專利名稱：對位結構、激光光源模塊及光學對位方法
對位結構、激光光源模塊及光學對位方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種光源模塊及對位方法，且特別是有關于一種激光光源模塊及光學對位方法。
背景技術：
隨著科技的進步，各式光學模塊進入微小化的時代。在光學模塊越來越小的情況下，光學模塊在制作的精密度必須更佳提升。研究人員發(fā)現(xiàn)影響光學模塊精密度的因素至少包括組件之間組裝的對位誤差、以及制造過程中產生的變動。
組件組裝過程所采用的組裝設備常常無法達到較高的精密度。研究人員發(fā)現(xiàn)，即使努力校驗組裝設備的精密度，也難以符合光學模塊的對位精準度要求。以目前全彩(RGB)激光光源模塊為例，傳統(tǒng)經常使用的模塊結構包含使用三個紅、藍、綠的晶體管外型罐體(TO-Can,Transi stor Outline-Can)組件與數(shù)片光學濾波片，此三組激光光源的光軸必須位于同一位置，藉以進行全彩光源混光。但此結構的模塊體積大小受限于TO-Can組件尺寸，使光源模塊體積為5 7立方公分無法使體積更為縮小。又，模塊光源的光軸要求需為同光軸，因此光源的組裝精度要求極高，需個別對紅、藍、綠光源進行光源的耦光對準，因此會造成組裝不易與費時的問題。因此需要找出可以有效解決組裝不易與費時的問題。此外，組件組裝過程需要經過多道程序，例如是回焊、封裝、清洗等程序。研究人員發(fā)現(xiàn)這些程序也會嚴重影響光學模塊的對位精準度。這些因素都嚴重影響光學模塊的對位精準度，已經成為微小化技術的一項重大瓶頸。因此，研究人員無不致力于進行相關研究，以使光學模塊的微小化技術能再向前邁進。

發(fā)明內容本發(fā)明系有關于一種激光光源模塊及光學對位方法,其利用表面結構的設計,使基板與激光載板得以相互嵌合，而輕易地將激光載板對位于基板上，以提高對位精準度并簡化各組件間彼此對位的復雜程序。根據本發(fā)明的一方面，提出一種激光光源模塊。激光光源模塊包括一基板及一激光載板?；灏ㄒ坏谝槐倔w及一第一表面結構。第一表面結構設置于第一本體的一表面上。激光載板用以承載一激光發(fā)射器。激光載板包括一第二本體及一第二表面結構。第二表面結構設置于第二本體的一表面上。第二表面結構的至少一部分與第一表面結構的至少一部分對應嵌合，以使激光載板對位于基板上。根據本發(fā)明的另一方面，提出一種光學對位方法。光學對位方法包括以下步驟。形成一第一表面結構于一基板的一表面上。第一表面結構的一第一部分與一第二部分系分別沿一第一方向與一第二方向延伸，且第一方向與第二方向并不平行。形成一第二表面結構于至少一光學組件的一表面上。第二表面結構的至少一部分與第一表面結構的至少一部分對應嵌合。置放至少一光學組件于基板上，使至少一光學組件得對位于基板上。根據本發(fā)明的又一方面，提出一種應用于激光光源模塊的對位結構，該激光光源模塊包括一基板及一激光載板，該對位結構包括一第一表面結構，設置于該基板的一表面上；以及一第二表面結構，設置于該激光載板的一表面上，其中該第二表面結構的至少一部分與該第一表面結構的至少一部分對應嵌合，使該激光載板得對位于該基板上。為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖I繪示本實施例激光光源模塊的示意圖。圖2繪示激光載板的仰視圖。
圖3繪示激光載板的俯視圖。圖4繪示激光載板的前視圖。圖5繪示激光載板的右側視圖。圖6繪示本實施例的光學對位方法的流程圖。主要組件符號說明100 :激光光源模塊110:基板111 :第一本體Illa:第一本體的表面112:第一表面結構120 :激光載板121 :第二本體121a :第二本體的表面122 :第二表面結構130 :焊接金屬層A1、A2、A3、A4、A5 :區(qū)域BI :第一凸肋B2 :第二凸肋Dl :第一方向D2:第二方向Gl :第一長溝G2 :第二長溝SlOl、SIO3、S105 :流程步驟W11、W12、W13、W14、W21、W22、W23、W24 :長度
