CN220553466U - 光发射模组、摄像模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光发射模组、摄像模组和电子设备。该光发射模组包括：基座，具有容纳腔和开口，所述开口设置于所述基座的顶部并与所述容纳腔连通；两个第一金属连接部，沿所述容纳腔的周向间隔分布于所述基座的侧壁，所述第一金属连接部自所述基座的顶面延伸至所述基座的底面；以及光学元件，悬置于所述容纳腔中，所述光学元件远离所述基座的底面的一侧覆盖有检测膜，所述检测膜的正极和负极分别通过第一导线与两个所述第一金属连接部电连接。该摄像模组包括光接收模组和光发射模组，所述光接收模组接收所述光发射模组射出的、并经目标物体反射的光束。该电子设备包括摄像模组。

Description

光发射模组、摄像模组和电子设备

技术领域

本申请涉及光电技术领域，尤其涉及光发射模组、摄像模组和电子设备。

背景技术

随着传感技术的快速发展，TOF(Time of Flight，飞行时间测距法)摄像模组被广泛应用于各个领域，例如人脸识别领域、手势识别领域、3D测距和无人驾驶等领域。

TOF摄像模组通常包括光发射模组和光接收模组，光发射模组射出经过调制的光束，该光束经目标物体发射后被光接收模组接收，通过计算发射光束和接收光束的时间差或者相位差就可以获得关于目标物体的深度信息。

目前，光发射模组的光扩散片直接安装在陶瓷基板上，光扩散片表面镀设的ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)膜只能通过银胶与陶瓷基板的焊盘电连接。但是，银胶存在阻值跳变的问题，容易引起银离子迁移进而导致ITO膜发生短路。

发明内容

本申请实施方式提供的光发射模组、摄像模组和电子设备可解决或部分解决现有技术中的上述不足或现有技术中的其他不足。

根据本申请第一方面实施例的光发射模组，包括：

基座，具有容纳腔和开口，所述开口设置于所述基座的顶部并与所述容纳腔连通；

两个第一金属连接部，沿所述容纳腔的周向间隔分布于所述基座的侧壁，所述第一金属连接部自所述基座的顶面延伸至所述基座的底面；以及

光学元件，悬置于所述容纳腔中，所述光学元件远离所述基座的底面的一侧覆盖有检测膜，所述检测膜的正极和负极分别通过第一导线与两个所述第一金属连接部电连接。

根据本申请的一个实施例，所述第一金属连接部包括自所述基座的顶面至所述基座的底面的方向依次连接的金属条和金属块，所述金属条和所述金属块均设置于所述基座的侧壁内，所述金属条远离所述金属块的一端贯穿所述基座的顶面并与所述第一导线连接，所述金属块暴露于所述基座的底面。

根据本申请的一个实施例，两个所述第一金属连接部的所述金属块通过导电元件电连接。

根据本申请的一个实施例，所述第一金属连接部与所述基座一体注塑成型。

根据本申请的一个实施例，所述容纳腔的侧壁覆盖有第一金属膜。

根据本申请的一个实施例，所述第一金属膜通过激光直接成型工艺形成于所述容纳腔的侧壁。

根据本申请的一个实施例，所述第一金属连接部包括自所述基座的顶面至所述基座的底面的方向依次连接的金属条、第二金属膜和金属块，所述金属条远离所述第二金属膜的一端伸出所述容纳腔并与所述第一导线连接，所述第二金属膜覆盖所述容纳腔的部分侧壁，所述金属块设置于所述基座的侧壁内并暴露于所述基座的底面，两个所述第一金属连接部的所述第二金属膜沿所述容纳腔的周向间隔分布。

