CN210118715U - 用于安装在基板上的光源的壳体和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于安装在基板上的光源的壳体和电子设备。本公开涉及一种用于安装在基板上的光源的壳体，该壳体包括：筒，该筒包括用于扩散器的安装部；和定位在安装部中的扩散器，其中，该筒包括第一和第二导电柱以及电耦合第一和第二导电柱的熔断器或导线。将熔断器的一部分机械地固定到扩散器和/或熔断器被布置成将扩散器粘贴在所述安装部中。

Description

用于安装在基板上的光源的壳体和电子设备
技术领域
本实用新型涉及包括光源的电子设备的领域，并且具体地涉及用于安装在基板上的光源的壳体和电子设备。
背景技术
对于某些应用，电子设备可以包括光源。例如，诸如近距离传感器之类的测距设备常常使用激光来生成瞄准图像场景中的一个或多个物体的光束，并且反射光被用来确定物体距测距设备的距离。
光源的功率和类型将取决于具体应用，但通常功率越高以及光束越窄，则可以测量的距离越大。
用来生成光束的光源通常由扩散器覆盖，扩散器使光束扩散并从而在一定程度上降低其强度。如此，通常不认为光束对用户有害。然而，如果扩散器从设备分离、被破坏或以其他方式移除扩散器，则光源的强度可能使得其有可能造成伤害，例如对用户的眼睛造成伤害。
存在对于一种技术解决方案的需要，该技术解决方案用于降低包括这种光源的电子设备中的危害风险。
实用新型内容
根据本实用新型，可以克服上述技术问题，有助于实现以下优点：提供了相对低的成本和可靠的机构用于在扩散器分离的情况下断开电连接。
根据一个方面，提供了一种用于安装在基板上的光源的壳体，筒，所述筒包括安装表面以及第一导电柱和第二导电柱；在安装位置耦合到所述安装表面的扩散器；和覆盖所述扩散器的周边部分的导线，所述导线将所述第一导电柱和所述第二导电柱电耦合在一起，所述导线的一部分与所述扩散器重叠，其中所述导线被布置成使得在所述扩散器的所述周边部分从所述安装位置脱离的情况下，所述导线将所述第一导电柱和所述第二导电柱彼此电解耦。
根据某些实施例，该壳体包括：筒，包括用于扩散器的安装部；和位于安装部中的扩散器，筒包括：第一和第二导电柱；以及电耦合第一和第二导电柱的熔断器，熔断器的一部分被机械地固定到扩散器和/或熔断器被布置成将扩散器粘贴在安装部中。
根据一个实施例，熔断器或导线具有小于25μm的直径或厚度。
根据某些实施例，所述导线是第一导线并且所述周边部分是第一周边部分，所述壳体包括覆盖所述扩散器的第二周边部分的第二导线，所述第二导线将第三导电柱和第四导电柱电耦合在一起。
根据一个实施例，熔断器是被布置成将扩散器粘贴在所述安装部中的线。
根据一个实施例，熔断器或导线的部分通过黏胶被固定到扩散器。
根据一个实施例，熔断器或导线被布置成横穿或桥接筒的表面中的凹槽，凹槽部分地填充有与扩散器的下侧接触的黏胶。
根据某些实施例，所述导线具有直接耦合到所述第一导电柱的第一端部和直接耦合到所述第二导电柱的第二端部。
根据一个实施例，熔断器是在每个端部处被焊接到第一和第二导电柱的线。
根据一个实施例，熔断器或导线由金或铜制成。
根据一个实施例，筒在一端部处包括用于接触基板的表面，第一和第二导电柱在用于接触基板的表面和所述安装部的表面之间延伸。
根据另一方面，提供了一种电子设备，包括：基板；耦合到所述基板的光源；耦合到所述基板的壳体主体；耦合到所述壳体主体的第一导电柱和第二导电柱；在安装位置耦合到所述壳体主体的扩散器，所述扩散器具有面向所述光源的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；和将所述第一导电柱和所述第二导电柱电耦合在一起的导线，所述导线的一部分被机械固定到所述扩散器的所述第二表面，所述导线被布置成当所述扩散器从所述安装位置脱离时，将所述第一导电柱和所述第二导电柱彼此解耦。
根据某些实施例，光源安装在基板上，光源被容纳在上述壳体中。
根据某些实施例，所述壳体主体包括第一通口和第二通口，其中所述第一导电柱和所述第二导电柱分别位于所述第一通口和所述第二通口中。
根据某些实施例，所述壳体主体包括凹槽，并且其中，在所述安装位置中，所述扩散器位于所述凹槽中。
根据某些实施例，所述导线是第一导线，所述电子设备还包括第三导电柱和第四导电柱以及第二导线，其中所述第二导线将所述第三导电柱和所述第四导电柱电耦合在一起，所述第二导线的一部分被机械地固定到所述扩散器的所述第二表面。
根据某些实施例，所述第一导线和所述第二导线在相对侧位于所述扩散器的周边部分处。
根据某些实施例，所述壳体包括通口，其中所述光源以及所述第一导电柱和所述第二导电柱位于所述通口中。
根据某些实施例，电子设备进一步包括电路，所述电路被配置为经由所述第一导电柱和所述第二导电柱以及所述导线向所述光源供应电源电压。
根据某些实施例，电子设备还包括电路，所述电路被配置为通过由所述第一导电柱和所述第二导电柱以及所述导线所提供的激活信号控制的开关向所述光源供应电源电压。
根据某些实施例，电子设备还包括电路，所述电路被配置为基于所述第一导电柱和所述第二导电柱上的电压降检测所述扩散器从所述壳体主体的分离，并且当所述扩散器从所述安装位置脱离时停用所述光源。
