方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置，包括：基板，在基板内集成有控制若干个激光光源亮灭的控制电路以及在基板上贴装有呈阵列分布的若干激光光源；微透镜阵列组件,包括平板，以及设置在平板上且和平板一体成型的若干聚焦透镜，若干聚焦透镜和激光光源的数量及阵列方式均相对应，每一聚焦透镜的上端为水平面且与基板齐平，下端为光滑凸球面，每一激光光源发出的光束入射至光滑凸球面后，经上端水平面射出，聚焦在共同的成像面上对应的像点处，对成像面上的感光涂层曝光以及筒体。本实用新型专利技术具有聚焦透镜清洗方便、激光光源密度高、激光光源利用率高、曝光精度高、成本低、装配方便的优点。装配方便的优点。装配方便的优点。

【技术实现步骤摘要】
方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置


[0001]本技术属于激光直接成像领域，尤其涉及到一种方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置。

技术介绍

[0002]参考图1，现有激光直写技术(Laser Direct，也即激光直接成像技术)采用的在基座10上安装若干组成像模块20，简化版的每一组成像模块20均包括激光光源41，成像透镜22以及镜筒23。激光光源41封装在透明外壳24内，然后连同成像透镜22安装在镜筒23内。激光光源41发出的光束25先穿过透明外壳24，经成像透镜22透射后，最后在成像面30上的感光涂层31上得到像点(曝光点)26。可以理解的是，在每一组成像模块20中，激光光源41和成像透镜22均安装在镜筒23内。上述结构具有如下缺点：第一、每一个成像透镜22的上端都是中间高边缘处低的凸出的球面结构，在成像透镜22和镜筒23的交界处，成像透镜22不易清洗。第二、由于镜筒23具有一定的外直径d,占用了激光光源41在基座10上的排布空间，使得基座10上可安装的激光光源41的数量减少，造成基座10上的激光光源41的分布的密度比较小，这浪费了基座10的空间。第三、每一个激光光源41及与之对应的成像透镜22，均需要装设在镜筒23内，以至于多个激光光源41及成像透镜22，就需要相应数量的镜筒23，若要将所有组成像模块20装配在基座10上，需要大量的时间，因此降低了工作效率。第四，激光光源41封装在透明外壳24内，由于透明外壳24具有一定厚度k,导致由激光光源41到像点26的光程变长，从而造成像点26的能量降低，激光功率因此而被浪费掉一部分。

