DE102016104947A1

DE102016104947A1 - Optoelectronic component and method for operating an optoelectronic component

Info

Publication number: DE102016104947A1
Application number: DE102016104947.6A
Authority: DE
Inventors: Hubert Halbritter; Roland Enzmann
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2017-09-21
Also published as: WO2017158004A1

Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement weist ein Gehäuse auf, in dem ein zur Emission von Nutzlicht ausgebildeter optoelektronischer Halbleiterchip und ein Lichtdetektor angeordnet sind. Von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht kann durch ein optisches Element des optoelektronischen Bauelements aus dem Gehäuse austreten. Der Lichtdetektor ist vorgesehen, an dem optischen Element reflektiertes Nutzlicht zu detektieren.An optoelectronic component has a housing in which an optoelectronic semiconductor chip designed for emission of useful light and a light detector are arranged. Useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip can emerge from the housing through an optical element of the optoelectronic component. The light detector is provided to detect useful light reflected at the optical element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements.The present invention relates to an optoelectronic component and a method for operating an optoelectronic component.

Es sind optoelektronische Bauelemente bekannt, bei deren Konstruktion und Einsatz eine Gefährdung von Personen, insbesondere eine Gefahr einer Schädigung von Augen, ausgeschlossen werden muss. Dies ist beispielsweise bei Halbleiterlasern der Laserklasse 1 der Fall.There are known optoelectronic components, in the design and use of which a hazard to persons, in particular a risk of damage to the eyes, must be excluded. This is the case, for example, in semiconductor lasers of laser class 1.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgaben werden durch ein optoelektronisches Bauelement und durch ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. A further object of the present invention is to specify a method for operating an optoelectronic component. These objects are achieved by an optoelectronic component and by a method for operating an optoelectronic component having the features of the independent claims. In the dependent claims various developments are given.

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse, in dem ein zur Emission von Nutzlicht ausgebildeter optoelektronischer Halbleiterchip und ein Lichtdetektor angeordnet sind. Von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht kann durch ein optisches Element des optoelektronischen Bauelements aus dem Gehäuse austreten. Der Lichtdetektor ist vorgesehen, an dem optischen Element reflektiertes Nutzlicht zu detektieren.An optoelectronic component comprises a housing in which an optoelectronic semiconductor chip designed for emission of useful light and a light detector are arranged. Useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip can emerge from the housing through an optical element of the optoelectronic component. The light detector is provided to detect useful light reflected at the optical element.

