TWM573084U - 人眼防護光學模組 - Google Patents

Abstract

一種人眼防護光學模組包含支撐件、導電路徑、金屬接合層、導電透鏡與發光元件。支撐件具有底板與圍繞底板的側壁。導電路徑位於支撐件中，且具有分別從側壁的頂面至支撐件的底面的第一端與第二端。金屬接合層覆蓋側壁的頂面，且具有缺口。導電路徑的第一端位於此缺口中。導電透鏡位於金屬接合層與導電路徑的第一端上，使得導電透鏡與導電路徑電性連接。發光元件位於支撐件的底板上。當導電透鏡破裂時，藉由導電路徑偵測電阻差異，以對發光元件斷電。

Description

人眼防護光學模組

本案是有關於一種人眼防護光學模組。

由於智慧型手機的盛行，手機的功能也越來越多。舉例來說，手機使用的光學元件越來越多樣化，除了照相用的鏡頭外，還可能具有供測量距離或臉部偵測使用的雷射光學模組。

然而，當手機受外力撞擊或其他因素導致其雷射光學模組的透鏡破裂時，由於無斷電機制，可能會導致雷射光直接射入人眼，進而對人眼造成傷害。此外，透鏡一般採用黏膠貼附於支架上，耐熱效果不佳，易在高溫狀態下導致透鏡脫離支架。

本新型之一技術態樣為一種人眼防護光學模組。

根據本新型一實施方式，一種人眼防護光學模組包含支撐件、導電路徑、金屬接合層、導電透鏡與發光元件。支撐件具有底板與圍繞底板的側壁。導電路徑位於支撐件中， 且具有分別從側壁的頂面至支撐件的底面的第一端與第二端。金屬接合層覆蓋側壁的頂面，且具有缺口。導電路徑的第一端位於此缺口中。導電透鏡位於金屬接合層與導電路徑的第一端上，使得導電透鏡與導電路徑電性連接。。發光元件位於支撐件的底板上。當導電透鏡破裂時，藉由導電路徑偵測電阻差異，以對發光元件斷電。

在本新型一實施方式中，上述支撐件的側壁圍繞出一容置空間。支撐件的側壁具有朝向容置空間的內壁面，此內壁面的俯視形狀為矩形或圓形。

在本新型一實施方式中，上述人眼防護光學模組更包含絕緣層。絕緣層位於金屬接合層的缺口中。

在本新型一實施方式中，上述絕緣層圍繞導電路徑的第一端。

在本新型一實施方式中，上述絕緣層位於導電路徑的第一端、金屬接合層、導電透鏡與側壁的頂面之間。

在本新型一實施方式中，上述人眼防護光學模組更包含光感測器。光感測器位於支撐件的底板上。

在本新型一實施方式中，上述導電透鏡包含透鏡與透明導電氧化層。透鏡具有朝向底板的底面。透明導電氧化層位於透鏡的底面，且透明導電氧化層電性連接導電路徑。

在本新型一實施方式中，上述側壁具有延伸部，且此延伸部抵靠導電透鏡的側面。

在本新型一實施方式中，上述人眼防護光學模組更包含散熱結構。底板穿過散熱結構，且發光元件位於散熱結 構上。

在本新型一實施方式中，上述支撐件為陶瓷杯體，發光元件為雷射發光元件。

在本新型上述實施方式中，由於導電透鏡藉由金屬接合層固定於支撐件的側壁頂面上，因此耐熱效果佳，可大幅提升穩固性，以防止導電透鏡在高溫狀態下脫離支撐件。此外，由於導電路徑的第一端可由金屬接合層的缺口裸露，因此導電透鏡除了位於金屬接合層上，還能與導電路徑的第一端電性連接。如此一來，當導電透鏡受外力撞擊或其他因素破裂時，導電透鏡的電阻會與破裂前的電阻有所差異，藉由導電路徑來偵測上述的電阻差異，以對發光元件進行斷電，可防止發光元件的光線直接射入人眼，避免對人眼造成傷害。

