本实用新型专利技术涉及红外激光源装置、照明装置和机动车辆。红外激光源装置(10)设置有外部壳体(11)，所述外部壳体(11)包括：光输出界面(12)，其布置在外部壳体(11)的前部(F)中；至少一个红外激光源(14)，其布置在外部壳体(11)的后部(R)中并且被配置为发射IR激光束(B)，该IR激光束(B)在光输出界面(12)处提供第一发射区域(C1)；以及第一光分布元件(15)，其被配置为在光输出界面(12)处发散光，其中，所述红外激光源装置还包括与第一光分布元件(15)分离的第二光分布元件(16)，第二光分布元件在光输出界面(12)处提供大于第一发射区域(C1)的第二发射区域(C2)。发射区域(C2)。发射区域(C2)。
【技术实现步骤摘要】
红外激光源装置、照明装置和机动车辆
[0001]本技术涉及激光源装置的领域，尤其涉及通常用于照明需要由监视摄像机观察的场景的红外激光源装置。这种红外激光源装置对于照亮黑暗或夜间场景特别有效。更具体地，由这样的红外激光源装置提供的光束被定向或可能被取向为朝向人的面部，出于安全或舒适的原因，光束必须不是炫目的或刺眼的。本公开还涉及一种包括这样的红外激光源装置的照明装置，例如用于监视摄像机，以及配备有这种照明装置的车辆，尤其是机动车辆。
技术介绍
[0002]现今，激光二极管被用在诸如药物、电信和娱乐的各种领域中。然而，本公开涉及的优选应用之一是用于监视目的的光学检测领域。在不同类型的激光源中，存在垂直腔表面发射激光器或VCSEL，其为具有与顶部表面垂直的激光束发射的半导体激光二极管的类型，与常规的边缘发射半导体激光器相反。在940nm的发射波长或近红外(NIR)中的类似波长的情况下，此类激光源在照明技术的切割边缘处。主要优点是小尺寸、窄的红外(IR)发射带宽，导致高的太阳光抗扰性、高的输出功率和良好的效率。随着价格越来越有吸引力，VCSEL被计划用于许多即将到来的驾驶员和车厢内监视摄像机项目。
[0003]不幸的是，高功率与小尺寸组合，这在发光表面上产生非常高的强度。当从前方观看光源时，这在人眼中产生具有高强度的视网膜投影，导致红外光的可感知性可见为暗红色辉光，而红外光被假定为对于人眼是不可见的。这样的暗红色辉光可以干扰其面部处于照明区域内的驾驶员或使驾驶员感到刺眼。该问题不限于VCSEL，也可能在提供NIR范围中的光束的其它类型的激光二极管中发生。
[0004]通常用于监测机动车辆的驾驶员行为的当前激光源设置有单个漫射元件，该单个漫射元件起到最初在单个方向上发射的激光束的光分布元件的作用。微透镜阵列通常用于跨越场景(即，根据前述实例朝向驾驶员的面部)分布激光。
[0005]文献WO2020184638A1公开了一种光源装置，该光源装置包括多个光发射器和投影光学系统，该投影光学系统被配置为放大在发光区中每单位面积的光发射量。
[0006]文献WO2019020395A1公开了一种VCSEL组件，其包括：以VCSEL阵列布置的多个可单独寻址的红外发射VCSEL；被布置成对VCSEL阵列的各个VCSEL进行寻址的控制器；以及以主光学元件阵列布置的多个主光学元件。该组件允许调整相对小的场景区域上的照度，例如，与在这样的场景中的人的手臂和胸部一样小的区域或与眼睛和鼻子一样小的区域。
[0007]文献EP3598591A1涉及一种激光器布置，其包括激光器阵列，特别是设置有扩散器的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)阵列、包括激光器或VCSEL阵列的照明装置以及包括这种激光器布置的飞行时间摄像机。本文献的主要目标之一是提供具有减小的构建高度的布置。
[0008]文献EP2478602B1涉及一种具有可配置强度分布的激光装置。该文献中公开的主要目的是提供一种激光装置，其允许在工作平面中产生期望的强度分布，而不需要专门设
计用于该强度分布或光束轮廓的光学器件。
[0009]任何已知的公开方案都未能克服由上述暗红色辉光导致的问题。因此，需要改进现有的公开方案，以便至少部分地克服上述问题和缺点，尤其是为了提高存在于由红外激光源照明的光场中的任何人的安全性和舒适性。
技术实现思路
[0010]为了解决上述问题，本公开提出以下红外激光源装置。
[0011]由于本公开的红外激光源装置，可以减少在装置的光输出界面处的激光出射表面的辐射，同时保持照明场景的目标表面上的光的期望角度分布和功率。换句话说，如果人眼在红外激光源装置的外部壳体的出射表面处观察，则通过增加人眼可见的发光区域的尺寸来解决由输出界面处的高光强度引起的问题。有利地，本公开不降低由激光源提供到照射场景上的光功率。此外，还可以维持由场景的目标表面上的光的角度出射分布提供的光分布。另外，可以在不显著增加红外激光源装置的外部壳体的高度的情况下获得这些技术效果和前述优点。