Vorteilhafterweise ermöglicht dieses optoelektronische Bauelement eine automatische Prüfung, ob das optische Element des optoelektronischen Bauelements noch vorhanden und intakt ist. Bei noch vorhandenem und intaktem optischen Element trifft an dem optischen Element reflektiertes Nutzlicht auf den Lichtdetektor, was automatisiert feststellbar ist. In diesem Fall ist die Betriebssicherheit des optoelektronischen Bauelements gewährleistet, da das optische Element des optoelektronischen Bauelements das von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte Nutzlicht in einer Weise abschwächt oder aufteilt, dass eine Gefährdung von Personen, insbesondere eine Gefährdung von Augen, ausgeschlossen ist. Im Falle einer Beschädigung oder einer Entfernung des optischen Elements ist die Betriebssicherheit des optoelektronischen Bauelements möglicherweise nicht mehr gewährleistet, da von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht unter Umständen in nicht abgeschwächter Form aus dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements austreten kann. Bei beschädigtem oder entferntem optischem Element gelangt weniger oder kein reflektiertes Nutzlicht zu dem Lichtdetektor des optoelektronischen Bauelements, was automatisiert feststellbar ist. In diesem Fall können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um eine Gefährdung von Personen auszuschließen. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements in diesem Fall abgeschaltet werden, so dass dieser kein Nutzlicht mehr emittiert.Advantageously, this optoelectronic component enables an automatic check as to whether the optical element of the optoelectronic component is still present and intact. If the optical element is still present and intact, useful light reflected at the optical element strikes the light detector, which can be detected automatically. In this case, the operational safety of the optoelectronic component is ensured, since the optical element of the optoelectronic component attenuates or divides the useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip in such a way that endangering persons, in particular endangering the eyes, is precluded. In the event of damage or removal of the optical element, the operational safety of the optoelectronic component may no longer be ensured since useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip may escape from the housing of the optoelectronic component in an unattenuated manner. When the optical element is damaged or removed, less or no reflected useful light reaches the light detector of the optoelectronic component, which can be detected automatically. In this case appropriate measures can be taken to exclude any danger to persons. For example, the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component can be switched off in this case so that it no longer emits useful light.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das optische Element ein diffraktives optisches Element. Vorteilhafterweise kann das optische Element in diesem Fall einen von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Lichtstrahl in eine Mehrzahl von Lichtstrahlen aufteilen. Das optische Element kann auch zur Erzeugung eines anderen Lichtmusters vorgesehen sein.In one embodiment of the optoelectronic component, the optical element is a diffractive optical element. Advantageously, in this case, the optical element can divide a light beam emitted by the optoelectronic semiconductor chip into a plurality of light beams. The optical element can also be provided for generating a different light pattern.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der optoelektronische Halbleiterchip ein Laserchip. Vorteilhafterweise eignet sich das optoelektronische Bauelement dadurch zur Erzeugung von Nutzlicht mit hoher Lichtstärke. Gleichzeitig ist bei dem optoelektronischen Bauelement vorteilhafterweise eine Gefährdung von Personen ausgeschlossen.In one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic semiconductor chip is a laser chip. Advantageously, the optoelectronic component is thereby suitable for generating useful light with high light intensity. At the same time a risk of persons is advantageously excluded in the optoelectronic device.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Lichtdetektor eine Fotodiode. Vorteilhafterweise ermöglicht der Lichtdetektor dadurch eine einfache und zuverlässige Detektion von an dem optischen Element reflektiertem Nutzlicht.In one embodiment of the optoelectronic component, the light detector is a photodiode. Advantageously, the light detector thereby enables a simple and reliable detection of useful light reflected at the optical element.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Lichtdetektor so angeordnet, dass ein durch Reflexion des Nutzlichts an dem optischen Element entstehendes Beugungsbild auf den Lichtdetektor trifft. Vorteilhafterweise ermöglicht ein Nachweis des auf den Lichtdetektor treffenden Beugungsbilds dadurch nicht nur einen Nachweis des Vorhandenseins des optischen Elements, sondern auch einen Nachweis des Vorhandenseins einer beugenden Eigenschaft des optischen Elements, also einen Nachweis der Funktionsfähigkeit des optischen Elements. Dadurch weist das optoelektronische Bauelement vorteilhafterweise eine besonders hohe Betriebssicherheit auf.In one embodiment of the optoelectronic component, the light detector is arranged so that a diffraction image formed by reflection of the useful light at the optical element strikes the light detector. Advantageously, detection of the diffraction pattern incident on the light detector thereby not only enables detection of the presence of the optical element, but also detection of the presence of a diffractive property of the optical element, that is to say a proof of the functionality of the optical element. As a result, the optoelectronic component advantageously has a particularly high level of operational reliability.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Lichtdetektor so angeordnet, dass an dem optischen Element gerichtet reflektiertes Nutzlicht nicht auf den Lichtdetektor trifft. Vorteilhafterweise wird dadurch ein besonders sicherer Nachweis ermöglicht, dass das optische Element des optoelektronischen Bauelements vorhanden und seine optische Funktionalität noch erhalten ist. An einem möglicherweise beschädigten optischen Element gerichtet reflektiertes Nutzlicht beeinträchtigt die Nachweissicherheit dabei nicht. Dadurch ist vorteilhafterweise eine besonders hohe Betriebssicherheit des optoelektronischen Bauelements möglich.In one embodiment of the optoelectronic component, the light detector is arranged such that useful light reflected at the optical element does not strike the light detector. Advantageously, this makes possible a particularly reliable detection that the optical element of the optoelectronic component is present and its optical functionality is still preserved. Effective light reflected at a potentially damaged optical element does not affect the detection reliability. This is advantageously a particularly high reliability of the optoelectronic device possible.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das optische Element so angeordnet, dass von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht unter einem von 90° verschiedenen Winkel auf eine Oberfläche des optischen Elements trifft. Vorteilhafterweise wird das an dem optischen Element reflektierte Nutzlicht dadurch in eine Richtung geworfen, die der Richtung des auf die Oberfläche des optischen Elements treffenden Nutzlichts nicht genau entgegengesetzt ist. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, den Lichtdetektor an geeigneter und von dem optischen Halbleiterchip beabstandeter Position in dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements anzuordnen.In one embodiment of the optoelectronic component, the optical element is arranged such that useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip strikes a surface of the optical element at an angle other than 90 °. Advantageously, the useful light reflected at the optical element is thereby thrown in a direction which is not exactly opposite to the direction of the useful light impinging on the surface of the optical element. This advantageously makes it possible to arrange the light detector at a suitable position spaced from the optical semiconductor chip in the housing of the optoelectronic component.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in dem Gehäuse ein Spiegelelement angeordnet. Dabei wird von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht an dem Spiegelelement abgelenkt. Vorteilhafterweise wird es dadurch ermöglicht, den optoelektronischen Halbleiterchip derart in dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements anzuordnen, dass von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht nicht direkt auf das optische Element des optoelektronischen Bauelements gerichtet ist. Dies ermöglicht eine platzsparende Gestaltung des optoelektronischen Bauelements.In one embodiment of the optoelectronic component, a mirror element is arranged in the housing. In this case, useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip is deflected at the mirror element. Advantageously, this makes it possible to arrange the optoelectronic semiconductor chip in the housing of the optoelectronic component such that useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip is not directed directly onto the optical element of the optoelectronic component. This allows a space-saving design of the optoelectronic component.

Ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements mit einem Gehäuse, in dem ein zur Emission von Nutzlicht ausgebildeter optoelektronischer Halbleiterchip und ein Lichtdetektor angeordnet sind, wobei von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Nutzlicht durch ein optisches Element des optoelektronischen Bauelements aus dem Gehäuse austreten kann, umfasst Schritte zum Prüfen, ob eine festgelegte Menge von an dem optischen Element reflektiertem Nutzlicht zu dem Lichtdetektor gelangt, und zum Abschalten des optoelektronischen Halbleiterchips, falls dies nicht der Fall ist.A method for operating an optoelectronic component having a housing in which an optoelectronic semiconductor chip designed for emitting useful light and a light detector are arranged, wherein useful light emitted by the optoelectronic semiconductor chip can emerge from the housing through an optical element of the optoelectronic component comprises steps for Checking whether a fixed amount of useful light reflected at the optical element reaches the light detector and turning off the optoelectronic semiconductor chip if this is not the case.

Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren eine hohe Betriebssicherheit des optoelektronischen Bauelements und kann insbesondere die Gefahr einer Gefährdung von Personen minimieren. Durch die Prüfung, ob eine festgelegte Menge von an dem optischen Element reflektiertem Nutzlicht zu dem Lichtdetektor gelangt, wird gleichzeitig geprüft, ob das optische Element des optoelektronischen Bauelements vorhanden und intakt ist. Nur in diesem Fall wird der optoelektronische Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements weiter betrieben. Fehlt das optische Element des optoelektronischen Bauelements, oder ist es beschädigt, so gelangt weniger oder kein reflektiertes Nutzlicht zu dem Lichtdetektor des optoelektronischen Bauelements, was bei der Prüfung festgestellt wird. In diesem Fall wird der optoelektronische Halbleiterchip außer Betrieb genommen, wodurch eine eventuelle Gefährdung von Personen durch von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittiertes Nutzlicht ausgeschlossen wird.Advantageously, this method enables a high level of operational reliability of the optoelectronic component and can in particular minimize the risk of endangering persons. By checking whether a fixed amount of useful light reflected at the optical element reaches the light detector, it is simultaneously checked whether the optical element of the optoelectronic component is present and intact. Only in this case is the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component continued to operate. If the optical element of the optoelectronic component is missing, or if it is damaged, less or no reflected useful light reaches the light detector of the optoelectronic component, as determined during the test. In this case, the optoelectronic semiconductor chip is taken out of service, whereby any risk to persons is excluded by the light emitted by the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component Nutzlicht.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter DarstellungThe above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. In each case show in a schematic representation

1 eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a sectional side view of an optoelectronic device according to a first embodiment;

2 eine Aufsicht auf das optoelektronische Bauelement der ersten Ausführungsform; 2 a plan view of the optoelectronic component of the first embodiment;

3 eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 3 a sectional side view of an optoelectronic device according to a second embodiment; and

4 eine Aufsicht auf das optoelektronische Bauelement der zweiten Ausführungsform. 4 a plan view of the optoelectronic component of the second embodiment.

1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer teilweise transparenten Ansicht des optoelektronischen Bauelements 10 von oben. 1 shows a highly schematic representation of a sectional side view of an optoelectronic component 10 according to a first embodiment. 2 shows a highly schematic representation of a partially transparent view of the optoelectronic device 10 from above.