根据一个方面，提供了一种用于安装在基板上的光源的壳体，壳体包括：具有第一和第二导电柱的筒；以及具有一个或多个导电路径的扩散器，当扩散器被安装在筒上时，导电路径被布置成电连接第一和第二导电柱。
根据一个实施例，扩散器包括透明元件，并且一个或多个导电路径直接形成在透明元件的一个或多个表面上。
根据一个实施例，扩散器包括定位在一个或多个框架部分内的透明元件，并且一个或多个导电路径形成在框架部分的一个或多个表面上。
根据一个实施例，一个或多个导电路径是通过溅射形成的导电涂层。
根据一个实施例，一个或多个导电路径包括围绕扩散器的边缘延展的线。
根据一个实施例，一个或多个导电路径形成在扩散器的一个或多个侧面上，所述侧面垂直于扩散器的透射表面。
根据一个实施例，壳体还包括导电黏胶，导电黏胶将一个或多个导电路径电连接到第一和第二导电柱。
根据一个实施例，筒包括在一端部处用于接触基板的表面，第一和第二导电柱在用于接触基板的表面和扩散器的安装表面之间延伸。
根据另一方面，提供了一种电子设备，包括其上安装有光源的基板，光源被容纳在上述壳体中。
根据一个方面，提供了一种用于安装在基板上的光源的壳体，壳体包括：具有第一和第二导电柱的筒；和具有通孔或部分孔的扩散器，通孔或部分孔被导电插塞填充，导电插塞电桥接第一和第二导电柱之间的电连接中的间隙。
根据一个实施例，导电插塞由导电黏胶制成。
根据一个实施例，扩散器包括透明元件，透明元件具有横穿透明元件的所述通孔。
根据一个实施例，通孔是圆柱形的。
根据一个实施例，通孔是圆锥形的。
根据一个实施例，扩散器包括透明元件，透明元件具有在透明元件的边缘上跨越延伸的部分孔。
根据一个实施例，部分孔具有部分锥形的形状。
根据一个实施例，筒包括在一端部处用于接触基板的表面，第一和第二导电柱在用于接触基板的表面和扩散器的安装表面之间延伸。
根据另一方面，提供了一种电子设备，包括具有安装在其上的有光源的基板，光源被容纳在上述壳体中。
根据一个实施例，电子设备还包括电路，电路被配置成经由第一和第二导电柱以及熔断器向光源提供电源电压。
根据一个实施例，电子设备还包括电路，电路被配置为经由由经由第一和第二导电柱以及熔断器提供的激活信号所控制的开关向光源供应电源电压。
根据一个实施例，电子设备还包括电路，电路被配置为基于第一和第二导电柱上的电压降检测扩散器从筒的分离，并且如果检测到扩散器的分离则停用光源。
附图说明
从以下对以说明而非限制的方式参考附图给出的实施例的详细描述中，前述和其他特征和优点将变得显而易见，附图中：
图1A是用于光源的壳体的平面图；
图1B是图1A的壳体的横截面视图；
图2A是根据本公开的示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图2B是根据示例实施例的图2A的壳体的横截面视图；
图2C是根据另一示例实施例的图2A的壳体的横截面视图；
图3A是根据本公开的另一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图3B是根据示例实施例的图3A的壳体的横截面视图；
图4A是根据本公开的示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图4B是根据示例实施例的图4A的壳体的横截面视图；
图5A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图5B是根据示例实施例的图5A的壳体的横截面视图；
图5C是根据示例实施例的图5A的壳体的另一横截面视图；
图6A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图6B是根据示例实施例的图6A的壳体的横截面视图；
图6C是根据示例实施例的图6A的壳体的扩散器的下侧的平面图；
图7A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图7B是根据示例实施例的与图7A的壳体一起使用的扩散器的平面图；
图7C是根据示例实施例的图7A的壳体和图7B的扩散器的横截面视图；
图8A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图8B是根据示例实施例的图8A的壳体的扩散器的透视图；
图8C是根据示例实施例的图8A的壳体的横截面视图；
图9A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图9B是根据示例实施例的图9A的壳体的扩散器的透视图；
图9C是根据示例实施例的图9A的壳体的横截面视图；
图10A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图10B是根据示例实施例的图10A的壳体的扩散器的透视图；
图10C是根据示例实施例的图10A的壳体的横截面视图；
图10D是根据图10B的替代实施例的图10A的壳体的扩散器的透视图；
图11A是根据本公开的又一示例实施例的用于光源的壳体的平面图；
图11B是根据示例实施例的图11A的壳体的横截面视图；
图12A示意性地图示出了根据本公开的实施例的用于检测开路的检测电路；
图12B示意性地图示出了根据本公开的另一实施例的用于检测开路的检测电路；
图12C示意性地图示出了根据本公开的又一实施例的用于检测开路的检测电路；和
图13示意性地图示出了根据本公开的示例实施例的包括光源的电子设备。
