CN109192841B - 一种发射模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发射模组及电子设备，属于电子产品技术领域。该发射模组包括：基座、光源以及光学器件；基座具有一端开口的腔体，基座的内侧壁具有支撑部；光源置于腔体的底部；光学器件固定于支撑部上且正对光源的出光面，以使光源发出的光经光学器件发射到外部。本发明实施例中，采用具有支撑部的基座对光学器件进行支撑，避免了需要设置塑胶支撑物以支撑光学器件，进而避免了支撑物与基板组装时的公差问题，并且省略了基板与支撑物的组装工序，简化了组装工艺流程。
Description
技术领域
本发明属于电子产品技术领域，具体涉及一种发射模组及电子设备。
背景技术
随着智能手机等电子设备的发展，3D成像，人脸识别等功能正在被整合进电子设备中，而飞行时间(Time of flight，TOF)测距和结构光技术是目前实现上述功能的主要手段。其中，无论是采用TOF测距还是结构光技术来实现上述功能，两者都需要使用到包含光源的发射模组。本申请发明人在发明本申请的过程中发现：现在技术中的发射模组，通常将塑胶支撑物置于粘贴有光源发射芯片的电路板上，再将扩散片或者衍射器件盖于该塑胶支撑物上，最后进行封装成型。发明人发现该结构存在组装公差大的缺陷，不能满足高要求的需求，因此，需要研究一种新的发射模组。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种发射模组及电子设备，以有效地改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种发射模组，包括：基座、光源以及光学器件；所述基座具有一端开口的腔体，所述基座的内侧壁具有支撑部；所述光源置于所述腔体的底部；所述光学器件固定于所述支撑部上且正对所述光源的出光面，以使所述光源发出的光经所述光学器件发射到外部。
结合第一方面的一种可选实施方式，所述支撑部到所述开口边沿的距离不小于所述光学器件的厚度。
结合第一方面的又一种可选实施方式，在所述支撑部和/或所述支撑部与所述开口之间的内侧壁上开设有逃气孔，所述逃气孔用于防止腔体内的气体在加热固化时由于气体膨胀导致所述光学器件脱落。
结合第一方面的又一种可选实施方式，所述基座为一体式基座。
结合第一方面的又一种可选实施方式，所述基座为陶瓷基座。
结合第一方面的又一种可选实施方式，所述基座包括基板和一体成型于所述基板上的支架，所述支架内侧壁具有用于形成所述支撑部的凹槽或凸起。
结合第一方面的又一种可选实施方式，所述光源为VCSEL芯片。
结合第一方面的又一种可选实施方式，所述光学器件为扩散片或衍射器件。
结合第一方面的又一种可选实施方式，还包括：光电二极管和/或热敏电阻，所述光电二极管和/或所述热敏电阻置于所述腔体的底部，所述光电二极管用于检测经所述光学器件反射下来的光强度，所述热敏电阻用于检测所述腔体内的温度。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括本体和设置于所述本体上的如第一方面实施例或结合第一方面的一种可选的实施例提供的发射模组。
本发明实施例提供的发射模组，包括：基座、光源以及光学器件；所述基座具有一端开口的腔体，所述基座的内侧壁具有支撑部；所述光源置于所述腔体的底部；所述光学器件固定于所述支撑部上且正对所述光源的出光面，以使所述光源发出的光经所述光学器件发射到外部。本发明实施例中，采用具有支撑部的基座对光学器件进行支撑避免了需要设置塑胶支撑物以对光学器件进行支撑，进而避免了支撑物与基板组装时的公差问题，并且省略了基板与支撑物的组装工序，简化了工艺流程。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了本发明一实施例提供的一种发射模组的结构示意图。
图2示出了本发明又一实施例提供的一种发射模组的结构示意图。
图3示出了本发明一实施例提供的基座的结构示意图。
图4示出了本发明又一实施例提供的基座的结构示意图。
图5示出了本发明又一实施例提供的基座的结构示意图。
图6示出了本发明又一实施例提供的基座的结构示意图。
图标：100－发射模组；110－基座；111－基板；112－支架；114－逃气孔；120－光源；130－光学器件；140－光电二极管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
本申请发明人在发明本申请的过程中发现：现在技术中的发射模组，通常将塑胶支撑物置于粘贴有光源发射芯片的电路板上，再将扩散片或者衍射器件盖于该塑胶支撑物上，最后进行封装成型。发明人发现该结构存在组装公差大、且塑胶支架容易变形等缺陷。其中，需要说明的是，针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。
鉴于此，本申请实施例提供了一种发射模组100，请参阅图1和图2。该发射模组100包括：基座110、光源120以及光学器件130。其中，基座110具有一端开口的腔体，基座110的内侧壁具有支撑部；光源120置于腔体的底部；光学器件130固定于支撑部上且正对光源120的出光面，以使光源120发出的光经光学器件130发射到外部。
本实施例中，采用具有支撑部的基座110对光学器件130进行支撑，避免了需要设置塑胶支撑物以支撑光学器件130，进而避免了支撑物与基板组装时的公差问题，并且省略了基板与支撑物的组装工序，简化了组装工艺流程。