Das optoelektronische Bauelement 10 ist dazu vorgesehen, Licht abzustrahlen, beispielsweise sichtbares Licht oder Licht mit einer Wellenlänge aus dem infraroten Spektralbereich. Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Laser-Bauelement sein, das dazu vorgesehen ist, Laserlicht abzustrahlen. Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise zur Erzeugung eines strukturierten Lichtmusters dienen, beispielsweise in einer Vorrichtung zur Tiefenerkennung. Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise auch zur Abstandsmessung nach dem Laufzeitverfahren (Time-of-Flight-Verfahren) oder für einen anderen Zweck vorgesehen sein.The optoelectronic component 10 is intended to emit light, For example, visible light or light having a wavelength from the infrared spectral range. The optoelectronic component 10 For example, it may be a laser device designed to emit laser light. The optoelectronic component 10 For example, it can be used to produce a structured light pattern, for example in a device for depth detection. The optoelectronic component 10 For example, it can also be provided for distance measurement according to the transit time method (time-of-flight method) or for another purpose.

Das optoelektronische Bauelement 10 weist ein Gehäuse 100 auf. In dem Gehäuse 100 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 110 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 110 ist dazu ausgebildet, Nutzlicht 200 zu emittieren, das von dem optoelektronischen Bauelement 10 nach außen abgestrahlt wird. Das Nutzlicht 200 kann beispielsweise sichtbares Licht oder Licht mit einer Wellenlänge aus dem infraroten Spektralbereich sein. Im in 1 und 2 gezeigten Beispiel ist der optoelektronische Halbleiterchip 110 als kantenemittierender Laserchip ausgebildet. Der optoelektronische Halbleiterchip 110 könnte aber beispielsweise auch als vertikalemittierender Laserchip oder als anderer optoelektronischer Halbleiterchip ausgebildet sein.The optoelectronic component 10 has a housing 100 on. In the case 100 is an optoelectronic semiconductor chip 110 arranged. The optoelectronic semiconductor chip 110 is designed to be useful light 200 to emit that of the optoelectronic device 10 is radiated to the outside. The useful light 200 may be, for example, visible light or light having a wavelength from the infrared spectral range. Im in 1 and 2 The example shown is the optoelectronic semiconductor chip 110 designed as an edge-emitting laser chip. The optoelectronic semiconductor chip 110 but could for example be designed as a vertical emitting laser chip or other optoelectronic semiconductor chip.

Das durch den optoelektronischen Halbleiterchip 110 emittierte Nutzlicht 200 wird durch ein in dem Gehäuse 100 angeordnetes Spiegelelement 120 um 90° abgelenkt und tritt anschließend durch ein optisches Element 130 aus dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 aus. Es ist möglich, den optoelektronischen Halbleiterchip 110 in anderer als der dargestellten Orientierung in dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 anzuordnen, so dass das Nutzlicht 200 an dem Spiegelelement 120 um einen anderen als einen rechten Winkel abgelenkt wird. Ebenfalls möglich ist, den optoelektronischen Halbleiterchip 110 so in dem Gehäuse 100 anzuordnen, dass das Nutzlicht 200 durch den optoelektronischen Halbleiterchip 110 direkt in Richtung des optischen Elements 130 emittiert wird. In diesem Fall kann auf das Spiegelelement 120 verzichtet werden. Ebenfalls möglich ist, mehr als ein Spiegelelement 120 vorzusehen und das Nutzlicht 200 mehrmals abzulenken, bevor es durch das optische Element 130 aus dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 austritt.That through the optoelectronic semiconductor chip 110 emitted useful light 200 is through a in the housing 100 arranged mirror element 120 deflected by 90 ° and then passes through an optical element 130 out of the case 100 of the optoelectronic component 10 out. It is possible to use the optoelectronic semiconductor chip 110 in other than the illustrated orientation in the housing 100 of the optoelectronic component 10 to arrange, so that the useful light 200 on the mirror element 120 is deflected at a different angle than a right angle. Also possible is the optoelectronic semiconductor chip 110 so in the case 100 to arrange that the useful light 200 through the optoelectronic semiconductor chip 110 directly in the direction of the optical element 130 is emitted. In this case, the mirror element can 120 be waived. Also possible is more than one mirror element 120 provide and the useful light 200 distract several times before passing through the optical element 130 out of the case 100 of the optoelectronic component 10 exit.