在各个附图中，相同的特征已经用相同的附图标号来引用。
具体实施方式
自始至终在本公开中，术语“连接”被用来指明电路元件之间的直接电连接，而术语“耦合”被用来指明电路元件之间的电连接，该电连接可以是直接的、或者可以是经由一个或多个诸如电阻器、电容器、晶体管或缓冲器的中间元件的。除非另有说明，否则当使用术语“耦合”时，连接可以通过直接连接来实现。
术语“大约”在本文中被用来指明所讨论的值的正负10％的公差。
自始至终在本公开中，术语“筒”被用来指明具有大致管状形状的元件，其例如具有基本上方形或圆形的横截面，但是其他形状也是可能的。
术语“扩散器”被用来指明由对其要扩散的光束的波长相对透明的材料形成的任何元件。例如，对于这些波长，扩散器具有90％或更高的透射率。扩散器可以由实心单一材料形成，或者可以通过组装多种材料来形成，在这种情况下，仅部分扩散器可以是透明的。例如，扩散器由玻璃或塑料形成。扩散器的透射表面例如是平面的。可替代地，透射表面中的任一个或两个可以是非平面的，以便增强扩散效果和/或执行其他光学功能。
图1A是用于光源的壳体100的平面图。壳体100例如包括壳体主体或筒102，扩散器104被安装在其中。例如，通过黏胶106将扩散器104固定到筒102，黏胶106部分地或完全地填充扩散器104和筒102之间的间隙。
图1B是沿着横穿筒102和扩散器104的图1A中的虚线A-A所截取的壳体100的横截面视图。如所图示，壳体100例如被定位在基板108上，使得其覆盖也安装在基板108上的光源110。光源110例如是激光源或者能够发射光束的其他类型的源，诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)。例如，光源110具有在0.2W至2W范围中的功率。
筒102包括穿过其中央的开口111，允许由光源110所生成的光束通过。
如在上面的背景技术部分中所解释的，扩散器104例如由玻璃制成，其起到保护光源110免受灰尘影响的作用，并且起到扩散由光源110所生成的光束的作用，并从而降低强度。困难在于，如果扩散器104被移除或以其他方式从筒102分离，例如由于黏胶106的失效，光源110将不再被覆盖，从而使用户暴露于光束的全部强度。
现在将参照图2至图5描述根据本公开的第一方面的用于光源的壳体及其制造方法。除非另外指出，否则图2至图5中所示的元件的结构和功能与以上讨论的那些相同。
根据第一方面，壳体包括导线、带或轨道，在本文中将其称为熔断器，并且其在扩散器被移除或以其他方式从壳体分离的情况下被布置成被断开。使用术语“熔断器”是因为该线、带或被设计成断开电连接以便提供保护机构。特别地，熔断器被配置为在由扩散器的分离所引起的机械力的情况下断开。在过电流的情况下，熔断器可能具有或可能不具有熔化的附加属性，这在任何情况下都不是其主要作用。在每个实施例中，熔断器例如具有25μm或更小的直径或厚度，并且例如15μm或更小，因此其相对易碎并且在扩散器被分离的情况下可能断开。熔断器例如由铜或金形成。
图2A是根据本公开的示例实施例的用于光源的壳体200的平面图。与图1A的壳体100类似，壳体200包括筒202和安装在筒上和/或筒202中的扩散器204，筒202的顶面203在图2A中是可见的。在本文所述的实施例中，筒202的横截面是方形，但在替代实施例中，其他形状也是可能的。扩散器204例如被定位在形成于筒202的顶面中的安装部内，并且通过填充扩散器204和筒202之间的间隙的黏胶206而被固定在其安装部中。
例如，线熔断器208、210被定位成将扩散器204保持在筒中或筒202上的其安装部内。在图2A的示例中，线熔断器208、210延伸越过扩散器204的周边部分处的拐角。将线熔断器208的端部例如焊接到导电柱212和213的暴露的顶面，该顶面例如在图2A中通过筒202中的开口214是可见的。类似地，将线熔断器210的端部例如焊接到导电柱215和216的暴露的顶面，该顶面例如在图2A中通过筒202中的开口214也是可见的。
在一些实施例中，线熔断器208、210各自被诸如黑胶之类的保护涂层覆盖，以便保护它们免受不是由扩散器204的分离所引起的意外损坏。
图2B是沿着通过导电柱212并穿过扩散器204的图2A的虚线B-B所截取的横截面视图。在图2B的横截面中，假设图2A的视图是壳体200的顶部。如所图示，壳体200例如被安装在基板218上，覆盖与上述图1B的光源110相类似的光源220。筒202包括穿过其中央的开口221，允许由光源220所生成的光束通过。
导电柱212在筒202的壁内从壳体200的下侧延伸，其接触基板218直到扩散器204的高度。其他导电柱213、215和216(图2B中未图示出)例如类似于柱212。导电柱212、213、215、216例如由铜、铝或另一种诸如金属或金属合金之类的导电材料形成。
导电柱212的底面例如与形成在基板218的表面中的焊盘222电接触。其他导电柱213、215、216例如与类似的焊盘(图2B中未图示出)接触。
线熔断器208从导电柱212的顶面延伸越过扩散器204的拐角。扩散器204例如被定位在由筒202的顶面中高度为h的凹槽所形成的安装部中。高度h例如大约等于扩散器204的厚度th。
