一种用于改善光斑形状的封装结构制造技术

本发明专利技术提供一种用于改善光斑形状的封装结构，包括至少一光源及与至少一所述光源一一对应设置的至少一光束整形单元。其中，所述光源用于发出光束，所述光束包括沿快轴方向的第一子光束和沿慢轴方向的第二子光束；所述光束整形单元包括设置于对应的光源的出射光路上的一第一光学面和一第二光学面；所述第一光学面为反射曲面，用于对所述第一子光束进行准直；所述第二光学面为透射曲面，用于对所述第二子光束进行准直。本发明专利技术中，光源发出的第一子光束和第二子光束分别通过光束整形单元的第一光学面和第二光学面进行准直，使得第一子光束和第二子光束的出射尺寸可分别进行调整，从而能够改善光源的光斑形状，以利于光斑进行紧密排布。紧密排布。紧密排布。

【技术实现步骤摘要】
一种用于改善光斑形状的封装结构


[0001]本专利技术涉及封装
，尤其涉及一种用于改善光斑形状的封装结构。

技术介绍

[0002]半导体激光二极管具有体积小、重量轻、成本低、效率高等优点，被广泛应用于工业、医疗、通信、军事等领域。但是，半导体激光二极管发出的激光光束沿快轴方向的发散角大约为30度至40度，而沿慢轴方向的发散角大约为 15度，二者差异较大，使得半导体激光二极管的出射光斑为面积较大的椭圆形光斑，不利于光斑进行紧密排布，会带来一系列应用缺陷，大大降低了半导体激光二极管的可用性。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种用于改善光斑形状的封装结构，能够改善光源的光斑形状，以利于光斑进行紧密排布。
[0004]本专利技术提供一种用于改善光斑形状的封装结构，包括至少一光源及与至少一所述光源一一对应设置的至少一光束整形单元；至少一所述光源用于发出光束，所述光束包括沿快轴方向的第一子光束和沿慢轴方向的第二子光束；所述光束整形单元包括设置于对应的光源的出射光路上的一第一光学面和一第二光学面；所述第一光学面为反射曲面，用于对所述第一子光束进行准直；所述第二光学面为透射曲面，用于对所述第二子光束进行准直。
[0005]本专利技术提供的封装结构，所述光源发出的第一子光束和第二子光束分别通过所述光束整形单元的第一光学面和第二光学面进行准直，使得所述第一子光束和所述第二子光束的出射尺寸可分别进行调整，从而能够改善所述光源的光斑形状，以利于光斑进行紧密排布。
附图说明r/>[0006]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0007]图1是本专利技术第一实施例提供的封装结构的立体结构示意图。
[0008]图2是图1中的光源发出的光束的光路示意图。
[0009]图3是图2中的第一子光束的光路示意图。
[0010]图4是图2中的第二子光束的光路示意图。
[0011]图5是图1中的光源在准直前后的出射光斑的形状对比图。
[0012]图6是本专利技术第二实施例提供的封装结构的立体结构示意图。
[0013]图7是图6中的光源发出的光束的光路示意图。
[0014]图8是图7中的第一子光束的光路示意图。
[0015]图9是图7中的第二子光束的光路示意图。
[0016]图10是图6中的光源在准直前后的出射光斑的形状对比图。
[0017]图11是本专利技术第三实施例提供的封装结构的立体结构示意图。
[0018]图12是图11中的光源发出的第一子光束的光路示意图。
[0019]图13是图11中的光源发出的第二子光束的光路示意图。
[0020]图14是本专利技术第四实施例提供的封装结构的立体结构示意图。
[0021]图15是图14中的光源发出的光束的光路示意图。
[0022]图16是本专利技术第五实施例提供的封装结构的立体结构示意图。
[0023]图17是图16中的光源发出的光束的光路示意图。
[0024]图18是图17中的光源发出的第一子光束的光路示意图。
[0025]图19是图17中的光源发出的第二子光束的光路示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0028]请一并参阅图1和图2，本专利技术提供一种封装结构100，用于改善光源10 的光斑形状，所述封装结构100包括至少一光源10及与至少一所述光源10一一对应设置的至少一光束整形单元20。所述光源10用于发出光束，所述光束包括沿快轴方向的第一子光束101和沿慢轴方向的第二子光束102。所述光束整形单元20包括设置于对应的光源10的出射光路上的一第一光学面201和一第二光学面202。其中，所述第一光学面201为反射曲面，用于对所述第一子光束 101进行准直；所述第二光学面202为透射曲面，用于对所述第二子光束102进行准直。
[0029]本实施例中，所述快轴方向指光束沿平行于图1中所示的YOZ平面传播的方向；所述慢轴方向指光束经所述第一光学面201反射前沿平行于图1中所示的XOZ平面传播的方向，光束经所述第一光学面201反射后沿平行于图1中所示的XOY平面传播的方向。
[0030]本专利技术中，所述光源10发出的第一子光束101和第二子光束102分别通过所述光束整形单元20的第一光学面201和第二光学面202进行准直，使得所述第一子光束101和所述第二子光束102的出射尺寸可分别进行调整，从而能够改善所述光源10的光斑形状，以利于光斑进行紧密排布。
[0031]具体地，如图1所示，所述封装结构100还包括一封装基板30，所述光源 10及所述光束整形单元20均封装固定于所述封装基板30上，所述光源10位于所述光束整形单元20的一侧。
[0032]需要说明的是，每一所述光源10和对应的一所述光束整形单元20组成一个发光模组，每一所述发光模组可通过相应的固定结构(图中未示)封装固定于所述封装基板30上。其中，所述发光模组可以设置为一个，也可以阵列设置为多个。为了便于描述，本专利技术实施例的附图中仅示意出了一个所述发光模组。
[0033]本实施例中，所述封装基板30为电路板，所述光源10包括一半导体激光二极管11及一热沉12，所述半导体激光二极管11固定于所述热沉12上，所述热沉12固定于所述封装基板30上，且所述封装基板30与所述半导体激光二极管11电连接，以驱动所述半导体激光二极管11发光。所述封装基板30可以起到散热基座的功能，所述半导体激光二极管11通过所述热沉12固定设置于所述封装基板30上，有利于提高所述半导体激光二极管11的散热效率，使得所述半导体激光二极管11能长时间发光而不会因温度过高损坏。
[0034]如前所述，半导体激光二极管发出的光束沿快轴方向的发散角和沿慢轴方向的发散角不同，若不对该光束进行整形，该光束形成的光斑为面积较大的椭圆形光斑，不利于半导体激光二极管的应用。本专利技术中，为改善所述光源10的光斑形状，在所述光源10的一侧对应设置有所述光束整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于改善光斑形状的封装结构，其特征在于，包括：至少一光源，用于发出光束，所述光束包括沿快轴方向的第一子光束和沿慢轴方向的第二子光束；以及与至少一所述光源一一对应设置的至少一光束整形单元，所述光束整形单元包括设置于对应的光源的出射光路上的一第一光学面和一第二光学面；其中，所述第一光学面为反射曲面，用于对所述第一子光束进行准直；所述第二光学面为透射曲面，用于对所述第二子光束进行准直。2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一光学面沿快轴方向的截面线为抛物线或自由曲线，沿慢轴方向的截面线为直线；所述第二光学面沿快轴方向的截面线为直线，沿慢轴方向的截面线为抛物线或自由曲线。3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述光束整形单元包括一第一光学元件和一第二光学元件，所述第一光学面为所述第一光学元件的反射面，所述第二光学面为所述第二光学元件的透射面。4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第一光学元件、所述第二光学元件沿所述光源的光路方向依次设置，所述光源发出的光束依次经过所述第一光学面和所述第二光学面；所述第一子光束发散射向所述第一光学面，经所述第一光学面反射后，所述第一子光束被准直而平行射入所述第二光学元件，并经所述第二光学面平行透射出去；所述第二子光束发散射向所述第一光学面，经所述第一光学面反射后，所述第二子光束发散射入所述第二光学元件，并经所述第二光学面准直后平行透射出去。5.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，控制所述光源与所述第一光学元件之间的距离及所述第一光学元件与所述第二光学元件之间的距离，使所述第一子光束的出射尺寸等于所述第二子光束的出射尺寸，所述光源出射的光斑为圆形。6.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第二光学元件、所述第一光学元件沿所述光源的光路方向依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，陈晨，莫美妮，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：