Das Nutzlicht 200 trifft unter einem Winkel 135 auf eine dem Innenraum des Gehäuses 100 zugewandte Oberfläche 131 des optischen Elements 130. Das von dem optoelektronischen Halbleiterchip 110 emittierte Nutzlicht 200 kann divergent sein. In diesem Fall steht eine Mittenachse des Lichtkegels des Nutzlichts 200 unter dem Winkel 135 auf der Oberfläche 131 des optischen Elements 130. Im in 1 und 2 gezeigten Beispiel des optoelektronischen Bauelements 10 beträgt der Winkel 135 90°.The useful light 200 meets at an angle 135 on a the interior of the housing 100 facing surface 131 of the optical element 130 , That of the optoelectronic semiconductor chip 110 emitted useful light 200 can be divergent. In this case, there is a center axis of the light cone of the useful light 200 under the angle 135 on the surface 131 of the optical element 130 , Im in 1 and 2 shown example of the optoelectronic device 10 is the angle 135 90 °.

Das optische Element 130 des optoelektronischen Bauelements 10 kann dazu dienen, das Nutzlicht 200 in mehrere Teilstrahlen aufzuteilen oder auf andere Weise zu formen und/oder abzuschwächen. Im in 1 und 2 gezeigten Beispiel des optoelektronischen Bauelements 10 ist das optische Element 130 als diffraktives optisches Element ausgebildet. Durch das optische Element 130 aus dem Gehäuse 100 austretendes Nutzlicht 200 wird im Fernfeld als transmittiertes Beugungsbild 210 in die Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 abgestrahlt.The optical element 130 of the optoelectronic component 10 can serve the useful light 200 divide into several sub-beams or otherwise form and / or mitigate. Im in 1 and 2 shown example of the optoelectronic device 10 is the optical element 130 designed as a diffractive optical element. Through the optical element 130 out of the case 100 leaking useful light 200 is in the far field as a transmitted diffraction image 210 in the vicinity of the optoelectronic component 10 radiated.

Das durch den optoelektronischen Halbleiterchip 110 des optoelektronischen Bauelements 10 emittierte Nutzlicht 200 kann eine Intensität aufweisen, die eine potentielle Gefahr für Personen darstellt, beispielsweise eine Gefahr für die Augen oder die Haut von Personen. Durch das optische Element 130 wird die Intensität des Nutzlichts 200 derart abgeschwächt, dass das in die Umgebung des optoelektronischen Bauelements 10 abgestrahlte transmittierte Beugungsbild 210 die Sicherheit von Personen nicht gefährdet. Dadurch ist die Betriebssicherheit des optoelektronischen Bauelements 10 gewährleistet, solange das optische Element 130 des optoelektronischen Bauelements 10 vorhanden und intakt ist.That through the optoelectronic semiconductor chip 110 of the optoelectronic component 10 emitted useful light 200 may have an intensity that poses a potential hazard to persons, such as a hazard to the eyes or skin of persons. Through the optical element 130 becomes the intensity of the useful light 200 so attenuated that in the environment of the optoelectronic device 10 radiated transmitted diffraction image 210 the safety of persons not endangered. As a result, the reliability of the optoelectronic device 10 ensured as long as the optical element 130 of the optoelectronic component 10 present and intact.

Fehlt das optische Element 130, oder ist es beschädigt, so könnte bei einem weiteren Betrieb des optischen Bauelements 10 unter Umständen nicht-abgeschwächtes Nutzlicht 200 aus dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 austreten und Personen gefährden. Daher muss im Fall eines Fehlens oder einer Beschädigung des optischen Elements 130 das optoelektronische Bauelement 10 außer Betrieb genommen und insbesondere der optoelektronische Halbleiterchip 110 abgeschaltet werden, so dass der optoelektronische Halbleiterchip 110 kein Nutzlicht 200 mehr emittiert.Missing the optical element 130 , or is it damaged, so could in a further operation of the optical device 10 possibly unattenuated useful light 200 out of the case 100 of the optoelectronic component 10 escape and endanger people. Therefore, in the case of absence or damage of the optical element 130 the optoelectronic component 10 decommissioned and in particular the optoelectronic semiconductor chip 110 be switched off, so that the optoelectronic semiconductor chip 110 no useful light 200 more emitted.

Das optoelektronische Bauelement 10 weist einen in dem Gehäuse 100 angeordneten Lichtdetektor 140 auf, der dazu vorgesehen ist, zu prüfen, ob das optische Element 130 des optoelektronischen Bauelements 10 vorhanden und intakt ist. Der Lichtdetektor 140 ist dazu ausgebildet, auf den Lichtdetektor 140 treffendes Nutzlicht 200 zu detektieren. Der Lichtdetektor 140 kann beispielsweise als Fotodiode ausgebildet sein.The optoelectronic component 10 has one in the housing 100 arranged light detector 140 on, which is intended to check whether the optical element 130 of the optoelectronic component 10 present and intact. The light detector 140 is designed to be on the light detector 140 appropriate useful light 200 to detect. The light detector 140 may be formed for example as a photodiode.

Ein Teil des durch den optoelektronischen Halbleiterchip 110 emittierten Nutzlichts 200, das auf die Oberfläche 131 des optischen Elements 130 trifft, wird als reflektiertes Nutzlicht 220 in das Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 zurückgeworfen. Der Lichtdetektor 140 ist derart in dem Gehäuse 100 platziert, dass zumindest ein Teil des reflektierten Nutzlichts 200 auf den Lichtdetektor 140 trifft, was durch den Lichtdetektor 140 detektiert werden kann. Solange das optische Element 130 vorhanden und intakt ist, trifft reflektiertes Nutzlicht 220 auf den Lichtdetektor 140. Part of the through the optoelectronic semiconductor chip 110 emitted useful light 200 that on the surface 131 of the optical element 130 meets, becomes as reflected Nutzlicht 220 in the case 100 of the optoelectronic component 10 thrown back. The light detector 140 is so in the housing 100 placed that at least part of the reflected useful light 200 on the light detector 140 what happens through the light detector 140 can be detected. As long as the optical element 130 is present and intact, meets reflected useful light 220 on the light detector 140 ,

Fehlt das optische Element 130 oder ist es beschädigt, so gelangt weniger oder kein reflektiertes Nutzlicht 220 zu dem Lichtdetektor 140, was durch den Lichtdetektor 140 automatisiert feststellbar ist. Dadurch ermöglicht der Lichtdetektor 140 eine einfache Erkennung einer Beschädigung oder Entfernung des optischen Elements 130.Missing the optical element 130 or if it is damaged, less or no reflected useful light gets 220 to the light detector 140 what through the light detector 140 is automatically detected. This allows the light detector 140 a simple detection of damage or removal of the optical element 130 ,

Ein Verfahren zum Betreiben des optoelektronischen Bauelements 10 kann daher vorsehen, zu prüfen, ob eine festgelegte Menge von an dem optischen Element 130 reflektiertem Nutzlicht 220 zu dem Lichtdetektor 140 gelangt. Falls dies nicht der Fall ist, so wird der optoelektronische Halbleiterchip 110 des optoelektronischen Bauelements 10 derart abgeschaltet oder anderweitig außer Betrieb genommen, dass der optoelektronische Halbleiterchip 110 kein Nutzlicht 200 mehr emittiert.A method of operating the optoelectronic device 10 may therefore provide to check whether a fixed amount of at the optical element 130 reflected useful light 220 to the light detector 140 arrives. If this is not the case, then the optoelectronic semiconductor chip 110 of the optoelectronic component 10 switched off or otherwise taken out of service that the optoelectronic semiconductor chip 110 no useful light 200 more emitted.

Ist das optische Element 130 des optoelektronischen Bauelements 10 als diffraktives optisches Element ausgebildet, so wird das auf die Oberfläche 131 des optischen Elements 130 treffende Nutzlicht 200 nicht nur auf gewöhnliche Weise gemäß der Fresnelschen Formel gerichtet reflektiert, sondern zusätzlich auch an den Strukturen des optischen Elements 130 gebeugt. Das durch das optische Element 130 reflektierte Nutzlicht 220 umfasst damit gerichtet reflektiertes Nutzlicht 240 und ein reflektiertes Beugungsbild 230. Das reflektierte Beugungsbild 230 kann ein Ebenbild des transmittierten Beugungsbilds 210 sein, kann aber auch anders ausgebildet sein.Is the optical element 130 of the optoelectronic component 10 formed as a diffractive optical element, it is on the surface 131 of the optical element 130 appropriate useful light 200 not only reflected in the usual way according to the Fresnel formula, but also in addition to the structures of the optical element 130 bent. That through the optical element 130 reflected useful light 220 includes directionally reflected useful light 240 and a reflected diffraction image 230 , The reflected diffraction image 230 can be an image of the transmitted diffraction image 210 But it can also be designed differently.

Das reflektierte Beugungsbild 230 kann in Bereiche innerhalb des Gehäuses 100 gelangen, in die das gerichtet reflektierte Nutzlicht 240 nicht gelangt. Wird der Lichtdetektor 140 so in dem Gehäuse 100 platziert, dass lediglich gerichtet reflektiertes Nutzlicht 240 oder sowohl gerichtet reflektiertes Nutzlicht 240 als auch Licht des reflektierten Beugungsbilds 230 auf den Lichtdetektor 140 trifft, so ermöglicht der Lichtdetektor 140 eine Prüfung, ob das optische Element 130 des optoelektronischen Bauelements 10 vorhanden ist. Der Lichtdetektor 140 kann es in diesem Fall außerdem auch ermöglichen, festzustellen, ob eine Beschädigung des optischen Elements 130 vorliegt, durch die die Menge des gerichtet reflektierten Nutzlichts 240, die auf den Lichtdetektor 140 trifft, reduziert ist.The reflected diffraction image 230 can be in areas inside the case 100 arrive, in which the directionally reflected useful light 240 not arrived. Will the light detector 140 so in the case 100 placed that only directionally reflected useful light 240 or both directionally reflected useful light 240 as well as light of the reflected diffraction image 230 on the light detector 140 meets, so allows the light detector 140 an examination, whether the optical element 130 of the optoelectronic component 10 is available. The light detector 140 In addition, in this case, it may also be possible to determine if there is damage to the optical element 130 is present, through which the amount of directionally reflected useful light 240 pointing to the light detector 140 meets, is reduced.

Wird der Lichtdetektor 140 so in dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 platziert, dass ausschließlich Licht des reflektierten Beugungsbilds 230 oder sowohl Licht des reflektierten Beugungsbilds 230 als auch gerichtet reflektiertes Nutzlicht 240 auf den Lichtdetektor 140 trifft, so kann der Lichtdetektor 140 zusätzlich eine Prüfung ermöglichen, ob das optische Element 130 noch seine beugenden Eigenschaften aufweist. Wird das optische Element 130, beispielsweise durch eine übermäßige Erwärmung, derart beschädigt, dass es seine beugenden Eigenschaften verliert, so gelangt das Licht des reflektierten Beugungsbilds 230 nicht mehr oder nur noch in reduzierter Menge zu dem Lichtdetektor 140, was automatisiert erkennbar ist. In diesem Fall können wiederum geeignete Maßnahmen zur Gewährleistung der Betriebssicherheit des optischen Bauelements 10 ergriffen werden. Insbesondere kann beispielsweise der optoelektronische Halbleiterchip 110 des optoelektronischen Bauelements 10 abgeschaltet werden.Will the light detector 140 so in the case 100 of the optoelectronic component 10 placed that only light of the reflected diffraction image 230 or both light of the reflected diffraction image 230 as well as directionally reflected useful light 240 on the light detector 140 meets, so can the light detector 140 in addition to allow an examination, whether the optical element 130 still has its diffractive properties. Becomes the optical element 130 , For example, by excessive heating, so damaged that it loses its diffractive properties, the light of the reflected diffraction image passes 230 no more or only in reduced amount to the light detector 140 What is automatically recognizable. In this case, in turn, suitable measures to ensure the reliability of the optical device 10 be taken. In particular, for example, the optoelectronic semiconductor chip 110 of the optoelectronic component 10 be switched off.

3 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform. 4 zeigt eine stark schematisierte und teilweise transparente Aufsicht auf das optoelektronische Bauelement 20 von oben. 3 shows a highly schematic representation of a sectional side view of an optoelectronic component 20 according to a second embodiment. 4 shows a highly schematic and partially transparent plan view of the optoelectronic device 20 from above.

Das optoelektronische Bauelement 20 weist große Übereinstimmungen mit dem optoelektronischen Bauelement 10 der 1 und 2 auf. Komponenten des optoelektronischen Bauelements 20, die bei dem optoelektronischen Bauelement 10 vorhandenen Komponenten entsprechen, sind in 3 und 4 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in 1 und 2. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zwischen dem optoelektronischen Bauelement 20 der zweiten Ausführungsform und dem optoelektronischen Bauelement 10 der ersten Ausführungsform beschrieben.The optoelectronic component 20 has great similarities with the optoelectronic device 10 of the 1 and 2 on. Components of the optoelectronic component 20 that in the optoelectronic device 10 existing components are in 3 and 4 provided with the same reference numerals as in 1 and 2 , In the following, only the differences between the optoelectronic component 20 the second embodiment and the optoelectronic component 10 of the first embodiment.

