CN210582454U - 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：底座、光源、投射光形成单元以及导电胶单元。底座上设有第一安装位、第二安装位，以及第一引脚和第二引脚；光源设于第一安装位；投射光形成单元设于第二安装位，并与光源相对；投射光形成单元上设有线路层，线路层具有第一接线端和第二接线端；导电胶单元设置在第一接线端与第一引脚之间，以及第二接线端与第二引脚之间，用于使第一接线端与第一引脚电性相接、第二接线端与第二引脚电性相接；其中，第一引脚和第二引脚分别与电源的正极和负极相接，以使线路层接入用于检测线路层是否断裂的导电回路。同时，导电胶单元的设置，可以减小底座的体积，利于光发射模组的小型化设计。

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

光发射模组中通常包括底座以及设置在底座上的投射光形成单元和光源。光源发出的光线经过投射光形成单元后能量会衰减，从而可以降低光线对人体的伤害，当投射光形成单元损坏时，光线会集中在投射光轴上，导致在被测物表面形成能量大的光点，这些能量大的光点对人眼的伤害很大。故为了保证光发射模组的安全性能，需要检测投射光形成单元是否损坏。因此，如何设置投射光形成单元，以方便检测投射光形成单元是否损坏成了研究人员探索的方向。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何设置投射光形成单元，以方便检测投射光形成单元是否损坏，进而避免光源发出的光线对人眼造成伤害的问题，提供一种光发射模组及成像设备。

一种光发射模组，包括：底座，所述底座上设有第一安装位、第二安装位，以及第一引脚和第二引脚；光源，设于所述第一安装位；投射光形成单元，设于所述第二安装位，并与所述光源相对，用于将所述光源发出的光线转为投射光并向外投射；所述投射光形成单元上设有线路层，所述线路层具有第一接线端和第二接线端；导电胶单元，设置在所述第一接线端与所述第一引脚之间，以及所述第二接线端与所述第二引脚之间，用于使所述第一接线端与所述第一引脚电性相接、所述第二接线端与所述第二引脚电性相接；其中，所述第一引脚用于与电源的正极相接，所述第二引脚用于与电源的负极相接，从而使所述线路层接入用于检测所述线路层是否断裂的导电回路。

本实用新型提供的光发射模组，在投射光形成单元上设置线路层，同时该线路层还可以通过底座上的第一引脚和第二引脚与电源相接构成一导电回路，这样通过检测该导电回路的通断(比如检测该导电回路中是否有电流通过)，便可以判断线路层是否断开，进而判断投射光形成单元是否损坏，从而可以避免光源发出的光线对人眼造成伤害，提高光发射模组的安全性能。同时，线路层的两个接线端与底座上的相应引脚之间通过导电胶电性连接，无需焊接，这样便不用在底座上预留焊接空间，减小了底座的体积，利于光发射模组的小型化设计。

进一步的，所述投射光形成单元的入光面与所述光源相对设置，所述线路层设置在所述入光面上。这样光发射模组组装后，位于入光面上的线路层不会裸露在光发射模组外面，从而可以使线路层得到保护，避免线路层受到刮划等因素而损坏，从而提高对投射光形成单元是否损坏检测的准确度。

进一步的，所述第二安装位为第一内凹结构，所述第一引脚和所述第二引脚均设置在所述第一内凹结构内，以使生产更加方便。

进一步的，所述第一内凹结构的侧壁设有第二内凹结构，所述第二内凹结构由所述第一内凹结构的侧壁的顶部向所述第一内凹结构的底面延伸，通过第二内凹结构的设置可以方便投射光形成单元与底座之间的装配；及/或所述第一安装位为设置在所述第一内凹结构的底面的第三内凹结构，所述光发射模组的光源设置在所述第三内凹结构的底面；及/或所述第一引脚与所述第二引脚均设置在所述第一内凹结构的底面。

进一步的，所述底座上设有走线孔，所述走线孔由所述底座的外壁延伸至所述第一内凹结构，所述走线孔用于导电线穿过，以便将所述第一引脚和所述第二引脚连接至电源。这样设置不仅方便导电线的走线排布，还可以避免导电线外露使得整个光发射模组更加美观。

进一步的，所述线路层具有一条导电引线，所述导电引线弯折设置，以增大所述导电引线在所述透射光形成单元上的覆盖面积。或者，所述线路层具有两条以上的导电引线，各所述导电引线连接至不同的导电回路。

