用于准直光学机构与多模式激光源的位置优化的连接的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于准直光学机构（2）与多模式激光源（3）的位置优化的连接的方法，包括如下步骤：a）激活所述激光源（3）以放射激光，b）将所述准直光学机构（2）朝着能够预设的第一位置（P1）引向到所述激光源（3）处，其中，所述第一位置（P1）如下地选择，使得从所述激光源（3）出射的激光入射到所述准直光学机构（2）中，c）朝着经优化的最终位置改进所述准直光学机构（2）的第一位置（P1），d）建立位置稳定的连接以关于所述激光源（3）将所述准直光学机构（2）固定在所述经优化的最终位置中。

A method for the connection of collimating optical mechanism and multimode laser source

【技术实现步骤摘要】
用于准直光学机构与多模式激光源的位置优化的连接的方法
本专利技术涉及一种用于准直光学机构与多模式激光源的位置优化的连接的方法。就此而言，作为多模式激光源例如提到公司欧司朗（OSRAM）的带有型号名称（Modellbezeichnung）PL450B或PLTB450B的激光二极管。此外，本专利技术涉及一种具有至少一个多模式激光源和各一（jeeiner）配属于所述至少一个多模式激光源的准直光学机构的光模块，其中，准直光学机构关于激光源根据本专利技术位置稳定地固定在经优化的最终位置中。此外，本专利技术涉及一种具有至少一个根据本专利技术的光模块的车辆大灯、尤其机动车大灯。
技术介绍
从现有技术中已知了用于将光源位置稳定地连接在载体处的各种方法。例如，从WO2016/197166Al中已知了一种用于给电路载体装备有光源、尤其LED光源的方法。对于激光源的应用，所述激光源通常（regelmäßig）设有准直器光学机构，所述准直器光学机构将由激光源放射的光进行准直，所述光随后例如被转向到转换器材料、例如磷上，以便将激光转变到对于人眼可见的波长范围中。准直器光学机构关于激光源的定位对于尽可能准确地实现期望的光分布是重要的。位置不准确性导致与期望的光分布的偏差。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，完成一种用于准直光学机构与多模式激光源的位置优化的连接的方法，所述方法克服之前提及的缺点。所述任务以开头提及的类型的方法来解决，所述方法根据本专利技术包括如下步骤：a）激活激光源以放射激光，b）将所述准直光学机构朝着能够预设的第一位置引向到激光源处，其中，第一位置如下地选择，使得从激光源出射的激光入射到准直光学机构中，c）在实施子步骤c1）至c3）的情况下，朝着经优化的最终位置改进准直光学机构的第一位置，其中，在这些子步骤c1）至c3）中相应地配属于准直光学机构的当前的实际位置的通过准直光学机构放射的实际激光分布被探测并且与能够预设的理论激光分布进行比较，其中，理论激光分布配属于准直光学机构的理论位置，其中，准直光学机构的实际位置反复地（iterativ）接近理论位置，方式为，实际位置取决于实际激光分布与理论激光分布的比较的结果地来改变，其中，子步骤c1）至c3）如下地实施：c1）将配属于第一位置的实际激光分布与理论激光分布进行比较并且取决于结果地改变第一位置直到得到同理论激光分布的能够预设的第一协调标准，其中，由此获得准直光学机构的经粗略调整的经改进的第二位置，其中，准直光学机构的位置的改变仅仅在如下平面之内进行，所述平面通过法向于彼此定向的轴线x和y撑开（aufgespannt），其中，该平面法向于激光源的光学的轴线定向，c2）将配属于经粗略调整的经改进的第二位置的实际激光分布与理论激光分布进行比较并且仅仅在法向于轴线x和y定向的第三轴线z的方向上取决于结果地改变第二位置，直到得到同理论激光分布的能够预设的第二协调标准，其中，由此获得准直光学机构的经粗略调整的经改进的第三位置，c3）将配属于经粗略调整的经改进的第三位置的实际激光分布与理论激光分布进行比较并且在x、y和z方向的方向上取决于结果地改变第三位置直到得到同理论激光分布的能够预设的第三协调标准，其中，由此获得经优化的最终位置，d）建立位置稳定的连接以关于激光源将准直光学机构固定在经优化的最终位置中。