人眼防護光學模塊的制作方法

文檔序號:18021993發布日期:2019-06-26 01:21
人眼防護光學模塊的制作方法

本案是有關于一種人眼防護光學模塊。



背景技術:

由于智能手機的盛行,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激光光學模塊。

然而,當手機受外力撞擊或其他因素導致其激光光學模塊的透鏡破裂時,由于無斷電機制,可能會導致激光直接射入人眼,進而對人眼造成傷害。此外,透鏡一般采用粘膠貼附于支架上,耐熱效果不佳,易在高溫狀態下導致透鏡脫離支架。



技術實現要素:

本實用新型的一技術態樣為一種人眼防護光學模塊。

根據本實用新型一實施方式,一種人眼防護光學模塊包含支撐件、金屬接合層、導電透鏡與發光元件。支撐件具有多個第一導電路徑、底板與在底板上的側壁。側壁圍繞出容置空間。每一第一導電路徑具有第一端與第二端,第一端位于側壁的頂面,第二端位于支撐件的底面。金屬接合層覆蓋側壁的頂面,且具有多個缺口。第一導電路徑的第一端位于缺口中。導電透鏡位于金屬接合層上。導電透鏡具有多個第二導電路徑。第二導電路徑圍繞容置空間,且每一第二導電路徑的兩端分別電性連接第一導電路徑的第一端的其中兩者。發光元件位于支撐件的底板上。當通過第一導電路徑與第二導電路徑偵測到電阻差異時,發光元件斷電。

在本實用新型一實施方式中,上述導電透鏡的俯視形狀為四邊形而具有四側,第二導電路徑的數量為四,且四第二導電路徑分別位于導電透鏡的四側。

在本實用新型一實施方式中,上述側壁的俯視形狀為四邊形而具有四側,金屬接合層的缺口的數量為四,第一導電路徑的數量為四,四第一導電路徑的四第一端分別位于側壁的頂面的四角落。

在本實用新型一實施方式中,上述導電透鏡包含絕緣層。絕緣層覆蓋第二導電路徑,使得第二導電路徑與金屬接合層電性絕緣。

在本實用新型一實施方式中,上述人眼防護光學模塊還包含絕緣層。絕緣層位于金屬接合層的缺口中,且圍繞第一導電路徑的第一端。

在本實用新型一實施方式中,上述絕緣層位于第一導電路徑的第一端、金屬接合層、導電透鏡與側壁的頂面之間。

在本實用新型一實施方式中,上述導電透鏡的俯視形狀為四邊形而具有四側,第二導電路徑的數量為二,二第二導電路徑其中一者位于另一者下方且彼此電性絕緣,每一第二導電路徑具有一四邊形結構圍繞容置空間。

在本實用新型一實施方式中,上述側壁的俯視形狀為四邊形而具有四側,金屬接合層的缺口的數量為四,第一導電路徑的數量為四,四第一導電路徑的四第一端分別位于側壁的頂面的四角落。

在本實用新型一實施方式中,上述人眼防護光學模塊還包含兩絕緣層,其中一者位于兩第二導電路徑之間,且位于下方的第二導電路徑位于兩絕緣層之間。

在本實用新型一實施方式中,上述導電透鏡具有朝向支撐件的底面與鍍金層,鍍金層位于導電透鏡的底面,且與金屬接合層接觸。

在本實用新型上述實施方式中,由于導電透鏡通過金屬接合層固定于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,由于導電透鏡的第二導電路徑與支撐件的第一導電路徑電性連接,且第二導電路徑本身可作為電阻,因此當導電透鏡受外力撞擊或其他因素破裂或脫落時,可利用第一導電路徑與第二導電路徑偵測到電阻差異,以對發光元件進行斷電。如此一來,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。

附圖說明

圖1繪示根據本實用新型一實施方式的人眼防護光學模塊的上視圖;

圖2繪示圖1的人眼防護光學模塊移除導電透鏡時的上視圖;

圖3繪示圖1的導電透鏡的底視圖;

圖4繪示圖1的人眼防護光學模塊的底視圖;

圖5繪示圖1的人眼防護光學模塊的電路示意圖;

圖6繪示根據本實用新型一實施方式的人眼防護光學模塊的電路示意圖;

圖7繪示圖6的人眼防護光學模塊沿線段7-7的剖面圖;

圖8繪示根據本實用新型一實施方式的人眼防護光學模塊的電路示意圖。

具體實施方式

以下將以附圖揭露本實用新型的多個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一并說明。然而,應了解到,這些實務上的細節不應用以限制本實用新型。也就是說,在本實用新型部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化附圖起見,一些已知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。