100、100a‧‧‧人眼防護光學模組

110‧‧‧支撐件

112‧‧‧底板

113‧‧‧底面

114‧‧‧側壁

115‧‧‧頂面

116‧‧‧內壁面

117‧‧‧延伸部

120、120a‧‧‧導電路徑

122、122a‧‧‧第一端

124、124a‧‧‧第二端

130‧‧‧金屬接合層

140‧‧‧導電透鏡

142‧‧‧透鏡

143‧‧‧底面

144‧‧‧透明導電氧化層

146‧‧‧微結構

150‧‧‧發光元件

160‧‧‧絕緣層

170‧‧‧散熱結構

180a、180b‧‧‧電極

190‧‧‧光感測器

200‧‧‧人眼防護光學模組

210‧‧‧支撐件

212‧‧‧底板

214‧‧‧側壁

215‧‧‧頂面

216‧‧‧內壁面

220‧‧‧導電路徑

222‧‧‧第一端

230‧‧‧金屬接合層

250‧‧‧發光元件

260‧‧‧絕緣層

3-3、4-4‧‧‧線段

O1、O2‧‧‧缺口

S1、S2‧‧‧容置空間

第1圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組的上視圖。

第2圖繪示第1圖之人眼防護光學模組省略導電透鏡時的上視圖。

第3圖繪示第1圖之人眼防護光學模組沿線段3-3的剖面圖。

第4A圖繪示第1圖之人眼防護光學模組沿線段4-4的剖面圖。

第4B圖繪示第4A圖的另一實施方式。

第5圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組省略導電透鏡時的上視圖。

第6圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組省略導電透鏡時的上視圖。

第7圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組省略導電透鏡時的上視圖。

第8圖繪示第7圖之人眼防護光學模組的下視圖。

以下將以圖式揭露本新型之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本新型。也就是說，在本新型部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組100的上視圖。第2圖繪示第1圖之人眼防護光學模組100省略導電透鏡140時的上視圖。同時參閱第1圖與第2圖，人眼防護光學模組100包含支撐件110、導電路徑120、金屬接合層130、導電透鏡140與發光元件150。支撐件110具有底板112與圍繞底板112的側壁114。導電路徑120位於支撐件110中。導電路徑120具有在側壁114的頂面115的第一端122。當導電透鏡140移除時，導電路徑120的第一端122是裸露的；當導電透鏡140安裝時，導電路徑120的第一端122由導電透鏡 140覆蓋而彼此電性連接。金屬接合層130覆蓋側壁114的頂面115，且金屬接合層130具有缺口O1。導電路徑120的第一端122位於金屬接合層130的缺口O1中。導電透鏡140位於金屬接合層130與導電路徑120的第一端122上。發光元件150位於支撐件110的底板112上。

導電透鏡140可藉由金屬接合層130固定於支撐件110的側壁114頂面115上，與傳統黏膠黏合的方式相較，金屬接合層130的耐熱效果佳，可大幅提升導電透鏡140與支撐件110之間的穩固性，可防止導電透鏡140在高溫狀態下脫離支撐件110。在本實施方式中，金屬接合層130的材質可以為金錫合金，例如包含80%的金與20%的錫。在組裝導電透鏡140時，可先用約260℃的溫度將金屬接合層130熔融，接著將導電透鏡140接合於金屬接合層130上。導電透鏡140在對應金屬接合層130的區域可設有鍍金層，在接合過程中，鍍金層的金可擴散進金屬接合層130，使金屬接合層130的金含量增加，例如包含90%的金與10%的錫。如此一來，金屬接合層130熔點便可上升至約400℃，因此可有效提升導電透鏡140與支撐件110在高溫狀態時的穩固性，進而提升人眼防護光學模組100的良率與使用壽命。

在本實施方式中，支撐件110的側壁114圍繞出容置空間S1。支撐件110的側壁114具有朝向容置空間S1的內壁面116，此內壁面116的俯視形狀為矩形(例如正方形)，因此可安裝對應俯視形狀的導電透鏡140(例如正方形)。然而，設計者可依產品需求改變導電透鏡140與側壁114之內壁面116 的俯視形狀，並不用以限制本新型。

第3圖繪示第1圖之人眼防護光學模組100沿線段3-3的剖面圖。同時參閱第2圖與第3圖，人眼防護光學模組100還包含絕緣層160。絕緣層160位於金屬接合層130的缺口O1中，且絕緣層160圍繞導電路徑120的第一端122。當導電透鏡140設置於金屬接合層130上時，絕緣層160位於導電路徑120的第一端122、金屬接合層130、導電透鏡140與側壁114的頂面115之間。絕緣層160可確保導電路徑120的第一端122不會直接接觸到金屬接合層130而僅接觸導電透鏡140，並可將金屬接合層130之缺口O1的密封，避免水氣從缺口O1進入人眼防護光學模組100中。

