激光二極管布局系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光二極管布局系統(tǒng)，包括激光二極管、激光準(zhǔn)直鏡、光學(xué)裝置和全反射鏡和第二激光二極管；多個激光二極管按照其發(fā)出的發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列發(fā)出多個發(fā)散光束，為系統(tǒng)提供光源，每個發(fā)散光束的橫截面為橢圓形，所述多個激光準(zhǔn)直鏡對激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正，使發(fā)散光束形成沿直線傳播的準(zhǔn)直光束，多個準(zhǔn)直光束形成一組平行光束后射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用；在相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間設(shè)置有全反射鏡，在全反射鏡的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管，所述第二激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡、經(jīng)全反射鏡反射后與上述一組平行光束平行射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用。
【專利說明】激光二極管布局系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光二極管分布方面的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及激光二極管布局系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與發(fā)光二極管相比激光二極管內(nèi)有兩個互相平行的光學(xué)反射面形成光學(xué)共振器，(其中的光學(xué)共振器也叫做光學(xué)共振腔)。激光二極管在發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上在內(nèi)部增加了該光學(xué)共振腔，發(fā)出的光是單色光，該單色光具有強(qiáng)度大、方向性好的優(yōu)點(diǎn)。目前激光二極管在光學(xué)產(chǎn)品中使用的頻率越來越高，如現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的激光光源投影機(jī)。
[0003]在光學(xué)設(shè)計中通光孔徑與設(shè)計難度是成正比的，通光孔徑越大設(shè)計越難，這是因為距離光軸越遠(yuǎn)的光線與近軸光線的象差越大，使成像質(zhì)量越差，尤其是在激光投影機(jī)中激光的匯聚光點(diǎn)就會越大，當(dāng)口徑達(dá)到50mm以上時，要想校正這樣的象差就必須大量增加鏡片的數(shù)量或者是使用非球面透鏡，增加透鏡數(shù)量會導(dǎo)致大量的能量損失，而非球面的價格是非常昂貴的，不適宜大量的生產(chǎn)。激光二極管外形構(gòu)造是圓形，在布局上二極管并排排列后確定最大的通光孔徑就確定了，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中在對激光二極管的分布方法大多都采用并排排列的方式，如圖1中豎向排列的4個激光二極管，如果想再增加激光二極管的數(shù)量，必然就需要增大匯聚系統(tǒng)的通光孔徑，在不增大匯聚系統(tǒng)光學(xué)孔徑的情況下已經(jīng)無法增加二極管的使用數(shù)量，這樣就限制了整個系統(tǒng)的輸出光功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公開了一種激光二極管布局系統(tǒng)和方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用并排分布的激光二極管在增加激光二極管的時候就會增大光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)孔徑的問題，本發(fā)明的具體方案是:
[0005]一種激光二極管布局系統(tǒng)，包括激光二極管、激光準(zhǔn)直鏡、光學(xué)裝置和全反射鏡和
第二激光二極管；
[0006]所述多個激光二極管按照其發(fā)出的發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列發(fā)出多個發(fā)散光束，為系統(tǒng)提供光源，所述每個發(fā)散光束的橫截面為橢圓形，所述多個激光準(zhǔn)直鏡對激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正，使發(fā)散光束形成沿直線傳播的準(zhǔn)直光束，所述多個準(zhǔn)直光束形成一組平行光束后射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用；
[0007]在相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間設(shè)置有全反射鏡，在全反射鏡的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管，所述第二激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡、經(jīng)全反射鏡反射后與上述一組平行光束平行射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用。
[0008]所述全反射鏡設(shè)置在相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間、每個發(fā)散光束橫截面的短軸面上。
[0009]所述第二激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直校正后的準(zhǔn)直光束與全反射鏡成45°角。
[0010]一種激光二極管布局方法，包括以下步驟:[0011]步驟1:將多個激光二極管按照其發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列，采用激光準(zhǔn)直鏡對激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正、使其形成一組平行的準(zhǔn)直光束供光學(xué)裝置使用；
[0012]步驟2:在上述相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間、發(fā)散光束橫截面的短軸面上設(shè)置全反射鏡，在全反射鏡的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管，第二激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡進(jìn)行反射處理后與上述一組平行的準(zhǔn)直光束平行射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的激光二極管布局系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明采用的布局方法在不增大多個激光二極管并排排列時確定的最大通光孔徑的基礎(chǔ)上而將激光二極管的排列方式設(shè)置成陣列式，這樣可以增大激光二極管布局系統(tǒng)的輸出功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中激光二極管的布局示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明中激光二極管的布局示意圖。
[0017]1.激光二極管(圖中未畫出，其發(fā)散光的光點(diǎn)為光點(diǎn)2) ;2.光點(diǎn)；3.激光準(zhǔn)直鏡；
4.光學(xué)裝置；5.全反射鏡；6.第二激光二極管(未畫出，其發(fā)散光的光點(diǎn)為第二光點(diǎn)8)
