光学投影装置的制作方法

本实用新型涉及电子及光学器件领域，尤其涉及一种光学投影装置。

背景技术：

目前，光学投影装置都由衍射光学组件、支架、准直透镜、激光器、电路板几部份组成。为阻止灰尘等碎片进入该光学投影装置内，常常将该支架、该准直透镜及该电路板形成完全密闭的空间，且上述组件大部份部件为塑料件，散热效率差，且激光器在通电工作时产生的热量多，产生热量无法及时散出，从而影响发射的光斑质量；且激光器发出的光会打到支架的光滑内壁上，再反射至准直透镜，最终也会影响结构光。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种具有较好散热效果且能够减弱光反射的光学投影装置。

一种光学投影装置，该投影装置包括一安装支架，该安装支架包括一底座，所述安装支架由导热材料制成，所述底座包括一光学元件收容槽，所述光学元件收容槽的内壁上形成有一消光层。

进一步地，所述安装支架由金属材料制成。

进一步地，所述金属材料为银、铜、金中的至少一种。

进一步地，所述消光层为一黑色涂层。

进一步地，所述消光层为一具有消光作用的薄膜。

进一步地，所述光学投影装置还包括一电路板，所述电路板上形成有一光源，所述光源与所述电路板电性连接且收容在所述光学元件收容槽内。

进一步地，所述光学投影装置还包括一镜头所述安装支架还包括一镜筒部，所述镜筒部上形成有一镜头收容槽，所述镜头收容槽与所述学元件收容槽相连通，所述镜头收容在所述镜头收容槽内，所述光源正对所述镜头。

进一步地，所述光学投影装置还包括一衍射光学元件，所述镜筒部上形成有一衍射光学元件收容槽，所述衍射光学元件收容槽与所述镜头收容槽相连通，所述镜头收容槽位于所述衍射光学元件收容槽与所述光学元件收容槽之间，所述衍射光学元件收容在所述衍射光学元件收容槽内。

进一步地，所述镜筒部与所述底座一体成型。

进一步地，所述光学投影装置还包括一陶瓷基板，所述陶瓷基板固定在所述电路板上，所述陶瓷基板上具有多个贯通孔，所述光源固定在所述陶瓷基板上并通过所述贯通孔与所述电路板电性连接。

本实用新型提供的所述光学投影装置，1)使用金属材料制作所述安装支架，不仅可以使所述光学投影装置内的热量快速传导至外界，从而有效提高了所述光学投影装置的散热效率，避免所述光源产生的热量影响所述光学投影装置的结构光的质量；还可以增强所述光学投影装置的机械强度与可靠性，从而避免所述光学投影装置跌落后受损。2)在底座的内壁上形成消光层，可以避免光源发出的光打到所述底座的内壁上形成反射而影响结构光。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施方式的光学投影装置的结构示意图。

图2是图1所示的光学投影装置的爆炸图。

图3为图1所示的光学投影装置沿III-III方向的剖面示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为能进一步阐述本实用新型达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图1-3及较佳实施方式，对本实用新型提供的光学投影装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，作出如下详细说明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“安装于”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。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。

请参阅图1-3，本实用新型较佳实施例提供一种光学投影装置100，所述光学投影装置100包括一安装支架10、一镜头20、一衍射光学元件30、一电路板40以及一光源50。其中，所述安装支架10固定在所述电路板40上，所述镜头20收容于所述安装支架10内且与所述电路板40相连。

在本实施方式中，所述安装支架10具有散热的功能，以将所述光学投影装置100内的所述光源50及电子元件60(见图2)产生的热量传导至外界，从而避免所述热量影响发射的光斑的质量。

具体地，所述安装支架10由金属材料或者金属材料与非金属材料混合后制成，所述金属材料为导热系数高的金属，如银、铜、金等金属，所述非金属材料为塑料等材料。优选地，所述安装支架10为纯金属材料制成。

其中，所述安装支架10可采用但不限于金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding Technology，MIM)制作而成。所述金属粉末注射成型技术是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金成型技术。

具体地，所述安装支架10包括一镜筒部11以及一底座12。所述镜筒部11固定在所述底座12上。在本实施方式中，所述镜筒部11与所述底座12一体成型，在其他实施方式中，所述镜筒部11与所述底座12还可以通过一第一粘胶层(图未示)粘结在所述底座12上。在本实施方式中，所述镜筒部11的体积小于所述底座12的体积。

在本实施方式中，所述镜筒部11大体呈圆柱形，所述镜筒部11包括一第一表面111，自所述第一表面111向所述镜筒部11的内部垂直凹陷形成一衍射光学元件收容槽112及一镜头收容槽113。所述衍射光学元件收容槽112贯穿所述第一表面111，所述镜头收容槽113与所述衍射光学元件收容槽112相连通。所述衍射光学元件收容槽112的尺寸大于所述镜头收容槽113的尺寸。所述衍射光学元件收容槽112用于收容所述衍射光学元件30。所述镜头收容槽113用于收容所述镜头20。