下面更详细描述的控制电路例如在基板上和/或在基板218中被实现，并且经由相应的焊盘222而被耦合到导电柱212、213、215和216。当扩散器204处于适当位置并且线熔断器208和210完好无损时，导电柱212和213以及线熔断器208形成第一导电回路，并且导电柱215和216以及线熔断器210形成第二导电回路。然而，如果扩散器204变成分离，则导线熔断器208和/或210将被断开，导致导电回路中的任一个或两个中的开路。控制电路例如通过使电流通过导电回路来周期性地或连续地测试导电回路，并且如果在导电回路中的任一个或两个中检测到开路，则停用光源220。
图2C是根据图2B的替代实施例的沿着图2A的线B-B所截取的横截面视图。图2B和图2C中的相同特征用相同的附图标号来标记，并且不再详细描述。在图2B的横截面视图中，假设图2A的视图是壳体200的下侧。因此，在图2C的示例中，将扩散器204安装在筒202内，而不是搁放在筒202的顶面中所形成的凹槽中。
例如，筒202在其顶端处包括朝向筒202的轴线延伸的唇缘230。扩散器204例如被保持抵靠该唇缘230的下侧232，并且在扩散器204的边缘和筒202的内表面之间通过黏胶206被固定在适当位置。导电柱212例如被形成在筒202的内表面上，并且在一些实施例中例如通过被称为LDS(激光直接结构化)的技术而被形成为表面镀层。线熔断器210例如被焊接到导电柱212的侧面，并且延伸穿过扩散器204的下侧的拐角，在那里它以与柱213(图2C中未图示出)类似的方式被焊接。因此，线熔断器208和210将扩散器204保持在筒202中的其安装部中，并且被定位成使得它们在扩散器204从筒202分离的情况下可能被断开。
对于本领域技术人员显而易见的是，尽管图2A、图2B和图2C图示出了其中存在两个线熔断器208、210和四个导电柱212、213、215和216的实施例，但在一些实施例中可以提供线熔断器208、210中的仅一个，并且导电柱的数量可以减少到两个。在这种情况下，线熔断器例如在扩散器的整个宽度或长度上延伸，以便在不断开线熔断器的情况下避免扩散器可能被移除的风险。可替代地，可以提供附加的线熔断器和导电柱，例如在扩散器204的每个拐角处定位一个。
图3A是根据本公开的另一示例实施例的用于光源的壳体300的平面图。在图3A中，扩散器204在筒202上的位置由虚线矩形来表示。与图2B的实施例类似，将扩散器204定位在筒202的顶面203中的凹槽中。凹槽例如包括表面302，该表面302基本平行于筒202的顶面203，并从内表面304向外延伸向上延伸到筒202的中央。表面302被一侧上的较深凹槽306所中断，其中导电柱212和213的顶面是可见的。例如，线熔断器308在该凹槽306中在导电柱212、213的顶面之间延伸，并且例如被焊接到导电柱212、213的每个顶面，以便将柱212和213电连接在一起。线熔断器308位于扩散器204的周边部分处。
图3B是沿着穿过筒202并穿过凹槽306和线熔断器308的线C-C所截取图3A的壳体300的横截面视图。线熔断器308例如穿过粘附到扩散器204的下侧的黏胶点314。因此，如果扩散器204变成从筒202分离，则黏胶点314将与扩散器204一起移动，因此断开熔断器308。在一些实施例中，黏胶点314不接触凹槽306的一个、一些或所有表面，因此降低了在扩散器204分离的情况下黏胶点314保留在凹槽306中的风险。凹槽306例如具有0.5至1mm的深度tr。
制造壳体300的方法例如涉及形成包括连接导电柱212、213的线熔断器308的筒202。然后在适当位置中将黏胶点314沉积在扩散器204的下侧上，并且然后在黏胶硬化之前将扩散器204定位在筒202中的其安装部中，使得线熔断器进入黏胶点314。黏胶点314例如通过冷却、通过暴露于空气或通过激活(例如使用UV光)来进行硬化。附加的黏胶例如被用来将扩散器204固定到筒202。
虽然在图3A和图3B的实施例中，存在单对导电柱212、213和单个线熔断器208，但是在替代实施例中，可以存在通过位于类似于凹槽306的另外凹槽中的附加线熔断器链接的、例如形成在筒202的其他侧面中的一个或多个另外的导电柱对。
图4A是根据另一示例实施例的用于光源的壳体400的平面图。
图4A中的箭头221指明在筒202的中央向上延展并允许由光源所生成的光束通过的开口。在图4A的示例中，筒202包括两对导电柱，定位于开口221的相对侧上的第一对导电柱212、213，以及也定位于开口221的相同相对侧上的第二对导电柱215、216。导电柱212、213、215和216的顶面例如基本上与相对于筒202的顶面203凹陷的表面401齐平。线熔断器402电连接导电柱212、213，并且其端部例如被焊接到这些柱的顶面。线熔断器404电连接导电柱215、216，并且其端部例如被焊接到这些柱的顶面。每个线熔断器402、404例如通过相应的黏胶点406、408而被附接到扩散器204的下侧。更具体地，线熔断器402、404在扩散器的相对的周边部分处被附接到扩散器204的下侧。
图4B是沿着穿过导电柱212、213、穿过线熔断器402并穿过黏胶点406的线D-D所截取的图4A的壳体的横截面视图。如所图示，例如在柱212、213的顶面和扩散器204的下侧之间存在间隙，其被黏胶410填充，黏胶410被用来将扩散器固定在筒202中的其安装部中。
