CN220773256U - 发光模块 - Google Patents

Abstract

本申请适用于发光设备技术领域，提供了一种发光模块。发光模块用于作为测距装置的光发射源，发光模块包括绝缘基板、设在绝缘基板的第一侧的光源器件、设在绝缘基板的与第一侧相对设置的第二侧的控制器件、多个连接块、多个穿设段以及多个凸伸设在绝缘基板的与第二侧对应的第二面的连接柱，部分的多个连接柱分别连接多个穿设段，绝缘基板设有多个通孔，多个穿设段分别设在多个通孔内，多个连接块设在绝缘基板的与第一侧对应的第一面上并各自与对应的穿设段连接，光源器件与连接块电连接，控制器件与连接柱电连接。本申请中的发光模块不仅有利于光源器件和控制器件进行散热，同时也缩短了电信号的传输距离，改善发光模块的解析能力和调光性能。

Description

发光模块

技术领域

本申请属于发光设备技术领域，更具体地说，是涉及一种发光模块。

背景技术

TOF模块是一种测距模块，全称为Time of Flight模块，它使用红外线激光器或发光二极管等光源发射短脉冲，在接收模块接收到被目标反射回来的脉冲后，通过测量脉冲的时间延迟和光的速度，计算出目标与接收模块之间的距离；TOF模块具有快速、精准、稳定等优点，因此广泛应用于3D成像、机器人、自动驾驶、安防监控、智能家居等领域。

TOF模块通常包括一个发光模块、一个接收器以及相关的电子元件和信号处理器；发光模块一般包括光学元件、发光源、光敏元件、控制单元以及基板，发光源利用连接导线与控制单元电连接，光敏元件利用连接导线与控制单元电连接；为减少电信号传输距离和尽量避免产生寄生电容，一般都会将发光源、光敏元件以及控制单元均设在基板的同一侧，但由于发光源通电后会产生很多热量，这些热量如果不能快速消散，很容易引发热堆积问题，进而很容易对发光模块造成伤害，导致发光模块损坏或性能下降。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种发光模块，旨在解决现有技术中发光模块散热效果较差的技术问题。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种发光模块，发光模块用于作为测距装置的光发射源，发光模块包括绝缘基板、光源器件、控制器件、多个连接块、多个穿设段以及多个连接柱，光源器件设在绝缘基板的第一侧，并用于向远离绝缘基板的方向发光，控制器件设在绝缘基板的第二侧，并用于控制光源器件的发光，第一侧和第二侧相对设置，绝缘基板设有多个通孔，多个穿设段分别设在多个通孔内，多个连接块设在绝缘基板的与第一侧对应的第一面上并各自与对应的穿设段连接，光源器件与连接块电连接，多个连接柱凸伸设在绝缘基板的与第二侧对应的第二面上，部分的多个连接柱分别连接多个穿设段，控制器件与连接柱电连接，连接柱用于与外部器件电连接。

可选地，发光模块还包括多个植入段，绝缘基板设有多个盲孔，多个植入段分别设在多个盲孔内并各自与对应的连接柱连接。

可选地，多个连接柱间隔分布在绝缘基板的第二面的周围处，控制器件设在绝缘基板的第二面的中心处，连接柱包括本体和凸块，凸块与本体连接且较本体靠近控制器件，凸块的厚度小于本体的厚度，控制器件通过凸块电连接本体。

可选地，控制器件的电性接点与凸块之间设有电连接线，电连接线的第一端连接凸块，电连接线的第二端连接电性接点。

可选地，发光模块还包括承载块，承载块采用金属材质，承载块设在绝缘基板的第二面上，控制器件安装在承载块的远离绝缘基板的表面上，绝缘基板采用陶瓷材质。

可选地，光源器件设在绝缘基板的第一面的中心处，发光模块还包括安装块，安装块采用金属材质，安装块设在绝缘基板的第一面上，光源器件安装在安装块的远离绝缘基板的表面上。