具體實施方式
以下系提出各種實施例進行詳細說明，其利用特定光學組件間表面結構作為對位結構的設計，使該等特定光學組件，例如基板與激光載板間，得以相互嵌合，而使特定光學組件間得彼此精準對位，利用簡便的方式即可大幅地提高組件對位的精準度。然而，實施例僅用以作為范例說明，并不會限縮本發(fā)明欲保護的范圍。此外，實施例中的圖式系省略部份組件，以清楚顯示本發(fā)明的技術特點。請參照圖I，其繪示本實施例激光光源模塊100的示意圖。本實施例的激光光源模塊100包括一基板110、至少一激光載板120及一對位結構。基板110可為例如是一硅光學基板(Silicon Optical Bench)、一氮化招基板(AlN)或一氧化招基板(Al2O3),但不僅限于此。激光載板120用以承載一激光發(fā)射器(未繪示)。激光載板120例如是一氮化鋁基板(AlN)、一氧化鋁基板(Al2O3)，但不僅限于此。激光載板120承載激光發(fā)射器的數(shù)量并不局限于一個，在本實施例中，每個激光載板120僅承載一個激光發(fā)射器?；?10上所設置的激光載板120的數(shù)量也不局限于一個,在本實施例中，基板110上可以設置I 5個激光載板120，亦可承載一個或多個光學鏡組(未繪示)與激光載板120上的激光發(fā)射器對應操作。具體而言，激光載板120所承載的激光發(fā)射器可以發(fā)射一激光，經由光學鏡組及適當?shù)墓鈱W路徑，朝一預定方向射出激光。 在本實施例中，基板110包括一第一本體111及一第一表面結構112，其中，第一表·面結構112例如是一第一凹凸結構，設置于第一本體111的一表面Illa上。另一方面，激光載板120則包括一第二本體121及一第二表面結構122，其中，第二表面結構122例如是一第二凹凸結構，設置于第二本體121的一表面121a上。此外，第一本體111及第二本體121通常具有200微米的一厚度，但并不以此為限。另，激光光源模塊10的對位結構包括上述的第一表面結構112及第二表面結構122。須強調的是，第二表面結構122的至少一部分與第一表面結構112的至少一部分乃對應嵌合，以使激光載板120能夠輕易且精準地對位于基板110上。在一實施例中，第二表面結構122可實質與第一表面結構112反向相似或相同，使全部或一部分的第二表面結構122得以全部或一部分的第一表面結構112嵌合。如圖I所示，基板110的第一表面結構112具有五個類似的區(qū)域Al、A2、A3、A4、A5，激光載板120可以依照實際組件配置的需求而任意置放于五個類似區(qū)域A1、A2、A3、A4、A5的其中之一，而與基板110對應嵌合。如圖I所不,第一表面結構112(本實施例的第一表面結構112系為第一凹凸結構)包括至少一第一長溝Gl。第一長溝Gl實質上沿一第一方向Dl延伸。而第二表面結構122 (本實施例的第二表面結構122系為第二凹凸結構)包括至少一第一凸肋BI，第一凸肋BI實質上沿第一方向Dl延伸。第一長溝Gl的截面可為一梯形，第一凸肋BI的截面也為一梯形，且第一長溝Gl的截面與第一凸肋BI的截面實質上反向相似，第一長溝Gl的長度Wll實質上不小于第一凸肋BI的長度W21。如此一來，第一長溝Gl即可順利地容納第一凸肋BI，協(xié)助激光載板120能夠輕易且精準地對位于基板110上。另，于具體實施態(tài)樣中，第一長溝Gl、第一凸肋BI的深度約為，例如25 75微米，但并非以此為限。更明確而言，在本實施例中，數(shù)個第一長溝Gl系以間隔相同的間距W13，數(shù)個第一凸肋BI也間隔相同的間距W23。第一長溝Gl之間的間距W13與第一凸肋BI之間的間距W23實質上相同。如此一來，每一個第一凸肋BI皆可以順利嵌入第一長溝Gl中。此外，第一長溝Gl與第一凸肋BI系沿著第一方向Dl延伸，所以第一長溝Gl與第一凸肋BI可以限制激光載板120僅得沿第一方向Dl移動。