圖1繪示根據本實用新型一實施方式的人眼防護光學模塊100的上視圖。圖2繪示圖1的人眼防護光學模塊100移除導電透鏡120時的上視圖。同時參閱圖1與圖2,人眼防護光學模塊100包含支撐件110、導電透鏡120、金屬接合層130與發光元件150。支撐件110具有多個第一導電路徑116、底板112與在底板112上的側壁114。側壁114圍繞出容置空間S。第一導電路徑116具有第一端117,且第一導電路徑116的第一端117位于側壁114的頂面115。金屬接合層130覆蓋側壁114的頂面115,且金屬接合層130具有多個缺口O。第一導電路徑116的第一端117位于金屬接合層130的缺口O中。也就是說,當導電透鏡120移除時,第一導電路徑116的第一端117是裸露的。當導電透鏡120安裝于支撐件110上時,導電透鏡120位于金屬接合層130上,且與第一導電路徑116的第一端117電性連接。此外,發光元件150位于支撐件110的底板112上。

人眼防護光學模塊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可以為激光發光元件,例如激光發光二極管,但并不用以限制本實用新型。

圖3繪示圖1的導電透鏡120的底視圖。同時參閱圖2與圖3,導電透鏡120具有多個第二導電路徑122。第二導電路徑122沿側壁114設置而圍繞容置空間S,且當導電透鏡120安裝于支撐件110上時,第二導電路徑122的兩端123、124分別電性連接兩第一導電路徑116的兩第一端117。也就是說,第二導電路徑122的兩端123、124的位置分別對應兩第一導電路徑116的兩第一端117的位置,使得第二導電路徑122可與第一導電路徑116導通。

圖4繪示圖1的人眼防護光學模塊100的底視圖。同時參閱圖2與圖4,第一導電路徑116具有相對第一端117的第二端118,第一導電路徑116的第二端118位于支撐件110的底面113。也就是說,第一導電路徑116是從支撐件110的側壁114的頂面115延伸至支撐件110的底面113。此外,支撐件110的底面113還設有電性連接發光元件150的電極119a、119b。電極119a可以為正極,電極119b可以為負極,并不用以限制本實用新型。當人眼防護光學模塊100應用于電子裝置(例如手機)中,可在電子裝置設置感測單元來電性連接第一導電路徑116的第二端118,以偵測圖2的導電透鏡120的電阻。

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可使用鉆孔與填入金屬的方式形成第一導電路徑116,又可采多層陶瓷堆疊的方式制作,在各層陶瓷中預先形成部分的第一導電路徑116,待多層陶瓷堆疊后便可形成整個第一導電路徑116。

同時參閱圖2與圖3,由于導電透鏡120的第二導電路徑122與支撐件110的第一導電路徑116電性連接,且第二導電路徑122本身可作為電阻,因此當導電透鏡120受外力撞擊或其他因素破裂或脫落時,感測單元便可利用第一導電路徑116與第二導電路徑122偵測到電阻差異,并將此訊號傳送到電性連接電極119a、119b的供電單元,以對發光元件150進行斷電。由于通過破裂導電透鏡120的發光元件150的光線與未經導電透鏡120的發光元件150的光線具有過高的能量,會對人眼產生傷害。因此,人眼防護光學模塊100可防止發光元件150的光線直接射入人眼,避免對人眼造成傷害。

在本實施方式中,導電透鏡120的俯視形狀可以為四邊形(例如矩形)而具有四側。第二導電路徑122的數量為四,且四第二導電路徑122分別位于導電透鏡120的四側。支撐件110的側壁114的俯視形狀為四邊形而具有四側,金屬接合層130的缺口O的數量為四,第一導電路徑116的數量為四,四第一導電路徑116的四第一端117分別位于側壁114的頂面115的四角落。每個缺口O中有第一導電路徑116的第一端117來電性連接導電透鏡120的兩第二導電路徑122。如此一來,不論導電透鏡120從支撐件110的哪一部分破裂或脫落,皆可經由第一導電路徑116與第二導電路徑122偵測到電阻差異。人眼防護光學模塊100利用八點偵測導電透鏡120的電阻變化,可有效提升精確度。

在本實施方式中,人眼防護光學模塊100還可包含絕緣層160。絕緣層160位于金屬接合層130的缺口O中且圍繞第一導電路徑116的第一端117。當導電透鏡120設置于金屬接合層130上時,絕緣層160位于第一導電路徑116的第一端117、金屬接合層130、導電透鏡120與側壁114的頂面115之間。絕緣層160可確保第一導電路徑116的第一端117不會直接接觸到金屬接合層130而僅接觸導電透鏡120,并可將金屬接合層130的缺口O的密封,避免水氣從缺口O進入人眼防護光學模塊100中。

此外,導電透鏡120包含絕緣層125。絕緣層125覆蓋第二導電路徑122。當導電透鏡120安裝于支撐件110上時,第二導電路徑122與金屬接合層130可通過絕緣層125而彼此電性絕緣。在本實施方式中,第二導電路徑122靠近其兩端123、124的區域雖未被絕緣層125覆蓋,但因上述區域的位置對應金屬接合層130的缺口O的位置,僅會接觸到絕緣層160而不會接觸到金屬接合層130。

絕緣層125可對第二導電路徑122提供保護與絕緣的功能。絕緣層125、160的材質可以為二氧化硅或氮化硅。第二導電路徑122的材質可以為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide;ITO),但并不用以限制本實用新型。