在本发明的一个实施例中，支撑部到腔体开口边沿的距离不小于光学器件130的厚度，从而将光学器件130安装于支撑部上时，使得光学器件130完全位于基座110内部，被基座110包裹，从而使得整个发射模组100仅具有基座110的加工公差，进一步避免了组装公差。
可选地，所述基座110的外部形状可以为圆柱状，也可以为长方体状。
在本发明的一个实施例中，所述基座110为一体式基座，例如为一体式陶瓷基座。
该基座110的材质可以有多种，例如由于陶瓷材料具有高效散热特性，作为一种可选的实施方式，基座110为陶瓷基座，制作时，将陶瓷基座掏空烧制形成一端具有开口的腔体。
可选地，靠近所述开口一侧的腔体的宽度大于远离所述开口一侧的腔体的宽度使整个腔体呈台阶状，相应地，基座110的内侧壁形成有对应的台阶部，如图3所示。基座110内侧壁的台阶部形成支撑部，用于支撑光学器件130，例如，光学器件130的一端置于该左内侧壁处的台阶部上，光学器件130的另一端置于该右内侧壁处的台阶部上。其中，台阶部距离开口的距离大于等于光学器件130的厚度，以使光学器件130被该基座110包裹。
可选地，该基座110的形状也可以如图4所示，即，该基座110的内侧壁的支撑部可以是呈T字型的凸起，例如，位于左内侧壁上的凸起与位于右内侧壁上的凸起相对，共同形成支撑部，用于支撑光学器件130，即光学器件130的一端置于该左内侧壁处的凸起上，光学器件130的另一端置于该右内侧壁处的凸起上。其中，凸起距离开口的距离大于等于光学器件130的厚度，以使光学器件130被该基座110包裹。
可选地，该基座110的形状也可以是其他形状，如图3中的台阶状与图4中的T字型的结合，例如，基座110的左内侧壁可以是呈图3中的台阶状，右内侧壁可以是呈图4中的T字型，当然也可以反过来。
作为另一种可选的实施方式，如图5以及图6所示，该基座110可以包括：基板111和一体成型于所述基板111上的支架112。所述支架112可以为内部中空的圆筒状结构，也可以为内部中空的长方体状结构，所述支架112内侧壁具有用于形成所述支撑部的台阶部或凸起。具体地，在本实施例中，支架112具体可以经注塑成型工艺一体成型于基板111上，即在基板111上采用注塑成型工艺形成支架112。其中，基板111例如为陶瓷基板，支架112可以为耐175℃高温以上的材料如环氧树脂制成。
其中，支架112内侧壁的支撑部可以是台阶部，用于支撑光学器件130。例如，开设于支架112内侧壁的台阶部，使得所述支架112与所述基板111合围而成的腔体整体呈台阶状(如图5所示)。其中，支架112、所述基板111合围而成的腔体的形状与上述图3中的形状相同。可选地，如图6所示，该支架112的内侧壁的支撑部可以是呈T字型的凸起，例如，位于左内侧壁上的凸起与位于右内侧壁上的凸起相对，共同形成支撑部，用于支撑光学器件130，此时，支架112与所述基板111合围而成的腔体的形状与上述图4中的形状相同。
其中，左侧凸起与右侧凸起共同构成支撑部，用于支撑光学器件130，即光学器件130的一端置于该左侧凸起处，光学器件130的另一端置于该右侧凸起处。
当然可以理解的是，该种实施方式下，即支架112与所述陶瓷基板111合围而成的腔体的形状也可以是其他形状，如图5中的台阶状与图6中的T字型的结合，在此不再累赘。
其中，可以理解的是，形成支撑部的凹槽或凸起的数量可以是至少两个以上，例如，左右内侧壁各一个且处于同一水平位置，又例如，为三个时，三个凹槽或凸起等间距设置于内侧壁上，且处于同一水平位置；当然该支撑部也可以为一个整体式的环状，即该支撑部环设于该基座110的内侧壁中。
其中，上述的基板111也可以是FR4玻璃纤维基板，铜基板等。
其中，需要说明的是，靠近所述开口一侧的腔体的宽度与光学器件130如扩散片或衍射器件的宽度相匹配，不能比光学器件130的宽度过大，若过大，则光学器件130置于该支撑部上时，间隙会比较大，不利于小型化；当然，靠近开口一侧的腔体的宽度也不能小于光学器件130的宽度，若小于，则光学器件130无法安装于该基座110上。
设置于腔体的底部的光源120可以是VCSEL(Vertical Cavity Surface EmittingLaser垂直腔面发射激光器)芯片，也可以是大功率的LED等光源120。所述光学器件130固定于所述支撑部上且正对所述光源120的出光面，以使所述光源120发出的光经所述光学器件130发射到外部。其中，当该发射装置应用于TOF测距时，该光学器件130例如为扩散片(Diffuser)，当该发射装置应用于结构光技术时，该光学器件130例如为衍射器件(DOE)。
其中，需要说明的是，设置于腔体底部的光源120具有一定的发光角度，因此，若基座110的左内侧壁和/或右内侧壁呈T字型时，左侧凸起和/或右侧凸起的长度不易过长，以免影响遮挡到光源120的发光，因此，在设计时，左侧凸起和/或右侧凸起的长度不能遮挡到光源120的发光为宜。
为了防止腔体内的气体在加热时由于气体膨胀导致所述光学器件130脱落，作为一种可选的实施方式，在所述支撑部上还开设有逃气孔114。作为另一种可选的实施方式，在所述支撑部与所述开口之间的内侧壁上还开设有逃气孔114，其中，所述逃气孔114用于防止腔体内的气体在加热固化时由于气体膨胀，进而推动光学器件130，导致所述光学器件130脱落。
其中，可以理解的是，作为一种可选的实施方式，该在所述支撑部上以及所述支撑部与所述开口之间的内侧壁上均开设有逃气孔114，且位于支撑部上的逃气孔114与位于所述支撑部与所述开口之间的内侧壁上的逃气孔114连通，构成一个呈L型的逃气孔114(如图1、图2所示)。
