光源模块制造技术

一种光源模块，包括一基板、至少一半导体雷射晶片、一扩散层以及一光学透镜构成，其中，半导体雷射晶片电性连接于基板上，用以产生多个光束，又，扩散层配置于半导体雷射晶片的传递路径上，光学透镜以一次光学封装方式配置于基板上并覆盖半导体雷射晶片及扩散层，且该光学透镜具有一出光面，故，当多个光束依序经过扩散层散射形成单一光束并经光学透镜折射后，由出光面投射出一特定光型。由出光面投射出一特定光型。由出光面投射出一特定光型。

【技术实现步骤摘要】
光源模块


[0001]本技术是有关于一种光源模块，尤指是有关于一种用于三维感测技术的发光模块。

技术介绍

[0002]随着技术的蓬勃发展，三维感测(3D Sensing)技术逐渐导入自驾车及先进驾驶辅助系统、虚拟实境(virtual reality，VR)、扩增实境(augmentedreality，AR)、无人商店和人脸辨识等应用，其中，飞时测距(Time-of-Fight， ToF)的技术原理为一发光源发射的光线经被测物体反射后，由一接收器接收该反射光，并根据光线由发出至接收的时间差或相位差来计算被测物体的距离，以产生深度资讯，然而，现有技术中，飞时测距的发光源大都使用发光二极体或半导体雷射等，其中，垂直共振腔面射型雷射 (vertical-cavity surface-emitting laser，VCSEL)大都采用晶圆级光学镜头封装WLP(Wafer lens Packaging)制成，即为一种直接建立在“III-V三五族化合物半导体”基板上的封装制程，其制造成本昂贵且设计不易，易导致终端产品易出现稳定度问题，再者，现有的面射型雷射光源的光型大都为圆形，如要运用在镜头机构(例如：监控系统、显示屏幕)中，则易造成部分影像失真的问题，或需搭配二次光射透镜，故有必要对其进行改良。

技术实现思路

[0003]有鉴于上述问题，本专利技术人针对光学领域与封装技术进行研究及分析，期待能设计出符合上述需求的实体产品；因此，本技术提供一种通过一扩散层与一次光学透镜的设计，达到可投射特定光型的光源模块。
[0004]本技术的一实施例提出一种光源模块，包括一基板、至少一半导体雷射晶片、一扩散层以及一光学透镜构成，其中，基板具有一安装面，至少有一半导体雷射晶片电性连接于该基板的安装面上，用以产生输出多个光束，且各光束具有一光轴，又，一扩散层配置于半导体雷射晶片上，一光学透镜以模塑方式配置于该扩散层上，使光学透镜与半导体雷射晶片之间无空气间隙，又，光学透镜具有一出光面，故，当半导体雷射晶片产生多个光束，其依序经过扩散层与光学透镜散射与折射后，形成一单一光束并朝一照明接收面传递投射出一特定光型。
[0005]进一步地，该基板材质为半导体或非半导体材质所制成。
[0006]进一步地，该半导体雷射晶片用于产生波长落在750至1000奈米的范围内的红外光，较佳地，可用于产生波长落在790至830奈米的范围内、波长落在830至870奈米的范围内或波长落在900至1000奈米的范围内的红外光。
[0007]进一步地，该扩散层由一胶体与多个光扩散粒子相互均匀或非均匀混合所形成。
[0008]为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
[0009]图1为本技术的光源模块的剖面示意图(一)；
[0010]图2为本技术的光源模块的剖面示意图(二)；
[0011]图3为本技术的光源模块的剖面示意图(三)；
[0012]图4为本技术的光源模块的剖面示意图(四)；
[0013]图5为本技术的光源模块的剖面示意图(五)；
[0014]图6为本技术另一实施例的光源模块的剖面示意图；
[0015]图7为本技术的光源模块的配光曲线图(一)；
[0016]图8为本技术的光源模块的配光曲线图(二)。
[0017]上图中，附图标记含义如下：
[0018]10
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光源模块
[0019]101
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基板
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102
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半导体雷射晶片
[0020]1011 安装面
[0021]1012 挡墙
[0022]103
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扩散胶层
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104
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光学透镜
[0023]1031 胶体
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1041 出光面
[0024]1032 光扩散粒子
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1042 发散面
[0025]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1043 聚光面
[0026]A
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光轴
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B
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光束
[0027]A1
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第一光轴
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B1
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第一光束
[0028]L1
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晶片宽度
[0029]L2
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晶片长度
[0030]H
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高度
[0031]S
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接收照明面
[0032]P
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特定光型
[0033]W
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宽度
具体实施方式
[0034]图1至图5为本技术的光源模块的剖面示意图(一)～(五)，请参阅图1至图5，如图所示，光源模块10包含一基板101、至少一半导体雷射晶片102、一扩散层103以及一光学透镜104，其中，基板101可为一非半导体材料或半导体材料制成，所述的非半导体材料可为金属基板、陶瓷基板或玻纤基板(FR4、FR5、G10)等，该金属基板的材料包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁合金、铝硅碳化物、碳化合物或其组合，该陶瓷基板的材料包括氧化铝、氮化铝、氧化锆、碳化硅、六方氮化硼、氟化钙或其组合，但不局限于此，该非半导体材料可为非III-V三五族化合物半导体的材质，该基板101具有一安装面1011，半导体雷射晶片102电性组设于该基板101的安装面1011上，半导体雷射晶片102是用以产生一可见或不可见光，例如：雷射二极体(laser diode，LD)、垂直腔面射型雷射 (vertical-cavity surface-emitting laser，VCSEL)晶片等，但不以此为限，该半导体雷射晶片102可产生一波长落在约700至1000奈米(nanometer，nm) 的范围内的红外线不可见光或产生一波长落在约380至
780nm的范围内的可见光(例如：波长落在450-480nm的范围内的蓝光、波长落在500-560 nm的范围内的绿光或波长落在600-700nm的范围内的红光)，又，扩散层103布设于半导体雷射晶片102上，具体而言，扩散层103直接布设于半导体雷射晶片102的光线传递路径上，光学透镜104以模塑(molding) 方式设置于安装面1011上，且该光学透镜104具有一出光面1041，该光学透镜104的材料可为环氧树脂、压克力树脂、硅树脂、玻璃或硅胶等，且折射率是落在1.4至1.6的范围内，优选地，折射率落在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光源模块，其特征在于，包括：一非半导体材料的基板，具有一安装面；一半导体雷射晶片，用以产生多个光束，组设于该安装面上；一扩散层，布设于该半导体雷射晶片上，且配置于多个该光束的传递路径上；以及一光学透镜，具有一出光面，该光学透镜配置于该扩散层上，且该光学透镜与该半导体雷射晶片之间无空气间隙；其中，多个该光束依序经过该扩散层散射形成一第一光束并经过该光学透镜折射后由该出光面投射出一特定光型。2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该光学透镜以模塑方式设置于该安装面上，并覆盖封装于该半导体雷射晶片。3.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该出光面由至少两个不同曲率的曲面所形成，该出光面的表面中央朝该单一光束凹入定义为一发散面，而该发散面外侧并朝该安装面延伸定义为一聚光面。4.如权利要求3所述的光源模块，其特征在于，该光学透镜满足以下条件式：0.65＜D1/D2≤1.5；0.3＜D3/D4≤3；0.1≤L1/D3≤0.5；0.1≤L2/D4≤0.5；其中，D1是该安装面至该发散面的最低表面沿该光束方向的距离；D2是该安装面至该聚光面的最高上表面沿该光束方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孝文，童义兴，
申请(专利权)人：立碁电子工业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：