TWI682230B - 光學投影裝置 - Google Patents

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陳信文
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Abstract

一種光學投影裝置，該光學投影裝置包括一支架、一電路板、一鐳射器及一透鏡，該支架固定在該電路板上，該透鏡收容在該支架內，該鐳射器收容在該支架內且與該電路板電連接，該鐳射器面向該透鏡；該光學投影裝置還包括兩個金屬件，每個該金屬件包括一第一散熱部、一第二散熱部及一連接該第一散熱部及該第二散熱部的連接部，該支架上形成有一連接部收容槽，該第一散熱部固定在該支架的外表面，該連接部收容在該連接部收容槽內，該第二散熱部固定在該支架的內表面上。本發明提供的光學投影裝置良好散熱效果且不影響發射的光斑的品質。

Description

光學投影裝置
本發明涉及一種光學投影裝置。
目前，光學投影裝置都由衍射光學元件、支架、准直透鏡、鐳射器、電路板幾部份組成。為阻止灰塵等碎片進入該光學投影裝置內，從而對光品質造成影響，常常將該支架、該准直透鏡及該電路板形成完全密閉的空間，且上述元件大部份部件為塑膠件，散熱效率差，且鐳射器在通電工作時產生的熱量多，產生熱量無法及時散出，從而影響發射的光斑品質。
有鑑於此，本發明提供一種具有良好散熱效果且不影響發射的光斑品質的光學投影裝置。
一種光學投影裝置，該光學投影裝置包括一支架、一電路板、一鐳射器及一透鏡，該支架固定在該電路板上，該透鏡收容在該支架內，該鐳射器收容在該支架內且與該電路板電連接，該鐳射器面向該透鏡；該光學投影裝置還包括兩個金屬件，每個該金屬件包括一第一散熱部、一第二散熱部及一連接該第一散熱部及該第二散熱部的連接部，該支架上形成有一連接部收容槽，該第一散熱部固定在該支架的外表面，該連接部收容在該連接部收容槽內，該第二散熱部固定在該支架的內表面上。
進一步地，該金屬件還包括一延伸部，該延伸部自該第二散熱部及該連接部的交接處向垂直於該第二散熱部的方向延伸而出，該延伸部面向該鐳射器，每個該延伸部上形成有一貫穿該延伸部的一圓弧狀通光孔，該鐳射器發出的光穿過該通光孔射向該透鏡。
進一步地，該延伸部及該第二散熱部的面向該鐳射器的表面形成有一消光層。
進一步地，每個該金屬件還包括一第二電連接塊，該第二電連接塊自每個該第二散熱部的遠離該第一散熱部的一端延伸出，該第二電連接塊垂直於該第二散熱部且與該延伸部位於該第二散熱部的不同側，該第二電連接塊通過一第二導電膠電連接該電路板。
進一步地，每個該第一散熱部上形成有一缺口，該缺口遠離該連接部，自每個該缺口處延伸形成有一第一電連接塊，每個該第一電連接塊平行於該第二散熱部且與該第二散熱部位於該連接部的同一側。
進一步地，該支架包括一第一表面、一與該第一表面相背的第二表面，一與該第一表面及該第二表面垂直連接的第一側面及一與該第一側面相背的第二側面，兩個該第一散熱部固定在該第一側面及該第二側面上；該支架還包括一鏡筒部及一與該鏡筒部相連接的鏡座部，該連接部收容槽位於該鏡筒部及該鏡座部的交接處，該鏡筒部包括一衍射光學元件收容槽及一與該衍射光學元件收容槽相連通的透鏡收容槽，該衍射光學元件收容槽貫穿該第一表面，該透鏡收容槽貫穿該第二表面；該鏡座部包括一電子元件收容槽，該電子元件收容槽與該透鏡收容槽相連通，該連接部收容槽連通該透鏡收容槽、該電子元件收容槽及外界，該透鏡收容在該透鏡收容槽內，該鐳射器收容在該電子元件收容槽內。
進一步地，該鏡筒部還包括兩個與該衍射光學元件收容槽相連通的第一電連接塊收容槽，該第一電連接塊收容槽貫穿該第一表面及該第一側面或該第二側面，該第一電連接塊收容在該第一電連接塊收容槽內。
進一步地，該光學投影裝置還包括一衍射光學元件，該衍射光學元件收容在該衍射光學元件收容槽內，該衍射光學元件通過兩個第一導電膠分別與兩個該金屬件的該第一電連接塊電連接。
進一步地，該鏡座部通過一黏膠層固定在該電路板上。
進一步地，該光學投影裝置還包括一陶瓷基板，該陶瓷基板固定在該電路板上，該鐳射器固定在該陶瓷基板上，該陶瓷基板上形成有通孔，該鐳射器通過該通孔與該電路板電連接。
