一种一字线型激光模组及其参数确定方法技术

本发明专利技术公开了一种一字线型激光模组及其参数确定方法。一字线型激光模组包括：激光芯片和光型调整透镜；激光芯片包括至少一个发光单元，发光单元用于出射初始激光信号；光型调整透镜包括第一光型调整面和第二光型调整面，第一光型调整面位于初始激光信号的传播路径上，用于调整初始激光信号沿第一方向延伸形成第一调整激光信号；第二光型调整面位于第一调整激光信号的传播路径上，用于调整第一调整激光信号沿第一方向延伸和沿第二方向压缩形成第二调整激光信号。采用上述技术方案，模组结构简单，光学元件数量少，减少了装配次数，装配公差较小，提升了光学效果，降低了装配成本，有利于自动化生产。利于自动化生产。利于自动化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种一字线型激光模组及其参数确定方法


[0001]本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种一字线型激光模组及其参数确定方法。

技术介绍

[0002]一字线型激光器在机器视觉、3D识别、视觉指示等方面具有广泛的应用。常规产生一字线型激光的方法一般是采用准直透镜加柱透镜的方式，使用准直透镜对光斑做准直，使用柱透镜对光斑做某一方向的拉伸。现有的一字线型激光模组一般需要两个光学结构来做准直和拉伸，设计结构较为复杂，多个光学结构之间的组装精度较高，使得模组的组装成本较高

