TWM460379U

TWM460379U - 多光束雷射元件

Info

Publication number: TWM460379U
Application number: TW102206788U
Authority: TW
Inventors: Hir-Ming Shieh; Mao-Hsien Lan; Chung-Sheng Lu; How-Chiang Lee
Original assignee: Union Optronics Corp
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2013-08-21
Also published as: CN203260890U

Description

多光束雷射元件

本新型是有關於一種雷射元件，且特別是有關於一種多光束雷射元件。

現今的雷射二極體可以發射出多光束雷射。以雙光束雷射二極體為例，其運用於光碟播放機或者是電腦用的光碟機中的光學讀取頭。基本上，在光學讀取頭中有一雷射二極體可以產生雷射光束至光碟片上，而分析由光碟片所反射的雷射光束即可獲得光碟片中的資訊。以電腦用的光碟機為例，在處理CD光碟片時，雷射二極體發射CD雷射光束；在處理DVD光碟片時，雷射二極體發射DVD雷射光束。

再者，應用於光學讀取頭的雷射二極體，二個雷射光束係彼此互相平行的，且其夾角不會超過2度。

以更多光束的雷射二極體為例，雷射印表機上的雷射條(Laser bar)可以同時發射更多道雷射光束。然而，雷射條上的雷射光束同樣也需要相互平行。雷射光束的夾角必須小於2度。

由以上的說明可知，現今多光束雷射二極體或者雷射條所發射出的多條雷射光束係彼此平行。

本創作係有關於一種多光束雷射元件，此雷射元件可以同時發出多道雷射光束，並且任二條雷射光束皆不相互平行。在較佳的情況下，任二條雷射光束之間的夾角可設定在為2度到180度之間。

本新型係有關於一種多光束雷射元件，包括：一封裝基座；一黏著基板固定於該封裝基座上；以及複數個雷射晶粒，固定於該黏著基板上，且該些雷射晶粒係發射複數條雷射光束；其中，任二條雷射光束之間的一夾角大於等於2度，且小於等於180度。

本新型係有關於一種多光束雷射元件，包括：一封裝基座；一第一黏著基板，固定於該封裝基座上；一第一雷射晶粒，固定於該第一黏著基板上，且該第一雷射元件係發射一第一雷射光束；一第二黏著基板，固定於該封裝基座上；以及一第二雷射晶粒，固定於該第二黏著基板上，且該第二雷射元件係發射一第二雷射光束；其中，該第一雷射光束之方向與該第二雷射光束之方向形成一特定夾角。

本新型係有關於一種多光束雷射元件，包括：一封裝基座；一第一雷射單元，固定於該封裝基座上，且該第一雷射單元係發射一第一雷射光束；以及一第二雷射單元，固定於該封裝基座上，且該第二雷射單元係發射一第二雷射光束；其中，該第一雷射光束之方向與該第二雷射光束之方向形成一特定夾角。