本發明提供的光學投影裝置，1)通過運用嵌件模塑技術將金屬件鑲嵌於該鏡筒部的外壁及鏡座部的內壁上，在該光學投影裝置通電工作時，該光學投影裝置的該鐳射器產生的熱量便可通過該金屬件有效快速的傳導到外界，從而避免該透鏡的鏡片因受熱而變形，從而保證了該光學投影裝置的所發出結構光的品質；2)在該金屬件的每個該第二散熱部及該延伸部的面向該鐳射器的表面形成有一消光層，該鐳射器發出的光該消光層上，不會產生反射，從而可以避免雜散光影響結構光的品質，進一步提升終端設備的識別速度及準確度；3)利用該金屬件取代金屬Pin，實現模組小型化，減少對終端設備空間的佔用；4)該金屬件還可以增強可靠性，避免跌落後模組受損。
100‧‧‧光學投影裝置
10‧‧‧支架
11‧‧‧鏡筒部
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
113‧‧‧第一側面
114‧‧‧第二側面
115‧‧‧衍射光學元件收容槽
116‧‧‧透鏡收容槽
117‧‧‧臺階部
118‧‧‧第一電連接塊收容槽
119‧‧‧第一散熱部收容槽
12‧‧‧鏡座部
121‧‧‧第三表面
122‧‧‧電子元件收容槽
13‧‧‧連接部收容槽
20‧‧‧透鏡
21‧‧‧第一鏡片
22‧‧‧第二鏡片
30‧‧‧金屬件
31‧‧‧第一散熱部
311‧‧‧缺口
312‧‧‧第一電連接塊
32‧‧‧連接部
33‧‧‧第二散熱部
34‧‧‧延伸部
341‧‧‧通光孔
35‧‧‧第二電連接塊
36‧‧‧消光層
40‧‧‧衍射光學元件
41‧‧‧第一導電膠
50‧‧‧電路板
51‧‧‧陶瓷基板
52‧‧‧補強板
60‧‧‧鐳射器
70‧‧‧電子元件
80‧‧‧黏膠層
90‧‧‧第二導電膠
圖1為本發明較佳實施例提供的一種光學投影裝置的立體示意圖。
圖2是圖1中所述的光學投影裝置沿II-II的剖視圖。
圖3是圖1中所述的光學投影裝置的分解圖。
圖4為圖3中所述的金屬件的另一個角度的立體示意圖。
為能進一步闡述本發明達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖1-4及較佳實施方式，對本發明提供的相機模組的具體實施方式、結構、特徵及其功效，作出如下詳細說明。
請參閱圖1-4，本發明較佳實施例提供一種光學投影裝置100，該光學投影裝置100包括一支架10、一透鏡20、兩個金屬件30、一衍射光學元件40、一電路板50、一鐳射器60及多個電子元件70。
其中，該透鏡20及該衍射光學元件40收容在該支架10內，該金屬件30嵌設在該支架10的部分外表面及部分內表面上，該鐳射器60及該電子元件70位於該電路板50上且收容在該支架10內，該鐳射器60與該透鏡20相對。
其中，該支架10包括一鏡筒部11及一鏡座部12，該鏡筒部11固定在該鏡座部12上，在該鏡筒部11及該鏡座部12的交界處形成有一個連接部收容槽13。
其中，該鏡筒部11包括一第一表面111、一與該第一表面111相背的第二表面112、一與該第一表面111及該第二表面112垂直連接的第一側面113及一與該第一側面113相背的第二側面114。
自該第一表面111向該鏡筒部11的內部凹陷形成有一衍射光學元件收容槽115，自該第二表面112向該鏡筒部11的內部凹陷形成有一透鏡收容槽116，該衍射光學元件收容槽115及該透鏡收容槽116相連通。其中，該衍射光學元件收容槽115的直徑大於該透鏡收容槽116的直徑。也即是說，該衍射光學元件收容槽115及該透鏡收容槽116之間形成有一臺階部117。
自該第一表面111分別向該鏡筒部11的內部凹陷形成有兩個位置相對的第一電連接塊收容槽118，該第一電連接塊收容槽118與該衍射光學元件收容槽115相連通。優選地，兩個該第一電連接塊收容槽118位置相對。
自該第一側面113及該第二側面114分別向該衍射光學元件收容槽115凹陷，分別形成有一第一散熱部收容槽119，該第一散熱部收容槽119貫穿該第一側面113或該第二側面114。該第一散熱部收容槽119通過該第一電連接塊收容槽118與該衍射光學元件收容槽115相連通。
其中，該鏡座部12包括一第三表面121，該第三表面121與該第二表面112相背。自該第三表面121向該第二表面112凹陷形成有一電子元件收容槽122，該電子元件收容槽122與該透鏡收容槽116相連通。