第4A圖繪示第1圖之人眼防護光學模組100沿線段4-4的剖面圖。同時參閱第3圖與第4A圖，人眼防護光學模組100可作為電子裝置的測量距離組件或臉部偵測組件。發光元件150可以為雷射發光元件，例如雷射發光二極體，但並不用以限制本新型。由於導電路徑120的第一端122可在金屬接合層130的缺口O1中，因此當導電透鏡140設置於金屬接合層130上時，能與導電路徑120的第一端122電性連接。

導電透鏡140包含透鏡142與透明導電氧化層144(Transparent conductive oxide；TCO)。透鏡142具有朝向底板112的底面143。透明導電氧化層144位於透鏡142的底面143，可由物理氣相沉積法形成。透明導電氧化層144電性連接導電路徑120。在其他實施方式中，透明導電氧化層144並非必要的，導電透鏡140可由其他方式製作而具有導電的功 能，並不用以限制本新型。透鏡142可以為光擴散型透鏡。舉例來說，透鏡142的底面143可經蝕刻(如硬膜翻印)而具有複數個微結構146，透鏡142可藉由微結構146使發光元件150的光線(例如雷射)擴散至人眼防護光學模組100外，以避免高能量光線直射人眼而造成傷害。第4A圖繪示的微結構146僅為示意，其形狀與排列方式並不用以限制本型。此外，在另一實施方式中，如第4B圖所示，透鏡142可經軟膜奈米壓印(Nanoimprinting)而具有複數個微結構146。

導電路徑120除了具有第一端122外，還具有在支撐件110的底面113的第二端124。當人眼防護光學模組100應用於電子裝置(例如手機)中，可在電子裝置設置感測單元來電性連接導電路徑120的第二端124，以偵測導電透鏡140的電阻。當導電透鏡140受外力撞擊或其他因素破裂時，感測單元便可利用導電路徑120偵測到導電透鏡140的電阻差異，並將此訊號傳送到發光元件150的供電單元，使其對發光元件150進行斷電。由於通過破裂之導電透鏡140的發光元件150光線具有過高的能量，會對人眼產生傷害。也就是說，人眼防護光學模組100可防止發光元件150的光線通過破裂的導電透鏡140直接射入人眼，避免對人眼造成傷害。

在本實施方式中，金屬接合層130的缺口O1數量與導電路徑120的數量均為二，但並不以此為限。舉例來說，金屬接合層130的缺口O1數量與導電路徑120的數量可均為四，利用四點偵測導電透鏡140的電阻變化可進一步提升精確度。

導電路徑120可於支撐件110的側壁114與底板112中走線，導電路徑120可在支撐件110中具有多個轉折處，只要導電路徑120的第一端122與第二端124分別從側壁114的頂面115與底板112的底面113露出即可，依設計者需求而定。在本實施方式中，支撐件110可以為陶瓷杯體，使得支撐件110具有導熱性佳、絕緣、高硬度、高熔點等優點。支撐件110可採多層陶瓷堆疊的方式製作，可在各層陶瓷中預先形成部分的導電路徑120，待多層陶瓷堆疊後便可形成整個導電路徑120。

在本實施方式中，支撐件110的側壁114還可具有延伸部117。延伸部117抵靠導電透鏡140的側面。這樣的設計，可避免導電透鏡140在水平方向產生偏移，提升導電透鏡140的穩固性。

人眼防護光學模組100還可包含散熱結構170與電極180a、180b。支撐件110的底板112可穿過散熱結構170，且發光元件150位於散熱結構170上。電極180a、180b位於支撐件110的底板112上，且電極180a、180b分別透過導線152a、152b電性連接於發光元件150。散熱結構170可以為金屬，具有導電性，亦可作為發光元件150的電極。在本實施方式中，電極180a、180b可作為正極，散熱結構170可作為負極，但並不用以限制本新型。

應瞭解到，已敘述過的元件連接關係與材料將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明其他形式的人眼防護光學模組。

第5圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組100a省略導電透鏡140(見第1圖)時的上視圖。人眼防護光學模組100a包含支撐件110、導電路徑120a、金屬接合層130、發光元件150與絕緣層160。導電路徑120a具有在側壁114頂面115的第一端122a與在底板112底面113(見第4A圖)的第二端124a。與第2圖實施方式不同的地方在於：導電路徑120a的走線設計與增設的光感測器190。

在本實施方式中，導電路徑120a從支撐件110的側壁114延伸至底板112，且在底板112中具有多個轉折處。設計者可依實際需求修改導電路徑120a在支撐件110中的走線，使導電路徑120a的第二端124a從支撐件110底板112的其他位置露出。