制造壳体400的方法例如涉及形成筒202，其具有焊接在导电柱212、213之间的线熔断器402和404。然后例如在适当的位置中将黏胶点406和408沉积在扩散器204的下侧上。然后在黏胶硬化之前，将扩散器204定位在筒202中的其安装部中，使得线熔断器402、404分别进入黏胶点406、408。黏胶点406、408例如通过冷却、通过暴露于空气或通过激活(例如使用UV光)来进行硬化。当将扩散器放置在其安装部内时，附加的黏胶410例如被沉积在凹陷的表面404上，以将扩散器204固定到筒202。
图5A是根据又一示例实施例的用于光源的壳体500的平面图。
在图5A的示例中，筒202的顶侧包括凹陷区域502，凹陷区域在开口221附近形成的唇缘504和筒202的顶面203之间围绕筒延伸。导电柱212、213在开口221的相对侧上的凹陷区域中是可见的，并且导电轨道例如形成在围绕筒延展并且对导电柱212、213进行电连接的该凹槽中。该导电轨道例如包括沿着筒202的侧面延展的导电带510和512，其不包括柱212、213和熔断器514、516、518和520。熔断器514、516、518和520例如是以形成在筒202上的导电带或轨道的形式。例如，熔断器514将导电柱212连接到导电带510，熔断器516将导电带510连接到导电柱213，熔断器518将导电柱212连接到导电带512，并且熔断器520将导电带512连接到导电柱213。相应的黏胶点522将每个熔断器的一部分固定到扩散器204的下侧。此外，在一些实施例中，熔断器514至520中的每一个悬挂在区域502中的相应凹槽524上方。
图5B是图示出了沿着延伸穿过筒202并横穿导电柱212和213的图5A的虚线E-E所截取的壳体500的横截面视图。在图5B的示例中，导电柱212、213的顶部例如包括悬垂区间528，使得柱212、214的顶面比导电柱的其余部分宽。此外，扩散器204例如搁置在唇缘504的顶部上，并且该唇缘504例如用于将黏胶珠526保持在凹陷区域502中。
图5C是沿着通过熔断器514、518并通过导电柱212延伸穿过筒202的壁的图5A中的虚线F-F所截取的壳体500的横截面视图。如所图示，例如每个熔断器所通过的黏胶点522对应于已经部分进入凹槽524的黏胶珠526的部分。通过选择适当的黏胶量，可以例如将黏胶点522的大小选择成使得黏胶与凹槽524的边缘具有相对低的接触。以这样的方式，如果扩散器204变成分离，则黏胶将保持粘贴到筒202上的风险较小。
使用如关于图2至图5所述的一个或多个熔断器的优点在于，它们提供了相对低的成本和可靠的机构用于在扩散器分离的情况下断开电连接。
现在将参照图6至图9描述根据本公开的第二方面的用于光源的壳体及其制造方法。除非另外指出，否则图6至图9中所示的元件的结构和功能与以上讨论的那些相同。
根据第二方面，形成在壳体的筒中的导电柱通过接触形成在扩散器204上的导电涂层而电连接。
图6A是根据示例实施例的用于光源的壳体600的平面图。类似于图2至图5的实施例，扩散器204被定位在安装部中，并且搁置在相对于筒202的顶面203凹陷的区间602上。
图6B是沿着穿过筒202并穿过导电柱212、213的图6A中所示的虚线G-G所截取的壳体600的横截面视图。与图5B的实施例中类似，导电柱212、213的顶部例如包括悬垂区间602，使得柱212、214的顶面比导电柱的其余部分宽。导电柱212的顶面例如与形成在扩散器204的下侧605上的触点604形成电连接。类似地，导电柱213的顶面例如与形成在扩散器204的下侧605上的触点606形成电连接。在一些实施例中，柱212、213和触点604、606之间的相应电连接仅由表面之间的直接物理接触产生，而在其他实施例中，可以使用导电黏胶将表面固定在一起。
图6C是根据示例实施例的扩散器204的下侧605的平面图。触点604和606例如是方形的，但是其他形状也是可能的。在图6C的实施例中，触点604和606通过靠近扩散器204的边缘延展的一对导电轨道608和610来进行电连接，以避免干扰穿过扩散器中心部分的光束。例如，由例如使用光刻工艺所形成的相同导电涂层来实现触点604、606和轨道608、610。导电涂层例如是铜、金、ITO(氧化铟锡)或其他金属或金属合金。
图7A是根据另一示例实施例的壳体700的平面图，其中没有扩散器。筒202例如包括导电柱212和213。柱212耦合到沿着筒202的顶面203延展的导电轨道702。类似地，柱213耦合到沿着筒202的顶面延展的导电轨道704。例如，筒202是方形的，并且导电轨道702、704例如相对于筒202的中央的开口221沿着筒202的相对侧基本上彼此平行地延展。
图7B是扩散器204的下侧的平面图。在该示例中，扩散器204包括由诸如玻璃之类的透明材料形成的窗口706，以及固定到窗口706的边缘的局部框架部分708和710。例如，局部框架部分已被超模压到窗口706。每个局部框架部分708、710例如具有分别沿其延展的导电轨道712、714，轨道712、714基本上彼此平行。