根据本申请的一个实施例，所述金属块与所述基座一体注塑成型，所述金属条和所述第二金属膜通过激光直接成型工艺形成于所述容纳腔的侧壁。

根据本申请的一个实施例，所述容纳腔的侧壁形成有台阶面，所述光学元件的边缘搭设于所述台阶面。

根据本申请的一个实施例，所述第一导线覆盖有保护膜。

根据本申请的一个实施例，所述基座包括底板以及环绕于所述底板外侧的侧板，所述底板和所述侧板共同围设形成所述容纳腔，所述第一金属连接部设置于所述侧板。

根据本申请的一个实施例，所述光发射模组还包括：

第二金属连接部，设置于所述基座的底部内；

光发射元件，设置于所述光学元件与所述第二金属连接部之间，所述光发射元件通过第二导线与所述第二金属连接部连接。

根据本申请的一个实施例，所述第二金属连接部与所述基座一体注塑成型。

根据本申请的一个实施例，所述光学元件包括光扩散片，所述光发射元件包括光发射芯片。

根据本申请的一个实施例，所述光发射模组还包括第一线路板，所述基座设置在所述第一线路板上，所述第一金属连接部和所述第二金属连接部分别与所述第一线路板电连接。

根据本申请第二方面实施例的摄像模组，包括：光接收模组以及本申请第一方面所述的光发射模组，所述光接收模组接收所述光发射模组射出的、并经目标物体反射的光束。

根据本申请第三方面实施例的电子设备，包括：本申请第二方面所述的摄像模组。

本申请实施例提供的光发射模组、摄像模组和电子设备，通过在基座的侧壁设置自基座的顶面延伸至基座的底面的第一金属连接部，就可以借助设置有第一金属连接部的基座来替代陶瓷基板。相比于陶瓷基板只能通过银胶与检测膜电连接，第一金属连接部可以通过第一导线与检测膜电连接，从而可以避免银胶因发生阻值跳变而导致检测膜短路的问题，进而可以提高整个光发射模组的可靠性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。在附图中：

图1是现有技术这种光发射模组的结构示意图；

图2是根据本申请的光发射模组的结构示意图之一；

图3是根据本申请的光发射模组的结构示意图之二；

图4是根据本申请的光发射模组的结构示意图之三；以及

图5是根据本申请的摄像模组的结构示意图。

附图标号：

100、光扩散片；110、光学元件；200、陶瓷基板；

201、第二焊盘；300、光发射芯片；310、光发射元件；

400、ITO膜；401、第一焊盘；410、检测膜；500、银胶；

600、基座；601、容纳腔；602、侧板；603、底板；

610、第一金属连接部； 611、金属条； 612、金属块；

613、第一金属膜； 614、第二金属膜； 620、第二金属连接部；

700、保护膜； 810、第一导线； 820、第二导线；

900、第一线路板； 1000、光发射模组； 2000、光接收模组；

2100、镜筒；2200、透镜；2300、感光芯片；2400、第二线路板；

2500、滤光片。

具体实施方式

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，光发射模组包括光扩散片100、陶瓷基板200和光发射芯片300，光扩散片100和光发射芯片300设置于陶瓷基板200的空腔内，光扩散片100远离光发射芯片300的表面镀设有ITO膜400，ITO膜400的正极和负极分别设置有第一焊盘401，陶瓷基板200的顶面设置有与第一焊盘401一一对应的第二焊盘201，第一焊盘401和对应的第二焊盘201上覆盖有银胶500，第一焊盘401通过银胶500与对应的第二焊盘201电连接。但是，银胶500存在阻值跳变的问题，容易引起银离子迁移进而导致ITO膜400发生短路。

为了至少解决上述问题，如图2至图4所示，本申请实施例提供了一种光发射模组1000，该光发射模组1000包括基座600、光学元件110和两个第一金属连接部610。其中，基座600具有容纳腔601和开口，开口设置于基座600的顶部并与容纳腔601连通，两个第一金属连接部610沿容纳腔601的周向间隔分布于基座600的侧壁，第一金属连接部610自基座600的顶面延伸至基座600的底面；光学元件110悬置于容纳腔601中并与基座600的底面相对设置，光学元件110远离基座600的底面的一侧覆盖有检测膜410，检测膜410的正极和负极分别通过第一导线810与两个第一金属连接部610电连接。