此外,導電透鏡120具有朝向支撐件110的底面121與鍍金層126,鍍金層126位于導電透鏡120的底面121,且與支撐件110上的金屬接合層130接觸。因此,導電透鏡120可通過金屬接合層130固定于支撐件110的側壁114的頂面115上,與傳統粘膠粘合的方式相較,金屬接合層130的耐熱效果佳,可大幅提升導電透鏡120與支撐件110之間的穩固性,可防止導電透鏡120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120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120的鍍金層126接合于金屬接合層130上。在接合過程中,鍍金層126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120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塊100(見圖1)的良率與使用壽命。

在本實施方式中,導電透鏡120可以為光擴散型透鏡。舉例來說,導電透鏡120的底面121可經蝕刻或壓印制程而具有多個微結構127,導電透鏡120可通過微結構127使發光元件150的光線(例如激光)擴散至人眼防護光學模塊100(見圖1)外,以避免高能量光線直射人眼而造成傷害。圖3繪示的微結構127僅為示意,其形狀與排列方式并不用以限制本型。

圖5繪示圖1的人眼防護光學模塊100的電路示意圖。由于第二導電路徑122本身可作為電阻,因此圖5以電阻圖案表示圖2的第二導電路徑122。當導電透鏡120受外力撞擊或其他因素破裂或脫落時,可利用第一導電路徑116與第二導電路徑122偵測到電阻差異,以對發光元件150進行斷電。

應了解到,已敘述過的元件連接關系與材料將不再重復贅述,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塊。此外,為了讓附圖較為清楚簡潔,在圖6與圖8中,將以電阻圖案表示其他型式的導電路徑,合先敘明。

圖6繪示根據本實用新型一實施方式的人眼防護光學模塊100a的電路示意圖。圖7繪示圖6的人眼防護光學模塊100a沿線段7-7的剖面圖。同時參閱圖6與圖7,人眼防護光學模塊100a包含支撐件110、導電透鏡120與發光元件150。與圖5實施方式不同的地方在于:第二導電路徑的數量為二(即第二導電路徑122a、122b),第二導電路徑122b可位于第二導電路徑122a下方且彼此電性絕緣。也就是說,第二導電路徑122a、122b位于不同層。

此外,第二導電路徑122a、122b分別具有四邊形結構128a、128b。四邊形結構128a、128b圍繞容置空間S。第二導電路徑122a的兩端123a、124a分別位于側壁114的頂面115(見圖2)的相對兩角落(例如左上角與右下角)。第二導電路徑122b的兩端123b、124b分別位于側壁114的頂面115的相對兩角落(例如右上角與左下角)。此外,同時參閱圖2與圖6,第一導電路徑116的數量為四,四第一導電路徑116的四第一端117分別位于側壁114的頂面115的四角落,且第二導電路徑122a的兩端123a、124a與第二導電路徑122b的兩端123b、124b分別與四第一導電路徑116的四第一端117電性連接。

在本實施方式中,第二導電路徑122a、122b位于不同層,對于導電路徑設計上將更具彈性。不論導電透鏡120從支撐件110的哪一角落破裂或脫落,皆可經由第一導電路徑116與第二導電路徑122a、122b偵測到電阻差異。人眼防護光學模塊100a利用四點偵測導電透鏡120的電阻變化,可有效提升精確度。

在本實施方式中,人眼防護光學模塊100a還包含絕緣層125a、125b。絕緣層125a位于兩第二導電路徑122a、122b之間,且位于下方的第二導電路徑122b位于兩絕緣層125a、125b之間。絕緣層125a、125b可對第二導電路徑122a、122b提供保護與絕緣的功能。

圖8繪示根據本實用新型一實施方式的人眼防護光學模塊100b的電路示意圖。人眼防護光學模塊100b包含支撐件110、導電透鏡120與發光元件150。人眼防護光學模塊100b具有圖5的四第二導電路徑122與圖6的第二導電路徑122a、122b。第二導電路徑122a、122b位于不同層。在一實施方式中,第二導電路徑122可與第二導電路徑122a、122b的其中一者位于同一層。在另一實施方式中,第二導電路徑122、122a、122b可位于不同層。因此,對于導電路徑的設計上將更具彈性。

同時參閱圖2與圖8,在本實施方式中,第一導電路徑116的數量為四,四個第一導電路徑116的四個第一端117分別位于側壁114的頂面115的四角落。也就是說,每個角落有一個第一端117。四第二導電路徑122的兩端123、124、第二導電路徑122a的兩端123a、124a與第二導電路徑122b的兩端123b、124b與四第一導電路徑116的四第一端117電性連接。如此一來,不論導電透鏡120從支撐件110的哪一角落破裂或脫落,皆可經由第一導電路徑116與第二導電路徑122、122a、122b偵測到電阻差異。人眼防護光學模塊100b利用十二點偵測導電透鏡120的電阻變化,可有效提升精確度。

雖然本實用新型已以實施方式揭露如上,然其并非用以限定本實用新型,任何熟悉此技藝者,在不脫離本實用新型的精神和范圍內,當可作各種的更動與潤飾,因此本實用新型的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。

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