图7C是沿着穿过导电柱212并沿着导电轨道702的图7A的虚线H-H所截取的筒202和扩散器204的横截面视图。当进行组装时，导电轨道702和704例如基本上垂直于导电轨道712和714延展，并且轨道702和704在其末端附近接触轨道712和714。在一些实施例中，扩散器204的局部框架部分708、710被粘合到筒202的顶面203，并且轨道702、704与轨道712、714之间的物理接触确保电连接。在替代实施例中，可以使用导电黏胶来将轨道712和714连接到轨道702和704。因此，当扩散器204在适当位置固定到筒202时，扩散器204的导电轨道712、714例如在轨道702和704之间形成电连接。然而，如果扩散器204变成从筒202分离，则将失去连接。
图8A是根据又一示例实施例的用于光源的壳体800的平面图。在图8A的示例中，导电柱212和213被形成在筒202的相对侧中，并且例如基本上延伸到筒202的顶面203。通过形成在扩散器204的边缘上的导电涂层802将柱212、213电连接在一起。
图8B更详细地图示出了扩散器204。可以看出，导电涂层802例如围绕扩散器204的整个边缘延伸。例如通过溅射形成该涂层。在一些实施例中，涂层由铜、金、铝或其他金属或金属合金形成。
图8C是沿着通过导电柱212和213横穿筒202的图8A中所示的线II所截取的壳体800的横截面视图。可以看出导电柱212和213例如延伸到基本上与扩散器204的顶部齐平的水平，引起扩散器204上的导电涂层802与导电柱212、213之间的相对大的接触面积。在一些实施例中，另外可以使用导电黏胶来将导电柱212、213电连接到涂层802。
图9A是根据又一示例实施例的用于光源的壳体900的平面图，其类似于图8A的壳体。然而，图8A中的导电涂层802在图9A中由导线902代替。
图9B是图9A的扩散器204的透视图，并且更详细地图示出了线902。线902例如完全围绕扩散器204的边缘进行缠绕。在一些实施例中，线被搁置在扩散器204的边缘中所形成的凹部中。
图9C是沿着通过导电柱212和213横穿筒202的图9A中所示的线J-J所截取的壳体900的横截面视图。在一些实施例中，线902夹在扩散器204的边缘与导电柱212、213的边缘之间，确保其间的相对良好的电连接。在一些实施例中，可以使用导电黏胶来改善电连接。
在扩散器204上使用导电轨道以便在穿过筒的导电柱之间产生电连接的优点在于可以相对便宜地形成导电轨道。此外，因为这些导电轨道形成扩散器204的一部分，所以在扩散器204分离的情况下可以可靠地断开电连接。
现在将参考图10和图11描述根据本实用新型第三方面的用于光源的壳体及其制造方法。除非另外指出，否则图10和图11中所示的元件的结构和功能与以上讨论的那些相同。
根据第三方面，形成在壳体的筒中的导电柱通过导电轨道以及通过附接到扩散器的导电插塞来进行电连接。
图10A是根据示例实施例的用于光源的壳体1000的平面图。扩散器204类似于图8A至图8C的实施例的扩散器，除了扩散器204的边缘上的导电涂层1002被例如由于在导电柱212、213上方的区间中在扩散器204的边缘中形成的凹槽(图10A中未示出)或部分孔1003、1004所导致的间隙所中断。对于“部分孔”，意思是跨越扩散器204的整个厚度延伸但是与扩散器204的边缘重叠的孔。每个部分孔1003、1004例如是基本上半圆柱形的并且具有在0.1和1mm之间的宽度wco。此外，筒202的顶面203包括例如基本上是圆柱形的与扩散器204的那些对齐的类似的部分孔1006、1008，以便形成孔或空隙。孔或空隙填充有导电材料以形成导电插塞1010、1012。例如，插塞1010、1012由导电黏胶形成。
图10B是根据示例实施例的图10A的扩散器204的透视图。部分孔1003、1004例如通过首先在扩散器204的整个边缘周围沉积导电涂层1002、然后局部填充或钻孔以形成部分孔1003、1004而形成。
图10C是沿着通过导电插塞1010和1012横穿筒202的图10A中所示的线K-K所截取的壳体1000的横截面视图。可以看出，插塞1010和1012分别确保涂层1002和导电柱212和213之间的电连接。因此，如果扩散器204变成从筒202分离，则导电柱212、213之间的电连接将被断开。
虽然图10A和图10B提供了半圆柱形状的部分孔的示例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，部分孔和导电插塞1010、1012的其他形状也是可能的，其示例现在将参考图10D进行描述。
图10D是根据另一示例实施例的图10A的扩散器204的透视图，其中部分孔1003和1004不再是半圆柱形，而是半圆锥形。筒202顶部分中的部分孔1006和1008也例如具有对应的半圆锥形状，从而限定了圆锥形孔或空隙。这例如有助于用导电材料填充空隙以形成导电插塞1010、1012的操作。此外，在扩散器204从筒202分离的情况下，部分孔1003、1004的半圆锥形状将促使插塞1010和1012保持与扩散器204在一起。
图11A是根据另一示例实施例的用于光源的壳体1100的平面图。筒202包括围绕其上部延展的凹陷表面1102，该凹陷表面1102相对于筒的顶面203而凹陷。该凹陷表面1102为扩散器204提供了安装部。此外，导电柱212、213的顶面例如与该凹陷表面1102基本齐平，并且形成在表面1102上的导电轨道部分地连接导电柱212、213。例如，导电轨道1104在筒的一侧上围绕表面1102延伸，并连接导电柱212、213，除了间隙1106之外。类似地，导电轨道1108在筒的相对侧上围绕表面1102延伸，并连接导电柱212、213，除了间隙1110之外。间隙1106和1110例如由附接到扩散器204的导电材料填充，该导电材料例如具有由图11A中的虚线圆圈1112和1114所指示的占用面积。