此外，在本實施方式中，人眼防護光學模組100a更包含光感測器190。光感測器190位於支撐件110的底板112上。當導電透鏡140(見第1圖)設置於人眼防護光學模組100a的金屬接合層130上且發光元件150點亮時，光感測器190可偵測從導電透鏡140反射的光線，以作為輔助判斷導電透鏡140是否破裂的元件。

第6圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組200省略導電透鏡時的上視圖。人眼防護光學模組200包含支撐件210、導電路徑220、金屬接合層230、發光元件250與絕緣層260。支撐件210具有底板212與側壁214。側壁214圍繞出容置空間S2。導電路徑220位於支撐件210中，且導電路徑220具有在側壁214的頂面215的第一端222。金屬接合層 230覆蓋側壁214的頂面215，且具有缺口O2。導電路徑220的第一端222位於金屬接合層230的缺口O2中。與第2圖實施方式不同的地方在於：支撐件210的側壁214的內壁面216的俯視形狀為圓形，且金屬接合層230的缺口O2數量與導電路徑220的數量均為四。

由以上設計，人眼防護光學模組200可安裝對應俯視形狀的導電透鏡(例如圓形)，且可利用四點偵測導電透鏡的電阻變化以進一步提升精確度。設計者可依產品需求改變導電透鏡與側壁214之內壁面216的俯視形狀，並不用以限制本新型。

第7圖繪示根據本新型一實施方式之人眼防護光學模組100b省略導電透鏡時的上視圖。第8圖繪示第7圖之人眼防護光學模組100b的下視圖。同時參閱第7圖與第8圖，人眼防護光學模組100b包含支撐件110、導電路徑120b、金屬接合層130、發光元件150與絕緣層160b。支撐件110具有底板112與側壁114。側壁114圍繞出容置空間S3。導電路徑120b位於支撐件110中，且導電路徑120b具有在側壁114的頂面115的第一端122b。金屬接合層130覆蓋側壁114的頂面115，且具有缺口O3。絕緣層160b位於金屬接合層130的缺口O3中。導電路徑120b的第一端122b位於金屬接合層130的缺口O3中。與第2圖實施方式不同的地方在於：金屬接合層130的缺口O3數量與導電路徑120b的數量均為四，且導電路徑120b位於靠近支撐件110角落的位置，對於偵測導電透鏡的破裂有所助益。此外，利用四點偵測導電透鏡的電阻變化可進一步提 升精確度。

在本實施方式中，導電路徑120b從側壁114的頂面115以垂直方向延伸至底板112，不經轉折，因此可於支撐件110的底板112形成四個分別位置對應第一端122b的第二端124b。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種人眼防護光學模組，包含：一支撐件，具有一底板與圍繞該底板的一側壁；一導電路徑，位於該支撐件中，且該導電路徑具有分別從該側壁的一頂面至該支撐件的一底面的一第一端與一第二端；一金屬接合層，覆蓋該側壁的該頂面，且具有一缺口，其中該導電路徑的該第一端位於該缺口中；一導電透鏡，位於該金屬接合層與該導電路徑的該第一端上，使得該導電透鏡與該導電路徑電性連接；以及一發光元件，位於該支撐件的該底板上，其中當該導電透鏡破裂時，藉由該導電路徑偵測電阻差異，以對該發光元件斷電。
2. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，其中該支撐件的該側壁圍繞出一容置空間，該支撐件的該側壁具有朝向該容置空間的一內壁面，該內壁面的俯視形狀為矩形或圓形。
3. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，更包含：一絕緣層，位於該金屬接合層的該缺口中。
4. 如請求項3所述之人眼防護光學模組，其中該絕緣層圍繞該導電路徑的該第一端。
5. 如請求項3所述之人眼防護光學模組，其中該絕緣層位於該導電路徑的該第一端、該金屬接合層、該導電透鏡與該側壁的該頂面之間。
6. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，更包含：一光感測器，位於該支撐件的該底板上。
7. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，其中該導電透鏡包含：一透鏡，具有朝向該底板的一底面；以及一透明導電氧化層，位於該透鏡的該底面，且該透明導電氧化層電性連接該導電路徑。
8. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，其中該側壁具有一延伸部，且該延伸部抵靠該導電透鏡的側面。
9. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，更包含：一散熱結構，該底板穿過該散熱結構，且該發光元件位於該散熱結構上。
10. 如請求項1所述之人眼防護光學模組，其中該支撐件為陶瓷杯體，該發光元件為雷射發光元件。