此外,在本實施例中，第一表面結構112(本實施例的第一表面結構112系為第一凹凸結構)更包括至少一第二長溝G2實質上沿一第二方向D2延伸。第二表面結構122(本實施例的第二表面結構122系為第二凹凸結構)更包括至少一第二凸肋B2實質上沿第二方向D2延伸。第二長溝G2的截面系為一梯形，第二凸肋B2的截面也為一梯形，且第二長溝G2的截面與第二凸肋B2的截面實質上反向相似，第二長溝G2的長度W12實質上不小于第二凸肋B2的長度W22。如此一來，第二長溝G2即可順利容納第二凸肋B2，協(xié)助激光載板120能夠輕易且精準地對位于基板110上。另，于具體實施態(tài)樣中，第二長溝G2、第二凸肋B2的深度約為，例如25 75微米，但并非以此為限。在本實施例中，數(shù)個第二長溝G2系間隔相同的間距W14，數(shù)個第二凸肋B2也間隔相同的間距W24。第二長溝G2之間的間距W14與第二凸肋B2之間的間距W24實質上相同。如此一來，每一個第二凸肋B2皆可以順利嵌入第二長溝G2中。此外，第二長溝G2與第二凸肋B2系沿著第二方向D2延伸，所以第二長溝G2與第二凸肋B2可以限制激光載板120僅得沿第二方向D2移動。 為達精準對位的效果，第一方向Dl與第二方向D2 二者并不平行而須具有大于零的一夾角，舉例而言，第一方向Dl與第二方向D2的夾角可大于45度，或者實質上為90度，即可使第一表面結構112與第二表面結構122 二者間具有二維度的限位效果，協(xié)助激光載板120能夠輕易且精準地對位于基板110上。此外，請參照圖2 5，圖2繪示激光載板120的另一仰視圖，圖3繪示激光載板120的俯視圖，圖4繪示激光載板120的前視圖，圖5繪示激光載板120的右側視圖。本實施例的激光光源模塊100更包括一焊接金屬層130，設置于第一表面結構112或第二表面結構122的表面的兩者其中之一。于較佳實施態(tài)樣中，如圖I 5所示，焊接金屬層130僅設置于第一本體111及第二本體121的表面，而未覆蓋第一表面結構112及第二表面結構122 (亦即，第一長溝G1、第二長溝G2、第一凸肋BI或第二凸肋B2)。如此可以避免焊接金屬層130于焊接后可能在第一長溝G1、第二長溝G2、第一凸肋BI或第二凸肋B2的斜面所產生的對位誤差。請參照圖6，其繪示本實施例的光學對位方法的流程圖。本實施例的光學對位方法系以圖I的激光光源模塊100為例說明，然本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者均可了解本實施例的光學對位方法并不局限于圖I的激光光源模塊100，并且本實施例的激光光源模塊100也不局限于圖6的光學對位方法。在步驟SlOl中，形成第一表面結構111于基板110的表面Illa上。其中第一表面結構111的一第一部分(本實施例的第一部份系以第一凹凸結構的第一長溝Gl為例作說明)與一第二部分(本實施例的第二部份系以第二凹凸結構的第二長溝G2為例作說明)系分別沿第一方向Dl與第二方向D2延伸，且第一方向Dl與第二方向D2并不平行而具有
大于零的一夾角。在步驟S103中，形成第二表面結構122于至少一光學組件(本實施例的光學組件系以激光載板120為例作說明)的一表面121a上。第二表面結構122的至少一部分與第一表面結構112的至少一部分對應嵌合。在步驟S105中，置放光學組件(本實施例的光學組件系以激光載板120為例作說明)于基板110上，使光學組件(本實施例的光學組件系以激光載板120為例作說明)得對位于基板110上。