作为一种可选的实施方式，该发射模组100还包括光电二极管140(Photo Diode，PD)，所述光电二极管140置于所述腔体的底部，用于检测经所述光学器件130反射下来的光强度。例如，通过判断经PD检测的扩散片上发射下来的光的强度来判断扩散片是否破损，如果Diffuser破损PD检测到的光强则会减弱，此时PD输出信号也会同步变弱，若终端检测到PD信号变弱后，即可让Vcsel停止工作，起到保护人眼的作用。
作为一种可选的实施方式，该发射模组100还包括热敏电阻(图中未示出)，所述热敏电阻置于所述腔体的底部，用于检测检测所述腔体内的温度，相当于用于检测Vcsel的温度。其中，该热敏电阻可以为正温度系数热敏电阻器(PTC)，也可以为负温度系数热敏电阻器(NTC)。
本申请实施例还提供了一种包含上述发射模组100的电子设备。该电子设备包括本体和设置于所述本体上的发射模组100。其中，该发射模组100的基座110的背部具有用于SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)焊接的焊点，实现腔体内部的元器件与外部的电连接。
其中，上述的电子设备包括但不限于，手机、平板笔记本等设备。
综上所述，本申请实施例提供的发射模组100，包括：基座110、光源120以及光学器件130；基座110具有一端开口的腔体，基座110的内侧壁具有支撑部；光源120置于腔体的底部；光学器件130固定于支撑部上且正对光源120的出光面，以使光源120发出的光经光学器件130发射到外部。本实施例中，采用具有支撑部的基座110对光学器件130进行支撑，避免了需要设置塑胶支撑物以支撑光学器件130，进而避免了支撑物与基板组装时的公差问题，并且省略了基板与支撑物的组装工序，简化了组装工艺流程。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本发明实施例所提供的电子设备，其实现原理及产生的技术效果和前述发射模组100实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述发射模组100实施例中相应内容。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发射模组，其特征在于，包括：
基座，所述基座具有一端开口的腔体，所述基座的内侧壁具有用于形成支撑部的凹槽或凸起，其中，所述支撑部与所述内侧壁为一体成型式结构；
光源，所述光源置于所述腔体的底部；
以及光学器件，所述光学器件固定于所述支撑部上且正对所述光源的出光面，以使所述光源发出的光经所述光学器件发射到外部。
2.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述支撑部到所述开口边沿的距离不小于所述光学器件的厚度。
3.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，在所述支撑部和/或所述支撑部与所述开口之间的内侧壁上开设有逃气孔，所述逃气孔用于防止腔体内的气体在加热固化时由于气体膨胀导致所述光学器件脱落。
4.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述基座为一体式基座。
5.根据权利要求4所述的发射模组，其特征在于，所述基座为陶瓷基座。
6.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述基座包括基板和一体成型于基板上的支架，所述支架内侧壁具有用于形成所述支撑部的凹槽或凸起。
7.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述光源为VCSEL芯片。
8.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述光学器件为扩散片或衍射器件。
9.根据权利要求1－8任一项所述的发射模组，其特征在于，还包括：光电二极管和/或热敏电阻，所述光电二极管和/或所述热敏电阻置于所述腔体的底部，所述光电二极管用于检测经所述光学器件反射下来的光强度，所述热敏电阻用于检测所述腔体内的温度。
10.一种电子设备，其特征在于，包括本体和设置于所述本体上的如权利要求1-9中任一项所述的发射模组。
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| CN107132720A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-05 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 发光装置及其光学投影模组 |
| CN208781887U (zh) * | 2018-10-17 | 2019-04-23 | 昆山丘钛微电子科技有限公司 | 一种发射模组及电子设备 |
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2018
- 2018-10-17 CN CN201811211820.XA patent/CN109192841B/zh active Active
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