在步骤c1）和c2）中的前面的预先定位引起如下实际光分布，所述实际光分布已经接近理论光分布并且已经在一定程度上具有配属于理论光分布的表示特性的（charakteristische）特征。基于此，能够在步骤c3）中有效率地实行精细调整。此外，在步骤c3）中能够适宜的是，在位置沿x、y或z方向改变时的步幅（Schrittweite）相对于前面的步骤c1）和c2）的步幅减小。在改进第一位置时，例如大约1°的角度偏差是可能的，并且在Z方向上的位置在该时间点上还没有被优化。在x和y方向上的位置的分析在这种被散焦的位置中是较简单的。光源能够具有参考点，根据所述参考点能够确定定向（典型地机械的止挡部，从而在抓握器（Greifer，有时称为夹具）或冷却体中能够精确地定位到所述止挡部中）。尤其能够设置成，根据子步骤c1）的第一协调标准涉及关于准直光学机构的光学的轴线的x和y分布的最大值的位置的协调。这呈现出用于透镜关于激光轴线的取向的调整步骤。由此，调整时间能够被最小化，因为生成能够被简单地探测的大的激光点。在此优选地，激光源如下地定向，使得源的轴线与传感器的轴线重合。此外能够设置成，根据子步骤c2）的第二协调标准涉及在激光源的快轴的方向上的表示特性的激光分布的构造。这呈现出用于测定透镜（取决于公差、二极管、透镜）的焦点的第二调整步骤。根据子步骤c3）的第三协调标准能够一方面简单地处于根据第一和/或第二标准的界限（Schwelle）的提高中，另一方面这些标准能够同样进行组合或能够完成新的标准。尤其能够设置成，在子步骤c3）中，在x、y和/或z分布中的位置以相比于子步骤c1）和c2）减少的步幅来进一步优化。在随后的附图说明中更详细地探讨示例性的标准。此外，尤其能够设置成，在子步骤c3）中，准直光学机构的定向通过围绕x轴线转动准直光学机构来改变。此外能够设置成，在子步骤c3）中，此外，准直光学机构的定向通过围绕y轴线转动准直光学机构来改变。以这种方式使得准直光学机构的定向能够得到优化。此外能够设置成，激光源形状配合地容纳在金属的冷却体中。以这种方式，激光源的冷却能够得到改进。同时由此保证激光源的位置得到固定并且另外的构件如例如准直光学机构关于激光源的定位通过与冷却体的连接和/或参考（Referenzieren）来进行。“形状配合地容纳”这种表达被理解为如下布置，在所述布置中，相应的元件侧向被包围，从而该相应的元件被保持稳定。光学相关的面、如例如激光源的光出射面和/或准直器光学机构的入射和出射面在此没有被遮盖。有利地能够设置成，准直光学机构形状配合地容纳和固定在金属的载体中。在此，能够尤其设置成，根据步骤d）的位置稳定的连接通过在金属的冷却体与金属的载体之间建立至少一个激光焊接连接来构造。激光焊接的使用就此而言由于高的位置准确性以及短的加工持续时间是有利的。准直光学机构能够在激光焊接过程的持续时间期间通过机器人臂固定保持在所述准直光学机构的位置中，所述激光焊接过程例如为在4与10秒之间。由于硬化过程所引起的连接的可能的扭曲（Verziehen）被避免。对此备选地或补充性地能够设置成，在步骤d）中的位置稳定的连接通过粘接建立。在此能够尤其设置成，粘接剂是UV硬化的粘接剂，所述UV硬化的粘接剂在步骤d）中为了建立位置稳定的连接而以UV光来照射。通过使用UV硬化的粘接物能够建立迅速硬化的连接，其中，例如通过与较慢硬化的结构粘接物的组合（所述结构粘接物在硬化了的状态中具有较高的负载能力），快硬化的和能够持久负载的连接能够被建立。为了克服准直光学机构的通过硬化过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于准直光学机构（2）与多模式激光源（3）的位置优化的连接的方法，包括如下步骤：/na） 激活所述激光源（3）以放射激光，/nb） 将所述准直光学机构（2）朝着能够预设的第一位置（P1）引向到所述激光源（3）处，其中，所述第一位置（P1）如下地选择，使得从所述激光源（3）出射的激光入射到所述准直光学机构（2）中，/nc） 