一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種具有多個(gè)發(fā)散角的半導(dǎo)體激光照明模組，包括半導(dǎo)體激光器、照明模組底座、照明模組鏡頭、照明模組蓋板、光束整形透鏡和光斑勻化裝置；所述半導(dǎo)體激光器固定在照明模組底座上，出光面前方固定照明模組鏡頭，照明模組鏡頭內(nèi)部包含光束整形透鏡和光斑勻化裝置，照明模組蓋板固定在照明模組底座的背面，對(duì)半導(dǎo)體激光器起保護(hù)作用。發(fā)散角度范圍從5°-60°，每種發(fā)散角度都采用一支半導(dǎo)體激光器經(jīng)過光束整形得到，多種發(fā)散角度的激光模組可以根據(jù)攝像機(jī)變焦過程中補(bǔ)光需要分別控制開啟或同時(shí)開啟，極大程度上配合市場(chǎng)變焦攝像機(jī)的使用，從而兼顧遠(yuǎn)近距離及大小角度多種照明模式，適用范圍更廣，監(jiān)視圖像更加清晰。此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，能夠滿足現(xiàn)今市場(chǎng)的需求。
【專利說(shuō)明】一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，屬于安防設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公共安全已經(jīng)成為影響世界發(fā)展的重要因素，推動(dòng)了安防行業(yè)的快速發(fā)展，也對(duì)安防設(shè)備提出了更高的性能要求，為覆蓋更大的監(jiān)控面積，其中對(duì)攝像機(jī)的監(jiān)控距離的要求大大增加。對(duì)于CCD或CMOS攝像機(jī)在白天自然光條件下成像質(zhì)量良好，但是在黑夜，尤其是在全黑的環(huán)境中，受到光線亮度的限制，成像質(zhì)量大大下降。目前，搭配攝像機(jī)的輔助照明設(shè)備為850nm紅外發(fā)光二極管(LED)，由于LED的出光發(fā)散角較大，在夜晚對(duì)攝像機(jī)的輔助照明距離有限，通過二次光學(xué)設(shè)計(jì)，會(huì)造成較大光損耗，尤其是搭配變焦攝像機(jī)，需要控制照明器的發(fā)散角度在10°以內(nèi)，要求實(shí)現(xiàn)300米的照明距離，對(duì)于采用LED的照明器無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義的遠(yuǎn)距離照明。
[0003]中國(guó)專利CN102830571A公開了 “一種用于線陣相機(jī)補(bǔ)償光源的激光燈”，具體是由多個(gè)半導(dǎo)體激光芯片組成的激光燈。由半導(dǎo)體激光芯片和對(duì)應(yīng)光線的柱透鏡組成照明光路，激光芯片和供電恒流源安裝在殼內(nèi)支座上，每個(gè)激光芯片上部加有使光束改變方向的光學(xué)系統(tǒng)，激光芯片上方柱透鏡鑲嵌在殼體內(nèi)，柱透鏡頂端為發(fā)光窗口，外殼有散熱片。多點(diǎn)發(fā)光，避免在被照物體上形成陰影。利用多個(gè)低功率激光芯片可降低對(duì)環(huán)境的要求，可適用的溫度范圍寬，并有較長(zhǎng)使用壽命，少數(shù)激光芯片的故障不會(huì)影響整體補(bǔ)償光源的工作，增加光源的可靠性。但是，該專利中的半導(dǎo)體激光燈出光發(fā)散角固定，無(wú)法搭配變焦攝像機(jī)使用。
[0004]中國(guó)專利CN103472659A公開了 “一種變焦式激光紅外燈”，包括殼體、尾蓋和前蓋，所述殼體內(nèi)設(shè)有激光紅外發(fā)射裝置、光學(xué)變焦裝置、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、透鏡夾具，所述光學(xué)變焦裝置是由兩組透鏡組成，且通過透鏡夾具與殼體連接，第一組透鏡為兩個(gè)平凸透鏡，所述兩個(gè)平凸透鏡的凸面面對(duì)面設(shè)置，第二組透鏡為一個(gè)雙凸透鏡，所述兩組透鏡的中心都位于光源中心線上，實(shí)現(xiàn)以變焦的方式來(lái)適應(yīng)不同距離監(jiān)控紅外照明的需求，但是該裝置需要多組透鏡和電機(jī)實(shí)現(xiàn)變焦，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光損耗較大，同時(shí)，在變焦過程中容易出現(xiàn)透鏡偏離光軸的現(xiàn)象。