可选地，光源器件采用垂直共振腔面射型激光器，光源器件的第一电极端与安装块电连接，安装块电连接连接柱，光源器件的第二电极端通过连接导线与连接块电连接。

可选地，发光模块还包括固化封胶体，固化封胶体设在绝缘基板的第二侧，并包裹多个连接柱的周侧和控制器件的外部，连接柱的远离绝缘基板的一端露出至固化封胶体的外部。

可选地，发光模块还包括围框和调光器件，围框设在绝缘基板的第一面的周围处，围框内具有供光线通过的通道，围框具有远离绝缘基板的开口，调光器件安装在围框的远离绝缘基板的表面上，并覆盖开口，且用于调整经通道射出的光线。

可选地，发光模块还包括检测器件，检测器件设在绝缘基板的第一侧，并位于光源器件的一侧，且用于检测光线的强度，检测器件与连接块电连接。

本申请提供的发光模块的有益效果在于：与现有技术相比，使用本申请中的发光模块时，控制器件通过依次连接的连接柱、穿设段以及连接块向光源器件传递控制信号，从而控制光源器件的启闭。本申请中的发光模块将光源器件和控制器件分别设在绝缘基板的相对两侧，不仅有利于光源器件和控制器件进行散热，有效改善了发光模块的散热效果，避免了因热堆积问题而导致发光模块发生损坏或性能降低，延长了发光模块的使用寿命；同时将光源器件和控制器件均集成在绝缘基板上，不仅缩短了电信号的传输距离，降低了寄生电容产生的可能性，提高了光源的反应速度，改善了发光模块的解析能力和调光性能，实现了更窄的脉冲宽度和更高的频率调制，使电信号更易于辨别和分辨，同时还缩小了发光模块的尺寸，提高了发光模块的集成度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的发光模块在第一种视角状态下的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的发光模块在第二种视角状态下的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的发光模块的爆炸示意图；

图4为本申请实施例提供的发光模块隐藏固化封胶体后在第二种视角状态下的结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

100、绝缘基板；200、光源器件；300、控制器件；410、连接块；420、连接柱；421、本体；422、凸块；430、承载块；440、安装块；500、围框；600、调光器件；700、检测器件；800、固化封胶体。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。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。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1至图4，为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本申请的实施例提供了一种发光模块，发光模块用于作为测距装置的光发射源，发光模块包括绝缘基板100、光源器件200、控制器件300、多个连接块410、多个穿设段以及多个连接柱420，光源器件200设在绝缘基板100的第一侧，并用于向远离绝缘基板100的方向发光，控制器件300设在绝缘基板100的第二侧，并用于控制光源器件200的发光，第一侧和第二侧相对设置，绝缘基板100设有多个通孔，多个穿设段分别设在多个通孔内，多个连接块410设在绝缘基板100的与第一侧对应的第一面上并各自与对应的穿设段连接，光源器件200与连接块410电连接，多个连接柱420凸伸设在绝缘基板100的与第二侧对应的第二面上，部分的多个连接柱420分别连接多个穿设段，控制器件300与连接柱420电连接，连接柱420用于与外部器件电连接。

在本申请实施例中，光源器件200可采用发光二极管(Light Emitting Diode)、垂直共振腔面射型激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)或电致发光晶片(Emission Electroluminescent)等发光芯片中的一种，具体的，本实施例中的光源器件200以选用垂直共振腔面射型激光器为例，控制器件300可采用集成电路芯片，绝缘基板100例如为呈方块形状的承载板。连接块410采用导电材质制成，并至少设有两个，且间隔设在绝缘基板100的第一面上，连接柱420采用导电材质制成，并至少设有两个，且间隔凸伸设在绝缘基板100的第二面上，穿设段固定穿设在通孔内，与连接柱420和连接块410连接，穿设段采用导电材质制成，并至少设有两个，穿设段的数量例如等于连接块410的数量且小于连接柱420的数量，通孔的数量与穿设段的数量相同，且彼此对应设置；为便于加工制造，连接块410、穿设段以及连接柱420采用注射一体成型的方式制造而成。