其中在步驟S105之前更可設置焊接金屬層130于第一表面結構112及/或第二表面結構122以進行焊接，使光學組件(本實施例的光學組件系以激光載板120為例作說明)可以永久固設于基板110上。上述實施例所揭露的激光光源模塊及光學對位方法系利用光學基板(SiliconOptical Bench, Si0B)與被動對位(Passive Alignment)的表面對位技術,使得光學組件(本實施例的光學組件系以激光載板為例作說明)與基板即可輕易地相互嵌合，提高對位的精準度，減少傳統(tǒng)二者對位的繁復程序。 綜上所述，雖然本發(fā)明已以各種實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種激光光源模塊,包括 一基板，包括一第一本體及一第一表面結構，該第一表面結構設置于該第一本體的一表面上；以及 一激光載板，用以承載一激光發(fā)射器，該激光載板包括一第二本體及一第二表面結構，該第二表面結構設置于該第二本體的一表面上，其中該第二表面結構的至少一部分與該第一表面結構的至少一部分對應嵌合，以使該激光載板對位于該基板上。
2.根據權利要求I所述的激光光源模塊，其特征在于，該第一表面結構系一第一凹凸結構，該第二表面結構系一第二凹凸結構，該第一凹凸結構與該第二凹凸結構對應嵌合。
3.根據權利要求2所述的激光光源模塊，其特征在于，該第一凹凸結構包括至少一第一長溝，該至少一第一長溝實質上沿一第一方向延伸，該第二凹凸結構包括至少一第一凸肋，該至少一第一凸肋實質上沿該第一方向延伸。
4.根據權利要求3所述的激光光源模塊，其特征在于，該第一凹凸結構包括至少一第二長溝，該至少一第二長溝實質上沿一第二方向延伸，該第二凹凸結構包括至少一第二凸肋，該至少一第二凸肋實質上沿該第二方向延伸，該第一方向與該第二方向的夾角大于45度。
5.根據權利要求4所述的激光光源模塊,其特征在于,該第一方向與該第二方向的夾角實質上為90度。
6.根據權利要求3所述的激光光源模塊,其特征在于,該至少一第一長溝的長度實質上不小于該至少一第一凸肋的長度，該至少一第二長溝的長度實質上不小于該至少一第二凸肋的長度。
7.根據權利要求I所述的激光光源模塊，其特征在于，該第一本體更用以承載一光學透鏡組，該激光發(fā)射器得發(fā)射一激光經由該光學透鏡組向外發(fā)射。
8.根據權利要求I所述的激光光源模塊，其特征在于，更包括 一焊接金屬層，設置于該第一表面結構的表面。
9.根據權利要求I所述的激光光源模塊，其特征在于，該基板系為娃光學基板(Silicon Optical Bench)、氮化招基板(AlN)或氧化招基板(Al2O3)。
10.一種光學對位方法，包括 形成一第一表面結構于一基板的一表面上，其中該第一表面結構的一第一部分與一第二部分系分別沿一第一方向與一第二方向延伸，且該第一方向與該第二方向并不平行； 形成一第二表面結構于至少一光學組件的一表面上，其中該第二表面結構的至少一部分與該第一表面結構的至少一部分對應嵌合；以及 置放該至少一光學組件于該基板上，使該至少一光學組件得對位于該基板上。
11.根據權利要求10所述的光學對位方法，其特征在于，置放該至少一光學組件于該基板上的該步驟更包括 設置一焊接金屬層至少于該第一表面結構或該第二表面結構二者其中之一。
12.—種應用于激光光源模塊的對位結構，該激光光源模塊包括一基板及一激光載板，該對位結構包括 一第一表面結構，設置于該基板的一表面上；以及 一第二表面結構，設置于該激光載板的一表面上，其中該第二表面結構的至少一部分與該第一表面結構的至少一部分對應嵌合，使該激光載板得對位于該基板上 。
全文摘要
一種對位結構、激光光源模塊及光學對位方法。激光光源模塊包括一基板及一激光載板?；灏ㄒ坏谝槐倔w及一第一表面結構。第一表面結構設置于第一本體的一表面上。激光載板用以承載一激光發(fā)射器。激光載板包括一第二本體及一第二表面結構。第二表面結構設置于第二本體的一表面上。第二表面結構的至少一部分與第一表面結構的至少一部分對應嵌合，以使激光載板對位于基板上。
文檔編號G02B6/42GK102969644SQ20111027057
公開日2013年3月13日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權日2011年8月29日
發(fā)明者林旻進, 姜崇義 申請人:華新麗華股份有限公司