[0005]800nm-1000nm半導(dǎo)體激光器基于GaAs系材料，有源區(qū)采用體應(yīng)變多元固溶體量子阱，具有高的微分增益，量子阱能帶勢(shì)壘高，在高溫下可減少載流子的溢出；端面采用特殊鍍膜材料，具有高的端面災(zāi)害性損傷閾值，具有良好的高溫工作特性與優(yōu)良的可靠性。800nm-1000nm半導(dǎo)體激光器光電轉(zhuǎn)換效率大于60%,器件功耗低，內(nèi)部熱量積累少，壽命長(zhǎng)。采用精確的波導(dǎo)層厚度控制，脊型波導(dǎo)的合理優(yōu)化以及二次光學(xué)整形方法可以實(shí)現(xiàn)不同發(fā)散角的光束出射。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，多個(gè)發(fā)散角度的激光模組可以根據(jù)攝像機(jī)變焦過程中補(bǔ)光需要分別控制開啟或同時(shí)開啟，以滿足攝像機(jī)的輔助照明需求。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活，采用獨(dú)有的半導(dǎo)體激光器光斑勻化技術(shù)和光束發(fā)散角度控制技術(shù)，配合攝像機(jī)在黑夜中使用，保證圖像的清晰度。
[0007]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:
[0008]一種具有多個(gè)發(fā)散角的半導(dǎo)體激光照明模組，包括半導(dǎo)體激光器、照明模組底座、照明模組鏡頭、照明模組蓋板、光束整形透鏡和光斑勻化裝置；所述半導(dǎo)體激光器固定在照明模組底座上，出光面前方固定照明模組鏡頭，照明模組鏡頭內(nèi)部包含光束整形透鏡和光斑勻化裝置，照明模組蓋板固定在照明模組底座的背面，對(duì)半導(dǎo)體激光器起保護(hù)作用。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的,所述半導(dǎo)體激光器采用800nm-1000nm近紅外半導(dǎo)體激光器，作為變焦攝像機(jī)的輔助照明光源。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述光斑勻化裝置采用光學(xué)積分棒或隨機(jī)微透鏡陣列。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體激光器模組出射的激光發(fā)散角度為5。-60°。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述照明模組，包括N個(gè)模組單元，所述N > 2。
[0013]所述照明模組中，每個(gè)模組單元中的半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光，通過光斑勻化裝置進(jìn)行勻化，勻化后的光束再通過光束整形透鏡出射；調(diào)整光束整形透鏡和光斑勻化裝置的距離，或者光斑勻化裝置中采用不同出射角度的微透鏡陣列，實(shí)現(xiàn)不同發(fā)散角光束出射，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的照射距離。此外，通過控制多個(gè)半導(dǎo)體激光器同時(shí)或獨(dú)自開啟，能更好地兼顧大小角度和遠(yuǎn)近距離的要求，從而更完整的配合高清變焦攝像機(jī)的使用。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型所提供的具有多個(gè)發(fā)散角的半導(dǎo)體激光照明模組，采用半導(dǎo)體激光器作為光源，彌補(bǔ)LED無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離照明的不足，照明距離大大增加，同時(shí)采用多種發(fā)散角度，極大程度上配合市場(chǎng)變焦攝像機(jī)的使用，從而兼顧遠(yuǎn)近距離及大小角度多種照明模式，適用范圍更廣，監(jiān)視圖像更加清晰。此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，能夠滿足現(xiàn)今市場(chǎng)的需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是實(shí)施例1所述一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，I為半導(dǎo)體激光器，2為照明模組底座，3為照明模組鏡頭，4為照明模組蓋板，5為光束整形透鏡,6為光斑勻化裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說(shuō)明，但不限于此。
