专利名称：激光光源模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光光源模块，所述激光光源模块用作例如投影仪、激光手术刀或激光加工器的光源，并且设置在装置的外壳中，更具体地涉及一种使用半导体元件的激光光源模块。
背景技术：
激光具有固定波长、高跟踪能力、并可以有效地获得线偏振光，因此用于多种装置。近年来，已经实现了供应高输出可见光的半导体激光器，并且已经提出了通过使用这些半导体激光器来生产具有紧凑尺寸和高亮度的投影仪。从激光光源发射的激光具有每单位面积高能量，因此如果将激光光源从各种类型的装置拆下且用于非其最初目的，则激光光源会造成严重的事故危险。因此，已经提出了各种建议来防止在激光光源能够发射激光的状态下从各种装置拆下激光光源。专利文件I (日本未审专利公开No. 2008-171657)公开了一种光源模块，包括光源部，所述光源部供应光；支撑部，所述支撑部支撑光源部；覆盖部，所述覆盖部覆盖光源部；配线部，所述配线部连接光源部；电流源部，所述电流源部向光源部供应电流；以及刀片部，所述刀片部设置为穿过覆盖部 和配线部在支撑部一侧上的位置。专利文件I公开了由于提供了上述配置，当拆除覆盖部以从光源模块取出光源部时，设置为穿过覆盖部和配线部在支撑部一侧上的位置的刀片部在拆除覆盖部时切割配线部，并因此切断向光源部的供电。专利文件2 (日本未审专利申请公开No. 2007-019476公开了一种装置，包括激光光源部，具有振荡光的光振荡部；支撑部，所述支撑部支撑激光光源部；固定部，所述固定部将激光光源部固定到支撑部；以及切断装置，当从支撑部拆下激光光源部时，所述切断装置的移动与固定部的移动同时发生以松开激光光源部的固定状态，从而切断向激光光源部中的光振荡部供应电流的电流路径。专利文件2公开了由于提供了上述配置，在企图从诸如外壳之类的支撑部拆下激光光源部时，将激光光源部从其固定状态(在固定状态下，激光光源部通过固定部来固定)释放的尝试将导致由于这种动作而通过切断装置切断激光光源部的电流路径，并且因为激光光源部由此变得不能够可靠地发射光，可以预先防止企图不正当使用激光光源部时从例如显示装置拆下激光光源部。专利文件3 (日本未审专利申请公开No. 2008-135508)公开了一种装置，包括发光元件，所述发光元件发射激光；支撑部，所述支撑部支撑发光元件；基板，所述基板固定到支撑部，并且与发光元件电连接；配线部，所述配线部与发光元件和支撑部电连接，并且供应电流；覆盖部，所述覆盖部具有能够透射光、并且还覆盖固定到基板的发光元件的至少一个部分；以及固定部，所述固定部固定基板和覆盖部；通过固定部实现的基板和覆盖部之间的结合强度大于支撑部和基板之间的结合强度。专利文件3公开了由于提供了上述配置，为了拆下发光元件的目的而去除覆盖发光元件的覆盖部的尝试将导致覆盖部与基板一起从支撑部分离，因为通过固定部实现的覆盖部和基板之间的结合强度大于基板和固定部之间的结合强度，从而切断了发光元件与基板相连的配线，可以可靠地防止从发光元件发射激光。专利文件4 (日本未审专利申请公开No. 2009-164443)公开了一种装置，包括光源单元，所述光源单元发射光；波长转换元件，所述波长转换元件对从光源单元发射的光的波长进行转换；光源外壳，所述光源外壳至少容纳光源部和波长转换元件；以及温度调节单元，所述温度调节单元调节波长转换元件的温度，所述温度调节单元设置在所述光源外壳外部。专利文件4公开了由于提供了上述配置，从温度调节单元取出具有光源外壳的主体切断了温度调节单元和波长转换元件之间的热传导，从而停止了波长转换元件的温度调节，并且降低了波长转换元件中的波长转换效率。降低波长转换效率降低了从主单元的光发射，从而充分地减小了不正当使用或者转换为另一种用途的可能性。现有技术文献专利文件专利文件1:日本未审专利申请公开No. 2008-171657专利文件2 :日本未审专利申请公开No. 2007-019476