Bei dem optoelektronischen Bauelement 20 sind der optoelektronische Halbleiterchip 110, das Spiegelelement 120 und das optische Element 130 derart zueinander orientiert, dass der Winkel 135, unter dem das von dem optoelektronischen Halbleiterchip 110 emittierte und an dem Spiegelelement 120 abgelenkte Nutzlicht 200 auf die Oberfläche 131 des optischen Elements 130 trifft, von 90° verschieden ist. Hierdurch wird erreicht, dass das an dem optischen Element 130 reflektierte Nutzlicht 220 in andere Bereiche im Inneren des Gehäuses 100 zurückgeworfen wird, als dies bei dem optoelektronischen Bauelement 10 der ersten Ausführungsform der Fall ist. Dies gilt sowohl für das reflektierte Beugungsbild 230 als auch für das gerichtet reflektierte Nutzlicht 240. Dadurch kann bei dem optoelektronischen Bauelement 20 der Lichtdetektor 140 an anderer Position im Innenraum des Gehäuses 100 angeordnet werden als bei dem optoelektronischen Bauelement 10 der ersten Ausführungsform. Dies kann es erleichtern, die Komponenten des optoelektronischen Bauelements 20 in dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 20 unterzubringen.In the optoelectronic component 20 are the optoelectronic semiconductor chip 110 , the mirror element 120 and the optical element 130 so oriented to each other that the angle 135 , below that of the optoelectronic semiconductor chip 110 emitted and on the mirror element 120 deflected useful light 200 on the surface 131 of the optical element 130 meets, is different from 90 °. This ensures that the at the optical element 130 reflected useful light 220 to other areas inside the case 100 is thrown back than this in the optoelectronic device 10 the first embodiment is the case. This applies both to the reflected diffraction image 230 as well as for the purposefully reflected useful light 240 , As a result, in the optoelectronic component 20 the light detector 140 at a different position in the interior of the housing 100 can be arranged as in the optoelectronic device 10 the first embodiment. This may facilitate the components of the optoelectronic device 20 in the case 100 of the optoelectronic component 20 accommodate.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.The invention has been further illustrated and described with reference to the preferred embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: optoelektronisches Bauelement optoelectronic component
2020: optoelektronisches Bauelement optoelectronic component
100100: Gehäuse casing
110110: optoelektronischer Halbleiterchip optoelectronic semiconductor chip
120120: Spiegelelement mirror element
130130: optisches Element optical element
131131: Oberfläche surface
135135: Winkel angle
140140: Lichtdetektor light detector
200200: Nutzlicht useful light
210210: transmittiertes Beugungsbild transmitted diffraction image
220220: reflektiertes Nutzlicht reflected useful light
230230: reflektiertes Beugungsbild reflected diffraction image
240240: gerichtet reflektiertes Nutzlicht directionally reflected useful light

Claims

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) with a housing ( 100 ), in which one for emission of Nutzlicht ( 200 ) formed optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) and a light detector ( 140 ), wherein of the optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) emitted useful light ( 200 ) by an optical element ( 130 ) of the optoelectronic component ( 10 . 20 ) out of the housing ( 100 ), wherein the light detector ( 140 ) is provided on the optical element ( 130 ) reflected useful light ( 220 . 230 . 240 ) to detect.

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) according to claim 1, wherein the optical element ( 130 ) is a diffractive optical element.

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) is a laser chip.

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the light detector ( 140 ) is a photodiode.

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the light detector ( 140 ) is arranged so that a by reflection of the useful light ( 200 ) on the optical element ( 130 ) resulting diffraction image ( 220 . 230 ) on the light detector ( 140 ) meets.

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the light detector ( 140 ) is arranged so that on the optical element ( 130 ) reflected reflected light ( 220 . 240 ) not on the light detector ( 140 ) meets.

Optoelectronic component ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the optical element ( 130 ) is arranged so that of the optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) emitted useful light ( 200 ) at a different angle than 90 ° ( 135 ) on a surface ( 131 ) of the optical element ( 130 ) meets.

Optoelectronic component ( 10 . 20 ) according to one of the preceding claims, wherein in the housing ( 100 ) a mirror element ( 120 ), wherein of the optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) emitted useful light ( 200 ) on the mirror element ( 120 ) is distracted.

Method for operating an optoelectronic component ( 10 . 20 ) with a housing ( 100 ), in which one for emission of Nutzlicht ( 200 ) formed optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) and a light detector ( 140 ), wherein of the optoelectronic semiconductor chip ( 110 ) emitted useful light ( 200 ) by an optical element ( 130 ) of the optoelectronic component ( 10 . 20 ) out of the housing ( 100 ), the method comprising the following steps: - checking whether a fixed quantity of at the optical element ( 130 ) reflected useful light ( 220 . 230 . 240 ) to the light detector ( 140 ); Switching off the optoelectronic semiconductor chip ( 110 if this is not the case.