表面固定型激光模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种激光模组，尤其关于一种表面固定元件型的激光模组。
【背景技术】
[0002]请参阅图1，其为现有激光模组的部分结构透视示意图。现有激光模组I采用同轴封装(TO CAN)的形式，包括遮罩11、基座12、激光二极管13、光感二极管14、散热件15、第一焊脚16以及第二焊脚17，且散热件15以及光感二极管14固设于基座12上，而激光二极管13则设置在散热件15上；其中，激光二极管13以及光感二极管14分别透过电线19、18而连接于第一焊脚16以及第二焊脚17，且第一焊脚16以及第二焊脚17分别向下穿过基座12并凸出于外，其用来穿过一外部的电路板(图未示)的穿孔以进而被焊接在电路板上，如此一来，激光模组I与电路板之间就可进行电子信号的传递。
[0003]再者，遮罩11设置于基座12上，用来包罩激光二极管13、光感二极管14以及散热件15，且遮罩11具有一开口 111，并供一准直透镜安置其上；当激光二极管13经由第一焊脚16而接收电力时可提供激光光束LI，且大部分的激光光束LI I会往遮罩11的开口 111方向行进，并于经过准直透镜10后向外输出，而少部分的激光光束L12则往光感二极管14的方向投射，以供光感二极管14进行光侦测；其中，光感二极管14于侦测的过程中会产生侦测信号，并使该些侦测信号经由第二焊脚17传输至电路板，供后续相关的控制程序使用。
[0004]特别说明的是，以往为了将激光模组I焊接在电路板，激光模组I上需额外设置用来穿过电路板的第一焊脚16与第二焊脚17 ;然而，这类焊脚有其最小尺寸的限制，否则焊脚就容易因外力而被折断，但如此封装方式导致激光模组I无法有效的微小化，更遑论将其应用于手持装置、穿戴式装置等轻、薄、短小的设计的电子设备上。
[0005]再者，现有的激光模组I在整合光学元件(如准直透镜10)时因其本身结构的限制往往造成所占空间过大，亦是无法达成小型化要求的原因之一。另，现有的激光模组I大都是以单一发光源为主，因而无法满足现今电子设备所需的多光源或多波长的需求，进而局限了手持装置、穿戴式装置等电子设备的快速发展；根据以上的说明，现有的激光模组I仍有待改善。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种表面固定元件(surface mounted device，SMD)型的激光模组，使其所应用的电子装置的整体体积得以缩小，且由于激光模组整合了衍射光学元件，因此具有激光衍射投影的效果；又，激光模组还可具有多个垂直共振腔面射型激光二极管单元，因此能满足现今电子设备所需的多光源或多波长的需求，进而加速手持装置、穿戴式装置等电子设备的发展。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种表面固定型激光模组，其包括壳体、基座、垂直共振腔面射型激光二极管(vertical-cavity surface-emitting laserd1de，VCSEL)单元以及至少一光学元件，该壳体具有一开口 ；该基座容置于该壳体内并具有暴露于该基座和该壳体外的至少一表面传输结构以供至少一电子信号通过其中；该垂直共振腔面射型激光二极管单元固定于该基座并提供至少一激光光束；该至少一光学元件固定于该壳体并位于该开口或该开口的一邻近处；其中，该垂直共振腔面射型激光二极管单元位于该基座与该至少一光学元件之间，且该至少一激光光束中的一第一部分于投射至该至少一光学元件并被该至少一光学元件进行光学处理后向外输出。
[0008]较佳地，该表面固定型激光模组还包括设置于该基座的至少一光感二极管单元；其中，该至少一激光光束中的一第二部分投射至该光感二极管单元以供该光感二极管单元进行侦测。
[0009]较佳地，该至少一激光光束中的一中心激光光束从该垂直共振腔面射型激光二极管单元的一发光区域的一中心处朝该至少一光学元件的一光心的方向行进。
[0010]较佳地，该至少一光学元件包括一准直光学元件，用以准直通过其中的激光光束。
[0011]较佳地，该至少一光学元件还包括一衍射光学元件，用以对通过该准直光学元件的激光光束进行光束整形并予以向外输出。
[0012]较佳地，该准直光学元件的一第一光轴与该衍射光学元件的一第二光轴之间的距离小于0.2毫米。
[0013]较佳地，该准直光学元件的一第一光轴与该衍射光学元件的一第二光轴之间的夹角小于2.5度。
[0014]较佳地，该准直光学元件以及该衍射光学元件整合为单一光学结构。
[0015]较佳地，该准直光学元件的一有效焦距f满足下列条件:f〈l.5毫米。
[0016]较佳地，该准直光学元件的一数值孔径N.A.满足下列条件:N.A.〈0.5。
[0017]较佳地，该表面固定型激光模组还包括一另一垂直共振腔面射型激光二极管单元，且该准直光学元件用以准直该垂直共振腔面射型二极管单元和该另一垂直共振腔面射型激光二极管单元所提供的多个激光光束。
[0018]较佳地，该至少一光学元件上涂布一抗反射膜(ant1-reflect1n coating)。
[0019]较佳地，该至少一表面传输结构包括至少一电垫片或至少一接脚。
[0020]较佳地，该垂直共振腔面射型激光二极管单元包括多个激光二极管芯片，以提供多个激光光束。
[0021]较佳地，该表面固定型激光模组还包括设置于该基座外的光感二极管单元以及导光元件，且该导光元件用以导引该至少一激光光束中的一第二部分往该光感二极管单元行进，以供该光感二极管单元进行侦测。
[0022]本发明将激光模组设计为表面固定元件(surface mounted device，SMD)的形式，可有效缩小整体体积，故能应用在手持装置、穿戴式装置等轻、薄、短小的设计的电子设备上；而又由于本发明将衍射光学元件整合于表面固定型激光模组中，令激光衍射投影的效果得以发挥；此外，本发明激光模组还可具有多个垂直共振腔面射型激光二极管单元，因此能满足现今电子设备所需的多光源或多波长的需求，进而加速手持装置、穿戴式装置等电子设备的发展。
【附图说明】
[0023]图1:为现有激光模组的部分结构示意图。
[0024]图2:为本发明表面固定型激光模组于一第一较佳实施例的外观结构示意图。
[0025]图3:为图2所示表面固定型激光模组的立体分解示意图。
[0026]图4:为图2所示表面固定型激光模组的部分结构主视图。
[0027]图5:为本发明表面固定型激光模组于一第二较佳实施例的部分结构的结构示意图。
[0028]图6:为本发明表面固定型激光模组于一第三较佳实施例的部分结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]请参阅图2?图4，图2为本发明表面固定型激光模组于一第一较佳实施例的外观结构示意图，图3为图2所示表面固定型激光模组的立体分解示意图，图4为图2所示表面固定型激光模组的部分结构主视图。表面固定型激光模组2包括一壳体21、基座22、一垂直共振腔面射型激光二极管(vertical-cavity surface-emitting laser d1de，VCSEL)单元23、二光感二极管(PD)单元24以及多个光学元件25，且基座22容置于壳体21内，其承载一或多个垂直共振腔面射型激光二极管单元23以及光感二极管单元24，并可以提供一平坦表面或具有底面的凹穴来固定一或多个垂直共振腔面射型激光二极管单元23以及光感二极管单元24。其中，基座22具有暴露于基座22和壳体21外的多个表面传输结构221，其厚度远小于基座22与壳体21的厚度，并可透过锡膏焊接于电路板上(图未示)，使得来自表面固定型激光模组2的电子信号可藉由通过表面传输结构221而传输进入电路板，而来自电路板的电子信号亦可藉由通过表面传输结构221而传输进入表面固定型激光模组
2。较佳者，表面传输结构221可以电垫片的形式或接脚的形式呈现，但不以上述为限。又，虽然图示上的基座22是以长方体的形式呈现，但不以此为限，应用上可依据实际需求而设
i+o
[0030]又，壳体21及/或基座22可提供散热，壳体21具有一开口 211，其中开口 211的圆形形状和大小(不限图上所示)，亦可为其它形状和大小，主要让非透光的壳体21内的激光光束能够通过到达外界。再者，该多个光学元件25设置于开口 211处或开口 211的邻近处，而垂直共振腔面射型激光二极管单元23包括一激光二极管芯片231，其在水平方向上是位于二个光感二极管单元24之间，在垂直方向上则是位于基座22与该多个光学元件25之间。其中，垂直共振腔面射型激光二极管单元23于接收电力(如经由表面传输结构221接收电力)后可提供多个激光光束L2，且该些激光光束L2的第一部分(主要部分)光束L21朝壳体21的开口 211行进，进而供该多个光学元件25进行光学处理并向外输出?’另夕卜，该些激光光束L2的第二部分(次要部分)光束L22则往光感二极管单元24的方向投射，以供光感二极管单元24进行光侦测，且光感二极管单元24于侦测的过程中会产生侦测信号，并使该些