在实施子步骤c1）至c3）的情况下朝着经优化的最终位置改进所述准直光学机构（2）的第一位置（P1），其中，在所述子步骤c1）至c3）中相应地/n配属于所述准直光学机构（2）的当前的实际位置的通过所述准直光学机构（2）放射的实际激光分布被探测并且与能够预设的理论激光分布比较，其中，所述理论激光分布配属于所述准直光学机构（2）的理论位置，其中，所述准直光学机构（2）的实际位置反复地接近所述理论位置，方式为，所述实际位置取决于所述实际激光分布与所述理论激光分布的比较的结果地来改变，其中，所述子步骤c1）至c3）如下地实施：/nc1） 将配属于所述第一位置（P1）的实际激光分布与所述理论激光分布进行比较并且取决于结果地改变所述第一位置（P1）直到得到同所述理论激光分布的能够预设的第一协调标准，其中，由此获得所述准直光学机构（2）的经粗略调整的经改进的第二位置（P2），/n其中，所述准直光学机构（2）的位置的改变仅仅在如下平面之内进行，所述平面通过法向于彼此定向的轴线x和y撑开，其中，该平面法向于所述激光源（3）的光学的轴线定向，/nc2） 将配属于所述经粗略调整的经改进的第二位置（P2）的实际激光分布与所述理论激光分布进行比较并且仅仅在法向于所述轴线x和y定向的第三轴线z的方向上取决于结果地改变所述第二位置（P2），直到得到同所述理论激光分布的能够预设的第二协调标准，其中，由此获得所述准直光学机构（2）的经粗略调整的经改进的第三位置（P3），/nc3） 将配属于所述经粗略调整的经改进的第三位置（P3）的实际激光分布与所述理论激光分布进行比较并且在x、y和z方向的方向上取决于结果地改变所述第三位置（P3）直到得到同所述理论激光分布的能够预设的第三协调标准，其中，由此获得经优化的最终位置（4），/nd） 建立位置稳定的连接以关于所述激光源（3）将所述准直光学机构（2）固定在所述经优化的最终位置中。/n...

【技术特征摘要】
20180918 EP 18195203.71.用于准直光学机构（2）与多模式激光源（3）的位置优化的连接的方法，包括如下步骤：
a）激活所述激光源（3）以放射激光，
b）将所述准直光学机构（2）朝着能够预设的第一位置（P1）引向到所述激光源（3）处，其中，所述第一位置（P1）如下地选择，使得从所述激光源（3）出射的激光入射到所述准直光学机构（2）中，
c）在实施子步骤c1）至c3）的情况下朝着经优化的最终位置改进所述准直光学机构（2）的第一位置（P1），其中，在所述子步骤c1）至c3）中相应地
配属于所述准直光学机构（2）的当前的实际位置的通过所述准直光学机构（2）放射的实际激光分布被探测并且与能够预设的理论激光分布比较，其中，所述理论激光分布配属于所述准直光学机构（2）的理论位置，其中，所述准直光学机构（2）的实际位置反复地接近所述理论位置，方式为，所述实际位置取决于所述实际激光分布与所述理论激光分布的比较的结果地来改变，其中，所述子步骤c1）至c3）如下地实施：
c1）将配属于所述第一位置（P1）的实际激光分布与所述理论激光分布进行比较并且取决于结果地改变所述第一位置（P1）直到得到同所述理论激光分布的能够预设的第一协调标准，其中，由此获得所述准直光学机构（2）的经粗略调整的经改进的第二位置（P2），
其中，所述准直光学机构（2）的位置的改变仅仅在如下平面之内进行，所述平面通过法向于彼此定向的轴线x和y撑开，其中，该平面法向于所述激光源（3）的光学的轴线定向，
c2）将配属于所述经粗略调整的经改进的第二位置（P2）的实际激光分布与所述理论激光分布进行比较并且仅仅在法向于所述轴线x和y定向的第三轴线z的方向上取决于结果地改变所述第二位置（P2），直到得到同所述理论激光分布的能够预设的第二协调标准，其中，由此获得所述准直光学机构（2）的经粗略调整的经改进的第三位置（P3），
c3）将配属于所述经粗略调整的经改进的第三位置（P3）的实际激光分布与所述理论激光分布进行比较并且在x、y和z方向的方向上取决于结果地改变所述第三位置（P3）直到得到同所述理论激光分布的能够预设的第三协调标准，其中，由此获得经优化的最终位置（4），
d）建立位置稳定的连接以关于所述激光源（3）将所述准直光学机构（2）固定在所述经优化的最终位置中。


2.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S比辛格，C希格，
申请(专利权)人：ZKW集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT