CN109980497A - 雷射光发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种雷射光发光装置，其包含陶瓷底座以及金属杯体，其中金属杯体用于容置雷射组件以及透镜。金属杯体包括底部载体、第一侧墙以及第二侧墙，底部载体与陶瓷底座的顶部相连接，第一侧墙沿底部载体的顶部的边缘配置并与底部载体的顶部连接，并形成第一开口以及第一容置空间，第二侧墙沿第一侧墙的顶部配置并与第一侧墙的顶部连接，并形成第二开口以及第二容置空间，其中第一容置空间用于容置雷射组件，第二容置空间用于容置透镜。本发明采用金属杯体容置雷射组件，通过金属可导热的特性，快速的将雷射组件运作时所产生的热能导出，有效减少光衰的发生，以提高雷射光发光装置的光输出能力。

Description

雷射光发光装置
技术领域
本发明是关于一种雷射光发光装置，具体地说是关于一种适用于垂直共振腔面射型雷射组件(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)的雷射光发光装置。
背景技术
为了能更精准的辨识用户的身份，指纹、脸部、虹膜、静脉等生物辨识技术正在积极地发展中，其中，脸部辨识更是关注的焦点之一。为了提升脸部辨识技术的精准度，雷射光广泛的应用于脸部辨识技术中，其主要用以量测用户脸部的深度信息，以进一步建立专属于用户的脸部辨识信息。
但是，用于发射雷射光的雷射组件在运作时会产生大量的热能，使得雷射组件在过高的温度下运作，从而导致雷射组件产生光衰的现象，也就是雷射组件的光输出能力下降。
发明内容
为了解决雷射组件因温度过高导致光输出能力降低的问题，本发明的目的在于提供一种雷射光发光装置，有效减少光衰的发生。
为了达到上述目的，本发明提出一种雷射光发光装置，其包含陶瓷底座以及金属杯体，其中金属杯体用于容置雷射组件以及透镜。金属杯体还包括底部载体、第一侧墙以及第二侧墙，底部载体与陶瓷底座的顶部相连接，第一侧墙沿底部载体的顶部的边缘配置并与底部载体的顶部连接，并形成第一开口以及第一容置空间，第二侧墙沿第一侧墙的顶部配置并与第一侧墙的顶部连接，并形成第二开口以及第二容置空间，其中第一容置空间用于容置雷射组件，第二容置空间用于容置透镜。
在一实施例中，第一侧墙的厚度大于第二侧墙，且第一侧墙以及第二侧墙之厚度在约0.3毫米至0.5毫米之间。
在一实施例中，金属杯体的高度在约0.4毫米至0.8毫米之间。
在一实施例中，陶瓷底座为氮化铝陶瓷底座。
在一实施例中，金属杯体的金属为铜。
在一实施例中，第一容置空间位于底部载体与第一开口之间，第二容置空间位于第二开口与第一开口之间。
在一实施例中，透镜为绕射光学透镜(Diffractive optical element,DOE)或微结构(Microlens)透镜。
在一实施例中，雷射组件为垂直共振腔面射型雷射组件。
本发明采用金属杯体容置雷射组件，通过金属可导热的特性，快速的将雷射组件运作时所产生的热能导出，有效减少光衰的发生，以提高雷射光发光装置的光输出能力。
附图说明
图1为根据本发明实施例的雷射光发光装置的立体图示意图；
图2为根据本发明实施例的雷射光发光装置的剖面图示意图；
图3为根据本发明实施例的雷射光发光装置的剖面图另一示意图；
图4为IV曲线示意图。
图中的标号分别为：
100-雷射光发光装置；10-陶瓷底座；20-金属杯体；
21-底部载体；22-第一侧墙；23-第二侧墙；
24-第一开口；25-第二开口；26-支撑部；
27-第一容置空间；28-第二容置空间；30-雷射组件；
41、42-曲线；40-透镜。
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做详细说明，说明如下：
请参考图1以及图2，图1为根据本发明实施例的雷射光发光装置的立体图示意图，图2为根据本发明实施例的雷射光发光装置的剖面图示意图。
雷射光发光装置100包括陶瓷底座10以及金属杯体20，陶瓷底座10与金属杯体20相连接，其中陶瓷底座10用于导热且金属杯体20用以容置雷射组件30以及透镜40。
金属杯体20包括底部载体21、第一侧墙22以及第二侧墙23，底部载体21、第一侧墙22以及第二侧墙23分别定义出顶部以及底部，所述顶部位于底部的相对侧。底部载体21配置于陶瓷底座10的顶部，即底部载体21的底部与陶瓷底座10的顶部相连接。第一侧墙22沿底部载体21的顶部的边缘环绕设置，即第一侧墙22的底部与底部载体21的部分顶部相连接，第一侧墙22并于靠近侧墙22的顶部的一侧形成第一开口24。第二侧墙23沿第一侧墙22的顶部的边缘环绕设置，即第二侧墙23的底部与第一侧墙22的部分顶部相连接，第二侧墙23位于靠近第二侧墙23的顶部的一侧形成第二开口25，其中第一侧墙22的厚度大于第二侧墙23，因此第一开口24的口径小于第二开口25的口径，第一侧墙22的部分顶部因此被第二开口25暴露而形成支撑部26，且第一容置空间27位于第一开口24与底部载体21之间，第二容置空间28位于第二开口25与第一开口24之间。
第一容置空间27用以容置配置于底部载体21的顶部的雷射组件30，第一容置空间27可用以将雷射组件30所发射的部分光线反射至第一开口24的方向，其中雷射组件30为一垂直共振腔面射型雷射组件，且本发明不以此为限制。第二容置空间28用以容置透镜40(如图3所示)，且透镜40可由支撑部26承载并透过黏着剂固定于支撑部26，其中透镜40为绕射光学透镜(Diffractive optical element,DOE)或微结构透镜(Micorlens)，且本发明不以此为限制。
由于金属具有良好的导热性，雷射组件30运作时所产生的高温可藉由金属杯体20快速导出，因此金属杯体20可协助雷射光发光装置100快速散热降温，有效提升雷射光发光装置100的光输出能力。
在一实施例中，陶瓷底座10可由氮化铝陶瓷底座来实现，且本发明不以此为限制。
在一实施例中，金属杯体20所选用的金属材料，主要为铜(本发明不以此为限制。由于铜的价格相对低廉，可有效降低制作雷射光发光装置100所需成本。
在一实施例中，金属杯体20的高度约0.4毫米至0.8毫米之间。在一实施例中，第一侧墙22以及第二侧墙23的厚度约0.3毫米至0.5毫米之间。由此，雷射光发光装置100可在无需增加尺寸大小的情况下提升雷射光发光装置100的散热能力。
在一实施例中，金属杯体20可通过制程直接于陶瓷底座10上来生成而与陶瓷底座10一体成形。因此，金属杯体20不需额外使用黏着剂来与陶瓷底座10固定连接，大幅减少金属杯体20与陶瓷底座10脱离的机会，有效提升雷射光发光装置100使用上的稳定性。
请参考图4，图4为本发明的雷射光发光装置100以及习知的雷射光发光装置进行测试所得的IV曲线示意图，曲线41对应于本发明实施例的雷射光发光装置100，曲线42对应于习知的雷射光发光装置，其中横轴的单位为毫安(mA)，纵轴的单位为毫瓦(mW)，也就是光功率。于图中明显看出，随着电流的增加，本申请实施例的雷射光发光装置100所对应的曲线41相较于习知的雷射光发光装置所对应的曲线42具有较高的光功率，换言之，在相同的电流下，本发明的雷射光发光装置100相较于习知的雷射光发光装置可输出较佳的光功率，即本申请实施例的雷射光发光装置100相较于目前熟知的雷射光发光装置具有较佳的光输出能力。
综上所述，由于本申请实施例的雷射光发光装置100具有金属杯体20，因此雷射组件30运作时所产生的高温除了由陶瓷底座10来散发外，更可通过金属杯体20快速导出，因此本发明实施例的雷射光发光装置100可快速散热降温，有效提升雷射光发光装置的光输出能力。
本发明在上文中已以较佳实施例揭露，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，该实施例仅用于描述本发明，而不应解读为限制本申请之范围。应注意的是，凡与该实施例等效的变化与置换，均应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应当以本发明的权利要求书界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种雷射光发光装置，其特征在于，所述装置包括：
一陶瓷底座；以及
一金属杯体，用于容置一雷射组件以及一透镜，该金属杯体包括：
一底部载体，与该陶瓷底座的顶部相连接；
一第一侧墙，沿该底部载体的顶部的边缘配置并与该底部载体的顶部连接，并形成一第一开口以及一第一容置空间；以及
一第二侧墙，沿该第一侧墙的顶部配置并与该第一侧墙的顶部连接，并形成一第二开口以及一第二容置空间；
其中该第一容置空间用于容置该雷射组件，该第二容置空间用于容置该透镜。
2.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该第一侧墙的厚度大于该第二侧墙，且该第一侧墙以及该第二侧墙的厚度在0.3毫米至0.5毫米之间。
3.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该金属杯体的高度在0.4毫米至0.8毫米之间。
4.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该陶瓷底座为氮化铝陶瓷底座。
5.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该金属杯体的金属为铜。
6.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该第一容置空间位于该底部载体与该第一开口之间，该第二容置空间位于该第一开口与该第二开口之间。
7.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该透镜为一绕射光学透镜或一微结构透镜。
8.如权利要求1所述的雷射光发光装置，其特征在于，该雷射组件为一垂直共振腔面射型雷射组件。
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