安装时，检测膜410正/负极可以分别通过第一导线810与对应的第一金属连接部610的顶端电连接，第一金属连接部610的底部可以与例如线路板等其他通电设备电连接，以构成导电回路。由于检测膜410覆盖在光学元件110远离基座600的底面的一侧，因此若光学元件110受损，检测膜410也会受损。而检测膜410受损则会导致导电回路断开，由此通过检测导电回路的电信号就可以判断出光学元件110是否受损。

由上可知，本申请实施方式通过在基座600的侧壁设置自基座600的顶面延伸至基座600的底面的第一金属连接部610，就可以借助设置有第一金属连接部610的基座600来替代陶瓷基板200。相比于陶瓷基板200只能通过银胶500与检测膜410电连接，第一金属连接部610可以通过第一导线810与检测膜410电连接，从而可以避免银胶500因发生阻值跳变而导致检测膜410短路的问题，进而可以提高整个光发射模组1000的可靠性。

需要说明的是，第一导线810可以但不限于是金线、银线或铜线等导电线。为了避免第一导线810被划断，第一导线810覆盖有保护膜700。其中，保护膜700可以为树脂胶水。光学元件110可以但不限于是光扩散片，检测膜410可以但不限于是ITO膜。基座600可以包括底板603以及环绕于底板603外侧的侧板602，底板603和侧板602共同围设形成容纳腔601，第一金属连接部610设置于侧板602。其中，底板603和侧板602可以一体成型，也可以分体成型，基座600的材料可以但不限于是树脂等非金属材料。此外，为了便于光学元件110的定位安装，容纳腔601的侧壁形成有用于搭设光学元件110的台阶面，换言之，沿侧板602的上边缘、侧板602内壁开设有环形槽，环形槽与基座600的底面平行的内壁为台阶面，光学元件110的边缘搭设在台阶面上。

第一金属连接部610可以有多种结构形式，例如：

形式一、如图2所示，第一金属连接部610包括金属条611和金属块612，金属条611和金属块612均设置于基座600的侧壁内，金属块612位于金属条611的下方，金属条611的一端贯穿基座600的顶面并与第一导线810连接，金属条611的另一端与金属块612连接，金属块612暴露于基座600的底面。由此，检测膜410的正极通过第一导线810依次与其中一个第一金属连接部610的金属条611和金属块612连接，该金属块612暴露于基座600底面的部分通过例如线路板或导线等导电元件与另外一个第一金属连接部610的金属块612电连接，该金属块612再依次通过对应的金属条611和第一导线810与检测膜410的负极电连接，由此构成导电回路。由于金属条611和金属块612的横截面尺寸相对较大，而电阻与横截面尺寸成反比，因此第一金属连接部610不仅导电性能优于陶瓷基板200的铜箔，而且制备工艺相对简单，良品率更高，成本更低廉。需要说明的是，为了简化工艺，进一步降低成本，金属块612也可以替换为金属条611，也就是说，第一金属连接部610为自基座600的顶面延伸至基座600的底面的金属条。当然，由于金属块612的横截面积更大，因此相比于后者，采用金属条611+金属块612的方式更便于第一金属连接部610与其他导电设备电连接。

作为示例，第一金属连接部610与基座600一体注塑成型。例如，可以通过膜内注塑(In-Mold Decoration，IMD)工艺来制备第一金属连接部610与基座600，具体地，可以先将金属条611和金属块612放入注塑模内，然后将树脂注入注塑膜内，使树脂与金属条611和金属块612合成一体。由于陶瓷基板200通常是由氧化铝或氮化铝等脆性材料制备而成，因此在回流焊的过程中陶瓷基板200极易因热应力而发生开裂，而本申请实施例通过采用树脂来制备基座600，既可以在注塑成型的过程中借助高温释放应力，也可以利用树脂自身的柔性来释放应力，从而可以避免因高温或受到较小应力而发生开裂的问题。

此外，如图3所示，为了能够屏蔽电磁波，容纳腔601的侧壁覆盖有第一金属膜613，换言之，第一金属膜613沿容纳腔601的周向延伸，第一金属膜613在基座600的底面的投影呈环形。其中，第一金属膜613的材料可以但不限于包括铜、金和银中的至少一种。作为示例，第一金属膜613通过激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)工艺形成于容纳腔601的侧壁。