[0012]所述红外激光源装置设置有外部壳体，所述外部壳体包括：光输出界面，所述光输出界面被布置在所述外部壳体的前部中；至少一个红外激光源，所述至少一个红外激光源被布置在所述外部壳体的后部中并且被配置为发射IR激光束，从而在所述光输出界面处提供第一发射区域；以及第一光分布元件，所述第一光分布元件被配置为在所述光输出界面处发散光，其中，所述红外激光源装置还具有与所述第一光分布元件分离的第二光分布元件，从而在所述光输出界面处提供大于所述第一发射区域的第二发射区域。
[0013]根据一个实施例，由红外激光源发射的IR激光束在近红外范围内。例如，IR激光束可以包括940nm的发射波长。
[0014]根据优选实施例，红外激光源是垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。
[0015]在一个实施例中，第一光分布元件和第二光分布元件中的至少一者由微透镜阵列、半透明材料、颗粒表面、自由形式透镜或高级波束成形器中的至少一个制成，其能够在对输出强度分布以及光在空间中的分布路径进行整形的同时对输入光束进行均质化。
[0016]在另一实施例中，第一光分布元件与第二光分布元件之间的距离由调节部件来改变。
[0017]根据一个实施例，第二光分布元件位于距第一光分布元件在2mm至5mm之间的距离处。
[0018]在另一实施例中，红外激光源由单个元件构成，并且第二光分布元件基本上位于红外激光源和第一光分布元件之间的中间处。
[0019]在不同的实施例中，红外激光源由多个独立的元件构成，并且第二光分布元件由布置在每个所述元件上的微透镜构成。优选地，第二光分布元件位于基本上大于第二光分布元件的分离元件之间的间距的距离处。
[0020]根据一个实施例，第一光分布元件15进一步加宽离开第二光分布元件的IR激光束和/或校正IR激光束的至少一部分的分布。
[0021]根据一个实施例，红外激光源和第二光分布元件被布置在位于外部壳体内部的内部壳体内。外部壳体优选地为内部壳体的附加件。
[0022]在另一实施例中，外部壳体和内部壳体中的至少一者包括半透明材料，优选为塑料或玻璃，用作光输出界面。
[0023]在另一实施例中，第一光分布元件被集成到外部壳体或被布置成抵靠外部壳体，并且/或者第二光分布元件被集成到内部壳体或被布置成抵靠内部壳体。
[0024]本技术还涉及照明装置，优选用于监视用摄像机的照明装置，其包括根据其实施例中的任一者或根据其实施例的任何可能组合的红外激光源装置。
[0025]本技术还涉及一种车辆，优选包括上述照明装置的机动车辆。
[0026]下文将在具体实施方式中公开其他实施例和优点。
附图说明
[0027]本公开中提出的公开内容和实施例应被理解为非限制性示例，并且将参考附图来更好地理解。
[0028]图1是根据现有技术的激光源装置的示意图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种红外激光源装置(10)，其特征在于，所述红外激光源装置设置有外部壳体(11)，所述外部壳体(11)包括：光输出界面(12)，所述光输出界面被布置在所述外部壳体(11)的前部(F)中，至少一个红外激光源(14)，所述至少一个红外激光源被布置在所述外部壳体(11)的后部(R)中并且被配置为发射IR激光束(B)，从而在所述光输出界面(12)处提供第一发射区域(C1)，以及第一光分布元件(15)，所述第一光分布元件被配置为在所述光输出界面(12)处发散光，其中，所述红外激光源装置还具有与所述第一光分布元件(15)分离的第二光分布元件(16)，从而在所述光输出界面(12)处提供大于所述第一发射区域(C1)的第二发射区域(C2)。2.根据权利要求1所述的红外激光源装置(10)，其特征在于，由所述红外激光源(14)发射的所述IR激光束(B)处于近红外范围内。3.根据权利要求1或2所述的红外激光源装置(10)，其特征在于，所述红外激光源(14)是垂直腔表面发射激光器。4.根据权利要求1或2所述的红外激光源装置(10)，其特征在于，所述第一光分布元件(15)和所述第二光分布元件(16)中的至少一者由微透镜阵列、半透明材料、颗粒表面、自由形式透镜或高级波束成形器中的至少一种制成，所述微透镜阵列、半透明材料、颗粒表面、自由形式透镜或高级波束成形器能够在对输出强度分布以及光在空间中的分布路径进行整形的同时对输入光束进行均质化。5.根据权利要求1或2所述的红外激光源装置(10)，其特征在于，所述第一光分布元件(15)和所述第二光分布元件(16)之间的距离能够通过调节部件来改变。6.根据权利要求1或2所述的红外激光源装置(10)，其特征在于，所述第二光分布元件(16)位于距所述第一光分布元件(15)在2mm至5mm之间的距离处。7.根据权利要求1或2所述的红外激光源装置(10)，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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