图11B是沿着穿过轨道1104、1108中的间隙1106、1110横穿筒202的图11A中所示的线L-L所截取的壳体1100的横截面视图。如所图示，桥接间隙的导电材料例如是形状例如为圆锥形的导电插塞1120、1122的形式，如图11B中所示。这些插塞例如通过填充在扩散器204中钻出的锥形通孔而形成。
制造图11A和图11B的壳体1100的方法例如涉及形成具有导电轨道1104和1108的筒202，以及形成具有圆锥形通孔的扩散器204。然后将扩散器204安装在筒202中，并且例如用黏胶固定。然后例如沉积导电材料以填充扩散器204中的圆锥形通孔，从而桥接间隙1106、1110，并在导电柱212、213之间形成电连接。例如，导电材料是导电黏胶。
图10和图11的实施例的优点在于，使用导电插塞来桥接导电轨道中的间隙提供了一种简单有效的技术，用于在创建电连接的同时将扩散器固定到筒上，如果扩散器变成从筒分离，则将失去该电连接。
现在将参考图12A、图12B和图12C描述用于检测导电柱212、213之间的开路以及用于响应地控制光源220的电路的示例。这些电路可以例如用上述图2至图11的任何壳体来实现。
图12A、图12B和图12C示意性地图示出了在基板218中和/或在基板218上实现的电路1200并被配置为检测扩散器204从筒202分离的不同实施例。
在图12A的示例中，电路1200包括晶体管1201，例如NMOS晶体管，其与电源电压轨VDD和地轨之间的导电回路1202串联耦合。导电回路1202对应于由导电柱212、213和形成在或固定到扩散器204上的导线或轨道形成的回路。导电回路1202和晶体管1201之间的中间节点1204耦合到控制电路(CTRL)1206，其还控制光源220和晶体管1201的栅极。
在操作中，控制电路1206例如周期性地激活晶体管1201，如果电流不在开路中则使电流流过导电回路1202。因此，节点1204处的电压将朝向电源电压VDD上升并且基于导电回路1202的相对电阻值和晶体管1201的导通电阻而稳定在一定电平。控制电路1206例如被配置为比较在节点1204处的电压与阈值电平，并且如果超过该阈值，则激活光源220，或者如果光源220已经开启则保持光源220的激活。然而，如果控制电路1206在晶体管1220被激活时检测到节点1204处的电压下降或保持为低，则这指示导电回路1202中的开路，并且控制电路1206被配置为响应地停用光源220。
在图12B的示例中，电路1200经由导电回路1202简单地将光源220耦合到电源电压轨VDD。当扩散器204正确就位时，该导电回路1202的电阻例如被配置为6欧姆或更小，并且在一些实施例中为3欧姆或更小。如果扩散器204变成分离导致了导电回路1202中的开路，则光源220将与供电电压断开连接。
在图12C的示例中，电路1200包括由经由导电回路1202接收的激活信号控制的开关1208。例如，激活信号对应于电源电压VDD。开关1208将光源220耦合到电源电压轨VDD。在正常条件下，导电回路1202将电压VDD供应给开关1208，开关因此导通并使光源220被激活。然而，如果扩散器204变成分离导致了导电回路1202中的开路，则开关1208将变为不导通，从而停用光源220。
图12C的实施例相对于图12B的实施例的优点在于流过导电回路1202的电流相对较低，引起低功耗。
图13示意性地图示出了包括光源模块1302的电子设备1300，光源模块1302包括光源，其安装在基板上并容纳在本文中如上所述的壳体中。设备1300例如是能够捕获图像场景的一个或多个范围和/或深度图的测距设备或成像设备。设备1300例如包括由SPAD(单光子雪崩二极管)阵列或其他类型的深度感测元件形成的图像传感器1304。图像传感器1304例如被配置为接收由光源模块1302生成的、被图像场景中的一个或多个物体反射之后的光。光源模块1302和图像传感器1304例如耦合到处理设备1306，处理设备1306被配置为控制由模块1302发射到图像场景中的激光束并且处理来自图像传感器1304的读数以便提取一个或多个范围和/或深度图。
设备1300例如是测距设备、3D数字相机、网络摄像机、移动电话或智能电话、或具有测距能力的其他设备。
已经如此描述了至少一个说明性实施例，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。例如，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以基于诸如导电路径的期望电阻和设计对错误检测的期望稳健性之类的因素，来选择在壳体的筒中形成的导电柱的数量和导电柱之间的电连接的数量。
此外，虽然已经描述了可以通过在筒202中的通孔中沉积材料来形成导电柱，但是可以设想其他形式的导电柱，诸如由线、销、表面涂层等形成的柱。
此外，对于本领域技术人员显而易见的是，在替代实施例中，可以以任何组合来组合关于各种实施例描述的各种特征。例如，可以设想使用连接第一对导电柱的熔断器和连接第二对导电柱的导电轨道的设计，以便提供两个独立的验证机构。