再者，本新型中該封裝基座係為一電晶體外觀開放型封裝中一底座上的一凸出部；或者，該封裝基座係為一導線架封裝中的一底座。

為了對本新型之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

410‧‧‧圓形金屬底座

410a‧‧‧凸出部

420a、420b、420c、420d‧‧‧接腳

450‧‧‧黏著基板

561‧‧‧第一雷射光束

562‧‧‧第一雷射晶粒

563‧‧‧第二雷射光束

564‧‧‧第二雷射晶粒

565‧‧‧第三雷射光束

566‧‧‧第三雷射晶粒

567‧‧‧第四雷射光束

568‧‧‧第四雷射晶粒

569‧‧‧第五雷射光束

570‧‧‧雷射單元

572‧‧‧反射元件

574‧‧‧雷射晶粒

621‧‧‧第五雷射光束

622‧‧‧第五雷射單元

623‧‧‧第一雷射光束

624‧‧‧第一雷射單元

625‧‧‧第二雷射光束

626‧‧‧第二雷射單元

627‧‧‧第三雷射光束

629‧‧‧第四射雷射光束

630‧‧‧第一黏著基板

632‧‧‧第二黏著基板

641‧‧‧第一雷射光束

642‧‧‧第一雷射晶粒

643‧‧‧第二雷射光束

645‧‧‧第三雷射光束

646‧‧‧第二雷射晶粒

647‧‧‧第四雷射光束

650‧‧‧第三雷射晶粒

651‧‧‧第五雷射光束

660‧‧‧塑膠外殼

662‧‧‧底座

664a、664b、664c‧‧‧接腳

670‧‧‧黏著基板

671‧‧‧第一雷射光束

672‧‧‧第一雷射晶粒

673‧‧‧第二雷射光束

674‧‧‧第二雷射晶粒

675‧‧‧第三雷射光束

676‧‧‧第三雷射晶粒

第1圖所繪示為電晶體外觀開放型封裝示意圖。

第2A圖所繪示為本新型多光束雷射元件的第一實施例。

第2B圖所繪示為本新型多光束雷射元件的第二實施例。

第2C圖所繪示為本新型多光束雷射元件的第三實施例。

第3圖所繪示為運用導線架封裝所完成之多光束雷射元件示意圖。

由於習知多光束雷射二極體僅能夠射出相互平行的雷射光束，無法產生具有特定角度的雷射光束。因此，本創作係以發展出可發射特定夾角的多光束之雷射元件為目的。並且，本創作的雷射元件係將多個雷射晶粒(laser die)固定於封裝基座，使得封裝基座上的雷射晶粒產生不同方向的雷射光束，進而完成具備體積小的多光束雷射元件。

請參照第1圖，其所繪示為電晶體外觀開放型封裝(Transistor Outline封裝，簡稱TO封裝)示意圖。其中，圓形金屬底座(base)410中有一凸出部410a。而複數個接腳420a、420b、420c、420d穿過金屬底座410用以傳遞電信號。再者，一個黏著基板(submount)450或多個黏著基板可固定於圓形金屬底座410之凸出部410a。而根據本新型的實施例，多個雷射晶粒(未繪示)固定於黏著基板450，並且與選擇性的和複數個接腳420a、420b、420c、420d達成電性連接。基本上，電性連接的方式可以利用各種方式，例如線連接(wire bond)等等，此處不再贅述。而以下的說明僅繪示黏著基板450與凸出部410a之間的配置關係，圓形金屬底座410與複數支接腳420a、420b、420c、420d不再繪示。

請參照第2A圖，其所繪示為本新型多光束雷射元件的第一實施例。一黏著基板450固定於凸出部410，而四個雷射晶粒562、564、566、560與一個雷射單元570固定於黏著基板450的一表面上。其中，第一雷射晶粒562發射第一雷射光束561、第二雷射晶粒564發射第二雷射光束563、第三雷射晶粒566發射第三雷射光束565、第四雷射晶粒568發射第四射雷射光束567；且第一雷射光束561、第二雷射光束563、第三雷射光束565、第四射雷射光束567係在同一平面上，並將此平面劃分為四個象限。

再者，雷射元件單元570發射第五雷射光束569，且第五雷射光束569垂直於此平面。亦即，雷射單元569垂直於第一雷射光束561、第二雷射光束563、第三雷射光束565、第四射雷射光束567。其中，雷射單元570包括一反射元件572以及一雷射晶粒574。由第3A圖可知，經由反射元件572改變光束的方向，使得雷射單元570發射的第五雷射光束569可垂直於該平面。

上述的多光束雷射元件係以五光束雷射元件為例來作說明。當然，第2A圖的多光束雷射元件也可以適當地修改而成為四光束雷射元件、三光束雷射元件、或者二光束雷射元件。舉例來說，將移除上述雷射晶粒562、564、566、568與雷射單元570其中之二即可形成三光束雷射元件。

請參照第2B圖，其所繪示為本新型多光束雷射元件的第二實施例。六個表面的凸出部410a中的其中一表面係固定於底座(未繪示)，而其他五個表面皆固定一雷射單元622、624、626，其中有二個雷射單元固定凸出部410a背面無法繪示。再者，每個雷射單元622、624、626的結構皆相同。以第五雷射單元622為例，其包括一反射元件623以及一雷射晶粒624。

再者，第一雷射單元624發射第一雷射光束623、第二雷射單元626發射第二雷射光束625、第三雷射單元(未繪示)發射第三雷射光束627、第四雷射單元(未繪示)發射第四射雷射光束629。由於凸出部410a為長方體，所以第一雷射光束623、第二雷射光束625、第三雷射光束627、第四射雷射光束629係在同一平面上，並將此平面劃分為四個象限。同理，第五雷射單元622發射第五雷射光束621，且第五雷射光束621垂直於此平面。亦即，第五雷射光束621垂直於第一雷射光束623、第二雷射光束625、第三雷射光束627、第四射雷射光束629。

上述的多光束雷射元件係以五光束雷射元件為例來作說明。當然，第2B圖的多光束雷射元件也可以適當地修改而成為四光束雷射元件、三光束雷射元件、或者二光束雷射元件。此處不再贅述。

請參照第2C圖，其所繪示為本新型多光束雷射元件的第三實施例。凸出部410a中的其中第一表面固定一第一黏著基板630，第二表面固定一第二黏著基板632，且凸出部410a的第一表面與第二表面相互垂直。

再者，第一黏著基板630上固定二個雷射晶粒642、646。其中，此二個雷射晶粒642、646係為雙面出光之雷射晶粒。如第2C圖所示，第一雷射晶粒642發射第一雷射光束641與第二雷射光束643，第一雷射光束641與第二雷射光束643的夾角為180度；第二雷射晶粒646發射第三雷射光束645與第四雷射光束647，第三雷射光束646與第四雷射光束647的夾角為180度。再者，第一雷射光束641、第二雷射光束643、第三雷射光束645、第四射雷射光束647係在同一平面上，並將此平面劃分為四個象限。

再者，第二黏著基板632上固定一第三雷射晶粒650。第三雷射晶粒650發射第五雷射光束651，且第五雷射光束651垂直於此平面。亦即，第五雷射光束651垂直於第一雷射光束641、第二雷射光束643、第三雷射光束645、第四射雷射光束647。

上述的多光束雷射元件係以五光束雷射元件為例來作說明。當然，第2C圖的多光束雷射元件也可以適當地修改而成為四光束雷射元件、三光束雷射元件、或者二光束雷射元件。舉例來說，移除第二黏著基板632與第三雷射晶粒650即可形成四光束雷射元件。以單面出光的晶粒來取代第一雷射晶粒642與第二雷射晶粒646即可形成三光束雷射元件，或者移除第二雷射晶粒646後也可形成三光束雷射元件。其變化的方式非常多樣，此處不再贅述。

請參照第3圖，其所繪示為運用導線架(lead frame) 封裝所完成之多光束雷射元件示意圖。導線架封裝結構的塑膠外殼660上包括一底座662以及多個接腳664a、664b、664c穿過塑膠外殼660。其中，接腳664b連接於底座622作為一參考電壓底座，參考電壓可為一接地電壓。再者，黏著基板670固定於底座662上。

如第3圖所示，三個雷射晶粒672、674、676固定於黏著基板670的一表面上。其中，第一雷射晶粒672發射第一雷射光束671、第二雷射晶粒674發射第二雷射光束673、第三雷射晶粒676發射第三雷射光束675；且第一雷射光束671垂直於第二雷射光束673、與第三雷射光束675。

當然，上述第3圖之多光束雷射元件係以三光束雷射元件為例來作說明。同理，若在黏著基板670上增加一個如第2A圖中的雷射單元570，則可形成四光束雷射元件。當然，本新型也可將第一雷射晶粒671修改為如第2A圖中的雷射單元570；並且將第二雷射晶粒674、第三雷射晶粒676改變為二個出光面的雷射晶粒，並且適當地調整其位置。如此，可以利用導線架封裝結構來完成本新型之五光束雷射元件。

由以上的說明可知，本新型係在封裝之前將多個雷射元件固定於黏著基板上，並且適當地調整雷射元件的位置，並組成多光束雷射元件。而本新型並不限定於TO封裝、導線架封裝，更可以運用於埠封裝(chip on board)。因此，本新型同時具有體積小以及低成本之優勢。因此，將本新型的多光束雷射元件運用於雷射水平儀，將具有更大的優勢。

再者，本新型的黏著基板的材料可為金屬材料或者陶瓷材料的黏著基板。再者，本新型中可以用封裝基座來做為凸出部410a，或者導線架封裝中的底座662之總稱。

由以上的說明可知，本新型之多光束雷射元件所發射出之任二條雷射光束係之間的夾角不是約90度即為約180度。然而，本新型並不限定於此，本新型的多光束雷射元件，其雷射晶粒之位置可以調整，使得任二雷射光束之間的夾角調整至大於等於2度以及小於等於180度。。

綜上所述，雖然本新型已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型。本新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。