使用本申请中的发光模块时，控制器件300通过依次连接的连接柱420、穿设段以及连接块410向光源器件200传递电信号，从而控制光源器件200的启闭。本申请中的发光模块将光源器件200和控制器件300分别设在绝缘基板100的相对两侧，不仅有利于光源器件200和控制器件300进行散热，有效改善了发光模块的散热效果，避免了因热堆积问题而导致发光模块发生损坏或性能降低，延长了发光模块的使用寿命；同时将光源器件200和控制器件300分别设在绝缘基板100的相对两侧也缩短了电信号的传输距离，降低了寄生电容产生的可能性，提高了光源的反应速度，改善了发光模块的解析能力和调光性能，实现了更窄的脉冲宽度和更高的频率调制，使电信号更易于辨别和分辨，同时还缩小了发光模块的尺寸，提高了发光模块的集成度。

参照图2至图4，本实施例中的多个连接柱420间隔分布在绝缘基板100的第二面的周围处，控制器件300设在绝缘基板100的第二面的中心处，连接柱420包括本体421和凸块422，凸块422与本体421连接且较本体421靠近控制器件300，凸块422的厚度小于本体421的厚度，控制器件300通过凸块422电连接本体421。

在本申请实施例中，多个连接柱420绕绝缘基板100的周向间隔排布，本体421与凸块422采用注射一体成型的方式制造而成，本体421呈长条状，如此设计便于使本体421的数量达到最大化，从而进一步改善散热效果；当然在其他实施例中，本体421还可为圆柱体状、正方体状或其他立体形状；设置的凸块422起到了连接平台的作用，便于利用金属导线使控制器件300与连接柱420实现电连接，避免了金属导线需与本体421的外周面电连接，降低了组装难度。

参照图4，本实施例中的控制器件300的电性接点与凸块422之间设有电连接线(图未示)，例如金属导线，电连接线的第一端连接凸块422，电连接线的第二端连接电性接点。在本申请实施例中，电连接线可采用金线，当然在其他实施例中，电连接线还可采用其他的导电线。

作为本申请实施例中的一种可选方式，发光模块还包括多个植入段，绝缘基板100设有多个盲孔，多个植入段分别设在多个盲孔内并各自与对应的连接柱420连接。

在本可选方式中，盲孔自绝缘基板100的第二面朝向绝缘基板100内部延伸，但不穿透绝缘基板100，植入段利用注射成型的方式固定穿设在盲孔内，植入段与对应的连接柱420采用注射一体成型的方式制造而成，以使与之连接的连接柱420能够稳定固定在绝缘基板100上；植入段至少设有两个，植入段和穿设段的数量总和例如等于连接柱420的数量，部分的多个连接柱420分别连接多个穿设段，另一部分的多个连接柱420分别连接多个植入段，植入段采用导电材质制成。如此设计的多个植入段和与之连接的连接柱420可使控制器件300与其他器件(例如外部元件)实现电连接，拓宽了控制器件300的适用范围。

参照图4，作为本申请实施例中的一种可选方式，发光模块还包括承载块430，承载块430采用金属材质，承载块430设在绝缘基板100的第二面上，控制器件300安装在承载块430的远离绝缘基板100的表面上，绝缘基板100采用陶瓷材质。

在本可选方式中，承载块430固定安装在绝缘基板100的第二面的中心处，控制器件300固定安装在承载块430的远离绝缘基板100的表面上，设置的承载块430起到了承载平台的作用以及散热平台的作用，采用陶瓷材质制成的绝缘基板100也进一步改善了发光模块的散热效果；当然在其他实施例中，控制器件300也可与承载块430电连接，承载块430与连接柱420电连接。

参照图1至图3，作为本申请实施例中的一种可选方式，发光模块还包括固化封胶体800，固化封胶体800设在绝缘基板100的第二侧并包裹多个连接柱420的周侧和控制器件300的外部，连接柱420的远离绝缘基板100的一端露出至固化封胶体800的外部。