专利文件3 :日本未审专利申请公开No. 2008-135508专利文件4 :日本未审专利申请公开No. 2009-16444
发明内容
本发明要解决的问题在专利文件1-3中描述的装置中，尽管设置在装置自身中的激光器电源和激光器相分离，如果通过激光器用的电源之外的其他电源驱动激光器，则仍然供应激光。在专利文件4中描述的装置中，当将温度调节单元从配置有光源外壳的主单元分离时，在降低波长转换效率的状态下供应激光。如上所述，激光的每单位面积的高能量引起对于人体的极端危险，尤其当辐射到眼睛时，即使在降低波长转换效率的状态下。专利文件I至4中描述的装置都不能够应对转换装置从而使激光可以用于原始目的之外的其他目的的动作，例如当所述装置处于实际使用状态时去除装置外壳的一部分并且输出激光。本发明的一个目的在于实现一种激光光源模块，当从装置中取出激光光源模块时或者当已经实现了去除装置一部分的转换时，激光光源模块将不供应激光。解决问题的手段本发明的激光光源模块是安装于外壳中使用的激光光源模块，且具有激光单元，所述激光单元具有存储口令的存储器单元，且在输入的输入口令与所述存储器单元中存储的口令相匹配时工作；口令设置机构，所述口令设置机构根据所述外壳的状态产生不同的数据；以及口令产生电路，当所述外壳处于正常状态时，所述口令产生电路利用由所述口令设置机构产生的数据来产生与所述存储器单元中存储的所述口令相匹配的输入口令。本发明的效果
在设有上述配置的本申请的发明中，可以实现一种激光光源模块，其中除了在外壳处于正常状态的情况下之外，激光单元均不操作，从而当已经从装置取出激光光源模块时不供应激光，另外当已经实现转换使得去除了装置的一部分时不供应激光。
图1是示出了投影仪101的示例实施例的配置的方框图，其中使用根据本发明的激光光源模块作为光源。图2是示出了激光单元102的配置的截面图。图3是示出了口令判断电路103的配置的方框图。图4是示出了连接单元口令设置机构108的实际配置的截面图。图5示出了口令设置机构 108的实际配置，图5 (a)示出了在组合上盖410和下盖402之前的状态，图5(b)示出了组合上盖401和下盖402的状态，以及图5(c)示出了当在已经组合了上盖401和下盖402之后打开上盖401的状态。图6示出了连接单元口令设置机构108和口令产生电路106的连接状态，而图6 (a)-6(c)分别与图5 (a)-5 (c)的状态相对应。图7示出了盖体口令设置机构107的配置，图7 (a)示出了设置为口令的端子F_K的连接关系，图7(b)示出了实现图7(a)所示连接关系的上盖401或下盖402的内部配线，以及图7 (c)示出了已经切除上盖401或下盖402的状态。图8(a)是示出了激光元件失能电路104的示例实施例的配置的方框图，以及图8(b)是示出了激光元件的电流-亮度特性。图9是示出了激光元件失能电路104的另一个示例实施例的配置的方框图。图10是示出了激光元件失能电路104的另一个示例实施例的配置的方框图。
具体实施例方式接下来将参考附图描述本发明的示例实施例。图1是示出了投影仪101的示例实施例的配置的方框图，投影仪101使用根据本发明的激光光源模块作为光源。因为本示例实施例中除了光源以外的配置是典型投影仪的配置，所以只示出了激光光源模块，并且省略了其他部件的图示和说明。激光光源模块由以下部件组成激光单元102、口令产生电路106、盖体口令设置机构107和连接单元口令设置机构108。激光单元102由以下部件组成口令判断电路103、激光元件失能电路104和激光元件105。图2是示出了激光单元102的配置的截面图。激光单元102由以下部件组成在基板201上形成的陶瓷多层基板203 ；以及盖体202，所述盖体覆盖陶瓷多层基板203。由口令判断电路103和激光元件失能电路104构成的电路组204形成于陶瓷多层基板203中，并且将激光元件105按照面朝下状态安装到电路组204的上表面上。准直透镜204设置在由激光元件105发射的激光穿过盖体的位置处。盖体202和基板201 —起密封了陶瓷多层基板203。陶瓷多层基板203采用诸如AlN之类热膨胀系数接近激光元件105的热膨胀系数的材料。使用热膨胀系数接近激光元件105的热膨胀系数的材料用于陶瓷多层基板203使得能够实现陶瓷多层基板203和激光元件105之间不依赖于温度变化的固定位置关系，并且使得能够实现获得更稳定的激光输出。如上所述通过基板201和盖体202密封陶瓷多层基板203。如果打开或者损坏盖体202并且拆除陶瓷多层基板203或者激光元件105，粘附灰尘、诸如陶瓷多层基板203或激光元件105上的氧化之类的化学反应、或陶瓷多层基板203和激光元件105之间位置关系的偏移将导致与正常振荡状态不同的状态，并且不再能获得激光输出。图3是示出了口令判断电路103的配置的方框图。口令判断电路103由以下部件组成口令存储非易失性存储器301、口令临时存储存储器302、切换发生(incidence)计数器303、比较电路304和判断电路305。口令存储非易失性存储器301存储口令，所存储的口令在从制造地运送时设置并存储。当向激光单元102供电时，口令产生电路106参考在盖体口令设置机构107和连接单元口令设置机构108中设置的数据，产生口令，并且将所产生的口令作为口令输出SI供应给口令临时存储存储器302。口令临时存储存储器302存储所产生的口令。每次输出口令输出S2时，将开关信号S2供应给口令&切换发生计数器303。口令&切换发生计数器303随着口令输出SI的每一次输出而递增其计数，从而可以通过检查口令&切换发生计数器303的计数值来检查已经供应口令输出SI的次数。无论何时口令临时存储存储器302存储所产生的口令，比较电路304将在口令临时存储存储器302中存储的所产生的口令与在口令存储非易失性存储器301中存储的存储口令进行比较，并且向判断电路305供应对这些口令是否匹配加以表示的比较结果。
如果比较电路304的输出表示所产生的口令和存储的口令匹配，判断电路305向激光元件失能电路104供应判断信号S3，所述判断信号S3表示向激光元件105供电。因此，激光元件失能电路104执行向激光元件105的供电。另一方面，如果比较电路304的输出表示所产生的口令和存储的口令不匹配，判断电路305检查口令&切换发生计数器303的计数值，并且验证所述计数值是否不大于预定值，例如3或小于3。如果计数值不大于所述预定值，判断电路305向激光元件失能电路104供应判断信号S3，所述判断信号S3表示不向激光元件105供电。激光元件失能电路104因此不向激光元件105供电。在证实比较电路304的输出表示所产生的口令和存储的口令不匹配并且口令&切换发生计数器303的计数值超越预定值时，判断电路305向激光元件失能电路104供应判断信号S3，所述判断信号S3表示应当使向激光元件供电无效，从而激光元件失能电路104执行使向激光元件105供电无效的处理。图4是示出了连接单元口令设置机构108的实际配置的截面图。当组成投影仪101的外壳的上盖401和下盖402处于组合状态时，所设置的多个连接单元口令设置机构108的接触产生通过配线403发送至激光单元102的数据。图5示出了口令设置机构108的实际配置。图5(a)示出了在组合上盖410和下盖402之前的状态，图5 (b)示出了组合上盖401和下盖402的状态，以及图5 (c)示出了当在已经组合了上盖401和下盖402之后打开上盖401的状。
开关501设置在上盖401上，在开关501中多个拨动开关(toggleswitch) 507对齐成行，数据管脚506设置为在与每一个拨动开关507相对应的位置处立于下盖402上。在图5中，用于接收电源的电源接收管脚505形成于开关501的右端，并且电源供应管脚502在与电源接收管脚505相对应的位置处形成于下盖402上。当上盖401和下盖402处于装配状态时，假设用于供应电源的电极管脚502总是处于连接状态。电源接收管脚505公共连接至每一个拨动开关505的一个端子。直角弯曲形状的接触电刷(wiper) 503轴向地支撑于下盖402上，以允许在一端附近绕中心旋转。上盖401具有这样的空间形状当与下盖402组合时，上盖推动接触电刷503的末端，从而在如图5 (b)所示上盖401和下盖402组合的状态下，接触电刷503逆时针旋转并且按压拨动开关507的上端。如图5(c)所示，当打开上部盖体401时并且从图5(b)所示的状态向上移动时,上端被接触电刷503按压的拨动开关507沿闭合的方向移动，从而呈现每一个拨动开关507都处于闭合状态的状态。图6示出了单元口令设置机构108和口令产生电路106的连接状态，并且图6 (a)-6(c)分别与图5 (a)-5 (c)的状态相对应。例如，基于装置的指令手册，装置的用户设置在连接单元口令设置机构108中已知的数据。在图6(b)所 示的连接状态期间(当盖体处于正常状态时)，将数据“01001 “设置到口令产生电路106的输入端子A-E，并且口令产生电路106基于该输入数据产生口令。随后，当已经打开上盖401时，清除拨动开关507的设置状态，结果，当不知晓应该设置所述数据的第三方使用时，口令产生电路106不能够产生与在口令临时存储存储器302中存储的所产生口令匹配的口令，因此激光元件105不供应输出。图7示出了盖体口令设置机构107的配置，图7 (a)示出了设置为口令的端子F_K的连接关系，图7(b)示出了实现图7(a)所示连接关系的上盖401或下盖402的内部配线，以及图7 (c)示出了已经切除上盖401或下盖402的状态。在如图7(a)所示端子F和H以及端子G、I和K相连的连接关系中(当外壳处于正常状态时)，当以端子F为标准观看时，由端子G-K表示的数据是“01000”。当以端子G为标准观看时，端子F和H-K表示的数据是“00101”。在观看每一个端子的数据时要取为标准的端子预先在口令产生电路106中确定，并且在上盖401或下盖402处于安装状态时口令产生电路106从连接的每一个端子读取合法数据,并且基于所读取的数据产生口令。当如图7(c)所示形成已经切除了上盖401或下盖402的间隙701时，不能够验证图7(a)所示的连接关系，并且口令产生电路106不能够读取合法数据。结果，在已经切除上盖401或下盖402的状态下，口令产生电路106不能够产生与在口令临时存储存储器302中存储的所产生口令匹配的口令，因此激光元件105不产生输出。图8(a)是示出了激光元件失能电路104的示例实施例的配置的方框图。该示例实施例中的激光元件失能电路104由以下部分组成正常使用电流源801，所述正常使用电流源801向激光元件105供应电流；激光元件击穿使用电流源802 ；以及驱动控制单元803，所述驱动控制单元803根据判断信号S3的内容来指示通过正常使用电流源801还是激光元件击穿使用电流源802来供应电流。
如图8(b)的电流-亮度特征所示，当电流等于或大于特定值时激光元件的亮度根据电流值来确定，但是当电流成为超过绝对最大额定值的击穿电流时，元件击穿。在从判断电路305接收到表示将功率供应给激光元件105的判断信号S3时(参见图3)，驱动控制单元803使得通过正常使用电流源801供应电流，正常使用电流源801供应不大于绝对最大额定值的电流，但是在从判断电路305接收到表示使向激光元件105供电无效的判断信号S3时，驱动控制单元803使得通过激光元件击穿使用电流源802供应电流，激光元件击穿使用电流源802供应击穿电流并且因此损坏激光元件105。图9是示出了激光元件失能电路104的另一个示例实施例的配置的方框图。该示例实施例中的激光元件失能电路104由以下部件组成加热元件驱动电路902，所述加热元件驱动电路902与激光元件105并联设置；导电材料904 ;驱动控制单元901，所述驱动控制单元901使加热元件驱动电路902根据判断信号S3操作；以及加热元件903，所述加热元件903通过由加热元件驱动电路902实现的驱动电流产生热以加热导电材料 904 。