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种一字线型激光模组及其参数确定方法，以解决现有的一字线型激光模组的结构设计复杂、组装成本高的问题。
[0004]根据本专利技术的一方面，提供了一种一字线型激光模组，所述一字线型激光模组包括：激光芯片和光型调整透镜；
[0005]所述激光芯片包括至少一个发光单元，所述发光单元用于出射初始激光信号；
[0006]所述光型调整透镜包括第一光型调整面和第二光型调整面，所述第一光型调整面位于所述初始激光信号的传播路径上，用于调整所述初始激光信号形成第一调整激光信号；沿第一方向，所述第一调整激光信号的延伸长度大于所述初始激光信号的延伸长度；
[0007]所述第二光型调整面位于所述第一调整激光信号的传播路径上，用于调整所述第一调整激光信号形成第二调整激光信号；沿所述第一方向，所述第二调整激光信号的延伸长度大于所述第一调整激光信号的延伸长度，且沿第二方向，所述第二调整激光信号的延伸长度小于所述第一调整激光信号的延伸长度，所述第二方向与所述第一方向相交。
[0008]可选的，所述光型调整透镜的折射率大于所述初始激光信号的传输环境的折射率以及所述第二调整激光信号的传输环境的折射率。
[0009]可选的，所述第一光型调整面的中心与所述第二光型调整面的中心之间的间距d1的取值范围为0.5mm≤d1≤2.5mm。
[0010]可选的，所述第一光型调整面包括第一自由曲面，所述第一自由曲面的面型满足：z＝Ax2+Bx4+Cx2·
y2；
[0011]其中，x为第一方向的坐标值，y为第二方向的坐标值，z为第三方向的坐标值，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交；A、B和C分别为所述第一自由曲面的常数系数。
[0012]可选的，所述第一自由曲面的常数系数B的绝对值|B|大于所述第一自由曲面的常数系数A的绝对值|A|；所述第一自由曲面的常数系数C的取值范围为
‑
10≤C≤0。
[0013]可选的，所述第二光型调整面包括第二自由曲面，所述第二自由曲面的面型满足：
[0014]其中，x为第一方向的坐标值，y为第二方向的坐标值，z为第三方向的坐标值，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交；c为曲率半径；k为圆锥常数；D、E和F分别为第二自由曲面的常数系数。
[0015]可选的，所述曲率半径c的取值范围为
‑
4≤c≤0.5；所述圆锥常数k的取值范围为
‑
2≤k≤0；所述第二自由曲面的常数系数D的取值范围为0≤D≤0.5；所述第二自由曲面的常数系数E的取值范围为
‑
1≤E≤1；所述第二自由曲面的常数系数F的取值范围为
‑
1≤F≤2。
[0016]可选的，所述一字线型激光模组还包括：基板；所述激光芯片的背光面固定于所述基板的一侧；所述基板通过焊盘与所述激光芯片电连接。
[0017]可选的，所述激光芯片包括VCSEL芯片或EEL芯片。
[0018]可选的，所述激光芯片包括VCSEL芯片；所述VCSEL芯片包括多个所述发光单元，所述发光单元沿所述第一方向依次排列；
[0019]多个所述发光单元组成的发光区的轮廓沿所述第一方向的尺寸L的取值范围为L≤800μm；多个所述发光单元组成的发光区的轮廓沿所述第二方向的尺寸W的取值范围为W≤20μm。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种一字线型激光模组的参数确定方法，用于确定上述一字线型激光模组的参数；所述参数确定方法包括：
[0021]确定所述激光芯片出射的所述初始激光信号的第一尺寸信息；
[0022]确定所需激光信号的第二尺寸信息；
[0023]根据所述第一尺寸信息和所述第二尺寸信息，确定所述光型调整透镜的参数。
[0024]可选的，所述光型调整透镜包括所述第一光型调整面和所述第二光型调整面，所述第一光型调整面位于所述初始激光信号的传播路径上，用于调整所述初始激光信号形成第一调整激光信号；
[0025]所述第二光型调整面位于所述第一调整激光信号的传播路径上，用于调整所述第一调整激光信号形成第二调整激光信号；
[0026]根据所述第一尺寸信息和所述第二尺寸信息，确定所述光型调整透镜的参数，包括：
[0027]根据所述第一尺寸信息和所述第二尺寸信息，确定所述光型调整透镜的折射率、所述第一光型调整面的第一面型信息和所述第二光型调整面的第二面型信息。
[0028]本专利技术实施例的技术方案，通过仅设置一个光型调整透镜，即可实现将将激光芯片出射的初始激光信号调整为一字线型激光，模组结构简单，光学元件数量少，减少了装配次数，装配公差较小，提升了光学效果，降低了装配成本，有利于自动化生产。
[0029]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的一种一字线型激光模组的正视结构示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例提供的一种一字线型激光模组的侧视结构示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例提供的一种激光芯片的俯视结构示意图；
[0034]图4为本专利技术实施例提供的一种沿第一方向扩束的光线传输原理图；
[0035]图5为本专利技术实施例提供的一种沿第二方向压缩的光线传输原理图；
[0036]图6为本专利技术实施例提供的又一种一字线型激光模组的正视结构示意图；
[0037]图7为本专利技术实施例提供的一种一字线型激光模组的参数确定方法的流程图。
具体实施方式
[0038]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一字线型激光模组，其特征在于，所述一字线型激光模组包括：激光芯片和光型调整透镜；所述激光芯片包括至少一个发光单元，所述发光单元用于出射初始激光信号；所述光型调整透镜包括第一光型调整面和第二光型调整面，所述第一光型调整面位于所述初始激光信号的传播路径上，用于调整所述初始激光信号形成第一调整激光信号；沿第一方向，所述第一调整激光信号的延伸长度大于所述初始激光信号的延伸长度；所述第二光型调整面位于所述第一调整激光信号的传播路径上，用于调整所述第一调整激光信号形成第二调整激光信号；沿所述第一方向，所述第二调整激光信号的延伸长度大于所述第一调整激光信号的延伸长度，且沿第二方向，所述第二调整激光信号的延伸长度小于所述第一调整激光信号的延伸长度，所述第二方向与所述第一方向相交。2.根据权利要求1所述的一字线型激光模组，其特征在于，所述光型调整透镜的折射率大于所述初始激光信号的传输环境的折射率以及所述第二调整激光信号的传输环境的折射率。3.根据权利要求1所述的一字线型激光模组，其特征在于，所述第一光型调整面的中心与所述第二光型调整面的中心之间的间距d1的取值范围为0.5mm≤d1≤2.5mm。4.根据权利要求1所述的一字线型激光模组，其特征在于，所述第一光型调整面包括第一自由曲面，所述第一自由曲面的面型满足：z＝Ax2+Bx4+Cx2·
y2；其中，x为第一方向的坐标值，y为第二方向的坐标值，z为第三方向的坐标值，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交；A、B和C分别为所述第一自由曲面的常数系数。5.根据权利要求4所述的一字线型激光模组，其特征在于，所述第一自由曲面的常数系数B的绝对值|B|大于所述第一自由曲面的常数系数A的绝对值|A|；所述第一自由曲面的常数系数C的取值范围为
‑
10≤C≤0。6.根据权利要求1所述的一字线型激光模组，其特征在于，所述第二光型调整面包括第二自由曲面，所述第二自由曲面的面型满足：其中，x为第一方向的坐标值，y为第二方向的坐标值，z为第三方向的坐标值，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交；c为曲率半径；k为圆锥常数；D、E和F分别为第二自由曲面的常数系数。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施展，郭栓银，张冠宇，李含轩，陈晓迟，
申请(专利权)人：常州纵慧芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：