在本可选方式中，固化封胶体800为外封胶，固化封胶体800内具有多个用于容纳连接柱420的容纳通孔、用于容纳控制器件300的第一容纳槽以及用于容纳承载块430的第二容纳槽；设置的固化封胶体800起到了保护作用，避免了连接柱420完全暴露于外部环境而易遭受到外部物体的伤害；同时各连接柱420远离绝缘基板100的一端延伸至固化封胶体800的外部便于连接柱420向外散热及与外部器件电连接。

参照图3，作为本申请实施例中的一种可选方式，光源器件200设在绝缘基板100的第一面的中心处，发光模块还包括安装块440，安装块440采用金属材质，安装块440设在绝缘基板100的第一面上，光源器件200安装在安装块440的远离绝缘基板100的表面上。在本可选方式中，安装块440固定安装在绝缘基板100的第一面的中心处，设置的安装块440起到了安装平台和散热平台的作用。

参照图3，作为本申请实施例中的一种可选方式，光源器件200采用垂直共振腔面射型激光器，光源器件200的第一电极端与安装块440电连接，安装块440电连接连接柱420，光源器件200的第二电极端通过连接导线与连接块410电连接。

在本可选方式中，安装块440与连接柱420电性连接，光源器件200的第一电极端与安装块440电连接，即相当于与连接柱420电连接，光源器件200的第二电极端与连接块410电连接，即相当于与连接柱420电连接，从而便可实现光源器件200与控制器件300的电连接。当然在其他实施例中，安装块440可不带有电信号，光源器件200的第一电极端和第二电极端可各自通过连接导线与连接块410电连接，以实现光源器件200与控制器件300的电连接。

参照图1至图3，作为本申请实施例中的一种可选方式，发光模块还包括围框500和调光器件600，围框500设在绝缘基板100的第一面的周围处，围框500内具有供光线通过的通道，围框500具有远离绝缘基板100的开口，调光器件600安装在围框500的远离绝缘基板100的表面上，并覆盖开口，且用于调整经通道射出的光线。

在本可选方式中，围框500可采用陶瓷或塑胶材质制成，围框500固定安装在绝缘基板100的第一面上；通道的延伸方向与自围框500靠近绝缘基板100的一端向围框500远离绝缘基板100的一端延伸的方向相平行；调光器件600可采用滤光片(Optical filter)、透镜(Lens)、衍射透镜(Diffraction lens)或偏振片(Polarizing filter)中的一种；设置的围框500不仅便于承载调光器件600，同时也使光源器件200与调光器件600之间存在一定的间距，从而保证调光器件600的调光机制正常开展。

参照图3，作为本申请实施例中的一种可选方式，发光模块还包括检测器件700，检测器件700设在绝缘基板100的第一侧，并位于光源器件200的一侧，且用于检测光线的强度，检测器件700与连接块410电连接。

在本可选方式中，检测器件700可采用光电二极管(Photodiode)、光电导管(Phototube)、光电倍增管(Photomultiplier tube)或光电阻中的一种，检测器件700的两个电极端各自利用金属导线与连接块410电连接；在光源器件200发出的光可被检测器件700感应，检测器件700便可检测光的强度，从而便可通过连接块410、穿设段以及连接柱420向控制器件300反馈相应的电信号，控制器件300便可根据该电信号调节光源器件200发出的光的强度。此外，为便于组装发光模块，检测器件700固定安装在连接块410远离绝缘基板100的表面上，如此设计不仅降低了发光模块的组装难度，同时也便于检测器件700和光源器件200散热，进一步改善了发光模块的散热效果。

作为本申请实施例中的一种可选方式，发光模块还包括抗扰器件(图未示)，抗扰器件设在绝缘基板100上，并与连接柱420电连接，抗扰器件用于稳定发光模块的电流和电压。在本可选方式中，抗扰器件采用电阻或电容中的一种，以稳定发光模块的电流和电压，从而改善在发光模块内传输的电信号的稳定性。