7.準(zhǔn)直光束；8.第二光點(diǎn)。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0019]如圖2所示激光二極管的布局系統(tǒng)的示意圖，該圖為本發(fā)明公開的激光二極管的陣列式分布圖的平面圖形。激光二極管布局系統(tǒng)包括激光二極管1、激光準(zhǔn)直鏡3、光學(xué)裝置4和全反射鏡5，在圖2中激光二極管I (圖2中未畫出)為本系統(tǒng)提供光源，發(fā)出橫截面為橢圓的光束，光束在平面顯不出橢圓形的光點(diǎn)2。
[0020]在激光二極管的布局系統(tǒng)中，將多個激光二極管按照其發(fā)出的發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列，如圖2中豎向排列的4個激光二極管(未畫出)發(fā)出的4個橫截面為橢圓形的光束在平面顯示出4個光點(diǎn)2，從光點(diǎn)2的形狀可以看出激光二極管I沿其發(fā)出的光束的短軸方向排列。該系統(tǒng)包括激光準(zhǔn)直鏡3，激光準(zhǔn)直鏡3對激光二極管I發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正，使發(fā)散光束形成沿直線傳播的準(zhǔn)直光束7，多個準(zhǔn)直光束7形成一組平行光束后射向光學(xué)裝置4供所述光學(xué)裝置4使用。這時系統(tǒng)將確定通光孔徑的大小。在相鄰兩個準(zhǔn)直光束7之間設(shè)置有全反射鏡5，在全反射鏡5的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管6 (圖中未畫出)，第二激光二極管6發(fā)出的光束在平面上顯示出第二光點(diǎn)8，第二激光二極管6發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡3準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡5，經(jīng)全反射鏡5反射后與上述一組平行光束平行射向光學(xué)裝置4供所述光學(xué)裝置4使用。
[0021]因此該系統(tǒng)可以將激光二極管設(shè)置成陣列式分布，確保激光二極管I都沿著其發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列即可，這樣可以確保在相鄰兩個準(zhǔn)直光束7之間可以加入全反射鏡5，并且全反射鏡5不會擋住和影響激光二極管I發(fā)出的光束的傳播。
[0022]進(jìn)一步的，所述全反射鏡5設(shè)置在相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間、每個發(fā)散光束橫截面的短軸面上。
[0023]進(jìn)一步的，如圖2中，第二激光二極管6發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡3準(zhǔn)直校正后的準(zhǔn)直光束與全反射鏡5成45°角。
[0024]一種激光二極管布局方法，其特征在于包括以下步驟:
[0025]步驟1:將多個激光二極管按照其發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列，采用激光準(zhǔn)直鏡對激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正、使其形成一組平行的準(zhǔn)直光束供光學(xué)裝置使用；
[0026]步驟2:在上述相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間、發(fā)散光束橫截面的短軸面上設(shè)置全反射鏡，在全反射鏡的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管，第二激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡進(jìn)行反射處理后與上述一組平行的準(zhǔn)直光束平行射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用。
[0027]本發(fā)明公開的激光二極管的布局系統(tǒng)和布局方法,利用激光二極管發(fā)出的發(fā)散光的橫截面是橢圓形的特點(diǎn)，將多個激光二極管設(shè)置成陣列式的排列方式，采用全反射鏡5將增加的第二激光二極管6發(fā)出的光束反射到光學(xué)裝置可以利用的方向。因此本發(fā)明可以在相同的光學(xué)通光孔徑的條件下更大化的增加激光二極管的數(shù)量，從而增加激光二極管的輸出功率，來適應(yīng)更多的設(shè)計要求并且可以大量的節(jié)約設(shè)計成本。
[0028]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光二極管布局系統(tǒng),其特征在于:包括激光二極管(I)、激光準(zhǔn)直鏡(3)、光學(xué)裝置(4 )和全反射鏡(5 )和第二激光二極管(6 ); 所述多個激光二極管(I)按照其發(fā)出的發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列發(fā)出多個發(fā)散光束，為系統(tǒng)提供光源，所述每個發(fā)散光束的橫截面為橢圓形；所述多個激光準(zhǔn)直鏡(3)對激光二極管(I)發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正，使發(fā)散光束形成沿直線傳播的準(zhǔn)直光束(7)，所述多個準(zhǔn)直光束(7)形成一組平行光束后射向光學(xué)裝置(4)供光學(xué)裝置(4)使用； 在相鄰兩個準(zhǔn)直光束(7 )之間設(shè)置有全反射鏡(5 )，在全反射鏡(5 )的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管(6 ),所述第二激光二極管(6 )發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡(3 )準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡(5)、經(jīng)全反射鏡(5)反射后與上述一組平行光束平行射向光學(xué)裝置(4)供光學(xué)裝置(4)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光二極管布局系統(tǒng)，其特征還在于:所述全反射鏡(5)設(shè)置在相鄰兩個準(zhǔn)直光束(7 )之間、每個發(fā)散光束橫截面的短軸面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光二極管布局系統(tǒng)，其特征還在于:所述第二激光二極管(6 )發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡(3 )準(zhǔn)直校正后的準(zhǔn)直光束與全反射鏡(5 )成45 °角。
4.一種激光二極管布局方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:將多個激光二極管按照其發(fā)散光的短軸方向成直線緊密排列，采用激光準(zhǔn)直鏡對激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直校正、使其形成一組平行的準(zhǔn)直光束供光學(xué)裝置使用； 步驟2:在上述相鄰兩個準(zhǔn)直光束之間、發(fā)散光束橫截面的短軸上設(shè)置全反射鏡，在全反射鏡的正投影方向上設(shè)置有第二激光二極管，第二激光二極管發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)激光準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直校正后射向全反射鏡進(jìn)行反射處理后與上述一組平行的準(zhǔn)直光束平行射向光學(xué)裝置供光學(xué)裝置使用。
【文檔編號】G02B27/30GK103676186SQ201310729005
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】孔維成, 陳易, 李曉龍, 王力, 付瑤, 杜建 申請人:中國華錄集團(tuán)有限公司