CN209297093U - 光发射模组及成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光发射模组及成像设备，该光发射模组包括：基底；光源，设置在所述基底；衍射光学元件，设置在所述基底上，用于直接衍射所述光源发射的光线，其中，所述衍射光学元件的入光面与所述光源的发光面之间的间距为0‑2毫米。在实用新型提供的光发射模组中，通过对光源发光面与衍射光学元件之间间距进行合适设置，使得光源所发射的光线传递至衍射光学元件时的相位与准直光相似，这样便可以在省去准直镜的情况下保证成像质量，不仅降低了整个光发射模组的成本，还降低了整个光发射模组的厚度。

Description

光发射模组及成像设备

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，特别是涉及一种光发射模组及成像设备。

背景技术

在投影仪、摄像头等成像设备上通常会用到光发射模组，其中，光发射模组通常包括基底，设置在基底上的光源，设置在基底上并与光源相对的准直透镜，以及与准直透镜相对的衍射光学元件。其中，准直透镜用于将光源所发出的光变为平行光，衍射光学元件用于将这些平行光衍射以在物体上投影出相应图案。

然而这种结构设置导致整个光发射模组的厚度较大，对使用了光学发射模组的成像设备的厚度有较高要求，不利于成像设备的小型化，限制了成像设备等下游生产厂商的竞争力。

实用新型内容

基于此，有必要针对光发射模组厚度大问题，提供一种光发射模组及成像设备。

一种光发射模组，其特征在于，包括：基底；光源，设置在所述基底；衍射光学元件，设置在所述基底上，用于直接衍射所述光源发射的光线，其中，所述衍射光学元件的入光面与所述光源的发光面之间的间距为0-2毫米。

在本实用新型提供的光发射模组中，通过对光源发光面与衍射光学元件之间间距进行合适设置，使得光源所发射的光线传递至衍射光学元件时的相位与准直光相似，这样便可以在省去准直镜的情况下保证成像质量，不仅降低了整个光发射模组的成本，还降低了整个光发射模组的厚度。

进一步的，所述光源的发光面与所述衍射光学元件的入光面之间的平行度为0-0.2度，以进一步提高成像品质。

进一步的，所述基底上靠近所述衍射光学元件的一侧设有孔位，所述光源设置在所述孔位内。

进一步的，所述衍射光学元件设有微结构，所述微结构的轴线与所述孔位的轴线之间的对准精度为0-2微米，以进一步提高成像品质。

进一步的，所述基底上设有散热层，所述衍射光学元件封装在所述散热层上，以提高光发射模组的散热效果。

进一步的，所述散热层的厚度为0.2毫米-0.5毫米，以便使散热层可以更好的进行散热。

进一步的，所述散热层为铜层，以提高散热层的性价比。

进一步的，所述基底包括：基板，所述光源设置在所述基板上；电路板，所述电路板设置在所述基板与所述光源相背的表面。

进一步的，所述基板为陶瓷基板，以提高基板的绝缘性能。

本实用新型还提供了一种成像设备，所述成像设备包括如上任意一项所述的光发射模组。

附图说明

图1为本实用新型提供的光发射模组的一种堆叠示意图；

图2为本实用新型提供的光发射模组的另一种堆叠示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于、安装于，或者设于”另一个元件等类似语言时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接或相接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，在本实用新型提供的实施例中，光发射模组主要包括：基底1、光源2以及衍射光学元件3。其中，光源2和衍射光学元件3均设置在基底1上，且光源2的发光面与衍射光学元件3的入光面之间呈预定间距h设置，以便使衍射光学元件3直接对光源2所发出的光线进行衍射时，也能取得较高的成像品质。即在本实施例中，通过对光源2发光面与衍射光学元件3之间间距进行合适的设置，使得光源2所发射的光线传递至衍射光学元件3时的相位与准直光相似，这样便可以在省去现有设计中的准直镜的情况下保证成像质量，减少整个光发射模组的元器件成本。同时，省去准直镜，还可以大大减小光发射模组的厚度(经实际测量本实施例所提供的设计方案可以将光发射模组的厚度从现有的4毫米降低至1毫米到2毫米)，减小光发射模组的厚度对使用了该光发射模组的成像设备结构设计的限制，提高下游生产厂商的竞争力。

其中，作为优选的，在本实施例中，预定间距h的大小为0-2毫米，以便获取更好的成像品质。另外，考虑到加工误差、装配误差等因素，这个预定间距为1毫米-2毫米。此外，为了进一步提高成像质量，在本实施例中，光源的发光面与衍射光学元件的入光面之间的平行度为0-0.2度。

在本实施例中，光发射模组可以在通电后发出光线，可用于摄像头、投影仪等成像设备上。其中，光源可以是VCSEL发光芯片(VCSEL为Vertical Cavity Surface EmittingLaser的简写，中文名称为垂直腔面发射激光器)、边发射激光芯片(英文名称为EdgeEmitting Laser,缩写为EEL)或者LED发光芯片(LED为Light Emitting Diode的缩写，中文名称为发光二极管)等。