根据本申请的另一个方面，本申请的实施例提供了一种测距装置，测距装置用于测算待测目标与测距装置之间的距离，测距装置包括接收模块和上述的发光模块，发光模块用于朝向待测目标发出光，接收模块设在发光模块的一侧，并与发光模块电连接，且用于接收被待测目标反射回来的光。在本申请实施例中，接收模块一般采用光电二极管以接收被待测目标反射回来的光。通过采用本申请中的测距装置不仅便于测量待测目标与接收模块之间的距离，同时也有利于发光模块中的光源器件200和控制器件300进行散热，有效改善了发光模块的散热效果，延长了发光模块的使用寿命。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光模块，其特征在于，所述发光模块用于作为测距装置的光发射源，所述发光模块包括绝缘基板、光源器件、控制器件、多个连接块、多个穿设段以及多个连接柱，所述光源器件设在所述绝缘基板的第一侧，并用于向远离所述绝缘基板的方向发光，所述控制器件设在所述绝缘基板的第二侧，并用于控制所述光源器件的发光，所述第一侧和所述第二侧相对设置，所述绝缘基板设有多个通孔，多个所述穿设段分别设在多个所述通孔内，多个所述连接块设在所述绝缘基板的与所述第一侧对应的第一面上并各自与对应的所述穿设段连接，所述光源器件与所述连接块电连接，多个所述连接柱凸伸设在所述绝缘基板的与所述第二侧对应的第二面上，部分的多个所述连接柱分别连接多个所述穿设段，所述控制器件与所述连接柱电连接，所述连接柱用于与外部器件电连接。

2.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，所述发光模块还包括多个植入段，所述绝缘基板设有多个盲孔，多个所述植入段分别设在多个所述盲孔内并各自与对应的所述连接柱连接。

3.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，多个所述连接柱间隔分布在所述绝缘基板的所述第二面的周围处，所述控制器件设在所述绝缘基板的所述第二面的中心处，所述连接柱包括本体和凸块，所述凸块与所述本体连接且较所述本体靠近所述控制器件，所述凸块的厚度小于所述本体的厚度，所述控制器件通过所述凸块电连接所述本体。

4.根据权利要求3所述的发光模块，其特征在于，所述控制器件的电性接点与所述凸块之间设有电连接线，所述电连接线的第一端连接所述凸块，所述电连接线的第二端连接所述电性接点。

5.根据权利要求3所述的发光模块，其特征在于，所述发光模块还包括承载块，所述承载块采用金属材质，所述承载块设在所述绝缘基板的所述第二面上，所述控制器件安装在所述承载块的远离所述绝缘基板的表面上，所述绝缘基板采用陶瓷材质。

6.根据权利要求3所述的发光模块，其特征在于，所述光源器件设在所述绝缘基板的所述第一面的中心处，所述发光模块还包括安装块，所述安装块采用金属材质，所述安装块设在所述绝缘基板的所述第一面上，所述光源器件安装在所述安装块的远离所述绝缘基板的表面上。

7.根据权利要求6所述的发光模块，其特征在于，所述光源器件采用垂直共振腔面射型激光器，所述光源器件的第一电极端与所述安装块电连接，所述安装块电连接所述连接柱，所述光源器件的第二电极端通过连接导线与所述连接块电连接。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的发光模块，其特征在于，所述发光模块还包括固化封胶体，所述固化封胶体设在所述绝缘基板的所述第二侧，并包裹多个所述连接柱的周侧和所述控制器件的外部，所述连接柱的远离所述绝缘基板的一端露出至所述固化封胶体的外部。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的发光模块，其特征在于，所述发光模块还包括围框和调光器件，所述围框设在所述绝缘基板的所述第一面的周围处，所述围框内具有供光线通过的通道，所述围框具有远离所述绝缘基板的开口，所述调光器件安装在所述围框的远离所述绝缘基板的表面上，并覆盖所述开口，且用于调整经所述通道射出的所述光线。

10.根据权利要求9所述的发光模块，其特征在于，所述发光模块还包括检测器件，所述检测器件设在所述绝缘基板的所述第一侧，并位于所述光源器件的一侧，且用于检测光线的强度，所述检测器件与所述连接块电连接。