形式二、如图4所示，第一金属部包括金属条611、第二金属膜614和金属块612，金属条611的一端伸出容纳腔601并与第一导线810连接，金属条611的另一端与第二金属膜614的上边缘连接，第二金属膜614覆盖容纳腔601的部分侧壁，第二金属膜614的下边缘与金属块612连接，金属块612设置于基座600的侧壁内并暴露于基座600的底面，两个第一金属连接部610的第二金属膜614沿容纳腔601的周向分布，换言之，两个第二金属膜614沿容纳腔601的周向既不重叠也不接触，两个第二金属膜614在基座600的底面的投影均呈弧形，两个弧形之间存在间隙。由此，检测膜410的正极通过第一导线810依次与其中一个第一金属连接部610的金属条611、第二金属膜614和金属块612连接，该金属块612暴露于基座600底面的部分通过例如线路板或导线等导电元件与另外一个第一金属连接部610的金属块612电连接，该金属块612再依次通过对应的第二金属膜614、金属条611和第一导线810与检测膜410的负极电连接，由此构成导电回路。由于金属条611、第二金属膜614和金属块612的横截面尺寸相对较大，而电阻与横截面尺寸成反比，因此第一金属连接部610不仅导电性能优于陶瓷基板200的铜箔，而且制备工艺相对简单，良品率更高，成本更低廉。此外，虽然两个第二金属膜614沿容纳腔601的周向间隔分布，但是两个第二金属膜614之间的间隙相对较小，两个第二金属膜614覆盖了容纳腔601侧壁的大部分区域，从而仍然可以起到屏蔽作用。其中，第二金属膜614的材料可以但不限于包括铜、金和银中的至少一种。

需要说明的是，金属条611既可以设置在容纳腔601的侧壁上，也可以设置在基座600的侧壁中。若金属条611设置在基座600的侧壁中，那么金属条611远离第一导线810的一端则可以横向贯穿基座600的侧壁，以与第二金属膜614接触。若金属条611设置于容纳腔601的侧壁，那么金属条611和第二金属膜614则可以通过激光成型工艺(Laser DirectStructuring，LDS)来形成。另外，金属块612与基座600可以通过膜内注塑(In-MoldDecoration，IMD)工艺一体注塑成型。

另外，本申请实施方式中光发射模组1000还包括光发射元件310和第二金属连接部620，第二金属连接部620设置于基座600的底部内，光发射元件310设置于光学元件110与第二金属连接部620之间，光发射元件310通过第二导线820与第二金属连接部620连接。其中，光学元件110可以为光扩散片，光发射元件310可以但不限于是VCSEL(Vertical CavitySurface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)、EEL(Edge Emitting Laser，边缘激光发射器)芯片或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)发射源。作为示例，第二金属连接部620与基座600通过膜内注塑(In-Mold Decoration，IMD)工艺一体注塑成型。其中，第二导线820可以但不限于是金线、银线或铜线等导电线。

在一些实施例中，该光学发射模组还可以包括第一线路板900，基座600设置在第一线路板900上，第一金属连接部610和第二金属连接部620分别与第一线路板900电连接。其中，第一线路板900可以是柔性线路板，也可以是印刷线路板。

另外，本申请实施方式还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括光发射模组1000和光接收模组2000，光接收模组2000用于接收光发射模组1000射出的、并经目标物体反射的光束。

在一些实施例中，光接收模组2000可以包括镜头组件、感光芯片2300和第二线路板2400，镜头组件包括镜筒2100以及多个设置在镜筒2100内的透镜2200，多个透镜2200沿镜筒2100的轴向依次设置，多个透镜2200悬置于感光芯片2300的上方，感光芯片2300设置于第二线路板2400上并与第二线路板2400电连接。进一步地，光接收模组2000还可以包括位于透镜2200与感光芯片2300之间的滤光片2500。由此，光发射模组1000射出的光束经目标物体反射后射向光接收模组2000，光束依次透过光接收模组2000的各个透镜2200后射向滤光片2500，光束经滤光片2500过滤杂光后射向感光芯片2300，感光芯片2300将接收到光信号转换为电信号并传输给第二线路板2400。在一些实施例中，第一线路板900和第二线路板2400可以集成为一个线路板。