进一步的，所述线路层为透明线路层，以提高投射光形成单元的光投射效果；及/或所述底座为陶瓷底座，以提高底座的绝缘性能；及/或所述投射光形成单元粘接于所述第二安装位上，以方便光发射模组的生产组装。

进一步的，所述光发射模组还包括电路板，所述电路板设于所述底座的外壁；所述电路板上设有用于与电源正极相接的正极引脚，以及用于与电源负极相接的负极引脚，所述第一引脚通过导电线与所述正极引脚电性相接，所述第二引脚通过导电线与所述负极引脚电性相接。

本实用新型还提供了一种成像设备，所述成像设备包括光接收模组以及如上任意一项所述的光发射模组；其中，所述光发射模组用于向待成像物发出投射光，所述光接收模组用于接收经待成像物反射所述投射光形成的反射光线，并基于反射光线中的信息成像。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的光发射模组的整体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光发射模组的剖面视图；

图3为本实用新型实施例提供的光发射模组的底座的整体示意图；

图4为本实用新型实施例提供的光发射模组的投射光形成单元的主视图；

图5为本实用新型另一实施例提供的光发射模组的投射光形成单元的主视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，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”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地实施例的目的，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和图2所示，在本实用新型提供的实施例中，该光发射模组主要包括底座1、光源2、投射光形成单元3以及导电胶单元，其中，光源2和投射光形成单元3均设置在底座1上，投射光形成单元3与光源2相对，用于将光源2 所发出的光线调整为投射光并向外投射。

如图2至图4所示，在本实施例中，底座1上设有第一安装位11、第二安装位12，以及第一引脚13和第二引脚14。光源2安装在第一安装位11上，投射光形成单元3设置在第二安装位12上，并与光源2相对，用于将光源2所发出的光线向外投射，投射光形成单元3上设有线路层31，线路层31具有第一接线端311和第二接线端312，导电胶单元设置在第一接线端311与第一引脚13 之间，以及第二接线端312与第二引脚14之间，用于使第一接线端311与第一引脚13电性相接以及第二接线端312与第二引脚14电性相接(即，在本实施例中，线路层31的接线端与底座上的引脚之间通过导电胶电性连接在一起)。第一引脚13用于与电源的正极相接，第二引脚14用于与电源的负极相接，从而使线路层31接入用于检测所述线路层是否断裂的导电回路。通过检测该导电回路的通断，可以判断线路层31是否断开，进而判断投射光形成单元3是否损坏，从而可以避免光源发出的光线对人眼造成伤害，提高光发射模组的安全性能。其中，判断导电回路的通断可以通过检测该导电回路中是否有电流通过，或者是线路层的两个接线端接入控制器的相应引脚，直接利用控制器来检查导电回路的通断。控制器可以是单片机等，用于控制光发射模组的工作。同时，线路层31的接线端与底座1上的引脚之间通过导电胶电性连接，无需焊接，这样可以不用在底座上预留焊接空间，减小了底座1的体积，利于光发射模组的小型化设计。

如图2所示，在本实施例中，投射光形成单元3包括与光源2相对的入光面32以及与入光面32相背设置的投射面33，光源2发出的光线先传递至入光面32然后再传递至投射面33，其中，如图4所示，在本实施例中，线路层31 设置在入光面32上。这样光发射模组组装后，位于入光面32上的线路层31不会裸露在光发射模组外面，从而可以使线路层31得到保护，避免线路层31受到刮划等因素而损坏，从而提高对投射光形成单元3是否损坏检测的准确度。此外，在本实施例中，由于线路层31发接线端与底座1的引脚之间通过导电胶粘接在一起，且二者均不裸露在光发射模组外，故相比于焊接而言无需额外设置保护胶，简化了生产流程，降低了生产成本。其中，“相比于焊接而言”的焊接主要是指：线路层31上的接线端通过焊接方式与底座1上的引脚电性连接，为了避免焊接处氧化、脱落等现象的出现，通常会在焊接处覆盖相应的保护胶。

在本实用新型提供的实施例中，投射光形成单元3可以通过胶水粘贴在第二安装位12上。当然，在本实用新型提供的其他实施例中，透射光形成单元3 也可以是通过卡接方式安装在第二安装位12上。