技术实现思路

[0003]本技术公开了一种方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置，其主要目的在于解决现有技术中激光直接成像装置中的若干聚焦透镜清洗不方便的问题。
[0004]本技术的方案如下：
[0005]一种方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置，包括：
[0006]基板，在基板内集成有控制若干个激光光源亮灭的控制电路以及在基板上贴装有呈阵列分布的若干激光光源；
[0007]微透镜阵列组件,包括平板，以及设置在平板上且和平板一体成型的若干聚焦透镜，若干聚焦透镜和激光光源的数量及阵列方式均相对应，每一聚焦透镜的上端为水平面且与平板齐平，下端为光滑凸球面，每一激光光源发出的光束入射至光滑凸球面后，经上端的水平面射出，聚焦在共同的成像面上对应的像点处，对成像面上的感光涂层曝光；
[0008]筒体，筒体上、下两端贯通，周围封闭，筒体的下端压在基板周侧边缘上，上端被平板的周侧盖合；
[0009]其中，每一个激光光源均处于与其对应的聚焦透镜的主光轴上。
[0010]进一步地，还包括冷却模块，冷却模块设置在基板的和筒体相对的一侧。
[0011]进一步地，若干激光光源阵列的图像为矩形、圆形、菱形或正多边形的任意一种。
[0012]进一步地，每相邻两个激光光源之间的距离与微透镜阵列组件中对应的每相邻两个聚焦透镜中心之间的距离相等；
[0013]进一步地，聚焦透镜的材质为玻璃或者透光塑料。
[0014]进一步地，冷却模块为铜块，铜块可拆卸连接在基板上和若干激光光源相对的平面。
[0015]进一步地，在铜块的和基板相对的端面上开设有若干凹槽。
[0016]进一步地，激光光源为晶体二极管。
[0017]本技术的有益技术效果：
[0018]1、由于微透镜阵列组件的上端面为水平结构，下端面为若干光滑凸球面结构，且微透镜阵列组件倒扣在筒体上(即若干聚焦透镜的光滑凸球面均朝下)，微透镜阵列组件、筒体和基板组成封闭的腔体，聚焦透镜的光滑凸球面不会接触到灰尘，因此在清洗时，只需要清洗微透镜阵列组件的上端平面即可，不用再清洗聚焦透镜的光滑凸球面以及两相邻聚焦透镜之间的间隙，避免了清洗聚焦透镜清洗不方便的问题。
[0019]2、提高了激光光源的密度。由于所有聚焦透镜集成微透镜阵列，每一个聚焦透镜不再需要单独的镜筒，节约了镜筒所占的空间，从而使得两个聚焦透镜之间的距离d1可以设计成比
技术介绍
中提到的两个聚焦透镜之间的距离d3更小，因此在同样面积大小的安装座上可以放置更多的聚焦透镜，使得聚焦透镜的分布更为密集，从而提高激光光源的出光密度，单位时间内提高了本装置的曝光功率。
[0020]3、降低了光路损失，提高了激光的利用率。本申请中，由于若干激光光源集成在激光光源组件上，每一个激光光源不再需要透明外壳，由于透明外壳具有一定的厚度k，去掉透明外壳后，激光光源到成像面的光路变短，从而减少了激光光源光能量的损失，提高了激光光源的利用率。
[0021]4、曝光精度更高。本申请中，由于若干激光光源集成在激光光源阵列组件上，若干微透镜集成在微透镜阵列组件上，只要将基板和微透镜阵列组件准却对位安装在一起，以保证每一个激光光源均处于与它对应的聚焦透镜的主光轴上，从而使得像点在成像面上成像位置更准确。而在
技术介绍
中，每一个激光光源和对应的聚焦透镜先装在镜筒中，再装在安装座上，由于镜筒存在加工误差以及激光光源和聚焦透镜在镜筒上的安装误差不可避免，从而导致每个激光光源在成像面上的成像焦点和理论设计位置存在一定偏差。
[0022]5、成本低。本申请中，由于不再需要镜筒及透明外壳，大大节约了成本。
[0023]6、装配简单且效率高。本申请中，只需要将微透镜阵列组件和基板(若干阵列的激光光源已经通过bonding工艺和基板贴装在一起)准确对位安装好即可，省去了
技术介绍
中提到的需要将激光光源、聚焦透镜先安装在镜筒上后再将镜筒安装在安装座上的麻烦。
附图说明
[0024]图1为现有激光直接成像技术中激光光光源、聚焦透镜的安装示意图；
[0025]图2为本技术的结构分解示意图；
[0026]图3为本技术的基板40上阵列有若干发光光源41的立体示意图；
[0027]图4为筒体的结构示意图；
[0028]图5为微透镜阵列组件的立体结构示意图；
[0029]图6为图5的正视图；
[0030]图7为在图2的基础上增加了冷却模块的光学成像示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0032]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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技术的限制；术语“第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置，其特征在于，包括：基板，在所述基板内集成有控制若干个激光光源亮灭的控制电路以及在基板上贴装有呈阵列分布的若干激光光源；微透镜阵列组件,包括平板，以及设置在平板上且和平板一体成型的若干聚焦透镜，所述若干聚焦透镜和所述激光光源的数量及阵列方式均相对应，每一所述聚焦透镜的上端为水平面且与所述平板齐平，下端为光滑凸球面，每一激光光源发出的光束入射至所述光滑凸球面后，经上端的水平面射出，聚焦在共同的成像面上对应的像点处，对所述成像面上的感光涂层曝光；筒体，所述筒体上、下两端贯通，周围封闭，所述筒体的下端压在所述基板周侧边缘上，上端被所述平板的周侧盖合；其中，每一个激光光源均处于与其对应的所述聚焦透镜的主光轴上。2.如权利要求1所述的方便清洁的微透镜阵列的集成化半导体激光成像装置，其特征在于，还包括冷却模块，所述冷却模块设置在所述基板的和所述筒体相对的一侧。3.如权利要求1所述的方便清洁的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乃奇，张向非，
申请(专利权)人：深圳市先地图像科技有限公司，
类型：新型
国别省市：