另外，本申请实施方式还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述摄像模组。其中，电子设备可以但不限于是手机、笔记本电脑、平板电脑、光电通信设备或光电照明设备等。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (17)

1.一种光发射模组，其特征在于，包括：

基座，具有容纳腔和开口，所述开口设置于所述基座的顶部并与所述容纳腔连通；

两个第一金属连接部，沿所述容纳腔的周向间隔分布于所述基座的侧壁，所述第一金属连接部自所述基座的顶面延伸至所述基座的底面；以及

光学元件，悬置于所述容纳腔中，所述光学元件远离所述基座的底面的一侧覆盖有检测膜，所述检测膜的正极和负极分别通过第一导线与两个所述第一金属连接部电连接。

2.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述第一金属连接部包括自所述基座的顶面至所述基座的底面的方向依次连接的金属条和金属块，所述金属条和所述金属块均设置于所述基座的侧壁内，所述金属条远离所述金属块的一端贯穿所述基座的顶面并与所述第一导线连接，所述金属块暴露于所述基座的底面。

3.根据权利要求2所述的光发射模组，其特征在于，两个所述第一金属连接部的所述金属块通过导电元件电连接。

4.根据权利要求2所述的光发射模组，其特征在于，所述第一金属连接部与所述基座一体注塑成型。

5.根据权利要求2所述的光发射模组，其特征在于，所述容纳腔的侧壁覆盖有第一金属膜。

6.根据权利要求5所述的光发射模组，其特征在于，所述第一金属膜通过激光直接成型工艺形成于所述容纳腔的侧壁。

7.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述第一金属连接部包括自所述基座的顶面至所述基座的底面的方向依次连接的金属条、第二金属膜和金属块，所述金属条远离所述第二金属膜的一端伸出所述容纳腔并与所述第一导线连接，所述第二金属膜覆盖所述容纳腔的部分侧壁，所述金属块设置于所述基座的侧壁内并暴露于所述基座的底面，两个所述第一金属连接部的所述第二金属膜沿所述容纳腔的周向间隔分布。

8.根据权利要求7所述的光发射模组，其特征在于，所述金属块与所述基座一体注塑成型，所述金属条和所述第二金属膜通过激光直接成型工艺形成于所述容纳腔的侧壁。

9.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述容纳腔的侧壁形成有台阶面，所述光学元件的边缘搭设于所述台阶面。

10.根据权利要求1所述的光发射模组，其特征在于，所述第一导线覆盖有保护膜。

11.根据权利要求1至10任一项所述的光发射模组，其特征在于，所述基座包括底板以及环绕于所述底板外侧的侧板，所述底板和所述侧板共同围设形成所述容纳腔，所述第一金属连接部设置于所述侧板。

12.根据权利要求1至10任一项所述的光发射模组，其特征在于，所述光发射模组还包括：

第二金属连接部，设置于所述基座的底部内；

光发射元件，设置于所述光学元件与所述第二金属连接部之间，所述光发射元件通过第二导线与所述第二金属连接部连接。

13.根据权利要求12所述的光发射模组，其特征在于，所述第二金属连接部与所述基座一体注塑成型。

14.根据权利要求12所述的光发射模组，其特征在于，所述光学元件包括光扩散片，所述光发射元件包括光发射芯片。

15.根据权利要求12所述的光发射模组，其特征在于，所述光发射模组还包括第一线路板，所述基座设置在所述第一线路板上，所述第一金属连接部和所述第二金属连接部分别与所述第一线路板电连接。

16.一种摄像模组，其特征在于，包括：

如权利要求1至15任一项所述的光发射模组；以及

光接收模组，接收所述光发射模组射出的、并经目标物体反射的光束。

17.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求16所述的摄像模组。