[0019]實(shí)施例1、
[0020]如圖1所示，一種具有多個(gè)發(fā)散角的半導(dǎo)體激光照明模組，包括半導(dǎo)體激光器1、照明模組底座2、照明模組鏡頭3、照明模組蓋板4、光束整形透鏡5和光斑勻化裝置6 ;所述半導(dǎo)體激光器I固定在照明模組底座2上，出光面前方固定照明模組鏡頭3，照明模組鏡頭3內(nèi)部包含光束整形透鏡5和光斑勻化裝置6，照明模組蓋板4固定在照明模組底座2的背面。所述半導(dǎo)體激光器I采用808nm近紅外半導(dǎo)體激光器；所述光斑勻化裝置6采用光學(xué)積分棒。
[0021]所述具有多個(gè)發(fā)散角的半導(dǎo)體激光照明模組，包括3個(gè)模組單元。每個(gè)模組單元中的半導(dǎo)體激光器I發(fā)出的激光，通過光斑勻化裝置6進(jìn)行勻化，勻化后的光束再通過光束整形透鏡5出射；調(diào)整光束整形透鏡5和光斑勻化裝置6的距離，實(shí)現(xiàn)不同發(fā)散角光束出射，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的照射距離。此外，通過控制3個(gè)半導(dǎo)體激光器I同時(shí)開啟，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器模組出射的激光發(fā)散角度為60°。
[0022]實(shí)施例2、
[0023]一種如實(shí)施例1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其區(qū)別在于，
[0024]所述半導(dǎo)體激光器I采用980nm近紅外半導(dǎo)體激光器；所述光斑勻化裝置6采用隨機(jī)微透鏡陣列。
[0025]所述具有多個(gè)發(fā)散角的半導(dǎo)體激光照明模組，包括5個(gè)模組單元。每個(gè)模組單元中的半導(dǎo)體激光器I發(fā)出的激光，通過光斑勻化裝置6進(jìn)行勻化，勻化后的光束再通過光束整形透鏡5出射；所述光斑勻化裝置6中采用不同出射角度的微透鏡陣列，實(shí)現(xiàn)不同發(fā)散角光束出射，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的照射距離。此外，通過控制5個(gè)半導(dǎo)體激光器I同時(shí)開啟，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器模組出射的激光發(fā)散角度為45°。
【權(quán)利要求】
1.一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，包括半導(dǎo)體激光器、照明模組底座、照明模組鏡頭、照明模組蓋板、光束整形透鏡和光斑勻化裝置；所述半導(dǎo)體激光器固定在照明模組底座上，出光面前方固定照明模組鏡頭，照明模組鏡頭內(nèi)部包含光束整形透鏡和光斑勻化裝置，照明模組蓋板固定在照明模組底座的背面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器采用SOOnm-1OOOnm近紅外半導(dǎo)體激光器，作為變焦攝像機(jī)的輔助照明光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其特征在于，所述光斑勻化裝置采用光學(xué)積分棒或隨機(jī)微透鏡陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器模組出射的激光發(fā)散角度為5° -60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其特征在于，所述照明模組，包括N個(gè)模組單元，所述N > 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其特征在于，所述不同發(fā)散角度可以通過調(diào)整光束整形透鏡和光斑勻化裝置的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多發(fā)散角度的半導(dǎo)體激光照明模組，其特征在于，所述不同發(fā)散角度可以采用不同出射角度的微透鏡陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G03B15/05GK204166263SQ201420532687
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】史國(guó)柱, 李明, 馬崇彩, 于璨璨, 李樹強(qiáng), 徐現(xiàn)剛 申請(qǐng)人:山東浪潮華光光電子股份有限公司