在本實施例中，該鏡筒部11與該鏡座部12一體成型。
在其他實施例中，該鏡筒部11也可以直接固定在該鏡座部12上或是通過黏膠黏合在該鏡座部12上。
其中，該連接部收容槽13位於該鏡筒部11與該鏡座部12的交界處且連通該透鏡收容槽116、該電子元件收容槽122及該第一散熱部收容槽119。
其中，該透鏡20收容在該透鏡收容槽116內。該透鏡20至少包括一第一鏡片21及一第二鏡片22，該第一鏡片21靠近該第一表面111，該第二鏡片22靠近該第二表面112。
其中，該金屬件30嵌設在該支架10上。具體地，每個該金屬件30包括一第一散熱部31、一連接部32、一第二散熱部33及一延伸部34。
其中，該連接部32垂直連接該第一散熱部31及該第二散熱部33，該延伸部34自該第二散熱部33及該連接部32的交接處向垂直於該第二散熱部33的方向延伸而出。
每個該第一散熱部31上形成有一缺口311，該缺口311遠離該連接部32且與該第一電連接塊收容槽118的位置相對。
自每個該缺口311處延伸形成有一第一電連接塊312，每個該第一電連接塊312平行於該第二散熱部33且與該第二散熱部33位於該連接部32的同一側。將該第一散熱部31的一部分與其餘部分部分分離並彎折，從而形成該第一電連接塊312及該缺口311。
自每個該第二散熱部33的遠離該第一散熱部31的一端延伸出一第二電連接塊35，該第二電連接塊35垂直於該第二散熱部33且與該延伸部34位於該第二散熱部33的不同側。
其中，每個該延伸部34上形成有一貫穿該延伸部34的一圓弧狀通光孔341。
在本實施例中，該通光孔341為半圓弧狀。
其中，該第一散熱部31固定在該第一散熱部收容槽119內，該第一電連接塊312收容在該第一電連接塊收容槽118內，該連接部32收容在該連接部收容槽13內，該第二散熱部33固定在該鏡座部12的該電子元件收容槽122的內壁上，該延伸部34收容在該電子元件收容槽122內且面向該鐳射器60。
其中，兩個該金屬件30的位置相對，兩個該延伸部34的該通光孔341正對該透鏡20的該第二鏡片22。每個該第二電連接塊35固定在該鏡座部12的該第三表面121上且外露於該鏡座部12外。
其中，每個該第二散熱部33及該延伸部34的面向該鐳射器60的表面形成有一消光層36。其中，該鐳射器60發出的光打到該消光層36上，不會產生反射，從而可以避免雜散光影響結構光的品質，進一步提升終端設備(例如：人臉識別或3D建模)的識別速度及準確度。
其中，該金屬件30通過嵌件模塑技術嵌設在該鏡筒部11的外壁及鏡座部12的內壁上。
其中，該衍射光學元件40收容在該衍射光學元件收容槽115內並固定在該臺階部117上。該衍射光學元件40用於鐳射光束整形，比如均勻化、准直、聚焦、形成特定圖案等。
其中，該衍射光學元件40通過兩個第一導電膠41分別與兩個該金屬件30的該第一電連接塊312電連接。
其中，該支架10通過一黏膠層80固定在該電路板50上，該金屬件30的該第二電連接塊35通過一第二導電膠90電連接該電路板50。
其中，該鐳射器60收容在該電子元件收容槽122內且面向該第二鏡片22。該鐳射器60與該電路板50電連接，用於發出結構光，該結構光穿過該延伸部34的兩個該通光孔341攝入該透鏡20的該第二鏡片22及該第一鏡片21，之後通過該衍射光學元件40，形成投影。
其中，該電子元件70收容在該電子元件收容槽122內且與該電路板50電連接。
在本實施例中，該光學投影裝置100還包括一陶瓷基板51及一補強板52，該陶瓷基板51及該補強板52均固定在該電路板50上，該陶瓷基板51與該補強板52相背，該鐳射器60及該電子元件70均固定在該陶瓷基板51上，該陶瓷基板51上開設有通孔(圖未示)，該鐳射器60及該電子元件70通過該通孔與該電路板50電連接。該陶瓷基板51具有散熱功能，以輔助散熱。
本發明提供的光學投影裝置100，1)通過運用嵌件模塑技術將金屬件30鑲嵌於該鏡筒部11的外壁及鏡座部12的內壁上，在該光學投影裝置100通電工作時，該光學投影裝置100的該鐳射器60及該電子元件70產生的熱量便可通過該金屬件30有效快速的傳導到外界，從而避免該透鏡20的鏡片因受熱而 變形，從而保證了該光學投影裝置100的所發出結構光的品質；2)在該金屬件30的每個該第二散熱部33及該延伸部34的面向該鐳射器60的表面形成有一消光層36，該鐳射器60發出的光該消光層36上，不會產生反射，從而可以避免雜散光影響結構光的品質，進一步提升終端設備的識別速度及準確度；3)利用該金屬件30取代金屬Pin，實現模組小型化，減少對終端設備空間的佔用；4)該金屬件30還可以增強可靠性，避免跌落後模組受損。
