表面固定型激光模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種激光模組，尤其關(guān)于一種表面固定元件型的激光模組。
【背景技術(shù)】
[0002]請參閱圖1，其為現(xiàn)有激光模組的部分結(jié)構(gòu)透視示意圖?，F(xiàn)有激光模組I采用同軸封裝(TO CAN)的形式，包括遮罩11、基座12、激光二極管13、光感二極管14、散熱件15、第一焊腳16以及第二焊腳17，且散熱件15以及光感二極管14固設(shè)于基座12上，而激光二極管13則設(shè)置在散熱件15上；其中，激光二極管13以及光感二極管14分別透過電線19、18而連接于第一焊腳16以及第二焊腳17，且第一焊腳16以及第二焊腳17分別向下穿過基座12并凸出于外，其用來穿過一外部的電路板(圖未示)的穿孔以進而被焊接在電路板上，如此一來，激光模組I與電路板之間就可進行電子信號的傳遞。
[0003]再者，遮罩11設(shè)置于基座12上，用來包罩激光二極管13、光感二極管14以及散熱件15，且遮罩11具有一開口 111，并供一準(zhǔn)直透鏡安置其上；當(dāng)激光二極管13經(jīng)由第一焊腳16而接收電力時可提供激光光束LI，且大部分的激光光束LI I會往遮罩11的開口 111方向行進，并于經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡10后向外輸出，而少部分的激光光束L12則往光感二極管14的方向投射，以供光感二極管14進行光偵測；其中，光感二極管14于偵測的過程中會產(chǎn)生偵測信號，并使該些偵測信號經(jīng)由第二焊腳17傳輸至電路板，供后續(xù)相關(guān)的控制程序使用。
[0004]特別說明的是，以往為了將激光模組I焊接在電路板，激光模組I上需額外設(shè)置用來穿過電路板的第一焊腳16與第二焊腳17 ;然而，這類焊腳有其最小尺寸的限制，否則焊腳就容易因外力而被折斷，但如此封裝方式導(dǎo)致激光模組I無法有效的微小化，更遑論將其應(yīng)用于手持裝置、穿戴式裝置等輕、薄、短小的設(shè)計的電子設(shè)備上。
[0005]再者，現(xiàn)有的激光模組I在整合光學(xué)元件(如準(zhǔn)直透鏡10)時因其本身結(jié)構(gòu)的限制往往造成所占空間過大，亦是無法達成小型化要求的原因之一。另，現(xiàn)有的激光模組I大都是以單一發(fā)光源為主，因而無法滿足現(xiàn)今電子設(shè)備所需的多光源或多波長的需求，進而局限了手持裝置、穿戴式裝置等電子設(shè)備的快速發(fā)展；根據(jù)以上的說明，現(xiàn)有的激光模組I仍有待改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一在于，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種表面固定元件(surface mounted device，SMD)型的激光模組，使其所應(yīng)用的電子裝置的整體體積得以縮小，且由于激光模組整合了衍射光學(xué)元件，因此具有激光衍射投影的效果；又，激光模組還可具有多個垂直共振腔面射型激光二極管單元，因此能滿足現(xiàn)今電子設(shè)備所需的多光源或多波長的需求，進而加速手持裝置、穿戴式裝置等電子設(shè)備的發(fā)展。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種表面固定型激光模組，其包括殼體、基座、垂直共振腔面射型激光二極管(vertical-cavity surface-emitting laserd1de，VCSEL)單元以及至少一光學(xué)元件，該殼體具有一開口 ；該基座容置于該殼體內(nèi)并具有暴露于該基座和該殼體外的至少一表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)以供至少一電子信號通過其中；該垂直共振腔面射型激光二極管單元固定于該基座并提供至少一激光光束；該至少一光學(xué)元件固定于該殼體并位于該開口或該開口的一鄰近處；其中，該垂直共振腔面射型激光二極管單元位于該基座與該至少一光學(xué)元件之間，且該至少一激光光束中的一第一部分于投射至該至少一光學(xué)元件并被該至少一光學(xué)元件進行光學(xué)處理后向外輸出。
[0008]較佳地，該表面固定型激光模組還包括設(shè)置于該基座的至少一光感二極管單元；其中，該至少一激光光束中的一第二部分投射至該光感二極管單元以供該光感二極管單元進行偵測。
[0009]較佳地，該至少一激光光束中的一中心激光光束從該垂直共振腔面射型激光二極管單元的一發(fā)光區(qū)域的一中心處朝該至少一光學(xué)元件的一光心的方向行進。
[0010]較佳地，該至少一光學(xué)元件包括一準(zhǔn)直光學(xué)元件，用以準(zhǔn)直通過其中的激光光束。
[0011]較佳地，該至少一光學(xué)元件還包括一衍射光學(xué)元件，用以對通過該準(zhǔn)直光學(xué)元件的激光光束進行光束整形并予以向外輸出。
[0012]較佳地，該準(zhǔn)直光學(xué)元件的一第一光軸與該衍射光學(xué)元件的一第二光軸之間的距離小于0.2毫米。
[0013]較佳地，該準(zhǔn)直光學(xué)元件的一第一光軸與該衍射光學(xué)元件的一第二光軸之間的夾角小于2.5度。
[0014]較佳地，該準(zhǔn)直光學(xué)元件以及該衍射光學(xué)元件整合為單一光學(xué)結(jié)構(gòu)。
[0015]較佳地，該準(zhǔn)直光學(xué)元件的一有效焦距f滿足下列條件:f〈l.5毫米。
[0016]較佳地，該準(zhǔn)直光學(xué)元件的一數(shù)值孔徑N.A.滿足下列條件:N.A.〈0.5。
[0017]較佳地，該表面固定型激光模組還包括一另一垂直共振腔面射型激光二極管單元，且該準(zhǔn)直光學(xué)元件用以準(zhǔn)直該垂直共振腔面射型二極管單元和該另一垂直共振腔面射型激光二極管單元所提供的多個激光光束。
[0018]較佳地，該至少一光學(xué)元件上涂布一抗反射膜(ant1-reflect1n coating)。
[0019]較佳地，該至少一表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)包括至少一電墊片或至少一接腳。
[0020]較佳地，該垂直共振腔面射型激光二極管單元包括多個激光二極管芯片，以提供多個激光光束。
[0021]較佳地，該表面固定型激光模組還包括設(shè)置于該基座外的光感二極管單元以及導(dǎo)光元件，且該導(dǎo)光元件用以導(dǎo)引該至少一激光光束中的一第二部分往該光感二極管單元行進，以供該光感二極管單元進行偵測。
[0022]本發(fā)明將激光模組設(shè)計為表面固定元件(surface mounted device，SMD)的形式，可有效縮小整體體積，故能應(yīng)用在手持裝置、穿戴式裝置等輕、薄、短小的設(shè)計的電子設(shè)備上；而又由于本發(fā)明將衍射光學(xué)元件整合于表面固定型激光模組中，令激光衍射投影的效果得以發(fā)揮；此外，本發(fā)明激光模組還可具有多個垂直共振腔面射型激光二極管單元，因此能滿足現(xiàn)今電子設(shè)備所需的多光源或多波長的需求，進而加速手持裝置、穿戴式裝置等電子設(shè)備的發(fā)展。
【附圖說明】
[0023]圖1:為現(xiàn)有激光模組的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2:為本發(fā)明表面固定型激光模組于一第一較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3:為圖2所示表面固定型激光模組的立體分解示意圖。
[0026]圖4:為圖2所示表面固定型激光模組的部分結(jié)構(gòu)主視圖。
[0027]圖5:為本發(fā)明表面固定型激光模組于一第二較佳實施例的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6:為本發(fā)明表面固定型激光模組于一第三較佳實施例的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]請參閱圖2?圖4，圖2為本發(fā)明表面固定型激光模組于一第一較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2所示表面固定型激光模組的立體分解示意圖，圖4為圖2所示表面固定型激光模組的部分結(jié)構(gòu)主視圖。表面固定型激光模組2包括一殼體21、基座22、一垂直共振腔面射型激光二極管(vertical-cavity surface-emitting laser d1de，VCSEL)單元23、二光感二極管(PD)單元24以及多個光學(xué)元件25，且基座22容置于殼體21內(nèi)，其承載一或多個垂直共振腔面射型激光二極管單元23以及光感二極管單元24，并可以提供一平坦表面或具有底面的凹穴來固定一或多個垂直共振腔面射型激光二極管單元23以及光感二極管單元24。其中，基座22具有暴露于基座22和殼體21外的多個表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)221，其厚度遠小于基座22與殼體21的厚度，并可透過錫膏焊接于電路板上(圖未示)，使得來自表面固定型激光模組2的電子信號可藉由通過表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)221而傳輸進入電路板，而來自電路板的電子信號亦可藉由通過表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)221而傳輸進入表面固定型激光模組
2。較佳者，表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)221可以電墊片的形式或接腳的形式呈現(xiàn)，但不以上述為限。又，雖然圖示上的基座22是以長方體的形式呈現(xiàn)，但不以此為限，應(yīng)用上可依據(jù)實際需求而設(shè)
i+o
[0030]又，殼體21及/或基座22可提供散熱，殼體21具有一開口 211，其中開口 211的圓形形狀和大小(不限圖上所示)，亦可為其它形狀和大小，主要讓非透光的殼體21內(nèi)的激光光束能夠通過到達外界。再者，該多個光學(xué)元件25設(shè)置于開口 211處或開口 211的鄰近處，而垂直共振腔面射型激光二極管單元23包括一激光二極管芯片231，其在水平方向上是位于二個光感二極管單元24之間，在垂直方向上則是位于基座22與該多個光學(xué)元件25之間。其中，垂直共振腔面射型激光二極管單元23于接收電力(如經(jīng)由表面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu)221接收電力)后可提供多個激光光束L2，且該些激光光束L2的第一部分(主要部分)光束L21朝殼體21的開口 211行進，進而供該多個光學(xué)元件25進行光學(xué)處理并向外輸出?’另夕卜，該些激光光束L2的第二部分(次要部分)光束L22則往光感二極管單元24的方向投射，以供光感二極管單元24進行光偵測，且光感二極管單元24于偵測的過程中會產(chǎn)生偵測信號，并使該些