如图1所示，在本实用新型提供的实施例中，基底1、光源2以及衍射光学元件3三者的设置关系具体为：基底1上设有孔位4，光源2设置在孔位4内(光源2固定在孔底)，衍射光学元件3直接设置在基底1的表面，并与光源2相对。其中，在本实施例中，孔位4的个数与光源2的个数均为多个，且二者的数量相同。可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，孔位4的个数也可以是大于光源2的个数。另外，在本实施例中，孔位4都为圆孔，为了提高光源2所发出光线的准直度，圆孔的孔径为8微米-12微米。

可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，光源2也可以是直接贴设在基底1的表面，此时基底1上设有相应的支撑结构，以便将光源2与延伸光学元件3隔开。

如图2所述，在本实用新型提供的实施例中，衍射光学元件3上设有微结构31以提高其衍射效果。在本实施例中，微结构31为圆柱体结构，其可以设置在衍射光学元件3与光学相对的表面(该表面为衍射光学元件3最靠近光源2的表面)，也可以设置在光学元件3与光源2相背的表面。进一步的，为了提高成像质量，微结构31与孔位4相对，且微结构31的轴线与孔位4轴线的对位公差为0-2微米，即，二者的轴线平行，且二者轴线之间的间距为0-1微米。可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，微结构31也可以是其他具有轴线的结构，比如半球结构等。

如图2所示，在本实用新型提供的实施例中，基底1上还设有散热层5，，衍射光学元件3封装在散热层5上。这样可以加快散热，降低光发射模组的热量堆积，减小高温所造成的光学热飘移等问题,提高成像质量。应当理解的，散热层5与光源相2对区域设有镂空缺口，以避免对光线的传输造成干涉。

为了提高散热层的散热效果，散热层的厚度设置为0.2毫米-0.5毫米。另外，散热层5与光源2相对的区域设有通孔，以避免对光线的传输造成干涉。

作为优选的，散热层5为铜层，以提高散热层5的性价比，使得在保证散热层5散热效率的前提下，降低散热层5的成本。其中，在本实施例中，铜层通过真空镀膜的方式设置在基底1上，这样可以提高铜层厚度的精度值。当然，在本实用新型提供的其他实施例中，铜层的设置也可以是通过粘贴等方式设置在基底1上。

在本实用新型提供的实施例中，衍射光学元件3可以通过胶粘方式设置在基底1上。另外，整个光发射模组可以利用半导体制程技术完成，简化生产流程降低组装成本，提高产品的竞争力。

如图2所示，在本实用新型提供的实施例中，基底1包括：基板11和电路板12，其中，光源2和衍射光学元件3都设置在基板11上；电路板12设置在基板11与光源2相背的表面，即假定光源2设置在基板11的第一表面，电路板12设置在基板11的第二表面，那么第一表面和第二表面相背设置。

另外，在本实施例中，基板11的第一表面设有与光源相接的电极引脚，该电极引脚可以延伸至基板11的第二表面，并与电路板12上的相应电极引脚电性连接。

此外，在本实施例中，为了提高基板的绝缘性能，基板11采用陶瓷基板。进一步的，为了提高陶瓷基板的导热性能，陶瓷基板采用氧化铝陶瓷基板。

在本实用新型提供的实施例中，电路板12采用FPC板(FPC为Flexible PrintedCircuit的缩写，中文名称为柔性电路板)，这样可以提高配线密度，并降低电路板12质量等优点；此外，由于FPC板具有良好的弯折性能，所以在组装成像设备时，可以将电路板进行折叠，以提高光发射模组的安装性能。当然，为了提高FPC的强度，FPC板与基板11相对的区域还设有补强板13。可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，电路板12也可以采用PCB板(PCB为Printed Circuit Board的缩写，中文名称为印制电路板)等。

本实用新型还提供了一种成像设备，成像设备使用了上文任一实施例所述的光发射模组，这样可以降低整个成像设备的成本，提高产品的竞争力。其中，成像设备可以智能手机、平板电脑、投影仪等产品。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光发射模组，其特征在于，包括：

基底；

光源，设置在所述基底；

衍射光学元件，设置在所述基底上，用于直接衍射所述光源发射的光线，其中，所述衍射光学元件的入光面与所述光源的发光面之间的间距为0-2毫米。

2.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述光源的发光面与所述衍射光学元件的入光面之间的平行度为0-0.2度。

3.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述基底上靠近所述衍射光学元件的一侧设有孔位，所述光源设置在所述孔位内。

4.根据权利要求3所述的光发射模组，其特征在于，所述衍射光学元件设有微结构，所述微结构的轴线与所述孔位的轴线之间的对准精度为0-2微米。

5.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述基底上设有散热层，所述衍射光学元件封装在所述散热层上。

6.根据权利要求5所述的光发射模组，其特征在于，所述散热层的厚度为0.2毫米-0.5毫米。

7.根据权利要求5所述的光发射模组，其特征在于，所述散热层为铜层。

8.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述基底包括：

基板，所述光源设置在所述基板上；

电路板，所述电路板设置在所述基板与所述光源相背的表面。

9.根据权利要求8所述的光发射模组，其特征在于，所述基板为陶瓷基板。

10.一种成像设备，其特征在于，所述成像设备包括如权利要求1-9任意一项所述的光发射模组。