以上所述，僅是本發明的較佳實施方式而已，並非對本發明任何形式上的限制，雖然本發明已是較佳實施方式揭露如上，並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施方式，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施方式所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
100‧‧‧光學投影裝置
10‧‧‧支架
30‧‧‧金屬件
40‧‧‧衍射光學元件
41‧‧‧第一導電膠
50‧‧‧電路板

Claims (10)

  1. 一種光學投影裝置，該光學投影裝置包括一支架、一電路板、一鐳射器及一透鏡，該支架固定在該電路板上，該透鏡收容在該支架內，該鐳射器收容在該支架內且與該電路板電連接，該鐳射器面向該透鏡；其中，該光學投影裝置還包括兩個金屬件，每個該金屬件包括一第一散熱部、一第二散熱部及一連接該第一散熱部及該第二散熱部的連接部，該支架上形成有一連接部收容槽，該第一散熱部固定在該支架的外表面，該連接部收容在該連接部收容槽內，該第二散熱部固定在該支架的內表面上。
  2. 如請求項第1項所述的光學投影裝置，其中，該金屬件還包括一延伸部，該延伸部自該第二散熱部及該連接部的交接處向垂直於該第二散熱部的方向延伸而出，該延伸部面向該鐳射器，每個該延伸部上形成有一貫穿該延伸部的一圓弧狀通光孔，該鐳射器發出的光穿過該通光孔射向該透鏡。
  3. 如請求項第2項所述的光學投影裝置，其中，該延伸部及該第二散熱部的面向該鐳射器的表面形成有一消光層。
  4. 如請求項第1項所述的光學投影裝置，其中，每個該金屬件還包括一第二電連接塊，該第二電連接塊自每個該第二散熱部的遠離該第一散熱部的一端延伸出，該第二電連接塊垂直於該第二散熱部且與該延伸部位於該第二散熱部的不同側，該第二電連接塊通過一第二導電膠電連接該電路板。
  5. 如請求項第1項所述的光學投影裝置，其中，每個該第一散熱部上形成有一缺口，該缺口遠離該連接部，自每個該缺口處延伸形成有一第一電連接塊，每個該第一電連接塊平行於該第二散熱部且與該第二散熱部位於該連接部的同一側。
  6. 如請求項第5項所述的光學投影裝置，其中，該支架包括一第一表面、一與該第一表面相背的第二表面，一與該第一表面及該第二表面垂直連接的第一側面及一與該第一側面相背的第二側面，兩個該第一散熱部固定在該第一側面及該第二側面上；該支架還包括一鏡筒部及一與該鏡筒部相連接的鏡座部，該連接部收容槽位於該鏡筒部及該鏡座部的交接處，該鏡筒部包括一衍 射光學元件收容槽及一與該衍射光學元件收容槽相連通的透鏡收容槽，該衍射光學元件收容槽貫穿該第一表面；該鏡座部包括一電子元件收容槽，該電子元件收容槽與該透鏡收容槽相連通，該連接部收容槽連通該透鏡收容槽、該電子元件收容槽及外界，該透鏡收容在該透鏡收容槽內，該鐳射器收容在該電子元件收容槽內。
  7. 如請求項第6項所述的光學投影裝置，其中，該鏡筒部還包括兩個與該衍射光學元件收容槽相連通的第一電連接塊收容槽，該第一電連接塊收容槽貫穿該第一表面及該第一側面或該第二側面，該第一電連接塊收容在該第一電連接塊收容槽內。
  8. 如請求項第7項所述的光學投影裝置，其中，該光學投影裝置還包括一衍射光學元件，該衍射光學元件收容在該衍射光學元件收容槽內，該衍射光學元件通過兩個第一導電膠分別與兩個該金屬件的該第一電連接塊電連接。
  9. 如請求項第6項所述的光學投影裝置，其中，該鏡座部通過一黏膠層固定在該電路板上。
  10. 如請求項第1項所述的光學投影裝置，其中，該光學投影裝置還包括一陶瓷基板，該陶瓷基板固定在該電路板上，該鐳射器固定在該陶瓷基板上，該陶瓷基板上形成有通孔，該鐳射器通過該通孔與該電路板電連接。
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