投射光形成单元3可以是衍射光学元件(Diffractive Optical Elements， DOE)、散射器(Diffuser)等投射光形成单元。为了提高投射光形成单元3的投射性能，线路层31为透明的线路层，比如在本实施例中，线路层31为ITO 线路层。当然，在本实用新型提供的其他实施例中，线路层31也可以采用其他材料制成，比如采用光学导电胶等。

在本实施例中，线路层31具有若干导电引线313，第一接线端311和第二接线端312分别设置在导电引线的两端，其中，第一接线端311和第二接线端 312可以与导电引线313一体成型。如图4所示，在本实施例中，线路层31具有一条导电引线，为了提高检测精度，该导电引线在投射光形成单元3上弯折排布，且线路层31的各部分不交叉重叠，以增大导电引线在透射光形成单元3 上的有效覆盖面积。

当然在本实用新型提供的其他实施例中，线路层31具有两条以上的导电引线，此时，各导电引线分别接至不同的导电回路。如图5所示，在实用新型提供的另一实施例中，线路层31具有4条导电引线，各导电引线之间不交叉，每一根导电引线的两端分别对应设有第一接线端311和第二接线端312。为了生产方便，在本实用新型提供的其他实施例中，各导电引线的第一接线端位于投射光形成单元的同一侧，各导电引线的第二接线端也位于同一侧。可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，各导电引线的其中一端(比如第一接线端) 可以电性连接在一起，各导电引线的其他部分不交叉重叠。

如图2和图3所示，在本实用新型提供的实施例中，第二安装位12为第一内凹结构，第一引脚13和第二引脚14均设置在第一内凹结构内。进一步的，第一引脚13和第二引脚14均设置在第一内凹结构的底面121上，投射光形成单元3也安装在第一内凹结构的底面121上，以方便第一接线端311、第二接线端312与第一引脚13和第二引脚14之间的连接。可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，第一引脚13和第二引脚14也可以是设置在第一内凹结构的侧壁。

如图2所示，在本实用新型提供的实施例中，底座1上还设有走线孔15，走线孔15由底座1的外壁延伸至第一内凹结构内，用于导电线穿过，以便将第一引脚和第二引脚分别连接至电源的正极和负极。具体的，在本实施例中，走线孔15由底座1的底面延伸至第一内凹结构的底面121，导电线可以从底座1 的底面露出以便于电源相接。其中，底座1设有第二安装位12的表面为正面，与正面相背设置的表面为背面。可以理解的，在本实用新型提供的其他实施例中，走线孔15也可以是从底座1的侧壁延伸至第一内凹结构内。

另外，导电线可以采用常规的胶包线，此时导电线的一端可以直接作为第一引脚13或者第二引脚14，即生产时，导电线的一端先穿过走线孔15在第一内凹结构的底面121露出，然后通过导电胶直接将线路层31的相应接线端与导电线电性连接在一起。此外，在本实用新型提供的其他实施例中，导电线也可以采用其他设置，比如导电线可以是由银浆等固化在走线孔15内后形成的。当然，第一引脚13和第二引脚14也可以采用其他设置，比如二者均为设置在底座上的铜片。

如图3所示，在本实用新型提供的实施例中，第一内凹结构的侧壁设有第二内凹结构16，其中第二内凹结构16由第一内凹结构的侧壁的顶部向第一内凹结构的底面121延伸。生产时通常通过相应的夹持机构夹紧投射光形成单元3，然后将其放置在第一内凹结构中，为了减小底座1的尺寸，第一内凹结构的形状尺寸通常设置的与投射光形成单元3相匹配，第二内凹结构16可以作为夹持机构的避空位置，以方便夹持机构伸入和退出第一内凹结构。具体的，在本实施例中第一内凹结构为矩形槽，投射光形成单元3为与矩形槽尺寸匹配的矩形块。第二内凹结构16为弧形槽，其个数为四个，分别设置在矩形槽相邻两侧壁的交接处。