其中，所述底座12包括一第二表面121及一与所述第二表面121相背的第三表面122。其中，所述镜筒部11形成在所述第三表面122上。自所述第三表面122向所述第二表面121垂直凹陷形成有一光学元件收容槽123。所述光学元件收容槽123与所述镜头收容槽113相连通。所述光学元件收容槽123的尺寸大于所述镜头收容槽113的尺寸。所述光学元件收容槽123用于收容所述光源50及所述电子元件60。

其中，所述安装支架10还包括一消光层13，所述消光层13形成在所述光学元件收容槽123的内壁上。所述消光层13能够有效的减弱或者消除所述光源50产生的结构光在所述光学元件收容槽123的内壁上的反射，从而可以避免杂散光影响结构光的品质，进一步提升终端设备(例如：人脸识别或3D建模)的识别速度及准确度。

其中，所述消光层13可以是通过涂黑的方式形成，也可以是将一消光涂料(例如消光漆等)等直接喷涂在所述光学元件收容槽123的内壁上，还可以直接在所述光学元件收容槽123的内壁上直接贴附一具有消光作用的薄膜。在本实施例中，所述消光层13是通过涂黑的方式形成的。

在本实施方式中，所述镜头20收容于所述镜头收容槽113内。所述镜头20包括一镜片21。所述镜片21是用透明物质制成的表面为球面或非球面的一部分的光学元件。

在本实施方式中，所述衍射光学元件30收容并固定于所述衍射光学元件收容槽112内且与所述镜头20相对。所述衍射光学元件30用于对所述光源50产生的激光束进行整形，比如均匀化、准直、聚焦、形成特定图案等。其中，所述衍射光学元件30可以通过一第二粘胶层(图未示)固定在所述衍射光学元件收容槽112内。当然，所述衍射光学元件30也可以设置成所述镜头20的一部分。

其中，所述底座12通过一粘胶层80固定在所述电路板40上。其中，所述电路板40可以为软板、硬板或软硬结合板中的至少一种。在本实施方式中，所述电路板40为软硬结合板。具体地，所述电路板40包括一第一硬板部41、一第二硬板部43以及位于所述第一硬板部41和所述第二硬板部43之间的一软板部42。其中，所述底座12通过所述粘胶层80固定在所述第一硬板部41上。所述光源50固定在所述第一硬板部41上。所述第一硬板部41上还形成有多个电子元件60，所述电子元件60环绕所述光源50设置。所述第二硬板部43上还安装有一电学连接部431。所述电学连接部431与所述电子元件60及所述光源50均位于所述电路板40的同一表面上。所述电学连接部431可以是连接器或者金手指。

所述光源50收容在所述光学元件收容槽123内。所述光源50通过一金属导线51与所述电路板40电性连接，用于发出结构光，该结构光依次穿过所述光学元件收容槽123、所述镜头20的所述镜片21及所述衍射光学元件30，形成投影。其中，所述金属导线51可采用电导率较高的金属制成，如金。其中，所述光源50可以为一激光器。优选地，所述光源50为垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，VCSEL)。

其中，所述电子元件60与所述电路板40电性连接。所述电子元件60收容在所述光学元件收容槽123内。所述电子元件60可以是电阻、电容、二极管、三极管、继电器、带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等被动元件。

在本实施方式中，所述光学投影装置100还包括一陶瓷基板70，所述陶瓷基板70固定在所述第一硬板部41上。具体地，所述粘胶层形成在所述陶瓷基板70与所述底座12之间，所述电子元件60及所述光源50均固定在所述陶瓷基板70上。所述陶瓷基板70具有多个贯通孔71，所述电子元件60及所述光源50通过所述贯通孔71与所述电路板40电性连接。所述陶瓷基板70用于加快所述热量传导到外界，实现快速散热。另外，所述贯通孔71还可以增加散热的速度。

在本实施方式中，所述光学投影装置100还包括一补强板90，所述补强板90固定于所述电路板40上且与所述光源50及所述电子元件60位置相对。所述补强板90与所述光源50、所述电子元件60位于所述电路板40的相背的两个表面上。所述补强板90的材质为金属，如不锈钢等。所述补强板90能够显著提高所述电路板40以及所述光学投影装置100的强度和稳定性。

本实用新型提供的所述光学投影装置，1)使用金属材料制作所述安装支架10，不仅可以使所述光学投影装置100内的热量快速传导至外界，从而有效提高了所述光学投影装置100的散热效率，避免所述光源50产生的热量影响所述光学投影装置100的结构光的质量；还可以增强所述光学投影装置100的机械强度与可靠性，从而避免所述光学投影装置100跌落后受损；2)在底座的内壁上形成消光层，可以避免光源发出的光打到所述底座的内壁上形成反射而影响结构光。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型任何形式上的限制，虽然本实用新型已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。