在从判断电路305接收到表示使向激光元件105供电无效的判断信号S3时，驱动控制单元901使加热元件驱动电路902操作并因此对加热元件903进行加热。结果，导电材料904被加热并且熔化，引起激光元件105的两个端子短路并且切断了电流。图10是示出了激光元件失能电路104的另一个示例实施例的配置的方框图。该示例实施例中的激光元件失能电路104由以下部件组成电阻元件1003，设置在激光元件105的电流供应路径上；电阻器击穿电流源1002，与电阻元件1003的两端相连，并且能够只向电阻元件1003供应电流；以及驱动控制单元1001，控制在电阻器击穿电流源上执行的操作。在从判断电路305接收到表示使向激光元件105供电无效的判断信号S3时，驱动控制单元1001使电阻器击穿电流源1002操作以加热且烧毁电阻元件1003。这样，电流不再流到激光元件105。该申请要求基于2010年7月23日递交的日本专利申请No. 2010-165991的优先权权益，该申请所有公开内容一并于此用作参考。附图标记说明101投影仪102激光单元103 口令判断电路104激光元件失能电路105激光元件106 口令产生电路107盖体口令设置机构108连接单元口令设置机构201 基板202 盖体203陶瓷多层基板204准直透镜
301口令存储非易失性存储器302口令临时存储存储器303口令&切换发生计数器304比较电路305判断电路`
权利要求
1.一种激光光源模块，安装于外壳中使用，所述激光光源模块包括 激光单元，所述激光单元具有存储口令的存储器单元，且在输入的输入口令与所述存储器单元中存储的口令相匹配时工作； 口令设置机构，所述口令设置机构根据所述外壳的状态产生不同的数据；以及 口令产生电路，当所述外壳处于正常状态时，所述口令产生电路利用由所述口令设置机构产生的数据来产生与所述存储器单元中存储的所述口令相匹配的输入口令。
2.根据权利要求1所述的激光光源模块，其中 所述外壳是通过组合多个部分而形成的； 所述口令设置机构具有 盖体口令设置机构，所述盖体口令设置机构构成所述外壳的一部分，在该部分中实现连接多个端子的配线；和 连接单元口令设置机构，所述连接单元口令设置机构设于形成所述外壳的所述多个部分相组合时的连接部位处，并且还能够设置预定数据串，设置的所述数据串在组件拆开时被重置；以及 所述口令产生电路基于由所述盖体口令设置机构所指示的所述多个配线的连接状态以及由所述连接单元口令设置机构所指示的所述数据串来产生所述输入口令。
3.根据权利要求1或2所述的激光光源模块，其中所述激光单元具有 激光元件，所述激光元件提供激光； 激光元件失能电路，所述激光元件失能电路能够使所述激光元件失能；以及 口令判断电路，所述口令判断电路具有所述存储器单元，当来自所述口令产生电路的输入口令与所述存储器单元中存储的口令不匹配超过预定次数时，所述口令判断电路通过所述激光元件失能电路使所述激光元件失能。
全文摘要
提出了一种激光光源模块，当从装置取出时不发射激光、或者当通过拆除装置的一部分而修改装置时不发射激光。该激光光源模块安装于外壳中使用，并具有激光单元，所述激光单元具有存储口令的存储器单元，且在输入的输入口令与所述存储器单元中存储的口令相匹配时工作；口令设置机构，所述口令设置机构根据所述外壳的状态产生不同的数据；以及口令产生电路，当所述外壳处于正常状态时，所述口令产生电路利用由所述口令设置机构产生的数据来产生与所述存储器单元中存储的所述口令相匹配的输入口令。
文档编号G03B21/14GK103038958SQ201180027650
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月3日 优先权日2010年7月23日
发明者奥村藤男 申请人:日本电气株式会社