此外，通过第二内凹结构16还可以向第一内凹结构内灌胶，以填充投射光形成单元3与第一内凹结构侧壁之间的缝隙，使得投射光形成单元3粘贴于第一内凹结构内。

如图2所示，在本实用新型提供的实施例中，第一安装位11为设置在第一内凹结构的底面121上设有第三内凹结构，光源2设置在第三内凹结构的底面。另外，在本实施例中，光源2可以是VCSEL光源、EEL光源或者LED光源等。其中，VCSEL为Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser的缩写，中文名称为垂直腔面发射激光器；EEL为Edge Emitting Laser的缩写，中文名称为边发射激光器；LED为Light Emitting Diode的缩写，中文名称为发光二极管。

在本实用新型提供的实施例中，为了生产方便，底座1一体成型。为了提高底座1的绝缘性能，在本实用新型提供的实施例中，底座1采用陶瓷底座1。另外，为了提高陶瓷底座1的散热性能，在本实用新型提供的实施例中，底座1 采用氧化铝陶瓷底座。

另外，在本实用新型提供的实施例中，光发射模组还包括电路板，电路板设于底座1的外壁，电路板上设有用于与电源正极相接的正极引脚，以及用于与电源负极相接的负极引脚，第一引脚和第二引脚分别通过导电线与该正极引脚以及负极引脚电性相接。作为优选的，电路板并与接线孔相对，导电线从走线孔15引出后直接连接在电路板上。

本实用新型还提供了一种成像设备，该成像设备包括光接收模组以及上述任一实施例所述的光发射模组，其中，所述光发射模组用于向待成像物发出投射光，所述光接收模组用于接收经待成像物反射所述投射光形成的反射光线，并且基于反射光线中的信息成像。基于成像设备包含如上任意一实施例所述的光发射模组，从而能够提高整个成像设备的使用性能。其中，成像设备可以是摄像头、手机、投影仪等。

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：

底座，所述底座上设有第一安装位、第二安装位，以及第一引脚和第二引脚；

光源，设于所述第一安装位；

投射光形成单元，设于所述第二安装位，并与所述光源相对，用于将所述光源发出的光线转为投射光并向外投射；所述投射光形成单元上设有线路层，所述线路层具有第一接线端和第二接线端；

导电胶单元，设置在所述第一接线端与所述第一引脚之间，以及所述第二接线端与所述第二引脚之间，用于使所述第一接线端与所述第一引脚电性相接、所述第二接线端与所述第二引脚电性相接；其中，所述第一引脚用于与电源的正极相接，所述第二引脚用于与电源的负极相接，从而使所述线路层接入用于检测所述线路层是否断裂的导电回路。

2.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述投射光形成单元的入光面与所述光源相对设置，所述线路层设置在所述入光面上。

3.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述第二安装位为第一内凹结构，所述第一引脚和所述第二引脚均设置在所述第一内凹结构内。

4.根据权利要求3所述的光发射模组，其特征在于，所述第一内凹结构的侧壁设有第二内凹结构，所述第二内凹结构由所述第一内凹结构的侧壁的顶部向所述第一内凹结构的底面延伸；及/或

所述第一安装位为设置在所述第一内凹结构的底面的第三内凹结构，所述光源设置在所述第三内凹结构的底面；及/或

所述第一引脚与所述第二引脚均设置在所述第一内凹结构的底面。

5.根据权利要求3所述的光发射模组，其特征在于，所述底座上设有走线孔，所述走线孔由所述底座的外壁延伸至所述第一内凹结构，所述走线孔用于导电线穿过，以便将所述第一引脚和所述第二引脚连接至电源。

6.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述线路层具有一条导电引线，所述导电引线弯折设置，以增大所述导电引线在所述投射光形成单元上的覆盖面积。

7.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述线路层具有两条以上的导电引线，各所述导电引线连接至不同的导电回路。

8.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述线路层为透明线路层；及/或

所述底座为陶瓷底座；及/或

所述投射光形成单元粘接于所述第二安装位上。

9.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述光发射模组还包括电路板，所述电路板设于所述底座的外壁；

所述电路板上设有用于与电源正极相接的正极引脚，以及用于与电源负极相接的负极引脚，所述第一引脚通过导电线与所述正极引脚电性相接，所述第二引脚通过导电线与所述负极引脚电性相接。

10.一种成像设备，其特征在于，所述成像设备包括光接收模组以及如权利要求1-9任意一项所述的光发射模组；其中，所述光发射模组用于向待成像物发出投射光，所述光接收模组用于接收经待成像物反射所述投射光形成的反射光线，并基于反射光线中的信息成像。

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