可以组合上述各种实施例以提供进一步的实施例。根据以上详细描述，可以对实施例进行这些和其他改变。通常，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

Claims (17)

1.一种用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述壳体包括：
筒，所述筒包括安装表面以及第一导电柱和第二导电柱；
在安装位置耦合到所述安装表面的扩散器；和
覆盖所述扩散器的周边部分的导线，所述导线将所述第一导电柱和所述第二导电柱电耦合在一起，所述导线的一部分与所述扩散器重叠，
其中所述导线被布置成使得在所述扩散器的所述周边部分从所述安装位置脱离的情况下，所述导线将所述第一导电柱和所述第二导电柱彼此电解耦。
2.根据权利要求1所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述导线具有小于25μm的直径或厚度。
3.根据权利要求1所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述导线是第一导线并且所述周边部分是第一周边部分，所述壳体包括覆盖所述扩散器的第二周边部分的第二导线，所述第二导线将第三导电柱和第四导电柱电耦合在一起。
4.根据权利要求1所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述导线的所述部分通过黏胶被固定到所述扩散器。
5.根据权利要求4所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述导线被布置成横穿或桥接所述筒的表面中的凹槽，所述凹槽部分地填充有与所述扩散器的下侧接触的黏胶。
6.根据权利要求1所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述导线具有直接耦合到所述第一导电柱的第一端部和直接耦合到所述第二导电柱的第二端部。
7.根据权利要求1所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述导线由金或铜制成。
8.根据权利要求1所述的用于安装在基板上的光源的壳体，其特征在于，所述筒在一端部包括耦合到所述基板的表面，其中所述第一导电柱和所述第二导电柱在所述基板和所述安装表面之间延伸。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
基板；
耦合到所述基板的光源；
耦合到所述基板的壳体主体；
耦合到所述壳体主体的第一导电柱和第二导电柱；
在安装位置耦合到所述壳体主体的扩散器，所述扩散器具有面向所述光源的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；和
将所述第一导电柱和所述第二导电柱电耦合在一起的导线，所述导线的一部分被机械固定到所述扩散器的所述第二表面，所述导线被布置成当所述扩散器从所述安装位置脱离时，将所述第一导电柱和所述第二导电柱彼此解耦。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述壳体主体包括第一通口和第二通口，其中所述第一导电柱和所述第二导电柱分别位于所述第一通口和所述第二通口中。
11.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述壳体主体包括凹槽，并且其中，在所述安装位置中，所述扩散器位于所述凹槽中。
12.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述导线是第一导线，所述电子设备还包括第三导电柱和第四导电柱以及第二导线，其中所述第二导线将所述第三导电柱和所述第四导电柱电耦合在一起，所述第二导线的一部分被机械地固定到所述扩散器的所述第二表面。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述第一导线和所述第二导线在相对侧位于所述扩散器的周边部分处。
14.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括通口，其中所述光源以及所述第一导电柱和所述第二导电柱位于所述通口中。
15.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，进一步包括被配置为经由所述第一导电柱和所述第二导电柱以及所述导线向所述光源供应电源电压的电路。
16.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，还包括被配置为通过由所述第一导电柱和所述第二导电柱以及所述导线所提供的激活信号控制的开关向所述光源供应电源电压的电路。
17.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，还包括被配置为基于所述第一导电柱和所述第二导电柱上的电压降检测所述扩散器从所述壳体主体的分离、并且当所述扩散器从所述安装位置脱离时停用所述光源的电路。
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