接；以及

一发光元件，位于该支撑件的该底板上，其中当该导电透镜破裂时，通过该导电路径侦测电阻差异，以对该发光元件断电。

2.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，该支撑件的该侧壁围绕出一容置空间，该支撑件的该侧壁具有朝向该容置空间的一内壁面，该内壁面的俯视形状为矩形或圆形。

3.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，还包含：

一绝缘层，位于该金属接合层的该缺口中。

4.根据权利要求3所述的人眼防护光学模块，其特征在于，该绝缘层围绕该导电路径的该第一端。

5.根据权利要求3所述的人眼防护光学模块，其特征在于，该绝缘层位于该导电路径的该第一端、该金属接合层、该导电透镜与该侧壁的该顶面之间。

6.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，还包含：

一光感测器，位于该支撑件的该底板上。

7.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，该导电透镜包含：

一透镜，具有朝向该底板的一底面；以及

一透明导电氧化层，位于该透镜的该底面，且该透明导电氧化层电性连接该导电路径。

8.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，该侧壁具有一延伸部，且该延伸部抵靠该导电透镜的侧面。

9.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，还包含：

一散热结构，该底板穿过该散热结构，且该发光元件位于该散热结构上。

10.根据权利要求1所述的人眼防护光学模块，其特征在于，该支撑件为陶瓷杯体，该发光元件为激光发光元件。